Un sistema de microválvula fabricado por moldeo termoplástico

Se ha desarrollado un proceso para la fabricación de sistemas de microválvulas mediante técnicas de moldeo termoplástico y membranas. El sistema de válvulas consiste en tres válvulas individuales formadas por dos piezas moldeadas de polimetilmetacrilato (PMMA) y una membrana de poliimida. Los inserts de molde se fabricaron mediante fresado de un sustrato de latón utilizando una cabeza de 300 µm de diámetro. La microestructura tridimensional de los inserts consta de cuatro niveles diferentes para asientos de válvula, orificios, pasadores de alineación y cavidades. El diámetro y la altura total de todo el sistema de válvulas son de 7 mm y 1,9 mm, respectivamente. Las válvulas están diseñadas para estar normalmente abiertas. Para cerrar las válvulas, se aumenta la presión en una cámara de actuador por encima de la membrana mediante una bobina calefactora y la membrana se presiona contra el asiento de la válvula. Las primeras mediciones a una presión diferencial de 1000 hPa mostraron una tasa de flujo de agua a través de una válvula única de 171 µl s-1. Se alcanzó una presión de actuador de 180 hPa calentando el aire con un calentador resistivo y una potencia eléctrica continua de 158 mW. Una válvula suministrada con nitrógeno a 130 hPa se cerró con una potencia eléctrica de 116 mW.