雕刻钱币模具是一门高度专业的技艺,涉及金属加工、美术设计和精密制造。以下是主要步骤和相关知识:
1. 设计与制图
- 原始设计需由艺术家完成,通常采用手工绘图或数字建模(如CAD软件),图案需符合货币的防伪、美学及功能要求。
- 设计定稿后,通过缩小雕刻机或三维扫描转化为模具所需的尺寸,现代技术可能用到激光雕刻或数控铣床辅助。
2. 材料选择
- 模具钢是首选材料,如DC53或高碳工具钢,需具备高硬度(HRC 60以上)和耐磨性。
- 坯料需经过热处理(淬火+回火)以减少内部应力,防止后期开裂。
3. 手工雕刻(传统工艺)
- 使用硬化钢坯,雕刻师凭借显微放大设备,用凿子、锉刀等工具手工雕刻阴模(即模具凹面)。
- 关键细节如人像发丝、微缩文字需采用特殊刀具,线条深度控制在0.1-0.3毫米以保障压制效果。
4. 机械加工(现代工艺)
- 数控雕刻机可精准复制设计,尤其适合对称图案或重复花纹。电火花加工(EDM)用于复杂曲面。
- 雕刻后需人工修整毛刺,确保模具表面光洁度达Ra0.2微米以下。
5. 硬化处理与抛光
- 雕刻完成的模具需二次硬化处理,表面镀铬或镍以延长寿命。
- 钻石研磨膏抛光可减少金属流动阻力,避免硬币压印时粘连。
6. 模具测试与修正
- 用软金属(如铅)试压,检查图案清晰度,必要时返回修改。
- 正式生产前需制作多级模具:原模→工作模→子模,以分摊主模磨损。
扩展知识:
古代中国采用翻砂法铸币,明清时期已使用钢模冲压铜钱,典型如“咸丰重宝”的复杂文字即体现雕刻技艺。
现代防伪技术(如隐形雕刻、微孔)需结合激光与机械雕刻,模具寿命约50-100万次压印。
瑞士和德国的雕刻工艺公认顶尖,中国造币厂的模具精度可达±0.005毫米。雕刻失误的直接成本可能超万元,因材料与工时昂贵。
雕刻的核心不仅是技术,更是艺术与工程的结合,货币上的图案往往承载历史或文化符号,如欧元硬币的成员国标志或中国熊猫币的精细毛发。