Industrielle Produkt- und Bauteilkennzeichnung für extreme Prozessbedingungen

31.03.2016 - Deutschland

Forschern des Fraunhofer IKTS ist es gelungen, eine robuste Komplettlösung für die individuelle Kennzeichnung von Bauteilen und Produkten zu entwickeln. Sie übersteht extreme Umwelteinflüsse, kann aber trotzdem sekundenschnell aufgebracht und zuverlässig ausgelesen werden. Damit eignet sich die Neuentwicklung für die Integration in industrielle Anlagen.

Viele Rohstoffe, Halbzeuge oder Produkte werden im Herstellungsprozess oder in der Anwendung extremen Bedingungen ausgesetzt, wie hohen Temperaturen in der Metallverarbeitung oder der Glas- und Keramikherstellung. In anderen Bereichen kommen aggressive Chemikalien zum Einsatz, etwa in der Lederindustrie oder bei Reinigungsprozessen in der Lebensmittel- und Pharmabranche. Auch Klima- und Umwelteinflüsse stellen besondere Anforderungen an die Oberfläche von Werkstücken.

Solche extremen Bedingungen können den Einsatz einer individuellen Bauteilkennzeichnung auf Basis von Barcodes oder Matrix-Codes über die gesamte Prozesskette hinweg behindern oder gar unmöglich machen. Die Ursachen dafür sind vielfältig, z. B. eine nicht ausreichende thermische und chemische Beständigkeit des Codes, mangelnder Kontrast und Lesbarkeit oder Korrosion beim Aufbringen der Kennzeichnung.

Um diesen Herausforderungen gerecht zu werden, entwickelten Forscher am Fraunhofer IKTS die CeraCode^®-Technologie. Sie basiert auf keramischen Leuchtstoffen für Tintenstrahl-Drucker. Die Leuchtstoffe zeigen als Reaktion auf optische Anregung, z. B. durch UV-Strahlung, eine ausgeprägte Lumineszenz.

Für eine individuelle Kennzeichnung wird eine Spezialtinte mit den Leuchtstoffen auf dem Bauteil verdruckt. Als Barcode oder Data Matrix Code umgesetzt, liefert die Kennzeichnung einen hohen Kontrast zum Untergrund, ganz unabhängig von den Umgebungsbedingungen. Die Tinte zeigt eine exzellente Haftung auf unterschiedlichsten Materialien und ist thermisch und chemisch hoch belastbar.

»Die Anwendbarkeit und Robustheit von CeraCode^® konnte im Labor und bei ersten Pilotkunden bereits erfolgreich gezeigt werden. Im Fokus der aktuellen IKTS-Forschungsarbeit steht die Integration der Kennzeichnungslösung in bestehende Prozesse bei industriellen Anwendern. Es gelang, Serienbauteile in kürzester Zeit, d. h. weniger als 100 ms, zu bedrucken« erläutert Dr. Thomas Härtling, Wissenschaftler am Fraunhofer IKTS. Heute kann das Institut eine Komplettlösung anbieten, die von der Entwicklung prozessgeeigneter keramischer Inkjet-Tinten über die Generierung und den Druck der notwendigen Codes bis hin zur Anpassung geeigneter Lesegeräte reicht.

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