用于制造借助于安全特征防伪保护的产品的三维打印方法技术

一种三维打印方法，其用于制造借助于至少一个第一安全特征(3)防伪保护的产品(1c)，所述方法提供要创建的产品的数字3D模型；为此提供用于至少第一安全特征的至少第一特征物质的位置；和提供数字模型，作为用于控制3D打印机的程序代码。然后，借助于预定的材料(14a，134)和特征物质在指定的位置处打印或逐层构建产品；以及将产品从制造设备移除并且安排用于特定用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造借助于安全特征防伪保护的产品的三维打印方法
本专利技术涉及一种三维打印方法，用于制造借助于至少一个第一安全特征防伪保护的产品，所述方法具有如下方法步骤：提供要创建的产品的数字3D模型；提供用于至少第一安全特征的至少第一特征物质的位置；提供数字模型，作为用于控制3D打印机的程序代码；提供至少一个预定的第一材料用于3D打印；提供至少一个预定的第二材料，所述第二材料由至少一个特征物质构成或包含所述特征物质；借助于至少一个预定的第一材料打印或逐层构建产品；将至少一个特征物质设置在指定的位置上；以及从制造设备或3D打印机的工作室中移除产品以及安排用于特定用途。
技术介绍
这种方法在WO2011/131475中公开或同样在EP2837444中公开。越来越多地由聚合物原料制造产品或在产品中聚合物材料占有价值的材料如金属或木材的重量的比例例如持续增加。典型的制造方法针对大量的件数进行优化，而聚合物的产品如例如用于车辆的配件的复杂性在此会是非常高的。高价值的物品的生产过程变得越来越便宜，然而这以在件数少的情况下的灵活性为代价。新的制造方法的目标尝试，在单件成本低的情况下令人满意地满足对件数灵活性、质量和复杂性的要求。从现有技术中已知增材制造法或3D打印。以所谓的3D打印方法的方式制造的产品的市场与之相应地爆炸性地增长，其中不仅对于半专业的应用而且对于工业应用都对部分成本非常低的设备进行持续开发。工业应用现今已经是非常多样化的，尽管3D打印方法(也称作生成式或增材式制造法)现在还以相对小的速度工作(10cm3/h至20cm3/h)。接下来几年期望该数值的翻倍。对于小批量或甚至单件最适合的方法通过在产品形状方面特别的灵活性证实。典型的产品是特殊匹配的、部分复杂成形的小件产品如线缆托架(EP2642625)、冷却体(EP2808986)或用于特殊三脚架头的相机适配器(EP2679878)，如用于耳鸣声的设备部件(EP2870949)、牙齿模制件(EP1652491)或例如用于眼镜镜片的铸模(EP2868461)。实际上可考虑任意形式的应用。因此，可提供不再能获得的设备部件如例如用于老爷车的开关，并且另一方面能够由打印的组织构建整个机构。因此，另外也产生如下问题，对件数少的高价值的塑料产品有效地且以经济的方式进行防伪保护。对来自伪造业的产品而言广为已知的缺点，也就是说由于低劣的基本材料或较大的制造公差而引起的可能差的质量、销售额下降、保修损失等同样涉及消费者和制造商。当原产品的外部构造被扫描并且产生关于这种产品的外表面的数字模型时，3D扫描仪将伪造尝试简化。经由这种模型随后能够借助于3D打印制造视觉上和触觉上迷惑人的显得真的伪造品。然而，关于产品的正确功能，除了外部形式以外，例如也取决于内表面的构造。刚好在借助于增材方法制造的产品中，构造内表面的选项说明了选择这种方法的判断。因此，增加的产品复杂性和产品质量需要对塑料产品的可靠的原创性保护。在现有技术中已知了多种安全特征，所述安全特征能够集成在塑料产品中或集成在塑料产品上或与塑料产品一起销售。只是安全特征与产品的分离使有效防伪造成问题，其中仅包装或另一包装组成部分如证书可以设有安全特征或被认证。此外，标签或贴标或用漆施加的特征物质或印上的或其他如施加的或引入的系列号、条形码等是相对简单的且老套的特征。这些特征带来大量缺点：这些特征也可以被容易仿做。然而，形成产品的一体化的部分或在不损坏材料的情况下不能与产品分离的安全特征形成明显更高的安全水平。同时，出于制造经济性的原因，不需要附加的生产步骤来引入安全特征。原则上，在借助于传统方法如例如在借助于注塑制造的产品中也存在伪造问题。已知的用于塑料部件的集成的安全特征的方法例如基于将具有衍射图案的工具插件集成到相应地准备的工具中，如申请人的专利申请WO2011/131475中所公开的那样。然而，在大件数的情况下经济的安全特征在小批量和最小批量的情况下变得不经济。在此，需要以视觉方式经由类似全息图的外观进行验证，并且这样的验证只能以高耗费自动化。
技术实现思路
从所述现有技术出发由此提出如下问题，作为单件制造的或以小批量直至最多中等批量制造的产品设有内在的安全特征，所述安全特征允许明确的且快速的认证，而该制造过程未承受附加步骤的负担；尤其是所述制造过程并未明显变得更慢并且在此提供与现有技术相比更高的安全性。在此情况下，小批量至中等批量意味着2件至1000件之间或2件至最大100000件之间的件数。此外，应注意的是，对于伪造者而言可相对简单地确定：具有特征属性如例如“磁性的”或“在不可见光下发黄色光”的唯一的特征的存在，并且此外不允许有用于个性化的选项。甚至当其中一个特征允许信息的写入如例如设置RFID芯片时，则制造方法的附加步骤仅在于将信息写入到特征中，在本实例中为芯片。最后，芯片本身带来附加成本，所述附加成本在成本核算趋紧的情况下对于具有竞争性的产品价格而言在任何情况下当然都不可接受。更确切说，所述目的在工艺经济性方面要求，在生产过程中由于产品的个性化而省去附加的步骤。由此，存在对于安全特征的需求，所述安全特征允许在产品系列之内单件有显著的差别。这种差别例如允许根据个性化的配置推断系列号、批号、批量、产品日期等。就此而言，个性化在上下文中不一定理解为这样制造的物品的一对一的识别，而是也理解为一组被制造的物品的归属的识别。快速的认证也包含如下选项，即可以自动化地执行整个过程，包括利用得到的认证结果在内。实现上述目的的根据权利要求1的前序部分的方法的特征尤其在于，提供至少一个预定的第二材料包括：提供至少一个预定的第二材料用于3D打印，其中至少第二材料包括至少一个特征物质；并且将打印或构建和设置的步骤组合为：在一个组合的打印步骤中，借助于预定的第一材料和第二材料在指定的位置处打印或逐层构建产品。三维打印方法用于制造借助于至少一个第一安全特征防伪保护的产品，根据用于所述三维打印方法的一个实施方式，所述打印方法具有如下方法步骤：提供要创建的产品的数字3D模型；提供用于至少第一安全特征的至少第一特征物质的位置；提供数字模型，作为用于控制3D打印机的程序代码；提供至少两个预定的材料，用于3D打印，其中至少一个材料包括至少一个特征物质；借助于预定的材料和特征物质在指定的位置处打印或逐层构建产品；以及从制造设备或3D打印机的工作室中移除产品以及安排用于特定用途。提供步骤能够以不同高的配置进行。这样，提供3D模型能够包括：通过CAD法，尤其通过CAD法，3D扫描或通过存储的数据组产生数字3D模型；提供特征物质的位置能够包括：确定在物品的数字3D模型中的位置坐标；并且提供数字模型能够包括：将模型数据转换为程序代码。打印过程，其中所述术语表示不同的在此阐述的3D成型法，优选能够被记录在日志中并且将包含在日志中的数据组直接上传到产品数据库中，所述数据组包含所有针对每个单个产品特定的数据。在更简单的实施方案中，分别产生具有相同的特定特征的批次和进而就认证而言是复制件(Klone)。能够设有控制单元，其针对分别制造的物品预先确定限定的一个或多个体积元件的一个或多个位置，包含其体积尺寸在内，和如果存在多于一个特征物质，预先确定特征物质的类型。在此，要么能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维打印方法，其用于制造借助于至少一个第一安全特征防伪保护的产品，所述第一安全特征由至少第一特征物质构成，所述方法具有如下方法步骤：‑提供要创建的所述产品的数字3D模型；‑提供用于至少所述第一安全特征的所述至少第一特征物质的位置；‑提供所述数字模型，作为用于控制3D打印机的程序代码；‑提供至少一个预定的第一材料用于3D打印；‑提供至少一个预定的第二材料，所述第二材料由至少一个所述特征物质构成或包含所述特征物质；‑借助于至少一个预定的所述第一材料打印或逐层构建所述产品；‑将至少一个所述特征物质设置在指定的位置上；‑从制造设备或所述3D打印机的工作室中移除所述产品以及安排用于特定用途，其特征在于，提供至少一个预定的所述第二材料包括：‑提供至少一个预定的第二材料用于3D打印，其中至少所述第二材料包括至少一个所述特征物质，并且将所述打印或构建的步骤和所述设置的步骤组合为：‑在一个组合的打印步骤中，借助于预定的所述第一材料和第二材料在指定的位置处打印或逐层构建所述产品。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.08 EP 15198513.21.一种三维打印方法，其用于制造借助于至少一个第一安全特征防伪保护的产品，所述第一安全特征由至少第一特征物质构成，所述方法具有如下方法步骤：-提供要创建的所述产品的数字3D模型；-提供用于至少所述第一安全特征的所述至少第一特征物质的位置；-提供所述数字模型，作为用于控制3D打印机的程序代码；-提供至少一个预定的第一材料用于3D打印；-提供至少一个预定的第二材料，所述第二材料由至少一个所述特征物质构成或包含所述特征物质；-借助于至少一个预定的所述第一材料打印或逐层构建所述产品；-将至少一个所述特征物质设置在指定的位置上；-从制造设备或所述3D打印机的工作室中移除所述产品以及安排用于特定用途，其特征在于，提供至少一个预定的所述第二材料包括：-提供至少一个预定的第二材料用于3D打印，其中至少所述第二材料包括至少一个所述特征物质，并且将所述打印或构建的步骤和所述设置的步骤组合为：-在一个组合的打印步骤中，借助于预定的所述第一材料和第二材料在指定的位置处打印或逐层构建所述产品。2.根据权利要求1所述的方法，其中提供所述3D模型包括：通过CAD法，尤其通过CAD法，3D扫描或通过存储的数据组产生所述数字3D模型。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中提供所述特征物质的位置包括：确定在所述物品的数字3D模型中的位置坐标。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中提供所述数字模型包括：将模型数据转换为程序代码。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中将一个或多个所述特征物质的相关的特征特性及其在所述产品中的一个或多个位置存储在产品数据库中。6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中设有控制单元，所述控制单元由数据库或者通过随...

【专利技术属性】
技术研发人员：克劳斯·弗兰肯，
申请(专利权)人：尤尼卡技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH