微注塑技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)和市場(chǎng)力量

5/5微注塑技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)和市場(chǎng)力量以微軟為例，要是在千禧年初公眾追捧其平板電腦，就會(huì)率先步入萬(wàn)億市值俱樂(lè)部。同樣，貝爾實(shí)驗(yàn)室1964年推出可視電話，但當(dāng)時(shí)整個(gè)世界都未準(zhǔn)備好迎接這一未來(lái)事物（想象一下，如果它在當(dāng)時(shí)就變得司空見(jiàn)慣，如今的生活將會(huì)有多么不同）。

令人稱奇的是，生物技術(shù)公司Vaxxas的發(fā)明雖然也大幅領(lǐng)先于時(shí)代，卻未陷入這樣的死胡同。這家私營(yíng)公司正在研發(fā)無(wú)針疫苗接種技術(shù)，這一技術(shù)最初由昆士蘭大學(xué)的澳大利亞生物工程和納米技術(shù)研究所孵化。

此技術(shù)運(yùn)用獨(dú)有的高密度微突出物陣列貼片(HD-MAP)簡(jiǎn)化和改良疫苗接種。這一硅貼片僅有郵票大小，卻包含了成千上萬(wàn)個(gè)長(zhǎng)度200-300微米的突出物，可直接向皮膚表面下方的免疫細(xì)胞釋放疫苗抗原。

臨床前研究表明，納米貼片比傳統(tǒng)疫苗接種系統(tǒng)有效得多，只需1/100的劑量就能引發(fā)與“完整”肌肉注射劑量相同的免疫反應(yīng)。此外，納米貼片的干燥涂層技術(shù)避免了疫苗在存儲(chǔ)和運(yùn)輸過(guò)程中的冷藏需求，消除了維持冷鏈的資源負(fù)擔(dān)。

“基于我們的研究結(jié)果，我們相信Vaxxas高密度微突出物陣列貼片是一項(xiàng)令人信服的解決方案，主要優(yōu)勢(shì)在于減少了疫苗用量，并且無(wú)需冷藏、隨時(shí)運(yùn)輸、可自身給藥，”昆士蘭大學(xué)化學(xué)和分子生物科學(xué)學(xué)院高級(jí)昆士蘭工業(yè)研究員DavidA.Muller在去年六月表示。“這些特點(diǎn)使得高密度微突出物陣列貼片非常適合全球人口接種疫苗的大規(guī)模需求，我們確信，高密度微突出物陣列貼片是比傳統(tǒng)針頭注射器更具優(yōu)勢(shì)的替代方案?！?/p>

這種優(yōu)勢(shì)在于其中負(fù)責(zé)遞送疫苗的微突出物。這些突出物由微注塑工藝制成。微注塑工藝是一項(xiàng)高度專業(yè)的制造工藝，可生產(chǎn)出微米級(jí)公差的微型高精度熱塑性部件。隨著醫(yī)療器械尺寸和規(guī)模不斷縮小，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前醫(yī)療設(shè)備制造中不可或缺的一環(huán)。

MPO的《BigShots》專題詳細(xì)介紹了推動(dòng)微注塑技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)和市場(chǎng)力量。接受該專題專訪的十幾位專家包括MTDMicroMolding的質(zhì)量經(jīng)理MaggieBeauregard、客戶經(jīng)理、SherryBekier、注塑/生產(chǎn)經(jīng)理、JaredCicio、研發(fā)工程師PatrickHaney、執(zhí)行副總裁GaryHulecki、模具主管KyleKolb以及銷售/營(yíng)銷總監(jiān)LindsayMann。他們的觀點(diǎn)詳見(jiàn)以下問(wèn)答：

1、微注塑技術(shù)和服務(wù)有哪些最新的發(fā)展趨勢(shì)？

PatrickHaney：醫(yī)療行業(yè)意識(shí)到設(shè)備和元器件可以且應(yīng)該堅(jiān)持微型化發(fā)展道路。因此，我們發(fā)現(xiàn)越來(lái)越多的客戶熱衷利用不同工藝或截然不同的非聚合物材料改造以往的制造設(shè)備。隨著微型醫(yī)療設(shè)備行業(yè)持續(xù)增長(zhǎng)，醫(yī)療行業(yè)原始設(shè)備制造商開(kāi)始意識(shí)到微注塑蘊(yùn)藏的巨大潛力和能量，紛紛安排工程和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)正在測(cè)試整體尺寸、制藥公司、二次注塑成型能力、機(jī)械能力等方面的極限。

LindsayMann：客戶需要一站式供應(yīng)商，需要合作伙伴為所有個(gè)性化部件設(shè)計(jì)提供定制化組裝和封裝，滿足全方位的制造設(shè)計(jì)服務(wù)。隨著原始設(shè)備制造商不斷優(yōu)化整合供應(yīng)商清單，他們需要確保入圍的專業(yè)注塑廠商能夠幫助實(shí)現(xiàn)最復(fù)雜/微型的設(shè)計(jì)，同時(shí)支持即時(shí)和大批量生產(chǎn)需求。

GaryHulecki：運(yùn)用機(jī)器人、高級(jí)視覺(jué)系統(tǒng)和軟件能夠節(jié)省合同制造商的時(shí)間和成本，同時(shí)為客戶提供精確且復(fù)雜的組裝或封裝解決方案。

Barbella：客戶對(duì)微注塑產(chǎn)品有哪些要求或期望？這些要求/期望在最近幾年有變化嗎？

JaredCicio：對(duì)更小尺寸和毛邊公差的注塑件的需求持續(xù)高漲。雖然這對(duì)于任何微型注塑件而言都是重要的性能，但更嚴(yán)格的公差促使我們?cè)谀＞咧圃臁⒉考⑺苌踔敛考墓潭?、檢查和測(cè)量方式上繼續(xù)探索并創(chuàng)造新的工藝和流程。幾年前，我們通常會(huì)在圖紙上看到0.004”-0.005”左右的毛邊公差。而如今我們通常看到的是最大0.002”-0.003”的毛邊公差。這使得我們不得不以全新方式看待模具結(jié)構(gòu)和注塑參數(shù)，因?yàn)槲覀兊哪＞咝枰哂小案鼑?yán)格”的構(gòu)造，打造具有“模型般”品質(zhì)的部件。對(duì)部件進(jìn)行CT掃描從而檢查其內(nèi)部特征或空隙也日益成為一種規(guī)范——這是一項(xiàng)廠內(nèi)服務(wù)，可獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和反饋。

SherryBekier：過(guò)去幾年里出現(xiàn)的需求包括降低成本、加快交貨周期以及更多的增值活動(dòng)。此外，新冠大流行還使醫(yī)療器械領(lǐng)域在資金投入/預(yù)算方面更加謹(jǐn)慎。同時(shí)，如何應(yīng)對(duì)意外的價(jià)格上漲和材料短缺對(duì)相關(guān)各方而言都是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。增值解決方案是保持競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵，這包括組裝工作、最終封裝以及為客戶管理其他外包服務(wù)。通過(guò)以上舉措，可為客戶的微型醫(yī)療器械制造帶來(lái)更簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的單一來(lái)源解決方案。

2、材料方面的進(jìn)步對(duì)微注塑技術(shù)有什么影響？

Haney：材料研究仍然是改善微觀過(guò)程最重要的工具之一。在微觀層面上，材料的流動(dòng)性（在某些情況下）與“常規(guī)”非牛頓流體的流動(dòng)性完全不同。這些現(xiàn)象可能會(huì)引起二階及三階效應(yīng)，影響結(jié)晶度或?qū)е滦纬扇毕?。隨著微觀工業(yè)的發(fā)展和探索，我們能夠利用對(duì)這些趨勢(shì)的認(rèn)知將模式識(shí)別應(yīng)用到材料科學(xué)中。通過(guò)這個(gè)不斷增長(zhǎng)的微聚合物行為數(shù)據(jù)庫(kù)，我們可以預(yù)測(cè)之前的神秘現(xiàn)象，避免冗長(zhǎng)的時(shí)間浪費(fèi)以及昂貴的故障排除工作。

3、談?wù)勎⒆⑺苣＞咴O(shè)計(jì)涉及的挑戰(zhàn)和復(fù)雜性，如何攻克這些挑戰(zhàn)？

KyleKolb：尺寸和空間限制通常是最大的挑戰(zhàn)。這些因素影響著從澆口、脫模、密封角到脫模斜度的所有因素。攻克這些挑戰(zhàn)的最好方法是制定一套非常徹底的面向制造設(shè)計(jì)流程，盡量每次都制作實(shí)體模具的拆分模型，從而盡可能真實(shí)地反映您所希望看到的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

4、為可制造性進(jìn)行的設(shè)計(jì)對(duì)微注塑而言是至關(guān)重要的。它與傳統(tǒng)的面向制造設(shè)計(jì)有什么區(qū)別？

Kolb：由于澆口、脫模、密封角等因素，微注塑的面向制造設(shè)計(jì)變得更為關(guān)鍵。在流程早期就需要審查這些重要細(xì)節(jié)。在宏注塑方面，這點(diǎn)相對(duì)不那么關(guān)鍵，畢竟我們有若干替代方案，而微注塑方面回旋的余地就非常有限。例如，微注塑的澆口位置可能只有一個(gè)，而宏注塑的澆口位置可能有三到四個(gè)。脫模及其他因素也存在這一現(xiàn)象。面向制造設(shè)計(jì)的正確與否決定了模具設(shè)計(jì)階段的難易程度。在面向制造設(shè)計(jì)的過(guò)程中，無(wú)論是半徑還是銳度，傾斜還是非傾斜或頂桿/分模線/澆口的位置，都應(yīng)將所有挑戰(zhàn)置于臺(tái)面上，這將有助于決定模具設(shè)計(jì)的方式。我們可能已經(jīng)設(shè)想過(guò)設(shè)計(jì)如何進(jìn)行，并可以假設(shè)一些讓步條件，但如果我們所設(shè)想的分模線穿