Verbundwerkstoff RFID für Faserverbundwerkstoffe nutzen

Antennen, die Radiowellen weiterleiten können, verwandeln Bauteile in intelligente Objekte. Forscher des Fraunhofer IIS haben jetzt einen Weg gefunden, diese auch in CFK und GFK einzubetten.

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Bauteile aus Glas- oder Kohlefaser sind leicht und stabil zugleich und werden daher vor allem beim Flugzeug- und Fahrzeugbau immer häufiger eingesetzt. Doch die Fasern beeinflussen die Frequenzen besonders stark. Ihr genaues Verhalten gegenüber RFID war bisher kaum bekannt. Die Dokumentation der Produktionsschritte läuft daher immer noch mit Bleistift und Papier.

UHF-Frequenzen eignen sich durch ihre relativ großen Reichweiten von bis zu 15 Metern sehr gut für Logistik und Produktion. Bei für RFID schwierigen Werkstoffen, wie zum Beispiel Metallen, konnte diese Leistung bisher nur durch ein sehr teures Transponderdesign erreicht werden. Die verwendeten Antennen und Transponder machen diese Spezialanfertigungen sehr voluminös. Gleichzeitig lassen sie sich nur schwer in die Faserverbünde integrieren. Zusammen mit Partnern aus der Luftfahrtindustrie und Forschung gelang es nun den Forschern, zuverlässige Transponder zu entwickeln, die innerhalb von leitenden und zugleich physikalisch belasteten Bauteilen einwandfrei funktionieren. Die Wissenschaftler kreierten dafür ein extradünnes Antennendesign, um die RFID-Chips auf den Werkstoffen unter einer schützenden Glasfaserschicht einbetten zu können. Gemeinsam mit Schreiner LogiData, einem Hersteller von RFID-Transpondern, hat das IIS bereits eine erste Testserie entwickelt.

Die Wissenschaftler nutzen hier die RFID-Technologie, um Energie und Daten an Sensoren zu übertragen, die in Faser- materialien eingebettet sind. Diese ermöglichen beispielsweise die durchgängige Dokumentation in der Fertigung oder eine Strukturüberwachung von Komponenten. (qui)

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