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01.09.2006

Miniaturprägung per Laser: Schlechte Zeiten für Münzfälscher und Produktpiraten


Die Anzahl gefälschter Münzen im europäischen Währungsraum nimmt dramatisch zu. Nach neuesten Zahlen der Deutschen Bundesbank stieg im ersten Halbjahr 2006 allein im deutschen Zahlungsverkehr die Anzahl falscher Euro-Münzen gegenüber dem vorangegangenen Halbjahr um fast 40 Prozent. Erst im Juni meldete das bayerische Landeskriminalamt den Fund von mindestens 350.000 gefälschten 2-Euro-Münzen.

Original oder Fälschung - auch Menschenleben können davon abhängen: Nachlässig produzierte Bremsscheiben oder ein Fehler in einem hochwertigen Bauteil am Flugzeugflügel können schwere Unfälle nach sich ziehen. Die eindeutige Kennzeichnung und Identifizierbarkeit von Originalen hat daher nicht nur aus wirtschaftlichen Gründen einen hohen Stellenwert.

Eine neuartige Markierung könnte Fälschern zukünftig das Leben schwer machen. Mit Hilfe eines UV-Femtosekundenlasers (UV-fs) lassen sich Mikromuster mit Detailgrößen von nur einigen 100 nm auf der Oberfläche - z.B. von Münzen - aufbringen. Die periodische Struktur kann beliebig komplex gestaltet werden. Unter Lichteinfall verursacht sie charakteristische Beugungsmuster, die von speziellen Lesegeräten erfasst werden. Um auch mit bloßem Auge erkennbar zu sein, nimmt die Markierung typischerweise etwa 1mm² Fläche in Anspruch.

Die Technologie wird im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie geförderten InnoNet-Projektes SIMULAN in einem Verbund von neun deutschen Partnern aus Industrie und Forschung entwickelt. Die Projekt-Koordination liegt bei Dr. Jürgen Ihlemann am Laser-Laboratorium Göttingen (LLG). Das Institut gehört zu den weltweit führenden Einrichtungen, wenn es um die Erzeugung ultrakurzer fs-Laserpulse im UV-Spektralbereich geht. Bisher konnten am LLG bereits Lasersysteme mit Pulslängen zwischen 100 fs bis 1 ps bei einer Wellenlänge von 248nm erzeugt werden. Die Energie eines solchen Pulses beträgt bis zu 100 mJ, eine mittlere Leistung von 10 W kann erreicht werden. Die hohe Genauigkeit bei der Mikrostrukturierung sowie die Flexibilität bei der Wahl der zu bearbeitenden Materialien macht diese Technologie für die industrielle Fertigung im höchsten Maße interessant.

So ist heute kein anderes Verfahren bekannt, das ähnlich komplexe Submikrometer-Strukturen mit vergleichbarer Prozessgeschwindigkeit auf Metalle aufbringen kann. Da Metalle Wärme extrem gut leiten, würde ein Laserpuls, der über längere Zeit auf die Oberfläche einwirkt, zu einer Beschädigung des Materials führen. Winzige Strukturen von weit unter einem Mikrometer wären unmöglich. "Genau hier zeigt der UV-fs-Laser sein großes Plus: Der Wärmeeintrag ist so gering, dass selbst diese winzigen Strukturen formtreu erzeugt werden können", erläutert Dr. Peter Simon, Leiter der Abteilung Ultrakurzpuls-Photonik am LLG. Außerdem zeichnet sich das Verfahren dadurch aus, dass es im Sekundentakt und mit hoher Stückzahl Sicherheitsmerkmale herstellen kann - wichtige Kriterien für einen rentablen Einsatz, ob bei der Markierung von vielen Millionen Euromünzen, von wertvollen Schmuckstücken oder von technischen Bauteilen.

Praxistests an der Staatlichen Münze Baden-Württemberg, eine der ersten Münzstätten weltweit, die sich an dem zukunftsweisenden Projekt des 'Laser-Nanoprägens' beteiligt, haben das große Potential der Produkt-Authentifizierung mittels UV-fs-Laser eindrucksvoll bestätigt.

Quelle: idw/PhotonicNet GmbH




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