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早期现代铸造

15世纪中欧采矿活动的增加给欧洲经济带来了巨大的增长动力为现代铸造工艺的发展做出贡献。模具本身仍然是用冲孔机制作的,但这些模具已经变得更加复杂,通常能体现出君主的完整肖像。它们的一般形状取决于所采用的冲压工艺,但所使用的材料是一种可以硬化的钢渗碳(把铁放在一个密封的不透气的盒子里的碳床里,然后再把铁放进炉子里,在那里碳扩散到外层),在图案被冲入或浸入之后。

铸造硬币的金属被铸造成锭,典型的尺寸是1/2× 1 × 20英寸。然后在水磨机或轧马机(一种将马力转化为转动能量的机制)驱动的钢辊之间传递,以减少厚度。为了获得正确的厚度,需要几道工序和退火。空白的,特别是较大的皇冠大小的硬币,继续被粗略地切割剪切机从轧制的圆角(金属条),这样,就像以前一样,他们可以很容易地调整重量,然后在圆辊。然而,在某些情况下,它们是由机器从鱼片冲到固定的直径,因此厚度对于控制重量至关重要。在接下来的一个世纪里,为了防止剪切,有时会在坯料上滚上安全边;这可能包括一个铭文或锯齿或磨边。

手动螺旋压力机开发用于在毛坯上冲压设计;虽然毛坯最初是通过肉眼定位在下模具的中心,但很快就可以清楚地看到,定位圈可以防止偏离中心的打孔。这样的方法是由Benvenuto Cellini他在16世纪上半叶为意大利王子铸造硬币,然后在15世纪50年代先传入巴黎,再传入伦敦。

与此同时滚压机正在德国开发。最初,模具设计被雕刻或冲孔到两个齿轮在一起的滚轮的曲面上,这样整个圆角(而不是单个坯料)可以在它们之间进料,并形成压痕。这种方法的优点是需要较少的动力:在任何时候只有部分毛坯变形,因此,与螺旋压力机相比,机器上的应力减小了。由于不完美,铸造出来的圆角和成品硬币明显弯曲,需要用光滑的锤子轻敲来压平(抛光)。

从这样的压力机中取出完整的辊子的困难导致了一个巧妙的变化Taschenwerke.在这台机器中,滚轮被中间穿孔的矩形轴所取代,以获得一对带锥形延伸(tangs)的模具。上轴的轴可以提高或降低一个短的距离,以适应变化的模具或不同的硬币厚度。这种机器在德国一直使用到18世纪。

摇杆压力机代表了另一种变化。底部滚轮(实际上是象限插入,如Taschenwerke)静止不动;上滚子的轴绕着下滚子的轴旋转,就像一个小圆绕着一个大圆,这样上模面就滚过了一个固定的圆角,这个圆角已经被放置在下模上了。一个这样的机制,现在大英博物馆,产生的次要1600年以后不久,西班牙开始流通硬币。

多产的Jean Warin,一个伟大的雕刻家,最终建立了使用飞压机,螺杆压机的一种变种,螺杆的螺旋角大大增加。两名操作员(每小时只工作20分钟)以极快的速度摆动旋转臂,系统的弹性使臂在硬币被击中后反弹到原来的位置。再一次地,有了一个货币团队,每秒钟就可以生产一枚硬币。在1800年左右的一些俄国造币厂中,导向式下落砝码的工作原理与此大致相同,部分是通过反弹,部分是通过操作员拉动滑轮上的返回绳来恢复原来的位置。

当代薄荷糖

在18世纪70年代蒸汽机马修·博尔顿苏格兰发明家詹姆斯·瓦特提供了新的能源,很快就适应了铸造过程。最初用来打商业广告令牌在英国,这些方法最终被伦敦的皇家造币厂采用。实验生产出了可以承受更高应力的新钢材,而法国的一项发明是受电弓或缩尺机,允许制造每一种面额的标准化设计,所有都是相同的复制,但规模不同。

在现代铸造中,模具制造的顺序如下。从艺术家那里收到一个直径约一英尺(0.3米)的拟议设计的石膏模型,并制作一个模具;由此得到的是一份电版拷贝和铜。安装在缩版机中,复制件允许在一块钢中切割出合适的硬币大小,这是主冲头,它具有浮雕的特征,就像最终的硬币上一样。然后,master被用来打卡或嵌入一个矩阵;这升起一个工作冲头,用来沉下一个工作模。任何阶段的缺陷都由手工加工去除,为了获得最佳效果,工作模具的表面在沉没前经过高度抛光。

坯料的生产(在美国称为板料)美国)是高度自动化的。例如,在费城的美国造币厂,进口的金属要经过检测,以确保其规格正确。在被剪成小块之后,金属和之前落料作业中的废料(剪刀)一起被输送到计算机控制的称重部分,在那里,装料桶中装满了正确的比例组成所需合金的;然后,金属会进入一个容量为1.5万磅的电力系统感应熔炼炉。在熔炼过程中,引入脱氧添加剂,然后将熔炉倾斜,将金属倒入具有活动底部的水冷半连续铸造机模具中。由此产生的垂直它的尺寸为16英寸× 6英寸× 18英尺,重量为6,600磅,安装在滚筒输送机上,处于水平位置,准备由旋转锯切割成两个相等的长度。接下来,棒材的温度在高频中升高感应线圈这样就可以热轧了。经过九道后,铁条的厚度减少到不足半英寸,长度增加到大约115英尺。淬火与水,其次是撇脂铣削,以消除顶部和底部表面的氧化层。接着冷轧金属带钢卷,将厚度减少到大约十分之一英寸。然后将各个线圈的末端修整并焊接在一起,形成一个重约4磅的大线圈1/2吨。最后,在精轧机中,线圈在张力下轧制,厚度由传感器控制。

下料机通常是高速的,以每分钟100下或更多的速度,每冲程从线圈中冲出多达21个钢板,然后将剪刀放回熔炉教派然后将板材送入退火炉,用水淬火,用酸清洗,洗涤和干燥。随后的操作是封边,通过将坯料压入过小的孔,局部形成保护环。然后,铸币板进入铸币机,其中许多铸币机可以一次铸造四枚硬币。金属在模具力作用下的扩散被一个箍圈所限制,当载荷被移除时,金属的径向恢复阻止了它的扩散依从性当套筒缩回到模具水平以下时,要将套筒缩回到套筒颈上。被铸造的硬币被带到一个检查点,在此之后,它们被计数并装袋,准备分发。死亡生命超过20万金币。

有关的程序联合王国英国皇家造币厂位于威尔士的兰特里桑特类似的.然而,在那里,铸锭是连续的,而不是离散的长度,然后它们被锯开用于轧制操作。这种边缘设置有时与印度问题上的那种通道安全边缘的印象结合在一起。为了在冲压过程中辅助金属流动,坯料的清洗和润滑相结合。从圆形毛坯中生产七面硬币(20便士和50便士面额)表明了毛坯金属在领内流动的程度;冲压机每分钟能冲压600下。计数和装袋操作由机器人完成。的正确重量的实验黄金问题,其中“补救”或公差(标准中允许的变化范围)是非常有限的,表明当毛坯从1 / 3英寸厚的圆角冲孔,然后压出1 / 10英寸的正常厚度时,相同的初始厚度误差对1 / 3英寸毛坯的重量的最终影响小于对1 / 10英寸毛坯的重量的影响。在这个实验中,同样的解决方案,以获得正确的重量应用于中世纪的时期,使用时容易测量长度薄每一枚硬币的重量都是正确的。

大卫·格伦维尔,约翰·塞尔伍德