Procesarea roll-to-roll (R2R) este o tehnică de fabricație utilizată pentru a forma dispozitive electronice pe material substrat flexibil care este transferat de la o rolă la alta. O varietate de operațiuni de fabricație pot fi efectuate pe măsură ce substratul își înfășoară calea prin mai multe role. Procesarea roll-to-roll poate fi denumită și procesare web sau procesare bobină la bobină.
O operație de procesare roll-to-roll implică în mod obișnuit mai multe role, numite bandă, în jurul cărora substratul este direcționat printr-un număr de operații de fabricare. Aceste role pot fi orientate astfel încât substratul să fie orientat orizontal, vertical sau diagonal pe măsură ce este transferat de la unul la altul. Pe rola finală, uneori numită rolă de preluare, substratul este rulat mai degrabă decât să fie direcționat pe o altă rolă.
Substraturile care sunt utilizate în procesarea R2R pot fi realizate dintr-o varietate de materiale, în funcție de aplicarea și etapele de prelucrare implicate în fabricare. Filmele de plastic sunt de dorit pentru transparență, flexibilitate și duritate, dar sunt adesea susceptibile la degradare și distorsiuni dimensionale la temperaturi ridicate. Acolo unde nu este necesară transparența, pot fi alese folii de oțel inoxidabil, deoarece tolerează temperaturi mai ridicate decât materialele plastice. Se pot utiliza și alte materiale, cum ar fi aliajele de aluminiu și cupru.
Modelele de circuite pot fi formate pe substratul flexibil într-o varietate de moduri. Unele astfel de linii de producție folosesc tehnologia inkjet pentru a depune material pe substrat. Acest proces este similar cu modul în care o imprimantă cu jet de cerneală depune cerneala pe hârtie. Unele instalații folosesc fotolitografia, folosind lumina pentru a grava un model pe substrat care poate fi apoi umplut cu alt material. Alte tehnici care utilizează lumină ultravioletă, lasere și așa mai departe pot fi, de asemenea, utilizate pentru a imprima substratul cu circuite electrice.
O varietate de alte etape de fabricație pot fi, de asemenea, realizate folosind procesarea R2R. În plus față de stabilirea modelelor de circuit, pot fi efectuate pași precum tăierea cu matriță, laminarea, plasarea etichetelor, curățarea și altele. Sigilarea termică și aplicarea unei varietăți de acoperiri pot fi, de asemenea, incluse într-o operație de prelucrare rulo-la-rul.
Beneficiile procesării roll-to-roll includ rate ridicate de producție și randamente. Deoarece permite ca dispozitivele să fie fabricate automat în cantități de masă, această tehnică poate ajuta la reducerea costurilor de producție prin economie de scară. Deși costurile inițiale de capital pot fi ridicate pentru a pune în aplicare un astfel de sistem, aceste costuri pot fi adesea recuperate prin avantajele economice din timpul producției.
Multe produse conțin electronice fabricate cu procesare roll-to-roll. Acestea includ electronice de larg consum, cum ar fi telefoanele mobile și computerele, aparatele electrocasnice și chiar echipamentele pentru exerciții fizice. Dispozitivele utilizate de industria medicală care încorporează astfel de electronice includ monitoare portabile de oxigen din sânge, afișaje pentru ventilatoare și comenzi interactive pentru dispozitivele de imagistică medicală. Caracteristicile arhitecturale avansate, cum ar fi obloanele optice care pot trece de la translucide la transparente, sunt, de asemenea, fabricate cu procesare roll-to-roll.
Procesarea roll-to-roll a fost deosebit de influentă în dezvoltarea tehnologiei celulelor solare cu peliculă subțire. Folosind o fracțiune din materialul panourilor solare convenționale, celulele solare cu peliculă subțire fac energia solară mai atractivă pe piața energiei. Prelucrarea lor pe material flexibil într-o instalație roll-to-roll ajută la reducerea costului lor istoric ridicat. Profilul lor subțire le face, de asemenea, o opțiune mai atractivă din punct de vedere estetic pentru generarea de energie decât panourile convenționale voluminoase. Pe măsură ce procesarea roll-to-roll a celulelor cu peliculă subțire avansează, mai mulți pași sunt automatizați, ceea ce duce la reduceri de preț care fac această tehnologie mai competitivă din punct de vedere economic.