Rola za lijevanje filma je postupak koji se koristi za pretvaranje ekstrudiranog polimera u role za daljnju obradu. To je uobičajena tehnologija za pretvaranje fleksibilnih mreža i drugih tankih materijala u filmove.
3D tiskani uzorci mikrofluidnih kanala testirani su na funkcionalnost i mogućnost masovne proizvodnje korištenjem industrijskog procesa lijevanja E-beam valjanjem. Rezultati su pokazali da su uređaji s uzorkom bili izdržljivi do 68 prolaza kroz sustav.
Kvaliteta
Važna kvaliteta konačnog filma je njegova ravnomjerna debljina. Ovo je posebno kritično u koekstruzijskim linijama gdje rastaljeni materijal prolazi kroz sustav ravne matrice koja poprima konačni oblik ravnog filma. Također je potrebno da dobiveni film bude dovoljno kaljen kako bi sačuvao svoja mehanička svojstva i prozirnost.
Kako bi se postigli ovi ciljevi, niz procesa mora biti integriran u proizvodnu liniju. To uključuje ekstruder, sustav filtracije te dio za hlađenje i namatanje. Sustav filtracije pomaže spriječiti nizvodni prolaz nečistoća od taline i gelova koji nastaju tijekom procesa koekstruzije.
Propusnost filma također se može poboljšati dodavanjem surfaktanata ili povećanjem koncentracije polimernih disperzija u otapalu za oblaganje. Osim toga, debljina filmova može se smanjiti korištenjem tanje podloge za film. Ova poboljšanja mogu pomoći u smanjenju troškova filmova i povećati njihovu izvedbu. Međutim, važno je uzeti u obzir specifične potrebe svakog proizvoda i postupka pri odabiru puhane ili lijevane folije.
Izdržljivost
Kvalitetu lijevane niti određuju komponente koje se koriste i način na koji one međusobno djeluju. Svi ovi sustavi moraju biti prvoklasni kako bi proizvodili filmove visoke kvalitete. Glavne komponente uključuju sustav ravne matrice, koekstruzijske dovodne blokove i sustav filtracije.
Ovi sustavi tope plastične materijale i miješaju ih u konzistentnu smjesu. Materijal zatim putuje kroz ravnu matricu i oblikuje se u tanki film. Film se zatim hladi valjcima za hlađenje kako bi se minimaliziralo prethodno istezanje. Dobiveni film se potom obrezuje i obrađuje koronom prije nego što se namota u role.
Rezultati testova hrapavosti pokazali su da viša vlažnost u okruženju za lijevanje može dovesti do sporijeg isparavanja otapala. To može smanjiti stvaranje defekata i poboljšati morfologiju filma. Osim toga, postupak lijevanja omogućuje veći broj uzoraka prije značajne degradacije. Ovi nalazi sugeriraju da se dizajn lijevanih mikrofluidnih uređaja može poboljšati uzimajući u obzir utjecaj varijabli okoline na trajnost uzorka.
Pouzdanost
Sve pojedinačne komponente lijevane linije moraju moći raditi zajedno kako bi pružile prvoklasnu kvalitetu. To je zato što čak i male razlike u liniji mogu rezultirati značajnim problemima u proizvodnji. To se posebno odnosi na proces lijevanja, koji zahtijeva vrlo fleksibilan sustav kako bi se mogao proizvesti širok izbor filmova.
Učinkovitost
Proces snimanja filma jedan je od najstarijih, a datira još iz devetnaestog stoljeća. Koristi otopinu polimera u otapalu za oblaganje metalnog remena, koji zatim prolazi kroz zone sušenja. Ovom tehnikom moguće je izraditi niz različitih oblika i veličina. Međutim, nije prikladan za kontinuiranu proizvodnju jer zahtijeva upotrebu teških nosivih traka koje zahtijevaju posebne mehanizme za praćenje.
Štoviše, postupak nije kompatibilan s tehnikama uzorkovanja visoke razlučivosti koje se mogu koristiti za mikrofluidne primjene. Posljedično, trenutna tehnologija ne može premostiti jaz između istraživanja mikrofluidike i komercijalizacije.
Funkcionalnost dobivenih lijevanih uzoraka procijenjena je mjerenjem indeksa miješanja tekućina koje prolaze kroz njih. Rezultati su pokazali da su kanali ostali za više prolaza, iako nisu postigli potpuno miješanje. Međutim, rezultati su bili ohrabrujući jer su pokazali da se postupak lijevanja filma može koristiti za brzu izradu prototipova mikrofluidnih miješalica.