WO2017063857A1 - Currency coin and method for producing same - Google Patents

Currency coin and method for producing same Download PDF

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WO2017063857A1
WO2017063857A1 PCT/EP2016/072861 EP2016072861W WO2017063857A1 WO 2017063857 A1 WO2017063857 A1 WO 2017063857A1 EP 2016072861 W EP2016072861 W EP 2016072861W WO 2017063857 A1 WO2017063857 A1 WO 2017063857A1
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WO
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coin
course
base plate
thickness
motif
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PCT/EP2016/072861
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Inventor
Gerd Wagner
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Reischauer Gmbh
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    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B22F10/28—Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A44—HABERDASHERY; JEWELLERY
    • A44C—PERSONAL ADORNMENTS, e.g. JEWELLERY; COINS
    • A44C21/00—Coins; Emergency money; Beer or gambling coins or tokens, or the like
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    • B22F3/12—Both compacting and sintering
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • the invention relates to a course coin and a method for producing the course coin.
  • Conventional currency or circulation coins used as legal tender currency have a base plate with two opposite flat sides and a motif formed on each of the flat sides. On the flat sides, an edge-surrounding edge bar is also formed, which surrounds the motif in each case.
  • the base plate is formed of at least one metallic component, wherein the metallic component is non-precious metal and composed of aluminum, aluminum alloys, iron, iron alloys and copper alloys having a copper content of at most 98 percent by weight.
  • the metals are melted in prescribed alloy and poured into blocks or bands. Thereafter, the metal blocks or strips are alternately rolled and annealed in the annealing furnace to eliminate the casting stress and to form plates of a predetermined thickness.
  • the recrystallization annealing serves to eliminate the hardness produced during rolling. From the plates thus treated flat blanks are punched out with preferably circular or regular polygonal cross-section. Before further processing, the blanks can be polished and optionally electroplated.
  • embossing of the course coins takes place in an embossing tool, in which a negative image of the design is engraved.
  • embossing the material of the blank flows to the formation of the design and, where appropriate, to the formation of an annular edge bar.
  • the edge bar is usually higher than the highest point of the design and is intended to protect it from wear.
  • the coin presses used for the production of course coins work with high cycle numbers, so that the expression of the motifs on the course coins a high pressing force must be spent. Due to the low ductility of the metal alloys used for the production of course coins compared to precious metals, the coin designs on the course coins are only indistinct and often leave a subdued impression. The height of the design over the base plate is often only a few hundredths to a few tenths of a millimeter.
  • a method for the production of metallic coins using powder metallurgy produced coin blanks is known from DE 26 33 323.
  • the powder metallurgical process steps are carried out with the aim to achieve a special material identification of the coin for the purpose of identification against counterfeiting.
  • it is proposed to produce an inhomogeneous distribution of the materials within the coin blank or to add a non-alloyable foreign substance.
  • DE 33 36 526 C1 also describes a method for the production of sintered Regerohlingen for coins and medals.
  • the powder metallurgically produced blanks are polished and then inserted into the die of a coin press and stamped in a conventional manner.
  • Powder metallurgical processes for the production of coins and medals have hitherto remained irrelevant in the industry.
  • the invention further relates to a method for producing the course coin according to claim 6.
  • the course coin according to the invention comprises a base plate with two opposite flat sides and a motif formed on each of the flat sides. On the flat sides, an edge-bordering edge bar is formed, which surrounds the motif.
  • the base plate is formed of at least one metallic component, wherein the metallic component is non-precious metal and composed of aluminum, aluminum alloys, iron, iron alloys and copper alloys having a copper content of at most 98 percent by weight.
  • the coin is characterized by the fact that the relative proportion of the volume of the base plate in the total volume of the price coin is at most 90% and / or the relative proportion of the thickness of the base plate at the maximum pattern thickness is less than 80%.
  • edge bar refers to the raised edge appearing on the flat sides of the course coin, and the circular bar has the shape of a circular ring.
  • Motif refers to all patterns visible on the flat sides of the course coin except for the edge bar. such as labels, numbers and pictorial representations. The fringe and the motif are collectively referred to as "relief”.
  • Maximum Motive Thickness means the extension of the price between each highest point on the subject on the opposite flat sides forming the front and back of the price
  • the “thickness of the base” is the distance between the sides, which is also the size of the coin between two embossing-free fields on the opposite flat sides of the course coin can be understood, in which no motif or edge bar is present.
  • the volume fraction of the base plate in the total volume of the price is on average about 94.5% and may vary between about 92 and 98%.
  • the thickness of the base plate varies in these coins in a range of about 81 to 91%.
  • the course coin according to the invention shows due to the relatively low volume fraction of the base plate and / or in relation to the thickness of the base plate high expansion of the subject better contour sharpness, which serve a user of the course coin at any time as an independent identifier and thus as Security feature against counterfeiting can be classified.
  • the course coin is also more attractive to the user due to the high-quality design.
  • the at least one metallic component of the base plate is formed by a powder metallurgy method or an additive manufacturing method
  • course coins can be easily formed with a thinner base plate and a consequent larger relief volume and at the same time a higher motif thickness.
  • coin metal can be saved.
  • the relief on the base plate by the application of powder metallurgy or layer by layer manufacturing processes can be produced with significantly lower energy consumption and better contour sharpness. This makes it possible to design even more complex motifs, which in turn increase the counterfeiting security and attractiveness of the price coin.
  • the base plate of the course coin according to the invention is preferably circular in plan view. However, it can also be formed in another, preferably regular shape, for example as a regular polygon or oval.
  • the motifs formed on the opposite flat sides of the course coin may be the same or different. As a freely selectable design feature, the motifs are not subject to any restrictions.
  • the circumferential bar formed on the edge of the flat sides surrounding the motifs is preferably higher than the highest elevation of the motif on the respective flat side.
  • the edge bar in plan view of the respective flat side has a width of at least 2 mm, preferably at least 3 mm. Particularly preferably, the width of the edge bar is in a range of 2 to 4 mm.
  • the diameter of the base plate is preferably from 15 to 30 mm. A broadening of the edge bar compared to conventional course coins represents another security feature that can not be obtained on the deformation of semi-finished product blanking.
  • the base plate may be formed from a single metallic component, which may be present as a homogeneous material or as a composite material.
  • metallic components that are formed from a plated and / or galvanically coated substrate.
  • Clad substrates are sheet materials having a metal core and metal layers laminated to the core and joined to the core, for example, by diffusion bonding.
  • course coins in which the base plate consists of two or more different metallic components, which are arranged in the form of a surrounded by one or more rings core. Also in this case, the metallic components can each be present as a homogeneous material or as a composite material.
  • course coins are available which contain one or more metallic components together with a plastic component, in particular a metal core, which is surrounded by an intermediate ring made of plastic and a metallic outer ring.
  • the material of which the at least one metallic component is composed may consist of a single metal or a single metal alloy.
  • the metallic component may also consist of a multi-phase material.
  • the material can be composed of different metals or metal alloys, which preferably have different magnetic properties.
  • a magnetic metal or metal alloy such as ferritic steel may be dispersed in a matrix of a paramagnetic or diamagnetic metal or a paramagnetic or diamagnetic metal alloy such as an austenitic steel.
  • suitable magnetic metals or metal alloys are austenitic-ferritic steels such as duplex steels and lean duplex steels; martensitic steels such as cobalt steel; Ferroalloys such as ferrosilicon, ferromanganese, ferrochrome, ferrotitanium and ferronickel; elementary ferrimagnetic metals such as iron; Hard magnetic steels such as cobalt steel, aluminum-nickel-cobalt alloys and copper-manganese-aluminum alloys.
  • paramagnetic or diamagnetic metals and metal alloys are austenitic chromium-nickel steels, copper-nickel alloys, aluminum, aluminum alloys and copper alloys.
  • the at least one metallic component of course coins is precious metal-free for reasons of cost. As precious metals gold, silver and the platinum metals are considered.
  • the at least one metallic component is composed of aluminum alloys, the aluminum content is preferably at least 60% by weight. Iron alloys are preferably used with an iron content of 60 percent by weight.
  • Metallic components of copper alloys preferably have a copper content of 50 to 98 weight percent. Metallic components made of fine copper 999/1000 are not the subject of the invention.
  • copper, iron and / or aluminum may be used among each other and at least one metal selected from the group consisting of nickel, zinc, tin, magnesium, manganese, cobalt, chromium and mixtures thereof and unavoidable impurities.
  • the relative proportion of the volume of the base plate in the total volume of the price is at most 85%. More preferably, the relative proportion of the volume of the base plate to the total volume of the price coin is in a range of 60% to 90%, preferably 65 to 85%.
  • the total volume of the price can be determined by displacement measurement or by means of a pycnometer.
  • the volume of the base plate can be calculated from their dimensions.
  • the difference between the total volume of the price coin and the volume of the base plate results in the relief volume, ie the sum of the volume of the marginal rod and the motif volume.
  • the proportion of the relief volume and the proportion of the volume of the base plate in the total volume of the price coin thus complement each other to 100%.
  • a relief volume fraction of at least 10%, based on the total volume of the price coin, can be achieved by broadening the edge bar and / or by reducing the thickness of the base plate in comparison to the subject height. Both measures lead to security features, which can not be realized with conventional course coins and which therefore can be easily identified by a user. These security features are particularly pronounced when the relief volume fraction is in a range of 15 to 40%.
  • the relative proportion of the thickness of the base plate at the maximum pattern thickness is less than 80%, preferably less than 75%, particularly preferably less than 70%.
  • the relative proportion of the thickness of the base plate at the maximum pattern thickness is in a range of 60 to less than 80%.
  • the motif thickness can be determined mechanically by means of a micrometer or a caliper or optically by a distance measurement by means of a laser device.
  • Coin coins with a thin base plate and, in contrast, a high motif are extremely contour sharp and therefore very attractive to a user. They can also be designed with much more complex motifs than previous course coins. Both the contour sharpness and the complexity of the design can easily be identified by the user as a security feature.
  • the course coin use is made of a powder metallurgical process or an additive manufacturing process. It is provided that at least one of the metallic components of the course coin is formed by the powder metallurgy process or additive manufacturing process.
  • Powder metallurgical processes for the production of coins and medals are known in principle. For the production of course coins, these methods have not been used.
  • a metal powder is used in provided the prescribed composition, pressed the metal powder into a green compact and the green compact sintered.
  • the metal powder may be a single metal or a single metal alloy, or a mixture of different metals and / or metal alloys.
  • the composition of the metal powder or powder mixture corresponds to the prescribed composition of the metallic component.
  • the metal powder is composed of several components, wherein at least one of the powder components is magnetic, in particular ferromagnetic or ferrimagnetic, and at least one other powder component is paramagnetic or diamagnetic.
  • the mass fraction of the at least one magnetic powder component may range from 2 to 40% by weight.
  • the proportion of the paramagnetic or diamagnetic powder component is preferably between 60 and 98 wt .-%, each based on the total weight of the metal powder. If the proportion of magnetic powder components is too high, there is a risk that the course coins will get stuck in a coin tester or slot machine.
  • ferritic steels especially iron-chromium alloys; austenitic-ferritic steels such as duplex steels and lean duplex steels; martensitic steels such as cobalt steel; Ferroalloys such as ferrosilicon, ferromanganese, ferrochrome, ferrotitanium and ferronickel; elementary ferrimagnetic metals such as iron; hard magnetic steels such as cobalt steel; Aluminum-nickel-cobalt alloys and copper-manganese-aluminum alloys.
  • paramagnetic or diamagnetic powder components are austenitic steels, in particular austenitic chromium-nickel steels, copper-nickel alloys, aluminum, aluminum alloys and copper alloys.
  • the pressing of the metal powder to a green compact can be done in particular by a metal injection molding process.
  • the production of the course coin in the metal injection molding process preferably comprises the following steps: a) providing a metal powder and mixing the metal powder with an organic binder to form a powder-binder mixture; b) injection molding the powder-binder mixture in a tool to form a green compact, wherein the green compact is provided in the tool with a profile corresponding to the relief of the course coin; c) removing the binder from the green compact by thermal treatment or chemical leaching to form a debindered green compact; and d) compacting the debinded green compact contained in step c) by sintering to a sintering density of at least 95% of the theoretical density to form the coin with coinage.
  • metal powder injection molding In the production of the course coin by means of metal powder injection molding already shows the green form the shape or the relief of the course coin. This can thus be used directly after sintering or refined by suitable post-treatments.
  • the metal powder injection molding is currently suitable for the production of course coins, which must be obtained in high quantities with consistent quality and small dimensional tolerances.
  • the metal powder injection molding can also be dispensed with the provision of stamped blanks and the subsequent embossing, so that a process step is eliminated. Sufficiently dense currency coins with high surface quality can be obtained.
  • the metal powders used for the metal powder injection molding may have a particle size of up to 40 ⁇ , preferably up to 20 ⁇ .
  • the grain size Preferably, the grain size of about 1 ⁇ to 20 ⁇ .
  • the strength of the debindered green compact can be influenced via the particle size distribution.
  • Suitable binders are thermoplastics such as polyolefins, in particular polyethylene and polypropylene, polyacrylates, polystyrene and polyoxymethylene (POM).
  • Other binders which can be used in admixture with the thermoplastics are waxes, paraffins, higher fatty acids and glycols such as alkylene glycol, in particular polyethylene glycol, as well as polysaccharides and cellulose derivatives such as cellulose acetate.
  • the metal powder-binder mixture is shaped by processing in an injection molding machine. For this purpose, the mixture is heated to the processing temperature of the organic binder and injected under pressure into a mold having a mold cavity, which is formed as a negative image of the course coin.
  • the result is a profiled green body, which already has the shape and relief of the later course coin.
  • the dimensions of the green compact may therefore be about 10 to 15% greater than the dimensions of the sintered price coin.
  • the green compact may be subjected to, for example, a heat treatment under inert gas atmosphere or under vacuum.
  • debinding may be accomplished by heating to a temperature in the range of about 150 to 750 ° C for 1 to 24 hours.
  • the binder can also be leached chemically from the green compact, for example by treatment with a gaseous or liquid solvent for the binder.
  • the sintering of the debindered green compact is carried out by known methods such as vacuum sintering, pressure sintering or sintering in combination with hot isostatic pressing.
  • the sintering temperature and the holding time in the sintering furnace depends on the metal powder to be sintered.
  • the sintering of the debindered green compact is carried out at atmospheric pressure under a protective gas atmosphere and a sintering temperature which is in the range of about 60 to 95% of the solidus temperature of the metal powder used.
  • the metal powder provided in a predetermined composition is pressed into a green compact and sintered to form a stamped blank.
  • the metal powder used for producing the sintered embossing blank preferably has a mean particle size of from 20 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the pressing of the green compact from the metal powder is preferably carried out at a pressure of 200 MPa to 800 MPa, preferably 200 MPa to 600 MPa, preferably with the addition of a pressing aid.
  • the subsequent sintering of the green body is preferably carried out at atmospheric pressure under a protective gas atmosphere, preferably nitrogen.
  • the sintering temperature is preferably about 60 to 95% of the solidus temperature of the metal or metal alloy used.
  • the sintered density of the sintered embossing blank is preferably set to be at most 98% of the theoretical density, more preferably from 95 to 98% of the theoretical density.
  • the sintered blank blank can be provided as a flat disc or as a blank and provided with an edge-surrounding rib before the embossing process in an edge-forming machine.
  • the green compact can already be provided with a profile on its flat sides during the pressing of the metal powder.
  • the profile is preferably in the shape of a cone or truncated cone, a pyramid, a truncated pyramid, a dome, a spherical segment, a prism or a cylinder.
  • an edge-surrounding rib may be provided on at least one of the flat sides of the green compact.
  • the profile is preferably not higher than the edge-surrounding rib on the respective flat side, so that the embossing blank is stackable.
  • the sintered blank blank is submerged in a press
  • the motif and the edge bar of the embossing blank can be introduced into a tool that with two embossing dies, d. H. an upper punch and a lower punch, as well as a stamping ring is provided.
  • the dies By applying the dies to the sintered blank blank under pressure, the blank is formed into a coin.
  • the intended in the dies as negative relief pattern are transferred to form a positive impression of the relief on the embossing blank.
  • the high ductility of the sintered embossing blank contributes to a significant improvement in the flow behavior in comparison to blanks stamped out of semi-finished products of the same material.
  • the relief on the flat side of the course coin can therefore with much lower pressing force or less embossing passes at the same time much improved Contour sharpness can be generated.
  • the sintered cavity blank is provided with a profile, the material flow required for the forming process to form the relief can be further reduced. Due to the lower pressing forces, the time and energy required to coin the course coin is much lower.
  • the powder metallurgy production of the course coin can also be done with the required metal weight for the coin, so that no punching waste accumulate and valuable material is saved for the production of the embossing blanks.
  • the production of the course coin according to the invention can also be effected by additive manufacturing methods, in particular by selective laser sintering or 3D printing.
  • additive manufacturing methods in particular by selective laser sintering or 3D printing.
  • the metal powders are applied layer by layer to the base plate and selectively sintered by scanning with a laser beam to form the relief.
  • course coins can be obtained which have complex motifs with high contour sharpness and motif thickness. It is also possible to make a course coin completely through additive manufacturing.
  • a 3D model of the course coin is created and provided on a digital storage medium.
  • the invention is therefore also a digital storage medium with a readable 3D model of the course coin, the so with a programmable computer system with a Selective laser sintering machine can work together that the course coin is generated.
  • Figure 1 is a schematic representation of a course coin in plan view of a flat side; and - Figure 2 is a schematic representation of the coin of Figure 1 in cross section.
  • Figures 1 and 2 show a course coin 10 having a base plate 12 with two opposite flat sides 14, 14 '. On each of the flat sides 14, 14 ', an edge peripheral edge bar 16, 16' is formed, which appears as a raised in plan view of the flat sides 14, 14 ', circular ring. Each of the flat sides 14, 14 'is provided with a motif 18, 18'.
  • the currency coin 10 shown here consists of a single metallic component. But it is also possible to produce course coins with two or more metallic components, wherein at least one of the components is produced by a powder metallurgy process.
  • the metallic component is made of a metal powder consisting of iron, iron alloys, aluminum, aluminum alloys or copper alloys having a copper content of at most 98% by weight or mixtures thereof.
  • Preferred additives are nickel, zinc, tin, magnesium, manganese, cobalt and / or chromium and unavoidable impurities.
  • the diameter of the course coin 10 is denoted by D in FIGS. 1 and 2.
  • the width of the edge bar 16, 16 ' is indicated by "W.”
  • W width of the edge bar 16, 16'
  • the width of the edge bar 16, 16' is on both flat sides 14, 14 '. equal.
  • the edge bars 16, 16 'on the opposite flat sides 14, 14' of the course coin 10 may also have a different width W.
  • the thickness d G of the base plate 12 is the distance of the flat sides 14, 14 'from each other.
  • D M denotes the maximum motif thickness, which is defined as the extent of the price coin 10 between the respective highest points on the motif 18, 18 'on the opposite flat sides 14, 14'.
  • a sintered stamping blank made of stainless steel was embossed to form a relief on the front and back of the embossing blank.
  • the relative proportion of the relief volume in the total volume of the exchange rate 10 was 27%.
  • the thickness d G of the base plate 12 was about 76% of the maximum motif thickness d M -
  • the price had a diameter of about 24.6 mm.
  • the width of the edge bar was 3.7 mm.
  • the course coin 10 can be regarded as forgery-proof, since the proportion of the relief volume by the widened edge bar 16, 16 'is so high that the design of the course coin 10 can be distinguished at any time from conventional coins, where such a high relief volume fraction manufacturing technology with the for the production of course coins used materials can not be realized.
  • Embodiment 2
  • a sintered stainless steel embossing blank was embossed in a coin press to form a course coin 10 having a relief having a maximum subject thickness d M of 1.22 mm.
  • the thickness d G of the base plate 12 was 0.83 mm.
  • the relief volume fraction was about 8%.
  • a forgery-proof price coin 10 is obtained, since the base plate 12 is so thin relative to the maximum motif thickness d M that the design of the price coin 10 can be distinguished at any time from conventional course coins in which such a thickness distribution is produced using the materials used for course coins not possible.

Abstract

A currency coin comprises a base plate having two opposite flat sides and a motif formed on each of the flat sides. A circumferential raised edge is formed on each of the flat sides, which surrounds the motif. The base plate is made of at least one metal component, wherein the metal component is precious metal-free, and composed of aluminum, aluminum alloys, iron, iron alloys and copper alloys having a copper content of a maximum of 98 wt.%. The current coin is characterized in that the relative proportion of the base plate volume is a maximum of 90% of the total volume of the currency coin, and/or the relative proportion of the thickness of the base plate is less than 80% of the motif thickness. Powder-metallurgical methods or additive production methods are used to manufacture the currency coin.

Description

Kursmünze und Verfahren zu deren Herstellung  Course coin and process for its production
Die Erfindung betrifft eine Kursmünze sowie ein Verfahren zur Herstellung der Kursmünze. The invention relates to a course coin and a method for producing the course coin.
Herkömmliche Kursmünzen oder Umlaufmünzen, die als Zahlungsmittel mit gesetzlich garantiertem Nominalwert eingesetzt werden, weisen eine Grundplatte mit zwei entgegengesetzten Flachseiten und einem auf jeder der Flachseiten gebildeten Motiv auf. Auf den Flachseiten ist ferner ein randumlaufender Randstab gebildet, der jeweils das Motiv umgibt. Die Grundplatte ist aus wenigstens einer metallischen Komponente gebildet, wobei die metallische Komponente edelmetallfrei ist und aus Aluminium, Aluminiumlegierungen, Eisen, Eisenlegierungen und Kupferlegierungen mit einem Kupferanteil von höchstens 98 Gewichtsprozent zusammengesetzt ist. Conventional currency or circulation coins used as legal tender currency have a base plate with two opposite flat sides and a motif formed on each of the flat sides. On the flat sides, an edge-surrounding edge bar is also formed, which surrounds the motif in each case. The base plate is formed of at least one metallic component, wherein the metallic component is non-precious metal and composed of aluminum, aluminum alloys, iron, iron alloys and copper alloys having a copper content of at most 98 percent by weight.
Zur Herstellung der Kursmünzen werden die Metalle in vorgeschriebener Legierung geschmolzen und in Blöcke oder Bänder gegossen. Danach werden die Metallblöcke oder -bänder zur Beseitigung der Gießspannung und unter Bildung von Platten mit vorbestimmter Dicke abwechselnd gewalzt und im Glühofen geglüht. Das Rekristallisationsglühen dient dazu, die beim Walzen entstandene Härte zu beseitigen. Aus den so behandelten Platten werden flache Rohlinge mit bevorzugt kreisförmigem oder regelmäßigem polygonalen Querschnitt ausgestanzt. Vor der Weiterverarbeitung können die Rohlinge poliert und gegebenenfalls galvanisiert werden. For the production of the course coins, the metals are melted in prescribed alloy and poured into blocks or bands. Thereafter, the metal blocks or strips are alternately rolled and annealed in the annealing furnace to eliminate the casting stress and to form plates of a predetermined thickness. The recrystallization annealing serves to eliminate the hardness produced during rolling. From the plates thus treated flat blanks are punched out with preferably circular or regular polygonal cross-section. Before further processing, the blanks can be polished and optionally electroplated.
Die Prägung der Kursmünzen erfolgt in einem Prägewerkzeug, in das ein Negativbild des Münzmotivs eingraviert ist. Beim Prägevorgang fließt der Werkstoff des Rohlings zur Ausformung des Münzmotivs und gegebenenfalls auch zur Ausformung eines ringförmigen Randstabes. Der Randstab ist üblicherweise höher als der höchste Punkt des Münzmotivs und soll dieses vor der Abnutzung schützen. The embossing of the course coins takes place in an embossing tool, in which a negative image of the design is engraved. When embossing the material of the blank flows to the formation of the design and, where appropriate, to the formation of an annular edge bar. The edge bar is usually higher than the highest point of the design and is intended to protect it from wear.
Die zur Herstellung von Kursmünzen eingesetzten Münzpressen arbeiten mit hohen Taktzahlen, so dass zur Ausprägung der Motive auf den Kursmünzen eine hohe Presskraft aufgewendet werden muss. Wegen der im Vergleich zu Edelmetallen niedrigen Duktilität der zur Herstellung von Kursmünzen eingesetzten Metalllegierungen sind die Münzmotive auf den Kursmünzen nur undeutlich ausgeprägt und hinterlassen oft einen qualitativ minderwertigen Eindruck. Die Höhe des Münzmotivs über der Grundplatte beträgt oft nur wenige Hundertstel bis wenige Zehntel Millimeter. The coin presses used for the production of course coins work with high cycle numbers, so that the expression of the motifs on the course coins a high pressing force must be spent. Due to the low ductility of the metal alloys used for the production of course coins compared to precious metals, the coin designs on the course coins are only indistinct and often leave a subdued impression. The height of the design over the base plate is often only a few hundredths to a few tenths of a millimeter.
Ein Verfahren zur Herstellung von metallischen Münzen unter Verwendung pulvermetallurgisch hergestellter Münzrohlinge ist aus der DE 26 33 323 bekannt. Gemäß diesem Verfahren werden die pulvermetallurgischen Verfahrensschritte mit dem Ziel durchgeführt, eine spezielle Werkstoffkennzeichnung der Münze zum Zwecke der Kennzeichnung gegen Fälschungen zu erreichen. Dazu wird unter anderem vorgeschlagen, eine inhomogene Verteilung der Werkstoffe innerhalb des Münzrohlings zu erzeugen oder einen nichtlegierungsfähigen Fremdstoff zuzusetzen. Die DE 33 36 526 C1 beschreibt ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von gesinterten Prägerohlingen für Münzen und Medaillen. Die pulvermetallurgisch hergestellten Rohlinge werden poliert und anschließend in das Gesenk einer Münzpresse eingelegt und in herkömmlicher Weise geprägt. A method for the production of metallic coins using powder metallurgy produced coin blanks is known from DE 26 33 323. According to this method, the powder metallurgical process steps are carried out with the aim to achieve a special material identification of the coin for the purpose of identification against counterfeiting. For this purpose, among other things, it is proposed to produce an inhomogeneous distribution of the materials within the coin blank or to add a non-alloyable foreign substance. DE 33 36 526 C1 also describes a method for the production of sintered Prägerohlingen for coins and medals. The powder metallurgically produced blanks are polished and then inserted into the die of a coin press and stamped in a conventional manner.
Pulvermetallurgische Verfahren zur Herstellung von Münzen und Medaillen sind in der Industrie bisher ohne Bedeutung geblieben. Powder metallurgical processes for the production of coins and medals have hitherto remained irrelevant in the industry.
Es besteht weiter Bedarf an Verfahren zur Herstellung von Kursmünzen auf der Grundlage von Aluminium, Eisen und/oder Kupferlegierungen, die kostengünstig und mit einem geringen Materialaufwand durchgeführt werden können. Außerdem sollen die Münzen möglichst fälschungssicher und mit Merkmalen ausgestattet sein, die in vom Benutzer der Münzen relativ einfach erkannt werden können. There is still a need for methods of making course coins based on aluminum, iron and / or copper alloys that can be inexpensively and inexpensively performed. In addition, the coins should be as counterfeit-proof and equipped with features that can be relatively easily recognized by the user of the coins.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kursmünze nach Anspruch 1 gelöst. Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung der Kursmünze nach Anspruch 6. This object is achieved by a course coin according to claim 1. The invention further relates to a method for producing the course coin according to claim 6.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüch angegeben, die wahlweise auch miteinander kombiniert werden können. Die erfindungsgemäße Kursmünze umfasst eine Grundplatte mit zwei entgegengesetzten Flachseiten und einem auf jeder der Flachseiten gebildeten Motiv. Auf den Flachseiten ist jeweils ein randumlaufender Randstab gebildet, der das Motiv umgibt. Die Grundplatte ist aus wenigstens einer metallischen Komponente gebildet, wobei die metallische Komponente edelmetallfrei ist und aus Aluminium, Aluminiumlegierungen, Eisen, Eisenlegierungen und Kupferlegierungen mit einem Kupferanteil von höchstens 98 Gewichtsprozent zusammengesetzt ist. Die Kursmünze ist dadurch gekennzeichnet, dass der relative Anteil des Volumens der Grundplatte am Gesamtvolumen der Kursmünze höchstens 90 % und/oder der relative Anteil der Dicke der Grundplatte an der maximalen Motivdicke weniger als 80 % beträgt. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaim, which can be optionally combined with each other. The course coin according to the invention comprises a base plate with two opposite flat sides and a motif formed on each of the flat sides. On the flat sides, an edge-bordering edge bar is formed, which surrounds the motif. The base plate is formed of at least one metallic component, wherein the metallic component is non-precious metal and composed of aluminum, aluminum alloys, iron, iron alloys and copper alloys having a copper content of at most 98 percent by weight. The coin is characterized by the fact that the relative proportion of the volume of the base plate in the total volume of the price coin is at most 90% and / or the relative proportion of the thickness of the base plate at the maximum pattern thickness is less than 80%.
Mit dem Begriff „Randstab" ist der auf den Flachseiten der Kursmünze als Randbegrenzung erscheinende erhöhte Rand bezeichnet. Bei kreisrunden Münzen hat der Randstab die Form eines Kreisrings. Als„Motiv" sind alle auf den Flachseiten der Kursmünze sichtbaren Muster mit Ausnahme des Randstabs bezeichnet, wie beispielsweise Beschriftungen, Zahlen und bildhafte Darstellungen. Der Randstab und das Motiv werden zusammen auch als„Relief" bezeichnet. The term "edge bar" refers to the raised edge appearing on the flat sides of the course coin, and the circular bar has the shape of a circular ring. "Motif" refers to all patterns visible on the flat sides of the course coin except for the edge bar. such as labels, numbers and pictorial representations. The fringe and the motif are collectively referred to as "relief".
Die „maximale Motivdicke" bezeichnet die Ausdehnung der Kursmünze zwischen den jeweils höchsten Punkten am Motiv auf den entgegengesetzten Flachseiten, welche die Vorderseite und Rückseite der Kursmünze bilden. Die „Dicke der Grundplatte" ist der Abstand der Flachseiten voneinander, der auch als Ausdehnung der Münze zwischen zwei geprägefreien Feldern auf den entgegengesetzten Flachseiten der Kursmünze verstanden werden kann, in denen kein Motiv oder Randstab vorhanden ist. "Maximum Motive Thickness" means the extension of the price between each highest point on the subject on the opposite flat sides forming the front and back of the price The "thickness of the base" is the distance between the sides, which is also the size of the coin between two embossing-free fields on the opposite flat sides of the course coin can be understood, in which no motif or edge bar is present.
In herkömmlichen Kursmünzen liegt der Volumenanteil der Grundplatte am Gesamtvolumen der Kursmünze im Mittel bei etwa 94,5 % und kann zwischen etwa 92 und 98 % variieren. Die Dicke der Grundplatte variiert bei diesen Münzen in einem Bereich von etwa 81 bis 91 %. Die erfindungsgemäße Kursmünze zeigt aufgrund des relativ niedrigen Volumenanteils der Grundplatte und/oder einer im Verhältnis zur Dicke der Grundplatte hohen Ausdehnung des Motivs eine bessere Konturenschärfe, die einem Benutzer der Kursmünze jederzeit als eigenständiges Erkennungsmerkmal dienen und somit als Sicherheitsmerkmal gegen Fälschungen eingestuft werden kann. Außerdem ist die Kursmünze aufgrund des qualitativ hochwertig ausgeprägten Motivs für den Benutzer auch attraktiver. In conventional currency, the volume fraction of the base plate in the total volume of the price is on average about 94.5% and may vary between about 92 and 98%. The thickness of the base plate varies in these coins in a range of about 81 to 91%. The course coin according to the invention shows due to the relatively low volume fraction of the base plate and / or in relation to the thickness of the base plate high expansion of the subject better contour sharpness, which serve a user of the course coin at any time as an independent identifier and thus as Security feature against counterfeiting can be classified. In addition, the course coin is also more attractive to the user due to the high-quality design.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem die wenigstens eine metallische Komponente der Grundplatte durch ein pulvermetallurgisches Verfahren oder ein additives Fertigungsverfahren gebildet wird, können Kursmünzen auf einfache Weise mit dünnerer Grundplatte und einem daraus folgenden größeren Reliefvolumen sowie gleichzeitig höherer Motivdicke ausgeprägt werden. Durch die Herstellung von dünneren Münzen mit kleinerem Abstand zwischen den Flachseiten kann Münzmetall eingespart werden. With the method according to the invention, in which the at least one metallic component of the base plate is formed by a powder metallurgy method or an additive manufacturing method, course coins can be easily formed with a thinner base plate and a consequent larger relief volume and at the same time a higher motif thickness. By producing thinner coins with a smaller spacing between the flat sides, coin metal can be saved.
Des Weiteren kann das Relief auf der Grundplatte durch die Anwendung pulvermetallurgischer oder schichtweiser Fertigungsverfahren mit wesentlich geringerem Energieaufwand und besserer Konturenschärfe erzeugt werden. Es lassen sich somit auch komplexere Motive gestalten, die wiederum die Fälschungssicherheit und die Attraktivität der Kursmünze erhöhen. Furthermore, the relief on the base plate by the application of powder metallurgy or layer by layer manufacturing processes can be produced with significantly lower energy consumption and better contour sharpness. This makes it possible to design even more complex motifs, which in turn increase the counterfeiting security and attractiveness of the price coin.
Die Grundplatte der erfindungsgemäßen Kursmünze ist in Draufsicht bevorzugt kreisrund. Sie kann aber auch in anderer, vorzugsweise regelmäßiger Form gebildet sein, beispielsweise als regelmäßiges Polygon oder Oval. The base plate of the course coin according to the invention is preferably circular in plan view. However, it can also be formed in another, preferably regular shape, for example as a regular polygon or oval.
Die auf den entgegengesetzten Flachseiten der Kursmünze jeweils gebildeten Motive können gleich oder verschieden sein. Als frei wählbares Gestaltungsmerkmal unterliegen die Motive keinen Beschränkungen. The motifs formed on the opposite flat sides of the course coin may be the same or different. As a freely selectable design feature, the motifs are not subject to any restrictions.
Der umlaufend auf dem Rand der Flachseiten gebildete Randstab, der die Motive umgibt, ist bevorzugt höher als die höchste Erhebung des Motivs auf der jeweiligen Flachseite. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Randstab in Draufsicht auf die jeweilige Flachseite eine Breite von mindestens 2 mm, bevorzugt mindestens 3 mm auf. Besonders bevorzugt liegt die Breite des Randstabes in einem Bereich von 2 bis 4 mm. Der Durchmesser der Grundplatte beträgt vorzugsweise von 15 bis 30 mm. Eine Verbreiterung des Randstabs gegenüber herkömmlichen Kursmünzen stellt ein weiteres Sicherheitsmerkmal dar, das über die Umformung von Prägerohlingen aus Halbzeugen nicht erhalten werden kann. Die Grundplatte kann aus einer einzigen metallischen Komponente gebildet sein, die als homogener Werkstoff oder als Werkstoffverbund vorliegen kann. Als Werkstoffverbund werden hier und im Folgenden metallische Komponenten verstanden, die aus einem plattierten und/oder galvanisch beschichteten Substrat gebildet sind. Plattierte Substrate sind Schichtwerkstoffe, die einen Metallkern und auf den Kern laminierte und beispielsweise durch Diffusionsschweißen mit dem Kern verbundene Metallschichten aufweisen. Bekannt sind ferner Kursmünzen, bei denen die Grundplatte aus zwei oder mehr verschiedenen metallischen Komponenten besteht, die in Form eines von einem oder mehreren Ringen umgebenen Kerns angeordnet sind. Auch in diesem Fall können die metallischen Komponenten jeweils als homogener Werkstoff oder als Werkstoffverbund vorliegen. Schließlich sind auch Kursmünzen erhältlich, die eine oder mehrere metallische Komponenten zusammen mit einer Kunststoffkomponente enthalten, insbesondere einen Metallkern, der von einem Zwischenring aus Kunststoff und einem metallischen Außenring umgeben ist. The circumferential bar formed on the edge of the flat sides surrounding the motifs is preferably higher than the highest elevation of the motif on the respective flat side. According to a preferred embodiment, the edge bar in plan view of the respective flat side has a width of at least 2 mm, preferably at least 3 mm. Particularly preferably, the width of the edge bar is in a range of 2 to 4 mm. The diameter of the base plate is preferably from 15 to 30 mm. A broadening of the edge bar compared to conventional course coins represents another security feature that can not be obtained on the deformation of semi-finished product blanking. The base plate may be formed from a single metallic component, which may be present as a homogeneous material or as a composite material. As a composite material here and hereinafter understood metallic components that are formed from a plated and / or galvanically coated substrate. Clad substrates are sheet materials having a metal core and metal layers laminated to the core and joined to the core, for example, by diffusion bonding. Also known are course coins, in which the base plate consists of two or more different metallic components, which are arranged in the form of a surrounded by one or more rings core. Also in this case, the metallic components can each be present as a homogeneous material or as a composite material. Finally, course coins are available which contain one or more metallic components together with a plastic component, in particular a metal core, which is surrounded by an intermediate ring made of plastic and a metallic outer ring.
Der Werkstoff, aus dem die wenigstens eine metallische Komponente zusammengesetzt ist, kann aus einem einzelnen Metall oder einer einzelnen Metalllegierung bestehen. Die metallische Komponente kann aber auch aus einem mehrphasigen Werkstoff bestehen. Beispielsweise kann der Werkstoff aus verschiedenen Metallen oder Metalllegierungen zusammengesetzt sein, die vorzugsweise unterschiedliche magnetische Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise kann ein magnetisches Metall oder eine magnetische Metalllegierung wie ferritischer Stahl in einer Matrix aus einem paramagnetischen oder diamagnetischen Metall oder einer paramagnetischen oder diamagnetischen Metalllegierung wie einem austenitischen Stahl verteilt sein. The material of which the at least one metallic component is composed may consist of a single metal or a single metal alloy. The metallic component may also consist of a multi-phase material. For example, the material can be composed of different metals or metal alloys, which preferably have different magnetic properties. For example, a magnetic metal or metal alloy such as ferritic steel may be dispersed in a matrix of a paramagnetic or diamagnetic metal or a paramagnetic or diamagnetic metal alloy such as an austenitic steel.
Weitere Beispiele für geeignete magnetische Metalle oder Metalllegierungen sind austenitisch-ferritische Stähle wie Duplex-Stähle und Lean-Duplex-Stähle; martensitische Stähle wie Cobaltstahl; Ferrolegierungen wie Ferrosilicium, Ferromangan, Ferrochrom, Ferrotitan und Ferronickel; elementare ferrimagnetische Metalle wie Eisen; hartmagnetische Stähle wie Cobaltstahl, Aluminium-Nickel-Cobalt-Legierungen und Kupfer-Mangan-Aluminium- Legierungen. Beispiele für paramagnetische oder diamagnetische Metalle und Metalllegierungen sind austenitische Chrom-Nickel-Stähle, Kupfer-Nickel- Legierungen, Aluminium, Aluminiumlegierungen und Kupferlegierungen. Further examples of suitable magnetic metals or metal alloys are austenitic-ferritic steels such as duplex steels and lean duplex steels; martensitic steels such as cobalt steel; Ferroalloys such as ferrosilicon, ferromanganese, ferrochrome, ferrotitanium and ferronickel; elementary ferrimagnetic metals such as iron; Hard magnetic steels such as cobalt steel, aluminum-nickel-cobalt alloys and copper-manganese-aluminum alloys. Examples of paramagnetic or diamagnetic metals and metal alloys are austenitic chromium-nickel steels, copper-nickel alloys, aluminum, aluminum alloys and copper alloys.
Die wenigstens eine metallische Komponente von Kursmünzen ist aus Kostengründen edelmetallfrei. Als Edelmetalle werden Gold, Silber und die Platinmetalle angesehen. Soweit die wenigstens eine metallische Komponente aus Aluminiumlegierungen zusammengesetzt ist, beträgt der Aluminiumgehalt bevorzugt mindestens 60 Gewichtsprozent. Eisenlegierungen werden bevorzugt mit einem Eisenanteil von 60 Gewichtsprozent eingesetzt. Metallische Komponenten aus Kupferlegierungen weisen bevorzugt einen Kupferanteil von 50 bis 98 Gewichtsprozent auf. Metallische Komponenten aus Feinkupfer 999/1000 sind nicht Gegenstand der Erfindung. The at least one metallic component of course coins is precious metal-free for reasons of cost. As precious metals gold, silver and the platinum metals are considered. As far as the at least one metallic component is composed of aluminum alloys, the aluminum content is preferably at least 60% by weight. Iron alloys are preferably used with an iron content of 60 percent by weight. Metallic components of copper alloys preferably have a copper content of 50 to 98 weight percent. Metallic components made of fine copper 999/1000 are not the subject of the invention.
Als Legierungszusätze können Kupfer, Eisen und/oder Aluminium untereinander sowie wenigstens ein aus der aus Nickel, Zink, Zinn, Magnesium, Mangan, Kobalt, Chrom und deren Mischungen sowie unvermeidbaren Verunreinigungen bestehenden Gruppe ausgewähltes Metall verwendet werden. As alloying additives, copper, iron and / or aluminum may be used among each other and at least one metal selected from the group consisting of nickel, zinc, tin, magnesium, manganese, cobalt, chromium and mixtures thereof and unavoidable impurities.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt der relative Anteil des Volumens der Grundplatte am Gesamtvolumen der Kursmünze höchstens 85 %. Besonders bevorzugt liegt der relative Anteil des Volumens der Grundplatte am Gesamtvolumen der Kursmünze in einem Bereich von 60 % bis 90 %, vorzugsweise von 65 bis 85%. According to a preferred embodiment of the invention, the relative proportion of the volume of the base plate in the total volume of the price is at most 85%. More preferably, the relative proportion of the volume of the base plate to the total volume of the price coin is in a range of 60% to 90%, preferably 65 to 85%.
Das Gesamtvolumen der Kursmünze kann durch Verdrängungsmessung oder mittels eines Pyknometers bestimmt werden. Das Volumen der Grundplatte kann aus deren Abmessungen rechnerisch ermittelt werden. Die Differenz zwischen dem Gesamtvolumen der Kursmünze und dem Volumen der Grundplatte ergibt das Reliefvolumen, also die Summe aus dem Volumen des Randstabs und dem Motivvolumen. Der Anteil des Reliefvolumens und der Anteil des Volumens der Grundplatte am Gesamtvolumen der Kursmünze ergänzen sich somit zu 100 %. The total volume of the price can be determined by displacement measurement or by means of a pycnometer. The volume of the base plate can be calculated from their dimensions. The difference between the total volume of the price coin and the volume of the base plate results in the relief volume, ie the sum of the volume of the marginal rod and the motif volume. The proportion of the relief volume and the proportion of the volume of the base plate in the total volume of the price coin thus complement each other to 100%.
Ein Reliefvolumenanteil von mindestens 10%, bezogen auf das Gesamtvolumen der Kursmünze, kann durch eine Verbreiterung des Randstabs und/oder durch eine Verringerung der Dicke der Grundplatte im Vergleich zur Motivhöhe erreicht werden. Beide Maßnahmen führen zu Sicherheitsmerkmalen, die bei herkömmlichen Kursmünzen nicht zu verwirklichen sind und die deshalb von einem Benutzer leicht identifiziert werden können. Besonders ausgeprägt sind diese Sicherheitsmerkmale, wenn der Reliefvolumenanteil in einem Bereich von 15 bis 40 % liegt. Erfindungsgemäß beträgt der relative Anteil der Dicke der Grundplatte an der maximalen Motivdicke weniger als 80 %, bevorzugt weniger als 75 %, besonders bevorzugt weniger als 70 %. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegt der relative Anteil der Dicke der Grundplatte an der maximalen Motivdicke in einem Bereich von 60 bis weniger als 80 %. Die Motivdicke kann mechanisch mittels einer Messschraube oder einem Messschieber oder optisch durch eine Abstandsmessung mittels einer Lasereinrichtung ermittelt werden. Kursmünzen mit dünner Grundplatte und im Vergleich dazu hohem Motiv sind äußerst konturenscharf und daher für einen Benutzer sehr attraktiv. Sie können außerdem mit wesentlich komplexeren Motiven als bisherige Kursmünzen gestaltet werden. Sowohl die Konturenschärfe als auch die Komplexität des Münzmotivs können vom Benutzer leicht als Sicherheitsmerkmal identifiziert werden. A relief volume fraction of at least 10%, based on the total volume of the price coin, can be achieved by broadening the edge bar and / or by reducing the thickness of the base plate in comparison to the subject height. Both measures lead to security features, which can not be realized with conventional course coins and which therefore can be easily identified by a user. These security features are particularly pronounced when the relief volume fraction is in a range of 15 to 40%. According to the invention, the relative proportion of the thickness of the base plate at the maximum pattern thickness is less than 80%, preferably less than 75%, particularly preferably less than 70%. According to a preferred embodiment, the relative proportion of the thickness of the base plate at the maximum pattern thickness is in a range of 60 to less than 80%. The motif thickness can be determined mechanically by means of a micrometer or a caliper or optically by a distance measurement by means of a laser device. Coin coins with a thin base plate and, in contrast, a high motif are extremely contour sharp and therefore very attractive to a user. They can also be designed with much more complex motifs than previous course coins. Both the contour sharpness and the complexity of the design can easily be identified by the user as a security feature.
In Kombination miteinander führen ein hoher Reliefvolumenanteil und eine hohe maximale Motivdicke zu besonders attraktiven Kursmünzen mit hoher Fälschungssicherheit, da eine Nachbildung unter Verwendung der für Kursmünzen eingesetzten Werkstoffe mit herkömmlichen Prägeverfahren nicht möglich ist. Combined with each other, a high proportion of relief volume and a high maximum motif thickness result in particularly attractive course coins with a high level of protection against counterfeiting, since a replica using the materials used for course coins is not possible with conventional embossing methods.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Kursmünze wird auf ein pulvermetallurgisches Verfahren oder ein additives Fertigungsverfahren zurückgegriffen. Dabei ist vorgesehen, dass wenigstens eine der metallischen Komponenten der Kursmünze durch das pulvermetallurgische Verfahren oder additive Fertigungsverfahren gebildet wird. To produce the course coin according to the invention, use is made of a powder metallurgical process or an additive manufacturing process. It is provided that at least one of the metallic components of the course coin is formed by the powder metallurgy process or additive manufacturing process.
Pulvermetallurgische Verfahren zur Herstellung von Münzen und Medaillen sind grundsätzlich bekannt. Zur Herstellung von Kursmünzen wurden diese Verfahren bisher jedoch nicht eingesetzt. Powder metallurgical processes for the production of coins and medals are known in principle. For the production of course coins, these methods have not been used.
Zur Herstellung der wenigstens einen metallischen Komponente der Kursmünze nach einem pulvermetallurgischen Verfahren wird ein Metallpulver in der vorgeschriebenen Zusammensetzung bereitgestellt, das Metallpulver zu einem Grünling gepresst und der Grünling gesintert. For producing the at least one metallic component of the course coin by a powder metallurgy method, a metal powder is used in provided the prescribed composition, pressed the metal powder into a green compact and the green compact sintered.
Das Metallpulver kann ein einzelnes Metall oder eine einzelne Metalllegierung sein, oder aber ein Gemisch verschiedener Metalle und/oder Metalllegierungen. Die Zusammensetzung des Metallpulvers oder Pulvergemischs entspricht der vorgeschriebenen Zusammensetzung der metallischen Komponente. The metal powder may be a single metal or a single metal alloy, or a mixture of different metals and / or metal alloys. The composition of the metal powder or powder mixture corresponds to the prescribed composition of the metallic component.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Metallpulver aus mehreren Komponenten zusammengesetzt, wobei mindestens eine der Pulverkomponenten magnetisch, insbesondere ferromagnetisch oder ferrimagnetisch, ist und wenigstens eine andere Pulverkomponente paramagnetisch oder diamagnetisch ist. According to a preferred embodiment of the method according to the invention, the metal powder is composed of several components, wherein at least one of the powder components is magnetic, in particular ferromagnetic or ferrimagnetic, and at least one other powder component is paramagnetic or diamagnetic.
Der Massenanteil der mindestens einen magnetischen Pulverkomponente kann in einem Bereich von 2 bis 40 Gew.-% liegen. Der Anteil der paramagnetischen oder diamagnetischen Pulverkomponente beträgt bevorzugt zwischen 60 und 98 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Metallpulvers. Bei einem zu hohen Anteil an magnetischen Pulverkomponenten besteht die Gefahr, dass die Kursmünzen in einem Münztester oder Münzautomaten hängen bleiben. The mass fraction of the at least one magnetic powder component may range from 2 to 40% by weight. The proportion of the paramagnetic or diamagnetic powder component is preferably between 60 and 98 wt .-%, each based on the total weight of the metal powder. If the proportion of magnetic powder components is too high, there is a risk that the course coins will get stuck in a coin tester or slot machine.
Beispiele für geeignete magnetische Pulverkomponenten sind ferritische Stähle, insbesondere Eisen-Chrom-Legierungen; austenitisch-ferritische Stähle wie Duplex-Stähle und Lean-Duplex-Stähle; martensitische Stähle wie Cobaltstahl; Ferrolegierungen wie Ferrosilicium, Ferromangan, Ferrochrom, Ferrotitan und Ferronickel; elementare ferrimagnetische Metalle wie Eisen; hartmagnetische Stähle wie Cobaltstahl; Aluminium-Nickel-Cobalt-Legierungen und Kupfer-Mangan-Aluminium-Legierungen. Examples of suitable magnetic powder components are ferritic steels, especially iron-chromium alloys; austenitic-ferritic steels such as duplex steels and lean duplex steels; martensitic steels such as cobalt steel; Ferroalloys such as ferrosilicon, ferromanganese, ferrochrome, ferrotitanium and ferronickel; elementary ferrimagnetic metals such as iron; hard magnetic steels such as cobalt steel; Aluminum-nickel-cobalt alloys and copper-manganese-aluminum alloys.
Beispiele für paramagnetische oder diamagnetische Pulverkomponenten sind austenitische Stähle, insbesondere austenitische Chrom-Nickel-Stähle, Kupfer- Nickel-Legierungen, Aluminium, Aluminiumlegierungen und Kupferlegierungen. Examples of paramagnetic or diamagnetic powder components are austenitic steels, in particular austenitic chromium-nickel steels, copper-nickel alloys, aluminum, aluminum alloys and copper alloys.
Das Pressen des Metallpulvers zu einem Grünling kann insbesondere durch ein Metallspritzgussverfahren erfolgen. Die Herstellung der Kursmünze im Metallspritzgussverfahren umfasst vorzugsweise die folgenden Schritte: a) Bereitstellen eines Metallpulvers und Vermischen des Metallpulvers mit einem organischen Binder unter Bildung eines Pulver-Binder-Gemischs; b) Spritzgießen des Pulver-Binder-Gemischs in einem Werkzeug unter Bildung eines Grünlings, wobei der Grünling in dem Werkzeug mit einem Profil versehen wird, das dem Relief der Kursmünze entspricht; c) Entfernen des Binders aus dem Grünling durch thermische Behandlung oder chemisches Auslaugen unter Bildung eines entbinderten Grünlings; und d) Verdichten des in Schritt c) enthaltenen entbinderten Grünlings durch Sintern auf eine Sinterdichte von mindestens 95 % der theoretischen Dichte unter Bildung der Kursmünze mit Münzrelief. The pressing of the metal powder to a green compact can be done in particular by a metal injection molding process. The production of the course coin in the metal injection molding process preferably comprises the following steps: a) providing a metal powder and mixing the metal powder with an organic binder to form a powder-binder mixture; b) injection molding the powder-binder mixture in a tool to form a green compact, wherein the green compact is provided in the tool with a profile corresponding to the relief of the course coin; c) removing the binder from the green compact by thermal treatment or chemical leaching to form a debindered green compact; and d) compacting the debinded green compact contained in step c) by sintering to a sintering density of at least 95% of the theoretical density to form the coin with coinage.
Bei der Herstellung der Kursmünze mithilfe des Metallpulverspritzgießens weist bereits der Grünling die Gestalt bzw. das Relief der Kursmünze auf. Diese kann somit nach dem Sintern direkt verwendet oder durch geeignete Nachbehandlungen noch veredelt werden. Das Metallpulverspritzgießen eignet sich gerade zur Herstellung von Kursmünzen, die in hohen Stückzahlen mit gleichbleibender Qualität und geringen Maßtoleranzen erhalten werden müssen. Bei Anwendung des Metallpulverspritzgießens kann außerdem auf die Bereitstellung von Prägerohlingen und das anschließende Prägen verzichtet werden, sodass ein Verfahrensschritt entfällt. Es können hinreichend dichte Kursmünzen mit hoher Oberflächenqualität erhalten werden. In the production of the course coin by means of metal powder injection molding already shows the green form the shape or the relief of the course coin. This can thus be used directly after sintering or refined by suitable post-treatments. The metal powder injection molding is currently suitable for the production of course coins, which must be obtained in high quantities with consistent quality and small dimensional tolerances. When using the metal powder injection molding can also be dispensed with the provision of stamped blanks and the subsequent embossing, so that a process step is eliminated. Sufficiently dense currency coins with high surface quality can be obtained.
Die für das Metallpulverspritzgießen verwendeten Metallpulver können eine Korngröße von bis zu 40 μηη, vorzugsweise bis zu 20 μηη aufweisen. Bevorzugt beträgt die Korngröße von etwa 1 μηη bis 20 μηη. Über die Korngrößenverteilung kann insbesondere die Festigkeit des entbinderten Grünlings beeinflusst werden. The metal powders used for the metal powder injection molding may have a particle size of up to 40 μηη, preferably up to 20 μηη. Preferably, the grain size of about 1 μηη to 20 μηη. In particular, the strength of the debindered green compact can be influenced via the particle size distribution.
Als Binder eignen sich thermoplastische Kunststoffe wie Polyolefine, insbesondere Polyethylen und Polypropylen, Polyacrylate, Polystyrol und Polyoxymethylen (POM). Weitere Binder, die im Gemisch mit den thermoplastischen Kunststoffen eingesetzt werden können, sind Wachse, Paraffine, höhere Fettsäuren und Glykole wie Alkylenglykol, insbesondere Polyethylenglykol, sowie Polysaccharide und Cellulosederivate wie Celluloseacetat. Das Metallpulver-Binder-Gemisch wird durch Verarbeiten in einer Spritzgussmaschine in Form gebracht. Dazu wird das Gemisch auf die Verarbeitungstemperatur des organischen Binders erwärmt und unter Druck in ein Werkzeug eingespritzt, das einen Formhohlraum aufweist, der als Negativbild der Kursmünze gebildet ist. Es entsteht ein profilierter Grünling, der bereits die Form und das Relief der späteren Kursmünze aufweist. Bei der Herstellung des Grünlings wird der Materialschwund berücksichtigt, der beim anschließenden Sintern auftritt. Die Abmessungen des Grünlings können daher etwa 10 bis 15 % größer sein als die Abmessungen der gesinterten Kursmünze. Zur Entbinderung kann der Grünling beispielsweise einer Wärmebehandlung unter Inertgasatmosphäre oder unter Vakuum unterzogen werden. Beispielsweise kann das Entbindern durch Erwärmen auf eine Temperatur im Bereich von etwa 150 bis 750 °C während 1 bis 24 Stunden erfolgen. Anstelle oder zusätzlich zur Wärmebehandlung kann der Binder auch chemisch aus dem Grünling ausgelaugt werden, beispielsweise durch Behandlung mit einem gasförmigen oder flüssigen Lösungsmittel für den Binder. Suitable binders are thermoplastics such as polyolefins, in particular polyethylene and polypropylene, polyacrylates, polystyrene and polyoxymethylene (POM). Other binders which can be used in admixture with the thermoplastics are waxes, paraffins, higher fatty acids and glycols such as alkylene glycol, in particular polyethylene glycol, as well as polysaccharides and cellulose derivatives such as cellulose acetate. The metal powder-binder mixture is shaped by processing in an injection molding machine. For this purpose, the mixture is heated to the processing temperature of the organic binder and injected under pressure into a mold having a mold cavity, which is formed as a negative image of the course coin. The result is a profiled green body, which already has the shape and relief of the later course coin. During the production of the green compact, the material shrinkage that occurs during the subsequent sintering is taken into account. The dimensions of the green compact may therefore be about 10 to 15% greater than the dimensions of the sintered price coin. For debinding, the green compact may be subjected to, for example, a heat treatment under inert gas atmosphere or under vacuum. For example, debinding may be accomplished by heating to a temperature in the range of about 150 to 750 ° C for 1 to 24 hours. Instead of or in addition to the heat treatment, the binder can also be leached chemically from the green compact, for example by treatment with a gaseous or liquid solvent for the binder.
Das Sintern des entbinderten Grünlings erfolgt nach bekannten Verfahren wie Vakuumsintern, Drucksintern oder Sintern in Kombination mit heißisostatischem Pressen. Die Sintertemperatur und die Haltedauer im Sinterofen richtet sich nach dem zu sinternden Metallpulver. Bevorzugt erfolgt das Sintern des entbinderten Grünlings bei Normaldruck unter Schutzgasatmosphäre und einer Sintertemperatur, die im Bereich von etwa 60 bis 95 % der Solidustemperatur des eingesetzten Metallpulvers liegt. The sintering of the debindered green compact is carried out by known methods such as vacuum sintering, pressure sintering or sintering in combination with hot isostatic pressing. The sintering temperature and the holding time in the sintering furnace depends on the metal powder to be sintered. Preferably, the sintering of the debindered green compact is carried out at atmospheric pressure under a protective gas atmosphere and a sintering temperature which is in the range of about 60 to 95% of the solidus temperature of the metal powder used.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das in vorgegebener Zusammensetzung bereitgestellte Metallpulver zu einem Grünling gepresst und unter Bildung eines Prägerohlings gesintert. According to a further embodiment of the method according to the invention, the metal powder provided in a predetermined composition is pressed into a green compact and sintered to form a stamped blank.
Das zur Herstellung des gesinterten Prägerohlings verwendete Metallpulver weist bevorzugt eine mittlere Korngröße von 20 μηη bis 150 μηη auf. The metal powder used for producing the sintered embossing blank preferably has a mean particle size of from 20 μm to 150 μm.
Das Pressen des Grünlings aus dem Metallpulver erfolgt bevorzugt bei einem Druck von 200 MPa bis 800 MPa, vorzugsweise 200 MPa bis 600 MPa, vorzugsweise unter Zusatz eines Presshilfsmittels. Durch das Pressen des Grünlings wird das Metallpulver so weit verdichtet, dass eine Handhabung des Grünlings ohne Beschädigung gewährleistet ist. The pressing of the green compact from the metal powder is preferably carried out at a pressure of 200 MPa to 800 MPa, preferably 200 MPa to 600 MPa, preferably with the addition of a pressing aid. By pressing the Grünlings the metal powder is compressed so far that handling of the green compact is guaranteed without damage.
Das anschließende Sintern des Grünlings erfolgt bevorzugt bei Normaldruck unter Schutzgasatmosphäre, vorzugsweise Stickstoff. Die Sintertemperatur beträgt bevorzugt etwa 60 bis 95 % der Solidustemperatur des eingesetzten Metalls oder der Metalllegierung. Die Sinterdichte des gesinterten Prägerohlings wird bevorzugt so eingestellt, dass sie höchstens 98 % der theoretischen Dichte beträgt, besonders bevorzugt zwischen 95 und 98 % der theoretischen Dichte. The subsequent sintering of the green body is preferably carried out at atmospheric pressure under a protective gas atmosphere, preferably nitrogen. The sintering temperature is preferably about 60 to 95% of the solidus temperature of the metal or metal alloy used. The sintered density of the sintered embossing blank is preferably set to be at most 98% of the theoretical density, more preferably from 95 to 98% of the theoretical density.
Der gesinterte Prägerohling kann als flache Scheibe oder als Ronde bereitgestellt und vor dem Prägevorgang in einer Randstauchmaschine mit einer randumlaufenden Rippe versehen werden. Besonders bevorzugt kann der Grünling bereits beim Pressen des Metallpulvers auf seinen Flachseiten mit einem Profil versehen werden. Das Profil hat vorzugsweise die Form eines Kegels oder Kegelstumpfs, einer Pyramide, eines Pyramidenstumpfs, eines Doms, eines Kugelsegments, eines Prismas oder eines Zylinders. Zusätzlich zu dem Profil kann eine randumlaufende Rippe auf wenigstens einer der Flachseiten des Grünlings vorgesehen sein. Das Profil ist vorzugsweise nicht höher als die randumlaufende Rippe auf der jeweiligen Flachseite, damit der Prägerohling stapelfähig ist. Im nächsten Schritt wird der gesinterte Prägerohling in einer Presse unterThe sintered blank blank can be provided as a flat disc or as a blank and provided with an edge-surrounding rib before the embossing process in an edge-forming machine. Particularly preferably, the green compact can already be provided with a profile on its flat sides during the pressing of the metal powder. The profile is preferably in the shape of a cone or truncated cone, a pyramid, a truncated pyramid, a dome, a spherical segment, a prism or a cylinder. In addition to the profile, an edge-surrounding rib may be provided on at least one of the flat sides of the green compact. The profile is preferably not higher than the edge-surrounding rib on the respective flat side, so that the embossing blank is stackable. In the next step, the sintered blank blank is submerged in a press
Bildung der Kursmünze mit Motiv geprägt. Zur Prägung des Motivs und des Randstabes kann der Prägerohling in ein Werkzeug eingebracht werden, das mit zwei Prägestempeln, d. h. einem Oberstempel und einem Unterstempel, sowie einem Prägering versehen ist. Durch Aufbringen der Prägestempel auf den gesinterten Prägerohling unter Druck wird der Rohling zu einer Münze umgeformt. Dabei werden die in den Prägestempeln als Negativrelief vorgesehenen Muster unter Ausbildung eines Positivabdrucks des Reliefs auf den Prägerohling übertragen. Formation of the course coin marked with motif. For embossing the motif and the edge bar of the embossing blank can be introduced into a tool that with two embossing dies, d. H. an upper punch and a lower punch, as well as a stamping ring is provided. By applying the dies to the sintered blank blank under pressure, the blank is formed into a coin. The intended in the dies as negative relief pattern are transferred to form a positive impression of the relief on the embossing blank.
Die hohe Duktilität des gesinterten Prägerohlings trägt zu einer wesentlichen Verbesserung des Fließverhaltens im Vergleich zu aus Halbzeugen ausgestanzten Rohlingen aus dem gleichen Werkstoff bei. Das Relief auf der Flachseite der Kursmünze kann daher mit wesentlich geringerer Presskraft oder weniger Prägedurchgängen bei gleichzeitig wesentlich verbesserter Konturenschärfe erzeugt werden. Falls der gesinterte Prägerohling mit einem Profil versehen ist, kann der für den Umformprozess erforderliche Materialfluss zur Ausbildung des Reliefs weiter verringert werden. Aufgrund der niedrigeren Presskräfte ist auch der Zeit- und Energieaufwand zum Prägen der Kursmünze weitaus niedriger. Die pulvermetallurgische Herstellung der Kursmünze kann ferner mit dem für die Münze geforderten Metallgewicht erfolgen, sodass keine Stanzabfälle anfallen und wertvolles Material zur Herstellung der Prägerohlinge eingespart wird. The high ductility of the sintered embossing blank contributes to a significant improvement in the flow behavior in comparison to blanks stamped out of semi-finished products of the same material. The relief on the flat side of the course coin can therefore with much lower pressing force or less embossing passes at the same time much improved Contour sharpness can be generated. If the sintered cavity blank is provided with a profile, the material flow required for the forming process to form the relief can be further reduced. Due to the lower pressing forces, the time and energy required to coin the course coin is much lower. The powder metallurgy production of the course coin can also be done with the required metal weight for the coin, so that no punching waste accumulate and valuable material is saved for the production of the embossing blanks.
Es wird hier davon ausgegangen, dass die höhere Duktilität des durch pulvermetallurgische Verfahren hergestellten Prägerohlings darauf zurückzuführen ist, dass Verschiebungen und Versetzungen im Korngefüge mit wesentlich geringeren Kräften erreicht werden können als in den auf herkömmliche Weise durch Stanz aus Halbzeugen hergestellten Prägerohlingen. Dadurch wird die Herstellung von Kursmünzen mit hohem Reliefvolumenanteil und/oder einer hohen Motivdicke im Verhältnis zur Dicke der Grundplatte ermöglicht, die mit herkömmlichen Prägeverfahren nicht gelingt. It is assumed here that the higher ductility of the embossing blank produced by powder metallurgical methods is due to the fact that displacements and dislocations in the grain structure can be achieved with substantially lower forces than in the embossing blankets conventionally produced by stamping from semi-finished products. This makes it possible to produce course coins with a high relief volume fraction and / or a high motif thickness in relation to the thickness of the base plate, which does not succeed with conventional embossing methods.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Herstellung der erfindungsgemäßen Kursmünze auch durch additive Fertigungsverfahren erfolgen, insbesondere durch selektives Lasersintern oder 3D-Druck. Bei diesen Verfahren werden die Metallpulver schichtweise auf die Grundplatte aufgetragen und selektiv durch Abtasten mit einem Laserstrahl unter Bildung des Reliefs gesintert. Auch mit diesem Verfahren können somit Kursmünzen erhalten werden, die komplexe Motive mit hoher Konturenschärfe und Motivdicke aufweisen. Es ist auch möglich, eine Kursmünze vollständig durch additive Fertigung herzustellen. According to a further aspect of the present invention, the production of the course coin according to the invention can also be effected by additive manufacturing methods, in particular by selective laser sintering or 3D printing. In these methods, the metal powders are applied layer by layer to the base plate and selectively sintered by scanning with a laser beam to form the relief. With this method, therefore, course coins can be obtained which have complex motifs with high contour sharpness and motif thickness. It is also possible to make a course coin completely through additive manufacturing.
Zur Durchführung des selektiven Lasersinterns wird ein 3D-Modell der Kursmünze erstellt und auf einem digitalen Speichermedium bereitgestellt. Dieses enthält auslesbare Steuersignale, die so mit einem programmierbaren Computersystem wie einer selektiven Lasersintermaschine zusammenwirken, dass die Kursmünze durch 3D-Druck hergestellt wird. Gegenstand der Erfindung ist daher auch ein digitales Speichermedium mit einem auslesbaren 3D-Modell der Kursmünze, das so mit einem programmierbaren Computersystem mit einer selektiven Lasersintermaschine zusammenwirken kann, dass die Kursmünze erzeugt wird. To perform the selective laser sintering, a 3D model of the course coin is created and provided on a digital storage medium. This contains readable control signals that interact with a programmable computer system, such as a selective laser sintering machine, to produce the course coin through 3D printing. The invention is therefore also a digital storage medium with a readable 3D model of the course coin, the so with a programmable computer system with a Selective laser sintering machine can work together that the course coin is generated.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, wobei die Beschreibung jedoch nicht als einschränkend verstanden werden soll. Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, wherein the description is not to be taken as limiting.
In den Zeichnungen zeigen: In the drawings show:
Figur 1 die schematische Darstellung einer Kursmünze in Draufsicht auf eine Flachseite; und - Figur 2 die schematische Darstellung der Münze aus Figur 1 im Querschnitt. Figure 1 is a schematic representation of a course coin in plan view of a flat side; and - Figure 2 is a schematic representation of the coin of Figure 1 in cross section.
Die in den Figuren dargestellten Größenverhältnisse sind nicht maßstabsgetreu und dienen nur zur Veranschaulichung der Erfindung. The size ratios shown in the figures are not to scale and are only to illustrate the invention.
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Kursmünze 10, die eine Grundplatte 12 mit zwei einander entgegengesetzten Flachseiten 14, 14' aufweist. Auf jeder der Flachseiten 14, 14' ist ein randumlaufender Randstab 16, 16' gebildet, der als ein in Draufsicht auf die Flachseiten 14, 14' erhabener, kreisförmiger Ring erscheint. Jede der Flachseiten 14, 14' ist mit einem Motiv 18, 18' versehen. Figures 1 and 2 show a course coin 10 having a base plate 12 with two opposite flat sides 14, 14 '. On each of the flat sides 14, 14 ', an edge peripheral edge bar 16, 16' is formed, which appears as a raised in plan view of the flat sides 14, 14 ', circular ring. Each of the flat sides 14, 14 'is provided with a motif 18, 18'.
Die hier gezeigte Kursmünze 10 besteht aus einer einzigen metallischen Komponente. Möglich ist aber auch die Herstellung von Kursmünzen mit zwei oder mehr metallischen Komponenten, wobei wenigstens eine der Komponenten durch ein pulvermetallurgisches Verfahren hergestellt ist. The currency coin 10 shown here consists of a single metallic component. But it is also possible to produce course coins with two or more metallic components, wherein at least one of the components is produced by a powder metallurgy process.
Die metallische Komponente ist aus einem Metallpulver hergestellt, das aus Eisen, Eisenlegierungen, Aluminium, Aluminiumlegierungen oder Kupferlegierungen mit einem Kupferanteil von höchstens 98 Gew.% oder deren Gemischen besteht. Bevorzugte Zusätze sind Nickel, Zink, Zinn, Magnesium, Mangan, Kobalt und/oder Chrom sowie unvermeidbare Verunreinigungen. The metallic component is made of a metal powder consisting of iron, iron alloys, aluminum, aluminum alloys or copper alloys having a copper content of at most 98% by weight or mixtures thereof. Preferred additives are nickel, zinc, tin, magnesium, manganese, cobalt and / or chromium and unavoidable impurities.
Der Durchmesser der Kursmünze 10 ist in den Figuren 1 und 2 mit D bezeichnet. Die Breite des Randstabs 16, 16' ist mit „W" angegeben. Vorzugsweise ist die Breite des Randstabs 16, 16' auf beiden Flachseiten 14, 14' gleich. Die Randstäbe 16, 16' auf den entgegengesetzten Flachseiten 14, 14' der Kursmünze 10 können jedoch auch eine unterschiedliche Breite W aufweisen. The diameter of the course coin 10 is denoted by D in FIGS. 1 and 2. The width of the edge bar 16, 16 'is indicated by "W." Preferably, the width of the edge bar 16, 16' is on both flat sides 14, 14 '. equal. However, the edge bars 16, 16 'on the opposite flat sides 14, 14' of the course coin 10 may also have a different width W.
Die Dicke dG der Grundplatte 12 ist der Abstand der Flachseiten 14, 14' voneinander. Mit dM ist die maximale Motivdicke bezeichnet, die als Ausdehnung der Kursmünze 10 zwischen den jeweils höchsten Punkten am Motiv 18, 18' auf den entgegengesetzten Flachseiten 14, 14' definiert ist. The thickness d G of the base plate 12 is the distance of the flat sides 14, 14 'from each other. D M denotes the maximum motif thickness, which is defined as the extent of the price coin 10 between the respective highest points on the motif 18, 18 'on the opposite flat sides 14, 14'.
Ausführungsbeispiel 1 Embodiment 1
Ein gesinterter Prägerohling aus Edelstahl wurde unter Ausbildung eines Reliefs auf der Vorder- und Rückseite des Prägerohlings geprägt. Der relative Anteil des Reliefvolumens am Gesamtvolumen der Kursmünze 10 betrug 27 %. Die Dicke dG der Grundplatte 12 betrug etwa 76 % der maximalen Motivdicke dM- A sintered stamping blank made of stainless steel was embossed to form a relief on the front and back of the embossing blank. The relative proportion of the relief volume in the total volume of the exchange rate 10 was 27%. The thickness d G of the base plate 12 was about 76% of the maximum motif thickness d M -
Die Kursmünze hatte einen Durchmesser von etwa 24,6 mm. Die Breite des Randstabs betrug 3,7 mm. The price had a diameter of about 24.6 mm. The width of the edge bar was 3.7 mm.
Die Kursmünze 10 kann als fälschungssicher angesehen werden, da der Anteil des Reliefvolumens durch den verbreiterten Randstab 16, 16' so hoch ist, dass die Gestaltung der Kursmünze 10 jederzeit von herkömmlichen Münzen unterschieden werden kann, bei denen ein derart hoher Reliefvolumenanteil fertigungstechnisch mit den für die Herstellung von Kursmünzen verwendeten Werkstoffen nicht realisiert werden kann. Ausführungsbeispiel 2 The course coin 10 can be regarded as forgery-proof, since the proportion of the relief volume by the widened edge bar 16, 16 'is so high that the design of the course coin 10 can be distinguished at any time from conventional coins, where such a high relief volume fraction manufacturing technology with the for the production of course coins used materials can not be realized. Embodiment 2
Ein gesinterter Edelstahl-Prägerohling wurde in einer Münzpresse unter Bildung einer Kursmünze 10 mit einem Relief geprägt, welches eine maximale Motivdicke dM von 1 ,22 mm aufwies. Die Dicke dG der Grundplatte 12 betrug 0,83 mm. Daraus errechnet sich ein Anteil der Grundplattendicke dG an der maximalen Motivdicke dM von 68 %. Der Reliefvolumenanteil betrug etwa 8 %. A sintered stainless steel embossing blank was embossed in a coin press to form a course coin 10 having a relief having a maximum subject thickness d M of 1.22 mm. The thickness d G of the base plate 12 was 0.83 mm. Thus, the share of the base plate thickness d G at the maximum design thickness d M of 68% was calculated. The relief volume fraction was about 8%.
Es wird eine fälschungssichere Kursmünze 10 erhalten, da die Grundplatte 12, bezogen auf die maximale Motivdicke dM so dünn ist, dass die Gestaltung der Kursmünze 10 jederzeit von herkömmlichen Kursmünzen unterschieden werden kann, bei denen eine derartige Dickenverteilung fertigungstechnisch mit den für Kursmünzen verwendeten Werkstoffen nicht möglich ist. A forgery-proof price coin 10 is obtained, since the base plate 12 is so thin relative to the maximum motif thickness d M that the design of the price coin 10 can be distinguished at any time from conventional course coins in which such a thickness distribution is produced using the materials used for course coins not possible.

Claims

Patentansprüche claims
1 . Kursmünze mit einer Grundplatte, die zwei entgegengesetzte Flachseiten aufweist, und einem auf jeder der Flachseiten gebildeten Motiv, wobei auf den Flachseiten jeweils ein randumlaufender Randstab gebildet ist, wobei die Grundplatte aus wenigstens einer metallischen Komponente gebildet ist, und wobei die metallische Komponente edelmetallfrei ist und aus Aluminium, Aluminiumlegierungen, Eisen, Eisenlegierungen und Kupferlegierungen mit einem Kupferanteil von höchstens 98 Gewichtsprozent zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der relative Anteil des Volumens der Grundplatte am Gesamtvolumen der Kursmünze höchstens 90 % und/oder der relative Anteil der Dicke der Grundplatte an der maximalen Motivdicke weniger als 80 % beträgt. 1 . Course coin with a base plate having two opposite flat sides, and a motif formed on each of the flat sides, wherein each edge peripheral edge bar is formed on the flat sides, wherein the base plate is formed of at least one metallic component, and wherein the metallic component is free of noble metal and is composed of aluminum, aluminum alloys, iron, iron alloys and copper alloys with a copper content of at most 98 percent by weight, characterized in that the relative proportion of the volume of the base plate in the total volume of the price coin at most 90% and / or the relative proportion of the thickness of the base plate on the maximum subject thickness is less than 80%.
2. Kursmünze nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der relative Anteil des Volumens der Grundplatte am Gesamtvolumen der Kursmünze höchstens 85 % beträgt Second course coin according to claim 1, characterized in that the relative proportion of the volume of the base plate on the total volume of the price is at most 85%
3. Kursmünze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der relative Anteil des Volumens der Grundplatte am Gesamtvolumen der Kursmünze in einem Bereich von 65% bis 90 %, vorzugsweise 70 bis 85%, liegt. 3. Course coin according to claim 1 or 2, characterized in that the relative proportion of the volume of the base plate on the total volume of the price coin in a range of 65% to 90%, preferably 70 to 85%.
4. Kursmünze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der relative Anteil der Dicke der Grundplatte an der maximalen Motivdicke weniger als 75 %, bevorzugt weniger als 70 %, beträgt. 4. Course coin according to one of claims 1 to 3, characterized in that the relative proportion of the thickness of the base plate at the maximum motif thickness is less than 75%, preferably less than 70%.
5. Kursmünze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der relative Anteil der Dicke der Grundplatte an der maximalen Motivdicke in einem Bereich von 60 % bis weniger als 80% liegt. 5. Course coin according to one of claims 1 to 4, characterized in that the relative proportion of the thickness of the base plate at the maximum pattern thickness in a range of 60% to less than 80%.
6. Kursmünze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Randstab in Draufsicht auf die Flachseite eine Breite von wenigstens 2 mm aufweist, bevorzugt von 2 bis 4 mm. 6. course coin according to one of claims 1 to 5, characterized in that the edge bar in plan view of the flat side has a width of at least 2 mm, preferably from 2 to 4 mm.
7. Kursmünze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte einen Durchmesser im Bereich von 15 bis 30 mm aufweist. 7. course coin according to one of claims 1 to 6, characterized in that the base plate has a diameter in the range of 15 to 30 mm.
8. Verfahren zur Herstellung einer Kursmünze gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die wenigstens eine metallische Komponente durch ein pulvermetallurgisches Verfahren oder ein additives Fertigungsverfahren gebildet wird. A method of manufacturing a course coin according to any one of claims 1 to 7, wherein the at least one metallic component is formed by a powder metallurgy process or an additive manufacturing process.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine metallische Komponente durch ein pulvermetallurgisches Verfahren gebildet wird, bei dem ein Metallpulver bereitgestellt, das Metallpulver zu einem Grünling gepresst und der Grünling gesintert wird. 9. The method according to claim 8, characterized in that the at least one metallic component is formed by a powder metallurgy method in which a metal powder is provided, the metal powder is pressed into a green compact and the green compact is sintered.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das Metallpulver mit einem Binder gemischt und durch Metallspritzgießen zu einem mit einem Motiv versehenen Grünling gepresst wird, der Grünling entbindert und unter Bildung der wenigstens einen metallischen Komponente mit Motiv gesintert wird. 10. The method of claim 9, wherein the metal powder is mixed with a binder and pressed by metal injection molding to a motif provided with a green body, the green compact is debindered and sintered to form the at least one metallic component with motif.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das Metallpulver zu einem Grünling gepresst, unter Bildung eines Prägerohlings gesintert und in einer Presse unter Bildung der wenigstens einen metallischen Komponente mit Motiv geprägt wird. 1 1. A method according to claim 9, wherein the metal powder is pressed into a green compact, sintered to form a blank blank, and stamped in a press to form the at least one metallic component with a pattern.
12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine metallische Komponente durch das additive Fertigungsverfahren gebildet wird, wobei das additive Fertigungsverfahren ein selektives Lasersintern umfasst. 12. The method according to claim 8, characterized in that the at least one metallic component is formed by the additive manufacturing method, wherein the additive manufacturing method comprises a selective laser sintering.
13. Digitales Speichermedium mit einem auslesbaren 3D-Modell der Kursmünze gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, das so mit einem programmierbaren Computersystem mit einer selektiven Lasersintermaschine zusammenwirken kann, dass die Kursmünze erzeugt wird. 13. A digital storage medium with a readable 3D model of the course coin according to one of claims 1 to 7, which can cooperate with a programmable computer system with a selective laser sintering machine that the course coin is generated.
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