本发明专利技术描述了一种用于标记对象(18)的方法，所述对象(18)具有导电材料的表面。所述方法包括如下步骤：向所述表面施加电火花以使得所述材料是由所述电火花部分熔化和部分烧蚀中的至少一种，由此在所述对象(18)上形成图案。此外，本申请涉及用于使用火花发生器(12)来标记对象(18)的标记系统(10)，所述标记系统(10)具有反电极(14)和用于将所述火花发生器(12)电连接到待标记的对象(18)的表面的连接器(16)。此外，本申请涉及用于认证或识别由用于标记对象(18)的上述方法所标记的对象(18)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及标记具有导电材料表面的对象的领域，即用于标记这种对象的方法和系统。通常，标记适于所标记对象的识别或认证。
技术介绍
标记诸如枪支、弹药或贵重物品的某些对象，以便能够识别各个对象或认证对象，是很常见的。通常，意图是可以将标记施加到与指纹相比其标记是独特的对象，可以易于识另Ij，并且因此允许对对象的易于识别或认证。在这方面，重要的目的是，标记尽最大可能不被复制或伪造。如今，标记解决方案是基于标记的独特材料、图案或物理特性。这些标记通常由印刷技术、激光雕刻或机械雕刻来创建。大多数这些标记从预定代码生成，以符号的形式施加，并且通过读取和识别处理来再次确认。然而，这些标记通常可以被复制或伪造。这是因为用于基于预定代码施加标记的技术通常可同样由用于伪造或复制标记的未经授权的人来使用。预定代码通常不是真正随机的。只有极少数标记处理适于产生自然随机特性的标记。这些处理必须依赖于混沌的动态处理，以便适合产生真正的随机标记。已知的随机特征依赖于通过印刷技术或在制造过程期间自然出现产生的纤维、泡沫、染料(stain)或薄片(flake)的随机排列。然而，大多数这些过程很难施加到具有金属表面的产品，诸如由金属制成的枪支、弹药或容器。用于标记这些对象的典型标记技术是激光雕刻。激光雕刻技术通常是基于伪随机的特征，其中随机性由数字发生器产生，而不是基于混沌的物理现象。此外，可以同样通过使用激光雕刻技术来复制这些标记。MD 3389 F2公开了一种方法和设备，来以使用焊接式电弧和振动器来产生随机性的随机方式来标记导电产品。根据该文件，来自电极的材料转移到待标记对象的预加工网格上以获得随机标记。由在对象表面上沉积的金属组成的标记的随机性通过振动电极并且相对于电极转移产品来获得。在此，相对于待标记的对象的电极是在电路中的“阴极”(_)，而待标记的对象是“阳极”(+ )。这导致材料从电极朝向对象的表面转移。然而，该原理同样不会导致真正的随机标记，因为电极的振动受控制并且一般可以被复制。此外，该方法在形成标记时需要电极的额外材料被消耗。由于必要的网格，现有技术的方法是复杂的，并且它需要对对象表面预处理。因此，需要用于标记具有导电材料表面的对象(诸如金属对象)的标记方法和相应系统，其允许以不能被复制或伪造的方式独特地标记对象。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种方法和装置，其允许独特地标记具有导电材料表面的对象，以使得如果不是不可能的话，标记只能非常难以再现、复制或伪造，但可以易于识别和注册。本专利技术的进一步目的是提供一种方法和装置，其允许以非常可靠方式认证或识别具有导电材料表面的对象。该问题分别通过根据权利要求1或13的方法以及根据权利要求17或25的系统来解决。该方法或系统的进一步优选特征在从属权利要求中记述并且在以下描述中详述。—种用于标记具有导电材料表面的对象的方法包括步骤:向对象的表面施加电火花(spark)以使得表面材料由电火花来部分熔化、部分烧蚀，或两者，由此在对象上形成图案。该图案可以用作标记。通过上述方法，创建随机成形的熔坑(crater)或随机成形的熔坑的随机分布，并且材料再熔化并再沉积在熔坑附近。使用例如3D显微镜还可以观察到，机械加工的金属表面的未熔化或部分熔化的岛(island)出现在火花标记中(参见图3)。这些特征对于火花现象是独特的，并且无法采用其它标记技术再现。其它独特特征是通过熔化大量的表面材料产生的超过ΙΟΟμπι宽度的大熔坑(参见图3)。在火花标记的周边处，人们还可以观察到通常由单个阳极电弧根产生的小于ΙΟμπι宽度的非常小的熔坑。其它独特特征是小于2μπι宽度的熔化金属的细小飞溅物(图3)。熔坑的形状和分布以及再熔化和再沉积的材料基于火花的物理性质和混沌行为提供标记的随机和独特的外观。这表现出复杂的三维微观和宏观结构，如果不是不可能，则该三维微观和宏观结构只能非常难以通过任何已知的技术复制，特别是激光雕刻或类似的方法。特别地，通过使用3D显微镜，人们可以推断相对于原始未标记表面的典型的熔坑深度和突起高度，如在图4中所示。—种用于标记具有导电材料表面的对象的系统包括:火花发生器;反电极，其电连接到火花发生器，以使得反电极形成阳极；以及连接器，其用于将火花发生器电连接到表面，以使得表面形成相对于反电极的阴极。反电极相对于表面定位，以使得电火花可以在反电极和表面之间生成，以使得表面材料由电火花来部分熔化、部分烧蚀，或两者。由此，以上提及的图案可以在对象上形成。将火花发生器电连接到表面包括如下情况，在该情况下表面和火花发生器两者均接地，或以其它方式达到相同的电位，以使得在反电极和表面之间的足够电位差在火花发生器激活时产生。该方法的好处是每一个获得的标记的独特性，以及通过诸如激光烧蚀、印刷或机械雕刻的其它方式来再现其拓扑结构的不可能性。图5a和5b示出通过各种其它雕刻或标记技术获得的标记，用于与如由图5c示例性示出的根据本专利技术的标记比较。当对厚的导电表面发出火花时，可获得在该材料中的标记，具有带有粗糙(raw)结构和精细结构的不稳定二维分布。在该上下文中，“厚”是指比几毫米(但至少比半毫米更厚)更厚，并且可以取决于材料和火花发出条件。通过上述方法获得的标记然后具有固有的三维测微尺度特性，因为它由一个或优选多个熔坑和再沉积的熔化材料的液滴组成(参见图3和图4)。当对薄金属表面发出火花时，该材料可以在某些区域中完全烧蚀，并且可以获得具有微观特征的随机掩模。在该上下文中，“薄”是指几微米的厚度(但至少比一微米更厚)。如果施加到第二材料上，则该掩模可以使用例如来自背景材料的荧光表现出安全特征。标记可取决于待被发出火花的材料性质(化学和拓扑结构状表面粗糙度两者)、在火花导电沟道间隙中的注入电流的时间分布以及在其中火花生成的环境(例如空气或氩气，氮气或其它惰性气体)中的至少一个。改变这些参数允许变化多端的标记外观，其因此允许提取可用于生成非常高量的独特标识符或属性的非常多样的特征。所获得的标记可以具有通过光或电子显微镜分析呈现拓扑结构和表面形状的可能性，拓扑结构和表面形状无疑显示它们是火花而不是其它手段的结果。因此，由上述方法获得的标记关于复制或伪造是特别安全的。几十微秒到几百微秒的量级的火花的持续时间允许以相当高的速度操作的印刷线上的标签或生产线上的产品的标记。因此，本文所述的火花标记方法允许非常有效地标记对象。该方法并不需要很多时间并且不昂贵。该方法不消耗材料，而仅修改对象表面上的材料。可以在对象的相对小区域上施加标记，这反过来也允许将标记施加到非常小的对象，诸如弹药或类似对象的护套。此外，可通过上文所述的火花标记方法来标记薄金属层，诸如印刷在标签上的金属墨层。此夕卜，它不要求待标记的对象表面被专门制备、设置有锚标记或其它预处理。此外，火花标记的固有复杂性允许保证独特和不可重复的标记和用于待编码到待标记的对象的信息的高容量。导电材料表面优选可以为金属表面。该表面可以是在不同材料的对象上沉积的金属箔或块状金属。另外，还可以将该方法应用到具有设置有导电墨的表面的对象。表面的导电性质有用于电火花的生成，以便修改表面。通常，还可能的是，该对象是由具有接近实际表面的导电材料的多个层制成，以使得经由本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于标记对象(18)的方法，所述对象(18)具有导电材料的表面，所述方法包括向所述表面施加电火花以使得所述材料是由所述电火花部分熔化和部分烧蚀中的至少一种，由此在所述对象上形成图案。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：E·豪拉斯，JL·多里耶，
申请(专利权)人：锡克拜控股有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH
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