RU2650460C1

RU2650460C1 - Method for creating an identification mark on a metallic carrier

Info

Publication number: RU2650460C1
Application number: RU2016152620A
Authority: RU
Inventors: Владимир Дмитриевич Шкилев; Алексей Пантелеевич Коржавый; Анатолий Викторович Мазин; Анастасия Борисовна Лачихина
Original assignee: Владимир Дмитриевич Шкилев; Алексей Пантелеевич Коржавый; Анатолий Викторович Мазин; Анастасия Борисовна Лачихина
Priority date: 2016-12-30
Filing date: 2016-12-30
Publication date: 2018-04-13

Abstract

FIELD: manufacturing technology.

SUBSTANCE: invention relates to the field of identification of material resources and can be used for marking conductive parts, for example, rolled products, vehicle parts, engineering products, aircraft construction products, defense products, etc. Method for creating an identification mark on a metallic carrier includes implementation of electric spark discharges between a high voltage electrode and a carrier with a digital code, while a metal film applied to a dielectric transparent substrate is used as a carrier, on which in the process of creating the mark, dielectric stencils of different shapes and transverse dimensions are installed, with the stencil of the least transverse dimension is set first, and then – each next stencil with increasing dimension.

EFFECT: invention provides a multiple increase in the identification saturation of the identification mark created on the metal carrier.

5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области идентификации материальных ресурсов и может быть использовано для маркировки электропроводящих деталей, например продукции проката, деталей транспортных средств, продукции машиностроения, авиастроения, изделий оборонной отрасли и т.д.The invention relates to the field of identification of material resources and can be used for marking electrically conductive parts, for example, rolled products, vehicle parts, engineering products, aircraft manufacturing, defense products, etc.

Известен способ идентификации [1], основанный на присвоении материальному ресурсу идентификационного номера. Способ создания метки отличается тем, что над электропроводящим материальным ресурсом располагают с зазором вибрирующий электрод и между ними создают электроискровой разряд, причем электрод перемещают вдоль и поперек информационной сетки по закону случайных чисел, предварительно одновременно сканируют идентификационный номер и визуальную картинку от электроразрядного процесса, а последующий процесс идентификации осуществляют путем сравнения идентификационного номера и визуальной картинки от электроразрядного процесса.A known method of identification [1], based on the assignment of a material resource identification number. The way to create a tag is characterized in that a vibrating electrode is placed with a gap above the electrically conductive material resource and an electric spark discharge is created between them, the electrode being moved along and across the information grid according to the law of random numbers, the identification number and the visual picture from the electrodischarge process are scanned simultaneously and the subsequent one the identification process is carried out by comparing the identification number and the visual image from the electric discharge process.

Однако такой способ идентификации малонадежен и малопроизводителен из-за большой длительности процесса.However, this identification method is unreliable and inefficient due to the long duration of the process.

В качестве прототипа выбран способ изготовления идентификационных меток [2] на металле путем осуществления электрического разряда на носитель, присвоения ему цифрового кода и виртуальной информационной сетки. Невоспроизводимую картинку создают путем разряда между меткой и составным электродом, выполненным из нанокомпозитов ультрадисперсных металлических порошков, по закону случайных чисел из всех электроразрядных пятен выделяют как минимум одно пятно, вводят в базу данных его (их) координаты на информационной сетке, с этих выделенных пятен снимают спектральную характеристику и вводят ее в базу данных, а идентификацию осуществляют в два этапа.As a prototype, a method of manufacturing identification marks [2] on a metal by electrically discharging onto a medium, assigning it a digital code and a virtual information grid was selected. An irreproducible picture is created by a discharge between a tag and a composite electrode made of nanocomposites of ultrafine metal powders, according to the law of random numbers, at least one spot is extracted from all electrodischarge spots, its (their) coordinates are entered into the database on the information grid, removed from these selected spots spectral characteristic and enter it into the database, and identification is carried out in two stages.

Однако такой способ обладает существенными недостатками, поскольку нуждается в использовании дорогостоящих спектральных приборов. Отказ от этих приборов в принципе позволяет сканером снять характеристики разрядов на металлическом носителе. Главным недостатком такого способа можно признать низкую эффективность, необходимость осуществления множества электроискровых разрядов. Существенным препятствием у этого процесса является то, что электроискровые разряды между высоковольтным электродом и металлическим носителем приводит к тому, что разряды начинают попадать в одну и ту же точку. Нужно, чтобы разряды, как при обработке диэлектрических, например, бумажных носителей все время попадали в разные точки. В этом случае обеспечивается неповторимость метки на самом высоком уровне и появляется возможность отказаться от дорогостоящих спектральных подходов и воспользоваться дешевыми сканерами, с помощью которых снимается информация о расположении и форме электроразрядных перфораций. Увеличение числа разрядов приводит к получению единственного пятна сложной формы, которое не обладает идентификационной насыщенностью. К недостаткам можно отнести и то, что при напряжениях до 25 кВ и расстояниях между шаровым электродом и будущей металлической идентификационной меткой порядка 10-14 мм площадь идентификационной метки около 1 квадратного сантиметра. Для увеличения площади идентификационной метки нужно повышать напряжение до 50-70 кВ и увеличивать расстояние между шаровым электродом и меткой. Этот путь можно заранее назвать неперспективным из-за повышения электроопасности.However, this method has significant disadvantages, since it requires the use of expensive spectral instruments. The rejection of these devices, in principle, allows the scanner to remove the characteristics of discharges on a metal carrier. The main disadvantage of this method can be recognized as low efficiency, the need for multiple spark discharges. A significant obstacle to this process is that electric spark discharges between the high-voltage electrode and the metal carrier cause the discharges to begin to hit the same point. It is necessary that the discharges, as in the processing of dielectric, for example, paper media, fall all the time at different points. In this case, the uniqueness of the mark is ensured at the highest level and it becomes possible to abandon the expensive spectral approaches and use cheap scanners with which information on the location and shape of electric-discharge perforations is removed. An increase in the number of discharges results in a single spot of complex shape that does not have identification saturation. The disadvantages include the fact that at voltages up to 25 kV and distances between the ball electrode and the future metal identification mark of the order of 10-14 mm, the area of the identification mark is about 1 square centimeter. To increase the area of the identification mark, it is necessary to increase the voltage to 50-70 kV and increase the distance between the ball electrode and the mark. This path can be called unpromising in advance due to increased electrical hazard.

Задачей изобретения является многократное увеличение идентификационной насыщенности за счет распределения электроискровых разрядов по большой площади идентификационной метки при относительно низких напряжениях.The objective of the invention is a multiple increase in identification saturation due to the distribution of spark discharges over a large area of the identification tag at relatively low voltages.

Предлагается способ создания идентификационной метки на металле путем осуществления электроискрового разряда между высоковольтным электродом и носителем с последующим нанесением цифрового кода и виртуальной идентификационной сетки.A method is proposed for creating an identification mark on a metal by performing an electric spark discharge between a high voltage electrode and a carrier, followed by applying a digital code and a virtual identification grid.

Способ создания идентификационной метки на металлическом носителе включает осуществление электроискровых разрядов между высоковольтным электродом и носителем с нанесением цифрового кода, при этом 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 размер с увеличивающимся размером.The method of creating an identification mark on a metal carrier includes the implementation of electric spark discharges between the high-voltage electrode and the carrier with the application of a digital code, wherein the carrier is a metal film deposited on a dielectric transparent substrate, onto which dielectric stencils of various shapes and transverse dimensions are installed wherein the stencil of the smallest transverse size is first set, and then each subsequent size with increasing size.

Особенность предлагаемого способа заключается в том, что в качестве носителя используют металлическую пленку, нанесенную на диэлектрическую прозрачную подложку, а в процессе нанесения электроискровых разрядов меняют установку на металлической пленке диэлектрических трафаретов разной формы с увеличивающимся поперечным размером. К особенностям можно отнести и то, что трафареты выполняют в виде набора диэлектрических шайб, что использованные трафареты выполняют с волнистыми краями, что края трафаретов снабжают зубчатыми выступами разной формы и то, что на краях трафаретов выполняют перфорации разных форм и размеров.A feature of the proposed method lies in the fact that a metal film deposited on a dielectric transparent substrate is used as a carrier, and the installation of dielectric stencils of various shapes with increasing transverse size on the metal film is changed during the application of electric spark discharges. The features include the fact that the stencils are made in the form of a set of dielectric washers, that the used stencils are made with wavy edges, that the edges of the stencils are provided with serrated protrusions of different shapes, and that perforations of different shapes and sizes are performed at the edges of the stencils.

На фиг 1. схематично изображена установка, работающая по предлагаемому способу. Она содержит стеклянную диэлектрическую подложку 1, на которую устанавливают носитель, состоящий металлической пленки 3, нанесенной на диэлектрическую прозрачную пленку 2, 4 - кольцевой заземленным прижимной электрод, 5 - высоковольтный шаровой электрод, соединенный с высоковольтным источником напряжения 6,. 7 - высоковольтный конденсатор, увеличивающий энергию электроискрового разряда, 8 - трафарет.In Fig 1. schematically shows a plant operating by the proposed method. It contains a glass dielectric substrate 1, on which a carrier is installed, consisting of a metal film 3, deposited on a dielectric transparent film 2, 4 - an annular grounded clamp electrode, 5 - a high-voltage ball electrode connected to a high-voltage voltage source 6 ,. 7 - a high-voltage capacitor that increases the energy of an electric spark discharge; 8 - a stencil.

Если подавать напряжение от высоковольтного источника 6, то между высоковольтным шаровым электродом 5 и металлической пленкой 3, контактирующей с заземленным кольцевым прижимным электродом 4, будет осуществляться электроискровой разряд. Совершив несколько разрядов, можно убедиться, что все они практически попадают в одну и ту же точку, что не позволяет создать идентификационную метку. Для диэлектриков, в частности бумаги или денежной купюры, это условие выполняется автоматически, каждый разряд попадает в новое место.If a voltage is supplied from a high-voltage source 6, then an electric spark discharge will be carried out between the high-voltage spherical electrode 5 and the metal film 3 in contact with the grounded ring clamping electrode 4. Having completed several digits, you can make sure that they almost all come to the same point, which does not allow you to create an identification tag. For dielectrics, in particular paper or a banknote, this condition is satisfied automatically, each discharge falls into a new place.

Для создания идентификационной метки из металлической пленки нужно создать условия, при которых электроискровой разряд будет отклоняться и каждый раз попадать в другое место. Для этого на металлической пленке 3 меняют набор диэлектрических трафаретов 8 разной формы с увеличивающимся поперечным размером. К особенностям можно отнести и то, что трафареты 8 выполняют в виде набора диэлектрических шайб (фиг. 2), что использованные трафареты 8 выполняют с волнистыми краями (фиг. 3), что края трафаретов 8 снабжают зубчатыми выступами разной формы (фиг. 4), и то, что на краях трафаретов 8 выполняют перфорации разных форм 9.To create an identification mark from a metal film, it is necessary to create conditions under which the spark discharge will deviate and each time fall into a different place. To do this, on a metal film 3 change the set of dielectric stencils 8 of different shapes with increasing transverse size. The features include the fact that the stencils 8 are made in the form of a set of dielectric washers (Fig. 2), that the used stencils 8 are made with wavy edges (Fig. 3), that the edges of the stencils 8 are provided with serrated protrusions of different shapes (Fig. 4) , and the fact that at the edges of the stencils 8 perform perforations of different shapes 9.

Работает предлагаемый способ следующим образом. На первом этапе на металлическую пленку 1 устанавливают трафарет 8 наименьшего поперечного размера, например, в виде диэлектрической шайбы толщиной до 1 мм. Электроискровой разряд переносит электростатический заряд на трафарет - шайбу, заряд при этом стекает в режиме стохастического поверхностного разряда с трафарета 8 и в виде искрового разряда попадает с края трафарета 8 на металлическую пленку 3, точечно испаряя на ней небольшой участок. Совершив 8-10 таких разрядов, можно убедиться, что они стохастично распределяются по периметру трафарета 8. После этого снимается трафарет 8 наименьшего размера и устанавливается следующий трафарет чуть большего размера, и процедура повторяется. Наличие перфораций 9, стохастично распределенных по трафарету 8, можно существенно увеличить информационную стохастичность создаваемой идентификационной метки. Употребив 3-4 трафарета 8 с все увеличивающимся размером, можно создать набор перфораций на любой заданной площади металлической пленки 3. Наличие трафаретов 8 с неповторяющимися формами и размерами своих краев и сам процесс стохастичности разряда гарантирует возможность неограниченного производства невоспроизводимых идентификационных меток.The proposed method works as follows. At the first stage, a stencil 8 of the smallest transverse size is installed on the metal film 1, for example, in the form of a dielectric washer up to 1 mm thick. An electrospark discharge transfers an electrostatic charge to a stencil-washer, while the charge flows in the stochastic surface discharge mode from stencil 8 and, as a spark discharge, falls from the edge of stencil 8 onto a metal film 3, evaporating a small area on it. Having performed 8-10 such discharges, you can make sure that they are stochastically distributed around the perimeter of the stencil 8. After that, the smallest stencil 8 is removed and the next stencil is set a little larger, and the procedure is repeated. The presence of perforations 9, stochastically distributed over the stencil 8, can significantly increase the information stochasticity of the created identification tag. Using 3-4 stencils 8 with an ever-increasing size, you can create a set of perforations on any given area of the metal film 3. The presence of stencils 8 with non-repeating shapes and sizes of their edges and the stochastic discharge process itself guarantees the possibility of unlimited production of irreproducible identification marks.

Сняв обработанный носитель, состоящий из металлической пленки 3, с нанесенной неразъемно на диэлектрическую прозрачную пленку 2, можно испарившиеся участки, стохастично разбросанные по металлической пленке 3, подсветить снизу и с большой точностью зафиксировать размер и форму этих перфораций в информационно защищенную базу данных (облачный сервер).Having removed the processed carrier, consisting of a metal film 3, permanently applied to a transparent dielectric film 2, the evaporated areas stochastically scattered across the metal film 3 can be highlighted from below and recorded with great accuracy the size and shape of these perforations in an information-protected database (cloud server) )

Созданную по такой технологии идентификационные метки наносятся на защищаемые объекты, а сам процесс идентификации сводится к нахождению по цифровому коду в базе данных нужный набор стохастичных испарившихся участков с тем же набором на защищаемом объекте. В случае их совпадения объект признается легальным, в противном случае - контрафактным.Created using this technology, identification marks are applied to the protected objects, and the identification process is reduced to finding the desired set of stochastic evaporated sections with the same set on the protected object using the digital code in the database. If they coincide, the object is recognized as legal, otherwise - counterfeit.

Патентная информацияPatent Information

1. Патент МD №3389.1. Patent MD No. 3389.

2. Патент МD №34498.2. Patent MD No. 34498.

Claims

1. A method of creating an identification mark on a metal medium, including the implementation of electric spark discharges between a high-voltage electrode and a medium with the application of a digital code, characterized in that the metal film is deposited on a transparent dielectric substrate, onto which dielectric stencils are installed during label creation different shapes and transverse sizes, with the first set the stencil of the smallest transverse size, and then - each subsequent stencil m with increasing size.

2. The method according to p. 1, characterized in that they use stencils in the form of a set of dielectric washers.

3. The method according to p. 1, characterized in that they use stencils with wavy edges.

4. The method according to p. 1, characterized in that the use of stencils having edges with serrated protrusions of various shapes.

5. The method according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that the perforations of different shapes and sizes are made along the edges of the stencils.