СПОСОБ МАРКИРОВКИ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2013 года по МПК B23H9/06 

Область техники, к которой относится изобретение.

Заявляемое изобретение относится к средствам нанесения производственных знаков на продукцию и предназначено, преимущественно, для маркировки изделий, эксплуатируемых в условиях жестких внешних воздействий, в частности, - для маркировки ампул, пеналов, контейнеров с отработавшим ядерным топливом (ОЯТ) и радиоактивными отходами (РАО), мест их долговременного хранения.

Проблема идентификации элементов ядерной энергетики, в частности, контейнеров с ОЯТ или РАО, в последнее время приобрела актуальное значение. Это обусловлено все увеличивающимся количеством ОЯТ и РАО и необходимостью обеспечения их длительного хранения до осуществления надлежащей переработки.

Сложные процессы, происходящие с ОЯТ и РАО, предъявляют особые требования к маркировке их контейнеров, которая должна быть устойчивой к различного рода разрушающим воздействиям, обеспечивающей достоверность считывания и не предъявляющей высоких требований к процессу ее выполнения.

Кроме того, при периодической загрузке и выгрузке контейнеров с ОЯТ или РАО, например, при транспортировании их в хранилище и повторном заполнении требуется нанесение новой маркировки с учетом информации, содержащейся в ранее нанесенных знаках.

Уровень техники.

Известны способы маркировки с помощью цифробуквенных обозначений или штрихкодов, наносимых на поверхность защитного кожуха или концевые участки топливного стержня взрывным дутьем твердыми частицами типа шариков (патент Японии №6327857, МПК В24С 1/04, G21C 03/02, 1988 г.) или электролитическим полированием (патент Японии №3237389, МПК G21C 03/02).

Применение таких способов маркировки на ОТВС российских АЭС, как правило, неприемлемо из-за сильных загрязнений, делающих распознавание знаков маркировки проблематичным.

По этой же причине затруднена идентификация объектов, маркировка на которых выполнена нанесением графического образа буквенно-цифрового изображения в виде совокупности точечных углублений, которые получают ударным внедрением инструмента (патент РФ №2316049, G06K 1/00, В25Н 7/00, заявка №2002134167 от 19.12.2002 г., опубликовано 27.01.2008 г.).

Повторная маркировка с использованием упомянутых выше способов усложнена необходимостью удаления предыдущей маркировки, например, снятием слоя металла толщиной не менее глубины нанесенных знаков.

В настоящее время часто применяют различные наклейки с необходимой информацией. См., например, изобретения «Способ маркирования изделий с помощью набора меток и метка для маркирования» (патент РФ №2220449, G06K 1/00, G09F 3/08 от 27.12.2002 г., заявка №2002134167 от 19.12.2002 г.) и «Способ идентификации продукции» (патент РФ №2263354, G09F 3/02, заявка №2004104980 от 18.02.2004 г.).

Данные способы позволяют просто осуществить повторную маркировку заменой носителей информации, но по этой причине возможна фальсификация информации. Кроме того, усложнена процедура подготовки поверхности изделия к размещению наклеек - нужна тщательная зачистка поверхности под наклейку. И еще, наклейки, как правило, не обладают достаточной эксплуатационной стойкостью.

Известен способ идентификации ОТВС, на который выдан патент США №5167910 (МПК G21C 03/32, 1992 г.). Сущность изобретения заключается в том, что маркировочные знаки идентификационного кода (маркировка) в виде механических вырезов формируют на детали (носитель информации), фиксируемой (размещаемой) на данной сборке. Идентификационными признаками служат расстояния между вырезами.

При использовании известного изобретения изменить маркировку можно сменой носителя маркировки, выполнив его съемным. Однако такое выполнение носителя создает опасность фальсификации информации несанкционированной подменой носителя и противоречит требованиям, предъявляемым к идентификации объектов, используемых в ядерных технологиях. Размещение носителя с обеспечением неразъемного соединения со сборкой, например, с помощью сварки существенно осложнит не только подмену носителя, но и вызванное производственной необходимостью изменение маркировки, в частности, потребует дополнительного оборудования.

Известен «Способ печати элемента защиты от подделок и элемент защиты» (патент РФ №2 326 005, МПК B42D 15/00, В41М 3/14, опубл. 10.06.2008 г.), выбранный в качестве прототипа заявляемого изобретения.

Способ включает нанесение лазером на носитель информации, размещаемый на изделии, маркировки, при этом носитель информации выполняют в виде покрытия места его размещения на поверхности изделия, а маркировку осуществляют после нанесения покрытия.

Недостатком этого способа является не всегда качественная различимость, читаемость маркировки, например, при некоторых условиях освещенности.

Задачей заявляемого изобретения является создание способа маркировки, обеспечивающего повышение качества различимости, читаемости маркировки без снижения надежности защиты от фальсификации.

Раскрытие изобретения.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе маркировки изделий, включающем нанесение маркировки на носитель информации, размещаемый на изделии и выполненный в виде покрытия места его размещения, согласно изобретению, перед нанесением покрытия - носителя информации на область маркировки наносят подслой из материала, отличающегося по цвету от цвета покрытия, а знаки маркировки выполняют в виде прорезей глубиной, соответствующей толщине покрытия.

Технический результат, благодаря которому обеспечивается решение поставленной задачи, заключается в том, что подбором цвета материала подслоя с определенным показателем преломления света можно добиться различия яркостей фона (поверхности покрытия) и знаков маркировки при разных степенях освещенности изделия.

Кроме того, технический результат заключается в расширении арсенала технических средств, предназначенных для маркировки изделий.

Наличие признаков «перед нанесением покрытия - носителя информации на область маркировки наносят подслой материала, отличающийся по цвету от цвета покрытия, а знаки маркировки выполняют в виде прорезей глубиной, соответствующей толщине покрытия», отличающих заявляемое изобретение от прототипа, позволяет считать, что оно соответствует условию патентоспособности «новизна».

Технических решений, которые содержат признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, в уровне техники не выявлено. Таким образом, по мнению заявителя, изобретение соответствие условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Осуществление изобретения.

Способ реализуют следующим образом.

Маркировку наносят для идентификации изделия, на котором в соответствии с установленными для подобных изделий требованиями должен быть неразборно закреплен элемент индивидуализации.

На место поверхности изделия, где в соответствии с установленными требованиями должна быть расположена маркировка, наносят покрытие из никеля толщиной ~ 100 мкм. Форма наружных границ и размер покрытия по площади соответствует форме и размеру таблички для машин и приборов (шильдики) в соответствии с ГОСТами 21969-67, 12970-67, 12971-67.

Перед нанесением покрытия-носителя информации на поверхность изделия напыляют подслой из металла, по цвету отличающегося от цвета покрытия-носителя информации, например, из меди.

Для выполнения покрытия используют газодинамический метод нанесения порошкового никеля на поверхности. Материалом покрытия могут быть порошки никелевых сплавов или их смесей с керамическими порошками. Установка для нанесения покрытия - из тех моделей, которые выпускаются промышленностью.

После нанесения покрытия-носителя информации лазерным лучом на покрытии выполняют маркировку в виде прорезей глубиной, соответствующей толщине покрытия. Маркировку наносят, не прорезая насквозь подслой.

Если при выполнении маркировки допущена ошибка или если по условиям транспортировки и хранения изделия периодически требуется смена маркировки, выполняют следующие действия. На место имеющейся маркировки напыляют тот же самый материал подслоя (в рассматриваемом примере - медь), что и при выполнении первоначальной маркировки. Причем делают это до тех пор, пока ранее нанесенная маркировка перестанет быть видна невооруженным глазом. Если считывание информации осуществляется с помощью оптического прибора, повторный подслой наносят до прекращения видения маркировки прибором. Далее напыляют покрытие-носитель информации и наносят новую маркировку в виде прорезей, выполняемых лазерным лучом.

Промышленная применимость

Таким образом, представленные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности условий:

- средства, воплощающие заявляемый способ при его осуществлении, предназначены для нанесения маркировки на изделия;

- для заявляемого способа в том виде, в котором он охарактеризован в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке и известных до даты приоритета средств и методов.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Изобретение относится к области маркировки изделий, преимущественно контейнеров с отработавшим ядерным топливом и радиоактивными отходами в местах их долговременного хранения. На изделии размещают носитель информации в виде покрытия места размещения маркировки, которую осуществляют после нанесения покрытия. Перед нанесением покрытия на область маркировки наносят подслой из материала, отличающегося по цвету от цвета покрытия. Знаки маркировки выполняют в виде прорезей глубиной, соответствующей толщине покрытия. В случае необходимости повторного нанесения маркировки или ее изменения предыдущую маркировку закрывают повторным нанесением покрытия на то место, где она имеется, и наносят новую маркировку. При исключении маркировки или ее замене исключается необходимость ее удаления.

Способ маркировки изделий, включающий нанесение на носитель информации, размещаемый на изделии, маркировки, при этом носитель информации выполняют в виде покрытия места его размещения на поверхности изделия, а маркировку осуществляют после нанесения покрытия, отличающийся тем, что перед нанесением покрытия - носителя информации на область маркировки наносят подслой материала, отличающийся по цвету от цвета покрытия, а знаки маркировки выполняют в виде прорезей глубиной, соответствующей толщине покрытия.