Rapid Manufacturing
Neues Verfahren bringt Intelligenz ins Metall

Hohe Produktionstemperaturen erlaubten es bislang nicht, metallische Bauteile in einem Arbeitsprozess mit RFID-Chips auszustatten. Fraunhofer-Forscher haben jetzt ein Verfahren entwickelt, mit dem sich die Funkchips zerstörungsfrei integrieren lassen.
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HB BREMEN. Ob CD-Verpackungen, Behälter oder Ausweise – RFID-Etiketten (Radio Frequency Identification) erobern zunehmend den Alltag. Damit lassen sich Objekte oder Waren kennzeichnen und automatisch per Funk identifizieren. Die Informationen können von einem entsprechenden Lesegerät ausgelesen und verarbeitet werden.

Die smarten Label lassen sich bei Produktionsbedingungen bis zu 100 Grad Celsius aufbringen. Bei höheren Temperaturen, wie das etwa beim Laserschmelzen der Fall ist, gehen sie kaputt: Bei diesem Verfahren werden metallische Bauteile bei über 1400 Grad Celsius mit Hilfe eines Lasers aus Edelstahlpulver gefertigt. Das schloss ihre Kennzeichnung auf Funkbasis bislang aus.

Nun haben die Forscher vom Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Bremen ein neues zerstörungsfreies Verfahren entwickelt. Sie nutzen dabei die Methode des „Rapid Manufacturing“: Dabei wird das dreidimensionale CAD-Modell aus dem Computer direkt von einer Maschine Schicht für Schicht als Prototyp aufgebaut.

Der Laser verschmilzt dann die Bereiche der Schicht, die später als festes Material vorliegen sollen. Im Anschluss wird die Bauplattform abgesenkt und der Ablauf beginnt erneut, bis das Bauteil fertig gestellt ist. Diesen Prozess können die Fraunhofer-Wissenschaftler so steuern, dass der RFID-Chip eingebaut werden kann und völlig vom Material umschlossen ist.

„Das neue Verfahren bringt endlich Intelligenz in die Metallbauteile“, erläutert Projektleiter Claus Aumund-Kopp. „In den Funketiketten kann man wichtige Informationen hinterlegen, etwa die Seriennummer oder das Herstellungsdatum. Die Unternehmen können damit beispielsweise hochpreisige Ersatzteile fälschungssicher machen.“ Denn wer den Chip entfernen will, muss ihn zwangsweise zerstören.

Künftig ist aber nicht nur das Auslesen des Identifizierungscodes möglich. Auch das Speichern von Informationen während der Nutzungsphase ist denkbar. Potenzial sehen die Fachleute auch in Verbindung mit Sensoren oder Aktoren: So lassen sich mit Hilfe von Temperatur- oder Dehnungssensoren thermische oder mechanische Belastungen der Bauteile erfassen.

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