QR-Codes aus dem 3D-Drucker Vor Produktpiraterie schützen

QR-Codes können jederzeit gefälscht werden. Dank Codes aus dem 3D-Drucker könnte das bald der Vergangenheit angehören.
QR-Codes können jederzeit gefälscht werden. Dank Codes aus dem 3D-Drucker könnte das bald der Vergangenheit angehören.

Viele Firmen nutzen inzwischen QR-Codes, zum Vorteil des Anwenders. Einfach kurz scannen – schon bekommt der Kunde die entsprechenden Infos. Plagiatoren öffnet das die Tür – doch ein Fraunhofer Institut kann diese Tür nun schließen.

Das Fraunhofer Institut für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam hat ein neues Verfahren zur additiven Fertigung von QR-Codes entwickelt. Es basiert auf 3D-Druck von Formgedächtnis-Polymeren. Solche Polymere, also Materialien zur Herstellung von Kunststoffen, nehmen ihre ursprüngliche Form auch nach starker Umformung wieder an. Deshalb sind sie sehr gut zur Herstellung von flachen und leichten QR-Codes in handelsüblichen 3D-Druckern geeignet. Auch einer genauen Untersuchung durch das Fraunhofer Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM in Kaiserslautern haben die Codes schon standgehalten: Druckqualität und Formgedächtnis-Effekt sind sehr gut.

Polymere aus dem Drucker

Formgedächtnispolymere sind sozusagen intelligent. Sie können eine aufgezwungene Form für eine gewisse Zeit beibehalten. Erst wenn eine bestimmte Temperatur erreicht wird, »schaltet« das Polymer um und nimmt die ursprüngliche Form an. Diesen Effekt machen sich die Forscher zu Nutze. Nach dem 3D-Druck wird die Form des Polymers so verändert, dass der QR-Code nicht mehr auslesbar ist. Erst durch Erwärmen wird die ursprüngliche Form wiederhergestellt und der Code kann gelesen werden.

Der QR-Code wird dabei via Schmelzschichtung auf ein thermoplastisches Polyurethan (TPU) gedruckt. Der Kunststoff gehört laut Thorsten Pretsch vom Fraunhofer IAP zu den am intensivsten untersuchten Formgedächtnis-Polymeren. Er wurde von der Firma Covestro zur Verfügung gestellt.

Bei den Versuchen wurde der QR-Code auf 60 °C erwärmt und verformt. Danach wurde der Code auf -15 °C abgekühlt und entlastet. Anschließend hält der Code so lange seine Form, bis er wieder auf 60 °C erwärmt wird. Je nach Anwendung wird die gewünschte Temperaturspanne eingestellt.

Fälschungssichere Kennzeichnung

Das Fraunhofer ITWM stellte die ursprünglich digital generierten Codes und die Druck-Codes gegenüber. Zu 87 Prozent stimmen die QR-Codes nach Formrückstellung mit den ursprünglichen Codes überein.

Im neuen Herstellungsverfahren wird weniger Material benötigt und es können handelsübliche 3D-Drucker verwendet werden. Außerdem haben die QR-Codes ein geringes Gewicht und kommen für die fälschungssichere Kennzeichnung von Waren in Frage. Dadurch kann Produktpiraterie ein Riegel vorgeschoben werden. Derzeit arbeiten die Forscher daran, die Produktionszeit zu verkürzen ohne Kompromisse bei der Auflösung einzugehen.