Selecția de oțeluri pentru matrițe de monedă

Cauzele eșecului matriței de monedare

Matrițele de reliefare a monedelor pot fi deteriorate de următoarele probleme:

• Uzură: suprafața matriței este uzată, mai ales când presiunea este scăzută și materialul piesei de prelucrat este moale, metalul se poate lipi de matriță, ceea ce duce la o uzură crescută.
• Denting: suprafața matriței este presată în jos.
• Crăpare: matrița se crapă, de obicei pentru că este sub presiune prea mare sau designul este prea complex.

Oțel folosit în mod obișnuit în industria argintului – oțel călit cu apă W1

În industria de argintărie (ex. fabricarea de monede din argint, cupru sau oțel inoxidabil), gofrarea monedelor se face de obicei cu ciocane de picătură. Oțelul cel mai frecvent utilizat în acest scop este oțelul W1 călit cu apă, cu următoarele caracteristici:

• Duritatea suprafeței: 59 până la 61 HRC (HRC este unitatea de duritate și cu cât numărul este mai mare, cu atât este mai dur).
• Proprietăți de întărire superficială: numai stratul de suprafață se întărește când este stins, iar interiorul rămâne mai moale. Această caracteristică conferă matriței o suprafață dură (rezistentă la uzură) și duritate (mai puțin predispusă la crăpare).
• Întărire controlată: gradul de întărire al oțelului poate fi controlat cu precizie.

Oțelurile W1 sunt potrivite pentru situațiile în care presiunea nu este prea mare și piesa de prelucrat este moale, cum ar fi ștanțarea argintului sau aliajelor de cupru.

Provocări și soluții pentru modele în relief adânc

Dacă o monedă are un design adânc (de exemplu, un model complex), oțelul W1 întărit cu apă se poate defecta din cauza fisurilor. Pentru a rezolva această problemă, sunt disponibile următoarele oțeluri:

1. Oțel de scule carbon cu întărire adâncă: se întărește la o adâncime mai mare și poate rezista la ștanțare mai complexă.

2. Oțel moale (de exemplu S1 sau L6):

• Duritate: 57 până la 59 HRC.
• Evaluare de duritate: 6 până la 8 (dur și mai puțin predispus la crăpare).

3. Oțeluri de înaltă duritate (de exemplu H11 sau H12):

• Duritate: 45 până la 52 HRC (mai mică decât W1, dar duritate mai bună).
• Datorită durității sale mai mici, suprafața se zgârie ușor. Poate fi protejat adăugând o placare cu crom dur (0,127 până la 0,254 mm sau 0,005 până la 0,010 inci grosime).

Selecția de matrițe mici

Pentru matrițe mici care necesită o rezistență mai mare la uzură, pot fi utilizate următoarele oțeluri:

• Oțel călit cu ulei O1: duritate 56 până la 58 HRC.
• Oțelurile întărite cu aer A2 și D2 au o duritate de la 56 la 58 HRC. Aceste oțeluri funcționează mai bine pe matrițe mici, deoarece sunt rezistente la uzură și potrivite pentru imprimarea de înaltă precizie.

Cum sunt făcute matrițele – Hubbing

Motoarele de reliefare a monedelor sunt cel mai bine realizate prin butuc, mai degrabă decât prin prelucrare directă. Hubbing folosește o plită principală pentru a presa forma matriței și este mult mai ieftină decât prelucrarea. Cum se comportă diferitele oțeluri la butuci:

• Oțelurile O1 și A2 pot fi presate la rece, dar pot necesita recoacere intermediară (încălzire pentru a înmuia oțelul pentru a evita fisurarea prea tare) între amprente.
• Oțelul W1 este mai ușor de presat în butuc. La aceeași presiune, oțelul W1 are o adâncime de adâncime de două ori mai mare decât oțelul A2.

Rezumat: Factorii cheie în alegerea oțelului

În rezumat, trebuie luați în considerare următorii factori atunci când alegeți oțelul pentru matrițele de reliefare a monedelor:

• Rezistență la uzură: matrița ar trebui să poată fi utilizată o perioadă lungă de timp fără uzură.
• Duritate: matrița nu trebuie să crape ușor.
• Proprietăți de întărire: echilibrul dintre duritatea suprafeței și duritatea interioară.
• Prelucrabilitate: indiferent dacă este ușor de prelucrat sau de presare cu butuc.
• Cost: încercați să reduceți costul în timp ce performanța satisface cererea.

Situații diferite necesită oțeluri diferite:

• Oțelul W1 se potrivește pentru gofrarea superficială, presiunea scăzută și industria de argintărie.
• Oțel S1, L6: potrivit pentru gofrare adâncă, atunci când este necesară tenacitate.
• Oțel H11, H12: când este necesară duritate maximă, cu cromare dură pentru protecție.
• Oțeluri O1, A2, D2: matrițe mici atunci când este nevoie de rezistență mare la uzură.