De wereldwijde markt voor 3D-geprinte onderdelen is een bedrijf van $ 5 miljard met een wereldwijde toeleveringsketen waarbij internet, e-mail, en de cloud, waardoor een aantal mogelijkheden ontstaan ​​voor namaak en diefstal van intellectueel eigendom. Defecte onderdelen die uit gestolen ontwerpbestanden zijn afgedrukt, kunnen nare resultaten opleveren:experts voorspellen dat tegen 2021, 75 procent van de nieuwe commerciële en militaire vliegtuigen zal vliegen met een 3D-geprinte motor, casco, en andere componenten, en het gebruik van AM bij de productie van medische implantaten zal de komende tien jaar met 20 procent per jaar toenemen.

Een team van de NYU Tandon School of Engineering heeft een manier gevonden om de herkomst van een onderdeel te bewijzen door op een innovatieve manier QR-codes (Quick Response) te gebruiken voor unieke apparaatidentificatie. In het laatste nummer van Geavanceerde technische materialen , beschrijven de onderzoekers een methode om QR-codes om te zetten, barcodes, en andere passieve tags in driedimensionale kenmerken die op zo'n manier verborgen zijn dat ze de integriteit van het onderdeel niet in gevaar brengen, noch zichzelf bekendmaken aan vervalsers die de middelen hebben om het onderdeel te reverse-engineeren.

De bekende materiaalonderzoeker Nikhil Gupta, een universitair hoofddocent werktuigbouwkunde aan de NYU Tandon; Fei Chen, een doctoraatsstudent onder Gupta; en gezamenlijke NYU Tandon en NYU Abu Dhabi-onderzoekers Nektarios Tsoutsos, Michail Maniatakos en Khaled Shahin, beschrijven hoe ze het laag-voor-laag AM-afdrukproces hebben misbruikt om QR-codes om te zetten in een 3D-schaakspel. Het team van Gupta ontwikkelde een schema dat een QR-code "explodeert" in een CAD-bestand (computer-assisted design), zodat het verschillende valse gezichten - dummy QR-tags - presenteert aan een micro-CT-scanner of ander scanapparaat. Alleen een vertrouwde printer of eindgebruiker zou de juiste frontale oriëntatie weten voor de scanner om de legitieme QR-codeafbeelding vast te leggen.

"Door een relatief eenvoudige tweedimensionale tag om te zetten in een complexe 3D-functie die bestaat uit honderden minuscule elementen verspreid in de geprinte component, we zijn in staat om veel 'valse gezichten' te creëren, ' waarmee we de juiste QR-code kunnen verbergen voor iedereen die niet weet waar hij moet zoeken, ' zei Gutta.

Het team testte verschillende configuraties:van het distribueren van een code over slechts drie lagen van het object, om de code te fragmenteren in maximaal 500 kleine elementen - op thermoplasten, fotopolymeren, en metaallegeringen, met verschillende printtechnologieën die gewoonlijk in de industrie worden gebruikt.

Chen, de hoofdauteur van de studie, zei dat na het inbedden van QR-codes in eenvoudige objecten als kubussen, bars, en sferen, het team heeft de onderdelen aan een stresstest onderworpen, constatering dat de ingebedde functies een verwaarloosbare invloed hadden op de structurele integriteit.

"Om typische QR-codecontrasten te creëren die leesbaar zijn voor een scanner, moet je het equivalent van lege spaties insluiten, "legde ze uit. "Maar door deze kleine gebreken over vele lagen te verspreiden, waren we in staat om de sterkte van het onderdeel ruim binnen aanvaardbare grenzen te houden."

Tsoutsos en Maniatakos hebben dreigingsvectoren onderzocht om te bepalen welke AM-sectoren het beste kunnen worden bediend door deze beveiligingstechnologie. een stap die volgens Gupta cruciaal was in het onderzoek.

"Je moet kostenefficiënt zijn en de oplossing afstemmen op het dreigingsniveau, " legde hij uit. "Onze innovatie is vooral nuttig voor geavanceerde, sectoren met een hoog risico, zoals de biomedische sector en de lucht- en ruimtevaart, waarbij de kwaliteit van zelfs het kleinste onderdeel cruciaal is."

Een artikel uit 2016 van Gupta en een team van onderzoekers waaronder Maniatakos en Tsoutsos in JOM , Het tijdschrift van de mineralen, Metals &Materials Society onderzocht hoe fouten veroorzaakt door afdrukoriëntatie en het invoegen van fijne defecten het middelpunt zouden kunnen zijn van AM-cyberaanvallen. Het artikel was dat jaar het meest gelezen technische onderzoek van Springer's meer dan 245 technische tijdschriften. In een krant van vorig jaar in Materialen en ontwerp , Gupta gedetailleerde methoden voor het invoegen van niet-detecteerbare fouten in CAD-bestanden, zodat alleen een vertrouwde printer de onderdelen correct kan produceren.