[发明专利]制作冲压纳米和/或微米结构的金属印模的方法及装置

说明书

本发明涉及一种制作用于在金属装置(4)上冲压纳米或微米结构的金属印模的方法，包括在印模上制作3D结构化冲压区域(3)的以下步骤：a)提供具有结构化表面(30a)的主件(30)，并将所述主件(30a)复制到软印模(31)的表面中；b)使用可交联材料在软印模(31a)上形成压印件(32)，以在压印件(32)的相对侧与金属印模的所述表面部分接触之前、同时或之后形成压印件结构化表面(32a)，并且去除所述软印模(31)暴露所述压印件结构化表面(32a)；c)使用第一组蚀刻条件对所述表面(32a)进行蚀刻开口；d)使用不同于第一组蚀刻条件的第二组蚀刻条件，蚀刻金属印模的表面以形成所述冲压区域(3)。

技术领域

本发明涉及用于在金属装置上冲压纳米和/或微米结构的金属印模的制作方法、在使用这种金属印模的金属装置上以亚微米光栅形式产生光学衍射元件的方法以及包括至少一个纳米和/或微米结构的装置，该结构用这种金属印模直接冲压在承重部件的暴露金属表面上。

现有技术

许多已建立的商业条款正在被模仿者以及新成立的生产商复制，他们通过重新设计产品获得了这些特点。这种开发对用户不利，因为重新设计的产品可能不符合工程设计的确切规格，通常不符合质量标准并定期报告故障。另一方面，由于价格较低，模仿品市场正在快速增长。较低的价格主要取决于较弱的质量体系，例如在缺乏临床研究的医学领域，或在缺乏其他权威机构批准的汽车领域。CADCAM和3D打印解决方案的影响可能会加快这一发展速度。

负责任的用户要求原始部件。但是，例如在医学领域，外科医生很难发现是使用了原始假体部件还是复制假体部件，因为使用哪种产品的这一决定是在矫形技术人员处做出的，并且在部件上是不可见的。据推测，在未来5年内，在欧洲和美国通过模仿品购买的所有假体部件的数量将减少到50％。这相当于全部假体销售额的40％。进一步，假设50％的外科医生优选使用原始部件，如果他们能区分的话。因此，假体产品的销售额预计将减少20％，如果未应用原制造商的标识。在工业的其他领域也有类似的假设。

一个非常重要的话题是损坏部件的保修索赔。必须仔细调查担保索赔，以确保原始部件已被使用。有人观察到，在过去的几年中，担保索赔的使用越来越多，这是基于较便宜的复制品。

发明内容

为了避免仿制或跟踪和追踪金属部件，做了许多尝试。这些尝试包括具有详细的安全特性的包装，但也包括激光标记装置本身或将安全元件附接到装置上。前者的问题是，装置解包后，再也无法检查装置的身份和/或来源。后者的问题是，激光标记是传统技术，能够像装置本身一样容易仿制。将安全元件附接到金属装置上是一个问题，因为一方面在许多应用中，这些安全元件必须在使用金属部件之前移除，并且将其附接到金属部件上需要粘合剂，其例如在医学领域是不允许的。另外，将安全元件附接到金属部件上也允许欺诈地移除它们，并重新使用或仿制相应特征以欺骗性的使用。

本发明通过以下来解决该问题：一方面提供用于在任何种类的金属装置上冲压光学安全元件的工具，制作相应的金属印模工具的方法，以及使用该金属印模工具将相应的光学安全特征直接应用到所需的金属装置上和内的方法。在末端，该装置包括至少一个光学安全特征，该特征包括由纳米和/或微米结构制成的衍射元件，例如，具有一个或更多个光栅，光栅以安全和/或标识元件的形式直接冲压在暴露的金属表面上。

微米结构化定义为形成在尺寸上为亚微米(即周期性小于1微米，典型地在200-800纳米内)、在尺寸上为微米级或几微米(典型地为至多5微米或至多2微米)的表面结构。例如对于周期性纳米和/或微米结构，例如光栅，脊/槽的大小可为亚微米(即小于1微米，典型地为200-800纳米)或多达几微米(典型地为至多10微米或至多5微米)，微米结构的深度在亚微米域中，而微米结构周期性能够大于1微米，例如小于或2微米。