STI Signum Technologie 

Oberflächen 10. 04. 2015
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Innovative Methode für Originalitätsnachweis und Verschleißindikation

Die STI Signum Technologie eröffnet neue Funktionalitäten metallischer Oberflächenbeschichtungen. Durch eine chemische beziehungsweise elektrochemische Dispersionsabscheidung von innovativen Anti-Stokes-Kristallen (optische Markerpartikel) können die abgeschiedenen Schichtsysteme mit einer auswertbaren Intelligenz und einem gezielten Informationsgehalt abgeschieden werden.

Die STI (Surface Technologies International) Group zählt zu den Technologie- und Marktführern im Bereich der funktionellen Oberflächentechnologie. Fundiertes Know-how und eine hohe Innovationskraft machen die STI Group zum bevorzugten Veredlungspartner für Industrien weltweit. Neben der Serienfertigung ist die moderne Infrastruktur auf die Veredelung von formkomplexen Bauteilen und anspruchsvollen Einzelteilen auch in sehr großen Abmessungen aus den Bereichen Automobil und Motorenbau, Papier, Druck, Film, Folien, Textil, Energieerzeugung, Nahrungsmittel, Luft- und Schifffahrt sowie Wehrtechnik spezialisiert.

Prinzip des Anti-Stokes-Effekts zur Werkstoffcharakterisierung 

Die vorhandene Technologie der STI Group, zur Einlagerung von Feststoffpartikeln in eine Hartchrommatrix, führte zur Entwicklung und Herstellung von robusten und multifunktionalen Markerlösungen. Die von Polysecure patentierten, keramisch formulierten Anti-Stokes-Kristalle (optische Marker) zeichnen sich im Wesentlichen durch drei Sicherheitsmerkmale aus. Die Marker weisen eine auf dem Anti-Stokes-Effekt basierende charakteristische Fluoreszenz auf, die zum einen mittels einer einfachen und für das Auge unsichtbaren infraroten Laserdiode, in einer bestimmen Wellenlänge für das Auge sichtbar gemacht werden kann und zum anderen durch einen Detektor in Sekundenbruchteilen, beispielsweise linienintegriert, authentifiziert werden kann. Des Weiteren können die Marker mit einem numerischen Produktcode durch verschiedene chemische Zusammensetzungen hergestellt werden. In rund einer Minute kann dieser Code mit einem Röntgenfluoreszenzspektrometer analysiert werden. Zum dritten weist jede Produktionscharge einen strukturellen, nicht kopierbaren genetischen Fingerabdruck auf, der in einer Laboranalyse ermittelt werden kann. Der Einbau dieser keramisch formulierten Anti-Stokes-Kristalle in chemisch beziehungsweise elektrochemisch oder thermisch erzeugte Schichtsysteme, wie zum Beispiel in Chrom-, galvanisch Nickel-, chemisch Nickel-Eloxal oder Thermische Spritzschichten, eröffnet zahlreiche neue Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der funktionalen Beschichtungen. Eine mögliche Anwendung liegt im Bereich des Produkt- und Know-how-Schutzes. Gefahren durch Produktpiraterie, wie Haftungs- und Gewährleistungsrisiken der Originalhersteller, Sicherheitsrisiken beim Einsatz von Plagiaten in sicherheitsrelevanten Bauteilen oder Bauteilgruppen aus Bereichen der Automobiltechnik, dem Flugzeugbau oder der Energietechnik – um einige wichtige Bereiche zu nennen – sowie die Gefahr des Umsatz-, Preis- und Gewinnverfalls kann durch Originalitätsnachweis der Marker, in den jeweilig erzeugten metallischen Oberflächen, entgegengewirkt werden.

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit kann durch die Herstellung gradierter Schichtsysteme generiert werden. Insbesondere bei Verschleißschutzschichten, wie Hartchrom und HVOF-Schichten, kann eine Indikatorschicht mit Marker-Einlagerung hergestellt werden, die rechtzeitig einen kritischen Verschleiß mit der entsprechenden Messtechnik aufzeigt und somit, besonders bei wertigen oder sicherheitsrelevanten Bauteilen – etwa im Maschinen- und Anlagenbau oder im Flugzeugbau – einen rechtzeitigen Wartungsintervall auslöst oder eine Zustandsanalyse mit gegebenenfalls verbleibender Standzeit des Schichtsystems ermöglicht.

Vorstellbar ist auch ein Einsatz dieser möglichen Schichtsysteme, um sicherheitsrele­vante Bauteile oder Bauteilgruppen zum Beispiel im Automobil- oder Flugzeugbau mit einer entsprechenden Sensorik derart zu verriegeln, dass ein Betrieb nur bei Vorliegen von festgelegten Startvoraussetzungen, wie Originalitätsnachweis bei Erstausrüstung oder aber insbesondere bei ­Ersatzteilen möglich ist.

Durch die keramische Formulierung sind die Marker chemisch innert und bis zu 2000 °C stabil. Dadurch wurde es möglich, die Marker in galvanischen Prozessbädern wie beispielsweise Hartchrom-, galvanisch Nickel- oder chemisch Nickelelektrolyte aber auch bei hohen Prozesstemperaturen wie dem Thermischen Spritzen einzusetzen.

Hannover Messe, Halle 3/Stand D34

 

Text zum Titelbild: Chemisch abgeschiedene Nickelschicht mit PTFE-Markern auf einem Aluminiumkolben

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