Curing Transponder

Integration von RFID-Transpondern in Faserverbundwerkstoffen

Mit dem Kooperationsprojekt „Curing Transponder“ setzen sich die Unternehmen tagItron GmbH und Haindl Kunststoffverarbeitung GmbH sowie das Faserinstitut Bremen (FIBRE) und Bremer Institut für Produktion und Logistik (BIBA) zum Ziel, RFID-Transponder zur Überwachung der Aushärtung im Fertigungsprozess und für das Produktlebenszyklusmanagement von Faserverbundwerkstoffen zu entwickeln und zu integrieren. Das Projekt wird über zwei Jahre aus Mitteln des Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) gefördert und hat ein Fördervolumen von 600.000 Euro. Ein entsprechender Antrag wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Mai 2016 bewilligt.

Das kontinuierliche und konsequente Steigern der Ressourceneffizienz bei der Faserverbundbauteilfertigung und der Funktionalität von Composite-Bauteilen ist zwingend erforderlich, um die deutsche Wettbewerbsfähigkeit dieser Produktionstechnik auch zukünftig zu erhalten. Um dies zu erreichen, setzt das Vorhaben an mehreren Punkten entlang des Fertigungs- und Produktzyklus von polymeren Faserverbundbauteilen an und nutzt hierbei die RFID-Technik (radio frequency identification) als Basis für intelligente Optimierungen.

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, einen sogenannten RFID-Curing-Transponder (englisch: curing = „Aushärten“ oder „Aushärtung“) zu entwickeln, welcher in Composite-Bauteile (ggf. auch deren Bauteilform) integriert werden kann, um online und in situ Auskunft über den Aushärtegrad der polymeren Matrix zu erhalten (Aushärtegradüberwachung). Hierbei nutzt man die sich verändernden dielektrischen Eigenschaften der Faser-Harz-Matrix bei deren Aushärtung, welche einen unmittelbaren und messbaren Einfluss auf die eingebettete Transponderantenne hat. Bei Infusions- und Injektionsverfahren beispielsweise, soll die Messmethode Daten über die Harzfront und ihren Verlauf liefern, um so detaillierte Informationen über den inneren Bauteilzustand und den Aushärtegrad zu erhalten. Diese spezifischen Informationen sollen auf dem Chip des Transponders gespeichert und bereitgestellt werden, so dass diese für die Analyse und Optimierung von Fertigungsprozessen (z.B. Verkürzung der Prozesszeiten im Autoklaven) eingesetzt werden können. Darüber hinaus soll der innovative Transponder auch über den gesamten Lebenszyklus des Bauteils wichtige Informationen in einer digitalen Bauteillebensakte speichern und abrufbereit halten. Mit dieser ins Bauteil integrierten Akte können z.B. Qualitätsnachweise, die Erkennung von Plagiat-Bauteilen, als auch Logistikprozesse oder das Ersatzteilmanagement beim Endanwender deutlich vereinfacht werden.

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