MD860Z - Procedeu de executare a marcajului de identificare din ceramică - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la domeniul identificării resurselor materiale şi poate fi utilizată pentru marcarea pieselor, utilizate în mediul chimic agresiv.Procedeul de executare a marcajului de identificare din ceramică constă în aceea că se pregăteşte un amestec ceramic cu adăugarea particulelor absorbante şi reflectante de lumină de diferite forme cu dimensiuni de 0,1…5 mm, se plasează amestecul într-o formă, se aplică pe semifabricat un cod numeric individual, semifabricatul se acoperă cu glazură transparentă, se usucă şi se arde.

Description

Invenţia se referă la domeniul identificării resurselor materiale şi poate fi utilizată pentru marcarea pieselor, utilizate în mediul chimic agresiv.

Este cunoscut procedeul de identificare a obiectului electroconductor, care include amplasarea cu interstiţiu a unui electrod vibrant deasupra obiectului şi crearea descărcărilor electrice între acestea, totodată electrodul este deplasat longitudinal şi transversal deasupra unei grile informaţionale conform legii numerelor aleatorii, scanarea numărului de identificare şi a imaginii individuale obţinute prin descărcări electrice, iar procesul ulterior de identificare se efectuează prin compararea numărului de identificare şi a imaginii individuale obţinute prin descărcări electrice [1].

Dezavantajul acestei soluţii constă în faptul că marcajele de identificare obţinute conform acestui procedeu se păstrează rău în medii chimic agresive.

Mai este cunoscut procedeul de executare a marcajului de identificare pe obiectul electroconductor prin aplicarea pe acesta a unui număr de identificare şi a unei grile informaţionale de coordonate. Imaginea individuală nereproductibilă se creează prin descărcări electrice între obiect şi un electrod, fabricat din nanocompoziţi din pulberi metalice ultrafine. Conform legii numerelor aleatorii din toate petele formate prin descărcările electrice, pe imaginea individuală se selectează cel puţin o pată, coordonatele căreia pe grila informaţională şi caracteristica ei spectrală se introduc într-o bază de date, iar identificarea se efectuează în două etape [2].

Dezavantajele acestui procedeu constau în necesitatea utilizării dispozitivelor spectrale costisitoare, eficienţa scăzută din cauza necesităţii de a efectua mai multe descărcări electrice, ceea ce nu permite majorarea productivităţii procedeului. Petele formate prin descărcări electrice posedă un nivel informativ scăzut. Toate aceste dezavantaje sunt cauzate de utilizarea descărcărilor electrice, care pot crea doar pete cu dimensiuni limitate şi necesită utilizarea tensiunilor înalte periculoase. Utilizarea marcajelor obţinute conform acestui procedeu în medii chimic agresive, de asemenea, nu este potrivită.

Soluţia cea mai apropiată este procedeul de executare a marcajului de identificare prin aplicarea pe un obiect, executat în formă de o foaie, a unui set de marcaje, fiecare din ele conţinând un număr de identificare, o grilă informaţională de coordonate şi o imagine individuală nereproductibilă, şi introducerea imaginii individuale şi a numărului de identificare într-o bază de date. Imaginea individuală se obţine prin aplicarea pe grila informaţională de coordonate a unei baze adezive, cu pulverizarea ulterioară pe aceasta a unui material pulverulent cu ajutorul unui mixer şi unui dozator de materiale pulverulente, unit cu un bloc de comandă printr-un generator de numere aleatorii, şi uscarea ei ulterioară. Procedeul mai include acoperirea setului de marcaje obţinute cu un material transparent, de exemplu prin laminare, şi tăierea foii în marcaje de identificare separate. În calitate de material pulverulent se utilizează nanoparticule cu dimensiuni mai mici de 100 nm şi/sau un amestec de prafuri polidisperse şi particule cu dimensiuni de 1000…10000 nm de culori diferite, care servesc în calitate de puncte de referinţă [3].

Dezavantajul procedeului constă în faptul că se utilizează o bază de scurtă durată, precum şi componenţi adezivi şi material transparent, care nu pot păstra informaţia în medii chimic agresive. Utilizarea unui amestec de prafuri fine de 100…10000 nm complică citirea informaţiei de pe marcaj şi necesită utilizarea unor scanere foarte scumpe.

Problema pe care o rezolvă invenţia constă în majorarea eficienţei de stocare a informaţiei de pe marcajul de identificare, care poate fi utilizat şi în mediul chimic agresiv.

Procedeul, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că se pregăteşte un amestec ceramic cu adăugarea particulelor absorbante şi reflectante de lumină de diferite forme cu dimensiuni de 0,1…5 mm, se plasează amestecul într-o formă, se aplică pe semifabricat un cod numeric individual, semifabricatul se acoperă cu glazură transparentă, se usucă şi se arde.

Invenţia se explică prin desenele din fig. 1 şi 2, care reprezintă:

- fig. 1, un marcaj de identificare cu câteva sute de particule absorbante de lumină 2, pe suprafaţa căruia este executată grila informaţională 1;

- fig. 2, un marcaj de identificare cu particule absorbante şi reflectante de lumină, ultimele fiind executate în formă de benzi.

Materia primă de bază pentru fabricarea produselor ceramice este argila, mai ales argilele cu un conţinut ridicat de oxid de aluminiu (Al2O3), care asigură o albeaţă sporită materialului ceramic ars şi facilitează fixarea ulterioară a particulelor absorbante de lumină.

Procedeul se efectuează în felul următor.

Se pregăteşte un amestec din argilă, apă şi particule absorbante şi reflectante de lumină de diferite forme cu dimensiunile de 0,1…5 mm. La necesitate, se adaugă particule absorbante şi reflectante de lumină în formă de benzi cu lungimea de 4…20 mm şi lăţimea de 0,5…2 mm. Amestecul obţinut se introduce în agitatorul pentru beton. Argila pură este folosită rar la fabricarea ceramicii. Pentru îmbunătăţirea calităţii marcajului de identificare în amestecul ceramic se introduc adaosuri în formă de degresant şi fondant. Degresanţii reduc contracţia argilei în timpul uscării şi arderii şi îmbunătăţesc proprietăţile mecanice şi structurale atât ale ceramicii cât şi ale marcajelor de identificare, ceea ce permite utilizarea lor la identificarea pieselor, care funcţionează la sarcini mecanice mari şi în medii chimic agresive. În calitate de degresanţi se poate utiliza nisip cuarţos, şamotă, cioburi de produse neglazurate şi glazurate.

După amestecarea minuţioasă a amestecului, acesta se transferă în forme pentru fabricarea marcajelor de identificare, care se amplasează pe maşina vibratoare. După ce amestecul este supus vibraţiilor şi îndesat în forme, pe suprafaţa materialului se aplică un cod numeric individual, suprafaţa semifabricatului se acoperă cu glazură transparentă şi se pune în cuptorul de uscat. În cazul în care amestecul este lichid, acesta se toarnă în forme, vibrarea nu este necesară, iar codul numeric individual se aplică după uscarea semifabricatului până când conţinutul de umiditate în acesta este de cel mult 2…5%, înainte de introducerea semifabricatului în cuptorul de uscat.

Pentru reducerea temperaturii de ardere a argilei, uneori, la aceasta se adaugă compuşi uşor fuzibili, aşa ca feldspatul, calcarul, magnezitul, dolomitul, pirofilitul etc. La arderea în două trepte, semifabricatele după uscare se supun arderii primare, la care marcajul de identificare capătă rezistenţă mecanică, apoi acestea sunt glazurate şi arse a doua oară (ardere cu glazură). În unele cazuri de executare a marcajului de identificare, pentru fixarea particulelor absorbante şi reflectante de lumină de diferite forme, marcajul de identificare este supus la a treia ardere (arderea în cuptorul cu muflă) la temperatura de 600…800 °C.

După răcirea marcajului de identificare până la temperatura camerei, acesta este iluminat sub un anumit unghi fix şi amplasarea particulelor absorbante şi reflectante de lumină se păstrează împreună cu codul numeric în diferite baze de date. La etapa de identificare, scanarea marcajului de identificare este executată la iluminarea sub acelaşi unghi, ca şi la introducerea imaginii individuale în baza de date. Dacă această condiţie nu este respectată şi iluminarea este efectuată sub un alt unghi, atunci particulele reflectante de lumină vor fi poziţionate altfel. Pentru înregistrarea particulelor absorbante de lumină aceste dificultăţi nu sunt. La adăugarea particulelor în formă de benzi cu lungimea de 4…20 mm şi lăţimea de 0,5…2 mm procesul de identificare se simplifică, deoarece benzile pot fi utilizate nu ca puncte, dar ca linii de referinţă, care sunt mai informative decât punctele. Grila informaţională poate fi aplicată atât înainte cât şi după ardere. Totodată, după ardere pentru aplicarea grilei informaţionale pe ceramică este necesar de a utiliza un cuţit din material foarte dur (de dorit din metaloceramică). Având în vedere faptul că în procedeu sunt utilizate atât particule absorbante cât şi reflectante de lumină, care sunt păstrate în diferite baze de date, procesul de identificare poate fi efectuat în două etape. La prima etapă identificarea se efectuează prin compararea poziţionării particulelor absorbante de lumină pe marcaj şi a celor din baza de date, care conţine această informaţie. Pentru siguranţă se utilizează baza de date, care conţine poziţionarea particulelor reflectante de lumină. Asemenea abordare sporeşte eficienţa procesului de identificare.

Exemplul 1

La executarea marcajelor de identificare au fost utilizate particule absorbante de lumină cu dimensiunile de 0,1…1 mm în cantitate de 0,001…0,003% din volumul total al amestecului ceramic. În interiorul unor celule se observă absenţa totală a particulelor absorbante de lumină (vezi fig. 1).

Exemplul 2

La executarea marcajelor de identificare au fost utilizate particule absorbante şi reflectante de lumină cu dimensiunile de 0,1…1 mm, însă în cantitate de 0,004…0,007% din volumul total al amestecului ceramic. Suprafaţa marcajului de identificare a fost acoperită cu glazură transparentă. Practic, în toate celulele grilei informaţionale 1 sunt înregistrate particule absorbante şi reflectante de lumină 2 şi particule în formă de benzi 3 (fig. 2).

Astfel, este propus un procedeu de fabricare a unui marcaj de identificare din ceramică, care poate rezista la temperaturi înalte şi funcţiona în medii chimic agresive fără pierderea informaţiei.

1. MD 3389 G2 2007.08.31

2. MD 3950 C2 2009.07.31

3. MD 4162 C1 2012.10.31

Claims (2)

1. Procedeu de executare a marcajului de identificare din ceramică, care constă în aceea că se pregăteşte un amestec ceramic cu adăugarea particulelor absorbante şi reflectante de lumină de diferite forme cu dimensiuni de 0,1…5 mm, se plasează amestecul într-o formă, se aplică pe semifabricat un cod numeric individual, semifabricatul se acoperă cu glazură transparentă, se usucă şi se arde.

2. Procedeu, conform revendicării 1, în care în amestecul ceramic se adaugă particule absorbante şi reflectante în formă de benzi cu lungimea de 4…20 mm şi lăţimea de 0,5…2 mm.