Geheime Fingerabdrücke Originalitätsnachweis und Verschleissindikation in einem

Redakteur: Luca Meister

Die «STI Signum»-Technologie eröffnet neue Funktionalitäten metallischer Oberflächenbeschichtungen. Durch eine Dispersionsabscheidung von optischen Markerpartikeln können die Schichtsysteme mit einer auswertbaren Intelligenz abgeschieden werden. Der unsichtbare Fingerabdruck schützt vor Plagiaten und Piraten, aber auch vor Verschleiss.

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Chemisch abgeschiedene Nickelschicht mit PTFE-Markern auf einem Aluminiumkolben.
Chemisch abgeschiedene Nickelschicht mit PTFE-Markern auf einem Aluminiumkolben.
(Bild: STI)

Die STI (Surface Technologies International) Group zählt zu den Technologie- und Marktführern im Bereich der funktionellen Oberflächentechnologie. Fundiertes Know-how und eine hohe Innovationskraft machen das Unternehmen zu einem gefragten Veredlungspartner für Industrien weltweit. Neben der Serienfertigung ist die moderne Infrastruktur auf die Veredelung formkomplexer Bauteile und anspruchsvoller Einzelteile auch in sehr grossen Abmessungen aus den Bereichen Automobil und Motorenbau, Papier, Druck, Film, Folien, Textil, Energie-Erzeugung, Nahrungsmittel, Luft- und Schifffahrt sowie Wehrtechnik spezialisiert.

Die vorhandene Technologie zur Einlagerung von Feststoffpartikeln in eine Hartchrommatrix führte zur Entwicklung und Herstellung von robusten und multifunktionalen Markerlösungen. Die von Polysecure patentierten keramisch formulierten Anti-Stokes-Kristalle (optische Marker) zeichnen sich im Wesentlichen durch drei Sicherheitsmerkmale aus. Die Marker weisen eine auf dem Anti-Stokes-Effekt basierende charakteristische Fluoreszenz auf, die zum einen mittels einer einfachen und für das Auge unsichtbaren infraroten Laserdiode in einer bestimmten Wellenlänge für das Auge sichtbar gemacht werden kann und zum anderen durch einen Detektor in Sekundenbruchteilen, z..B. linienintegriert, authentifiziert werden kann.

Neue Möglichkeiten

Weiter können die Marker mit einem numerischen Produktcode durch verschiedene chemische Zusammensetzungen hergestellt werden. In rund einer Minute kann dieser Code mit einem Röntgenfluoreszenz-Spektrometer analysiert werden. Zum dritten schliesslich weist jede Produktionscharge einen strukturellen, nicht kopierbaren genetischen Fingerabdruck auf, der in einer Laboranalyse ermittelt werden kann. Der Einbau dieser keramisch formulierten Anti-Stokes-Kristalle in chemisch bzw. elektrochemisch oder thermisch erzeugte Schichtsysteme wie zum Beispiel in Chrom-, galvanisch Nickel-, chemisch Nickel-Eloxal- oder thermische Spritzschichten eröffnet zahlreiche neue Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der funktionalen Beschichtungen.

Eine mögliche Anwendung liegt im Bereich des Produkt- und Know-how-Schutzes. Folgenden Gefahren kann durch Originalitätsnachweis der Marker – in den jeweilig erzeugten metallischen Oberflächen – entgegengewirkt werden: Produktpiraterie wie Haftungs- und Gewährleistungsrisiken der Originalhersteller, Sicherheitsrisiken beim Einsatz von Plagiaten in sicherheitsrelevanten Bauteilen oder Bauteilgruppen aus Bereichen der Automobiltechnik, dem Flugzeugbau oder der Energietechnik sowie die Gefahr des Umsatz-, Preis- und Gewinnverfalls – um einige wichtige Bereiche zu nennen.

Sicherheitsrelevante Bauteile

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit kann durch die Herstellung gradierter Schichtsysteme generiert werden. Insbesondere bei Verschleissschutzschichten wie Hartchrom- und HVOF-Schichten kann eine Indikatorschicht mit Markereinlagerung hergestellt werden, die rechtzeitig einen kritischen Verschleiss mit der entsprechenden Messtechnik aufzeigt. Somit, im Speziellen bei wertigen oder sicherheitsrelevanten Bauteilen zum Beispiel im Maschinen- und Anlagenbau oder im Flugzeugbau, wird ein rechtzeitiges Wartungsintervall ausgelöst oder eine Zustandsanalyse mit gegebenenfalls verbleibender Standzeit des Schichtsystems ermöglicht.

Vorstellbar ist auch ein Einsatz dieser möglichen Schichtsysteme, um sicherheitsrelevante Bauteile oder Bauteilgruppen, zum Beispiel im Automobil- oder Flugzeugbau, mit einer entsprechenden Sensorik derart zu verriegeln, dass ein Betrieb nur bei Vorliegen von festgelegten Startvoraussetzungen möglich ist wie Originalitätsnachweis bei Erstausrüstung, oder aber insbesondere bei Ersatzteilen.

Durch die keramische Formulierung sind die Marker chemisch innert und bis zu 2000 Grad stabil. Hierdurch wurde es möglich, die Marker in galvanischen Prozessbädern wie beispielsweise Hartchrom-, galvanisch Nickel- oder chemisch Nickelelektrolyten, aber auch bei hohen Prozesstemperaturen wie dem thermischen Spritzen einzusetzen.

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