Il rotolo di pellicola di colata è un processo utilizzato per convertire il polimero estruso in rotoli per la lavorazione a valle. È una tecnologia comune per convertire nastri flessibili e altri materiali sottili in pellicole.
I master del modello di canale microfluidico stampati in 3D sono stati testati per verificarne la funzionalità e la producibilità in serie utilizzando un processo di fusione laminata a fascio E su scala industriale. I risultati hanno mostrato che i dispositivi modellati erano durevoli fino a 68 passaggi attraverso il sistema.

Qualità
Una qualità importante del film finale è il suo spessore uniforme. Ciò è particolarmente critico nelle linee di coestrusione in cui il materiale fuso passa attraverso un sistema a testa piatta che adotta la forma finale del film piatto. È inoltre necessario che il film risultante sia sufficientemente temperato per preservarne le proprietà meccaniche e la trasparenza.
Per raggiungere questi obiettivi è necessario integrare nella linea di produzione una serie di processi. Questi includono l'estrusore, un sistema di filtraggio e una sezione di raffreddamento e avvolgimento. Il sistema di filtrazione aiuta a prevenire il passaggio a valle delle impurità del fuso e dei gel generati durante il processo di coestrusione.
La permeabilità della pellicola può essere migliorata anche aggiungendo tensioattivi o aumentando la concentrazione delle dispersioni polimeriche nel solvente del rivestimento. Inoltre, lo spessore delle pellicole può essere ridotto utilizzando una base di pellicola più sottile. Questi miglioramenti possono aiutare a ridurre il costo dei film e ad aumentarne le prestazioni. Tuttavia, è essenziale considerare le esigenze specifiche di ciascun prodotto e processo quando si sceglie la pellicola soffiata o fusa.

Durata
La qualità di una linea di fusione è determinata dai componenti utilizzati e dal modo in cui interagiscono tra loro. Tutti questi sistemi devono essere di prima classe per produrre film di alta qualità. I componenti principali includono il sistema di testa piatta, blocchi di alimentazione di coestrusione e un sistema di filtraggio.
Questi sistemi fondono i materiali plastici e li mescolano in una miscela consistente. Il materiale quindi viaggia attraverso una matrice piatta e viene formato in una pellicola sottile. Il film viene quindi raffreddato da rulli refrigeranti per ridurre al minimo il prestiro. La pellicola risultante viene quindi rifilata e trattata corona prima di essere avvolta in rotoli.
I risultati dei test di rugosità hanno mostrato che una maggiore umidità nell'ambiente di fusione può portare a un tasso più lento di evaporazione del solvente. Ciò può ridurre la formazione di difetti e migliorare la morfologia del film. Inoltre, il processo di fusione consente un numero maggiore di esecuzioni del modello prima di un significativo degrado. Questi risultati suggeriscono che la progettazione di dispositivi microfluidici fusi può essere migliorata considerando l'impatto delle variabili ambientali sulla durabilità del modello.

Affidabilità
Tutti i singoli componenti di una linea di fusione devono essere in grado di lavorare insieme per fornire una qualità di prima classe. Questo perché anche piccole differenze nella linea possono comportare notevoli problemi di produzione. Ciò è particolarmente vero per il processo di fusione, che richiede un sistema altamente flessibile per poter produrre un’ampia varietà di pellicole.

Efficienza
Il processo di fusione del film è uno dei più antichi e risale al XIX secolo. Utilizza una soluzione di un polimero in solvente per rivestire un nastro metallico, che poi passa attraverso zone di asciugatura. Utilizzando questa tecnica è possibile produrre una varietà di forme e dimensioni diverse. Tuttavia, non è adatto alla produzione continua in quanto richiede l'uso di nastri trasportatori pesanti che richiedono meccanismi di tracciamento speciali.
Inoltre, il processo non è compatibile con le tecniche di modellazione ad alta risoluzione che possono essere utilizzate per applicazioni microfluidiche. Di conseguenza, la tecnologia attuale non può colmare il divario tra la ricerca sulla microfluidica e la commercializzazione.
I modelli di fusione risultanti sono stati valutati per la loro funzionalità misurando l'indice di miscelazione dei fluidi che li attraversano. I risultati hanno mostrato che i canali sono rimasti per più passaggi, sebbene non abbiano raggiunto la miscelazione completa. Tuttavia, i risultati sono stati incoraggianti perché hanno dimostrato che il processo di fusione del film può essere utilizzato per la prototipazione rapida di miscelatori microfluidici.