專利名稱:鍍金硬幣，徽章和代用幣的制作方法
本發(fā)明有關(guān)鍍金硬幣、徽章或代用幣以及用于生產(chǎn)硬幣、徽章或代用幣的坯料，也就是說(shuō)金屬坯或者是具有黃金色外觀的成品硬幣、徽章或代用幣。
鑒于銀行紙幣的壽命比較短，與硬幣相比銀行紙幣是花銷(xiāo)較大的通貨形式;所以許多國(guó)家正在或者正在計(jì)劃用硬幣取代銀行紙幣。銀行紙幣作為低面值貨幣并不是那樣吸引人，當(dāng)然通貨膨脹也導(dǎo)致了在許多國(guó)家里銀行紙幣現(xiàn)在象征著低面值貨幣。就是這樣一種低面值通貨的銀行紙幣正在被硬幣所取代。
在許多國(guó)家里已經(jīng)規(guī)定，低面值硬幣具有銅色，中、高面值硬幣具有銀白色。過(guò)去，銀、金硬幣用于面值較高的貨幣，是是今天僅僅是為了錢(qián)幣學(xué)的價(jià)值或是作為一種金塊的適當(dāng)形式而被制造。然而，金子是如此昂貴以至于當(dāng)今的金幣必須是由一個(gè)基體金屬芯和一層非常薄的(大約僅有1-2μM厚)金覆層所構(gòu)成，這微薄的金覆層厚度在硬幣的正常使用壽命中大概會(huì)被磨損，直至露出基體金屬芯，而且金子的固有價(jià)值也將失掉。
生產(chǎn)令人滿意的低造價(jià)的鍍金硬幣用作面值較高的貨幣已經(jīng)做了許多嘗試。一般具有70%紫銅和30%鋅的黃銅是普通的黃色造幣用合金，但是它在使用期間容易失去光澤，并且在公眾眼里它是與低質(zhì)廉價(jià)相聯(lián)系的。最近做了一個(gè)嘗試來(lái)克服這一問(wèn)題，用鎳來(lái)取代5%的鋅，但其結(jié)果顏色與其說(shuō)是金黃色莫不如說(shuō)是淡黃色。在另一種嘗試中，使用一種成份為92%的紫銅、6%的鎳和2%的鋁的合金，但是這種組合具有一種淡紅色，并且在使用期間趨于變成咖啡色。人們也做過(guò)使用其它合金成份的另外一些嘗試，但是沒(méi)有一種具有經(jīng)久耐用的令人滿意的金黃色外觀。
另一個(gè)問(wèn)題是純質(zhì)的低融點(diǎn)黃銅和青銅的普通黃色硬幣容易偽造。隨之而來(lái)的問(wèn)題是，對(duì)于用在由硬幣啟動(dòng)的自動(dòng)售貨設(shè)備上的硬幣必須要有可受檢查的物理性質(zhì)，比如，重量、尺寸、電性和磁性，自動(dòng)售貨設(shè)備上所設(shè)置的裝置根據(jù)這些性質(zhì)從其它硬幣和所要求硬幣的假的偽造品中區(qū)別出所要求的硬幣。例如，上述改進(jìn)的含鎳黃銅硬幣是非磁性的，因此它不能被只接受磁性硬幣的自動(dòng)售貨設(shè)備所接受。進(jìn)一步的問(wèn)題是，硬幣坯料必須是容易造幣的，也就是說(shuō)，它必須是足夠軟的以至在把所要求的標(biāo)志模壓到硬幣表面上的造幣生產(chǎn)過(guò)程中，它很容易用模具加工成形。硬幣坯料必須是不太硬的，否則昂貴的硬幣模具將會(huì)很快磨損，或者將在生產(chǎn)出的硬幣上形成不合乎要求的淺壓痕。由于硬幣模具是昂貴的，因此不希望它過(guò)快磨損。
故此，本發(fā)明的目的是提供一種解決上述問(wèn)題的鍍金硬幣，也就是說(shuō)一種生產(chǎn)費(fèi)用較低的鍍金硬幣，它在合格的顏色和其它物理性質(zhì)如耐磨損性方面都有令人滿意的使用壽命。它適用于由硬幣開(kāi)啟的自動(dòng)售貨設(shè)備，這種設(shè)備上裝有硬幣甄別裝置以檢查物理性能，包括電性和磁性，它是不容易偽造的。
根據(jù)本發(fā)明，一個(gè)硬幣、徽章或代用幣制品(即制造出的硬幣、徽章或代用幣，或用于生產(chǎn)硬幣、徽章或代用幣的坯料)有一個(gè)用可造幣金屬材料做成的硬幣形狀的芯體，該芯體具有的正反兩面和圓周邊緣，以及一個(gè)含有銅和錫的完全包覆住芯體并且提供了在使用期間經(jīng)久耐用的金黃色外觀的電鍍包覆層。這個(gè)電鍍包覆層可以含有重量上占大約8%到16%的錫，更可取的是大約11%至14%，所剩余的基本上是銅。電鍍包覆層在芯體各表面的厚度大約是從10至150μM，更好的大約是從30至50μM，電鍍包覆層的總重量可以是制品總重量的大約2%至26%，更好的是大約6%至10%。
盡管像門(mén)拉手這樣以銅-錫合金以產(chǎn)生青銅器光澤表面的電鍍金屬制品是為人們所周知的，然而人們還清楚地知道所述成份的青銅特別是在錫的配比取上限時(shí)的青銅是一種硬質(zhì)合金，它不容易軋制或加工成條帶狀，也就是說(shuō)通常它不能加工成貨幣制品。因此在上述成份范圍內(nèi)的青銅一般不能考慮為用于制造貨幣的材料。而且考慮到錫的成本較高，含錫量如此之高的合金一般也不考慮用于造幣。
然而，根據(jù)本發(fā)明已經(jīng)觀察到，上述的硬幣、徽章或代用幣制品有一個(gè)可接受的長(zhǎng)久耐用的鍍金外觀，即具有令人滿意的抗銹蝕能力，而且具有經(jīng)過(guò)選擇的合適的芯體材料，該材料容易造幣，并且有合適的性能來(lái)由自動(dòng)售貨機(jī)中的常規(guī)的硬幣挑選裝置驗(yàn)收。根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的硬幣、徽章或代用幣制品造價(jià)低廉，且具有令人滿意的使用壽命。而且與具有同質(zhì)成份的硬幣相比，根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的硬幣、徽章或代用幣制品不容易被偽造。
根據(jù)本發(fā)明硬幣、徽章或代用幣坯料可以在例如筒鍍?cè)O(shè)備上使用一種合適的銅-錫電鍍液，以一種1981年1月13日出版的加拿大專利1，093，498號(hào)和相當(dāng)?shù)?978年5月16日出版的美國(guó)專利4，089，753號(hào)上述描述的方式來(lái)生產(chǎn)。
正如上面提到的，金屬芯體的材料應(yīng)該容易造幣，并為了得到低造價(jià)而選擇，為硬幣甄別裝置提供特殊性能以及對(duì)于偽造提供最佳防范。例如，這種芯體材料可以包括鐵、鋼或不銹鋼、鎳、鍍鎳鋼、鋅、銅或者各種含有鋅和/或鎳和/或錫的銅合金。已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，如果進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理，那么鋁或鋁合金的芯體也可以使用。
在某些情況下，電鍍前或電鍍后芯體被有效地退火，為制幣加工給予坯料以合適的低硬度。電鍍后的退火在下述情況也是有利的，即在退火中電鍍銅-錫包覆層與芯體材料之間的相互擴(kuò)散可以產(chǎn)生一種冶金上的粘合效應(yīng)。假如對(duì)于造幣來(lái)說(shuō)芯體材料已經(jīng)足夠軟，比如含有鋅，那么就可以省略退火。
這種硬幣進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)是根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的硬幣、徽章或代用幣其表面的磨擦力較小，壓制后能夠比較容易地把制成品從硬幣制造模的法蘭中分離下來(lái)。
試驗(yàn)已經(jīng)表明，根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的具有鎳芯體的鍍金硬幣，與已經(jīng)為其設(shè)計(jì)了硬幣啟動(dòng)售貨裝置的鎳或鍍鎳鋼硬幣可以有相似的物理性能，包括磁性在內(nèi)，因此，對(duì)于這種硬幣啟動(dòng)售貨裝置，可以取代先前的硬幣而無(wú)需作出任何改動(dòng)。此外，具有主要由銅、鋅、鎳合金構(gòu)成，經(jīng)特別挑選的芯體材料的鍍金硬幣已經(jīng)表明在現(xiàn)代的電磁式硬幣啟動(dòng)售貨裝置中具有非連續(xù)性的獨(dú)特反響，這樣對(duì)于防范偽造就提供了高度的安全性。
現(xiàn)在舉例說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的具有鎳芯體的鍍金硬幣的生產(chǎn)。
將25公斤壓縮成輪緣狀的固體鎳坯作為一次投料裝進(jìn)一個(gè)帶孔的旋轉(zhuǎn)臥式電鍍滾筒中，該筒長(zhǎng)91cm，直徑36cm。滾筒穿過(guò)一個(gè)清洗循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括在熱堿性去污劑、熱水、冷水和含有10%HCL的液體中漂洗和再進(jìn)入冷水中漂洗。
最后一次漂洗后，滾筒被浸入到大約每公升含32克銅和26克錫的堿性銅-錫電鍍液中。電鍍液溫度為75℃，給予431安培的電流，用6.25伏電壓。36小時(shí)以后滾筒離開(kāi)電鍍液，然后通過(guò)冷水漂洗和抗銹蝕漂洗。
電鍍后，發(fā)現(xiàn)坯料上有重量等于電鍍后坯料重量9.1%的電鍍附著層。附著層里錫的含量是13.0%，其余的是銅。電鍍附著層的厚度表面上是43μM，邊緣是105μM。
把電鍍后的坯料通過(guò)一個(gè)爐溫設(shè)定為750℃的生產(chǎn)用退火爐，并且坯料在熱溫區(qū)停留12分鐘以降低硬度，大約從30T洛氏硬度計(jì)刻度盤(pán)的78降到32。退火后的坯料被清洗、拋光，然后在由酸洗繼之以洗滌劑壓力拋光組成的兩步工序中提高光潔度。拋光后的坯料用鍍鉻的模子來(lái)壓制，生產(chǎn)出明亮而有光澤的金黃色硬幣。
盡管前面所述的主要部分與硬幣有關(guān)，但也注意到本發(fā)明同樣可以應(yīng)用于徽章或代用幣。本發(fā)明的其它具體設(shè)施對(duì)于一個(gè)在工藝方面經(jīng)驗(yàn)豐富的人來(lái)說(shuō)是很容易弄明白的，本發(fā)明的范圍限定在附加的權(quán)利要求
中。
權(quán)利要求
1.一種鍍金的硬幣、硬幣坯料、徽章、徽章坯料，具有一個(gè)帶正、反兩面和圓周邊緣而且用可造幣的金屬材料制成的硬幣形芯體；一種含有銅和錫的完全包覆了芯體并提供了金黃色外觀的電鍍包覆層，所述電鍍包覆層含有大約占重量8%至16%的錫，其余的基本上是銅，并且具有大約10至15um的厚度。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求
1生產(chǎn)的硬幣、徽章或代用幣制品，其中電鍍包覆層含有大約占重量11%至14%的錫。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求
1生產(chǎn)的硬幣、徽章或代用幣制品，其中電鍍包覆層厚度大約是30至50μM。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求
1生產(chǎn)的硬幣、徽章或代用幣制品，其中電鍍包覆層的重量大約是制品重量的2%至26%。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求
4生產(chǎn)的硬幣、徽章或代用幣制品，其中電鍍包覆層的重量大約是制品的重量的6%至10%。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求
1生產(chǎn)的硬幣、徽章或代用幣制品，其中芯體包括鐵、鋼或不銹鋼。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求
1生產(chǎn)的硬幣、徽章或代用幣制品，其中芯體包括鎳或鎳合金。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求
1生產(chǎn)的硬幣、徽章或代用幣制品，其中芯體包括鋅或鋅合金。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求
1生產(chǎn)的硬幣、徽章或代用幣制品，其中芯體包括銅或銅合金成份。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求
1生產(chǎn)的硬幣、徽章或代用幣制品，其中芯體包括經(jīng)適當(dāng)予處理過(guò)的鋁或鋁合金。
11.一種根據(jù)權(quán)利要求
1生產(chǎn)的硬幣、徽章或代用幣制品，其中電鍍銅-鋅包覆層在冶金上是以相互擴(kuò)散的方法與芯體粘合的。
專利摘要
一種鍍金硬幣或硬幣坯料、徽章或徽章坯料、代用幣或代用幣坯料具有一個(gè)有正反兩面和圓周邊緣而且用可造幣金屬材料加工成硬幣狀的芯體。一種銅——錫電鍍包覆層完全包覆了該芯體并提供了一個(gè)金黃色的外觀。這種電鍍包覆層含有大約占重量8％至16％的錫，其余基本上是銅，并且具有大約10至150μM的厚度。
文檔編號(hào)A44C21/00GK85105261SQ85105261
公開(kāi)日1987年1月14日 申請(qǐng)日期1985年7月9日
發(fā)明者邁克爾·J·H·魯斯科, 威利·塞伯特 申請(qǐng)人:謝里特金礦有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan