EP2593308B2 - Verfahren zur herstellung einer verdeckten beschriftung und element mit verdeckter beschriftung - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer verdeckten beschriftung und element mit verdeckter beschriftung Download PDF

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EP2593308B2
EP2593308B2 EP11745483.5A EP11745483A EP2593308B2 EP 2593308 B2 EP2593308 B2 EP 2593308B2 EP 11745483 A EP11745483 A EP 11745483A EP 2593308 B2 EP2593308 B2 EP 2593308B2
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EP
European Patent Office
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parts
laser beam
label
housing
joining surface
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Volker Behr
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Marquardt GmbH
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Marquardt GmbH
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    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/24—Ablative recording, e.g. by burning marks; Spark recording
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/267—Marking of plastic artifacts, e.g. with laser

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of patent claim 1 and a housing produced in this way.
  • Such hidden or covered labels can be used, for example, in driving authorization systems for motor vehicles.
  • the method for labeling and reading covert codes in particular in the manner of a data matrix, can be used on a control authorization system for the driving authorization system.
  • a method can also be used with transparent key keys for an electronic key of a driving authorization system, wherein the key keys are first welded by means of a laser and then the key symbols are laser-marked.
  • the element comprises a first and a second part, wherein the two parts are joined together at a joining surface.
  • the label is attached to the joining surface on the second part.
  • the joining surface is at least partially covered by the first part.
  • the labeling and / or marking is generated by means of laser radiation.
  • the first part is substantially transparent and the second part designed to be substantially absorbent.
  • markings are increasingly subject to design requirements and must have a certain abrasion resistance, at least in tactile applications.
  • markings are used to protect products against manipulation. There is therefore a need for a simple way of attaching the label and / or marking.
  • the invention has for its object to further develop the method for producing such a label and / or labeling.
  • the first part is opaque to the human eye.
  • the labeling method of the invention is easy to perform and very flexible. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
  • the two parts are connected to each other. This can be done so that a multi-piece element is formed. It lends itself in a simple manner, in particular, that the two parts welded together, glued together o. The like. Are.
  • the two parts can be manufactured as a single element by means of multi-component injection molding. This can then be done so that a one-piece element is formed.
  • the first part can be colored and the second part can also be colored, so that the element can be produced in the respective desired design. With appropriate coloring of the first part, this is not transparent to light having a wavelength which is within the spectrum visible to the human eye. Consequently, therefore, the label or marking for the human eye is invisible. However, if desired, the inscription or marking can be made visible by suitable measures, for example by irradiation with appropriate light.
  • the two parts may be made of plastic, in particular of a thermoplastic material.
  • the plastic for the two parts can be provided with additives such that the first part for the laser radiation is substantially transparent and the second part is substantially absorbent.
  • additives corresponding dye pigments can be used, in which case advantageously the two parts are already dyed in the desired color.
  • the two parts can be adjusted accordingly by a different proportion of additives.
  • the second part it is possible for the second part to use a laser radiation absorbing, for the human eye substantially colorless additive.
  • the choice of additives and / or their proportion may be such that the two parts appear substantially the same color to the human eye. In this case, the element gives the viewer a homogeneous impression, which may be desirable for design reasons.
  • the invention also provides a housing for an electrical switch or a housing for an electrical device, such as a control device for an access and / or driving authorization system in a motor vehicle, which has at least one element produced by means of the method according to the invention.
  • laser-absorbing components can be labeled by a further component transparent to the laser (part 1).
  • the transparent part 1 can be colored according to the design requirements.
  • the label can also be done when the two parts 1 and 2 are connected to each other, for example, welded, multi-component molded, glued, etc. are.
  • a label hidden to the eye can be carried out, which can later be read out by means of suitable systems, for example by means of a camera, a scanner, etc.
  • a back-sprayed laser-transparent part can be labeled and / or marked with corresponding logos, symbols, etc. Protected by the transparent surface, this type of labeling and / or marking is not subject to abrasion.
  • Another application is to increase the anti-counterfeiting security that can be performed on the finished product.
  • a non-manipulatable marking, labeling and / or marking can be attached.
  • Fig. 1 is to see an element 1, to which a hidden to the human eye label 5 is to be attached.
  • labeling is also used in the sense of labeling or marking.
  • the element 1 consists of a first part 2 and a second part 3, which are joined together at a joining surface 4.
  • the label 5 is attached to the joining surface 4 on the second part 3. Furthermore, the joining surface 4 is at least partially covered by the first part 2.
  • Such an element 1 is part of a housing, which may be a housing for an electrical switch.
  • the method for producing the inscription 5 operates by means of laser radiation 6, which generates the inscription 5.
  • the first part 2 is substantially transparent and the second part 3 designed to be substantially absorbent, which by adding and / or omitting and / or appropriate choice of the proportions of additives, dyes, glass fibers o. The like.
  • the second part 3 may for this purpose also contain a laser radiation 6 absorbing, for the human eye substantially colorless additive.
  • the two parts 2, 3 may be loosely superimposed or also fastened to each other by means of a fastening means. Conveniently, however, the two parts 2, 3 are interconnected to multi-piece element 1. For this purpose, the two parts 2, 3 welded together materially, glued together o. The like. Be. It is also conceivable that the two parts 2, 3 are made as a one-piece element 1 by means of multi-component injection molding of plastic. Finally, the first part 2 may be colored. If the first part 2 is colored, the inscription 5 is hidden from the human eye and thus invisible. The second part 3 is preferably colored. The two parts 2, 3 can furthermore be colored in such a way that they appear to be substantially the same color to the human eye.
  • Fig. 2 an element 1 is shown in which the second part 3 is a black-colored, for the laser radiation absorbing lower part is present.
  • the upper part 2 serving as the upper part covers the second part 3 only partially and is black, but transparent to the laser radiation 6.
  • the transparent colored part 2 is welded to the absorbing colored part 3 and then provided by the method according to the invention with a label 5. How to get by Fig. 2 sees, the label 5 located below the first part 2 is hidden. Only the part of the lettering 5 exposed in relation to the first part 2 can be seen.
  • Fig. 3 the invisible to the human eye part of the label 5 is made visible by means of infrared radiation by using a corresponding camera for the eye partially hidden mark is read.
  • the inventive method not only serve to mark housing of electrical switches but it can thus be applied to an actuator of the switch so that, for example, symbols, logos o.
  • the invention can also be applied to housings for other devices, such as for an electrical appliance, a control device for an access and / or driving authorization system in a motor vehicle or the like.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein derartig hergestelltes Gehäuse.
  • Solche verdeckten bzw. abgedeckten Beschriftungen können zum Beispiel bei Fahrberechtigungssystemen für Kraftfahrzeuge eingesetzt werden. Beispielsweise kann das Verfahren zum Beschriften und Auslesen von verdeckten Codes, insbesondere in der Art einer Datamatrix, an einem Steuergerät für das Fahrberechtigungssystem dienen. Desweiteren kann ein solches Verfahren auch bei transparenten Schlüsseltasten für einen elektronischen Schlüssel eines Fahrberechtigungssystems, wobei die Schlüsseltasten zuerst mittels eines Lasers aufgeschweißt und anschließend die Tastensymbole laserbeschriftet werden, eingesetzt werden.
  • Ein Verfahren zur Herstellung einer Beschriftung oder einer sonstigen Kennzeichnung an einem Element ist in den Dokumenten EP 1 304 712 A1 , DE 10 2005 009 551 A1 , EP 0 159 529 A2 , JP 2001 001642 A und DE 38 26 355 A1 beschrieben. Bei diesem Verfahren umfasst das Element ein erstes sowie ein zweites Teil, wobei die beiden Teile an einer Fügefläche aneinandergefügt sind. Die Beschriftung wird an der Fügefläche auf dem zweiten Teil angebracht. Die Fügefläche ist zumindest teilweise vom ersten Teil abgedeckt. Die Beschriftung und/oder Kennzeichnung wird mittels einer Laserstrahlung erzeugt. Dabei ist für die Laserstrahlung das erste Teil im wesentlichen transparent sowie das zweite Teil im wesentlichen absorbierend ausgestaltet.
  • Solche Kennzeichnungen unterliegen immer mehr Designanforderungen und müssen zumindest bei taktilen Anwendungen eine gewisse Abriebfestigkeit aufweisen. Außerdem werden solche Kennzeichnungen genutzt, um Produkte gegen Manipulationen zu schützen. Es besteht daher Bedarf an einer einfachen Möglichkeit zur Anbringung der Beschriftung und/oder Kennzeichnung.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zur Herstellung einer solchen Beschriftung und/oder Kennzeichnung weiterzuentwickeln.
  • Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Ein nach diesem Verfahren hergestelltes Gehäuse ist im Anspruch 10 beschrieben.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist das erste Teil für das menschliche Auge undurchsichtig. Geschaffen ist somit ein Verfahren zum direkten Beschriften bzw. Kennzeichnen von verdeckten Oberflächen, derart dass die Beschriftung für das menschliche Auge nicht sichtbar ist, Vorteilhafterweise ist das erfindungsgemäße Beschriftungsverfahren einfach durchzuführen und sehr flexibel. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • In einer Weiterbildung sind die beiden Teile miteinander verbunden. Das kann so geschehen, dass ein mehrstückiges Element gebildet ist. Es bietet sich dabei in einfacher Weise insbesondere an, dass die beiden Teile miteinander verschweißt, miteinander verklebt o. dgl. sind. Ebensogut können die beiden Teile als ein einziges Element mittels Mehrkomponenten-Spritzgießen hergestellt werden. Das kann dann so geschehen, dass ein einstückiges Element gebildet ist. Das erste Teil kann eingefärbt sein und das zweite Teil kann ebenfalls eingefärbt sein, so dass das Element im jeweiligen gewünschten Design herstellbar ist. Bei entsprechender Einfärbung des ersten Teils ist dieses für Licht mit einer Wellenlänge, die in dem für das menschliche Auge sichtbaren Spektrum liegt, nicht transparent. Folglich ist somit die Beschriftung bzw. Kennzeichnung für das menschliche Auge unsichtbar. Die Beschriftung bzw. Kennzeichnung kann jedoch falls gewünscht durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise durch Bestrahlung mit entsprechendem Licht, sichtbar gemacht werden.
  • Zweckmäßigerweise können die beiden Teile aus Kunststoff bestehen, und zwar insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff. In besonders geeigneter Weise zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Kunststoff für die beiden Teile derart mit Additiven versehen sein, dass das erste Teil für die Laserstrahlung im wesentlichen transparent und das zweite Teil im wesentlichen absorbierend ist. Als Additive können entsprechende Farbstoffpigmente verwendet werden, wobei dann vorteilhafterweise die beiden Teile bereits in der gewünschten Farbe eingefärbt sind.
  • Damit das erste Teil für die Laserstrahlung im wesentlichen transparent und das zweite Teil für die Laserstrahlung im wesentlichen absorbierend ist, können die beiden Teile durch einen unterschiedlichen Anteil an Additiven entsprechend eingestellt werden. Weiterhin ist es hierfür möglich, für das zweite Teil ein die Laserstrahlung absorbierendes, für das menschliche Auge im wesentlichen farbloses Additiv zu verwenden. Die Wahl der Additive und/oder deren Anteil kann dabei so erfolgen, dass die beiden Teile für das menschliche Auge im wesentlichen gleichfarbig erscheinen. In diesem Fall bietet das Element dem Betrachter einen homogenen Eindruck, welcher aus Designgründen erwünscht sein kann.
  • Die Erfindung stellt auch ein Gehäuse für einen elektrischen Schalter oder ein Gehäuse für ein elektrisches Gerät, wie ein Steuergerät für ein Zugangs- und/oder Fahrberechtigungssystem in einem Kraftfahrzeug, bereit, das wenigstens ein mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestelltes Element aufweist.
  • Für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung ist nachfolgendes festzustellen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können laserabsorbierende Bauteile (Teil 2) durch ein für den Laser transparentes weiteres Bauteil (Teil 1) beschriftet werden. Das transparente Teil 1 kann je nach Designansprüchen entsprechend eingefärbt werden. Ferner kann die Beschriftung auch erfolgen, wenn die beiden Teile 1 und 2 miteinander verbunden sind, beispielsweise verschweißt, Mehrkomponenten gespritzt, geklebt usw. sind. Durch eine entsprechende Einfärbung des transparenten Teiles kann eine für das Auge versteckte Beschriftung durchgeführt werden, die später mittels geeigneter Systeme, beispielsweise mittels einer Kamera, eines Scanners usw., ausgelesen werden kann.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch das angegebene Verfahren neue Designs erstellt werden können. Beispielsweise kann ein hinterspritztes lasertransparentes Teil mit entsprechenden Logos, Symbolen etc. beschriftet und/oder gekennzeichnet werden. Geschützt durch die transparente Oberfläche unterliegt diese Art der Beschriftung und/oder Kennzeichnung keinem Abrieb. Eine weitere Anwendung ist die Erhöhung der Fälschungssicherheit, die am fertigen Produkt durchgeführt werden kann. Somit kann eine eindeutige und bei entsprechender Auslegung eine nicht manipulierbare Markierung, Beschriftung und/oder Kennzeichnung angebracht werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
    • Fig. 1
    schematisch das Verfahren zur Beschriftung eines Elements,
    Fig. 2
    die Draufsicht auf ein beschriftetes Element und
    Fig. 3
    das Element wie in Fig. 2, wobei die an sich teilweise verdeckte Beschriftung sichtbar gemacht ist.
  • In Fig. 1 ist ein Element 1 zu sehen, an dem eine für das menschliche Auge verdeckte Beschriftung 5 angebracht werden soll. Der Begriff Beschriftung wird dabei auch im Sinne von Kennzeichnung oder Markierung verwendet. Das Element 1 besteht aus einem ersten Teil 2 sowie einem zweiten Teil 3, die an einer Fügefläche 4 aneinandergefügt sind. Die Beschriftung 5 wird dabei an der Fügefläche 4 auf dem zweiten Teil 3 angebracht. Weiterhin ist die Fügefläche 4 zumindest teilweise vom ersten Teil 2 abgedeckt. Ein solches Element 1 ist Bestandteil eines Gehäuses, wobei es sich um ein Gehäuse für einen elektrischen Schalter handeln kann.
  • Das Verfahren zur Herstellung der Beschriftung 5 arbeitet mittels Laserstrahlung 6, die die Beschriftung 5 erzeugt. Hierzu ist für die Laserstrahlung 6 das erste Teil 2 im wesentlichen transparent sowie das zweite Teil 3 im wesentlichen absorbierend ausgestaltet, was durch das Hinzufügen und/oder Weglassen und/oder entsprechende Wahl der Anteile von Additiven, Farbstoffen, Glasfasern o. dgl. im Grundmaterial des thermoplastischen Kunststoffs für die beiden Teile 2, 3 erreicht wird. Das zweite Teil 3 kann zu diesem Zweck auch ein die Laserstrahlung 6 absorbierendes, für das menschliche Auge im wesentlichen farbloses Additiv enthalten. Beim Beschriften durchdringt somit der Laserstrahl 6 das erste Teil 2 und wird an der Fügefläche 4 vom zweiten Teil 3 absorbiert. Aufgrund der Absorption findet beispielsweise eine Wärmeeinwirkung auf das zweite Teil 3 statt, welche das Material des zweiten Teils 3 an der Fügefläche 4 im Sinne einer Markierung verändert. Durch entsprechende Führung des Laserstrahls 6 wird dabei die gewünschte Beschriftung 5 erzeugt.
  • Die beide Teile 2, 3 können lose aufeinandergelegt sein oder auch mittels eines Befestigungsmittels aneinander befestigt sein. Zweckmäßigerweise sind die beiden Teile 2, 3 jedoch zum mehrstückigen Element 1 miteinander verbunden. Hierzu können die beiden Teile 2, 3 miteinander stoffschlüssig verschweißt, miteinander verklebt o. dgl. sein. Es ist auch denkbar, dass die beiden Teile 2, 3 als ein einstückiges Element 1 mittels Mehrkomponenten-Spritzgießen aus Kunststoff hergestellt sind. Schließlich kann das erste Teil 2 eingefärbt sein. Ist das erste Teil 2 eingefärbt, so ist die Beschriftung 5 für das menschliche Auge verdeckt und damit unsichtbar. Das zweite Teil 3 ist bevorzugterweise eingefärbt. Die beiden Teile 2, 3 können desweiteren derart eingefärbt sein, dass diese für das menschliche Auge im wesentlichen gleichfarbig erscheinen.
  • In Fig. 2 ist ein Element 1 gezeigt, bei dem als zweites Teil 3 ein schwarz eingefärbtes, für die Laserstrahlung absorbierendes Unterteil vorhanden ist. Das als Oberteil dienende erste Teil 2 verdeckt das zweite Teil 3 lediglich teilweise und ist schwarz, jedoch für die Laserstrahlung 6 transparent eingefärbt. Das transparent eingefärbte Teil 2 ist auf das absorbierend eingefärbte Teil 3 geschweißt und anschließend nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einer Beschriftung 5 versehen. Wie man anhand von Fig. 2 sieht, ist die unterhalb des ersten Teils 2 befindliche Beschriftung 5 verdeckt. Lediglich der in Bezug auf das erste Teil 2 freiliegende Teil der Beschriftung 5 ist zu sehen. In Fig. 3 ist der für das menschliche Auge an sich unsichtbare Teil der Beschriftung 5 mittels Infrarotstrahlung sichtbar gemacht, indem mittels einer entsprechenden Kamera die für das Auge teilweise verdeckte Markierung ausgelesen wird.
  • Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfasst vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So kann das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur zur Markierung für Gehäuse von elektrischen Schaltern dienen sondern es können damit beispielsweise auch Symbole, Logos o. dgl. auf ein Betätigungsorgan des Schalters aufgebracht werden. Desweiteren kann die Erfindung auch an Gehäusen für sonstige Geräte, wie für ein Elektrogerät, ein Steuergerät für ein Zugangs- und/oder Fahrberechtigungssystem in einem Kraftfahrzeug o. dgl., zur Anwendung kommen.
    • Bezugszeichen-Liste:
    • 1:
    Element
    2:
    (erstes) Teil
    3:
    (zweites) Teil
    4:
    Fügefläche
    5:
    Beschriftung
    6:
    Laserstrahlung / Laserstrahl

Claims (10)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Beschriftung an einem Element (1) eines Gehäuses für einen elektrischen Schalter oder eines Gehäuses für ein elektrisches Gerät, wie ein Steuergerät für ein Zugangs-und/oder-Fahrberechtigungssystem in einem Kraftfahrzeug,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Beschriftung an dem Element (1) als eine verdeckte und/oder abgedeckte Beschriftung (5) angebracht wird, wobei das Element (1) ein erstes Teil (2) sowie ein zweites Teil (3) umfasst, die an einer Fügefläche (4) aneinandergefügt werden, wobei die Beschriftung (5) an der Fügefläche (4) auf dem zweiten Teil (3) angebracht wird, wobei die Fügefläche (4) zumindest teilweise vom ersten Teil (2) abgedeckt wird, wobei die Beschriftung (5) mittels einer Laserstrahlung (6) erzeugt wird, wobei für die Laserstrahlung (6) das erste Teil (2) im Wesentlichen transparent sowie das zweite Teil (3) im Wesentlichen absorbierend ausgestaltet ist, und wobei beim Beschriften der Laserstrahl das erste Teil (2) durchdringt und an der Fügefläche vom zweiten Teil (3) absorbiert wird, wobei das erste Teil (2) für das menschliche Auge undurchsichtig ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (2, 3) als ein mehrstückiges Element (1) miteinander verbunden sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (2, 3) miteinander verschweißt oder miteinander verklebt sind.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (2, 3) als ein einstückiges Element (1) mittels Mehrkomponenten-Spritzgießen hergestellt sind.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil (2) und das zweite Teil (3) eingefärbt sind.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (2, 3) aus Kunststoff bestehen, und dass der Kunststoff für die beiden Teile (2, 3) derart mit Additiven versehen ist, dass das erste Teil (2) für die Laserstrahlung (6) im Wesentlichen transparent und das zweite Teil (3) für die Laserstrahlung (6) im Wesentlichen absorbierend ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (2, 3) für das menschliche Auge im Wesentlichen gleichfarbig erscheinen.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (2, 3) durch einen unterschiedlichen Anteil an Additiven derart eingestellt sind, dass das erste Teil (2) für die Laserstrahlung (6) im Wesentlichen transparent und das zweite Teil (3) für die Laserstrahlung (6) im Wesentlichen absorbierend ist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teil (3) ein die Laserstrahlung (6) absorbierendes, für das menschliche Auge im Wesentlichen farbloses Additiv enthält.
  10. Gehäuse für einen elektrischen Schalter oder Gehäuse für ein elektrisches Gerät, wie ein Steuergerät für ein Zugangs- und/oder Fahrberechtigungssystem in einem Kraftfahrzeug, wobei das Gehäuse ein Element (1) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Element (1) mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 hergestellt ist.
EP11745483.5A 2010-07-13 2011-07-13 Verfahren zur herstellung einer verdeckten beschriftung und element mit verdeckter beschriftung Not-in-force EP2593308B2 (de)

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EP2593308B1 EP2593308B1 (de) 2015-09-02
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