GRAFE: Identifizierung von Filamenten direkt im Kunststoff zur Originalitätsprüfung

Derzeit sieht er die Hauptanwendung im Bereich prothetischer Versorgungen in der Medizin, aber auch bei Systemkomponenten von Maschinen oder Automobilen, die im Hinblick auf Gewährleistungs- oder Regressansprüche Bestand haben müssen. Die Möglichkeit der Nutzung zur Originalitätsprüfung kann jedoch auch in anderen Branchen interessant sein, etwa bei der Herstellung von Möbeln, Elektronik oder Konsumgütern.

„Künftig werden immer mehr Produkte und Ersatzteile aus 3D-Druckern kommen. Schon heute wächst ihre Zahl in der privaten wie auch der industriellen Nutzung rasant. Stellen wir uns vor, dass beim Drucken von Ersatzteilen für lizenzierte Produkte minderwertige oder ungeprüfte Materialien verwendet würden, so würde dies zum Verlust von Regress- oder Gewährleistungsansprüchen führen und im schlimmsten Fall könnten Sach- oder Personenschäden entstehen“, erklärt Schulze. Hier setzt die Lösung von GRAFE an: „Wir arbeiten einen Marker in das Filament ein, mit dessen Hilfe sich überprüfen lässt, ob das richtige Material verwendet wurde. Der Marker ist ein dauerhafter Bestandteil der hergestellten Teile und kann nicht entfernt werden. Dank seiner Eigenschaften bietet er einen perfekten Fälschungsschutz und dient als Originalitätsnachweis.“

GRAFE setzt als exklusiver Entwicklungspartner auf Sicherheitspigmente der Firma Tailorlux. Das Unternehmen liefert auch das kompatible Handmessgerät Tailor-Scan 4, in das eine der Sicherheitskennzeichnung entsprechende Referenzdatei eingespielt wird. Das Gerät wertet anschließend aus, ob der betreffende Marker im Material enthalten ist. „Das Verfahren ist sehr einfach. Die Originalität des verwendeten Kunststoffs lässt sich direkt am Filament überprüfen, sogar durch Schutzglas oder Folie hindurch“, erklärt der Experte. Das Material kann auch von einem Zertifizierungslabor überprüft werden. Neben dem Handscanner lässt sich die Prüfelektronik direkt in das bestehende 3D-Drucksystem integrieren!

Schulze betont den einfachen Grundgedanken, mit dem sich das Sicherheitsprinzip durch die Prüfung des Filaments direkt während des Druckens konsequent umsetzen lässt. Dazu müssen jedoch die Hersteller von 3D-Druckern diese Möglichkeit integrieren. „Nach dem Einlegen der Spule prüft ein Sensor im Drucker die Sicherheitsmarkierungen im Filament. Der Druck startet erst, nachdem das richtige Material bestätigt wurde. Ähnlich dem Prinzip von Farbdruckern, die mithilfe der Elektronik feststellen, ob eine Original-Farbpatrone eingesetzt wurde, kann der 3D-Drucker das Material direkt prüfen.“

„Unsere Lösung existiert bereits und ist funktionsfähig“, sagt Schulze. Bisher wurde der Marker hauptsächlich für PLA und PETG (Glykol) eingesetzt. Er lässt sich jedoch auch in PA und PC verwenden. Die Kennzeichnung hat keinerlei Einfluss auf die Farbe. „Dank der breiten Auswahl an Markern lässt sich auf diese Weise nahezu jeder Kunststoff identifizieren“, versichert er. „Die Dosierung ist relativ gering und kann bereits bei einem Prozent beginnen. Einen entscheidenden Einfluss hat die Farbe. Mit Ruß schwarz eingefärbte Teile erfordern eine etwas höhere Dosierung als andere. Auch der Kohlenstofffasergehalt beeinflusst das Ergebnis. Insgesamt lässt sich sagen, dass jedes Filament mit einer Dosierung von maximal drei Prozent gekennzeichnet werden kann.“

Das Unternehmen GRAFE sucht derzeit Industriepartner für die Entwicklung geeigneter Produkte oder Drucker. Nach Angaben des Leiters von „Color Development and Material Sciences“ hängen die Kosten der Kennzeichnung vom gewünschten Schutzniveau ab. „Ein Basismarker, der nicht speziell für ein Unternehmen, eine Branche oder ein bestimmtes Produkt entwickelt wird, ist relativ preiswert. Eine Lösung, die weltweit ausschließlich für ein bestimmtes Produkt verwendet werden kann, ist verständlicherweise aufwendiger“, sagt Schulze.