金屬管鑲套層疊拼嵌金屬棒的幣章坯材及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及硬幣、流通幣、紀(jì)念幣(章)徽章及籌碼(游戲幣)的制造領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種圖案精美、識(shí)別性能和防偽性能強(qiáng)的幣章坯材及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前世界上各個(gè)國(guó)家在高面值流通硬幣，紀(jì)念幣的生產(chǎn)制造過程上普遍廣泛應(yīng)用了雙金屬造幣技術(shù)，其防偽特征明顯，機(jī)讀性能可靠穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高，加速了產(chǎn)能擴(kuò)大。從1982年至今數(shù)十個(gè)國(guó)家，生產(chǎn)了近千個(gè)品種的雙金屬硬幣。隨之，在歐元區(qū)及部分國(guó)家都有制假的雙金屬幣出現(xiàn)，于是各個(gè)國(guó)家對(duì)造幣的防偽又提出新的要求。近年來法國(guó)、韓國(guó)等少數(shù)國(guó)家，采用各種金屬板材沖壓芯和環(huán)，然后依次鑲套，再經(jīng)過印花機(jī)印制，做成3個(gè)金屬色澤效果，防偽效果有了新的提高，但這種生產(chǎn)工藝制作成本高、效率低、設(shè)計(jì)受局限。
[0003]目前金屬紀(jì)念幣及各種徽章的制作工藝與之類似，也存在上述問題。籌碼(游戲幣)作為一種貨幣載體，防偽功能要求更高。由于不受國(guó)家金融機(jī)構(gòu)管控，因此設(shè)計(jì)空間和材質(zhì)使用范圍很廣，防偽技術(shù)應(yīng)用也是種類繁多。目前高端的一般采用內(nèi)部嵌入芯片的塑料、陶瓷或有機(jī)復(fù)合材料制作，但存在成本高、手感差、使用壽命短等缺陷。制作雙(多)色幣材的方式，采用沖壓方式組合，僅限于簡(jiǎn)單對(duì)稱圖形，花色單一，同時(shí)坯材沖壓工藝材料利用率低。目前現(xiàn)有技術(shù)中有種采用金屬套管和冷拉拔的方法制成金屬幣章坯棒料，再切割成硬幣、章坯餅(專利申請(qǐng)公布號(hào)CN102293487A)，這種方法在圖案空間設(shè)計(jì)、制造工藝方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但仍未擺脫圖案設(shè)計(jì)呆板、缺乏藝術(shù)感、工藝相對(duì)簡(jiǎn)單從而導(dǎo)致識(shí)別防偽功能的降低等弊端，特別是單一的拉拔工藝，容易產(chǎn)生金屬的結(jié)合力不強(qiáng)，進(jìn)而導(dǎo)致兩種或兩種以上金屬之間產(chǎn)生松動(dòng)，影響幣章坯材的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種金屬管鑲套層疊拼嵌金屬棒的幣章坯材及制備方法，來改善和提高目前造幣行業(yè)制造及防偽水平。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種金屬管鑲套層疊拼嵌金屬棒的幣章坯材。所述幣章坯材由一根或一根以上金屬管鑲套層疊拼嵌金屬棒呈幣章坯棒后、經(jīng)徑向切割形成，所述層疊拼嵌金屬棒由兩層或兩層以上的金屬棒徑向疊壓復(fù)合而成，所述幣章坯材的截面為多種幾何圖案及異形圖案。
[0006]本發(fā)明的目的還可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
所述的層疊拼嵌金屬棒包括管、棒和型材。所述的層狀復(fù)合金屬棒為有色金屬及其合金、黑色金屬及其合金和貴金屬及其合金。所述層疊拼嵌金屬棒復(fù)合鎳鐵合金。
[0007]金屬管鑲套層疊拼嵌金屬棒的幣章坯材涉及一種制備方法:
由外層金屬管和內(nèi)層層疊拼嵌金屬棒通過擠壓、乳制、拉拔、鍛造和粉末冶金工藝技術(shù)單獨(dú)或組合獲得，形成其截面呈不同圖案的幣章坯棒，通過真空熱處理后，再經(jīng)過切割工藝獲得幣章坯材，其具體步驟如下:
一、金屬管的制備:
a.采用金屬擠壓或鑄造工藝獲得金屬毛坯管；
b.毛坯管經(jīng)過檢查和表面處理后送入皮爾格冷軋管機(jī)進(jìn)行孔型軋制；
c.軋制后的毛坯管經(jīng)過檢查放入拉拔機(jī)進(jìn)行定徑拉拔，通過拉拔技術(shù)獲得設(shè)計(jì)尺寸和形狀的金屬管，金屬管壁厚公差控制在±0.1mm ;
d.拉拔后的管材進(jìn)行脫脂除油和熱處理，將管材硬度控制在150!^以下；
e.管材熱處理后通過旋轉(zhuǎn)鋼絲刷對(duì)管材內(nèi)壁進(jìn)行清刷處理，用壓縮隊(duì)氣將管材內(nèi)壁金屬碎肩等顆粒進(jìn)行吹掃，然后對(duì)管材內(nèi)部充滿N2氣密封處理后待用；
二、層疊拼嵌金屬棒的制備:
a.層疊拼嵌金屬棒由二種或二種以上不同或相同金屬材質(zhì)、不同或相同尺寸、不同或相同形狀的金屬材料相互包覆、嵌套和疊壓復(fù)合而成；
b.組成層疊拼嵌金屬棒的個(gè)體材料，其外形和尺寸，可采用擠壓、乳制、鍛造、拉拔、粉末冶金工藝單獨(dú)或組合獲得，材料尺寸公差控制在±0.05mm ；
c.制成的個(gè)體材料經(jīng)過表面噴砂、剝皮、刻花等粗化工藝和脫脂處理后，根據(jù)其特性，選擇合適的溫度進(jìn)行熱處理，將材料硬度控制在150!^以下；
d.熱處理后的個(gè)體材料，根據(jù)圖案設(shè)計(jì)要求組裝成條狀待用；
三、金屬管與層疊拼嵌金屬棒的鑲套:
a.將制作好的層疊拼嵌金屬棒通過機(jī)械裝置送入金屬管內(nèi)，經(jīng)過縮頭機(jī)構(gòu)將一端碾壓定位，避免內(nèi)層各金屬相互錯(cuò)位，根據(jù)復(fù)合工藝要求，將經(jīng)過縮頭碾壓的一端放入軋制、拉拔和鍛壓其中任意一種設(shè)備的入口處，進(jìn)行相應(yīng)工藝加工，使金屬管與層疊拼嵌金屬棒緊密結(jié)合在一起；
b.多根金屬管鑲套的制備方法:將已鑲套層疊拼嵌金屬棒的金屬管穿入比其直徑大的金屬管內(nèi)，經(jīng)過縮頭碾壓的一端放入軋制、拉拔和鍛壓其中任意一種設(shè)備的入口處，進(jìn)行相應(yīng)工藝加工，使外圈金屬管緊密鑲套內(nèi)圈金屬管，以此類推，直至完成多根金屬管鑲套層疊拼嵌金屬棒的幣章坯棒；
四、幣章坯棒的熱處理:
a.將幣章坯棒頭尾進(jìn)行定尺切除，然后送入真空熱處理爐進(jìn)行釬焊或擴(kuò)散退火，根據(jù)金屬性質(zhì)，選擇合適的溫度，保溫2?5h，根據(jù)復(fù)合材料釬焊或擴(kuò)散退火工藝要求，真空熱處理時(shí)可添加H2、N2、Ar氣體；
五、幣章坯棒的切片:
a.將熱處理冷卻后的幣章坯棒進(jìn)行矯直，彎曲度控制在1/1000_以下；
b.將矯直后的幣章坯棒放入金屬切片機(jī)床按硬幣、章、徽厚度要求進(jìn)行切割，切割后獲得幣章還材，其厚度公差控制在±0.06mm以下。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下有益效果:
(1)利用不同金屬的自然色彩和相互疊壓組成的圖案制作硬幣、章、徽具有多樣性、藝術(shù)性，視覺沖擊力強(qiáng)；
(2)加工工藝復(fù)雜、技術(shù)含量高、電磁信號(hào)穩(wěn)定，具有很強(qiáng)的防偽性和很高的公眾識(shí)別度； (3)耐磨損，使用壽命長(zhǎng)；
(4)可以根據(jù)機(jī)讀要求，將特殊識(shí)別材料利用層狀金屬?gòu)?fù)合技術(shù)疊壓在一起，達(dá)到機(jī)讀防偽的目的；
(5)較之傳統(tǒng)板料沖裁落料制作硬幣、章、徽的加工工藝，材料利用率提高5?10%，并且有較大的提升空間，可使材料成本大大降低；
(6)鑲套工藝采用軋制、鍛壓技術(shù)，各層金屬之間的結(jié)合強(qiáng)度較拉拔工藝大，不會(huì)出現(xiàn)層間松動(dòng)的缺陷。
【附圖說明】
[0009]圖1、圖2、圖3、圖4、圖5為本發(fā)明截面示意圖；
圖中:金屬管1、層疊拼嵌金屬棒2。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1至圖5所示:本發(fā)明的幣章坯材是由外層金屬管I和內(nèi)層層疊拼嵌金屬棒2通過擠壓、孔型軋制、拉拔、鍛造工藝，緊密組合在一起，形成不同形狀的幣章坯棒，通過真空熱處理后，再經(jīng)過切割工藝獲得幣章坯材，即為幣坯、章坯和徽坯。
[0011]外層金屬管I的制備:采用金屬擠壓或鑄造工藝獲得金屬毛坯管，毛坯管經(jīng)過檢查和表面處理后送入皮爾格冷軋管機(jī)進(jìn)行孔型軋制，乳制后的管材經(jīng)過檢查放入拉拔機(jī)進(jìn)行定徑拉拔，通過拉拔技術(shù)獲得設(shè)計(jì)尺寸和形狀的金屬管材，管材壁厚公差控制在±0.1mm。拉拔后的管材進(jìn)行脫脂除油和熱處理，將管材硬度控制在ISOHV1以下。管材熱處理后通過旋轉(zhuǎn)鋼絲刷對(duì)管材內(nèi)壁進(jìn)行清刷處理，用壓縮隊(duì)氣將管材內(nèi)壁金屬碎肩等顆粒進(jìn)行吹掃，然后對(duì)管材內(nèi)部充滿N2氣密封處理后待用。
[0012]內(nèi)層層疊拼嵌金屬棒2的制備:內(nèi)層層疊拼嵌金屬棒2，一般由二種或二種以上不同或相同的金屬材質(zhì)、不同或相同的尺寸、不同或相同形狀的金屬棒疊壓、堆砌或套裝組成。每根金屬棒的外形和尺寸，可采用擠壓、乳制、鍛造、拉拔、粉末冶金工藝單獨(dú)或組合獲得，材料尺寸公差控制在±0.05mm。制成的材料經(jīng)過表面噴砂、剝皮、刻花等粗化工藝和脫脂處理后，根據(jù)其特性，選擇合適的溫度進(jìn)行熱處理，將材料硬度控制在ISOHV1以下，熱處理后的材料，根據(jù)圖案設(shè)計(jì)要求疊壓、堆砌或套裝組合在一起形成條狀待用。
[0013]外層金屬管I與內(nèi)層層疊拼嵌金屬棒2的復(fù)合:將事先制作好的層疊拼嵌金屬棒通過機(jī)械裝置送入外層金屬管I管內(nèi)，經(jīng)過縮頭機(jī)構(gòu)將一端碾壓定位，避免內(nèi)層各金屬相互錯(cuò)位。根據(jù)復(fù)合工藝要求，將經(jīng)過縮頭碾壓的一端放入事先選擇的軋制、拉拔或鍛壓其中任意一種設(shè)備的入口處，進(jìn)行相應(yīng)工藝加工，使外層金屬管I緊密鑲套內(nèi)層層疊拼嵌金屬棒2。
[0014]多根金屬管I鑲套層疊拼嵌金屬棒2是將已鑲套層疊拼嵌金屬棒2的金屬管I穿入比其直徑大的金屬管內(nèi)，經(jīng)過縮頭碾壓的一端放入軋制、拉拔和鍛壓其中任意一種設(shè)備的入口處，進(jìn)行相應(yīng)工藝加工，使外圈金屬管緊密鑲套內(nèi)圈金屬管，以此類推，直至完成金屬管I鑲套層疊拼嵌金屬棒2的幣章坯棒(參見圖3至圖5)。
[0015]幣章坯棒的熱處理:將幣章坯棒頭尾進(jìn)行定尺切除，然后送入真空熱處理爐進(jìn)行釬焊或擴(kuò)散退火，根據(jù)金屬性質(zhì)，選擇合適的溫度，保溫2?5h。根據(jù)組合材料釬焊或擴(kuò)散退火工藝要求，真空熱處理時(shí)可添加H2、N2、Ar氣體。
[0016]幣章坯棒的切片:將熱處理冷卻后的幣章坯棒進(jìn)行矯直，彎曲度控制在l/1000mm以下。將矯直后的幣章坯棒放入金屬切片機(jī)，按硬幣、章、徽厚度要求進(jìn)行切割，切割后獲得的金屬還材，其厚度公差控制在±0.06mm以下。
[0017]實(shí)施例1
結(jié)合圖1用實(shí)施例說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式