Способ создания идентификационной метки на металлическом носителе Российский патент 2019 года по МПК C23C24/08 C23C24/10 B41M5/00 

Изобретение относится к области идентификации материальных ресурсов и может быть использовано для маркировки металлических - электропроводящих деталей, а именно продукции проката, деталей транспортных средств, продукции машиностроения, авиастроения, атомной промышленности и изделий оборонной отрасли.

Известен способ создания идентификационной метки на металлическом носителе (RU №2650460, В23Н 9/06, G06K 1/12, 13.04.2018), включающий осуществление электроискровых разрядов между высоковольтным электродом и носителем с нанесением цифрового кода, в качестве носителя используют металлическую пленку, нанесенную на диэлектрическую прозрачную подложку, на которую в процессе создания метки устанавливают диэлектрические трафареты разной формы и поперечных размеров, причем первым устанавливают трафарет наименьшего поперечного размера, а затем - каждый следующий трафарет с увеличивающимся размером.

Основной недостаток способа заключается в следующем: что из-за того, что срок службы меток, произведенных таким способом, сильно уменьшается при действии на метки химических реагентов, данный способ характеризуется низкой эффективностью.

Известен электроразрядный способ изготовления невоспроизводимой идентификационной метки на электропроводящих деталях (RU №2421308, В23Н 9/06, G06K 1/12, В41М 5/20, 20.06.2011), выбранный в качестве прототипа и включающий нанесение на металлическую - электропроводящую деталь идентификационного номера, информационной сетки и невоспроизводимой картинки электрическим разрядом, внесение невоспроизводимой картинки в базу данных для идентификации метки. При нанесении невоспроизводимой картинки электроразрядных пятен используют электрод, выполненный из нанокомпозитов ультрадисперсных металлических порошков, и по закону случайных чисел из всех электроразрядных пятен выделяют как минимум одно пятно, вводят в базу данных его координаты на информационной сетке, снимают спектральную характеристику выделенного пятна и вводят в базу данных, и осуществляют идентификацию. Идентификацию осуществляют в два этапа, при этом на первом этапе осуществляют сличение невоспроизводимой картинки на метке с картинкой в базе данных, а на втором этапе осуществляют сличение спектральной характеристики случайно выделенного на информационной сетке электроразрядного пятна с соответствующей спектральной характеристикой, хранящейся в базе данных. Изобретение позволяет получить спектрально невоспроизводимые картинки электроразрядных пятен и повысить уровень идентификации электропроводящих деталей.

Однако такой способ идентификации недостаточно эффективен, т.к. производит метки, плохо хранящиеся в условиях агрессивной химической среды.

Задача изобретения - повышение эффективности способа создания идентификационной метки на металлической детали за счет использования отличия физико-химических свойств кристаллического и аморфного металла.

Технический результат достигается тем, что в способе создания идентификационной метки на металлическом носителе, включающим нанесение на металлическую деталь идентификационного номера, предварительно участок металлической детали нагревают с помощью лазерного луча, затем в зону нагретого участка металлической детали вводят аморфообразующие элементы, и охлаждают этот участок металлической детали жидким хладагентом.

На чертеже схематично изображено устройство, работающее по предлагаемому способу.

На раме 1 закреплен лазер 2, например, с активной средой - газообразной смесью углекислого газ и азота CO₂-N₂ или алюмоиттриевый гранатом с неодимом. Также на раме 1 закреплен резервуар 3 для жидкого хладагента, например, жидкого воздуха или жидкого азота, внутри которого установлен электронагреватель 4, причем резервуар 3 снабжен форсункой 5, направленной на нагреваемый участок 6 металлической детали 7, выполненной из ферромагнитного материала. На раме 1 также закреплен резервуар 8 с аморфообразующими элементами, например, кобальтом, бором, фосфором, кремнием. Дозатор 8 снабжен форсункой 9, ориентированной на нагреваемый участок 6 металлической детали 7.

Создание идентификационной метки на металлическом носителе осуществляется следующим образом. Металлическая деталь 7, выполненная из ферромагнитного материала закрепляется на раме 1. Включают лазер 2 и его луч осуществляет нагрев участка 6 металлической детали 7. После того как температура ферромагнитного материала участка 6 достигает температуры плавления, дозатор 8 через форсунку 9 выдает порцию аморфообразующего элемента в зону участка 6, затем под действием нагрева электронагревателя 4 в резервуаре 3 начинается испарение хладагента, в результате чего давление в резервуаре 3 повышается и хладагент через форсунку 5 поступает на участок 6.

Резкий перепад температуры за короткое время (примерно 10⁶ градусов/сек) в ферромагнитном материале участка 6 приводит к тому, что кристаллы металла не успевают образоваться, а образуется «стекловидный» - аморфный металл, обладающий повышенными прочностью, коррозионной стойкостью и магнитной проницаемостью по сравнению с обычным кристаллическим металлом.

Высокие коррозионная стойкость и прочность аморфного металла участка 6 приводит к увеличению срока службы метки, а отличие в величине магнитной проницаемости позволяет идентифицировать - «распознать» нанесенную таким способом метку на металлический носитель, например методом «амперметра - вольтметра» (Электрические измерения / Под ред. А.В. Фремке. М. - Л., 1963. 430 с.).

Как можно заметить, по сравнению с прототипом идентификационные метки, получаемые заявляемым способом, более стойки к воздействию агрессивной внешней химической среды, что обуславливает повышенную эффективность способа создания идентификационной метки на металлическом носителе. Отмеченный факт обусловлен - физико-химическими свойствами аморфного металла участка 6.

Изобретение относится к области идентификации материальных ресурсов и может быть использовано для маркировки металлических электропроводящих деталей, а именно продукции проката, деталей транспортных средств, продукции машиностроения, авиастроения, атомной промышленности и изделий оборонной отрасли. Способ получения идентификационной метки на ферромагнитной детали включает предварительный нагрев участка ферромагнитной детали до температуры плавления с помощью лазерного луча, затем в зону нагретого участка ферромагнитной детали вводят аморфообразующий элемент и охлаждают этот участок ферромагнитной детали жидким воздухом или жидким азотом. Обеспечивается получение идентификационной метки с повышенной стойкостью к воздействию агрессивной химической среды, что обуславливает повышенную эффективность предложенного способа. 1 ил.

Способ получения идентификационной метки на ферромагнитной детали, отличающийся тем, что предварительно участок ферромагнитной детали нагревают до температуры плавления с помощью лазерного луча, затем в зону нагретого участка ферромагнитной детали вводят аморфообразующий элемент и охлаждают этот участок ферромагнитной детали жидким воздухом или жидким азотом.