von Ursula Kampmann
19. März 2015 – 18 Vorträge in neun Themenblocks, gehalten von Technikern aus 21 Firmen, darunter zahlreiche Vertreter von staatlichen Münzstätten, das war das volle Programm für den Donnerstag Nachmittag vor der World Money Fair.
Thomas Hogenkamp von Spaleck führt durch eine der sechs Sitzungen à drei Vorträge. Foto: UK.
Dieter Merkle von Schuler Pressen und Thomas Hogenkamp von Spaleck hatten wieder einmal eine Tour de Force durch die aktuellen Innovationen der Münzproduktion zusammengestellt. Die Erschöpfung, als das Programm mit leichter Verspätung endete, war vor allem der Tatsache geschuldet, dass jeder einzelne Vortrag volle Aufmerksamkeit für seinen Inhalt verlangte.
Für all diejenigen, die keine Möglichkeit hatten, am Technical Forum teilzunehmen, liefern wir hier eine kurze Zusammenfassung aller Vorträge.
Ross MacDiarmid, Royal Australian Mint: Silver Blanks
Anhand eines konkreten Problems, nämlich der Reduktion des Ausschusses bei Silbergedenkmünzen, betonte Ross MacDiarmid die Tatsache, dass nicht immer der billigste Lieferant der preiswerteste sei. Statt die Geschäftsleitung ausschließlich anhand des Preises über den Ankauf von Silberronden entscheiden zu lassen, stellte die Technik aufwändige Untersuchungen an, welche Ronden in Kombination mit welchen chemisch-mechanischen Vorbereitungen nach der Prägung die geringste Fehlerquote aufwiesen. Dabei stellte man fest, dass Materialverunreinigungen bei Schrötlingen nach der Prägung unschöne Flecken verursachten. Zu noch höherem Anstieg der Ausschussquote führten allerdings Lieferungen von Schrötlingen mit Oberflächenfehlern.
Für die Lieferanten wurden deshalb überprüfbare Spezifikationen für die Ronden erarbeitet. So habe man nun verlässliche Lieferanten ermittelt, mit deren Ronden die Prägung mit den Möglichkeiten der Royal Australian Mint optimal mit möglichst geringem Ausschuss durchzuführen sei.
Dr. Gerd Wagner, Reischauer GmbH: hd-pro blanks
Eine völlig neue Form des Schrötlings stellte Dr. Wagner von der Reischauer GmbH vor. Seine Schrötlinge sind „high ductile“ – also hochduktil und damit besonders leicht zu verformen – und „profiled“ mit einem Profil ausgestattet, das es erstmals in der Geschichte des Prägens möglich macht, die Schrötlingsform danach zu gestalten, wie viel Metall man an welchen Stellen für das Profil der Münze braucht.
Untersucht wurde die Verformbarkeit der hd-pro Ronden anhand von 99er Kupferronden im Gewicht von 12 g. Die „high ductile“ Ronden wiesen dabei eine dreimal höhere Duktilität auf als vergleichbare Ronden. Wegen der „profiled“ Form der Ronde waren selbst erhöhte Stellen perfekt ausgeprägt.
Auch wenn die Versuche derzeit nur mit Kupferronden durchgeführt wurden, steht zu erwarten, dass für andere Materialien ähnliche Ergebnisse erzielt werden können.
Die neuen hd-pro Ronden ermöglichen damit ein wesentlich höheres Prägeprofil bei gleichzeitig um ein Drittel reduziertem Druck der Münzpresse, was nicht nur weniger Energieaufwand für die Prägung bedeutet, sondern gleichzeitig die Stempel schont.
Aziya Ibrayeva, Kazakhstan Mint: Study of impact of crystallization parameters (conditions) of the AgCu 92.5 alloy ingots on surface quality of proof quality coin blanks
Aziya Ibrayeva berichtete über Untersuchungen der Münzstätte von Kasachstan. Dort war man der Frage nachgegangen, warum scheinbar identische Ronden völlig andere Ergebnisse nach dem Prägen aufwiesen. Man konnte das zurückführen auf die Schnelligkeit, mit der nach dem Gießen der Legierung in Barrenform der Prozess des Abkühlens abgelaufen war. Durch die unterschiedliche Geschwindigkeit beim Abkühlen entstanden Unterschiede in der kristallinen Struktur des Materials. Das Kupfer verteilte sich unregelmäßig. Diese Ungleichheit konnte durch späteres Erhitzen oder mechanische Bearbeitung nicht aufgewogen werden.
Für die Prägung ist deshalb der Abkühlprozess von enormer Bedeutung, da die Duktilität bei den Versuchen um bis zu 5-6 % variierte, bzw. der Glanz der geprägten Stücke um 10 %.
Stuart Wilson, The Royal Mint: Coin security: The technical challenges of designing and introducing a new, high value, high profile coin
Viele Münzstätten arbeiten derzeit an der Anhebung der Münz-Banknoten-Grenze. Stuart Wilson stellte die aktuellen Überlegungen der Royal Mint zu diesem Thema vor. Das Problem liegt dabei im Verhältnis von Kosten zu Nutzen. Wie viele Sicherheitsfeatures sollen in eine Münze eingebaut werden? Je mehr es sind, umso höher werden die Kosten und umso größer ist die Rückweisungsquote bei Automaten. Es muss also für jedes Nominal sorgfältig überlegt werden, welche Features eingebaut werden.
National Baseball Hall of Fame 2014 Gedenkmünzen. Quelle: Wikipedia. United States Government / Department of Treasury – United States Mint.
Ronald E. Harrigal, US-Mint: Manufacturing Curved Collector Coins in High Volume
Der Vertreter der US-Münzstätte berichtete über die Erfahrungen der US Mint mit den ersten konkaven Sammlermünzen ihrer Geschichte. Man wollte dafür Standardronden und Standardstempel benutzen und die Prägung auf der vorhandenen Ausstattung durchführen. Dies gelang vor allem mit Hilfe von digitaler Reliefanalyse. Damit wurden die Problemzonen punktgenau ermittelt. Indem das Design systematisch abgeändert wurde, bis man einen optimierten Entwurf hatte, gelang es, alle Ziele zu erreichen. Lediglich die Haltbarkeit der Stempel war im Vergleich zu normalen Gedenkprägungen kürzer.
Loic Pollet, Velec und Thabo Nikitseng, South Africa Mint: SA Mint Fully Automatic Packing Line
Es ist unglaublich, welche Mengen an Material mittlerweile mit Hilfe der neuen Maschinen von Münzstätten bewältigt werden können. Dies wurde wieder einmal deutlich an der neuen, vollautomatischen Verpackungslinie, die sich die South Africa Mint in Zusammenarbeit mit Velec anschaffte.
Ziel war es, eine Maschine zu haben die 7 Tage 24 Stunden läuft, und dabei kein menschliches Eingreifen braucht. Die neue Verpackungskette ist in der Lage, jede Blockierung selbst zu beseitigen. Sie kann 6.500 Münzen pro Minute zählen und ist in der Lage, 5 Millionen Münzen pro Tag zu verpacken!
Markus Schlein / Sack & Kiesselbach, Enhanced Feeding Solutions in the Numismatic Coin Production Area
Markus Schlein berichtete über eine Neuentwicklung von Sack & Kiesselbach in Zusammenarbeit mit der Berliner Münzstätte für die Gedenkmünzprägung. Es handelt sich um ein neues Zuführungsverfahren, bei dem keine vorgefertigte Bimetall-Ronde geprägt wird, sondern Ring und Pille getrennt eingeführt werden. Vorteile sind die bessere Duktilität und damit höhere Energieeffizienz sowie ein längeres Leben der Stempel. Außerdem sind Ring und Pille getrennt wesentlich besser zu polieren. Dazu kommt die bessere Auslastung der Maschinen, wenn das Zusammenfügen und das Prägen in einem Prozess durchgeführt werden kann. Natürlich ist dieses Verfahren vor allem dann von Vorteil, wenn es um Gedenkmünzen geht; für das schnelle Prägen von Umlaufmünzen ist es zu zeitaufwändig.
Hermann Schürer, Economa, New highspeed precision weight checker for blanks and coins
Hermann Schürer machte darauf aufmerksam, wie viel teures Material wegen der hohen Gewichtstoleranzen des Schrötlings bei der Bullionprägung verloren gehe. Eine gute Lösung sei die neue Hochgeschwindigkeitspräzisionswaage von Economa, mit der man 50 Münzen pro Minute auf 10 Milligramm genau überprüfen könne. Wenn man die Ronden vor dem Prägen wiegen würde, könne man viel Geld sparen, indem man zu schwere Ronden nicht in den Prägeprozess bringe, sondern wieder einschmölze.
Seven New Wonders. Eine geprägte Münze in Kugelform. Foto: © Mint of Poland.
Siemowit Kalukiewicz, Mint of Poland – Most technically advanced 3Dimension coins
Die Mint of Poland hat einen neuen Schritt gemacht in der Eroberung der 3. Dimension der Münze. Nach einem Zylinder und einer Pyramide ist es ihr gelungen, eine Kugel zu prägen.
Schon die Erstellung einer Designs entpuppte sich als sehr schwierig. Die später unterzubringende Darstellung muss für ihre Erstellung in ArtCAM in 7 Teile zerlegt werden. Erste Tests erfolgten in Kupfer, wobei man schnell feststellte, dass kein sehr hohes Relief möglich ist. Bei Reliefs über 0,2 mm droht das Metall, im Stempel hängen zu bleiben. Überhaupt ist die Gravur der Stempel sehr aufwändig. 52 Stunden pro Stempel waren dafür notwendig.
Geprägt wurde mit 600 / 650 Kilonewton auf einem Halbprodukt aus Silber mit einem sechsteiligen Stempel.
InfiniteFocusSL: Foto: © Alicona.
Alfred Gnadenberger, Austrian Mint und Christian Janko, Alicona, Optical 3 D micro coordiate system for form and roughness measurement and its use in minting
Viele Vorteile böte, so Alfred Gnadenberger von der Münze Österreich, das in Zusammenarbeit mit Alicona erarbeitete System der optischen 3 D Messung in der Münzprägung. Mit dem neuen Verfahren würde man nicht wie bisher einzelne Messpunkt gewinnen, sondern ein komplettes Profil, das man darüber hinaus speichern und so immer wieder unter neuen Aspekten untersuchen könne.
Nützlich sei diese Form der Messung vor allem bei der Fehlerermittlung in der Fertigung. An welchen Stellen nutzen sich die Stempel am schnellsten ab? Warum bricht der eine Stempel früher als der andere? Durch einen optischen Abgleich der gemessenen Stempel werden Problemzonen schnell augenfällig.
Ferner ist die Messung sehr nützlich bei der Herstellung von Stempeln für Replikas anhand existierender Münzen und für die schnelle Messung von Stauchprofilen.
Romain Waidelich, Miba Coating Group, Environmental and working safety aspects of the PVD coating technology vs. galvanic technology
Anlässlich der Tatsache, dass die Gesetzgebung zur Galvanik mit ihren aggressiven Chemikalien ständig verschärft wird, verglich Romain Waidelich die beiden Methoden der Stempelbeschichtung: Galvanik und PVD (= Physical vapour deposition).
Er stellte dabei fest, dass es vor allem für die zweite Methode derzeit kaum Sicherheitsregulierungen gibt. Sie ist leicht zu installieren und eröffnet viele Möglichkeiten hinsichtlich des für die Beschichtung benutzten Materials. Außerdem erhöht die PVD Beschichtung das durchschnittliche Leben eines Stempels um etwa 20 %. Allerdings müsse man sich bewusst sein, dass diese Beschichtung genau dem Stempel folge, allfällige Fehler eines Stempels also nicht ausfülle und beseitige.
Volker von der Heide, Oerlikon-Metaplas GmbH, The New PVD HI3-Technology – Latest Developments and Potential for Coining Dies.
Noch einen Schritt weiter ging Volker von der Heide, der eine neue Maschine von Oerlikon-Metaplas vorstellte, mit der zum ersten Mal alle drei verschiedenen technischen Prozesse zur PVD Beschichtung durchgeführt werden können. Diese drei Technologie – die APA Arc Technology, die Magnetron Sputter Technology und die HiPIMS Sputtering Technology stellte er mit ihren Vor- und Nachteilen in seiner Präsentation vor.
Robert Newman und Timothy Buch, DELCAM – ArtCAM, Pushing the boundaries of visual security
Wie jedes Jahr präsentierte DELCAM – ArtCAM die neuen Features ihres Programms zur Gestaltung von Münzbildern. Diesmal ging es besonders um alles, was die Sicherheit einer Prägung erhöhen kann wie das Guillochieren, die Erstellung von Microtext, Latentbildern und vielem anderen mehr.
Der CCI Edge Inspect von Mühlbauer. © Mühlbauer.
Ralf Freiberger, Mühlbauer, Coin edge inspection – how to integrate in automatic, high throughput processes
Von geradezu genialer Einfachheit ist die neue Methode, mit der die Maschinen von Mühlbauer den Rand prüfen, ohne dafür einen zusätzlichen Arbeitsgang zu benötigen. Ralf Freiberger wies auf die Schwächen der traditionellen Randinspektion hin, bei der mehrere Aufnahmen notwendig sind, die dazu an den Randzonen leichte Unschärfen aufweisen. Mittels eines ringförmigen Reflektors untersuchen die neuen Maschinen von Mühlbauer den Rand gleichzeitig mit Vorder- oder Rückseite.
3.000 Münzen pro Minute können mit dieser Methode geprüft werden. Außerdem kann das neue Feature in bestehende Maschinen eingebaut werden.
Die neue Rondensortiermaschine Rhino – Eine Neuentwicklung von InduVis und INEA. © Inea / InduVis.
Lutz Büker, InduVis und Simon Watterton, INEA, New solutions in the inspection of blanks
Ebenfalls eine neue Maschine, in der sich das geballte Wissen von zwei Fachfirmen vereint, stellten Lutz Büker und Simon Watterton vor. Inea ist spezialisiert auf Verpackungsautomaten, InduVis hat seinen Fokus auf Qualitätssortieranlagen. Gemeinsam haben sie die neue Rondensortiermaschine Rhino entwickelt, von der die beiden Firmen sagen, sie habe sich dank ihrer überlegenen Technologie innert zwei Jahren amortisiert. Weniger Stromverbrauch, weniger falsche Zurückweisungen und eine besonders leichte Bedienung zeichnen die neue Technik aus.
Bis zu 3.000 Stücke pro Minute – Ronden, Umlaufmünzen (neu und zirkuliert), Gedenkmünzen, Bullion – mit einem Durchmesser zwischen 9 und 40 mm kann die neue Maschine untersuchen.
Paolo Mascioli und Massimo Bersani, IPZS, Stress analysis of the working dies
Die italienische Münzstätte stellte die Ergebnisse einer umfangreichen Studie vor, die sie zur Beanspruchung von verschieden hergestellten Stempeln gemacht hatte.
Eine erste Farb-Prägung der Royal Canadian Mint, die auf Nano-Technologie beruht. © Royal Canadian Mint.
Dr. Xianyao Li, Royal Canadian Mint, Nano technology for minting applications
Schmetterlinge, so begann Dr. Xianyao Li seinen Vortrag, verdanken ihre wundervollen Farben nicht irgendwelchen Pigmenten, sondern der Oberflächenstruktur ihrer Flügel. Den natürlichen Nano-Effekt nachzuahmen, ist der Royal Canadian Mint nun in der Münzprägung gelungen. Mit einer ganz speziellen Lastertechnik können Nanopartikel so aufgetragen werden, dass sie je nach Größe, Material, Form und Abstand untereinander eine ganz bestimmte Farbe erzeugen, die auch unter verschiedenen Blickwinkeln gleich bleibt.
Paul Smith, Acsys, Modern Coin Design: New Perspectives and Reflections
Der letzte Redner des Tages, Paul Smith, zeigte dagegen, wie verschiedene optische Effekte durch eine genaue Parameter Matrix benutzt werden können. Mit Hilfe eines Gitternetzes aus lauter Sechsecken, die wiederum in sechs Trapeze geteilt sind, die ihrerseits alle unabhängig mit dem Laser gestaltet werden können, kann ein sich anpassendes Design auf einer Fülle von Materialien sehr schnell umgesetzt werden.
Nach der langen und anstrengenden Sitzung folgte der entspannte Abend, zu dem Schuler Pressen und Spaleck gemeinsam eingeladen hatten.