Suchen

Spritzgießen

Engel-Maschine integriert RFID-Etiketten in Spritzgießteile

| Redakteur: Josef-Martin Kraus

Meist werden heute die Etiketten mit integrierten RFID-Chips auf das zu identifizierende Objekt geklebt. Dabei sind sie Reibung und Stößen und somit einem Schadensrisiko ausgesetzt. Dieses Risiko lässt sich laut dem österreichischen Spritzgießmaschinenbauer Engel, Schwertberg, eliminieren. Zur beschädigungssicheren Objektetikettierung hat er in Zusammenarbeit mit IFW Mould Tec, Micheldorf/Österreich, ein Verfahren zur Integration von RFID-Chips in Spritzgießteile entwickelt. Es wird auf der K 2007 von IFW (Halle 1, Stand C26) vorgestellt.

Firma zum Thema

Über einen Kernzug wird der RFID-Tag in die Kunststoffschmelze im Werkzeug eingebracht.
Über einen Kernzug wird der RFID-Tag in die Kunststoffschmelze im Werkzeug eingebracht.
( Archiv: Vogel Business Media )

Paletten, Transportboxen, Flaschenkästen, Müllbehälter, Chipkarten, Ohrmarken, Implantate oder Infrastruktur-Komponenten aus Kunststoff lassen sich somit laut Engel manipulations- und beschädigungssicher mit RFID-Funktionalität ausstatten. Um das sicher beim Spritzgießen zu ermöglichen, wird ein RFID-Transponder auf der Stirnfläche eines rückziehbaren Kerns im Werkzeug positioniert, der zum Zeitpunkt der Formfüllung in den Schmelzekanal hinein ragt.

Nachdem sich die Schmelze fest mit der Transponder-Deckfolie verbunden hat, wird der Kern zurückgezogen, wobei sich der Transponder vom Kern löst. Der verbliebene Hohlraum wird – ähnlich des Coreback-Verfahrens von Engel bei der Mehrkomponenten-Spritzgießen – mit frischer Schmelze des gleichen Kunststoffs oder mit einem anderem Kunststoff aus einem zweiten Spritzaggregat gefüllt.

Bildergalerie

Geschwindigkeitsregelung der Schmelzefront erforderlich

Bei diesem Verfahren muss laut Engel sichergestellt sein, dass der RFID-Transponder bei der Formfüllung weder von der Schmelze mitgerissen noch dünne Leiterbahnen wie die Chip-Antenne und andere Bauelemente beschädigt werden. Die Transponder-Deckfolie muss jedoch beim anschließenden Rückziehen des Kerns an der Schmelze haften bleiben. Daher ist eine Regelung der Schmelzefrontgeschwindigkeit und eine Begrenzung des Temperaturniveaus erforderlich. Die Elemente eines RFID-Transponders seien empfindlich und nur begrenzt temperaturbeständig. Die Regelung dieser Prozessparameter geschieht mit Hilfe von Sensoren. Auf der K 2007 wird sie ein integraler Funktionsteil der Maschinensteuerung Engel CC200 sein.

Auf der Messe entnimmt der Linearroboter ERC 33-F von Engel die RFID-Transponder aus einem Magazin positioniert sie auf den zurückziehbaren Kern des Spritzgießwerkzeugs. Die automatisierte Fertigung ist für Spritzgießteile mit mindestens 2 mm Wanddicke ausgelegt. Wesentlicher Bestandteil der Fertigungszelle ist die Mehrkomponenten-Spritzgießmaschine Victory VC 1050H/200W/220 Combi von mit 2200 kN Schließkraft.

RFID-Transponder in verschiedenen Bauformen erhältlich

RFID – Radio Frequency Identification – dient zur automatischen und berührungslosen Identifizierung oder Lokalisierung von Gegenständen mit Hilfe von Radiowellen. Ein RFID-System, das oft als Etikett gestaltet ist, umfasst einen Transponder, der den Gegenstand kennzeichnet, ein Lesegerät zum Auslesen der Transponder-Kennung und eine so genannte RFID-Middleware mit Schnittstellen zu EDV-Systemen und Datenbanken. Meist bestehen RFID-Transponder aus einer Antenne, einem analogen Schaltkreis zum Empfangen und Senden (Transceiver) sowie einem digitalen Schaltkreis und einem permanenten oder beschreibbaren Speicher.

RFID-Transponder sind – je nach Anwendung – in unterschiedlichen Bauformen und Größen erhältlich. Sie werden bereits heute verwendet: zum Beispiel in Schlüsseln als elektronische Wegfahrsperre für Automobile, in Banknoten als Sicherung gegen Geldfälschung, in Ausweisdokumenten zur Personenidentifikation über biometrische Daten, in Implantat-Chips zur Bereitstellung wichtiger Gesundheitsdaten im Notfall, in Etiketten als Echtheitsmerkmal für Medikamente sowie zur Markierung von Behältern für die Lebensmittelverpackung.

Derzeit werden rund 1 Mrd. RFID-Transponder im Jahr eingesetzt. Bisher sind sie auf Basis von Halbleitern und Metallen aufgebaut. Erste Prototypen von RFID-Transpondern aus gedruckten polymerelektronischen Komponenten und ebenfalls folienbasierten Antennen wurden bereits hergestellt.

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Kontaktieren Sie uns über: support.vogel.de (ID: 215749)