Ein Verfahren zur automatisierten Herstellung von Mikrodüsen aus Glaskapillaren zur Tropfenerzeugung

Dieser Artikel beschreibt ein neuartiges Verfahren zur automatisierten Herstellung feiner Düsen aus Glaskapillaren. Es wird damit möglich, ohne optische Überwachung des Vorgangs sehr gut reproduzierbare Düsendurchmesser zu erhalten. Um Glaskapillaren an ihrem Ende mit einer feinen Düse zu versehen, existieren im Wesentlichen zwei Methoden: das aktive Langziehen des erhitzten Röhrchens und das kraftfreie Anschmelzen des Röhrchens, wobei sich der Innendurchmesser durch die Oberflächenspannung des verflüssigten Glases verengt. Speziell mit der letzteren Methode werden Düsen erzeugt, deren Kontur sich besonders zur Dosierung kleinster Flüssigkeitsmengen eignet. Um dabei einen definierten Düsendurchmesser zu erreichen, muss der Schmelzprozess zum richtigen Zeitpunkt angehalten werden. Im Folgenden wird ein Verfahren beschrieben, wie während des Schmelzprozesses das Erreichen des gewünschten Innendurchmessers automatisch erkannt werden kann, so dass eine serienmäßige Herstellung der Düsen ermöglicht wird. In Versuchen wurden Düsendurchmesser zwischen 35 und 200 μm aus Borosilikatglasröhrchen mit einem Außendurchmesser von 1,95 mm hergestellt. Diese Düsen dienen zur gezielten Dosierung von Tröpfchen aus Wasser, Polymeren und auch flüssigen Metallen, z. B. Lötzinn, mit einer Viskosität von etwa 1 – 40 mPas.