钱币收藏中的钱币制作

整个钱币制造过程可以概括为三个基本内容:选材与饼处理、设计与成型、冲压。(1)模具及其工作原理不太懂冶金的人很难想象坚硬的金属还能像液体一样四处流动，但这是客观事实，因为固态金属在压力下可以通过内部结构运动而变形，就像汽车工厂里把一块钢板变成各种弯曲形状的钢架一样。把一块金属做成有图案的硬币需要借助模具，而且是前模和后模，因为物理力是相互的，也就是力的大小相等方向相反，任何人都不可能把金属坯饼放在空中来铸造硬币。实际操作方法是将其中一个模具固定，将坯饼放在上面，用另一个可以上下移动的模具冲压，使坯饼两面在相互作用力下同时压印出图案。模具一般用特殊钢制成，表面刻有花纹，坚硬，可使硬币表面在铸造时出现镜面效果。最初的模具是手工制作的，雕塑家用特殊的工具在模具表面雕刻出文字、数字和各种图案。随着技术的发展，雕刻机、电镀、计算机辅助设计等设备和工艺被广泛用于代替手工作业，效率和精度都有了很大的提高。由于硬币表面是浮雕镜面效果，工作模表面花纹的每一部分都是凹进去的，称为“阴模”。为了便于理解，这里举个例子。用一张铝箔盖住硬币，用橡皮擦反复刮，然后去掉铝箔。你会发现铝箔接触硬币的一面有凹的图案，因为硬币表面的图案是凸的。同样，如果硬币表面的图案是凹的，那么工作模表面的图案也相应是凸的。(二)图案从平面到立体的成型过程；图案设计从艺术家的平面图纸开始，需要经过复杂的工艺流程，才能将平面图案变成钱币上精致逼真的立体浮雕；

(1)雕塑家用黏土将平面图案立体表现在画上，然后将其变成石膏模或树脂模；

(2)将石膏模或树脂模放入电解液中，通过电镀制成带有凸起图案的铜模坯，也叫铜模或母模；

(3)母模上的立体图案通过刻字机上的铁笔和刻刀的同步行程，按给定比例缩进复制到另一个金属模坯上，从而形成母模，也称子模，其表面的浮雕效果与实际硬币完全一致；

(4)将原模具淬火增加硬度后，将另一个模具毛坯在大吨位液压机上反复冲压，形成具有凹形花纹和镜面效果的工作模具，然后将工作模具淬火增加硬度，用于冲压。一个母模可以反复使用，冲压变成许多花纹完全相同的工作模，这也是为什么一些花纹不变的流通币可以常年不间断生产的原因。应该说，新的成型技术不仅更加规范，而且效率也有了很大的提高，使得原本技艺精湛的雕塑家在几个小时内就能完成需要一整天的工作。以前的工作模可能只能压印几百枚硬币，而工作模可以压印几百万枚硬币。现代造币机是集冲压和自动输送于一体的精密高效的设备系统。它以极快的速度连续将坯饼放在冲压位置，冲压可以瞬间完成，因此每分钟有多达数百枚硬币涌出。早期人们用手锤铸造硬币时，使用的是金属垫圈技术，这种技术一直沿用至今，即在金属板上切出一个与硬币直径相同的圆孔，将坯饼放入孔中，以防止坯饼在冲压过程中受压力而伸长变形。有齿边的硬币要求金属垫圈的内周边设计成齿状。机器压制时，齿牙和坯饼周围的正反面花纹同时被冲压出来，成为有齿边的硬币。对于周围有字符的硬币，使用周围有文字的工作模具和分开的金属垫圈，然后用液压机冲压字符。现代造币烫金机将机械力学原理充分运用到实践中。常见的烫金机是利用“弯杆动力”带动烫金头上下移动(像弯曲、拉直手指关节一样)来完成印刷。用原模冲压，做一个工作模需要几百吨的压力。虽然冲压硬币的吨位更小，但也需要相当大的压力。比如一枚镍币需要30吨/平方英寸，一枚银币需要150吨/平方英寸，其他材质的硬币基本都在这个范围内。正是通过上述的机械过程，将坯饼压印成可流通的硬币。