Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS
Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS

RFID-Integration in verschiedenste Materialien

© Fraunhofer IIS/Tobias Dräger

RFID im Leichtbau

Auf einen Blick

Fertigungsinformationen können nun auch innerhalb von Verbundwerkstoffen (auch Kompositwerkstoffe genannt) gespeichert werden. Denn das Fraunhofer IIS hat es innerhalb eines Konsortiums mit sieben Partnern geschafft, zuverlässige RFID-Transponder zu entwickeln, welche innerhalb von leitenden und zugleich stark physikalisch belasteten Teilen einwandfrei funktionieren. So können die Tags nun beispielsweise in Flugzeugelemente integriert werden und während des Prozesses bis zu einer Temperatur von 180 °C und einem Druck von bis zu 10 bar belastet werden. Eine Integration in Glasfaserverbundwerkstoffe ist ebenso möglich wie in Kohlefaserverbundstoffe.

Das Projekt wurde durch die Bayerische Forschungsstiftung gefördert und in Zusammenarbeit mit unseren Partnern ACC Technologies, EADS, Eurocopter, Schreiner LogiDATA, Tajima und der TU München ausgeführt.

Technische Beschreibung

Innerhalb des Projektes wurde durch innovatives Antennendesign ein RFID-Transponder geschaffen, welcher wesentlich kleiner ist als ähnliche Produkte. Die Herstellungsverfahren bleiben somit unbeeinträchtigt und der Einsatz ist auch bei kleinen Bauteilen vorstellbar. Es wurden bereits Transponder entwickelt, welche fähig sind, hohen Drücken von bis zu 10 bar und Temperaturen bis zu 180 °C Stand zu halten. Ebenfalls wurde die Herausforderung gemeistert, welche die Integration von Antennen in leitende Verbundwerkstoffe aus Glas- und Carbonfasern mit sich bringt. Die besonderen Eigenschaften dieser Verbundwerkstoffe haben nur noch minimalsten Einfluss auf die innovativ entwickelten Transponder.

Motivation

Faserverbundwerkstoffe werden aufgrund ihres hohen Leichtbaupotenzials immer häufiger für technische Produkte verwendet. Um deren Herstellungsprozesse durch ein effizientes Informationsmanagement zu verbessern, hat das Fraunhofer IIS einen neuen UHF RFID-Transponder entwickelt. Dieser kann bauteilspezifisch und über den gesamten Lebenszyklus des Bauteils eingesetzt werden. Hierbei werden in Zusammenarbeit mit unseren Partnern beispielsweise Produktionssteuerung, Prozessregelung oder Bauteilrückverfolgung realisiert. Diese Lösung stellt eine enorme Verbesserung zum bisher üblichen manuellen, papiergestützten Verfahren dar.

Anwendung

RFID Integration in beliebigen Materialien für Identifizierung, Ortung, Lokalisierung, Positioning, Logistik, Produktion, Logistics, Production, Faserverbundwerkstoffe, Radio Frequency Identification
© Guido Vrola - Fotolia.com
Anwendung in der Luftfahrt

Bauteile aus Faserverbundwerkstoffen erfahren in Ihrer Herstellung und Verarbeitung komplexe Verfahren, welche herkömmliche Transponder stark beanspruchen würden. Besonders ausgeprägt ist dies im Bereich der Luftfahrt, die in diesem Projekt als Anwendungsfall dient. Diese Fertigungsschritte sind jedoch entscheidend für die Qualität und Verwendbarkeit der gefertigten Bauteile, weshalb hohe Anforderungen in Bezug auf die Dokumentation des Prozessfortschritts und -verlaufs eingehalten werden müssen. Nun können innerhalb von Flugzeugfertigungsverfahren Teile aus Glas- und Carbonfaserverbundwerkstoff getagt werden. In den Tags können die Fertigungsschritte eingegeben, gespeichert und ausgelesen werden. Dies führt zu einer starken Prozessoptimierung.

Angebot

Das Fraunhofer IIS hat in zwei Jahrzehnten durch zahlreiche FuE-Projekte im Antennendesign – einer Kernkomponente von Hardware-Modulen – und Komponentenentwicklung fundierte Expertise aufgebaut. Eine umfangreiche Ausstattung mit hochwertigen Messgeräten, spezifischen Testfeldern und -räumen, inklusive der Testhalle L.I.N.K., gewährleistet eine professionelle Verifikation im Feldtest und im Laborumfeld.

Durch unsere Erfahrung auf dem Gebiet der RFID-Technik sind wir Ihr kompetenter Partner. Gemeinsam können wir RFID-Transponder entwickeln, welche in Faserverbundwerkstoffe oder anderen Materialien eingebettet sind. Diese werden exakt an Ihre individuellen Anforderungen angepasst. Somit ist es möglich, Ihre Produktion weiter zu verbessern und die Fertigung effizienter zu gestalten.