Co je zpracování Roll-to-Roll?

Zpracování roll-to-roll (R2R) je výrobní technika používaná k vytváření elektronických zařízení na pružném podkladovém materiálu, který se přenáší z jednoho válce na druhý. Jako substrát se vine skrz několik válečků, lze provádět různé výrobní operace. Zpracování z role na roli může být také označováno jako zpracování webu nebo zpracování z role na roli.

Operace zpracování z role na roli obvykle zahrnuje několik válečků, nazývaných pás, kolem nichž je substrát směrován řadou výrobních operací. Tyto válce mohou být orientovány tak, že substrát je orientován horizontálně, vertikálně nebo diagonálně, když je přenášen z jednoho na další. Na finálním válci, někdy nazývaném navíjecí válec, je substrát svinutý, spíše než nasměrován na jiný válec.

Substráty, které se používají při zpracování R2R, mohou být vyrobeny z různých materiálů v závislosti na aplikačních a zpracovatelských krocích zapojených do výroby. Plastové fólie jsou žádoucí pro svou průhlednost, pružnost a houževnatost, ale často jsou náchylné k degradaci a rozměrovému zkreslení při vysoké teplotě. Pokud není vyžadována průhlednost, mohou být vybrány fólie z nerezové oceli, protože tolerují vyšší teploty než plasty. Mohou být také použity jiné materiály, jako je hliník a slitiny mědi.

Obvodové vzory mohou být vytvořeny na pružném substrátu různými způsoby. Některé takové výrobní linky používají k nanášení materiálu na podklad inkoustovou technologii. Tento proces je podobný tomu, jak inkoustová tiskárna nanáší inkoust na papír. Některá zařízení využívají fotolitografii pomocí světla k odlepení vzoru na substrátu, který pak může být vyplněn jiným materiálem. Jiné techniky používající ultrafialové světlo, lasery atd. Mohou být také použity k potisku substrátu elektrickými obvody.

Použitím zpracování R2R lze také provést řadu dalších výrobních kroků. Kromě stanovení vzorů obvodů mohou být provedeny takové kroky, jako je vysekávání, laminování, umisťování štítků, čištění a další. Tepelné svařování a nanášení různých povlaků může být také zahrnuto do operace zpracování z jednoho válce na druhý.

Mezi výhody zpracování typu roll-to-roll patří vysoká míra produkce a výnosy. Protože umožňuje, aby byla zařízení vyráběna automaticky ve velkém množství, může tato technika pomoci snížit náklady na výrobu díky úsporám z rozsahu. Ačkoli počáteční investiční náklady mohou být při zřízení takového systému vysoké, mohou být tyto náklady často získány prostřednictvím ekonomických výhod během výroby.

Mnoho produktů obsahuje elektroniku vyrobenou zpracováním typu roll-to-roll. Patří sem spotřební elektronika, jako jsou mobilní telefony a počítače, domácí spotřebiče a dokonce i domácí cvičební vybavení. Zařízení používaná v lékařském průmyslu, která zahrnují takovou elektroniku, zahrnují ruční kapesní krevní kyslíkové monitory, displeje pro ventilátory a interaktivní ovládací prvky pro lékařské zobrazovací zařízení. Vyspělé architektonické prvky, jako jsou optické uzávěry, které lze přepínat z průsvitného na průhledný, se vyrábějí také zpracováním z jednoho na druhého.

Zpracování typu roll-to-roll bylo zvláště významné ve vývoji technologie tenkovrstvých solárních článků. Pomocí zlomku materiálu konvenčních solárních panelů dělají tenkovrstvé solární články přitažlivější sluneční energii na trhu s energií. Jejich zpracování na pružném materiálu v zařízení typu roll-to-roll pomáhá snížit jejich historicky vysoké náklady. Jejich tenký profil z nich činí esteticky přitažlivější volbu pro výrobu energie než objemné konvenční panely. S postupným zpracováním tenkých filmových buněk v rolích se automatizuje více kroků, což vede ke snížení cen, díky nimž je tato technologie ekonomicky konkurenceschopnější.