Noch keinen Zugang? Dann testen Sie unser Angebot jetzt 3 Monate kostenfrei. Einfach anmelden und los geht‘s!
Angemeldet bleiben
Ausgewählte Ausgabe: 10-2017 Ansicht: Modernes Layout
| Artikelseite 1 von 4

Intelligentere Kunststoffbauteile durch RFID-Technologie

Die Vernetzung in der Fertigung gewinnt zunehmend an Bedeutung und verleiht Technologien, mit denen produzierte Teile zurückverfolgt und einem Produkt zusätzliche Informationen zugewiesen werden können, ein enormes wirtschaftliches und technologisches Interesse. Die Nutzung der RFID-Technologie ermöglicht dies und befindet sich deshalb im Fokus vieler Anwender. Aktuell werden die RFID-Transponder zumeist noch manuell oder halbautomatisch auf die Produkte aufgebracht oder in mehrstufigen Prozessen in das Erzeugnis integriert. Dadurch steigen die Herstellungskosten der Produkte um ein Maß, welches den Einsatz der Technik in niedrig-preisigen Massenartikeln uninteressant macht. Die gemeinnützige KIMW Forschungs-GmbH hat zusammen mit sechs Partnern eine automatisierbare Technik zur Integration von RFID-Tags in Kunststoffbauteile entwickelt und erprobt.


Bild 1 Auswahl aus den im Projekt genutzten RFID-Tags im Vergleich zu einer 1-Eurocent-Münze; für die detaillierteren Spritzgussversuche wurden der NF-Tag (1. von links) und der HF-Tag (vierter von links) genutzt.

Bild 1
Auswahl aus den im Projekt genutzten RFID-Tags im Vergleich zu einer 1-Eurocent-Münze; für die detaillierteren Spritzgussversuche wurden der NF-Tag (1. von links) und der HF-Tag (vierter von links) genutzt.

Zur Auslegung von Form und Beschaffenheit der RFID-Tags wurden diese in Vorversuchen mittels Heißpresse, Duroplastpresse und Spritzgussmaschine hohen Temperaturen und Drücken ausgesetzt. Dabei stellte sich heraus, dass die Tags Temperaturen von 240 °C über einen Zeitraum von 60 s mühelos widerstehen und erst ein Anschmelzen des Backlackes um den Spulendraht zum Kurzschluss in der Spule führt. Auch die während des Spritzgießprozesses wirkenden Drücke stellen keinen limitierenden Faktor dar, so lange keine punktuellen Lasten auf den Tag wirken. Die Auslesereichweite der Tags wird durch die Integration in die Kunststoffschmelze nicht beeinflusst. Für die darauffolgenden Spritzgussversuche wurden die Tags im Verlauf des Projekts iterativ hinsichtlich Stabilität, Größe und Funktion an die Bedingungen im Spritzgussprozess angepasst. Zunächst kamen filigrane NFC-Tags (HF) und etwas kleinere RFID-Tags (NF) mit stabilerer Spule zum Einsatz (Bild 1).

Demonstratorwerkzeug ermöglicht gezielte Untersuchungen

Das eigens für das Projekt angefertigte Demonstratorwerkzeug wurde mit fixierender und schützender Werkzeugtechnik in Form einer hydraulisch verfahrbaren Hülse sowie mit einer an die Anforderungen im Thermoplast- und Duroplast-Spritzguss angepassten Temperierung und variablem Anschnitt ausgestattet. Die Musterungen wurden mit den Materialien PE-HD (Hostalen GD 4744), PP (Purell HP 570 R natur), PBT GF 30 (Celanex 2300 GV/30) und PPS GF 40 (Fortron 1140 L4) sowie mit BMC- und EP-Materialien durchgeführt, um ein breites, die spätere Anwendung im Projekt repräsentierendes Spektrum abzudecken und die Tags unterschiedlichen Belastungen (Temperatur/ Druck) auszusetzen.

Seite des Artikels
Autoren

M.Sc. Vanessa Frettlöh

Verwandte Artikel

Lasteinleitungselemente faserverbundgerecht integrieren