EP4476701A1 - Objet anti-contrefaçon, son procédé de fabrication et son utilisation - Google Patents

Objet anti-contrefaçon, son procédé de fabrication et son utilisation

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Publication number
EP4476701A1
EP4476701A1 EP23702494.8A EP23702494A EP4476701A1 EP 4476701 A1 EP4476701 A1 EP 4476701A1 EP 23702494 A EP23702494 A EP 23702494A EP 4476701 A1 EP4476701 A1 EP 4476701A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
conductor
terminals
tester
connector
conductors
Prior art date
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Pending
Application number
EP23702494.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Samuel Kenzari
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Institut National Polytechnique de Lorraine
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Institut National Polytechnique de Lorraine
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Institut National Polytechnique de Lorraine filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Publication of EP4476701A1 publication Critical patent/EP4476701A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/02—Testing electrical properties of the materials thereof
    • G07D7/023—Measuring conductivity by direct contact
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/041—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09C—CIPHERING OR DECIPHERING APPARATUS FOR CRYPTOGRAPHIC OR OTHER PURPOSES INVOLVING THE NEED FOR SECRECY
    • G09C1/00—Apparatus or methods whereby a given sequence of signs, e.g. an intelligible text, is transformed into an unintelligible sequence of signs by transposing the signs or groups of signs or by replacing them by others according to a predetermined system
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/32—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials
    • H04L9/3271—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials using challenge-response
    • H04L9/3278—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials using challenge-response using physically unclonable functions [PUF]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/171—Processes of additive manufacturing specially adapted for manufacturing multiple 3D objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/12—Thermoplastic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2507/00—Use of elements other than metals as filler
    • B29K2507/04—Carbon

Definitions

  • the invention relates to an anti-counterfeit object from which it can be determined whether it has been authentically manufactured. It also concerns the manufacturing process of this anti-counterfeiting object and the authentication process for determining whether the object is authentic.
  • Counterfeiting is a constant problem that is growing in scope and magnitude. It is a perennial question in the business world because of its impact on sales, on the value and reputation of companies, as well as on the possibility of benefiting from technological innovations. Consumers are also victims of counterfeiting when they are provided with a product that differs from what they paid for and, particularly for mechanical goods or medicines, in that they incur risks to their health and safety. At the state level, counterfeiting is a concern of governments with regard to the safety and health of citizens, the negative impact it can have on innovation, and the consequent resources that are diverted by criminal networks, organized crime or other groups that disrupt society.
  • Document WO 2019/011986 Al shows a method for identifying an object by including in this object a substance which is observable by X-rays and whose analysis spectrum is specific and non-reproducible. Even if this method allows a high degree of reliability, it has the disadvantage of requiring uncommon means of analysis.
  • the invention aims to protect an anti-counterfeiting object constructed by additive manufacturing by deposition in the molten state of a first electrically insulating material, characterized in that it comprises at least one conductor in a second conductive material embedded in the first material, the conductor connecting at least two accessible terminals and having a measurable characteristic resistance between the terminals.
  • Additive manufacturing by deposition of molten wire makes it possible to produce unitary objects. During this manufacture, the incorporation of a conductor makes it possible to confer a specific characteristic on the object. This characteristic can be recognized in order to justify that this object is indeed authentic. In practice, several conductors will be incorporated into the object in order to multiply the possible combinations on the resistance values. The value of the resistance is accessible with few means, which makes it easy to carry out a check, with a simple ohmmeter.
  • the anti-counterfeit object may be the product itself, a part integrated into the product to be authenticated or a part integrated into the packaging.
  • At least one of the terminals is common to two conductors. This limits the number of terminals to be made accessible from outside the object. It is however possible to provide each terminal conductor at each end.
  • the second material comprises a matrix of thermoplastic material and a filler in the form of conductive particles.
  • This material can thus be implemented by fused yarn technology.
  • This composite is rendered conductive by the fact that the conductive particles come into contact with each other in the matrix of thermoplastic material.
  • the conductive particles can in particular be based on carbon, for example graphene or carbon nanotubes.
  • Such a second material is for example marketed under the name “Proto-Pasta” by the company ProtoPlant.
  • the thermoplastic material in this case is PLA and the conductive filler is carbon black in the form of nanoparticles.
  • the resistance value is greater than 1 k ⁇ , preferably greater than 10 k ⁇ . These values are easily measurable with simple devices. Of low resistance values are more difficult to obtain and are of no interest in this case.
  • the invention also relates to a method for manufacturing an anti-counterfeiting object as described above, according to which a plurality of layers are deposited in the molten state of the first electrically insulating material, and the second is also deposited conductive material to produce at least one conductor integrated in the first material connecting at least two accessible terminals.
  • the part is manufactured in 3D printing with at least two print heads, a first head for the first insulating material and a second head for the second conductive material. Most of the part made with the first material, while Ton inserts in the realization of the layers a conductor deposited by the second head.
  • Each object is made in a unique way.
  • the invention also relates to a manufacturing process, according to which a batch of objects is manufactured as described previously, and one modifies, from one object to another, at least one of the parameters for at least the one of the conductors in a group comprising the course of the conductor, the cross-section of the conductor over at least part of the course, the material of the conductor, and a number of conductor production passes, so as to modify the resistance value of said conductor.
  • the properties of each of the constructed objects are thus modulated so that the resistance values of the conductors are specific to each of the objects.
  • the invention also relates to a method for authenticating an object from among the batch of objects manufactured as described above, according to which, for each object of the batch, the resistance value of each conductor between the terminals is measured after the manufacture and a record is kept by creating a record of the values measured for the object, then the object to be authenticated is considered to be authentic if the resistance values measured for each of the conductors of said object to be authenticated correspond to the values of one registry records.
  • Whoever manufactured the objects and established the register is able to determine whether one of the objects on which the resistance measurements are made is an object that he manufactured, by comparing the measurements with the values in the registers. The comparison is made with a tolerance to take into account the measurement uncertainty. This tolerance is for example between 1 and 5%. To establish the comparison, we can base our on resistance ratios.
  • the invention also relates to a method for authenticating an object from among the batch of objects manufactured according to the method as described above, according to which a control device is used comprising as many connectors as the object has terminals , the device being configured so that each connector is in contact with one of the terminals of the object in a control position, the control device comprising at least one tester of electrical continuity between at least two connectors, the tester giving a positive indication when it detects an electrical continuity provided by the object between two connectors.
  • This method which can be implemented in a complementary way to the previous one, for example as a preliminary, so as to detect coarse reproductions which would not include a conductor between the expected terminals.
  • the control device is constructed for example at least in part with the same manufacturing method as described above.
  • the terminals are distributed according to a regularly repeated pattern around an axis so as to repeat control positions, and the object is considered to be valid if each tester gives a predetermined positive or negative indication for each control positions of the control device.
  • FIG. 1 is a perspective view of an object according to the invention.
  • FIG. 2 is a view similar to Figure 1 of another object according to the invention.
  • FIG. 3 is a front view of an object according to the invention according to a second embodiment
  • figure 4 is a view of a control device for the object of figure 3.
  • FIG. 5 is a view similar to Figure 3 according to a third embodiment
  • Figure 6 is a view similar to Figure 3 according to a fourth embodiment.
  • FIG. 1 An object 1 in accordance with a first embodiment of the invention is shown in FIG. 1.
  • This object 1 has a parallelepiped shape with in particular an upper face 10 on which four terminals 11, 12, 13, 14 are flush.
  • Conductors are represented schematically.
  • a first conductor 15 connects a first and a second of the terminals 11, 12.
  • a second conductor 16 connects the second terminal 12 to a third of the terminals 13.
  • a third conductor 17 connects the third to a fourth of the terminals 13, 14.
  • the resistor of each of the three conductors 15, 16, 17 can be measured between the terminals 11, 12, 13, 14 which connect the ends of the conductor to be measured, for example between the first and the second terminal 11, 12 for the first conductor 15.
  • Object 1 is made by additive manufacturing by deposition of molten wire. A first stratum is deposited on a plate to form the lower face, opposite to the upper face 10. Strata are then formed above the previous stratum and parallel to it, the stacking of the strata thus producing the object 1 complete.
  • first insulating thermoplastic material for example PLA, ABS, PETG, PA or PEEK.
  • the conductors are integrated into these strata by depositing a second conductive material distinct from the first material.
  • the deposit can be made in the form of a continuous cord, several contiguous cords on the same stratum or on superimposed strata, or portions of contiguous cords in continuous contact.
  • the second material comprises a matrix of thermoplastic material and a filler in the form of conductive particles such as carbon or graphene nanoparticles.
  • the terminals 11, 12, 13, 14 are also made with this second material.
  • Such objects are manufactured in batches, and, from one object 1 to another, at least one parameter is modified for at least one of the conductors 15, 16, 17 so as to modify the resistance value of said conductor.
  • the parameters which can be modified are the course of the conductor, the cross-section of the conductor over at least part of the course, the material of the conductor, and a number of passes for producing the conductor.
  • the paths of the three conductors 15', 16', 17' also represented schematically, have been modified with respect to the example of Figure 1, while terminals 11', 12', 13', 14' are in the same place.
  • the resistance value of each of the three conductors between the terminals is measured after manufacture.
  • a record is created with the three measured values for the object.
  • the resistance values are measured for each of the conductors of said object and they are compared with the values of the register records.
  • the object to be authenticated is considered to be authentic if there is a record for which the three resistance values measured correspond to that of the record.
  • the object can be the product itself that the consumer buys and wishes to be guaranteed by the manufacture. He can carry out the resistance measurements himself or with the help of a dealer, which will be submitted to the manufacturer who holds the register and who can in return indicate whether the object is authentic.
  • the object can alternatively be incorporated into the product, in such a way that its extraction is only possible by breaking part of the product or object.
  • the object can also be integrated into a container or product packaging.
  • FIG. 3 An object 2 according to a second embodiment of the invention is represented in FIG. 3.
  • This object 2 is substantially in the shape of a pentagonal plate.
  • Five terminals 21, 22, 23, 24, 25 are provided flush with the face seen in FIG. 3, distributed in a regular manner at the vertices of a pentagon inscribed in the contour of the plate.
  • the terminals are distributed in a regularly repeated pattern around the center of the pentagon.
  • Conductors 26, 27 respectively connect terminals 21, 25 and 22, 25.
  • a control device 3 is also substantially in the form of a pentagonal plate.
  • Five connectors 31, 32, 33, 34, 35 protrude from the surface to come into contact respectively with the terminals 21, 22, 23, 24, 25 of the object 2 by placing the object 2 and the control device 3 facing each other.
  • the control device comprises an electrical continuity tester between connector 35 and the group of connectors 31 and 32. When the connectors are pressed against the terminals in a first position, electrical contact is established between connector 31 and terminal 21, between connector 32 and terminal 22, between connector 35 and terminal 25. The tester then gives a positive indication because it detects electrical continuity passing through connector 35, terminal 25, conductor 26, terminal 21 and connector 31. Positive indication also comes from electrical continuity detected through connector 35, terminal 25, conductor 27, terminal 22 and connector 32.
  • connector 35 is in contact with terminal 21
  • connector 31 is in contact with terminal 22, etc.
  • the tester then gives a positive indication because it detects electrical continuity through connector 35, terminal 21, conductor 26, conductor 27, terminal 22 and connector 31.
  • All other positions give a negative indication. In practice, it is enough for two connectors of the tester to loop with two terminals to have a positive indication. Because the tester can take five distinct positions, it is possible to design sequences of determined positions for the continuity test according to a pattern of conductors, the tester having to provide a positive indication in certain positions and negative in the other positions. Here, the test is considered positive when the indication is positive only in the first and second position.
  • the control device comprises two testers, not shown but identical in appearance to that of FIG. 4, a first electrical continuity tester between the connector 35 and the connector 31, and a second continuity tester between the connectors 32 and 34.
  • Connectors 31 and 35 are electrically connected to each other as are connectors 32 and 34.
  • the first tester gives a positive indication because it detects continuity current passing through connector 35, terminal 25, conductor 26, terminal 21 and connector 31.
  • the second tester gives a negative indication.
  • the first tester gives a positive indication because it detects electrical continuity through connector 35, terminal 21, conductor 26, conductor 27, terminal 22 and connector 31.
  • the second tester gives yet another negative indication.
  • both testers give a negative indication.
  • the first tester When the tester is turned an additional fifth of a turn clockwise to reach a fourth position, the first tester gives a negative indication.
  • the second tester gives a positive indication by detecting electrical continuity passing between connector 32, terminal 25, conductor 27, terminal 22 and connector 34.
  • the object 4 differs from that of Figure 3 in that it comprises a conductor between the terminals 41, 45 and another between the terminals 42, 44.
  • the control device not shown but identical in appearance to that of Figure 4, comprises a first electrical continuity tester between the connector 35 and the connector 31, and a second continuity tester between the connectors 32 and 34. When the connectors are pressed against the terminals in the first position, electrical contact is established between connector 31 and terminal 41, between connector 32 and terminal 42, between connector 34 and terminal 44 and between connector 35 and terminal 45 The first tester then gives a positive indication because it detects electrical continuity through connector 35, terminal 45, conductor 46, terminal 41 and connector 31.
  • the second tester also gives a positive indication because it detects electrical continuity passing through connector 32, terminal 42, conductor 47, terminal 44 and connector 34.
  • the first tester gives a positive indication due to the electrical continuity between connector 35, the terminal 41, conductor 46, terminal 41 and connector 31.
  • the test is considered positive when both testers give a positive indication in the first position and only the first tester gives a positive indication in the second position, the indications being negative in the other positions.
  • the object differs from that of the second embodiment in that it comprises ten terminals, numbered from 0 to 9 in FIG. 6, distributed at the vertices of a regular decagon.
  • Conductors connect terminals 1-2, 4-10 and 5-9.
  • the same principle of verification can be applied to it with a control device comprising connectors also distributed in a decagon of the same diameter.
  • the invention is not limited to the embodiments which have been described by way of example.
  • the surfaces carrying the terminals or the connectors have been shown flat, but they could be in relief.

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Abstract

Un objet anti-contrefaçon est construit en fabrication additive par dépôt à l'état fondu d'une première matière isolante électriquement. Il comporte au moins un conducteur (15, 16, 17) en une deuxième matière conductrice intégré dans la première matière, le conducteur (15, 16, 17) reliant au moins deux bornes (11, 12, 13, 14) accessibles et ayant une résistance caractéristique mesurable entre les bornes (11, 12, 13, 14). Procédé d'authentification dudit objet.

Description

P-SATTGE-022/WO 1
Description
Titre de l’invention : Objet anti-contrefaçon, son procédé de fabrication et son utilisation
Domaine technique
L’invention concerne un objet anti-contrefaçon dont on puisse déterminer s’il a été fabriqué de manière authentique. Elle concerne également le procédé de fabrication de cet objet anticontrefaçon et le procédé d’authentification permettant de déterminer si l’objet est authentique.
Technique antérieure
La contrefaçon est un problème constant qui grandit dans son étendue et dans son amplitude. C’est une question permanente dans le monde des affaires à cause de son impact sur les ventes, sur la valeur et la réputation des entreprises, ainsi que sur la possibilité de bénéficier des innovations technologiques. Les consommateurs sont également des victimes de la contrefaçon quand on leur fournit un produit différent de ce pour quoi ils ont payé et, notamment pour les biens mécaniques ou les médicaments, en ce qu’ils encourent des risques pour leur santé et leur sécurité. Au niveau des états, la contrefaçon est une préoccupation des gouvernements en ce qui concerne la sécurité et la santé des citoyens, l’impact négatif qu’il peut avoir sur l’innovation, et les ressources conséquentes qui sont détournés par les réseaux criminels, le crime organisé ou d’autres groupes qui désorganisent la société.
On dispose actuellement de multiples technologies qui peuvent être utilisés dans la lutte anti contrefaçon. Par exemple les nanotechnologies et d’autres technologies avancées ont ouvert la porte à de nouvelles voies de protection des marques, au marquage et au traçage de produits. Ces technologies permettent de conférer une empreinte individuelle au produit sans l’affecter ou à son emballage. C’est ainsi que la publication « Nano and other Innovative AntiCounterfeit Technologies » publiée par le « Technoloy Transfer Centre » en avril 2016 décrit plus de quarante solutions pour l’essentiel très récentes.
Les options technologiques de lutte anti contrefaçon actuelles comprennent une gamme de mesures visibles ou non visibles qui permettent l’authentification de produits. Le marché de la lutte anti contrefaçon se divise essentiellement en deux segments, l’un concernant les technologies d’authentification, l’autre concernant les technologies de traçage.
Ces technologies incluent les numéros de série les codes-barres, les codes matriciels et les puces RFID pour l’identification, et les hologrammes, les solutions biométriques, les filigranes et les marquages pour la sécurité. Ces technologies ont leurs propres limitations à différents niveaux et sont rarement infaillibles.
Le document WO 2019/011986 Al montre une méthode d’identification d’un objet en incluant dans cet objet une substance qui est observable par rayons X et dont le spectre d’analyse est spécifique et non reproductible. Même si cette méthode permet un haut degré de fiabilité, elle a l’inconvénient de nécessiter des moyens d’analyse peu courants.
Exposé de l’invention
C’est donc un premier objectif de l’invention de fournir un objet qui puisse être authentifié. C’est un autre objectif de fournir une méthode permettant de fabriquer un tel objet. C’est aussi un autre objectif de fournir une méthode permettant d’authentifier un objet.
Avec ces objectifs en vue, l’invention vise à protéger un objet anti-contrefaçon construit en fabrication additive par dépôt à l’état fondu d’une première matière isolante électriquement, caractérisé en ce qu’il comporte au moins un conducteur en une deuxième matière conductrice intégré dans la première matière, le conducteur reliant au moins deux bornes accessibles et ayant une résistance caractéristique mesurable entre les bornes.
La fabrication additive par dépôt de fil fondu permet de réaliser des objets unitaires. Lors de cette fabrication l’incorporation d’un conducteur permet de conférer une caractéristique spécifique à l’objet. Cette caractéristique pourra être reconnue afin de justifier que cet objet est bien authentique. En pratique, on incorporera plusieurs conducteurs dans l’objet afin de multiplier les combinaisons possibles sur les valeurs de résistance. La valeur de la résistance est accessible avec peu de moyens ce qui permet de réaliser un contrôle facilement, avec un simple ohmmètre. L’objet anti-contrefaçon peut-être le produit lui-même, une pièce intégrée dans le produit à authentifier ou une pièce intégrée dans l’emballage. Même s’il est possible en théorie de reproduire un objet ayant les mêmes valeurs de résistance, en pratique une telle technique de fabrication a une forte dispersion et il est difficile d’obtenir un résultat parfaitement prédit. Cette difficulté n’apparaît pas pour le fabricant du produit authentique puisque celui-ci ne va pas chercher à obtenir une valeur précise, mais simplement une valeur spécifique, contrôlable à posteriori.
Selon une disposition constructive, au moins l’une des bornes est commune à deux conducteurs. On limite ainsi le nombre de bornes à rendre accessible depuis l’extérieur de l’objet. Il est cependant possible de munir chaque conducteur de borne à chaque extrémité.
Selon une disposition constructive, la deuxième matière comporte une matrice de matière thermoplastique et une charge sous forme de particules conductrices. Cette matière peut être ainsi mise en œuvre par la technologie du fil fondu. Ce composite est rendu conducteur par le fait que les particules conductrices viennent en contact les unes avec les autres dans la matrice de matière thermoplastique. Les particules conductrices peuvent être en particulier à base de carbone, par exemple du graphène ou des nanotubes de carbone. Une telle seconde matière est par exemple commercialisée sous le nom « Proto-Pasta » par la société ProtoPlant. La matière thermoplastique dans ce cas est du PLA et la charge conductrice est du noir de carbone sous forme de nanoparticules.
Selon une caractéristique, la valeur de résistance est supérieure à 1 kQ, de préférence supérieure à 10 kQ. Ces valeurs sont aisément mesurables avec des appareils simples. De valeurs basses de résistance sont plus difficiles à obtenir et ne présentent pas d’intérêt en l’occurrence.
L’invention a aussi pour objet un procédé de fabrication d’un objet anti-contrefaçon tel que décrit précédemment, selon lequel on dépose une pluralité de couches à l’état fondu de la première matière isolante électriquement, et on dépose en outre la deuxième matière conductrice pour réaliser au moins un conducteur intégré dans la première matière reliant au moins deux bornes accessibles. Typiquement on fabrique la pièce en impression 3D avec au moins deux têtes d’impression, une première tête pour la première matière isolante et une deuxième tête pour la deuxième matière conductrice. L’essentiel de la pièce réalisée avec la première matière, tandis que Ton insère dans la réalisation des couches un conducteur déposé par la deuxième tête. Chaque objet est réalisé de manière unique.
L’invention a aussi pour objet un procédé de fabrication, selon lequel on fabrique un lot d’objets comme décrit précédemment, et on modifie, d’un objet à l’autre, au moins l’un des paramètres pour au moins l’un des conducteurs dans un groupe comprenant le parcours du conducteur, la section du conducteur sur au moins une partie du parcours, la matière du conducteur, et un nombre de passes de réalisation du conducteur, de sorte à modifier la valeur de résistance dudit conducteur. On module ainsi les propriétés de chacun des objets construits pour que les valeurs de résistance des conducteurs soit spécifiques à chacun des objets. On influe sur tous les paramètres qui peuvent déterminer la résistance du conducteur, que ce soit le parcours notamment la longueur, la section en réalisant un dépôt plus ou moins important, ou alors en réalisant plusieurs passes côte à côte sur une même couche ou superposées dans des couches adjacentes. On peut également faire varier la matière qui est utilisée, par exemple en utilisant plusieurs têtes contenant chacune une matière distincte.
L’invention a également pour objet un procédé d’authentification d’un objet parmi le lot d’objets fabriqués comme décrit précédemment, selon lequel, pour chaque objet du lot, on mesure la valeur de résistance de chaque conducteur entre les bornes après la fabrication et on tient un registre en créant un enregistrement des valeurs mesurées pour l’objet, puis on considère que l’objet à authentifier est authentique si les valeurs de résistance mesurées pour chacun des conducteurs dudit objet à authentifier correspondent aux valeurs de l’un des enregistrements du registre. Celui qui a fabriqué les objets et a établi le registre est à même de déterminer si l’un des objets sur lequel on fait les mesures de résistance est un objet qu’il a fabriqué, en comparant les mesures avec les valeurs dans les registres. La comparaison est réalisée avec une tolérance pour tenir compte l’incertitude de mesure. Cette tolérance est par exemple comprise entre 1 et 5 %. Pour établir la comparaison, on pourra se baser sur des rapports de résistances.
L’invention a aussi pour objet un procédé d’authentification d’un objet parmi le lot d’objets fabriqués selon le procédé tel que décrit précédemment, selon lequel on utilise un dispositif de contrôle comportant autant de connecteurs que l’objet a de bornes, le dispositif étant configuré pour que chaque connecteur soit en contact avec Tune des bornes de l’objet dans une position de contrôle, le dispositif de contrôle comportant au moins un testeur de continuité électrique entre au moins deux connecteurs, le testeur donnant une indication positive lorsqu’il détecte une continuité électrique fournie par l’objet entre deux connecteurs. Ce procédé, qui peut être mis en œuvre de manière complémentaire au précédent, par exemple en préliminaire, de manière à détecter des reproductions grossières qui ne comporteraient pas de conducteur entre les bornes attendues. Le dispositif de contrôle est construit par exemple au moins en partie avec le même procédé de fabrication que décrit précédemment.
Selon un perfectionnement du procédé, les bornes sont réparties selon un motif répété régulièrement autour d’un axe de manière à répéter des positions de contrôle, et on considère que l’objet est valide si chaque testeur donne une indication positive ou négative prédéterminée pour chacune des positions de contrôle du dispositif de contrôle. Il existe ainsi une pluralité de positions de contrôle dans lesquelles le dispositif de contrôle peut entrer en contact avec les bornes. Au moins l’une des positions permet le test. Sur l’ensemble des positions de contrôle, on peut avoir prédéterminé quels doivent être les résultats des testeurs, et les comparer aux tests effectivement réalisés sur l’objet.
Brève description des figures
L’invention sera mieux comprise et d’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels :
— la figure 1 est une vue en perspective d’un objet conforme à l’invention ;
— la figure 2 est une vue similaire à la figure 1 d’un autre objet conforme à l’invention
— la figure 3 est une vue de face d’un objet conforme à l’invention selon un deuxième mode de réalisation ;
— la figure 4 est une vue d’un dispositif de contrôle pour l’objet de la figure 3.
— la figure 5 est une vue similaire à la figure 3 selon un troisième mode de réalisation ;
— la figure 6 est une vue similaire à la figure 3 selon un quatrième mode de réalisation.
Description détaillée
Un objet 1 conforme à un premier mode de réalisation de l’invention est montré sur la figure 1. Cet objet 1 présente une forme parallélépipédique avec notamment une face supérieure 10 sur laquelle affleurent quatre bornes 11, 12, 13, 14. Des conducteurs sont représentés de manière schématique. Un premier conducteur 15 relie une première et une deuxième des bornes 11, 12. Un deuxième conducteur 16 relie la deuxième borne 12 à une troisième des bornes 13. Un troisième conducteur 17 relie la troisième à une quatrième des bornes 13, 14. La résistance de chacun des trois conducteurs 15, 16, 17 peut être mesurée entre les bornes 11, 12, 13, 14 qui relient les extrémités du conducteur à mesurer, par exemple entre la première et la deuxième borne 11, 12 pour le premier conducteur 15. La valeur de résistance est presque toujours supérieure à 1 kQ, souvent supérieure à 10 kQ, voire supérieure à 100 kQ. L’objet 1 est fabriqué par fabrication additive par dépôt de fil fondu. Une première strate est déposée sur un plateau pour former la face inférieure, opposée à la face supérieure 10. Des strates sont formées ensuite par-dessus la strate précédente et parallèlement à celle-ci, l’empilement des strates réalisant ainsi l’objet 1 complet.
L’essentiel de la pièce est réalisé par le dépôt d’une première matière thermoplastique isolante, par exemple du PLA, de l’ABS, du PETG, du PA ou du PEEK. Les conducteurs sont intégrés dans ces strates par le dépôt d’une deuxième matière conductrice distincte de la première matière. Le dépôt peut être fait sous la forme d’un cordon continu, de plusieurs cordons contigus sur la même strate ou sur des strates superposées, ou de portions de cordons contigus en contact continu. La deuxième matière comporte une matrice de matière thermoplastique et une charge sous forme de particules conductrices telles que des nanoparticules de carbone ou de graphène. Les bornes 11, 12, 13, 14 sont réalisées également avec cette deuxième matière.
On fabrique de tels objets par lot, et on modifie, d’un objet 1 à l’autre, au moins un paramètre pour au moins l’un des conducteurs 15, 16, 17 de sorte à modifier la valeur de résistance dudit conducteur. Les paramètres qui peuvent être modifiés sont le parcours du conducteur, la section du conducteur sur au moins une partie du parcours, la matière du conducteur, et un nombre de passes de réalisation du conducteur. Dans l’exemple de l’objet 1’ montré sur la figure 2, les parcours des trois conducteurs 15’, 16’, 17’, représentés également de manière schématique, ont été modifiés par rapport à l’exemple de la figure 1, alors que les bornes 11’, 12’, 13’, 14’ sont à la même place.
Pour chaque objet du lot, on mesure la valeur de résistance de chacun des trois conducteurs entre les bornes après la fabrication. Dans un registre, on crée un enregistrement avec les trois valeurs mesurées pour l’objet.
Lorsque l’on souhaite déterminer si un objet à authentifier est authentique, on mesure les valeurs de résistance pour chacun des conducteurs dudit objet et on les compare aux valeurs des enregistrements du registre. On considère que l’objet à authentifier est authentique s’il existe un enregistrement pour lequel les trois valeurs de résistance mesurées correspondent à celle de l’enregistrement.
L’objet peut être le produit lui-même que le consommateur achète et qu’il souhaite garanti par la fabrication. Il peut effectuer lui-même ou à l’aide d’un revendeur les mesures de résistance, lesquelles seront soumises au fabricant qui détient le registre et qui pourra en retour indiquer si l’objet est authentique.
L’objet peut alternativement être incorporé au produit, d’une manière telle que son extraction ne soit possible qu’en cassant une partie du produit ou de l’objet. L’objet peut aussi être intégré à un contenant ou à un emballage du produit.
Un objet 2 selon un deuxième mode de réalisation de l’invention est représenté sur la figure 3. Cet objet 2 est sensiblement de la forme d’une plaque de forme pentagonale. Cinq bornes 21, 22, 23, 24, 25 sont prévues affleurantes sur la face vue sur la figure 3, réparties de manière régulière aux sommets d’un pentagone inscrit dans le contour de la plaque. Les bornes sont réparties selon un motif répété régulièrement autour du centre du pentagone. Des conducteurs 26, 27 relient respectivement les bornes 21, 25 et 22, 25.
Un dispositif de contrôle 3, tel que représenté sur la figure 4, est également sensiblement de la forme d’une plaque de forme pentagonale. Cinq connecteurs 31, 32, 33, 34, 35 font saillie de la surface pour venir en contact respectivement avec les bornes 21, 22, 23, 24, 25 de l’objet 2 en plaçant l’objet 2 et le dispositif de contrôle 3 en vis-à-vis l’un de l’autre. Le dispositif de contrôle comporte un testeur de continuité électrique entre le connecteur 35 et le groupe des connecteurs 31 et 32. Lorsque les connecteurs sont plaqués contre les bornes dans une première position, un contact électrique est établi entre le connecteur 31 et la borne 21, entre le connecteur 32 et la borne 22, entre le connecteur 35 et la borne 25. Le testeur donne alors une indication positive parce qu’il détecte une continuité électrique passant par le connecteur 35, la borne 25, le conducteur 26, la borne 21 et le connecteur 31. L’indication positive vient aussi de la continuité électrique détectée en passant par le connecteur 35, la borne 25, le conducteur 27, la borne 22 et le connecteur 32. Lorsqu’on tourne le dispositif de contrôle d’un cinquième de tour dans le sens horaire pour atteindre une deuxième position, le connecteur 35 est en contact avec la borne 21, le connecteur 31 est en contact avec la borne 22, etc. Le testeur donne alors une indication positive parce qu’il détecte une continuité électrique passant par le connecteur 35, la borne 21, le conducteur 26, le conducteur 27, la borne 22 et le connecteur 31.
Toutes les autres positions donnent une indication négative. Dans la pratique, il suffit que deux connecteurs du testeur bouclent avec deux bornes pour avoir une indication positive. Du fait que le dispositif de contrôle peut prendre cinq positions distinctes, on peut concevoir des séquences de positions déterminées pour le contrôle de la continuité selon un motif de conducteurs, le testeur devant fournir une indication positive dans certaines positions et négative dans les autres positions. Ici, on considère que le test est positif lorsque l’indication est positive uniquement dans la première et la deuxième position.
Dans une variante, le dispositif de contrôle comporte deux testeurs, non représenté mais d’apparence identique à celui de la figure 4, un premier testeur de continuité électrique entre le connecteur 35 et le connecteur 31, et un deuxième testeur de continuité entre les connecteurs 32 et 34. Les connecteurs 31 et 35 sont reliés électriquement entre eux de même que les connecteurs 32 et 34. Lorsque les connecteurs sont plaqués contre les bornes dans la première position, le premier testeur donne une indication positive parce qu’il détecte une continuité électrique passant par le connecteur 35, la borne 25, le conducteur 26, la borne 21 et le connecteur 31. Le deuxième testeur donne une indication négative. Dans la deuxième position, le premier testeur donne une indication positive parce qu’il détecte une continuité électrique passant par le connecteur 35, la borne 21, le conducteur 26, le conducteur 27, la borne 22 et le connecteur 31. Le deuxième testeur donne encore une indication négative. Lorsqu’on tourne le dispositif de contrôle d’un cinquième de tour supplémentaire dans le sens horaire pour atteindre une troisième position, les deux testeurs donne une indication négative.
Lorsqu’on tourne le dispositif de contrôle d’un cinquième de tour supplémentaire dans le sens horaire pour atteindre une quatrième position, le premier testeur donne une indication négative. Le deuxième testeur donne une indication positive en détectant une continuité électrique passant entre le connecteur 32, la borne 25, le conducteur 27, la borne 22 et le connecteur 34.
Dans un troisième mode de réalisation, représenté sur la figure 5, l’objet 4 se distingue de celui de la figure 3 en ce qu’il comporte un conducteur entre les bornes 41, 45 et un autre entre les bornes 42, 44. Le dispositif de contrôle, non représenté mais d’apparence identique à celui de la figure 4, comporte un premier testeur de continuité électrique entre le connecteur 35 et le connecteur 31, et un deuxième testeur de continuité entre les connecteurs 32 et 34. Lorsque les connecteurs sont plaqués contre les bornes dans la première position, un contact électrique est établi entre le connecteur 31 et la borne 41, entre le connecteur 32 et la borne 42, entre le connecteur 34 et la borne 44 et entre le connecteur 35 et la borne 45. Le premier testeur donne alors une indication positive parce qu’il détecte une continuité électrique passant par le connecteur 35, la borne 45, le conducteur 46, la borne 41 et le connecteur 31. Le deuxième testeur donne également une indication positive parce qu’il détecte une continuité électrique passant par le connecteur 32, la borne 42, le conducteur 47, la borne 44 et le connecteur 34. En deuxième position, le premier testeur donne une indication positive du fait de la continuité électrique entre le connecteur 35, la borne 41, le conducteur 46, la borne 41 et le connecteur 31. On considère que le test est positif lorsque les deux testeurs donnent une indication positive en première position et seul le premier testeur donne une indication positive dans la deuxième position, les indications étant négatives dans les autres positions.
Dans un quatrième mode de réalisation, représenté sur la figure 6, l’objet se distingue de celui du deuxième mode de réalisation en ce qu’il comporte dix bornes, numérotées de 0 à 9 sur la figure 6, réparties aux sommets d’un décagone régulier. Des conducteurs relient les bornes 1- 2, 4-10 et 5-9. Le même principe de vérification peut s’y appliquer avec un dispositif de contrôle comportant des connecteurs répartis aussi en décagone de même diamètre.
L’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été décrits à titre d’exemple. Les surfaces portant les bornes ou les connecteurs ont été représentées planes, mais elles pourraient être en relief.

Claims

Revendications
1. Objet anti-contrefaçon construit en fabrication additive par dépôt à l’état fondu d’une première matière isolante électriquement, caractérisé en ce qu’il comporte au moins un conducteur (15, 16, 17) en une deuxième matière conductrice intégré dans la première matière, le conducteur (15, 16, 17) reliant au moins deux bornes (11, 12, 13, 14) accessibles et ayant une résistance caractéristique mesurable entre les bornes (11, 12, 13, 14).
2. Objet selon la revendication 1, dans lequel au moins l’une des bornes (12, 13) est commune à deux conducteurs (15, 16, 17).
3. Objet selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la deuxième matière comporte une matrice de matière thermoplastique et une charge sous forme de particules conductrices.
4. Objet selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la valeur de résistance est supérieure à 1 k , de préférence supérieure à 10 kQ.
5. Procédé de fabrication d’un objet (1) anti-contrefaçon selon l’une des revendications précédentes, selon lequel on dépose une pluralité de couches à l’état fondu de la première matière isolante électriquement, caractérisé en ce qu’on dépose en outre la deuxième matière conductrice pour réaliser au moins deux bornes accessibles (11, 12, 13, 14) et au moins un conducteur (15, 16, 17) intégré dans la première matière reliant au moins deux bornes parmi les bornes accessibles (11, 12, 13, 14).
6. Procédé de fabrication selon la revendication 5, selon lequel on fabrique un lot d’objets, et on modifie, d’un objet (1) à l’autre, au moins l’un des paramètres pour au moins l’un des conducteurs (15, 16, 17) dans un groupe comprenant le parcours du conducteur, la section du conducteur sur au moins une partie du parcours, la matière du conducteur, et un nombre de passes de réalisation du conducteur, de sorte à modifier la valeur de résistance dudit conducteur.
7. Procédé d’authentification d’un objet parmi le lot d’objets fabriqués selon le procédé de la revendication 6, selon lequel, pour chaque objet (1) du lot, on mesure la valeur de résistance de chaque conducteur (15, 16, 17) entre les bornes (11, 12, 13, 14) après la fabrication et on tient un registre en créant un enregistrement des valeurs mesurées pour l’objet (1), puis on considère que l’objet à authentifier est authentique si les valeurs de résistance mesurées pour chacun des conducteurs (15, 16, 17) dudit objet à authentifier correspondent aux valeurs de l’un des enregistrements du registre.
8. Procédé d’authentification d’un objet parmi le lot d’objets fabriqués selon le procédé de la revendication 6, selon lequel on utilise un dispositif de contrôle comportant autant de connecteurs que l’objet a de bornes, le dispositif étant configuré pour que chaque connecteur soit en contact avec l’une des bornes de l’objet dans une position de contrôle, le dispositif de contrôle comportant au moins un testeur de continuité électrique entre au moins deux connecteurs, le testeur donnant une indication positive lorsqu’il détecte une continuité électrique fournie par l’objet entre deux connecteurs. Procédé selon la revendication 8, selon lequel les bornes sont réparties selon un motif répété régulièrement autour d’un axe de manière à répéter des positions de contrôle, et on considère que l’objet est valide si chaque testeur donne une indication positive ou négative prédéterminée pour chacune des positions de contrôle du dispositif de contrôle.
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