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弗朗霍夫研究人员采用选择性激光烧结工艺将RFID标签嵌入金属物品内


作者:贺琳 来源:RFID世界网 2009-12-07 11:51:11

摘要:德国柏林弗朗霍夫制造和高级材料学会(IFAM)宣称已经开发出一套解决方案,可以在生产制造中将一个标准的 RFID 标签嵌入金属物品里。

关键词:RFID芯片[199篇]  金属[39篇]  125KHZ[19篇]  

  RFID 标签几乎可应用于任何地方,除了将 RFID 嵌体嵌入含金属的物品里。这是因为熔化和定形金属所需的高温会破坏 RFID 标签的制作材料。 

  然而,德国柏林弗朗霍夫制造和高级材料学会(IFAM)宣称已经开发出一套解决方案,可以在生产制造中将一个标准的 RFID 标签嵌入金属物品里。这项技术采用已有 20 年历史的选择性激光烧结工艺,IFAM 工程师 Claus Aumund-Kopp 称,其团队成功生产含 RFID 标签在内的金属部件。研究人员在 EuroMold 2009 展示了其研究成果。 

  采用金属粉未和激光,研究人员可生产出计算机辅助设计软件制作的 3D 模型。这个过程相当费力:将金属粉平铺成厚度为 20 微米的层 - 约是人类毛发宽度的四分之一 - 激光在特定模件模型中将其熔化。由薄金属粉未逐层铺就,形成金属物品。“当到达特定高度时,插入 RFID 芯片” Aumund-Kopp 称。 



弗朗霍夫研究人员采用选择性激光烧结工艺将RFID标签嵌入金属物品  图中为样品 

  通常,当物品加热超过 100 摄氏度,其内部 RFID 标签不可用,虽然一些厂商通过将 RFID 标签封入保护性材料里,可承受高达 1,093 摄氏度的高温。然而,金属浇铸或激光融化过程的温度会超过 1,400 摄氏度。 

  采用弗朗霍夫的流程,Aumund-Kopp 称,由于该流程的逐步性和不完全性质,只有非常细小的一部分材料会过热。这可以让研究人员采用在传统金属浇铸中会被破坏的标准 RFID 标签。Aumund-Kopp 称,“技巧是,激光不会直接打在芯片上,或打击时间最小化,使芯片不会被破坏”。 

  更重要的是,Aumund-Kopp 称,弗朗霍夫发现芯片可完全嵌入一个金属物品里,且仍可正常工作。“我们发现被完全覆盖的芯片仍然可读,” 他称。“这实在是个新发现 - 通常你需要留个缝隙,使电磁场可以耦合”。这个发现对研究人员来说是个意外的惊喜,他称,也是未来的一个谜题。“我们无法解释原因,需要做更多的测试” 他称。 

  目前,小组正努力让该研究成果实现工业应用。厚度显然很重要,Aumund-Kopp 称,芯片埋入金属 100 微米深处仍可读,但不能超过个深度。目前,研究发现 125 KHZ 芯片的工作性能最佳。“这个频率是最安全的,我们仍需大量研究如何增大读取距离” 他说。 

  在 EuroMold,弗朗霍夫研究人员出示了嵌入 RFID 芯片的金属戒指。这种 RFID 戒指可用授权房间的进出控制。 

  另一方面,塑料制品里 RFID 芯片可以被取出,放到另一件物品里,而金属物品里芯片却无法完整取出。最直接的应用可能是防伪,考虑到在航空业,零件的质量十分重要。 

  举个例子,将 RFID 标签集成进飞机零件里,RFID 标签不仅可以让制造商追踪物品,还可以识别顾客是否使用正品,不是假冒伪劣产品。 

  另一个可能的应用,Fraunhofer 称,是将 RFID 标签嵌入温度和扩展感应器里,记录温度数据或物品可能承受的机械压力。 

  IFAM 的标签嵌入工艺十分昂贵,Aumund-Kopp 称,主要是因为研究人员采用的激光熔化流程并不适用于大规模的生产制造。然而,这将很有可能改变,IFAM 还处于研究的初期,正寻找对这项术感兴趣的合作伙伴来进一步开发它。 

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