Het gieten van filmrollen is een proces dat wordt gebruikt om geëxtrudeerd polymeer om te zetten in rollen voor verdere verwerking. Het is een veelgebruikte technologie voor het omzetten van flexibele banen en andere dunne materialen in films.
3D-geprinte microfluïdische kanaalpatroonmasters werden getest op functionaliteit en massaproductie met behulp van een E-beam-walsgietproces op industriële schaal. De resultaten toonden aan dat de apparaten met patroon duurzaam waren voor maximaal 68 passages door het systeem.

Kwaliteit
Een belangrijke kwaliteit van de uiteindelijke film is de uniforme dikte. Dit is vooral van cruciaal belang bij co-extrusielijnen waar het gesmolten materiaal door een vlak matrijssysteem gaat dat de uiteindelijke vlakke filmvorm aanneemt. Het is ook noodzakelijk dat de resulterende film voldoende wordt afgeschrikt om zijn mechanische eigenschappen en helderheid te behouden.
Om deze doelen te bereiken moeten een aantal processen in de productielijn worden geïntegreerd. Deze omvatten de extruder, een filtersysteem en een koel- en wikkelgedeelte. Het filtratiesysteem helpt de stroomafwaartse doorgang van smeltonzuiverheden en gels die tijdens het co-extrusieproces worden gegenereerd, te voorkomen.
De permeabiliteit van de film kan ook worden verbeterd door oppervlakteactieve stoffen toe te voegen of de concentratie van polymeerdispersies in het coatingoplosmiddel te verhogen. Bovendien kan de dikte van de films worden verminderd door een dunnere filmbasis te gebruiken. Deze verbeteringen kunnen helpen de kosten van de films te verlagen en hun prestaties te verbeteren. Het is echter essentieel om rekening te houden met de specifieke behoeften van elk product en proces bij het kiezen van blaas- of gegoten film.

Duurzaamheid
De kwaliteit van een castline wordt bepaald door de gebruikte componenten en hoe deze met elkaar interacteren. Al deze systemen moeten eersteklas zijn om films van hoge kwaliteit te kunnen produceren. De belangrijkste componenten zijn onder meer het platte matrijssysteem, co-extrusietoevoerblokken en een filtersysteem.
Deze systemen smelten plastic materialen en mengen ze tot een consistent mengsel. Het materiaal gaat vervolgens door een platte matrijs en wordt tot een dunne film gevormd. De film wordt vervolgens gekoeld door koelrollen om het voorrekken te minimaliseren. De resulterende film wordt vervolgens bijgesneden en coronabehandeld voordat deze op rollen wordt gewikkeld.
Resultaten van ruwheidstests toonden aan dat een hogere luchtvochtigheid in de gietomgeving kan leiden tot een langzamere verdamping van het oplosmiddel. Dit kan de vorming van defecten verminderen en de filmmorfologie verbeteren. Bovendien maakt het gietproces een groter aantal patroonruns mogelijk voordat aanzienlijke degradatie optreedt. Deze bevindingen suggereren dat het ontwerp van gegoten microfluïdische apparaten kan worden verbeterd door rekening te houden met de impact van omgevingsvariabelen op de duurzaamheid van patronen.

Betrouwbaarheid
Alle afzonderlijke componenten van een gietlijn moeten kunnen samenwerken om eersteklas kwaliteit te leveren. Dit komt omdat zelfs kleine verschillen in de lijn tot aanzienlijke productieproblemen kunnen leiden. Dit geldt met name voor het gietproces, dat een zeer flexibel systeem vereist om een ​​grote verscheidenheid aan films te kunnen produceren.

Efficiëntie
Het filmgietproces is een van de oudste en dateert uit de negentiende eeuw. Er wordt gebruik gemaakt van een oplossing van een polymeer in oplosmiddel om een ​​metalen band te coaten, die vervolgens door droogzones gaat. Met deze techniek is het mogelijk om verschillende vormen en maten te produceren. Het is echter niet geschikt voor continue productie, omdat hiervoor zware transportbanden nodig zijn die speciale volgmechanismen vereisen.
Bovendien is het proces niet compatibel met patroonvormingstechnieken met hoge resolutie die kunnen worden gebruikt voor microfluïdische toepassingen. Bijgevolg kan de huidige technologie de kloof tussen onderzoek naar microfluïdica en commercialisering niet overbruggen.
De resulterende gietpatronen werden geëvalueerd op hun functionaliteit door de mengindex van vloeistoffen die er doorheen stroomden te meten. De resultaten toonden aan dat de kanalen gedurende meerdere passages bleven staan, hoewel ze geen volledige menging bereikten. De resultaten waren echter bemoedigend omdat ze aantoonden dat het filmgietproces kan worden gebruikt voor snelle prototyping van microfluïdische mengers.