BRPI0903219A2 - controle de sinais eletromagnéticos de moedas através da tecnologia de eletrodeposição multicamadas - Google Patents

Abstract

CONTROLE DE SINAIS ELETROMAGNéTICOS DE MOEDAS ATRAVéS DA TECNOLOGIA DE ELETRODEPOSIçãO MULTICAMADAS A presente invenção refere-se a novos compostos metálicos que são úteiscomo materiais de cunhagem. Estes compostos são produzidos através de um processo de eletrodeposição por multicamadas e são projetados para superar as dificuldades associadas à calibração das máquinas de venda que possam resultar em fraudes. Em uma configuração, o composto metálico consiste de um núcleo de aço sobre o qual é depositado níquel e depois um metal não-magnético, tal como cobre, latão ou bronze é depositado como camadas em pares. Os metais não-magnéticos e magnéticos também podem ser aplicados na seqúência contrária, com o cobre, latão ou bronze aplicado diretamente sobre o aço e depois coberto pelo níquel. A assinatura eletromagnética (EMS) do composto écontrolada através da definição da espessura das camadas de metal depositadas. Vantajosamente, a invenção supera os problemas associados quando diferentes moedas são feitas a partir da mesma liga e apresentam tamanhos semelhantes e, portanto, não podem ser distinguidas pelas máquinas de venda.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: "CONTROLE DE SINAISELETROMAGNÉTICOS DE MOEDAS ATRAVÉS DA TECNOLOGIA DEELETRODEPOSIÇÃO MULTICAMADAS"

A presente solicitação de patente reivindica a prioridade da solicitação de Patentedos Estados Unidos N0 61/061.287 arquivada em 13 de junho de 2008, que é pelopresente incorporado por referência.

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a novos compostos metálicos que sãoapropriados como materiais de cunhagem para a indústria de fabricação demoedas. Mais particularmente, a presente invenção é direcionada a compostosmetálicos projetados com o propósito específico de afetar suas propriedadeseletromagnéticas, em particular sua assinatura eletromagnética (EMS) e inclui ummétodo de fabricação de moedas bem como as moedas propriamente ditas.

FUNDAMENTO DA INVENÇÃO

As moedas normalmente são usadas como um meio de pagamento emmáquinas automáticas de venda ou semelhantes. Nesta função, a moeda precisaser reconhecida e identificada pela máquina e aceita ou rejeitada. Este processode discriminação é realizado por um dispositivo chamado aceitador de moedas egeralmente consiste da medição de várias propriedades físicas da moedaconforme ela se desloca através do mecanismo do aceitador.

A maioria dos aceitadores de moeda atualmente em uso conta com sinaisque surgem quando uma moeda perturba um campo eletromagnético variável.Por exemplo, uma moeda se move entre duas bobinas que funcionam comoantenas de emissão e recepção, respectivamente. O sinal captado pela bobina derecepção é então analisado usando um algoritmo proprietário para produzir o queé chamado de uma assinatura eletromagnética (EMS) da moeda. Com base emsua EMS, a moeda é aceita ou rejeitada.

Um problema comum que afeta os aceitadores de moeda é o fato de queas assinaturas eletromagnéticas (EMSs) podem ser muito semelhantes paramoedas diferentes. Quando as EMSs de moedas de diferentes denominações oude moedas emitidas em diferentes jurisdições são parecidas, há umaoportunidade para fraudes.

Como mencionado acima, os valores EMS não são calculados pornenhuma fórmula física, química ou matemática. Ao invés disso, eles são umconjunto de números gerados por software e algoritmos planejados por cadafabricante do mecanismo aceitador de moedas. As EMSs não são unidade e sãofeitas de um conjunto de valores que são designados para determinar o diâmetro,a espessura da margem, o peso, a composição da liga, etc., de uma moeda emdiferentes freqüências. Além disso, esses valores não são simples valoresrepetitivos que identificam as características da moeda. Ao invés de seremexatos; os valores variam de moeda para moeda dentro de uma determinadafaixa. Portanto, tal faixa é crítica para os fabricantes do aceitador de moedas, umavez que até mesmo moedas perfeitamente válidas podem ser rejeitadas. A faixade valores deve, portanto, ser estabelecida de tal forma a caracterizarapropriadamente as propriedades específicas que identificam as característicasparticulares de uma moeda, tais como, seu diâmetro, espessura de margem ouliga.

Talvez uma das melhores maneiras de relacionar uma EMS a umamedição física conhecida seja através da condutividade do metal. Existeminstrumentos comerciais disponíveis para medir a condutividade, tais como, osmedidores de condutividade Dr. Foerster's™ Sigma Deo Fischer Sigmascope®SMP10.

Com o aumento dos preços dos metais base ocorrido nos últimos 30 anos,as pessoas que trabalham na indústria de fabricação de moedas têm apresentadoidéias sobre como reduzir o custo de produção de moedas, incluindo a busca desubstitutos de metal para os metais base mais caros, tais como, níquel e cobre.Os substitutos incluem produtos a base de aço eletrodepositado monocamadas.O aço eletrodepositado monocamada consiste da eletrodeposição de uma únicacamada de um metal ou uma liga sobre o aço. Esta técnica deve ser diferenciadado aço eletrodepositado multicamadas, que consiste da eletrodeposição de váriascamadas sobre o aço.

No estado da técnica existem patente e pedidos de patentes quedescrevem a técnica de aço eletrodepositado monocamadas, os quais incluem osseguintes documentos: Pedido de Patente Canadense N0 2.137.096, PatenteCanadense N0 2.271.654, Patente Norte-Americana N0 4.089.753, PatenteNorte-Americana N0 4.247.374 e a Patente Norte-Americana N0 4.279.968. Já aspatentes Norte-Americanas N0 3.753.669, N0 4,330,599 e N0 4.599.270descrevem alternativas que incluem moedas em que o núcleo é feito de um metal,tal como, níquel ou cobre, que é eletrodepositado em monocamadas com ummetal ou uma liga.

De forma inadequada, os mecanismos aceitadores de moedas naindústria de venda muitas vezes não podem diferenciar entre moedasprovenientes de diferentes países que são feitas da mesma liga e que possuemaproximadamente o mesmo diâmetro, espessura e peso. Além disso, as moedasde aço eletrodepositado em monocamadas apresentam EMSs que, são tãovariáveis e tão próximos ao do aço, que muitas máquinas de venda não podemser calibradas para diferenciar entre o aço normal e o aço eletrodepositado emmonocamadas.

Discos metálicos, especialmente moedas, têm sido produzidos de modoque sejam distinguíveis e separáveis um do outro com base em suaspropriedades magnéticas. Conforme proposto no pedido de Patente Alemã DE3207822 e na Patente Norte-Americana N0 3.634.890, revestimentos metálicoslaminados apropriados para a produção de moedas incluem metais magnetizáveis(tal como níquel) bem como metais não-magnetizáveis (tais como ligas decobre-níquel contendo 5 a 60 por cento de níquel). Na mesma linha, a PatenteNorte-Americana N0 4.973.524 descreve um método de fabricação de moedasque é apropriado como uma alternativa às moedas contendo níquel, tal métodoenvolve as etapas de formação de um composto laminado compreendendo umacamada núcleo de um primeiro aço resistente à corrosão, tal como, açoférrico-cromo e camadas de revestimento nos lados opostos desta camada núcleocom um segundo aço resistente à corrosão, tal como, aço austeníticoníquel-cromo.

Não obstante a descrição acima, falsificadores estão descobrindoativamente formas de enganar os dispositivos eletrônicos usados nas máquinasde venda e, portanto, as fraudes continuam sendo um grande problema. Assim,permanece a necessidade de novas moedas que combinem metais que sejamfavorecidos pelos fabricantes da moeda corrente mas que possam serdiscriminadas com base em suas assinaturas EMSs.

A presente invenção procura atender a esta e às necessidadesrelacionadas.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

As deficiências associadas à atual tecnologia de moeda podem resultarem uma quebra de segurança e receita quando as máquinas de venda nãoconseguem distinguir moedas provenientes de dois países diferentes ou quandoas máquinas de venda não podem diferenciar entre uma moeda de açomonoeletrodepositado e uma geratriz de aço. Para não pôr em perigo a indústriade máquinas de venda, muitos aceitadores de moeda simplesmente não aceitamnenhuma moeda de aço eletrodepositado monocamadas.

A presente invenção fornece uma alternativa aos materiais de cunhagematualmente disponíveis. Especificamente, a presente invenção se refere a novoscompostos metálicos multicamada e seu uso na manufatura de moedas.

Na condição de que uma ou mais da(s) camada(s) eletrodepositada(s)é/são não-magnética(s) se o núcleo for de aço ou feito de outro materialmagnético, tal como níquel ou na condição de que a camada eletrodepositadaseja de um material magnético se o núcleo for não-magnético, a intensidade dacorrente induzida pode ser modulada através do controle da espessura dascamadas de combinação emparelhadas dos materiais magnéticos enão-magnéticos, de tal forma que a moeda gere características de correnteinduzida totalmente diferentes. Isto permite aos mecanismos aceitadores demoeda diferenciar, reconhecer e identificar moedas como sendo diferentes,mesmo se elas possam ter diâmetro, espessura e peso iguais ou muito parecidos.

A capacidade de discriminar duas moedas tendo as mesmas característicasfísicas ainda que tenham diferentes desenhos, representa uma ferramenta muitapoderosa e única de controlar o mau uso das moedas de um país em outro país.

Diferente dos seres humanos, os mecanismos aceitadores de moedas em seuatual estado tecnológico não procuram as características visuais ou gráficas dasmoedas para identificá-las. Como indicado acima, os mecanismos aceitadorestrabalham sobre os dados da forma de onda da corrente e pontos característicosdefinidos.

Foi descoberto que escolhendo criteriosamente o tipo dos metaisdepositados através de eletrogalvanização (eletrodeposição) e manipulando asespessuras assentadas por eletrodeposição das camadas de metal, o tipo dacorrente induzida gerada por uma moeda pode ser modulada. Se uma ou maisdas camadas eletrodepositadas forem não-magnéticas e o núcleo for feito de ummaterial magnético, tal como aço ou níquel, a intensidade da corrente induzidapode ser modulada. Alternativamente, se uma ou mais das camadas foremmagnéticas e o núcleo for feito de um material não-magnético, tal como, cobre,zinco, estanho, alumínio, prata, ouro, índio, latão ou bronze, a intensidade dacorrente induzida também pode ser modulada. Especificamente, controlando aespessura das camadas da combinação emparelhada dos materiaisnão-magnéticos e magnéticos, a moeda gera correntes induzidas completamentediferentes, que na verdade permitem aos mecanismos aceitadores de moedasdistinguirem moedas mesmo se elas tiverem o mesmo diâmetro, espessura e umpeso parecido ou idêntico.

A eletrodeposição de camada única, particularmente com metais tendopropriedades magnéticas, tais como, níquel e cobalto, demonstrou ter limitaçõesinerentes que tornam difícil a manipulação da assinatura EMS de uma moeda,mesmo modificando características tais como a espessura da moeda.

Com todas as informações descritas acima, a presente invenção fornece:

1) Um processo de eletrodeposição multicamadas que produz compostosmetálicos que superam o problema de ser incapaz de diferenciar entre duasmoedas constituídas pela mesma liga e do mesmo tamanho;

2) Um processo de eletrodeposição multicamadas que produz compostosmetálicos que superam a incapacidade e a dificuldade de calibrar máquinas devenda com precisão e exatidão a fim de reconhecer uma moeda de açoeletrodepositado monocamadas, particularmente quando o materialeletrodepositado é magnético, tal como níquel ou cobalto.

3) Um processo de eletrodeposição multicamadas que impede a falsificaçãode moedas feitas de materiais eletrodepositados porque a ordem das camadas demetal revestidas e as espessuras de eletrodeposição das camadas podem serdefinidas e controladas de uma maneira reproduzível para que a moeda possagerar a mesma corrente induzida, ou seja, a mesma assinatura EMS.

4) Um processo de eletrodeposição multicamadas que produz compostosmetálicos onde o núcleo possa ser aço sobre o qual possa ser depositado níquele depois um metal não-magnético, tal como cobre, latão ou bronze como um parem camadas e a assinatura EMS seja controlada definindo a espessura dascamadas de metal depositadas.

Alternativamente, o par magnético e não-magnético pode ser eletrodepositado naseqüência inversa, isto é, cobre sobre aço seguido por níquel. A chave está nocontrole das espessuras das camadas dos metais depositados.

5) Um processo de eletrodeposição multicamadas onde (1) um metalmagnético, tal como níquel ou cobalto é eletrodepositado sobre um núcleo de açomagnético, depois (2) um metal não-magnético tal como, mas não limitados a,cobre, latão, bronze ou zinco é depositado e (3) uma camada externa de níquel éeletrodepositada a fim de controlar o sinal eletromagnético do produto compostometálico. Isto é alcançado através do controle das espessuras dos metaisdepositados. A camada externa de níquel pode ser de qualquer outro metal,magnético (tal como cromo) ou não-magnético, para efeito visual de cor e/ouresistência ao desgaste.

6) Um processo de eletrodeposição multicamadas por meio do qual ummetal magnético, tal como níquel ou cobalto é depositado sobre um núcleo demetal não-magnético, tal como, cobre, latão ou bronze, para formar umacombinação de metal magnético e não-magnética emparelhada a fim de controlara assinatura EMS. Isto é alcançado controlando a espessura do níquel ou cobaltodepositado.

7) Um processo de eletrodeposição multicamadas por meio do qual (1) ummetal magnético, tal como, níquel, é depositado sobre um núcleo de aço, depois(2) um metal não-magnético, tais como cobre, zinco, latão, bronze é depositado e(3) uma outra camada de metal magnético tal como níquel é depositada. Umacamada final de prata ou ouro é depositada para controlar o sinal eletromagnéticodo produto composto. Isto é alcançado através do controle das espessuras dosmetais depositados. A camada externa de prata ou ouro é depositada paraproporcionar uma aparência de valor adicional e modificar a condutividade ou acor da combinação do produto composto (níquel - prata ou níquel - ouro), além doprimeiro par da combinação magnético - não-magnético (níquel-cobre).

Outros objetivos, vantagens e características da presente invenção ficarãoevidentes após a leitura da seguinte descrição não-restritiva das configuraçõesdeste, dada na forma de exemplo apenas com referência aos desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

Figura 1: Condutividade de diferentes compostos metálicos.

Figura 2: Processos de Eletrodeposição (A) A tecnologia de camada únicaapresenta um revestimento de metal sobre um pedaço de aço, tal como, níquelsobre aço para moedas brancas, cobre sobre aço para moedas vermelhas ebronze ou latão sobre aço para moedas amarelas; (B) A tecnologia demulticamadas da Royal Canadian Mint (RCM) utiliza mais que uma camada derevestimento, por exemplo, no caso de moedas vermelhas e amarelas, níquelsobre aço seguido por cobre, bronze ou latão, dependendo da cor escolhida paraa moeda; e (C) Em uma configuração, a tecnologia de multicamadas RCM utilizatrês camadas para produção de moedas brancas, onde a primeira camada é deníquel, a segunda camada é de cobre e a terceira camada é de níqueleletrodepositado sobre cobre, criando um sanduíche de camadas.

Figura 3: EMSs de diferentes compostos metálicos a 60 khz.

Figura 4: Camada de cobre e EMSs dos pedaços de metaisEletrodepositados.

Figura 5: Correlação entre a espessura do cobre e a CondutividadeInterna 1 (IC1).

Figura 6: Análises de condutividade de IC1 por população.

DESCRIÇÃO DETALAHDA DA INVENÇÃO

Todos os aceitadores de moedas são projetados para trabalhar de acordocom o princípio de indução. Um aceitador de moedas é projetado para manter asbobinas (sensores) ativas sob energia em 2 ou 3 freqüências diferentes(normalmente, 2 freqüências: alta (240 kHz e superior) e baixa (60 kHz e inferior)).As bobinas são suficientemente removidas de modo que nenhuma correntesignificativa seja captada por um analisador de corrente conectado nas bobinasativas.

Quando uma moeda é introduzida em um aceitador de moedas, o(espaço) intervalo entre as moedas é rápida e temporariamente fechado e umacorrente é induzida conforme a moeda passa pelas bobinas (sensores). Aindutância dos sensores combinada com a corrente parasita na moeda gera duas(2) correntes elétricas senoidais, devido a dois (2) conjuntos diferentes de bobinasem duas (2) freqüências diferentes.

O analisador de corrente combina as 2 correntes, que são entãoanalisadas em vários pontos identificados como sinais EMS.[0029] Os EMSs captados são analisados com algoritmos proprietáriosespecíficos para cada modelo e marca de aceitador de moedas. Os EMSs sãoconvertidos para dados identificados como parâmetros.

Os EMSs são dependentes do tamanho (diâmetro), massa (espessura demargem e peso) e tipo de metais (ou ligas) utilizados para fazer as moedas.

Portanto, as moedas de mesma liga e aproximadamente o mesmodiâmetro não podem ser diferenciadas pelos aceitadores de moeda. Por exemplo,a moeda norte-americana de cinco (5) centavos e a moeda canadense de cinco(5) centavos (datada antes de 1999) são feitas de cuproníquel (75% cobre e 25%níquel) e não podem ser diferenciadas pelos aceitadores de moedas existentes nomercado.

As deficiências da atual tecnologia de reconhecimento e discriminação demoedas podem ter graves conseqüências para a economia de um país. No casodas moedas norte-americanas e canadenses de cinco (5) centavos, o problema éaceito porque seus valores de face são aproximadamente os mesmos. Paraoutros países, entretanto, as ramificações econômicas podem ser muito graves sesuas taxas de câmbio forem muito diferentes, porque se as moedas de doispaíses forem exatamente ou quase do mesmo diâmetro, tamanho, espessura,peso e/ou mesma liga, elas podem ser usadas permutavelmente nas máquinas devenda. Isto abre portas para fraudes e falsificações, uma vez que os sensores dasmáquinas de venda não consideram os projetos visuais ou ilustrativos parareconhecer e diferenciar as moedas.

O objetivo desta invenção é a criação de compostos metálicos que sãoapropriados para a produção de moedas. Os produtos de cunhagem resultantessão únicos uma vez que ajudam a eliminar os problemas associados a moedasmuito parecidas que tem contaminado várias economias européias,norte-americanas e asiáticas. Muitas nações têm uma grande base de serviços decomercialização automatizados que contam com o uso de moedas, incluindomáquinas automáticas de confeitaria, máquinas de sanduíche, telefones,máquinas distribuidoras de bebidas leves, máquinas de café, serviços públicos detrânsito, medidores de estacionamento, pedágios em estradas, cassinos emáquinas de jogos. As novas moedas da presente invenção devem ser úteis paratais serviços.

Como os aceitadores de moedas possuem diferentes meios e formas decapturar e gravar os sinais EMSs a melhor maneira, de ilustrar e explicar oconceito, é relacionar as características metálicas a sua condutividade atualmedida em IACS% (porcentagem padrão internacional de cobre temperado).

A Figura 1 mostra a condutividade típica de diferentes ligas em diferentesfreqüências. O número de identificação de moeda (número de moeda 1 até onúmero de moeda 80) aparece no eixo Xea condutividade do metal medida emIACS% aparece no eixo Y. As medições foram realizadas usando um medidor decondutividade Dr. Foerster's™ em diferentes freqüências.

A Figura 1 mostra que cada produto de metal, por exemplo, cuproníquelou aço inoxidável, tem sua própria condutividade em uma freqüência fixa. Oproduto identificado como RCM (para Royal Canadian Mint) Ni-Cu-Ni (5-15-5) éum produto que consiste de um núcleo de aço de baixo teor de carbono (SAE1006) eletrodepositado com uma camada de níquel de 5 mícrons, depois umacamada de cobre de 15 mícrons e, em seguida, uma camada final de níquel de 5mícrons.

A diferença entre os pedaços de metais de camada única e os pedaços demetais Multicamada RCM é mostrada na Figura 2. A Patente Canadense N02.019.568 (Truong et al.), que corresponde à Patente Norte-Americana N05.139.886 e a Patente Norte-Americana N0 5.151.167, descreve um processo deeletrodeposição que é apropriado para os propósitos da presente invenção. Todasestas patentes são aqui incorporadas por referência.

Voltando agora para a Figura 1, os pedaços de metais Multicamada RCM(7.5-20-7.5) mostram que eles possuem uma pequena faixa de valores decondutividade, na freqüência de 60 kHz, entre 20 e 28 IACS%. Lembre-se que oeixo X representa um número de moeda de amostra. Cada número de moeda temum valor IACS% em uma freqüência. Por exemplo, a moeda 4 possui um valor de24 IACS% e a moeda 7 tem um valor de 22 IACS%. A pequena variação é devidaao fato de que é muito difícil controlar a espessura exata dos depósitos de níquele de cobre eletrodepositados porque o depósito é feito através de chapeamentoeletrogalvânico, um processo conhecido pelos especialistas da técnica. Odepósito por eletrodeposição pode variar um pouco de moeda para moeda.

A Figura 1 também mostra que o produto RCM Ni-Cu-Ni (15-2-15) temuma faixa de condutividade diferente. Ele foi eletrodepositado com 15 mícrons deníquel, 2 mícrons de cobre, 15 mícrons de níquel.

A Figura 3 mostra o sinal EMS do aço, da eletrodeposição RCM Ni-Cu-Nimulticamada especial e do cuproníquel em 60 khz.

Em comparação, o sinal EMS de uma monocamada de níquel em aço a60 kHz gravita ao redor de 110% IACS, que é o EMS aproximado do aço. A faixade valores reflete a forte natureza magnética do aço e níquel. Em termos práticos,as variações associadas aos produtos monocamada são muito numerosas paraserem consideradas úteis pelos fabricantes de máquinas de venda para calibraros aceitadores de moedas. Além disso, o aço não pode ser considerado como ummaterial de cunhagem pelas seguintes razões: ele enferruja, é um material muitocomum e se uma moeda for feita apenas de aço, ela pode ser facilmentefalsificada por alguém equipado para cortar um disco de aço do tamanho correto.

Como indicado acima, o aço e o níquel são magnéticos e o açoeletrodepositado de níquel também é magnético. Para tornar uma liga metálicamenos magnética e fornecer um sinal EMS mais estável de modo que possa serusado nas faixas planejadas pelos fabricantes de máquinas de venda paracalibragem, algo tem que estabilizar o valor EMS dentro de uma faixa estreitadesejada pela indústria de venda.

Um material eletrodepositado que pode afetar substancialmente acondutividade da corrente elétrica de uma moeda e que pode ser alteradomodificando a espessura do material, fornece meios para controle e variação dacondutividade e, portanto, dos sinais EMSs das moedas. Além disso, se um metalpode negar os efeitos de magnetismo, os níveis de magnetismo podem servariados e, portanto, os valores EMS podem ser modulados.

O cobre puro é muito condutivo, oferece baixíssima resistência ao fluxode corrente elétrica e é não-magnético. Outros metais ou misturas que podem serconsideradas para a produção de moedas são, sem limitação, alumínio, zinco,estanho, prata, ouro, índio, latão e bronze.

Quando um metal não-magnético é eletrodepositado sobre o aço, o valormagnético total da combinação "metal não-magnético - aço" agrupado pode seralterado. Trata-se de uma importante consideração para modulação daintensidade magnética de um composto metálico, permitindo flexibilidade naalteração dos valores EMS dos metais formados. Além disso, através da variaçãoda espessura da camada de metal não-magnética depositada sobre o aço, podemser concedidos vários graus de magnetismo ao par não-magnético - açocombinado. Essas descobertas significativas podem servir como uma ferramentapoderosa no controle dos valores EMS das moedas e, assim, na prevenção defraudes.

Além disso, a grau de condutividade elétrica pode afetarsignificativamente a intensidade da corrente elétrica que passa através do parnão-magnético - aço. Em outras palavras, o valor EMS das moedas pode sercontrolado através da seleção criteriosa da espessura dos metais ou ligas oucombinação de metais ou ligas, depositadas sobre o aço. Por exemplo,combinando metais, tais como cobre, níquel e aço, as propriedades magnéticas ea condutividade elétrica destes metais podem ser combinadas, vantajosamente,para alterar o valor EMS das moedas resultantes fornecendo a cada tipo demoeda uma faixa de valores específicos, que pode ser usada pelos aceitadoresde moedas para reconhecer, diferenciar, discriminar e finalmente, aceitar ourejeitar as moedas.

EXEMPLOS

Exemplo 1: Para. ilustrar o controle que pode ser exercido nos sinaiseletromagnéticos das moedas da presente invenção, foi conduzida uma série deexperimentos de eletrodeposição. Foram feitas diferentes espessuras dedepósitos de níquel e cobre, em camadas alternadas, nos pedaços de aço. Acondutividade do efeito combinado das camadas de níquel e cobre em diferentesfreqüências foi medida e foram obtidos diferentes resultados, conformeantecipados.

A Figura 4 ilustra a diferença nas propriedades eletromagnéticas dosmetais combinando camadas de níquel e cobre. Especificamente, este gráficomostra a resistividade dos pedaços eletrodepositados em multicamadas conformeo nível do conteúdo de cobre era variado, enquanto as camadas de níquel erammantidas constantes. O eixo X mostra o número do pedaço de moeda enquanto oeixo Y mostra a resistividade das moedas medidas em 60 kHz com um medidorde condutividade Dr. Foerster.

Cada camada exerce uma determinada influência sobre o valor EMS dasmoedas. Diferentes metais possuem diferentes influências. Os testes têmmostrado que alterações na espessura da camada de cobre parecem afetar maiso valor EMS.

A tendência de mudança da condutividade elétrica é muito clara a partirda Figura 4. A Multi 2 (7-14-7) com 14 mícrons de cobre tem, em média, umaresistividade menor que a Multi 3 (7-12-7) com 12 mícrons de cobre. A Multi 1(7-20-7) tem a resistividade média mais baixa com 20 mícrons de cobre.Exemplo 2: Em outro conjunto de experimentos, foram registrados os valoresEMS de um grande número de moedas. Essas moedas, que forameletrodepositados através de um processo de eletrodeposição por multicamadas,tal como aquele descrito na Patente Canadense N0 2.019.568 (Truong et al.),foram deixadas passar através de um classificador de moedas comercial, ScanCoin 4000 (Figura 5). Os valores registrados, identificados como IC1(condutividade interna na bobina 1) foram plotados contra a espessura do cobreencontrada através de seções transversais das moedas, montando as moedaspara observação metalográfica e medindo oticamente a espessura das diferentescamadas de cobre e níquel nas moedas.

A camada de níquel interna é claramente constante em 6 mícrons e acamada de níquel externa é de aproximadamente entre 10 e 11,5 mícrons. Acamada de cobre varia entre 4 a 24 mícrons.

A Figura 5 mostra uma correlação direta entre a espessura do cobre e osvalores IC1 registrados pelo classificador Scan Coin.

Exemplo 3: Em outra série de experimentos, três (3) diferentes tipos de pedaçosde metais foram eletrodepositados com os seguintes arranjos de condições deespessura de eletrodeposição:

Espessura de Eletrodeposição

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Os pedaços de metais foram cunhados em moedas e as moedas forampassadas através do classificador comercial de moeda ScanCoin, modelo 4000,que mede a condutividade da moeda.

A Figura 6 mostra a análise de condutividade por população no eixo Xenquanto o eixo Y da moeda mostra os valores de condutividade para todas as 3amostras. As 3 representações (no lado direito da Figura 6) são distribuiçõestípicas de uma curva em forma de sino dos mesmos dados para os 3 tipos depedaços de metais. Mais uma vez, pode ser visto que conforme a espessura dacamada de cobre é alterada, a condutividade das moedas também muda e essasdiferenças permitem ao leitor de moedas do classificador de moeda ScanCoindiferenciar, reconhecer e classificar as moedas.

Deve ser observado que, para fins práticos, as diferenças nos pesos das3 moedas não são perceptíveis porque a diferença de uns poucos mícrons decobre é da ordem de 0,005g a 0,01 g.

Esta invenção fornece portanto uma ferramenta bastante poderosa paraalterar o valor EMS das moedas. Ela é única uma vez que o processo tornapossível alterar a condutividade elétrica de moedas metálicas, o que não épossível com as ligas metalúrgicas convencionais.

Os usos práticos desta invenção são enormes tendo em vista que estemétodo fornece meios para alterar as propriedades elétricas e físicas de moedassem precisar mudar substancialmente as composições da liga. O processo éúnico, muito econômico e fornece um método excelente para criar diferentessinais eletromagnéticos para diferenciação de moedas, o que não é possívelatravés de outros meios.

Cada liga tem seu próprio EMS. Uma pequena mudança na composiçãoda liga de cerca de 1 por cento não altera o valor EMS da liga. Na eletrodeposiçãopor multicamadas, é possível alterar o valor EMS do produto de metal,significativamente, fazendo uma alteração criteriosa da ordem de uns poucosmícrons no depósito da camada de cobre, o que representa uma mudança demenos que 0,005 por cento do peso da moeda.

Este conceito se aplica a um depósito de 2 ou mais camadas de metais,onde pelo menos uma das quais é não-magnética, tal como, cobre, zinco, estanho,alumínio, prata, ouro, índio, latão ou bronze.

As configurações da invenção descritas acima são fornecidas apenascomo exemplos. Variações, alterações e modificações podem ser feitas nasconfigurações particulares descritas aqui por aqueles com habilidade na técnicasem sair do escopo da invenção, conforme definido nas reivindicações anexas.

Claims (30)

1. Um composto metálico caracterizado por compreender:Uma camada núcleo feita de um metal ou liga não-magnética; eUma segunda camada eletrodepositada sobre a referida camada núcleoconsistindo de um metal ou liga magnética.

2. Um composto metálico caracterizado por compreender:Uma camada núcleo feita de um metal ou liga magnética; eUma segunda camada eletrodepositada sobre a referida camada núcleoconsistindo de um metal ou liga não-magnética.

3. Um composto metálico caracterizado por compreender:Uma camada núcleo consistindo de um metal ou liga magnética;Uma camada intermediária consistindo de um metal ou liga magnéticaeletrodepositada sobre a referida camada núcleo; eUma camada externa consistindo de um metal ou liga não-magnéticaeletrodepositada sobre a referida camada intermediária.

4. Um composto metálico conforme definido na reivindicação 3, caracterizadopor compreender um metal ou liga magnética eletrodepositada sobre areferida camada externa para formar uma quarta camada.

5. Um composto metálico conforme definido na reivindicação 4, caracterizadopor compreender um metal ou liga não-magnética eletrodepositada sobre areferida quarta camada para formar uma quinta camada.

6. Um composto metálico conforme definido na reivindicação 3, caracterizadopor compreender um metal ou liga não-magnética eletrodepositada sobre areferida camada externa para formar uma quarta camada.

7. Um composto metálico conforme definido na reivindicação 6, carâcterjzadopor compreender um metal ou liga magnética eletrodepositada sobre areferida quarta camada para formar uma quinta camada.

8. Um composto metálico caracterizado por compreender:Uma camada núcleo consistindo de um metal ou liga magnética;Uma camada intermediária consistindo de um metal ou liga não-magnéticaeletrodepositada sobre a referida camada núcleo; eUma camada externa consistindo de um metal ou liga magnéticaeletrodepositada sobre a referida camada intermediária.

9. Um composto metálico conforme definido na reivindicação 8, caracterizadopor compreender um metal ou liga magnética eletrodepositada sobre areferida camada externa para formar uma quarta camada.

10. Um composto metálico conforme definido na reivindicação 9, caracterizadopor compreender um metal ou liga não-magnética eletrodepositada sobre areferida quarta camada para formar uma quinta camada.

11. Um composto metálico conforme definido na reivindicação 8, caracterizadopor compreender um metal ou liga não-magnética eletrodepositada sobre areferida camada externa para formar uma quarta camada.

12. Um composto metálico conforme definido na reivindicação 11,caracterizado por compreender um metal ou liga magnéticaeletrodepositada sobre a referida quarta camada para formar uma quintacamada.

13. Um composto metálico caracterizado por compreender:Uma camada núcleo consistindo de um metal ou liga não-magnética;Uma camada intermediária consistindo de um metal ou liga magnéticaeletrodepositada sobre a referida camada núcleo; eUma camada externa consistindo de um metal ou liga não-magnéticaeletrodepositada sobre a referida camada intermediária.

14. Um composto metálico conforme definido na reivindicação 13,caracterizado por compreender um metal ou liga magnéticaeletrodepositada sobre a referida camada externa para formar uma quartacamada.

15. Um composto metálico conforme definido na reivindicação 14,caracterizado por compreender um metal ou liga não-magnéticaeletrodepositada sobre a referida quarta camada para formar uma quintacamada.

16. Um composto metálico conforme definido na reivindicação 13,caracterizado por compreender um metal ou liga não-magnéticaeletrodepositada sobre a referida camada externa para formar uma quartacamada.

17. Um composto metálico conforme definido na reivindicação 16,caracterizado por compreender um metal ou liga magnéticaeletrodepositada sobre a referida quarta camada para formar uma quintacamada.

18.Um composto metálico caracterizado por compreender:Uma camada núcleo consistindo de um metal ou liga não-magnética;Uma camada intermediária consistindo de um metal ou liga não-magnéticaeletrodepositada sobre a referida camada núcleo; eUma camada externa consistindo de um metal ou liga magnéticaeletrodepositada sobre a referida camada intermediária.

19. Um composto metálico conforme definido na reivindicação 18,caracterizado por compreender um metal ou liga magnéticaeletrodepositada sobre a referida camada externa para formar uma quartacamada.

20. Um composto metálico conforme definido na reivindicação 19,caracterizado por compreender um metal ou liga não-magnéticaeletrodepositada sobre a referida quarta camada para formar uma quintacamada.

21. Um composto metálico conforme definido na reivindicação 18,caracterizado por compreender um metal ou liga não-magnéticaeletrodepositada sobre a referida camada externa para formar uma quartacamada.

22. Um composto metálico conforme definido na reivindicação 21,caracterizado por compreender um metal ou liga magnéticaeletrodepositada sobre a referida quarta camada para formar uma quintacamada.

23. Um composto metálico conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 21, caracterizado pelo fato de o referido metal ou ligamagnética é selecionado a partir do grupo consistindo de níquel, cobalto,cromo, aço inoxidável e aço austenítico-férrico.

24. Um composto metálico conforme definido em qualquer uma dasreivindicações 1 a 21, caracterizado pelo fato de o referido metal ou liganão-magnética é selecionado a partir do grupo consistindo de cobre, zinco,estanho, alumínio, prata, ouro, índio, latão e bronze.

25. Um composto metálico conforme definido em qualquer uma dasreivindicações 1 a 21, caracterizado pelo fato de o referido metal ou ligamagnética é níquel, cromo, aço ou aço austenítico-férrico e o referido metalou liga não-magnética é cobre, zinco, estanho, alumínio, prata, ouro, índio,latão ou bronze.

26. Uso de um composto metálico conforme definido em qualquer uma dasreivindicações 1 a 25, caracterizado para a fabricação de uma moeda ouunidade de moeda corrente.

27. Método de fabricação de um composto metálico conforme definido emqualquer uma das reivindicações 1 a 25, caracterizado por ser baseado emeletrodeposição por multicamadas.

28. Método conforme definido na reivindicação 27, caracterizado pelo fato de areferida eletrodeposição é uma eletrodeposição galvânica.

29. Método de modulação de EMS de um composto metálico caracterizado porconsistir do uso de pelo menos um metal ou liga magnética e do uso depelo menos um metal ou liga não-magnética para fazer uma combinaçãode metal magnético e não-magnético emparelhada.

30. Método conforme definido na reivindicação 29, caracterizado pelo fato de oEMS ser modulado através do controle da espessura da combinação demetal magnético e não-magnético emparelhado ou de um ou mais dosmetais ou ligas utilizados para fazer o composto metálico.