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3D打印“指纹”问世 具有IP保护能力

近几年,关于3D打印知识产权的相关讨论越来越激烈、受到越来越多机构的重视,而许多公司也都在寻求更好的解决方案。比如近期布法罗大学的研究人员就开发出一种仅根据用于创建FDM 3D打印部件的挤出机来跟踪其来源的方法。

研究人员在Prusa i3 3D打印机上进行的热端设置

在过去的十年中,台式机3D打印机价格越来越高,这使得内部制造,快速原型制作和增强的零件自定义功能比以往任何时候都更容易获得。但是,该技术的开放性也使得下载CAD文件和在未经所有者同意的情况下复制专利设计相对容易。

 

过去,专利持有人已在其产品中采用了物理上不可克隆的功能(PUF),以使其IP在物理上可识别。这样的PUF(包括纹理,图案和标记剂)很难复制,但是它们也增加了制造过程的复杂性,从而潜在地增加了零件成本。

 

添加水印是类似的复杂任务,并且由于该过程通常是手动执行的,因此在大批量生产中其效率有限。更重要的是,如果恶性力量要解码公司水印背后的系统,他们甚至可以使用它来解密其他产品的系统,从而增加了潜在的安全隐患。

 

为克服这些缺点,布法罗团队现已开发出一种新方法,该方法可在预热过程中识别每个系统挤出机背后的独特热特征并将其整合到3D模型中。印刷完成后,生成的零件将带有隐藏的水印,该水印可检测到任何伪造品,如果不访问原始系统,这些伪造品将无法复制。

 

实验热点用于开发其3D打印“指纹”方法

为了校准他们的指纹识别过程,科学家在预热过程中测量了45台不同挤出机中的温度变化率和热扩散率。考虑到硬件,材料和缺陷等因素会导致独特的热传导过程,该团队发现每个热端均具有独特的热特性,准确率约为92%。

 

使用Lulzbot迷你,Prusa I3 HICTOP和Ultimaker 2围棋,球队则表现机器的在其热端的热性能模式的影响,通过生产五套具有独特的热变化相同的部件。在证明了这种方法的有效性之后,研究人员开始对自动编码器进行编程,该编码器会自动从每台机器的温度曲线中提取关键特征。

 

通过吸收大量的热数据,该团队的算法最终能够区分不同热端配置的预热行为,并生成一次性可识别的水印。在一个实验中,该团队甚至可以通过局部修改每个印刷层的厚度,在零件上添加二进制数字,以拼出一个ISBN10校验和。

 

尽管科学家最终能够将自己设计的“ Thermotags”嵌入并解码成打印件,但他们承认他们的方法仍然容易受到黑客的攻击。结果,他们现在正在开发一种盲注水印过程,通过该过程可以创建更加模糊的3D打印指纹,并且可以将其部署为超安全的防伪措施。

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