CH715833A1 - Key, manufacturing process and identification system. - Google Patents

Key, manufacturing process and identification system. Download PDF

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CH715833A1
CH715833A1 CH00175/19A CH1752019A CH715833A1 CH 715833 A1 CH715833 A1 CH 715833A1 CH 00175/19 A CH00175/19 A CH 00175/19A CH 1752019 A CH1752019 A CH 1752019A CH 715833 A1 CH715833 A1 CH 715833A1
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CH
Switzerland
Prior art keywords
key
identification
coding
additive manufacturing
inhomogeneity
Prior art date
Application number
CH00175/19A
Other languages
German (de)
Inventor
Klahn Christoph
Eisenbarth Daniel
Stoll Philipp
Hertlein Peter
Späni Urs
Original Assignee
Dormakaba Schweiz Ag
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Publication date
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Abstract

Eine Schlüsselpartie wird durch ein additives Fertigungsverfahren hergestellt. Dabei wird die Erkenntnis genutzt, dass sich bei additiven Fertigungsverfahren mindestens unter geeigneten Voraussetzungen Inhomogenitäten in der Struktur des gefertigten Körpers ergeben. Gemäss der Erfindung werden diese Inhomogenitäten genutzt um die Schlüsselinformation zu bilden. Dies geschieht, indem mindestens eine Messgrösse, die von diesen Inhomogenitäten abhängig ist, anschliessend an die Herstellung der Schlüsselpartie ausgelesen und erfasst wird. Sie bildet dadurch die Codierung oder mindestens einen Teil davon.A key part is produced using an additive manufacturing process. This makes use of the knowledge that additive manufacturing processes result in inhomogeneities in the structure of the manufactured body, at least under suitable conditions. According to the invention, these inhomogeneities are used to form the key information. This is done in that at least one measured variable, which is dependent on these inhomogeneities, is read out and recorded after the production of the key section. It thereby forms the coding or at least a part of it.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft Schlüssel, Verfahren zur Herstellung von Schlüsseln sowie schlüsselbasierte Systeme. The invention relates to keys, methods for producing keys and key-based systems.

[0002] Schlüsselbasierte Systeme sind Systeme, bei welchen möglichen Nutzern codierte Schlüssel zur Verfügung gestellt werden, welche auf geeignete Weise, bspw. mechanisch und/oder elektronisch, prüfbar sind und bei Stimmigkeit der Codierung dem Nutzer eine Berechtigung verleihen. Besonders verbreitet sind Schliesssysteme, bei welchen ein passender Schlüssel eine Schlosseinrichtung, bspw. mit einem Schliesszylinder, betätigen kann oder deren Betätigung freigibt, während eine solche Betätigung nicht möglich ist, wenn kein oder nur ein nicht passender Schlüssel vorhanden ist. Andere schlüsselbasierte Systeme berechtigen den Nutzer eines passenden Schlüssels zu anderen Handlungen, bspw. zur Betätigung einer Vorrichtung, zum Zugang zu einem Computersystem, etc. Key-based systems are systems in which possible users encoded keys are made available which can be checked in a suitable manner, for example mechanically and / or electronically, and grant the user authorization if the coding is correct. Locking systems are particularly widespread in which a suitable key can actuate a lock device, for example with a lock cylinder, or enables its actuation, while such actuation is not possible if there is no or only an unsuitable key. Other key-based systems entitle the user of a suitable key to other actions, e.g. to operate a device, to access a computer system, etc.

[0003] Besonders bekannt sind einerseits mechanisch codierte Schlüssel und andererseits Schlüssel mit elektronischer Codierung. Bei mechanisch codierten Schlüsseln liegt die Codierung in Form von am Schlüssel spezifisch angebrachten mechanischen Merkmalen vor, bspw. eines schlüsselspezifischen Zackenprofils oder eines Musters von Bohrungen oder Bahnen, welche durch geeignete mechanische Abtastmittel der Schlosseinrichtung abgetastet werden. Die Schlosseinrichtung kann bspw. einen Schliesszylinder beinhalten, dessen bewegliches Element (Zylinderkern, Rotor) in einem gehäusefesten Element (Stator) bewegt werden kann um ein Schloss zu betätigen, falls die Codierung des Schlüssels zu derjenigen der Abtasteinrichtung (bspw. mechanische Zuhaltungen) passt. Mechanically coded keys on the one hand and keys with electronic coding on the other hand are particularly known. In the case of mechanically coded keys, the coding is in the form of mechanical features specifically attached to the key, for example a key-specific serrated profile or a pattern of bores or paths, which are scanned by suitable mechanical scanning means of the lock device. The lock device can, for example, contain a lock cylinder, the movable element (cylinder core, rotor) of which can be moved in an element fixed to the housing (stator) in order to operate a lock, if the coding of the key matches that of the scanning device (e.g. mechanical tumblers).

[0004] Elektronisch codierte Schlüssel können physisch sehr unterschiedliche Formen haben. Bekannt sind bspw. Schlüssel in der Form eines konventionellen mechanischen Schlüssels mit Schlüsselschaft - eventuell mit zusätzlicher mechanischer Codierung - und Schlüsselreide, wobei zusätzlich ein Chip mit einer elektronischen Codierung eingebaut ist, die von einer Leseeinrichtung auslesbar ist. Ebenfalls bekannt sind bspw. Schlüssel in Form von Chipkarten. Bei elektronischen Schlüsseln erfolgt die Entscheidung über eine Berechtigung des Schlüssels für die vorliegende Schlosseinrichtung oder andere Berechtigungseinrichtung des schlüsselbasierten Systems anhand eines geeigneten Authentifizierungsprozesses. [0004] Electronically encoded keys can take very different physical forms. Known, for example, are keys in the form of a conventional mechanical key with a key shaft - possibly with additional mechanical coding - and key head, with a chip with an electronic coding also being installed which can be read out by a reading device. Keys in the form of chip cards, for example, are also known. In the case of electronic keys, the decision about authorization of the key for the present lock device or other authorization device of the key-based system is made using a suitable authentication process.

[0005] Nebst der Freigabe einer Rotationsbewegung eines Schliesszylinder-Rotors in einem Schliesszylinder-Stator kommen ergänzend oder alternativ noch viele weitere Möglichkeiten in Frage, wie die Schlosseinrichtung auf eine erkannte Berechtigung reagiert, darunter das elektromechanische Koppeln oder Entkoppeln von Teilen eine Schlosses relativ zueinander, oder die Freigabe einer elektronischen Transaktion etc. Im Allgemeinsten Fall wird bei vorliegender Berechtigung dem den Schlüssel tragenden Benutzer ermöglicht, eine Handlung an der Einrichtung vorzunehmen, welche er ohne diese Berechtigung nicht vornehmen könnte, und/oder eine solche Handlung wird von der Einrichtung selbsttätig vorgenommen. In addition to the release of a rotational movement of a lock cylinder rotor in a lock cylinder stator, there are additionally or alternatively many other possibilities for how the lock device reacts to a recognized authorization, including the electromechanical coupling or decoupling of parts of a lock relative to one another, or the release of an electronic transaction, etc. In the most general case, the user carrying the key is enabled to perform an action on the device, which he could not take without this authorization, and / or such an action is performed automatically by the device .

[0006] Allen bekannten schlüsselbasierten Systemen ist gemeinsam, dass verhindert werden sollte, dass Unberechtigte einen Schlüssel kopieren können. Bei mechanischen Schlüsseln kann ein gewisser Kopierschutz über eine komplizierte, nur schwierig zu fertigende Ausgestaltung, unter Umständen mit beweglichen Teilen erwirkt werden. Mit genügend grossem Aufwand kann ein solcher Kopierschutz aber überwunden werden. Für elektronische Schlüssel gibt es elektronische Kopierschutzsysteme, die aber auch ihre Grenzen haben. All known key-based systems have in common that it should be prevented that unauthorized persons can copy a key. In the case of mechanical keys, a certain amount of copy protection can be achieved through a complicated design that is difficult to manufacture, possibly with moving parts. With sufficient effort, however, such copy protection can be overcome. There are electronic copy protection systems for electronic keys, but they also have their limits.

[0007] In der WO 2016/062407 wird ein quantenphysikalisch codierter metallischer Schlüssel vorgeschlagen, dessen Codierung durch quantenphysikalische Änderungen im Metallgefüge gebildet ist, die weder sichtbar noch tastbar sind. Das Auslesen erfolgt über sogenannte elektromagnetische Abtastung. Auf diese Weise soll der Schlüssel nicht oder nur mit erheblichem Aufwand kopierbar sein. Die WO 2016/062407 schweigt sich weitgehend darüber aus, wie eine solche quantenphysikalische Codierung implementiert werden kann. Unabhängig davon wird bei einer konkreten Umsetzung die Änderung im Metallgefüge auf eine bestimmte Weise anhand von bestimmten Regeln durchzuführen sein, welche Regeln die Codierung beinhalten. Mindestens für jemanden, der diese Regeln für einen konkreten Schlüssel kennt - sei es, dass er sie auf legalem oder illegalem Weg erworben hat - wird es daher möglich sein, einen bestehenden Schlüssel erneut herzustellen bzw. eben zu kopieren. Das ist nebst der ungelösten Frage nach der konkreten Implementierbarkeit ein zweiter Nachteil der Lehre von WO 2016/062407. [0007] WO 2016/062407 proposes a quantum-physically coded metallic key, the coding of which is formed by quantum-physical changes in the metal structure that are neither visible nor palpable. The reading takes place via so-called electromagnetic scanning. In this way, the key should not be able to be copied or only with considerable effort. WO 2016/062407 is largely silent about how such a quantum physical coding can be implemented. Regardless of this, in a specific implementation, the change in the metal structure will have to be carried out in a certain way using certain rules, which rules contain the coding. At least for someone who knows these rules for a specific key - be it that he has acquired them legally or illegally - it will therefore be possible to reproduce or copy an existing key. In addition to the unresolved question of concrete feasibility, this is a second disadvantage of the teaching of WO 2016/062407.

[0008] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Identifikationssystem, beispielsweise Schliesssystem, zur Verfügung zu stellen, welche Nachteile des Standes der Technik überwindet und welches insbesondere den Schutz vor nicht autorisierten Kopien verbessert. Ebenso Aufgaben der Erfindung sind das zur-Verfügung-Stellen eines Schlüssels für ein solches Identifikationssystem, das zur-Verfügung-Stellen eines entsprechendes Herstellungsverfahrens und/oder das zur-Verfügung-Stellen einer Verwendung. It is the object of the present invention to provide an identification system, for example a locking system, which overcomes the disadvantages of the prior art and which, in particular, improves the protection against unauthorized copies. Likewise objects of the invention are making available a key for such an identification system, making available a corresponding production method and / or making available a use.

[0009] Gemäss einem Aspekt der Erfindung wird vorgeschlagen, einen Identifikationsbereich durch ein additives Fertigungsverfahren herzustellen. Additive Fertigungsverfahren (auch additive Herstellungsverfahren oder manchmal generative Fertigungsverfahren genannt, die bekanntesten davon werden oft auch „3D-Druckverfahren“ genannt) wurden bereits zur Herstellung von mechanischen Schlüsseln vorgeschlagen, indem sie sich gut dafür eignen, individuell mechanisch codierte Identifikationsbereiche, beispielsweise Schäfte mechanischer Schlüssel, herzustellen. Im Gegensatz zu diesen Ansätzen aus dem Stand der Technik beruht die Erfindung aber nicht darauf, dass gezielt individuell geformte Schlüssel hergestellt werden, mit geometrischen Codierungsmerkmalen (Löchern, Zacken oder dergleichen) an dafür vorgesehenen Positionen. Vielmehr wird gemäss dem Ansatz der Erfindung die Erkenntnis genutzt, dass sich bei additiven Fertigungsverfahren mindestens unter geeigneten Voraussetzungen Inhomogenitäten in der Struktur des gefertigten Körpers ergeben. Diese folgen beispielsweise aus einer komplexen und nicht deterministisch vorhersehbaren Dynamik des Schmelzbades, das sich bei Anwendung des Verfahrens ergibt. Gemäss der Erfindung werden diese Inhomogenitäten genutzt um die Identifikationsinformationen, d.h. beispielsweise die Schlüsselinformation, zu bilden. Dies geschieht, indem mindestens eine Messgrösse, die von diesen Inhomogenitäten abhängig ist, anschliessend an die Herstellung des Identifikationsbereichs ausgelesen und erfasst wird. Er bildet dadurch die Identifikationsinformation mit der Codierung oder mindestens einen Teil davon. Der Berechtigungseinrichtung oder anderen Identifikationseinrichtung werden dann diese Codierungsdaten - unter Umständen weiterverarbeitet - zur Verfügung gestellt. Die Identifizierung - bspw. verbunden mit einer Entscheidung über eine Berechtigung eines den Identifikationsbereich tragenden Schlüssels - wird anschliessend jeweils anhand der Resultate einer Messung der mindestens einen Messgrösse durchgeführt. Das kann bedeuten: Ist der Identifikationsbereich identisch mit einem zuvor erfassten, eine Berechtigung tragenden Identifikationsbereich (bspw. als Teil eines berechtigten Schlüssels), liegt eine Berechtigung vor. Ergibt die Messung hingegen, dass der Identifikationsbereich keiner derjenigen ist, dessen Codierungsdaten vorliegen und entsprechend vermerkt sind (bspw. zu einem berechtigten Schlüssel gehören), gibt es auch keine Berechtigung. According to one aspect of the invention, it is proposed to produce an identification area using an additive manufacturing method. Additive manufacturing processes (also called additive manufacturing processes or sometimes generative manufacturing processes, the best known of which are often also called "3D printing processes") have already been proposed for the production of mechanical keys, as they are well suited for individually mechanically coded identification areas, for example shafts of mechanical keys to manufacture. In contrast to these approaches from the prior art, however, the invention is not based on the fact that individually shaped keys are specifically produced, with geometric coding features (holes, spikes or the like) at positions provided for this. Rather, according to the approach of the invention, use is made of the knowledge that in the case of additive manufacturing processes, at least under suitable conditions, inhomogeneities result in the structure of the manufactured body. These result, for example, from a complex and non-deterministically predictable dynamics of the weld pool that results when the process is used. According to the invention, these inhomogeneities are used to provide the identification information, i.e. for example the key information. This takes place in that at least one measured variable, which is dependent on these inhomogeneities, is read out and recorded after the identification area has been produced. It thereby forms the identification information with the coding or at least part of it. These coding data - possibly further processed - are then made available to the authorization device or other identification device. The identification - for example combined with a decision on the authorization of a key carrying the identification area - is then carried out in each case on the basis of the results of a measurement of the at least one measured variable. This can mean: If the identification area is identical to a previously recorded identification area that carries an authorization (e.g. as part of an authorized key), an authorization exists. If, on the other hand, the measurement shows that the identification area is not one of those whose coding data is available and is appropriately noted (for example belonging to an authorized key), there is also no authorization.

[0010] Der Begriff „Berechtigungseinrichtung“ bezeichnet im vorliegenden Text eine Schlosseinrichtung, bspw. einen Schliesszylinder oder eine andere Einrichtung, die abhängig von einer ausgelesenen, die Codierung bildenden Identifikationsinformation dessen Benutzer zur Vornahme einer Handlung (bspw. das Entriegeln) berechtigt oder nicht. In the present text, the term "authorization device" refers to a lock device, for example a lock cylinder or another device that authorizes or does not authorize the user to perform an action (e.g. unlocking) depending on the identification information that is read out and forms the coding.

[0011] Im Unterschied zum Stand der Technik wird gemäss einem Ansatz der vorliegenden Erfindung also nicht zuerst eine Codierung festgelegt und dann ein Schlüssel mit der vorgegebenen Codierung gefertigt. Vielmehr erfolgt umgekehrt zuerst die Herstellung des Schlüssels mit dem Identifikationsbereich. Erst dann folgt ein Auslesen einer Codierung, die sich aufgrund von nicht abschliessend steuerbaren Fluktuationen im Herstellungsverfahren und einer daraus resultierenden unikatären Struktur des Identifikationsbereichs ergibt. Diese Codierung wird anschliessend abgespeichert, wobei direkte Messdaten oder davon abgeleitete Daten als die Codierung in Frage kommen. In contrast to the prior art, according to one approach of the present invention, a coding is not first established and then a key is produced with the specified coding. Rather, conversely, the key with the identification area is first produced. Only then is a code read out, which results from fluctuations in the manufacturing process that cannot be conclusively controlled and a unique structure of the identification area resulting therefrom. This coding is then stored, with direct measurement data or data derived therefrom being possible as the coding.

[0012] Daraus ergibt sich die fehlende Kopierbarkeit als intrinsische Eigenschaft des Schlüssels von selbst. Auch wenn bei einer erneuten Schlüsselfertigung die exakt gleichen Bedingungen herrschen, wird aufgrund der nicht steuerbaren Fluktuation der zweite, aus der erneuten Fertigung resultierende Schlüssel nicht identisch sein. Diesbezüglich ist der erfindungsgemässe Ansatz vergleichbar mit dem Backen von Brot: Auch wenn ein Bäcker zweimal genau dieselbe Teigmischung verwendet und zu exakt den gleichen Bedingungen bäckt, wird doch die Anordnung und Verteilung der im Brot resultierenden Poren stets eine andere sein. Die fehlende Identität nutzt die vorliegende Erfindung aus. This results in the lack of copiability as an intrinsic property of the key. Even if exactly the same conditions prevail when the key is produced again, the second key resulting from the renewed production will not be identical due to the uncontrollable fluctuation. In this regard, the approach according to the invention is comparable to the baking of bread: even if a baker uses exactly the same dough mixture twice and bakes under exactly the same conditions, the arrangement and distribution of the pores resulting in the bread will always be different. The present invention exploits the lack of identity.

[0013] Eine weitere Anwendung eines erfindungsgemässen Identifikationssystems nebst der Anwendung für Schlüssel und Berechtigungseinrichtungen liegt in der Gewährleistung einer Rückverfolgbarkeit und/oder Fälschungssicherheit. Beispielsweise bei einem Fertigungsverfahren können gefertigte an sich identische Teile auf erfindungsgemässe Weise mit einem Identifikationsbereich versehen werden, und kann dieser Identifikationsbereich anschliessend mit einer Leseeinrichtung erfasst werden. Später ist jederzeit eine Identifikation der Teile durch erneutes Auslesen des Identifikationsbereichs möglich. Im Gegensatz zum Anbringen einer Seriennummer, eines deterministischen Codes oder dergleichen ist die Identifikation auch bei dieser Anwendung absolut manipulationssicher, indem es unmöglich ist, einen beim Originalhersteller erfassten Code nachträglich aufzubringen, beispielsweise durch einen Kopiervorgang. Another application of an identification system according to the invention, in addition to the application for keys and authorization devices, is to ensure traceability and / or security against forgery. For example, in a manufacturing process, parts that are actually identical can be provided with an identification area in a manner according to the invention, and this identification area can then be detected with a reading device. The parts can later be identified at any time by reading out the identification area again. In contrast to the application of a serial number, a deterministic code or the like, the identification is absolutely tamper-proof in this application too, in that it is impossible to apply a code recorded by the original manufacturer subsequently, for example by copying.

[0014] Im Allgemeinen werden additive Fertigungsverfahren auf eine möglichst grosse Homogenität hin optimiert, auch wenn die Herstellung eines vollständig homogenen Körpers ein ideales, nicht erreichtes Ziel bleibt. In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können im Gegensatz dazu Bedingungen (Herstellungsparameter) bei der additiven Fertigung so gewählt werden, dass sich jedoch genügend ausreichend grosse Inhomogenitäten ergeben. Auch in diesen Ausführungsformen sind die Inhomogenitäten jedoch nicht-deterministisch, d.h. nicht vollständig während der Herstellung steuerbar. In general, additive manufacturing processes are optimized for the greatest possible homogeneity, even if the manufacture of a completely homogeneous body remains an ideal goal that has not been achieved. In embodiments of the present invention, in contrast thereto, conditions (manufacturing parameters) can be selected in additive manufacturing such that sufficiently large inhomogeneities result. In these embodiments, too, however, the inhomogeneities are non-deterministic, i.e. not fully controllable during manufacture.

[0015] Insbesondere können die Herstellungsparameter so gewählt werden, dass sich im Vergleich zu vorgegebenen Spezifikationen gezielt eine merklich verringerte Homogenität ergibt (bspw. dass die Anzahl und/oder Grösse von Fehlstellen um mindestens einen Faktor 2, insbesondere mindestens einen Faktor 10 höher ist als bei einer Herstellung nach bekannten Spezifikationen), dass das Verfahren aber immer noch funktioniert, indem sich ein zusammenhängendes Objekt herstellen lässt. In particular, the manufacturing parameters can be chosen so that there is a noticeably reduced homogeneity in comparison to given specifications (e.g. that the number and / or size of defects is at least a factor of 2, in particular at least a factor of 10 higher than in the case of production according to known specifications), but that the process still works in that a coherent object can be produced.

[0016] Die durchschnittliche Verteilung der Inhomogenitäten (Anzahl und Grösse) wird so eingestellt, dass sie sowohl vom gewählten Sensor erkannt und aufgelöst werden können als auch genügend Permutationen auf der Grösse des Schlüssels bilden, um als unikatär zu gelten. Für die charakteristische Dimension D der Inhomogenitäten (Fehlstellen, Artefakte etc., bspw. Grösse der Poren oder Ausdehnung von lokalen Maxima/Minima bei einer fluktuierenden Grenzfläche) kann daher gelten, dass diese mindestens so gross sein muss wie minimale Auflösung des Sensors, aber höchstens so gross, dass genügend Inhomogenitäten und somit genügend Permutationen in einem Identifikationsbereich untergebracht werden können: Dmin,Auflosung≤DInhomogenitat≤Dmax,Permutation. The average distribution of the inhomogeneities (number and size) is set so that they can both be recognized and resolved by the selected sensor and form enough permutations on the size of the key to be considered unique. For the characteristic dimension D of the inhomogeneities (flaws, artifacts, etc., e.g. size of the pores or expansion of local maxima / minima in the case of a fluctuating interface) it can therefore apply that this must be at least as large as the minimum resolution of the sensor, but at most so large that enough inhomogeneities and thus sufficient permutations can be accommodated in one identification area: Dmin, resolution≤Dinhomogeneity≤Dmax, permutation.

[0017] Insbesondere sind nicht bloss mikroskopische Inhomogenitäten, sondern (auch) mesoskopische (charakteristische Dimension D zwischen 1 nm und 1 µm) oder makroskopische (charakteristische Dimension D grösser als 1 µm) Inhomogenitäten vorhanden. In vielen Ausführungsformen sind mindestens makroskopische Inhomogenitäten mit einer charakteristischen Dimension von zwischen 1 µm und 1 mm messbar. Das schliesst nicht aus, dass zusätzlich Inhomogenitäten auf einer kleineren Grössenskala vorhanden sind. Entscheidend ist, dass bei einer Mittelung über die genannte Grössenskala (bspw. eben makroskopisch) Inhomogenitäten messbar und signifikant sind. In particular, there are not only microscopic inhomogeneities, but (also) mesoscopic (characteristic dimension D between 1 nm and 1 μm) or macroscopic (characteristic dimension D greater than 1 μm) inhomogeneities. In many embodiments, at least macroscopic inhomogeneities with a characteristic dimension of between 1 μm and 1 mm can be measured. This does not rule out the fact that there are additional inhomogeneities on a smaller scale. It is crucial that inhomogeneities are measurable and significant when averaging over the size scale mentioned (for example, macroscopically).

[0018] In vielen Ausführungsformen beinhalten die Inhomogenitäten Oberflächen (insbesondere durch Poren im Materialgefüge) oder Grenzflächen zwischen verschiedenen Materialien (bspw. magnetischen und nicht-magnetischen Materialien und/oder Materialien unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeiten). Es ist aber auch nicht ausgeschlossen, dass die Inhomogenitäten zwischen Bereichen mit bloss unterschiedlichen kristallografischen oder anderen Eigenschaften bestehen. In many embodiments, the inhomogeneities include surfaces (in particular due to pores in the material structure) or interfaces between different materials (for example magnetic and non-magnetic materials and / or materials with different electrical conductivities). However, it is also not ruled out that the inhomogeneities exist between areas with merely different crystallographic or other properties.

[0019] In einer Gruppe von Ausführungsbeispielen beinhaltet das additive Fertigungsverfahren, mit welchem mindestens der Identifikationsbereich hergestellt ist, das lokale Erhitzen, zum Erzeugen eines Schmelzbades, von Material mittels eingestrahlter Energie, beispielsweise eines Laserstrahls und das Verschieben des Energieeinstrahlungsortes relativ zum Material. In a group of exemplary embodiments, the additive manufacturing process, with which at least the identification area is produced, includes local heating to generate a molten pool of material by means of irradiated energy, for example a laser beam, and the displacement of the energy irradiation location relative to the material.

[0020] Eine erste Kategorie von Ausführungsbeispielen von solchen Verfahren sind Verfahren aus der Familie der Powder Bed Fusion (PBF)-Verfahren. Eine Gruppe von Beispielen von PBF-Verfahren sind die selektiven Laserschmelzverfahren (SLM). A first category of exemplary embodiments of such methods are methods from the family of powder bed fusion (PBF) methods. A group of examples of PBF processes are the selective laser melting processes (SLM).

[0021] Eine zweite Kategorie von Verfahren sind die Verfahren der Gruppe der Directed Energy Deposition (DED)-Verfahren, insbesondere Verfahren, bei welchem ergänzend zur Energieeinstrahlung auch das Material für das Verfahren zugeführt wird. Eine Gruppe von Beispielen für DED-Verfahren sind Laser Cladding-Verfahren. A second category of methods are the methods of the group of Directed Energy Deposition (DED) methods, in particular methods in which the material for the method is supplied in addition to the energy irradiation. One group of examples of DED processes are laser cladding processes.

[0022] Die sich aus der Dynamik des Schmelzbades ergebenden Inhomogenitäten können bspw. dadurch gefördert werden, dass die Energiedichte beim Verfahren gezielt im Vergleich zu den vorgegebenen Spezifikationen verringert wird. Dies kann bspw. geschehen, indem die Laserleistung zu klein gewählt wird, indem die Scangeschwindigkeit zu gross gewählt wird, und/oder indem die Distanz zwischen benachbarten Spuren (manchmal auch ,hatch-Distanz' genannt) zu gross gewählt wird. The inhomogeneities resulting from the dynamics of the melt pool can be promoted, for example, by the fact that the energy density in the process is specifically reduced in comparison to the given specifications. This can happen, for example, by choosing the laser power too small, by choosing the scanning speed too high, and / or by choosing the distance between adjacent tracks (sometimes also called the 'hatch distance') too large.

[0023] Die Inhomogenität kann durch eine Porosität des Identifikationsbereich-Materials gebildet sein. Charakteristisch dafür ist eine signifikant geringere Materialdichte als 100 Prozent. Sie kann aber ergänzend oder alternativ auch magnetische Eigenschaften, kristallografische oder molekulare Orientierungen und/oder andere Eigenschaften betreffen. [0023] The inhomogeneity can be formed by a porosity of the identification area material. This is characterized by a significantly lower material density than 100 percent. However, in addition or as an alternative, it can also relate to magnetic properties, crystallographic or molecular orientations and / or other properties.

[0024] In Ausführungsformen ist die auslesbare Inhomogenität, welche die Codierung bildet, im Innern des mit dem Identifikationsbereich versehenen Gegenstands, beispielsweise Schlüssels, vorhanden und daher weder von aussen sicht- noch abtastbar. In embodiments, the inhomogeneity that can be read out, which forms the coding, is present in the interior of the object provided with the identification area, for example a key, and can therefore neither be seen nor scanned from the outside.

[0025] Beispielsweise kann die Inhomogenität beim mittels des DED-Verfahrens hergestellten Identifikationsbereich durch den Verlauf einer Grenzfläche gebildet sein, wie sie beim Aufbringen von Material auf ein bestehendes Substrat entsteht. Eine solche Grenzfläche kann zwischen vom Verfahren aufgebrachten Material und dem bestehenden Substrat. Eine solche Grenzfläche befindet sich im Innern des hergestellten Körpers und ist daher von aussen nicht sicht- oder abtastbar. For example, the inhomogeneity in the identification area produced by means of the DED method can be formed by the course of an interface, as arises when material is applied to an existing substrate. Such an interface can be between material applied by the process and the existing substrate. Such an interface is located inside the manufactured body and is therefore not visible or palpable from the outside.

[0026] Besondere Ausführungsformen von mit dem DED-Verfahren hergestellten Identifikationsbereichen beinhalten bspw. die Verbindung von magnetisierbaren mit nicht magnetisierbaren schweissbaren Werkstoffen, wobei die Grenzfläche zwischen magnetisierbarem und nicht magnetisierbarem Material nicht flach ist und von einer variierenden Durchmischung gekennzeichnet ist, so dass die Dicke der vom Verfahren erzeugten Schicht und die magnetischen Eigenschaften beider Schichten in Funktion der Position entlang der Oberfläche fluktuiert. Special embodiments of identification areas produced with the DED process include, for example, the connection of magnetizable and non-magnetizable weldable materials, the interface between magnetizable and non-magnetizable material is not flat and is characterized by a varying intermixing, so that the thickness of the layer produced by the process and the magnetic properties of both layers fluctuates as a function of the position along the surface.

[0027] Beispielsweise bei einer Herstellung des Identifikationsbereichs mittels eines PBF-Verfahrens - oder auch in anderen Ausführungsformen - kann der Identifikationsbereich durch homogenes Material umfasst sein. („Homogen“ bedeutet hier, eine Homogenität in Bezug auf die auslesbare Messgrösse, bspw. auf eine Wirbelstromsensormessung; wobei die Homogenität mindestens eine Grössenordnung höher sein sollte als diejenige des Identifikationsbereichs). Beispielsweise kann der mit dem PBF-Verfahren hergestellte Identifikationsbereich in nicht-porösem Material eingefasst sein. For example, when the identification area is produced by means of a PBF method - or also in other embodiments - the identification area can be encompassed by homogeneous material. ("Homogeneous" here means a homogeneity in relation to the readable measured variable, for example to an eddy current sensor measurement; the homogeneity should be at least one order of magnitude higher than that of the identification area). For example, the identification area produced using the PBF method can be enclosed in a non-porous material.

[0028] In einer Gruppe von Ausführungsformen wird zusätzlich mindestens ein Herstellungsparameter beim additiven Fertigungsverfahren nach dem Zufallsprinzip variiert. Das kann optional so geschehen, dass die Variation im Nachhinein nicht mehr reproduzierbar ist, bspw. indem eine zeitliche Korrelation zwischen der Variation und dem Scanvorgang und/oder zwischen verschiedenen Variationen von manuell vorgenommenen, nicht aufgezeichneten Handlungen abhängt. Unabhängig davon, ob die Variation des mindestens einen Herstellungsparameters theoretisch reproduzierbar wäre oder nicht, ergibt sich auch bei dieser Gruppe von Ausführungsformen ein vollkommener Kopierschutz. Dies weil es ja nicht das Resultat des Herstellungsprozesses ist, welches nach dem Zufallsprinzip variiert wird, sondern nur das Verfahren, welches aufgrund von Fluktuationen immer nicht-identische Resultate produzieren wird. Die stochastische Fluktuation des mindestens einen Herstellungsparameters ist daher bloss unterstützend bei der Definition der nichtreproduzierbaren Codierung. Sie kann aber, indem sie die Inhomogenitäten vergrössert, zur Robustheit des Ausleseprozesses beitragen. Gerade bei Systemen mit Berechtigungseinrichtungen verschiedener Sicherheitsstufen, bei denen Berechtigungseinrichtungen von niedrigeren Sicherheitsstufen oft einfacher ausgeführt sind, kann das von beträchtlichem Vorteil sein. In a group of embodiments, at least one manufacturing parameter is additionally varied in the additive manufacturing process according to the random principle. This can optionally be done in such a way that the variation can no longer be reproduced afterwards, for example in that a temporal correlation between the variation and the scanning process and / or between different variations depends on manually performed, non-recorded actions. Regardless of whether the variation of the at least one production parameter would theoretically be reproducible or not, this group of embodiments also provides complete copy protection. This is because it is not the result of the manufacturing process that is varied at random, but only the process that will always produce non-identical results due to fluctuations. The stochastic fluctuation of the at least one production parameter is therefore merely a support for the definition of the non-reproducible coding. However, by increasing the inhomogeneities, it can contribute to the robustness of the readout process. This can be of considerable advantage, especially in systems with authorization devices of different security levels, in which authorization devices of lower security levels are often designed in a simpler manner.

[0029] Insbesondere, aber nicht nur, bei Anwendungen für Schlüssel und schlüsselbasierte Systeme gilt ausserdem Folgendes: <tb><SEP>Es ist auch eine Option, mit einer von Identifikationsgegenstand zu Identifikationsgegenstand (d.h. gegebenenfalls von Schlüssel zu Schlüssel) oder von Schlüsselgruppe zu Schlüsselgruppe variierten Anordnung mehrerer Identifikationsbereiche (Schlüsselpartien) und/oder mit variierten Grössen und/oder Formen mindestens eines Identifikationsbereichs eine zweite, deterministische Codierung vorzusehen. Auch eine solche kann nur schwierig zu kopieren sein, beispielsweise dann, wenn der Identifikationsbereich/die Identifikationsbereiche von aussen nicht sichtbar oder ertastbar ist/sind.In particular, but not only, for applications for keys and key-based systems, the following also applies: <tb> <SEP> It is also an option with an arrangement of several identification areas (key parts) and / or with varied sizes and / or shapes at least one with an arrangement of several identification areas (key parts) that varies from object to object (i.e. from key to key) or from key group to key group Identification area to provide a second, deterministic coding. This can also only be difficult to copy, for example if the identification area (s) is / are not visible from the outside or cannot be felt.

[0030] Ergänzend oder alternativ kann auch eine dritte Codierung in Form einer konventionellen mechanischen und/oder elektronischen Codierung der aus dem Stand der Technik bekannten Art vorhanden sein. Insbesondere kann eine solche weitere, dritte Codierung mechanisch abtastbar sein und durch Bohrungen, eine Fräsung, Magnete und/oder bewegliche Elemente gebildet sein. In addition or as an alternative, a third coding in the form of a conventional mechanical and / or electronic coding of the type known from the prior art can also be present. In particular, such a further, third coding can be mechanically scanned and can be formed by bores, milling, magnets and / or movable elements.

[0031] Ein Schlüssel der erfindungsgemässen Art kann insbesondere ein Schlüssel eines Schliesssystems sein und von konventioneller Form mit einem Schlüsselschaft - mit dem mindestens einen Identifikationsbereich als Schlüsselpartie - und einer Schlüsselreide sein. Er kann dann mit einem Schliesszylinder zusammenwirken, welcher durch Drehung des Schlüssels betätigt wird, wobei eine Freigabe abhängig vom Resultat der Auslesung erfolgt oder nicht. Die Auslesung des Schlüssels erfolgt beispielsweise beim Einführen in den Schlüsselkanal durch einen in dessen Nähe angeordneten Sensor. Es ist auch möglich, einen Auslesevorgang mit entsprechend beispielsweise zweidimensionaler Auflösung erst nach dem Einführen in den Schlüsselkanal vorzusehen. A key of the type according to the invention can in particular be a key of a locking system and of conventional form with a key shaft - with the at least one identification area as the key part - and a key bow. It can then interact with a locking cylinder which is actuated by turning the key, with or without a release depending on the result of the reading. The key is read out, for example when it is inserted into the key channel, by a sensor arranged in its vicinity. It is also possible to provide a read-out process with corresponding, for example, two-dimensional resolution only after it has been inserted into the key channel.

[0032] Ein Schlüsselkörper (bspw. Schlüsselschaft) mit der Schlüsselpartie kann insbesondere eine Form aufweisen, die nicht um eine Achse (Schlüsselachse) rotationssymmetrisch ist. Das hat den Vorteil, dass der Schliesszylinder - mit einem entsprechend ausgeformten Schlüsselkanal versehen - durch Drehen des Schlüssels drehbar ist, falls die entsprechende Freigabe vorliegt. Eine besonders geeignete Form ist die Form eines Flachschlüssels. Der Schliesszylinder kann dann optional so programmiert sein, dass der Flachschlüssel als Wendeschlüssel dienen kann, d.h. der Schlüssel funktioniert in zweien sich zueinander durch Drehung um 180° unterscheidenden Orientierungen. A key body (for example key shank) with the key part can in particular have a shape that is not rotationally symmetrical about an axis (key axis). This has the advantage that the lock cylinder - provided with a correspondingly shaped key channel - can be rotated by turning the key, if the corresponding release is available. A particularly suitable shape is the shape of a flat key. The lock cylinder can then optionally be programmed so that the flat key can serve as a reversible key, i.e. the key works in two orientations that differ from each other by turning it through 180 °.

[0033] Bei einer Ausgestaltung als Flachschlüssel kann der Identifikationsbereich auf mindestens einer Flachseite oder, alternativ, auf mindestens einem Schlüsselrücken vorhanden sein, d.h. auf einer Schmalseite. Letzteres hat den Vorteil einer einfachen Fertigbarkeit. Ausserdem ist ein Sensor der Leseeinrichtung einfach bspw. an einem Stator des Schliesszylinders platzierbar. Bei Kombinationen mit mechanischer Codierung besteht der weitere Vorteil, dass nur wenig Platz auf dem Schlüssel beansprucht wird und daher die Anzahl der möglichen mechanischen Permutationen im Vergleich zu konventionellen mechanischen Schlüsseln nur leicht beschränkt wird. In an embodiment as a flat key, the identification area can be present on at least one flat side or, alternatively, on at least one back of the key, i.e. on one narrow side. The latter has the advantage of being easy to manufacture. In addition, a sensor of the reading device can easily be placed, for example, on a stator of the lock cylinder. In the case of combinations with mechanical coding, there is the further advantage that only little space is required on the key and therefore the number of possible mechanical permutations is only slightly limited compared to conventional mechanical keys.

[0034] Alternativ zu einer konventionellen Form mechanischer Schlüssel kann der erfindungsgemässe Schlüssel auch irgend eine andere Form aufweisen, beispielsweise eine Kartenform. Beim Auslesen kann der Schlüssel dann in einer definierten Lage und Orientierung relativ zur Leseeinrichtung gehalten oder geführt sein. Alternativ kann auch die Orientierung parallel zum Auslesevorgang und/oder anhand ausgelesener Daten durch Datenauswertung bestimmt werden, wobei dann der Benutzer den Schlüssel lediglich ungefähr wie vorgegeben positionieren muss. As an alternative to a conventional form of mechanical key, the key according to the invention can also have any other shape, for example a card shape. When reading out, the key can then be held or guided in a defined position and orientation relative to the reading device. Alternatively, the orientation can also be determined in parallel to the read-out process and / or on the basis of the read-out data by data evaluation, in which case the user only has to position the key approximately as specified.

[0035] Als Material der des Identifikationsbereichs (d.h. im Anwendungsbeispiel Schlüssel der Schlüsselpartie) oder ggf. auch des ganzen Schlüssels ist oft ein Metall, beispielsweise ein Stahl, bevorzugt. Metallische Werkstoffe - bzw. generell elektrisch leitende Werkstoffe - haben den Vorteil, dass sie sich für die Messung mittels Wirbelstromsensor eignen. Der erfindungsgemässe Ansatz lässt sich jedoch bspw. auch mit Kunststoff oder ganz generell mit allen schweissbaren Materialien realisieren. Messverfahren zur Messung der Eigenschaften von Kunststoffen, die ihrerseits fluktuierende Eigenschaften aufweisen können, sind bekannt. A metal, for example steel, is often preferred as the material of the identification area (i.e. in the application example the key of the key part) or possibly also of the entire key. Metallic materials - or generally electrically conductive materials - have the advantage that they are suitable for measurement using eddy current sensors. The approach according to the invention can, however, also be implemented, for example, with plastic or, quite generally, with all weldable materials. Measurement methods for measuring the properties of plastics, which for their part can have fluctuating properties, are known.

[0036] Nebst dem Schlüssel betrifft die Erfindung auch ein Identifikationssystem, bspw. Schliesssystem. Ein solches weist einen Identifikationsgegenstand, beispielsweise Schlüssel, sowie eine Identifikationseinrichtung auf. Der Identifikationsgegenstand besitzt einen mit einem additiven Fertigungsverfahren hergestellten Identifikationsbereich mit einer stochastischen Inhomogenität. Die Identifikationseinrichtung weist eine Leseeinrichtung sowie beispielsweise einen Datenspeicher auf (es ist auch möglich, dass die Identifikationseinrichtung nicht selbst den Datenspeicher aufweist, sondern auf eine externen Datenspeicher zugreifen kann; als externer Datenspeicher kommt auch eine nicht lokalisierte Speicherlösung („Cloud“-Lösung) in Frage). Im Datenspeicher ist eine Referenzmessung des Identifikationsbereichs mit der stochastischen Inhomogenität abgespeichert, welche als Codierung dient (dabei kann die Referenzmessung eine einmalige Messung oder eine Mehrzahl von Messdurchläufen mit anschliessend vorgenommener Mittelung oder dergleichen beinhalten). Die Leseeinrichtung ist eingerichtet, eine Messung der Messgrösse am Identifikationsbereich vorzunehmen, und die Identifikationseinrichtung ist eingerichtet, das Resultat dieser Messung mit der Referenzmessung zu vergleichen um festzustellen, ob der Identifikationsgegenstand mit dem Gegenstand identisch ist, an welchem die Referenzmessung vorgenommen wurde. In addition to the key, the invention also relates to an identification system, for example a locking system. Such a device has an identification object, for example a key, and an identification device. The identification object has an identification area with a stochastic inhomogeneity produced using an additive manufacturing process. The identification device has a reading device and, for example, a data memory (it is also possible that the identification device does not have the data memory itself, but can access an external data memory; a non-localized storage solution (“cloud” solution) can also be used as the external data memory Question). A reference measurement of the identification area with the stochastic inhomogeneity is stored in the data memory, which serves as coding (the reference measurement can include a single measurement or a plurality of measurement runs followed by averaging or the like). The reading device is set up to measure the measured variable on the identification area, and the identification device is set up to compare the result of this measurement with the reference measurement in order to determine whether the identification object is identical to the object on which the reference measurement was made.

[0037] Ein solcher Vergleich kann beispielsweise in an sich bekannter Art eine Quantifizierung einer Abweichung der Messung mit der Referenzmessung beinhalten, wobei auf Identität geschlossen wird, wenn die Abweichung unter einem bestimmten Schwellwert ist. Such a comparison can, for example, in a manner known per se, include a quantification of a deviation between the measurement and the reference measurement, in which case the identity is concluded if the deviation is below a certain threshold value.

[0038] Die Messgrösse, die bei den Referenzmessung und der Messung durch die Leseeinrichtung erfasst wird, ist insbesondere eine elektromagnetische Messgrösse in Funktion einer Position im Identifikationsbereich. Dadurch unterscheidet der Lesevorgang erstens vom Auslesen von mechanischen Codierungen, bei denen die Messgrösse die Geometrie des codierten Gegenstandes ist - bspw. der Verlauf von Zacken oder die Dimensionierung von Codierungsbohrungen. Zweitens unterscheidet sie sich der Lesevorgang vom Auslesen von elektronischen Codierungen, bspw. von RFID-Chips bei denen die Messgrösse ein Signal des entsprechenden Chips in Reaktion auf eine Anregung ist, bei der keine räumliche Auflösung (keine Abhängigkeit von einer Position) gemessen wird. The measured variable that is recorded during the reference measurement and the measurement by the reading device is in particular an electromagnetic measured variable as a function of a position in the identification area. In this way, the reading process differentiates firstly from reading out mechanical codes, in which the measured variable is the geometry of the coded object - for example the course of spikes or the dimensioning of coding bores. Secondly, the reading process differs from reading out electronic codes, e.g. from RFID chips in which the measured variable is a signal from the corresponding chip in response to a stimulus in which no spatial resolution (no dependence on a position) is measured.

[0039] Die elektromagnetische Messung der Messgrösse ist insbesondere eine Messung, welche das Material tiefenwirksam abtastet, d.h. die Messung erfasst Eigenschaften nicht bloss der Oberfläche und ist auch diesbezüglich von einer bloss optischen Messung verschieden. Insbesondere kann die Messung eine Wirbelstrommessung oder eine magnetinduktive Messung sein aber auch eine Leitfähigkeitsmessung etc. The electromagnetic measurement of the measurand is, in particular, a measurement that scans the material in a deeply effective manner, i.e. the measurement does not only capture properties of the surface and is also different from a purely optical measurement in this regard. In particular, the measurement can be an eddy current measurement or a magnetic inductive measurement, but also a conductivity measurement, etc.

[0040] Auch andere Verfahren der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung kommen in Frage, bspw. akustische Messungen (Resonanzanalysen, Ultraschallmessungen, Impakt-Echo-Messungen, etc.). Insbesondere können ganz generell Verfahren zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung zur Anwendung kommen, welche auf einer Interaktion mit dem Volumen des Materials und nicht bloss mit der Oberfläche basieren. Other methods of non-destructive testing of materials can also be used, for example acoustic measurements (resonance analyzes, ultrasound measurements, impact echo measurements, etc.). In particular, methods for non-destructive testing of materials can be used quite generally, which are based on an interaction with the volume of the material and not just with the surface.

[0041] Ein weiterer Unterschied zu Auslesevorgängen gemäss dem Stand der Technik ist, wie aus obigen Ausführungen folgt, dass das Resultat der vorgenommenen Messung eben nicht mit einer Vorgabe verglichen wird (bspw. einer vorgegebenen mechanischen Codierung oder einem einprogrammierten Code) sondern mit einer zwingend notwendigen Referenzmessung. Another difference to readout processes according to the prior art, as follows from the above statements, is that the result of the measurement carried out is not compared with a specification (e.g. a predetermined mechanical coding or a programmed code) but with a mandatory one necessary reference measurement.

[0042] Die Leseeinrichtung kann insbesondere einen Wirbelstromsensor beinhalten. Der Aufbau und das Messprinzip von Wirbelstromsensoren sind an sich für die Materialprüfung bekannt und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Auch Sensoren für magnetinduktive Messungen kommen grundsätzlich für die Leseeinrichtung in Frage. Die Abhängigkeit vom der Position kann beispielsweise dadurch gemessen werden, dass die Leseeinrichtung nebst dem elektromagnetischen Sensor (bspw. Wirbelstromsensor) auch einen Positionssensor aufweist. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Identifikationsgegenstand (bspw. Schlüssel) für den Lesevorgang geführt entlang einer Achse zu verschieben ist, dass ein elektromechanischer oder anderer Sensor die Position entlang dieser Achse erfasst, und die Leseeinrichtung das elektromagnetische Signal mit der Positionsinformation korreliert. [0042] The reading device can in particular contain an eddy current sensor. The structure and the measuring principle of eddy current sensors are known per se for material testing and are not the subject of the present invention. In principle, sensors for magnetic-inductive measurements can also be used for the reading device. The dependence on the position can be measured, for example, in that the reading device also has a position sensor in addition to the electromagnetic sensor (for example eddy current sensor). It can in particular be provided that the identification object (e.g. key) is guided along an axis for the reading process, that an electromechanical or other sensor detects the position along this axis, and the reading device correlates the electromagnetic signal with the position information.

[0043] Sensoren zur Detektion anderer Eigenschaften als der Porosität oder von magnetischen Eigenschaften sind ebenfalls nicht ausgeschlossen, beispielsweise zur Detektion von Spannungen, der Materialverteilung, der Mikrostruktur (Kristallgrösse, Kristallorientierung), des Kernspins etc. Sensors for detecting properties other than porosity or magnetic properties are also not excluded, for example for detecting stresses, material distribution, microstructure (crystal size, crystal orientation), nuclear spin, etc.

[0044] In Ausführungsformen ist das Identifikationssystem ein Schliesssystem, bei welchem der Identifikationsgegenstand ein Schlüssel ist und die Identifikationseinrichtung als Berechtigungseinrichtung (bspw. Schlosseinrichtung, insbesondere Schliesszylinder) ausgebildet ist. Das entsprechende schlüsselbasierte Identifikationssystem weist als Teil der Berechtigungseinrichtung eine Leseeinrichtung auf, welche ausgerüstet und eingerichtet ist, die Codierung auszulesen. Das Schliesssystem kann insbesondere mehrere nicht-identische Schlüssel beinhalten, die unter Umständen unter identischen Bedingungen hergestellt worden sind. In embodiments, the identification system is a locking system in which the object of identification is a key and the identification device is designed as an authorization device (for example a lock device, in particular a lock cylinder). As part of the authorization device, the corresponding key-based identification system has a reading device which is equipped and set up to read out the coding. The locking system can in particular contain several non-identical keys, which may have been produced under identical conditions.

[0045] Die Identifikationseinrichtung(en) des Systems ist/sind mit einem Datenspeicher versehen oder verbindbar, in welchem die Resultate eines Auslesevorgangs an einem oder mehreren als identifiziert, bspw. berechtigt definierten Identifikationsgegenstand/Identifikationsgegenständen abgespeichert sind. Die Resultate des Auslesevorgangs können direkt, unmittelbar, oder weiterverarbeitet abgespeichert sein. Das beinhaltet die Möglichkeit, dass die Resultate in Form eines Hash-Werts abgespeichert sind, d.h. die abgespeicherten Werte müssen nicht das ganze Resultat des Auslesevorgangs repräsentieren; es reicht eine Vergleichbarkeit mit den Resultaten eines neuen, zwecks Berechtigungsprüfung vorgenommenen Auslesevorgangs. The identification device (s) of the system is / are provided with or can be connected to a data memory in which the results of a read-out process on one or more identified, for example justified, identification object (s) are stored. The results of the readout process can be saved directly, immediately or processed further. This includes the possibility that the results are saved in the form of a hash value, i.e. the stored values do not have to represent the entire result of the readout process; a comparison with the results of a new readout process carried out for the purpose of checking the authorization is sufficient.

[0046] Zum Auslesen der Identifikationsinformation kann die Leseeinrichtung einen Sensor oder beispielsweise eine eindimensionale Anordnung von Sensoren beinhalten, welche die gesamte Breite des Identifikationsbereichs (bzw. der Identifikationsbereiche) überspannt und an welchem vorbei der Identifikationsgegenstand für den Auslesevorgang relativ zu den Sensoren bewegt wird. Dazu erfasst die Leseeinrichtung auch eine Information über den Weg, um den der Identifikationsgegenstand relativ zum Sensor beziehungsweise zu den Sensoren bewegt wird, um die genannte Abhängigkeit von der Position und somit ein eindimensionales beziehungsweise zweidimensionales Signal zu erhalten. To read out the identification information, the reading device can contain a sensor or, for example, a one-dimensional arrangement of sensors that spans the entire width of the identification area (or the identification areas) and past which the identification object is moved relative to the sensors for the readout process. For this purpose, the reading device also records information about the path by which the identification object is moved relative to the sensor or to the sensors in order to obtain the aforementioned dependency on the position and thus a one-dimensional or two-dimensional signal.

[0047] Die Leseeinrichtung kann optional eingerichtet sein, ein solches Wegsignal auszuwerten um zu erkennen, ob der Identifikationsgegenstand durch einen Menschen bewegt (bspw. eingeschoben) wird und bspw. zu verhindern, dass das System durch ein synthetisch generiertes Signal oder durch das Einspeisen einer früheren Messung überlistet werden kann. The reading device can optionally be set up to evaluate such a path signal in order to recognize whether the identification object is being moved (e.g. pushed in) by a person and e.g. to prevent the system from being blocked by a synthetically generated signal or by feeding in a earlier measurement can be outwitted.

[0048] Anstelle einer eindimensionalen Anordnung von Sensoren ist auch eine zweidimensionale Anordnung von Sensoren für eine Messung an einem relativ zu den Sensoren unbewegten Identifikationsgegenstand denkbar. Bei genügend kleinen Sensorelementen ist eine solche Messung auch mit einer eindimensionalen Sensoranordnung oder ähnlich denkbar. Instead of a one-dimensional arrangement of sensors, a two-dimensional arrangement of sensors is also conceivable for a measurement on an identification object that is stationary relative to the sensors. With sufficiently small sensor elements, such a measurement is also conceivable with a one-dimensional sensor arrangement or the like.

[0049] Eine weitere optionale Sicherheitsmassnahme ist die Nutzung mehrere Sensoren eines gleichen oder unterschiedlichen Typs, wobei auch die Korrelation der Signale ausgewertet wird. Für eine Manipulation müssten dann nicht nur die Sensorsignale verschiedener Sensoren simuliert werden, sondern auch deren Synchronität. Another optional safety measure is the use of several sensors of the same or different types, with the correlation of the signals also being evaluated. For a manipulation, not only would the sensor signals from different sensors have to be simulated, but also their synchronicity.

[0050] Ein Verfahren zum Bereitstellen eines Schlüssels umfasst das Herstellen des Schlüssels, wobei mindestens ein Identifikationsbereich als Schlüsselpartie mit einem additiven Fertigungsverfahren hergestellt und damit mit einer eine (erste) Codierung bildenden stochastischen Inhomogenität versehen wird, wie vorstehend dargelegt. Weiter kann das Verfahren auch ein Auslesen der Codierung und ein Abspeichern des Resultats des Auslesevorgangs beinhalten. Dies kann durch den Schlüsselhersteller oder - unter Einhaltung geeigneter Sicherheitsmassnahmen - durch den Benutzer geschehen, beispielsweise gleich unter Nutzung der Berechtigungseinrichtung. Das entsprechende Resultat wird dann im der Berechtigungseinrichtung zur Verfügung stehenden Datenspeicher abgespeichert, und ist von dort für die Prüfung der Berechtigung abrufbar. A method for providing a key comprises producing the key, at least one identification area being produced as a key part with an additive production process and thus being provided with a (first) coding forming stochastic inhomogeneity, as explained above. The method can also include reading out the coding and storing the result of the reading process. This can be done by the key manufacturer or - in compliance with suitable security measures - by the user, for example immediately using the authorization device. The corresponding result is then stored in the data memory available to the authorization device and can be called up from there for checking the authorization.

[0051] Die Erfindung betrifft weiter auch eine Verwendung eines mit einem additiven Fertigungsverfahren hergestellten und eine stochastiche Inhomogentität aufweisenden Bereiches eines Materialkörpers - beispielsweise Schlüssels - als individuell codierter Identifikationsbereich. Der Materialkörper, bspw. Schlüssel, kann dabei Eigenschaften eines Schlüssels der in diesem Text beschriebenen und in den Patentansprüchen definierten Art aufweisen, und/oder der Materialkörper kann mit einem Verfahren der in diesem Text für die Schlüsselherstellung beschriebenen und in den Patentansprüchen definierten Art hergestellt sein. The invention also relates to the use of an area of a material body, for example a key, produced with an additive manufacturing process and having a stochastic inhomogeneity as an individually coded identification area. The material body, for example a key, can have properties of a key of the type described in this text and defined in the claims, and / or the material body can be produced using a method of the type described in this text for key production and defined in the claims .

[0052] Die Verwendung kann in einem Identifizierungssystem der in diesem Text beschriebenen und in den Patentansprüchen definierten Art erfolgen. It can be used in an identification system of the type described in this text and defined in the claims.

[0053] Im Folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand von Ausführungsbeispielen und den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder analoge Elemente. Die Zeichnungen sind schematisch und nicht massstäblich. Es zeigen: <tb>Fig. 1<SEP>Eine Ansicht eines Schlüssels; <tb>Fig. 2<SEP>eine Vorderansicht eines Schliesszylinders; <tb>Fig. 3<SEP>einen weiteren Schlüssel; <tb>Fig. 4<SEP>das für das SLM-Verfahren verwendete Scan-Prinzip; <tb>Fig. 5<SEP>die relative Dichte im Vergleich zu einer Referenz-Dichte des materials eines mit dem SLM-Verfahren hergestellten Körpers in Funktion der Energiedichte; <tb>Fig. 6<SEP>einen Schlüsselkörper mit mehreren Schlüsselpartien; <tb>Fig. 7<SEP>eine Variante eines Schlüsselkörpers mit zweiter und dritter Codierung; <tb>Fig. 8<SEP>einen Auslesevorgang; <tb>Fig. 9<SEP>die Wirkungsweise des DED-Verfahrens; <tb>Fig. 10<SEP>den Verlauf einer Grenzfläche nach Anwendung des DED-Verfahrens; <tb>Fig. 11<SEP>eine systematische Variation der Laserleistung als Herstell ungsparameter; <tb>Fig. 12<SEP>das Resultat einer Wirbelstrommessung an einer mit dem DED-Verfahren hergestellten Probe; <tb>Fig. 13<SEP>eine Variante eines Schlüssels; <tb>Fig. 14<SEP>eine Vorderansicht eines Schliesszylinders für einen Schlüssel gemäss Fig. 13; und <tb>Fig. 15<SEP>einen von einem Schlüssel verschiedenen Gegenstand mit Identifikationsbereich.In the following, the subject matter of the invention is explained in more detail using exemplary embodiments and the accompanying drawings. In the drawings, the same reference symbols denote the same or analogous elements. The drawings are schematic and not to scale. Show it: <tb> Fig. 1 <SEP> A view of a key; <tb> Fig. 2 <SEP> is a front view of a lock cylinder; <tb> Fig. 3 <SEP> another key; <tb> Fig. 4 <SEP> the scan principle used for the SLM process; <tb> Fig. 5 <SEP> the relative density in comparison with a reference density of the material of a body manufactured using the SLM process as a function of the energy density; <tb> Fig. 6 <SEP> a key body with several key parts; <tb> Fig. 7 <SEP> a variant of a key body with second and third coding; <tb> Fig. 8 <SEP> a readout process; <tb> Fig. 9 <SEP> the mode of operation of the DED process; <tb> Fig. 10 <SEP> the course of an interface after application of the DED method; <tb> Fig. 11 <SEP> a systematic variation of the laser power as a manufacturing parameter; <tb> Fig. 12 <SEP> the result of an eddy current measurement on a sample produced with the DED process; <tb> Fig. 13 <SEP> a variant of a key; <tb> Fig. 14 <SEP> a front view of a lock cylinder for a key according to FIG. 13; and <tb> Fig. 15 <SEP> an object different from a key with an identification area.

[0054] Für das Verständnis der Erfindung nicht wesentliche Teile sind teilweise nicht dargestellt. Die beschriebenen Ausführungsbeispiele stehen beispielhaft für den Erfindungsgegenstand oder dienen seiner Erläuterung und haben keine beschränkende Wirkung. Some parts that are not essential for understanding the invention are not shown. The exemplary embodiments described are examples of the subject matter of the invention or serve to explain it and have no restrictive effect.

[0055] Figur 1zeigt schematisch einen Schlüssel 1. Dieser kann eine ähnliche Form aufweisen wie ein mechanischer Schlüssel der bekannten Art, mit einer Schlüsselreide 2 und einem Schlüsselschaft 3, welcher die Codierung aufweist. Der Schlüsselschaft 3 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel im Querschnitt senkrecht zu einer Schlüsselachse 10 nicht rotationssymmetrisch, sondern im Wesentlichen rechteckig, so dass der Schlüssel als Flachschlüssel bezeichnet werden kann. Aufgrund der fehlenden Rotationssymmetrie um die Schlüsselachse 10 kann der in einen Schliesszylinder 11 (Figur 2) mit einem entsprechend ausgeformten Schlüsselkanal 12 eingeschobene Schlüssel 1 einen Rotor 13 des Schliesszylinders relativ zu einem Stator 14 drehen um bspw. ein Türschloss zu entriegeln, wenn, abhängig vom Vorliegen einer Berechtigung, eine Drehung des Rotors 13 gegenüber dem Stator 14 freigegeben ist und/oder der Rotor an eine Abtriebseinheit des Schlosses gekuppelt ist. Eine Schlüsselpartie, beispielsweise der Schlüsselschaft oder ein Bereich des Schlüsselschafts, ist mit einem additiven Fertigungsverfahren hergestellt, und die dabei entstehenden Inhomogenitäten dienen als die Identifikationsinformation, d.h. die Schlüsselinformation (optional zusammen mit anderen, beispielsweise konventionellen Codierungen). Figure 1 shows schematically a key 1. This can have a shape similar to a mechanical key of the known type, with a key head 2 and a key shaft 3, which has the coding. In the exemplary embodiment shown, the key shaft 3 is not rotationally symmetrical in cross section perpendicular to a key axis 10, but essentially rectangular, so that the key can be referred to as a flat key. Due to the lack of rotational symmetry about the key axis 10, the key 1 inserted into a lock cylinder 11 (FIG. 2) with a correspondingly shaped key channel 12 can rotate a rotor 13 of the lock cylinder relative to a stator 14 in order, for example, to unlock a door lock, if, depending on If there is authorization, a rotation of the rotor 13 relative to the stator 14 is enabled and / or the rotor is coupled to an output unit of the lock. A key part, for example the key shaft or an area of the key shaft, is manufactured using an additive manufacturing process, and the resulting inhomogeneities serve as the identification information, i.e. the key information (optionally together with other, for example conventional, codes).

[0056] Auch andere Schlüsselformen sind möglich.Figur 3zeigt einen Schlüssel 1 in Form einer Chipkarte mit einem entsprechend der Lehre der vorliegenden Erfindung hergestellten Bereich 4, unter Umständen zusammen mit einem konventionellen Chip 5, der ebenfalls einen Teil der Schlüsselinformation beinhalten kann. Viele weitere Formen sind denkbar, mit oder ohne die optionale Eigenschaft der Ausführungsform von Fig. 1, dass der Schlüssel dazu dienen kann, an einem Schliesszylinder anzugreifen um dessen Rotor im Stator zu drehen. Other key shapes are also possible. Figure 3 shows a key 1 in the form of a chip card with an area 4 produced in accordance with the teaching of the present invention, possibly together with a conventional chip 5, which can also contain part of the key information. Many other forms are conceivable, with or without the optional property of the embodiment of FIG. 1 that the key can be used to grip a lock cylinder in order to rotate its rotor in the stator.

[0057] Additive Fertigungsverfahren sind an sich bekannt. Meist beruhen sie auf dem Prinzip, dass eine Wärmequelle, bspw. in Form eines oder mehrerer Laserstrahlen, eines Lichtbogens oder eventuelle eines anderen Strahls, bspw. Elektronenstrahls, in einem Material ein lokales Schmelzbad erzeugt, welches dazu führt, dass lokal die Materialeigenschaften ändern. Im sogenannten Selektiven Laserschmelzen (SLM-Verfahren) führt das dazu, dass ein ursprünglich in Pulverform, in einem näherungsweise homogenen Pulverbett, vorhandener Werkstoff lokal am Ort des Schmelzbads aufschmilzt, so dass nach dem Erstarren eine feste Materialstruktur entsteht. Ein Aufbau des zu fertigenden Gegenstandes erfolgt Spur für Spur und Schicht für Schicht. Das Prinzip ist schematisch inFigur 4illustriert, in welcher Bezugszeichen 21 eine beim Durchfahren in Scanrichtung 22 entstehende Spur bezeichnet. Durch Ein- und Ausschalten der Energiequelle beim Scannen können gewünschte Strukturen entstehen. Additive manufacturing processes are known per se. Mostly they are based on the principle that a heat source, e.g. in the form of one or more laser beams, an arc or possibly another beam, e.g. an electron beam, creates a local melt pool in a material, which causes the material properties to change locally. In what is known as selective laser melting (SLM), this means that a material originally in powder form in an approximately homogeneous powder bed melts locally at the location of the weld pool, so that a solid material structure is created after solidification. The object to be manufactured is built up track by track and layer by layer. The principle is illustrated schematically in FIG. 4, in which reference numeral 21 designates a track that is produced when the vehicle is passed in the scanning direction 22. By switching the energy source on and off while scanning, desired structures can be created.

[0058] In Fig. 4 ist eine Variante dargestellt, bei welcher die Spuren aufeinanderfolgender Schichten im Aufbau des Gegenstandes gerade und zueinander parallel verlaufen und die Spuren aufeinanderfolgender Schichten senkrecht zueinander sind. Das ist keine Notwendigkeit. Die Spuren aufeinanderfolgener Schichten können auch parallel oder in einem nicht-senkrechten Winkel relativ zueinander stehen. Auch nicht-gerade Verläufe, bspw. mit konzentrischen Kreisen etc. sind ohne Weiteres möglich. 4 shows a variant in which the tracks of successive layers in the structure of the object run straight and parallel to one another and the tracks of successive layers are perpendicular to one another. It is not necessary. The tracks of successive layers can also be parallel or at a non-perpendicular angle relative to one another. Non-straight courses, for example with concentric circles, etc., are also easily possible.

[0059] Additive Fertigungsprozesse der bekannten Art zielen meist auf die Herstellung eines möglichst homogenen Gefüges ab. Dies kann je nach erreichter Perfektion besser oder weniger gut gelingen. Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass im Kontrast dazu entstehende Inhomogenitäten genutzt werden und beispielsweise das Verfahren gezielt so durchgeführt wird, dass mehr Inhomogenitäten entstehen als das der Fall wäre, wenn auf möglichst grosse Homogenität geachtet würde. Additive manufacturing processes of the known type are usually aimed at producing a structure that is as homogeneous as possible. This can work better or less well depending on the perfection achieved. The present invention is characterized in that inhomogeneities that arise in contrast thereto are used and, for example, the method is carried out in a targeted manner in such a way that more inhomogeneities arise than would be the case if attention were paid to the greatest possible homogeneity.

[0060] Beim SLM-Verfahren kann das beispielsweise durch die Wahl der Energiedichte geschehen. Die Energiedichte E ist: E=Plaser/(vscan*h*t), wobei Plaserdie Laserleistung, vscandie Scangeschwindigkeit, t die Schichtdicke und h die sogenannte Hatchdistanz, d.h. der Abstand zweier benachbarter Spuren (siehe Fig. 4) darstellt.Figur 5zeigt im Graph im oberen Bereich schematisch die Abhängigkeit der Dichte ρ eines mit SLM erzeugten Körpers von der während des Verfahrens verwendeten Energiedichte E. Der Wert 1 für die Dichte ρ steht für die mit dem betreffenden Material theoretisch maximal möglich Dichte, entsprechend einem perfekt homogenen Aufbau d.h. ρ ist die mit der physikalischen Dichte des gewählten Materials normierte Dichte des erzeugten Körpers. Ist die Energiedichte genügend klein, ist die so definierte Dichte markant kleiner als 1. Der Grund dafür ist, dass aufgrund der Imperfektionen Poren gebildet werden, wie man in den - realen - Schnittbildern im unteren Bereich von Fig. 5 sehr gut sieht. Diese betreffen eine Probe die mit dem Material 1.2709 Werkzeugstahl hergestellt sind, wobei im Schnittbild links eine Energiedichte von 58.0 J/mm<3>verwendet wurde, was zu einer Dichte von 98.78% der Referenzdichte (Dichte von homogenem 1.2709 Werkzeugstahl) führte, während im Schnittbild links eine Energiedichte von 116.0J/mm<3>verwendet wurde und die resultierende Dichte 99.82% betrug. In the SLM method, this can be done, for example, by choosing the energy density. The energy density E is: E = Plaser / (vscan * h * t), where Plaser is the laser power, vscand is the scanning speed, t is the layer thickness and h is the so-called hatch distance, i.e. the distance between two adjacent tracks (see Fig. 4). Figure 5 shows in the graph in the upper area schematically the dependence of the density ρ of a body produced with SLM on the energy density E used during the process. The value 1 for the density ρ stands for the theoretically maximum possible density with the material in question, corresponding to a perfectly homogeneous structure ie ρ is the density of the produced body normalized with the physical density of the selected material. If the energy density is sufficiently small, the density defined in this way is markedly smaller than 1. The reason for this is that pores are formed due to the imperfections, as can be seen very clearly in the - real - sectional images in the lower area of FIG. These relate to a sample made with the material 1.2709 tool steel, with an energy density of 58.0 J / mm <3> being used in the sectional image on the left, which led to a density of 98.78% of the reference density (density of homogeneous 1.2709 tool steel), while in An energy density of 116.0J / mm 3 was used and the resulting density was 99.82%.

[0061] In Ausführungsformen der Erfindung wird die Energiedichte so gewählt, dass die Dichte ρ in der Schlüsselpartie markant tiefer ist als das faktisch erzielbare Maximum. Insbesondere kann die Energiedichte so gewählt sein, dass der Wert (1-p) mindestens doppelt so hoch ist wie das mit dem verwendeten additiven Fertigungsverfahren erzielbare Maximum. Insbesondere beträgt die Dichte ρ beispielsweise weniger als 99%, zum Beispiel weniger als 98.5%. Die Schlüsselpartie erhält so eine Porosität, die entsprechend höher ist als das erzielbare Minimum. In embodiments of the invention, the energy density is chosen so that the density ρ in the key part is markedly lower than the actual maximum achievable. In particular, the energy density can be selected so that the value (1-p) is at least twice as high as the maximum achievable with the additive manufacturing process used. In particular, the density ρ is, for example, less than 99%, for example less than 98.5%. The key part is given a porosity that is correspondingly higher than the achievable minimum.

[0062] Figur 6zeigt einen Schlüsselkörper 40 mit einer Mehrzahl von Schlüsselpartien 41. Der Schlüsselkörper kann bspw. einen Schlüsselschaft oder einen Bereich davon bilden, oder in der Ausführungsform von Fig. 3 den Bereich 4 oder einen Teil davon. Die Schlüsselpartien 41 sind im Innern des Schlüsselkörpers 40 angeordnet und von aussen nicht sichtbar. Diejenigen Partien des Schlüsselkörpers 40, welche keine Schlüsselpartien sind, können bspw. ebenfalls mit dem additiven Fertigungsverfahren hergestellt sein, aber ohne eine erhöhte Porosität gefertigt sein, d.h. mit Herstellungsparametern, welche auf eine möglichst homogene Materialqualität hin optimiert sind. FIG. 6 shows a key body 40 with a plurality of key parts 41. The key body can, for example, form a key shank or a region thereof, or in the embodiment of FIG. 3 region 4 or a part thereof. The key parts 41 are arranged inside the key body 40 and are not visible from the outside. Those parts of the key body 40 which are not key parts can, for example, also be produced using the additive manufacturing process, but be produced without increased porosity, i.e. with manufacturing parameters that are optimized for the most homogeneous possible material quality.

[0063] Figur 7illustriert die Option, mit der Anordnung und/oder der Form der Schlüsselpartien eine zusätzliche, deterministische, Codierung zu bewirken. Im Vergleich zu Fig. 6 sind nicht an allen Positionen, an denen das möglich wäre, Schlüsselpartien 41 vorhanden. Auch die Form der Schlüsselpartien kann gezielt variiert werden, wie das in Fig. 7 illustriert ist, indem die Schlüsselpartie 41 hinten links eine andere Form hat als die übrigen Schlüsselpartien. Die Anordnung und/oder Form können während der Herstellung gewählt werden und eine zweite Codierung bilden. Diese ist deterministisch, d.h. sie ist theoretisch kopierbar. Gerade wenn die Schlüsselpartien 41 wie illustriert im Innern des Schlüsselkörpers 40 vorhanden und von aussen nicht sichtbar sind, ist jedoch auch die zweite Codierung nur mit Wissen des Schlüsselherstellers oder mit erheblichem Aufwand kopierbar. In einem Schliesssystem kann mit der ersten Codierung (nicht-deterministisch, aufgrund der durch das additive Fertigungsverfahren entstehenden Inhomogenitäten) und gegebenenfalls der zweiten Codierung gezielt gearbeitet werden. So können bspw. Leser in weniger sicherheitsrelevanten Bereichen nur die zweite Codierung auslesen - wozu sie unter Umständen einfacher ausgestaltet sein können und was den Zugang unter Verwendung einer ganzen Gruppe von scheinbar identischen Schlüsseln ermöglicht - und in sicherheitsrelevanteren Bereichen beide Codierungen, was den Zugang nur durch registrierte, individuelle Schlüssel ermöglicht. FIG. 7 illustrates the option of effecting an additional, deterministic coding with the arrangement and / or the shape of the key parts. In comparison to FIG. 6, key parts 41 are not present in all positions where this would be possible. The shape of the key parts can also be varied in a targeted manner, as illustrated in FIG. 7, in that the key part 41 at the rear left has a different shape than the other key parts. The arrangement and / or shape can be selected during manufacture and form a second code. This is deterministic, i.e. theoretically it can be copied. Especially when the key parts 41 are present inside the key body 40 as illustrated and are not visible from the outside, the second coding can only be copied with the knowledge of the key manufacturer or with considerable effort. In a locking system, the first coding (non-deterministic, due to the inhomogeneities resulting from the additive manufacturing process) and possibly the second coding can be used in a targeted manner. For example, readers can read out only the second code in less security-relevant areas - for which they can possibly be designed more simply and which enables access using a whole group of apparently identical keys - and in security-relevant areas both codes, which can only be accessed through registered, individual keys possible.

[0064] Ebenfalls in Fig. 7 schematisch illustriert ist die - unabhängig von der zweiten Codierung bestehende - Möglichkeit eine dritte, konventionelle Codierung zusätzlich vorzusehen. In Fig. 7 ist das durch eine Codierungsbohrung 44 illustriert; in der Realität kann selbstverständlich eine mechanische und/oder elektronische Codierung grösserer Komplexität vorhanden sein, wozu es an sich aus dem Stand der Technik bekannte Mittel gibt. Also shown schematically in FIG. 7 is the possibility — which exists independently of the second coding — to additionally provide a third, conventional coding. In Fig. 7 this is illustrated by a coding hole 44; In reality, of course, mechanical and / or electronic coding of greater complexity can be present, for which there are means known per se from the prior art.

[0065] Das Auslesen der Schlüsselinformation erfolgt erstens bei der Initialisierung des Schlüssels in einem dafür vorgesehenen dedizierten Gerät oder gleich in einer Schlosseinrichtung, die entsprechend aktiviert wird. Später erfolgt das Auslesen durch die Schlosseinrichtung bei jeder Berechtigungsprüfung.Figur 8illustriert schematisch einen Lesevorgang in einer dafür eingerichteten Vorrichtung. In der Ausführungsform der Fig. 2 kann eine solche Vorrichtung oder ein Teil davon in den Schliesszylinder eingebaut sein. Der Schlüsselkörper 40 mit der mindestens einen Schlüsselpartie 41 wird geführt an einem Wirbelstromsensor (bspw. mit einer Zeile von Wirbelstromsensorelementen mit je einer Spule) 51 vorbei bewegt. Dieser gibt das erfasste Signal an eine Auswerteeinheit 52 weiter, in welcher das Signal erfasst und ausgewertet wird. Die Auswertung beinhaltet während der Initialisierung ein Abspeichern von Merkmalen der Codierung und beinhaltet während einer Berechtigungsprüfung den Abgleich mit abgespeicherten Daten über berechtigte Schlüssel während einer Berechtigungsprüfung. Beispielsweise können die abgespeicherten Daten der Referenzmessung einfach ein Signal - bspw. des Wirbelstromsensors in Funktion der Position beinhalten, und die Berechtigungsprüfung kann einen direkten Vergleich dieser Daten mit den gemessenen Werten beinhalten. Es ist aber auch ein Vergleich verarbeiteter Daten möglich, bspw. von Hash-Werten. Auswerteverfahren zum Vergleichen von umittelbaren Messwerten oder verarbeiteten Werten sind an sich bekannt. Fig.8zeigt schematisch auch ein Interface 53, über welches die Auswerteeinheit mit weiteren Komponenten kommunizieren kann, bspw. indem sie eine elektromechanische Entriegelung ansteuert oder indem sie auf geeignete Art gesichert die Information über das Vorliegen einer Berechtigung an eine weitere Einrichtung weitergibt. The key information is read out firstly when the key is initialized in a dedicated device provided for this purpose or in a lock device that is activated accordingly. Later, the reading is carried out by the lock device for each authorization check. FIG. 8 schematically illustrates a reading process in a device set up for this purpose. In the embodiment of FIG. 2, such a device or a part thereof can be built into the lock cylinder. The key body 40 with the at least one key section 41 is guided past an eddy current sensor (for example with a row of eddy current sensor elements, each with a coil) 51. This forwards the recorded signal to an evaluation unit 52, in which the signal is recorded and evaluated. During the initialization, the evaluation includes the storage of features of the coding and, during an authorization check, includes the comparison with stored data on authorized keys during an authorization check. For example, the stored data of the reference measurement can simply contain a signal - for example from the eddy current sensor as a function of the position, and the authorization check can contain a direct comparison of this data with the measured values. However, it is also possible to compare processed data, for example hash values. Evaluation methods for comparing direct measured values or processed values are known per se. 8 also shows schematically an interface 53 via which the evaluation unit can communicate with further components, for example by activating an electromechanical unlocking device or by passing on the information about the presence of an authorization to another device in a secured manner.

[0066] In der vorstehend dargestellten Ausführungsform war das additive Fertigungsverfahren ein SLM-Verfahren, und die Herstellungsparameter wurden gezielt so gewählt, dass das Resultat der Fertigung mehr Inhomogenitäten/Fehlstellen aufweist als bei einer Fertigung unter idealen Parametern. Beides ist nicht notwendig. Bei genügend grosser Auflösung der Ausleseeinrichtung können je nach Herstellungsparametern - bspw. Korngrösse des beim SLM-Verfahren verwendeten Pulvers - auch diejenigen Inhomogenitäten ausreichen, welche auch bei ideal eingestellten Herstellungsparametern nicht vermeidbar sind. In the embodiment shown above, the additive manufacturing process was an SLM process, and the manufacturing parameters were specifically chosen so that the result of the manufacturing has more inhomogeneities / defects than in the case of manufacturing under ideal parameters. Neither is necessary. If the resolution of the readout device is sufficiently high, depending on the manufacturing parameters - for example, the grain size of the powder used in the SLM process - those inhomogeneities which cannot be avoided even with ideally set manufacturing parameters can be sufficient.

[0067] Ausserdem kommen andere additive Fertigungsverfahren als das SLM-Verfahren in Frage.Figur 9illustriert schematisch eine Ausführungsform des Directed-Energy-Deposition (DED) -Verfahrens. Das ebenfalls zu den additiven Fertigungsverfahren gehörende DED-Verfahren beruht auf einem ähnlichen Prinzip wie das SLM-Verfahren und unterscheidet sich von diesem dadurch, dass das zu verarbeitende Material - z.B. Metall in Pulverform - nicht in Form eines homogenen Materialbetts vorhanden ist, sondern direkt zugeführt wird, bspw. in Form eines lokal zum Auftreffpunkt des die Wärmequelle darstellenden Laserstrahls auf ein Substrat eingeblasenen Pulvers oder durch Zuführen eines Drahts etc. In addition, additive manufacturing processes other than the SLM process come into question. FIG. 9 schematically illustrates an embodiment of the Directed Energy Deposition (DED) process. The DED process, which is also part of the additive manufacturing process, is based on a principle similar to the SLM process and differs from it in that the material to be processed - e.g. Metal in powder form - is not present in the form of a homogeneous material bed, but is supplied directly, e.g. in the form of a powder blown locally to the point of impact of the laser beam representing the heat source on a substrate or by supplying a wire, etc.

[0068] Fig. 9 illustriert entsprechend eine Ausführung des DED-Verfahrens, bei welcher auf der Oberfläche eines Substrats 60 aus einem ersten metallischen Material ein zweites (optional mit dem ersten Material identisches) metallisches Material aufgetragen wird. Das kann in Form eines Drahtes oder einer Folie oder ähnlich sein, oder wie in Fig. 9 dargestellt in Form eines Pulverstrahls 62. Auf die Oberfläche mit dem aufgetragenen zweiten Material wird - beispielsweise selektiv - elektromagnetische Strahlung, bspw. in Form eines fokussierten Laserstrahls 61 eingestrahlt, um lokal ein Schmelzbad 63aus dem zweiten Material und der Oberfläche des ersten Materials zu erzeugen, so dass eine schmelzmetallurgische Verbindung entsteht. Es resultiert eine Beschichtung 64 des Substrats, welche aus dem zweiten Material und - mindestens in einem Grenzbereich zum Substrat hin - Anteilen des ersten Materials besteht. 9 accordingly illustrates an embodiment of the DED method in which a second metallic material (optionally identical to the first material) is applied to the surface of a substrate 60 made of a first metallic material. This can be in the form of a wire or a foil or similar, or as shown in FIG. 9 in the form of a powder jet 62. Electromagnetic radiation, for example in the form of a focused laser beam 61, is applied to the surface with the applied second material, for example selectively irradiated in order to locally generate a molten pool 63 from the second material and the surface of the first material, so that a melt-metallurgical bond is formed. The result is a coating 64 of the substrate which consists of the second material and - at least in a border area to the substrate - portions of the first material.

[0069] Eine Grenzfläche 65 zwischen dem Bereich des Substrats, welcher während des Verfahrens fest bleibt und der Beschichtung kann im Produkt in je nach eingestrahlter Energie unterschiedlicher Tiefe verlaufen (Figur 10). Der Beschichtungswerkstoff durchmischt sich lokal und in unterschiedlicher Ausprägung mit dem aufgeschmolzenen Substrat im Grenzbereich 66. Fluktuationen während des Verfahrens sowie natürlich vorhandene Inhomogenitäten im Material des Substrats (bspw. Korngrenzen oder ähnlich) und des aufgetragenen Materials sorgen für Fluktuationen der Tiefe 68, der Materialverteilung und des Materialgefüges beider Schichten. Durch die eingebrachte Wärme wird auch das Gefüge des nicht geschmolzenen Substrats lokal geändert, was zur Ausbildung einer wärmebeeinflussten Zone 67 führt. Die genannten Fluktuationen bilden Inhomogenitäten, welche durch einen Ausleseprozess - bspw. ebenfalls durch einen Wirbelstromsensor - auslesbar sind. Ergänzend oder alternativ zur genannten Tiefe 68 können auch Fluktuationen magnetischer Eigenschaften als Inhomogenitäten dienen, wenn das erste und/oder das zweite Material magnetisierbar ist. Auch Fluktuationen magnetischer Eigenschaften können durch einen Wirbelstromsensor messbar sein. An interface 65 between the area of the substrate, which remains solid during the process, and the coating can run in the product at different depths depending on the radiated energy (FIG. 10). The coating material mixes locally and in different ways with the melted substrate in the boundary area 66. Fluctuations during the process as well as naturally existing inhomogeneities in the material of the substrate (e.g. grain boundaries or similar) and the applied material cause fluctuations in the depth 68, the material distribution and the material structure of both layers. As a result of the heat introduced, the structure of the non-melted substrate is also locally changed, which leads to the formation of a heat-affected zone 67. The fluctuations mentioned form inhomogeneities which can be read out by a readout process - for example also by an eddy current sensor. In addition to or as an alternative to the mentioned depth 68, fluctuations in magnetic properties can also serve as inhomogeneities if the first and / or the second material is magnetizable. Fluctuations in magnetic properties can also be measured by an eddy current sensor.

[0070] Ähnlich wie im Beispiel SLM kann auch bei der Herstellung durch das DED-Verfahren das Verfahren gezielt so durchgeführt werden, dass die Inhomogenitäten gefördert werden. Nebst einer Wahl der Herstellungsparameter in einem für homogene Eigenschaften nicht-idealen Bereich - eine solche Wahl ist auch für das DED-Verfahren möglich; insbesondere wenn das zweite Material in Pulverform vorliegt, wird das ähnlich zum SLM-Verfahren zu einer erhöhten Porosität führen - kommt in beiden Verfahren auch eine randomisierte Fluktuation mindestens eines Fertigungsparameters in Frage. In Frage kommende Herstellungsparameter sind die Laserleistung P, der Vorschub v, der Strahldurchmesser s, die Hatch-Distanz h und die Pulverförderrate mt. Besonders einfach zu realisieren ist eine randomisierte Variation von P und/oder v.Figur 11zeigt schematisch ein Beispiel einer nach dem Zufallsprinzip über die Zeit geänderten Laserleistung, die hier um einen Faktor 2 variiert. Fig. 11 zeigt die Leistung in Funktion der Zeit in beliebigen Einheiten (a.U.), Die durschnittliche Leistung, um welche der aktuelle Leistungswert schwankt kann wie an sich für das gewählte Verfahren am gewählten Material bekannt gewählt werden oder auch beispielsweise leicht höher oder leicht tiefer sein. Similar to the example of SLM, the process can also be carried out in a targeted manner during production by the DED process in such a way that the inhomogeneities are promoted. In addition to a choice of the production parameters in a range that is not ideal for homogeneous properties - such a choice is also possible for the DED process; in particular if the second material is in powder form, this will lead to increased porosity, similar to the SLM process - a randomized fluctuation of at least one production parameter is also possible in both processes. Possible manufacturing parameters are the laser power P, the feed rate v, the beam diameter s, the hatch distance h and the powder feed rate mt. A randomized variation of P and / or v is particularly easy to implement. FIG. 11 schematically shows an example of a laser power that is randomly changed over time, which varies here by a factor of 2. 11 shows the power as a function of time in any units (aU). The average power by which the current power value fluctuates can be selected, as is known per se for the selected method on the selected material, or, for example, be slightly higher or slightly lower .

[0071] Beispiel:Auf ein quaderförmiges Substrat aus Baustahl wird mittels der DED-Technik unter Zuführung von Pulver aus Chrom-Nickel-Stahl eine Beschichtung erzeugt, wobei die Laserleistung (eines Scheibenlasers mit λ = 1070 nm Wellenlänge) gemäss Fig. 11 zwischen 500 W und 1150 W variiert wird und gleichzeitig der Vorschub pro Spur zwischen 700 und 900 mm/min geändert wird. Der Abstand (hatch-Distanz) zwischen benachbarten Spuren beträgt 0.85 mm. Das resultierende Erzeugnis wird mit der Wirbelstromtechnik vermessen, wobei Wirbelstrom-Signalstärke S in Funktion der Position entlang der Beschichtungsebene (x,y-Ebene) aufgezeichnet wird.Figur 12zeigt das Resultat des Auslesevorgangs. Dargestellt ist die Signalstärke S der Wirbelstrommessung in Funktion der Position x,y entlang der Beschichtungsebene. Example: A coating is produced on a cuboid substrate made of structural steel by means of DED technology with the addition of powder made of chromium-nickel steel, the laser power (a disk laser with λ = 1070 nm wavelength) according to FIG. 11 being between 500 W and 1150 W is varied and at the same time the feed per track is changed between 700 and 900 mm / min. The distance (hatch distance) between adjacent tracks is 0.85 mm. The resulting product is measured using the eddy current technique, with eddy current signal strength S being recorded as a function of the position along the coating plane (x, y plane). Figure 12 shows the result of the readout process. The signal strength S of the eddy current measurement is shown as a function of the position x, y along the coating plane.

[0072] Figur 13illustriert einen Schlüssel, bei welchem die Schlüsselpartie 41 nicht entlang der Flachseite des Schlüsselschafts, sondern an dessen Rücken angebracht ist. Das hat einerseits den Vorteil, dass die Flachseiten und/oder für mechanische Codierungen frei bleibt. Dasselbe gilt, wenn nur einer der Rücken mit der Schlüsselpartie versehen ist, für den gegenüberliegenden Rücken, bspw. für Schlüsselzacken. Andererseits besteht der Vorteil, dass wie inFigur 14illustriert der Sensor 51 der Leseeinrichtung im Stator 14 des Schliesszylinders untergebracht werden kann, weshalb er bei einer Betätigung des Schliesszylinders statisch bleibt, was seine Kontaktierung vereinfacht. FIG. 13 illustrates a key in which the key section 41 is not attached along the flat side of the key shaft, but on its back. On the one hand, this has the advantage that the flat sides and / or for mechanical coding remain free. The same applies if only one of the backs is provided with the key section, for the opposite back, for example for key points. On the other hand, there is the advantage that, as illustrated in FIG. 14, the sensor 51 of the reading device can be accommodated in the stator 14 of the lock cylinder, which is why it remains static when the lock cylinder is actuated, which simplifies its contacting.

[0073] Für ein Wendeschlüsselsystem mit bspw. einer Sensoranordnung wie in Fig. 14 gezeigt kann auch vorgesehen sein, dass beide Schlüsselrücken je mit einer Schlüsselpartie 41 versehen sind, und dass mit beiden diese Schlüsselpartien je eine Referenzmessung vorgenommen wird, so dass der Schlüssel unabhängig davon erkannt wird, in welcher von zwei möglichen Orientierungen der Schlüssel eingeschoben wird. For a reversible key system with, for example, a sensor arrangement as shown in FIG. 14, it can also be provided that both key backs are each provided with a key part 41, and that a reference measurement is made with both of these key parts so that the key is independent from this it is recognized in which of two possible orientations the key is inserted.

[0074] Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele betreffen das Anwendungsbeispiel „Schlüssel/schlüsselbasiertes System“. Die beschriebenen Prinzipien sind jedoch auch auf die Anwendung auf andere Systeme übertragbar. The exemplary embodiments described above relate to the application example “key / key-based system”. However, the principles described can also be applied to other systems.

[0075] Figur 15illustriert entsprechend einen Identifikationsgegenstand 101 für die Realisierung des erfindungsgemässen Prinzips für andere Anwendungen als Schliesssysteme. Der Identifikationsgegenstand 101 ist bspw. ein mindestens teilweise mit einem additiven Fertigungsverfahren hergestellter Gegenstand beliebiger Form und Funktion. Für die Rückverfolgbarkeit ist er mit einem Identifikationsbereich 141 der hier beschriebenen Art versehen, in welchem die Herstellungsparameter so gewählt sind, dass sich stochastische Inhomogenitäten ergeben. Der Hersteller nimmt vor der Auslieferung des Gegenstands eine Referenzmessung vor. Später kann durch ein Auslesen der Codierung, welche mindestens teilweise durch die stochastischen Inhomogenitäten gebildet wird, zu jedem Zeitpunkt manipulationssicher überprüft werden, ob ein Gegenstand 101 dem vom Hersteller ausgelieferten und bspw. mit Garantien versehenen Original-Gegenstand entspricht oder nicht. Aufgrund des erfindungsgemässen Ansatzes ist der Identifikationsbereich 141 nicht kopierbar. FIG. 15 accordingly illustrates an identification object 101 for implementing the principle according to the invention for applications other than locking systems. The identification object 101 is, for example, an object of any shape and function that is manufactured at least partially with an additive manufacturing process. For traceability, it is provided with an identification area 141 of the type described here, in which the production parameters are selected such that stochastic inhomogeneities result. The manufacturer takes a reference measurement before the item is shipped. Later, by reading out the coding, which is formed at least partially by the stochastic inhomogeneities, it can be checked at any time in a tamper-proof manner whether or not an object 101 corresponds to the original object supplied by the manufacturer and provided with guarantees, for example. Due to the approach according to the invention, the identification area 141 cannot be copied.

Claims (29)

1. Schlüssel (1), aufweisend eine individuelle Codierung, welche durch eine Berechtigungseinrichtung auslesbar ist und anhand welcher eine Berechtigung des Schlüssels prüfbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Identifikationsbereich (4, 41) des Schlüssels durch ein additives Fertigungsverfahren hergestellt ist und die Codierung durch eine stochastische Inhomogenität gebildet ist, welche sich durch das additive Fertigungsverfahren ergibt.1. Key (1), having an individual coding which can be read out by an authorization device and by means of which the authorization of the key can be checked, characterized in that an identification area (4, 41) of the key is produced by an additive manufacturing process and the coding is formed by a stochastic inhomogeneity that results from the additive manufacturing process. 2. Schlüssel nach Anspruch 1, wobei die Inhomogenität im Inneren eines Schlüsselkörpers (40) vorhanden und von aussen nicht sicht- oder ertastbar ist.2. Key according to claim 1, wherein the inhomogeneity in the interior of a key body (40) is present and cannot be seen or felt from the outside. 3. Schlüssel nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Inhomogenität eine Porosität oder eine lokale Änderung von magnetischen Eigenschaften beinhaltet.3. Key according to claim 1 or 2, wherein the inhomogeneity includes a porosity or a local change in magnetic properties. 4. Schlüssel nach Anspruch 3, wobei der Identifikationsbereich, welche die Porosität bildet, durch nicht-poröses Material umfasst ist.4. The key according to claim 3, wherein the identification area which forms the porosity is encompassed by non-porous material. 5. Schlüssel nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Inhomogenität mindestens teilweise durch eine nicht-ebene Grenzfläche zwischen zwei Schichten mit unterschiedlichen Eigenschaften gebildet wird.5. Key according to one of the preceding claims, wherein the inhomogeneity is at least partially formed by a non-planar interface between two layers with different properties. 6. Schlüssel nach einem der vorangehenden Ansprüche, aufweisend eine Schlüsselreide und einen Schlüsselschaft, wobei der Schlüsselschaft den Identifikationsbereich aufweist.6. Key according to one of the preceding claims, comprising a key bow and a key shaft, wherein the key shaft has the identification area. 7. Schlüssel nach einem der vorangehenden Ansprüche, ausgebildet als Flachschlüssel, indem der Schlüsselschaft flach ist und parallel zu einer Schlüsselachse zwei Flachseiten sowie zwei Schmalseiten ausbildet, wobei der Identifikationsbereich (41) an einer der Schmalseiten oder beiden Schmalseiten angeordnet ist.7. Key according to one of the preceding claims, designed as a flat key in that the key shaft is flat and forms two flat sides and two narrow sides parallel to a key axis, the identification area (41) being arranged on one of the narrow sides or both narrow sides. 8. Schlüssel nach einem der vorangehenden Ansprüche, aufweisend eine Mehrzahl von Identifikationsbereichen (41), deren Anordnung eine zweite Codierung bildet.8. Key according to one of the preceding claims, having a plurality of identification areas (41), the arrangement of which forms a second coding. 9. Schlüssel nach einem der vorangehenden Ansprüche, aufweisend eine weitere Codierung (44), welche mechanisch abtastbar ist.9. Key according to one of the preceding claims, having a further coding (44) which can be mechanically scanned. 10. Schlüssel nach Anspruch 9, wobei die weitere Codierung durch mindestens eine Bohrung, Fräsung, ein Magnet und/oder ein bewegliches Element gebildet ist.10. Key according to claim 9, wherein the further coding is formed by at least one bore, milling, a magnet and / or a movable element. 11. Schlüssel nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die durch die stochastische Inhomogenität gebildete Codierung durch einen elektromagnetischen Sensor (51) in Abhängigkeit von der Position im Identifikationsbereich auslesbar ist.11. Key according to one of the preceding claims, wherein the coding formed by the stochastic inhomogeneity can be read out by an electromagnetic sensor (51) as a function of the position in the identification area. 12. Schlüssel nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die stochastischen Inhomogenitäten mesoskopisch und/oder makroskopisch sind.12. Key according to one of the preceding claims, wherein the stochastic inhomogeneities are mesoscopic and / or macroscopic. 13. Schlüssel nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die stochastischen Inhomogenitäten durch Poren und/oder die Anordnung von Bereichen mit unterschiedlichen Materialen gebildet werden.13. Key according to one of the preceding claims, wherein the stochastic inhomogeneities are formed by pores and / or the arrangement of areas with different materials. 14. Schlüssel nach Anspruch 13, wobei die unterschiedlichen Materialien mindestens ein magnetisches und mindestens ein nicht-magnetisches Material beinhalten.14. The key of claim 13, wherein the different materials include at least one magnetic and at least one non-magnetic material. 15. Identifikationssystem, aufweisend einen Identifikationsgegenstand (1, 101) und eine Identifikationseinrichtung (11), wobei der Identifikationsgegenstand (1, 101) einen mit einem additiven Fertigungsverfahren hergestellten Identifikationsbereich (4, 41, 141) mit einer stochastischen Inhomogenität aufweist, wobei die Identifikationseinrichtung eine Leseeinrichtung aufweist und für einen Zugriff auf einen Datenspeicher eingerichtet ist und eingerichtet ist, wobei die Leseeinrichtung eingerichtet ist, eine Messung einer von der stochastischen Inhomogenität abhängigen Messgrösse am Identifikationsbereich vorzunehmen und die Identifikationseinrichtung eingerichtet ist, das Resultat dieser Messung mit einer über den Datenspeicher verfügbarem Referenzmessung zu vergleichen um festzustellen ob der Identifikationsgegenstand mit einem Gegenstand identisch ist, an welchem die Referenzmessung vorgenommen wurde.15. Identification system, comprising an identification object (1, 101) and an identification device (11), the identification object (1, 101) having an identification area (4, 41, 141) with a stochastic inhomogeneity produced using an additive manufacturing process, the identification device has a reading device and is set up and set up for access to a data memory, wherein the reading device is set up to perform a measurement of a measured variable dependent on the stochastic inhomogeneity on the identification area and the identification device is set up to compare the result of this measurement with a measurement available via the data memory Compare reference measurement to determine whether the identification object is identical to an object on which the reference measurement was made. 16. Identifikationssystem nach Anspruch 15, ausgebildet als Schliesssystem, bei welchem der Identifikationsgegenstand ein Schlüssel nach einem der Ansprüche 1-14 ist, bei dem die stochastische Inhomogenität die Codierung bildet.16. Identification system according to claim 15, designed as a locking system, in which the identification object is a key according to one of claims 1-14, in which the stochastic inhomogeneity forms the coding. 17. Identifikationssystem nach Anspruch 15 oder 16, wobei die Messgrösse eine elektromagnetische Messgrösse ist.17. Identification system according to claim 15 or 16, wherein the measured variable is an electromagnetic measured variable. 18. Identifikationssystem nach Anspruch 17, wobei die Messgrösse eine elektromagnetische Messgrösse in Abhängigkeit einer Position im Identifikationsbereich ist.18. Identification system according to claim 17, wherein the measured variable is an electromagnetic measured variable as a function of a position in the identification area. 19. Identifikationssystem nach Anspruch 18, wobei die Leseeinrichtung einen Weg- und/oder Positionssensor zum Feststellen einer Bewegung und/oder Position des Identifikationsgegenstands relativ zu einem Sensor der Leseeinrichtung beinhaltet.19. Identification system according to claim 18, wherein the reading device includes a displacement and / or position sensor for determining a movement and / or position of the identification object relative to a sensor of the reading device. 20. Identifikationssystem nach einem der Ansprüche 17-19, wobei die Leseeinrichtung einen Wirbelstromsensor (51) beinhaltet.20. Identification system according to one of claims 17-19, wherein the reading device includes an eddy current sensor (51). 21. Verfahren zur Erstellung eines Schlüssels mit einer individuellen Codierung, welche durch eine Berechtigungseinrichtung auslesbar ist und anhand welcher eine Berechtigung des Schlüssels prüfbar ist, wobei Identifikationsbereich durch ein additives Fertigungsverfahren hergestellt und dabei mit einer stochastischen Inhomogenität versehen wird.21. A method for creating a key with an individual coding, which can be read out by an authorization device and by means of which authorization of the key can be checked, the identification area being produced by an additive manufacturing process and being provided with a stochastic inhomogeneity. 22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei das additive Fertigungsverfahren das lokale Erhitzen von Material mittels mindestens einer Energiequelle (61) und das Verschieben der Energiequelle relativ zum Material beinhaltet, und wobei die Energiedichte tiefer gewählt wird als für einen homogenen Materialaufbau nötig.22. The method according to claim 21, wherein the additive manufacturing process includes the local heating of material by means of at least one energy source (61) and the displacement of the energy source relative to the material, and wherein the energy density is selected to be lower than necessary for a homogeneous material structure. 23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei durch das additive Fertigungsverfahren nebst dem Identifikationsbereich (4, 41) weitere Bereiche eines Schlüsselkörpers (40) mit dem additiven Fertigungsverfahren gefertigt werden, und wobei die Energiedichte beim Fertigen der weiteren Bereiche höher ist als beim Fertigen des Identifikationsbereichs.23. The method according to claim 22, wherein the additive manufacturing process, in addition to the identification area (4, 41), produces further areas of a key body (40) using the additive manufacturing process, and wherein the energy density when producing the further areas is higher than when producing the identification area . 24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21-23, wobei das additive Fertigungsverfahren ein Powder Bed Fusion (PBF)-Verfahren, insbesondere ein selektives Laserschmelzverfahren (SLM) ist.24. The method according to any one of claims 21-23, wherein the additive manufacturing process is a powder bed fusion (PBF) process, in particular a selective laser melting process (SLM). 25. Verfahren nach einem der Ansprüche 21-23, wobei das additive Fertigungsverfahren ein Directed Energy Deposition (DED)-Verfahren ist.25. The method according to any one of claims 21-23, wherein the additive manufacturing method is a Directed Energy Deposition (DED) method. 26. Verfahren nach einem der Ansprüche 21-25, wobei zusätzlich mindestens ein Herstellungsparameter beim additiven Fertigungsverfahren nach dem Zufallsprinzip variiert wird.26. The method according to any one of claims 21-25, wherein in addition at least one manufacturing parameter is varied according to the random principle in the additive manufacturing process. 27. Verfahren nach einem der Ansprüche 21-26, aufweisend einen Initialisierungsschritt nach dem Herstellen des Identifikationsbereichs, wobei der Individualisierungsschritt ein Auslesen, beispielsweise mittels einer Wirbelstrommessung, der Codierung und ein Abspeichern eines Resultates des Auslesens in einem der Berechtigungseinrichtung zur Verfügung stehenden Datenspeicher beinhaltet.27. The method according to any one of claims 21-26, comprising an initialization step after the production of the identification area, wherein the individualization step includes reading, for example by means of eddy current measurement, the coding and storing a result of the reading in a data memory available to the authorization device. 28. Verwendung eines mit einem additiven Fertigungsverfahren hergestellten und eine stochastiche Inhomogentität aufweisenden Bereiches eines Materialkörpers als individuell codierter Identifikationsbereich zur Identifikation des Materialkörpers, wobei die Inhomogenität des Identifikationsbereichs in einer initialen Referenzmessung erfasst und das Resultat der Referenzmessung abgespeichert wird, und wobei zur Identifikation des Materialkörpers eine Messung der Inhomogenität vorgenommen und mit dem Resultat der Referenzmessung verglichen wird.28. Use of an area of a material body produced with an additive manufacturing process and exhibiting a stochastic inhomogeneity as an individually coded identification area for identifying the material body, the inhomogeneity of the identification area being recorded in an initial reference measurement and the result of the reference measurement being stored, and for identifying the material body a measurement of the inhomogeneity is carried out and compared with the result of the reference measurement. 29. Verwendung nach Anspruch 28, wobei der Materialkörper als Schlüssel verwendet wird und die Identifikation durch eine Berechtigungseinrichtung zwecks Prüfung einer Berechtigung des Schlüssels durchgeführt wird.29. Use according to claim 28, wherein the material body is used as a key and the identification is carried out by an authorization device for the purpose of checking the authorization of the key.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT526389A1 (en) * 2022-07-20 2024-02-15 Evva Sicherheitstechnologie Key for a cylinder lock and cylinder lock

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005099635A1 (en) * 2004-04-08 2005-10-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Systems and methods for forming identifiable structures in a solid freeform fabrication system
US20120183701A1 (en) * 2009-09-25 2012-07-19 Heinz Pilz Method for producing a marked object
EP3055467A1 (en) * 2013-10-11 2016-08-17 Urbanalps AG Key and lock

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005099635A1 (en) * 2004-04-08 2005-10-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Systems and methods for forming identifiable structures in a solid freeform fabrication system
US20120183701A1 (en) * 2009-09-25 2012-07-19 Heinz Pilz Method for producing a marked object
EP3055467A1 (en) * 2013-10-11 2016-08-17 Urbanalps AG Key and lock

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WEI GAO ET AL: "The status, challenges, and future of additive manufacturing in engineering", COMPUTER AIDED DESIGN., vol. 69, 1 December 2015 (2015-12-01), GB, pages 65 - 89, XP055538512, ISSN: 0010-4485, DOI: 10.1016/j.cad.2015.04.001 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT526389A1 (en) * 2022-07-20 2024-02-15 Evva Sicherheitstechnologie Key for a cylinder lock and cylinder lock

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