Unsichtbares „Wasserzeichen“ für 3D-Druck

Ansatz japanischer Forscher nutzt Variation der Schichtdicke bei gängiger Printtechnologie. [...]

Unregelmäßige Schichtung: Das enthält wichtige Informationen. (c) naist.jp/e)

Forscher am Nara Institute of Science and Technology (NAIST) haben eine Methode entwickelt, um Objekte aus dem 3D-Drucker mit einem „Wasserzeichen“ zu versehen. Der Ansatz setzt dazu darauf, bei der gängigen Drucktechnologie der Schmelzschichtung die Dicke benachbarter Schichten leicht zu variieren. Die so in den gedruckten Gegenstand eingebettete Information – beispielsweise eine Seriennummer – ist mit freiem Auge nicht sichtbar, kann jedoch einfach per Dokumentenscanner ausgelesen werden.

Schutz für Massentechnologie

Mit der wachsenden Verbreitung von 3D-Druck steigt auch das Interesse daran, die Echtheit gedruckter Objekte durch eine Art digitales Wasserzeichen nachzuweisen. Der Ansatz des NAIST-Teams ist für die gängigste und auch im Consumer-Bereich verbreitete Drucktechnologie konzipiert, die Schmelzschichtung. Dabei entstehen Objekte durch schichtweises Aufbringen geschmolzenen Materials, in der Regel Kunststoff. Eben für den KunststoffDruck haben die Forscher ihren Ansatz demonstriert.

Normalerweise wird beim Druckvorgang genau darauf geachtet, gleichmäßig dicke Schichten aufzutragen. Der neue Wasserzeichen-Ansatz setzt nun darauf, auf einer ebenen Fläche genau davon abzuweichen. Beim Druck wird die Dicke zweier unmittelbar übereinander liegender Schichten gezielt leicht verändert und damit auch das Verhältnis ihrer Dicke, während die Gesamtdicke beider Schichten gleich bleibt. Das Aussehen des Gegenstandes ändert sich somit für Betrachter nicht. Doch mit einem handelsüblichen Dokumenten-Scanner lassen sich diese Variationen der Schichtdicke einer ebenen Fläche und somit die darin codierte Information auslesen.

Mehr als nur Wasserzeichen

Da die normale Schichtdicke bei gängigen Druckern etwa 0,2 Millimeter beträgt, lässt sich so relativ viel Information auf kleinem Raum – im Milli- bis Zentimeterbereich – einbetten. Die Technologie könnte somit nicht nur einfache Wasserzeichen als Fälschungssicherung für 3D-gedruckte Gegenstände ermöglichen. In einem Paper zur Technologie in „IEEE Transactions on Multimedia“ sprechen die Forscher beispielsweise davon, dass es mit dem Ansatz möglich wäre, Metadaten in Objekte einzubetten.

Zum Paper „Blind Watermarking for 3D Printed Objects by Locally Modifying Layer Thickness“: http://ieeexplore.ieee.org/document/8943311


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