Integration von RFID-Chips in lasergesinterte Bauteile

Ist ein komplexes metallisches Bauteil gefragt, welches über erweiterte Funktionen verfügt, gibt es jetzt einen neuartigen Lösungsansatz. Das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM, Bremen, ist es zum ersten Mal gelungen metallische Prototypen mit integrierten RFID-Chips, mittels ‚Selektivem Lasersintern' beziehungsweise Laserschmelzen herzustellen. Die Herausforderung lag darin, die Prozessführung bei der Integration der empfindlichen RFID-Bauteile so zu gestalten, dass ihre einwandfreie Funktion auch anschließend gewährleistet ist. „Wir haben beim Lasersintern den RFID-Chip mit einer 0,2 Millimeter starken Metallüberdeckung überzogen und dieser ist trotz der metallischen Abschirmung mit handelsüblichen Lesegeräten auslesbar. Der Chip ist somit nicht sichtbar und ermöglicht dadurch gänzlich neue Anwendungsmöglichkeiten, beispielsweise im Plagiatschutz", erklärt Claus Aumund-Kopp, Werkstoffwissenschaftler im Bereich Generative Fertigungstechnik des Instituts.

Bislang sei laut des Forschers ein Auslesen metallisch überdeckter Chips nicht möglich gewesen, da ein dielektrischer Spalt vorhanden sein müsse, damit das Lesegerät in das elektrische Feld einkoppeln und den Chip auslesen könne. Mithilfe der berührungslos, auch auf Distanz auslesbaren, und - je nach Ausführung - auch beschreibbaren RFID-Einheiten, seien nun verschiedenste Anwendungsszenarien denkbar. Diese reichen vom einfachen Auslesen des Identifizierungscodes über den Plagiatschutz bis hin zum Speichern von Informationen während der Nutzung zur Unterstützung der weiteren Produktenwicklung. „Denkbar ist der Einsatz insbesondere in der Luft- und Raumfahrtindustrie, um hochpreisige Ersatzteile zu kennzeichnen", erläutert Aumund-Kopp.

Einsatz für Implantate möglich
Zukünftiges Potenzial erlangt die Einbettung von RFID-Chips in Bauteile insbesondere in Verbindung mit Sensoren oder Aktoren. Hiermit werden weitere Funktionserweiterungen der entsprechend ausgestatteten Bauteile möglich. Beispielsweise sind mithilfe von Temperatur- und/oder Dehnungssensoren, Aufzeichnungen thermischer und/oder mechanischer Belastungen realisierbar. „Damit wäre es beispielsweise möglich Dehnungsmessstreifen in Implantaten zu überwachen", so Aumund-Kopp. Da die Auslesedistanz der Chips bisher nur bei wenigen Millimetern liegt, laufen derzeit Tests, um die Lesereichweite zu verbessern.

Bild: Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM