CN111109782A

CN111109782A - 一种防伪镍包钢硬币及其制作工艺

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Publication number: CN111109782A
Application number: CN201911348736.7A
Authority: CN
Inventors: 张勃; 宋金华; 周洪国; 谢欣锐; 马军; 黄旋; 宣皓杰
Original assignee: Shanghai Mint Co ltd; China Banknote Printing and Minting Corp
Current assignee: Shanghai Mint Co ltd; China Banknote Printing and Minting Corp
Priority date: 2019-12-24
Filing date: 2019-12-24
Publication date: 2020-05-08

Abstract

本发明涉及一种防伪镍包钢硬币，在硬币的正反面同时设置隐形图案、微缩文字和暗记，在硬币的边部设置边部滚字，隐形图案为双面隐形图案,隐形图纹雕刻深度为0.01～0.09mm，雕刻刀角度15～40°；微缩文字为字母、数字或者汉字，笔画宽度小于等于0.1mm，字符高度小于等于0.35mm；暗记为字母、数字或点线组合而成的图案，暗记的笔画宽度小于等于0.1mm，字符高度小于等于0.35mm。将多种防伪技术集合在同一个镍包钢硬币上，克服了现有技术防伪技术单一的问题，提升了镍包钢硬币的大众防伪水平和机读防伪能力，同时改进了工艺，使得在材质较硬的镍包钢硬币上可以进行多种防伪技术的加工和处理。

Description

一种防伪镍包钢硬币及其制作工艺

技术领域

本发明涉及硬币防伪的技术领域，具体地说是一种防伪镍包钢硬币及其制作工艺,尤其涉及一种组合多种防伪技术的镍包钢硬币及其制作工艺。

背景技术

隐形图纹、微缩文字、暗记和边部滚字都是硬币常用的防伪手段，硬币上一般多采用1～2种防伪技术，如1996版1元硬币采用了边部滚字技术，新版2加元硬币采用了隐形图纹和微缩图纹两种防伪技术；采用三种防伪技术的硬币较少，且其材质多为铜合金。

相对于铜合金来说，钢芯镀镍材质硬币具有较高的硬度，限制了防伪技术在其上的应用，目前镍包钢硬币上使用的防伪技术较为单一，随着制假者技术能力的提升，迫切需要提升镍包钢硬币的防伪水平。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的一种防伪镍包钢硬币及其制作工艺，通过在硬币的正反面同时设置隐形图案、微缩文字和暗记，在硬币的边部设置边部滚字，提升了防伪性能；同时该硬币具有电磁机读特征。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种防伪镍包钢硬币，其特征在于：在硬币的正反面同时设置隐形图案、微缩文字和暗记，在硬币的边部设置边部滚字，隐形图案为双面隐形图案, 隐形图纹雕刻深度为0.01～0.09mm，雕刻刀角度15～40°；微缩文字为字母、数字或者汉字，笔画宽度小于等于0.1mm，字符高度小于等于0.35mm；暗记为字母、数字或点线组合而成的图案，暗记的笔画宽度小于等于0.1mm，字符高度小于等于0.35mm。

优选的，微缩文字笔画宽度0.02～0.10mm，字符高度0.20～0.35mm；暗记笔画宽度0.02～0.10mm，字符高度0.20～0.35mm。

进一步，边部滚字为阴文字符或者阳文字符。

一种防伪镍包钢硬币的制作工艺，其特征在于：制作工艺步骤如下：a、在硬币的设计图稿上设计双面隐形图案、微缩文字和暗记，然后将设计图稿转换成雕刻文件；b、将雕刻文件导入电脑雕刻机中进行雕刻形成原模；c、对原模进行多次翻压和退火工艺后形成印模，对印模进行抛光处理和监控检测，达标后备用；d、将含有电磁信号的镍包钢坯饼边部通过滚字设备进行边部滚字处理，边部滚字后的镍包钢坯饼采用翻压好的印模通过压印机在镍包钢材质的边部滚字坯饼上进行压印，制作出具有双面隐形图纹、微缩文字、暗记、边部滚字多种组合防伪技术以及含有电磁信号的镍包钢硬币。

优选的，a步骤中，采用激光雕刻机对原模进行隐形图案、微缩文字和暗记的加工处理，形成雕刻文件。

优选的，d步骤中，镍包钢坯饼制作过程中，采用控制镀镍层厚度和退火温度的方法，可以得到具有电磁信号的镍包钢坯饼。

相对于现有技术，本发明的技术方案除了整体技术方案的改进，还包括很多细节方面的改进，具体而言，具有以下有益效果：

1、本发明所述的改进方案，在硬币的正反面同时设置隐形图案、微缩文字和暗记，在硬币的边部设置边部滚字，将多种防伪技术集合在同一个镍包钢硬币上，克服了现有技术防伪技术单一的问题，提升了镍包钢硬币的防伪水平；

2、本发明的技术方案中，在硬币的各个部位进行加工防伪标记，同时隐藏暗记，增加了硬币的防伪性能；

3、本发明在制作工艺时，进行多次的翻压制得印模，保证了印模的精细程度，能够更好展现双面隐形图案、微缩文字和暗记，使得硬币的技术性价值大大提升；

4、本发明制作工艺合理，制作效果佳，硬币印制后清晰度高，具有很好的市场前景和应用价值。

附图说明

图1为本发明的制作工艺流程图。

图2、3为本发明的一个具体实施例的镍包钢硬币正反示意图。

图4、5为本发明的另一个具体实施例的镍包钢硬币正反示意图。

附图标记：

1隐形图案、2微缩文字、3滚字、4暗记。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种防伪镍包钢硬币，具体参见图2，其与现有技术的区别在于：在硬币的正反面同时设置隐形图案、微缩文字和暗记，在硬币的边部设置边部滚字，隐形图案为双面隐形图案, 隐形图纹雕刻深度为0.01～0.09mm，雕刻刀角度15～40°；微缩文字为字母、数字或者汉字，笔画宽度小于等于0.1mm，字符高度小于等于0.35mm；暗记为字母、数字或点线组合而成的图案，暗记的笔画宽度小于等于0.1mm，字符高度小于等于0.35mm。

具体来说，所述隐形图纹为双面隐形图纹，其图纹特征为字母、数字、符号或图形图案。微缩文字为字母、数字或汉字，其笔画宽度不超过0.10mm、字符高度不超过0.35mm。暗记为字母、数字或点线组合图案，其笔画宽度不超过0.10mm、字符高度不超过0.35mm。边部滚字为字母、符号、数字或图纹，滚字字符沿硬币的边部圆周均匀分布、对称分布或错位分布。

在一个实施例中，在硬币的正反面同时设置隐形图案、微缩文字和暗记，在硬币的边部设置边部滚字，隐形图案为双面隐形图案。其中，微缩文字笔画宽度0.02～0.10mm，字符高度0.20～0.35mm；暗记笔画宽度0.02～0.10mm，字符高度0.20～0.35mm。边部滚字为阴文字符或者阳文字符。

具体参见图2、图3中，在圆形镍包钢硬币正面中心位置设计“S”和“H”两种双面隐形图纹1，从上向下或者从下向上观察，在硬币同一部位可以看到“S”或者“H”，在正面垂直方向观察，两种隐形图纹则都不可见；在隐形图纹下部设置“RMB”微缩文字2，其在10～40倍放大镜下观察完整清晰；在硬币背面花卉右下方处设置“B”暗记4，其在高倍显微镜下观察清晰完整；在边部圆柱体上设有对称排列的“* * *”滚字字符3，滚字3为符号沿硬币边部圆周均匀分布，滚字3为向内凹入即阴文字符设置在边部圆柱体上。

在另一个实施例中，参见图4、图5中，在圆形镍包钢硬币正面中心位置设计“□”和“☆ ☆”两种双面隐形图纹1，从上向下或者从下向上观察，在硬币同一部位可以看到“□”或者“☆ ☆”，在正面垂直方向观察，两种隐形图纹则都不可见；在隐形图纹右侧下方设置“zhong”微缩文字2，其在10～40倍放大镜下观察完整清晰；在硬币背面花卉中心部位设置“G”暗记4,其在高倍显微镜下观察清晰完整；在边部圆柱体上设有对称排列的“R M B”滚字字符3，滚字3为字母沿硬币边部圆周均匀分布，滚字3为向外凸出即阳文字符设置在边部圆柱体上。

在一个具体的实施工艺中，制作工艺步骤如下：a、在硬币的设计图稿上设计双面隐形图案、微缩文字和暗记，然后将设计图稿转换成雕刻文件；b、将雕刻文件导入电脑雕刻机中进行雕刻形成原模；c、对原模进行多次翻压和退火工艺后形成印模，对印模进行抛光处理和监控检测，达标后备用；d、将含有电磁信号的镍包钢坯饼边部通过滚字设备进行边部滚字处理，边部滚字后的镍包钢坯饼采用翻压好的印模通过压印机在镍包钢材质的边部滚字坯饼上进行压印，制作出具有双面隐形图纹、微缩文字、暗记、边部滚字多种组合防伪技术以及含有电磁信号的镍包钢硬币。a步骤中，采用激光雕刻机对原模进行隐形图案、微缩文字和暗记的加工处理，形成雕刻文件。

c步骤中，进行两次翻压印模，将印模对原模进行第一次翻压，第一翻压为尖顶翻压，尖顶翻压之后就成了印模，尖顶表面呈圆锥形，这样有利于翻压后图文清晰饱满，翻压然后进行真空软化退火，真空炉加热至860℃，保温2小时，然后随炉冷却至室温；将印模再次对准原模图案后进行第二次翻压,第二次翻压为平面翻压，然后将翻压后印模在真空炉加热到1000～1100℃，保温1小时，然后氮气冷却淬火处理，再在500～550℃保温2.5小时进行二次回火处理，再将回火后的印模抛光；将印模热处理后进行抛光；采用视频显微镜对印模进行局部放大检测，确保印模表面隐形图纹、微缩文字、暗记防伪要素清晰完整。印模在镀上AlTiN膜后采用硅胶颗粒喷砂抛光处理。d步骤中，制作带有电磁性能的镍包钢坯饼，钢坯饼表面的镀镍层厚度范围为15～35um,退火温度范围为500～950℃，保温时间0.5～1h。获得的带有电磁性能的镍包钢坯饼，其涡流抗压参数L达到400-475，涡流阻压参数R达到300-375。

在另一个具体的实施例中，首先，通过计算机辅助软件AutoCAD、Type3与CorelDRAW软件在硬币设计图稿上的不同部位分别设计双面隐形图纹、微缩文字和暗记等防伪技术。

其次，通过CAM软件Artcam将包含双面隐形图纹、微缩文字和暗记的图稿转换成雕刻文件，采用精度达到0.02mm的激光雕刻机对隐形图纹、微缩文字和暗记进行加工,同时设定隐形图纹雕刻深度为0.01～0.09mm，雕刻刀角度15～40°；设定微缩文字笔画宽度0.02～0.10mm，字符高度0.20～0.35mm；设定暗记笔画宽度0.02～0.10mm，字符高度0.20～0.35mm。再将雕刻文件导入电脑雕刻机中进行原模雕刻。

接着，由于镍包钢材质的硬度较高，压印过程中，双面隐形图纹、微缩文字、暗记的损失与变形相较于其它硬币材质较大，为了降低压印过程中双面隐形图纹、微缩文字、暗记的的损失与变形，采用多次翻压的方式翻压印模，确保印模上双面隐形图纹、微缩文字、暗记的深度不发生损失以及图纹不发生变形，具体是将经过一次翻压后的印模进行真空软化退火，其退火工艺为：真空炉加热至860℃，保温2小时，然后随炉冷却至室温。将降低硬度的印模重新再用原模对准图案后翻压一次，经过二次翻压后，印模上的图纹翻压得更加清晰饱满，双面隐形图纹、微缩文字、暗记的损失与变形就更小，这样可以保证镍包钢产品上双面隐形图纹、微缩文字、暗记的清晰度。

为保证隐形图纹、微缩文字、暗记防伪元素的清晰度，需要翻压印模用的尖顶、印模本身具有较高的表面质量，对其光洁度和平整性均提出了更高的要求，为此对尖顶、印模抛光工艺进行了优化改进，具体是在尖顶抛光中采用机抛设备Gerber BP-MX进行抛光，大幅降低了抛光后尖顶的表面粗糙度，抛光后尖顶表面细腻、几乎无缺陷残留，保证翻压后印模表面各防伪元素的清晰度；印模热处理后的抛光采用SMAP抛光机机械抛光，保证印模表面各防伪元素效果的一致性，避免出现隐形图纹区域不宜刷亮、微缩文字被抛浅的问题；印模镀AlTiN膜(铝钛氮膜)后抛光采用硅胶颗粒喷砂抛光处理替代传统的手工抛光处理，保证表面镜面效果的一致性。这里印模镀膜后抛光所使用的可再生硅胶颗粒，使用时间较布轮可延长2～3月。

然后，在印模抛光后采用显微镜加强对表面隐形图纹、微缩文字、暗记防伪元素的检测，确保其图纹深度、笔画宽度等符合工艺要求；在模具成品机检设备中增加隐形雕刻检测模块，对微缩文字等特征点做局部监控检测，提高检测精度，对暗记、隐形雕刻这类特征点采用视频显微镜进行放大检测,这里的检测精度可达到0.01mm，保证图文笔划、线条完整，不出现断笔划等缺陷，确保印模表面隐形图纹、微缩文字、暗记防伪要素清晰完整。

最后，通过滚字设备在镍包钢坯饼边部圆柱体上滚上一圈按一定规则整齐排布的字符。采用翻压好的印模通过压印机在镍包钢材质的边部滚字坯饼上进行压印，制作出具有双面隐形图纹、微缩文字、暗记、边部滚字多种组合防伪技术的镍包钢硬币。在压印过程中，由于镍包钢坯饼硬度较高，为确保隐形图纹、微缩文字、暗记防伪要素清晰明显，需要更高的压印力，相对于不含上述防伪要素的镍包钢硬币，其压印力需提升至少10%。压印过程中通过试压几枚产品确定适宜的压力后，一次压印完成，压印速度600枚/min。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种防伪镍包钢硬币，其特征在于：在硬币的正反面同时设置隐形图案、微缩文字和暗记，在硬币的边部设置边部滚字，隐形图案为双面隐形图案，隐形图纹雕刻深度为0.01～0.09mm，雕刻刀角度15～40°；微缩文字为字母、数字或者汉字，笔画宽度小于等于0.1mm，字符高度小于等于0.35mm；暗记为字母、数字或点线组合而成的图案，暗记的笔画宽度小于等于0.1mm，字符高度小于等于0.35mm。

2.根据权利要求1所述的一种防伪镍包钢硬币，其特征在于：微缩文字笔画宽度0.02～0.10mm，字符高度0.20～0.35mm；暗记笔画宽度0.02～0.10mm，字符高度0.20～0.35mm。

3.根据权利要求1所述的一种防伪镍包钢硬币，其特征在于：边部滚字为阴文字符或者阳文字符。

4.根据权利要求1所述的一种防伪镍包钢硬币，其特征在于：隐形图案中设有暗记。

5.根据权利要求1所述的一种防伪镍包钢硬币的制作工艺，其特征在于：制作工艺步骤如下：a、在硬币的设计图稿上设计双面隐形图案、微缩文字和暗记，然后将设计图稿转换成雕刻文件；b、将雕刻文件导入电脑雕刻机中进行雕刻形成原模；c、对原模进行多次翻压和退火工艺后形成印模，对印模进行抛光处理和监控检测，达标后备用；d、将含有电磁信号的镍包钢坯饼边部通过滚字设备进行边部滚字处理，边部滚字后的镍包钢坯饼采用翻压好的印模通过压印机在镍包钢材质的边部滚字坯饼上进行压印，制作出具有双面隐形图纹、微缩文字、暗记、边部滚字多种组合防伪技术以及含有电磁信号的镍包钢硬币。

6.根据权利要求5所述的一种防伪镍包钢硬币的制作工艺，其特征在于：a步骤中，采用激光雕刻机对原模进行隐形图案、微缩文字和暗记的加工处理，形成雕刻文件。

7.根据权利要求5所述的一种防伪镍包钢硬币的制作工艺，其特征在于：c步骤中，进行两次翻压印模，将印模对原模进行第一次翻压，然后进行真空软化退火，真空炉加热至860℃，保温2小时，然后随炉冷却至室温；将印模再次对准原模图案后进行第二次翻压；将翻压后印模在真空炉加热到1000～1100℃，保温1小时，然后氮气冷却淬火处理，再在500～550℃保温2.5小时进行二次回火处理，再将回火后的印模抛光；采用视频显微镜对印模进行局部放大检测，确保印模表面隐形图纹、微缩文字、暗记防伪要素清晰完整。

8.根据权利要求7所述的一种防伪镍包钢硬币的制作工艺，其特征在于：尖顶抛光时采用含0.5～1um金刚石研磨料的羊毛毡进行抛光，抛光时间8～10min，抛光后达到镜面效果，表面粗糙度小于等于0.02um；印模抛光是指印模在镀上铝钛氮膜后采用硅胶颗粒喷砂抛光处理。

9.根据权利要求5所述的一种防伪镍包钢硬币的制作工艺，其特征在于，d步骤中，制作带有电磁性能的镍包钢坯饼，钢坯饼表面的镀镍层厚度范围为15～35um,退火温度范围为500～950℃，保温时间0.5～1h。