Contrinex AG: RFID-Technologie Manche mögen’s heiß

Die hochtemperaturbeständigen Hochfrequenz-RFID-Transponder von Contrinex widerstehen Temperaturen bis +250 °C.

Um in der Vielzahl der für die Mass Customization notwendigen Fertigungschritte die Übersicht nicht zu verlieren, unterstützen RFID-Systeme das Identifizieren von Objekten. Für den Einsatz bei hohen Umgebungstemperaturen offeriert Contrinex spezielle RFID-Transponder.

 

Die Vorteile des RFID-Systems (Radio Frequency Identification) gegenüber dem klassischen Barcode-Verfahren oder Lasermarkierung beruhen darauf, »dass auch ohne direkte Sichtverbindung zum Schreib-/Lesekopf Informationen des Datenträgers gelesen und geschrieben werden können und dass sich diese Informationen erweitern, verändern oder löschen lassen«, erläutert Pierre-Yves Dénervaud, International Product Manager der Contrinex AG. Die Daten befinden sich am Objekt selbst, nämlich im RFID-Transponder. Eine drahtlose Übertragung per Funk sorgt dafür, dass diese Technologie sogar bei starker Verschmutzung des Objekts oder des Tags funktioniert.

Für Tracking&Tracing-Prozesse im Hochtemperaturbereich hat der Schweizer Sensorhersteller Transponder entwickelt, die teils bis zu +250 °C beständig sind. Erhältlich sind zwei Systeme, eines für den Nieder- und eines für den Hochfrequenzbereich.

• Niederfrequenz-RFID: Das sehr robuste 31,25-kHz-Niederfrequenzsystem beinhaltet sowohl Transponder als auch Reader in einteiligen Ganzmetallgehäusen aus Edelstahl. Die hermetisch gekapselten Transponder (Schutzart IP68/IP69K) sind vollbündig in Metall einbaubar. Die Ganzmetallkomponenten widerstehen mechanischen Beschädigungen genauso wie Reinigungsmitteln, Chemikalien oder Wasser und arbeiten selbst bei Temperaturen von bis +180 °C dauerhaft zuverlässig.

• Hochfrequenz-RFID: Das Hochfrequenz-System arbeitet bei 13,56 MHz. 254 Schreib-/Leseköpfe können direkt an eine nach ISO/IEC 15693-Vorgaben genormte RS485-Feldbusleitung angeschlossen werden. Daher lassen sich die Komponenten auch mit Standard-Transpondern anderer Hersteller kombinieren. Für Hochfrequenz-Systeme offeriert der Sensorspezialist eine Vielzahl an Transpondern unterschiedlicher Größe und Ausführung, die wahlweise bündig oder nicht-bündig einbaubar sind.

Um hohen Temperaturen standzuhalten, sind entsprechende Werkstoffe und Ausführungen notwendig, die den sensiblen Datenträger des RFID-Systems dauerhaft schützen. »Für das Transponder-Inlay wählten wir daher Polyamide-Laminat sowie ein Gehäuse aus LCP mit 15-prozentiger Glasfaserverstärkung«, sagt Dénervaud. Im Inlay sitzt der nur wenige Millimeter kleine Chip, der durch eine metallversiegelte Keramikhülle geschützt ist. Verbunden ist der Chip mit der aufgedruckten Spulen-Antenne. Passend zum Hochfrequenzbereich von 13,56 MHz muss diese eine entsprechende Länge aufweisen, so dass das RFID-Tag üblicherweise in den Durchmessern 20, 30 und 50 mm gefertigt wird.

Für den Hochtemperatureinsatz gibt es von Contrinex drei verschiedene ISO-kompatible Hochfrequenz-RFID-Datenträgertypen, die jeweils über die Schutzart IP68/IP69K verfügen und unmittelbar nach dem Verlassen der Hochtemperaturzone gelesen oder beschrieben werden können. Ein Abkühlen der Tags ist dazu nicht erforderlich.

• Der wahlweise bündig oder nicht-bündig in Metall einbaubare RTP-0263-020 mit einem Durchmesser von 26 mm und einer getesteten Temperaturbeständigkeit von bis zu +180 °C.

• Der nicht-bündig einbaubare RTP-0502-022 mit 50 mm Durchmesser und einer sehr hohen Temperaturbeständigkeit von bis zu +250 °C. Dieses UHT-Tag hält sowohl dauerhaft hohen als auch wechselnden Temperaturen Stand. Das bestätigen Tests, in denen das Tag einer konstanten Temperatur von +250 °C mehr als 1000 Stunden widerstand. »Auch nachdem das Tag 1000 Mal zunächst jeweils 30 Minuten +25 °C und dann 30 Minuten +250 °C ausgesetzt wurde, funktionierte der Datenträger einwandfrei«, versichert Dénervaud.

• Das UHT-Tag RTP-0502-062 mit massiv erhöhter Speicherkapazität hat einen 2 KByte grossen FRAM-Speicher und eignet sich ebenfalls für Anwendungen im Temperaturbereich von bis zu +250 °C.

Weil widrige Umgebungsbedingungen häufig mit großen Temperaturschwankungen verbunden sind, gibt es von Contrinex zusätzlich zu den Tags Ganzmetall-Schreib-/Lese-Köpfe, die für –40 bis +125 °C optimiert sind.