Što je Roll-to-Roll obrada?

Roll-to-roll (R2R) obrada je proizvodna tehnika koja se koristi za oblikovanje elektroničkih uređaja na fleksibilnom materijalu podloge koji se prenosi s jednog valjka na drugi. Mogu se izvesti razne operacije izrade dok se supstrat vijuga kroz više valjaka. Roll-to-roll obrada se također može nazvati obrada web-mjesta ili obrada kolut-na-motulj.

Operacija obrade roll-to-roll obično uključuje nekoliko valjaka, zvanih mreža, oko kojih se supstrat usmjerava kroz niz proizvodnih operacija. Ovi valjci mogu biti orijentirani tako da je supstrat orijentiran vodoravno, okomito ili dijagonalno dok se prenosi s jednog na drugi. Na završnom valjku, koji se ponekad naziva i valjak za namotavanje, supstrat se namotava umjesto da se usmjerava na drugi valjak.

Podloge koje se koriste u R2R obradi mogu biti izrađene od raznih materijala ovisno o primjeni i koracima obrade koji su uključeni u proizvodnju. Plastične folije su poželjne zbog svoje prozirnosti, fleksibilnosti i žilavosti, ali su često osjetljive na degradaciju i dimenzionalno izobličenje na visokoj temperaturi. Gdje prozirnost nije potrebna, folije od nehrđajućeg čelika mogu se odabrati jer podnose više temperature od plastike. Mogu se koristiti i drugi materijali, kao što su aluminij i bakrene legure.

Obrasci kruga mogu se formirati na fleksibilnoj podlozi na razne načine. Neke takve proizvodne linije koriste inkjet tehnologiju za nanošenje materijala na podlogu. Ovaj proces je sličan načinu na koji inkjet pisač nanosi tintu na papir. Neki objekti koriste fotolitografiju, koristeći svjetlo za urezivanje uzorka na podlozi koji se zatim može ispuniti drugim materijalom. Druge tehnike koje koriste ultraljubičasto svjetlo, lasere i tako dalje, također se mogu koristiti za utiskivanje podloge s električnim krugovima.

Različiti drugi proizvodni koraci također se mogu postići korištenjem R2R obrade. Osim postavljanja uzoraka strujnih krugova, mogu se izvesti koraci kao što su rezanje, laminiranje, postavljanje naljepnica, čišćenje i još mnogo toga. Toplinsko brtvljenje i primjena raznih premaza također mogu biti uključeni u operaciju obrade od svitka do svitka.

Prednosti obrade svitak-na-roll uključuju visoke stope proizvodnje i prinose. Budući da omogućuje automatsku proizvodnju uređaja u velikim količinama, ova tehnika može pomoći u smanjenju troškova proizvodnje kroz ekonomičnost razmjera. Iako početni kapitalni troškovi mogu biti visoki za postavljanje takvog sustava, ti se troškovi često mogu nadoknaditi kroz ekonomske prednosti tijekom proizvodnje.
Mnogi proizvodi sadrže elektroniku proizvedenu obradom roll-to-roll. To uključuje potrošačku elektroniku kao što su mobilni telefoni i računala, kućanski aparati, pa čak i oprema za kućno vježbanje. Uređaji koje medicinska industrija koristi i koji uključuju takvu elektroniku uključuju ručne monitore kisika u krvi, zaslone za ventilatore i interaktivne kontrole za medicinske uređaje za snimanje. Napredne arhitektonske značajke kao što su optičke kapke koje se mogu prebaciti iz prozirnih u prozirne također se proizvode obradom roll-to-roll.

Roll-to-roll obrada je bila osobito utjecajna na razvoj tehnologije tankoslojnih solarnih ćelija. Koristeći djelić materijala konvencionalnih solarnih panela, tankoslojne solarne ćelije čine solarnu energiju privlačnijom na tržištu energije. Njihova obrada na fleksibilnom materijalu u postrojenju od rola do svitka pomaže smanjiti njihovu povijesno visoku cijenu. Njihov tanak profil također ih čini estetski privlačnijom opcijom za proizvodnju energije od glomaznih konvencionalnih ploča. Kako napreduje obrada roll-to-roll ćelija tankog filma, sve se više koraka automatizira, što dovodi do smanjenja cijena što ovu tehnologiju čini ekonomski konkurentnijom.