RFID v opakovaně použitelných kelímcích

Opakovaně použitelný kelímek s ultrazvukově svařeným RFID čipem. (Obrázek: RINCO ULTRASONICS AG) / Opakovaně použitelný kelímek s ultrazvukově svařeným RFID čipem. (Obrázek: RINCO ULTRASONICS AG)

Digitální řešení zálohování a plateb získávají na významu v prostředí gastronomie, akcí a konceptů samoobsluhy. Aby se může opakovaně používaný kelímek stát součástí takových systémů, musí být jednoznačně identifikovatelný. Konkrétní požadavek zákazníka z regionu DACH ukazuje, jak lze RFID čip trvale a spolehlivě integrovat do dna polypropylenového kelímku. Následující zpráva o použití popisuje technické rámcové podmínky a zvolený přístup k řešení pomocí ultrazvukové technologie, realizované společností RINCO ULTRASONICS.

RFID jako umožňovač automatizovaných zálohových a platebních systémů

Pokud je RFID čip přímo integrován do dna kelímku, lze opakovaně používané kelímky jednoznačně identifikovat a začlenit do digitálních procesů. Aplikace sahají od bezhotovostních plateb na výdejních stanicích přes automatizované vrácení záloh až po bezchybné sledování jednotlivých kelímků v oběhu. Provozovatelé profitují z zjednodušení procesů, nižších provozních nákladů a lepší ochrany před zneužitím, například při výměně nepatřících kelímků. Základní podmínkou je však bezpečná, trvalá a chráněná integrace čipu do plastového kelímku.

Technické výzvy při integraci do PP kelímků

Opakovaně používané kelímky jsou vystaveny mechanickému namáhání, častému mytí a teplotním výkyvům. Odpovídajícím způsobem jsou kladeny vysoké nároky na držák. RFID čip musí být trvale vodotěsně uzavřen, aby spolehlivě fungoval i po mnoha cyklech mytí. Současně nesmí být poškozen, manipulován nebo odstraněn.

Cyril Geisser, projektový manažer společnosti RINCO ULTRASONICS, vysvětluje:
„Výzvou byl samotný materiál: polypropylen (PP) vyžaduje velmi přesné stanovení parametrů, aby se zabránilo nekontrolovanému tavení. Současně nesměl elektronický obvod čipu při svařování přehřát. Navíc si zákazník přál esteticky čistou svářečku, která nenaruší vzhled kelímku.“

Ultrazvukové svařování jako spolehlivé řešení

Pro splnění těchto požadavků bylo zvoleno ultrazvukové svařování. Tento proces umožňuje cílené, lokální zahřívání plastu přímo na místě svařování. Tím je dna PP kelímku kontrolovaně spojeno, aniž by došlo k přehřátí RFID čipu. Vzniká pevné, těsné a manipulaci odolné spojení.

Relevatní procesní parametry – včetně amplitudy, svařovací síly, energie a času – lze přesně nastavit a sledovat. Díky tomu je možné svařování přesně přizpůsobit materiálu a geometrii součásti. Pro snadnou a ergonomickou manipulaci byla navržena speciální držák s posuvným stolem, který umožňuje rychlé naplnění. Krátké cykly činí tento proces ekonomickým a vhodným pro použití v automatizované sériové výrobě.

Přidaná hodnota pro provozovatele a životní prostředí

Ultrazvukové svařování proměňuje běžný opakovaně použitelný kelímek na dlouhotrvající digitální systémový prvek. Provozovatelé profitují z automatizovaných procesů, snížených provozních nákladů a lepší sledovatelnosti. Současně řešení podporuje udržitelné koncepty, protože kelímky zůstávají v oběhu po dlouhou dobu a šetří zdroje.
„Případ použití ukazuje, jaký potenciál spočívá v kombinaci plastových dílů a integrované elektroniky – za předpokladu, že je technologie svařování přesná a spolehlivá,“ vysvětluje Cyril Geisser, projektový manažer společnosti RINCO ULTRASONICS. „Pozorujeme rostoucí poptávku po takových řešeních. V tomto projektu se na nás zákazník obrátil vědomě, protože náš environmentální management je certifikován podle ISO 14001 a my důsledně pracujeme na ekologicky šetrných a udržitelných produktových řešeních.“