RFID 標簽幾乎可應用于任何地方,除了將 RFID 嵌體嵌入含金屬的物品里。這是因為熔化和定形金屬所需的高溫會破壞 RFID 標簽的制作材料。
然而,德國柏林弗朗霍夫制造和高級材料學會(IFAM)宣稱已經開發出一套解決方案,可以在生產制造中將一個標準的 RFID 標簽嵌入金屬物品里。這項技術采用已有 20 年歷史的選擇性激光燒結工藝,IFAM 工程師 Claus Aumund-Kopp 稱,其團隊成功生產含 RFID 標簽在內的金屬部件。研究人員在 EuroMold 2009 展示了其研究成果。
采用金屬粉未和激光,研究人員可生產出計算機輔助設計軟件制作的 3D 模型。這個過程相當費力:將金屬粉平鋪成厚度為 20 微米的層 - 約是人類毛發寬度的四分之一 - 激光在特定模
件模型中將其熔化。由薄金屬粉未逐層鋪就,形成金屬物品。“當到達特定高度時,插入 RFID 芯片” Aumund-Kopp 稱。
通常,當物品加熱超過 100 攝氏度,其內部 RFID 標簽不可用,雖然一些廠商通過將 RFID 標簽封入保護性材料里,可承受高達 1,093 攝氏度的高溫。然而,金屬澆鑄或激光融化過程的溫度會超過 1,400 攝氏度。
采用弗朗霍夫的流程,Aumund-Kopp 稱,由于該流程的逐步性和不完全性質,只有非常細小的一部分材料會過熱。這可以讓研究人員采用在傳統金屬澆鑄中會被破壞的標準 RFID 標簽。Aumund-Kopp 稱,“技巧是,激光不會直接打在芯片上,或打擊時間最小化,使芯片不會被破壞”。
更重要的是,Aumund-Kopp 稱,弗朗霍夫發現芯片可完全嵌入一個金屬物品里,且仍可正常工作。“我們發現被完全覆蓋的芯片仍然可讀,” 他稱。“這實在是個新發現 - 通常你需要留個縫隙,使電磁場可以耦合”。這個發現對研究人員來說是個意外的驚喜,他稱,也是未來的一個謎題。“我們無法解釋原因,需要做更多的測試” 他稱。
目前,小組正努力讓該研究成果實現工業應用。厚度顯然很重要,Aumund-Kopp 稱,芯片埋入金屬 100 微米深處仍可讀,但不能超過個深度。目前,研究發現 125 KHZ 芯片的工作性能最佳。“這個頻率是最安全的,我們仍需大量研究如何增大讀取距離” 他說。
在 EuroMold,弗朗霍夫研究人員出示了嵌入 RFID 芯片的金屬戒指。這種 RFID 戒指可用授權房間的進出控制。
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,而金屬物品里芯片卻無法完整取出。最直接的應用可能是防偽,考慮到在航空業,零件的質量十分重要。
舉個例子,將 RFID 標簽集成進飛機零件里,RFID 標簽不僅可以讓制造商追蹤物品,還可以識別顧客是否使用正品,不是假冒偽劣產品。
另一個可能的應用,Fraunhofer 稱,是將 RFID 標簽嵌入溫度和擴展感應器里,記錄溫度數據或物品可能承受的機械壓力。
IFAM 的標簽嵌入工藝十分昂貴,Aumund-Kopp 稱,主要是因為研究人員采用的激光熔化流程并不適用于大規模的生產制造。然而,這將很有可能改變,IFAM 還處于研究的初期,正尋找對這項術感興趣的合作伙伴來進一步開發它.
轉載請注明出處。