11. Februar 2016 – Es gibt ein paar Fixpunkte im Kalender der Münztechniker: Als einer der wichtigsten hat sich in den letzten Jahren das Technical Forum etabliert, das jedes Jahr am Donnerstag vor der Eröffnung der World Money Fair von Dieter Merkle / Schuler Pressen und Thomas Hogenkamp / Spaleck organisiert wird. Wie groß der Erfolg dieser Veranstaltung ist, zeigen die Zahlen. 340 Anmeldungen konnte das Team von Barbara Balz dieses Jahr verzeichnen. Obwohl das Technical Forum in den größten Saal umgezogen war, den das Estrel Convention Center mittlerweile zu bieten hat, genügten die Plätze gerade mal so, um all die Interessierten unterzubringen.
Wer kam, konnte sich über sehr interessante Vorträge freuen, die wie ein Schaufenster die neuesten Entwicklungen der verschiedenen Marktteilnehmer präsentierten. Alle dankten es den Veranstaltern, dass sie die Zahl der Vorträge gekürzt und die Pausen dazwischen etwas verlängert hatten. Auch so war das Programm noch gedrängt und vor allem gehaltvoll genug!
David Fletcher / Cooksongold: Direct Precious Metal 3D Printing
Als erster sprach David Fletcher von Cooksongold, einer Firma, die zur Heimerle + Meule Gruppe gehört. Er stellte Versuche vor, die seine Firma im Bereich der Anwendbarkeit des 3D Drucks für Münzronden gemacht hat.
Das Ergebnis ist beeindruckend. Mit Hilfe einer speziell angepassten Maschinerie und einem eigens zu diesem Zweck hergestellten Goldpuder ist ein Laser in der Lage, dreidimensionale Strukturen aufzubauen. Dabei wird das aufgetragene Metallpuder Schicht für Schicht zusammengeschmolzen. Die dabei erzeugten Strukturen kennen natürlich nicht die für den Prägeprozess bekannten Beschränkungen.
3D Druck ermöglicht äußerst komplexe Strukturen in mehreren Materialien. Sogar hohle Formen sind denkbar. Dafür notwendig ist lediglich eine Computerprogrammierung und kein zusätzliches Herstellungswerkzeug wie eine Form oder ein Stempel.
Auch wenn es überraschend ist, wie schnell so ein 3D Drucker heute arbeitet, ist der Einsatz für eine Massenerzeugung allerdings noch in weiter Ferne.
David Fletcher konnte eine erste Gold-Medaille zeigen, bei der mittels Laserdruck das Design auf die Ronde aufgebracht worden war.
Wenn Sie sich in einem Film ansehen wollen, wie so etwas funktioniert, klicken Sie hier. (Und schalten Sie vorher den Ton ab. Die Musik ist schrecklich.)
Martin Groves / Royal Canadian Mint: Innovative Colour Applications for Coins
Michael Groves, Direktor der Abteilung Development & Applied Technology der Royal Canadian Mint fasste in seinem Vortrag zusammen, wie die Royal Canadian Mint in Zusammenarbeit mit Teca-Print USA in den vergangenen Jahren die Nutzung von Farbe für ihre Münzen optimiert hat.
Zu diesem Zweck hat man nicht nur die Farben verbessert, sondern auch die Münzdesigns angepasst, die Oberflächen für den Auftrag der Farbe besonders vorbereitet und die Produktionsbedingungen sowie die Trocknung optimiert.
Ein gutes Beispiel für die ständige Forschung am Objekt ist die beliebte „Glow in the Dark“ Serie der Kanadier. Auf ihr ist ein in Farbe wiedergegebener Dinosaurier zu sehen. Wenn man das Stück im Dunkeln betrachtet, erscheint das Skelett des Tiers. Diesen Effekt zu produzieren war aufwendig und brauchte viel zusätzliche Forschung. Zunächst war die phosphorisierende Farbe unbrauchbar, da sie aus zu großen Partikeln bestand, die beim Druck nicht exakt genug aufgetragen werden konnten, um das Skelett detailliert herauszuarbeiten. Aus feiner gemahlenen Partikeln hergestellt, verlor die Farbe ihre Leuchtkraft. Dies konnte bewältigt werden, indem nicht nur eine Schicht Farbe aufgetragen wurde, sondern mehrere Schichten, was nun wieder durch die stärkere mechanische Belastung die Ronde zerkratzte. Erst mit mehreren Schichten der Leuchtfarbe sowie einer härteren Ronde, die beim Auftrag der Farbe nicht so leicht beschädigt werden konnte, war die technische Lösung für eine innovative Münze geboren.
Wie schnell diese Erkenntnisse weiterentwickelt werden, zeigen zwei weitere Gedenkmünzen. Für eine Abendszene mit Glühwürmchen wurden unterschiedliche in der Dunkelheit leuchtende Farbtöne entwickelt. Und um ein Gewitter eindrucksvoll wiederzugeben, wurde eine neue Farbe mit fluoreszierenden Partikeln produziert.
Die Royal Canadian Mint hat sehr gute Erfahrungen damit gemacht, wie diese Farbmünzen von ihren Kunden angenommen werden. Martin Groves stellte fest, dass mit diesen neuen Technologien hergestellte Sammlermünzen häufig ausverkauft sind.
Dr. Gerd Wagner / Reischauer: Blanks made by Powder Metallurgy
Dr. Gerd Wagner von der Firma Reischauer lüftete in seinem Vortrag das Geheimnis, das seine innovativen Ronden umgab, die nicht die traditionelle flache Form haben, sondern je nach Kundenwünschen auch konvex produziert werden können.
Er stellte den Einsatz der Pudermetallurgie vor, bei der Ronden nicht aus einem Coil gestanzt, sondern aus feinstem Puder gepresst werden. Die „neue“ Ronde kann nach dem Sintern genauso geprägt werden, wie eine „normale“ Ronde und weist dazu eine ganze Reihe von verbesserten Eigenschaften für die Prägung auf.
So besitzen mittels Pudermetallurgie hergestellte Ronden eine wesentlich höhere Duktilität. Unter Duktilität (abgeleitet vom lat. ducere = ziehen, führen) versteht der Fachmann die Verformbarkeit eines Werkstoffs, ehe er reißt. Die hohe Duktilität der neuen Ronden erlaubt bei der Prägung ein wesentlich höheres Relief, das dazu mit wesentlich weniger Prägedruck erzeugt werden kann. Dass das fertig geprägte Stück es an Härte durchaus mit einem aus einer traditionellen Ronde geprägten aufnehmen kann, zeigte ein Messvergleich mittels der Vickers Härteprüfung. Die Härte kommt zustande durch die zusätzliche Verdichtung des Materials, die erst durch die Prägung abgeschlossen wird.
Dr. Vishal Agarwal / Jarden Zinc Products: Bi-metal Coins
Jarden Zinc hat sich auf die Herstellung von Ronden nach dem ZincSecure™ System spezialisiert. Unter ZincSecure™ versteht man eine auf Zink basierende Ronde, die entweder mit Nickel, mit Kupfer oder mit Bronze plattiert sein kann. Dr. Vishal Agarwal verfolgte nun, in wie weit dieses Material für Bimetall-Prägungen eingesetzt werden kann.
Er stellte fest, dass für ZincSecure™ Material die Kraft, die notwendig ist, um den Ring von der Pille zu trennen zwischen 160 und 220 kg liegt. Das übertrifft die marktüblichen Erwartungen bei weitem. Er fand keine Anzeichen von Korrosion an der Schnittstelle zwischen Ring und Pille. Außerdem wies er auf die zahlreichen Möglichkeiten hin, unterschiedliche elektromagnetische Signaturen mit verschiedenen Materialien zu erzeugen. Seine Schlussfolgerung war, dass ZincSecure™ Produkte homogenen Legierungen beim Einsatz in Bimetall-Prägungen in keiner Weise nachstünden.
Ralf Freiberger / Mühlbauer Group: Detection of Counterfeit Coins with Optical Methods and Their Industrial Implementation
Ralf Freiberger hielt einen sehr instruktiven Vortrag darüber, wie die Kombination von verschiedenen optischen Prüfungen die Chance, Fälschungen zu erkennen, drastisch erhöhen kann. Schon im Rahmen des letzten Technical Forums hatte Ralf Freiberger eine interessante Neuentwicklung vorgestellt, bei der in einem Arbeitsschritt gleichzeitig der Rand geprüft wird. Wir berichteten darüber in der MünzenWoche. Nun zeigte er, wie diese Entwicklung mit anderen gekoppelt werden kann, um fast 100 % aller Fälschungen im Umlaufgeld zu entlarven.
Zwar verfügt die Industrie mit der elektromagnetischen Signatur über ein ausgesprochen effektives Mittel zur Fälschungserkennung, doch zwei Probleme sind damit verbunden. Zum einen können zahlreiche Materialien für Ronden ganz legal privat bezogen werden, so dass Fälschungen durchaus aus den richtigen Grundstoffen hergestellt sein können. Zum anderen variieren je nach Lieferant die Materialien auch bei den „echten“ Münzen so, dass keine zu engen Grenzen für die elektromagnetische Signatur angegeben werden dürfen, um nicht zu viele Rückweisungen an den Automaten zu riskieren.
Ralf Freiberger favorisiert deshalb immer noch die optische Untersuchung, bei der mittlerweile 3.000 Münzen pro Minute geprüft werden können. Die Zeit bleibt gleich, egal ob eine Komponente oder vier Komponenten untersucht werden. Kombiniert man nun die Resultate aus vier verschiedenen Untersuchungen wie Rand, Kante, Relief und Feld, kann man die Sicherheit enorm verbessern. Sie würde bei unglaublichen 99.950 % liegen. Dies entspricht bei einer durchsuchten Menge von 10 Millionen Umlaufmünzen einer einzigen falschen Münze, die nicht entlarvt wird. Beeindruckend!
Alexander Aminidis / ACSYS Lasertechnik: New Security Techniques with a laser
Auch Alexander Aminidis stellte die Sicherheit in den Mittelpunkt seines Vortrags. Er wollte anhand eines realen Beispiels mustergültig zeigen, welche Sicherheitsmerkmale an einer einzigen Münze mittels Lasertechnologie eingebracht werden können.
Grundlage waren Ronden mit einem Durchmesser von 40 und einer Dicke von 3 mm aus Messing mit einer .999 Versilberung. Die zur Prägung notwendigen Stempel wurden aus Böhler K455 Stahl hergestellt. Die Prägung erfolgte in den Staatlichen Münzen Baden-Württemberg.
Eingearbeitet wurden ein Labyrinth in feinster Prägung mit unterschiedlich hohen Flächen, Microtext, unterschiedlichste Lichteffekte und verschiedene Formen von Frosting, also unterschiedlich polierte Flächen, die alle mit einer einzigen Prägung erzeugt wurden. Last but not least wurde ein QR Code von lediglich 600 Mikrometern integriert, der mit einer Handy-App lesbar ist.
Anhand der Münze hat ACSYS gezeigt, zu welchen unglaublichen Leistungen moderne Lasersysteme fähig sind. Nichts hat die Sicherheitstechnologie in der Münzprägung mehr verändert als die Möglichkeiten, die dank der neuen Softwares zur Stempelgestaltung und der Lasertechnologie realisierbar sind.
Den zweiten Teil der Vorträge, die im Rahmen des Technical Forums der World Money Fair präsentiert wurden, lesen Sie hier.