Moneta commemorativa in titanio

 Scenari di utilizzo delle monete commemorative: commemorazione legale, personalizzazione aziendale, commemorazione di eventi, ecc.

 Determinare il modello principale: figure, punti di riferimento, modelli

 Testo: denominazione/slogan tematico, firma, numero di serie

 Specifiche: i diametri comuni sono 25/30/40 mm, spessore 1,5~3 mm

 Il progettista completa il rendering 2D e specifica l'altezza del rilievo: si consiglia che le monete commemorative in titanio abbiano un'altezza del rilievo inferiore o uguale a 0,8 mm, molto inferiore alle monete commemorative in argento (1,2~1,5 mm)

 Stile dei denti del bordo: denti dritti, denti obliqui, denti con caratteri arrotolati, per anti-contraffazione

 Zonizzazione del processo superficiale: superfici a specchio, sabbiatura e aree di stampa a colori.

Converti il ​​rendering 2D in un disegno tecnico 3D ad alta-precisione 1:1, contrassegnando tutte le tolleranze dimensionali, gli angoli di rilievo e i raggi di raccordo; gli ingegneri di processo conducono la verifica della producibilità, eliminando i dettagli di progettazione che non possono essere lavorati con il titanio.

Organizzare una revisione da parte dei rappresentanti del progetto, del processo e del cliente per confermare l'effetto visivo dei disegni, la fattibilità del processo e le specifiche. Dopo le modifiche, i disegni di produzione finali (inclusi disegni spiegati 2D, modelli solidi 3D e requisiti di processo) vengono emessi come unica base per la realizzazione e la produzione degli stampi.

Utilizza la stampa 3D (resina/cera) per creare un campione di moneta commemorativa 1:1 per verificare visivamente la proporzione e l'effetto visivo del motivo e del testo. Dopo la conferma, procedi alla fase di-realizzazione dello stampo.

Lo stampo originale è il portatore iniziale del disegno della moneta commemorativa. A causa del design semplice delle monete commemorative in titanio, viene utilizzata principalmente l'incisione di precisione CNC, mentre l'incisione manuale è adatta solo per design personalizzati/artistici di fascia alta-:

 Incisione di precisione CNC: il disegno 3D finale viene importato in una macchina per incidere CNC a cinque-assi. Uno strumento per incisione in carburo cementato viene utilizzato per incidere uno stampo originale di moneta commemorativa 1:1 su un pezzo grezzo di ottone. La precisione dell'incisione è controllata entro ±0,005 mm per garantire la completezza dei dettagli in rilievo, testo e motivo.

 Incisione manuale: un incisore esperto incide manualmente il pezzo grezzo in ottone, adatto a progetti artistici di nicchia. Questo processo richiede più tempo-ma si traduce in una trama più artistica.

Lo stampo originale è un pezzo unico. È necessario uno stampo principale più duro, creato mediante elettroformatura, che funga da base per la produzione di più stampi funzionanti. Lo stampo principale per monete commemorative in titanio utilizza acciaio inossidabile 304/45 e viene sottoposto a trattamento termico. I passaggi sono:
 Lucidare, pulire e rivestire lo stampo originale in ottone con uno strato distaccante per garantire una superficie pulita.
 Utilizzare il processo di elettroformatura di nichel/rame per depositare uno strato di metallo spesso 0,5~1 mm sulla superficie dello stampo originale, quindi staccarlo per ottenere lo stampo negativo dell'originale.
 Collegare lo stampo negativo a un pezzo grezzo in acciaio e replicare lo stampo principale in acciaio inossidabile attraverso forgiatura a caldo/pressatura a freddo, seguita da un trattamento termico di tempra sotto vuoto per aumentare la durezza a HRC58~62, migliorando la resistenza all'usura.

Lo stampo di lavoro è lo stampo utilizzato direttamente per stampare le monete commemorative in titanio. A causa dell'elevata usura dello stampo causata dallo stampaggio del titanio, sono necessari più set di stampi funzionanti. Il materiale è carburo di tungsteno. I passaggi sono:
 Replicare il modello dallo stampo principale in acciaio inossidabile sul pezzo grezzo in carburo di tungsteno attraverso l'estrusione a freddo per ottenere lo stampo positivo/negativo in carburo di tungsteno;
 Macinare e lucidare con precisione lo stampo in carburo di tungsteno per rimuovere i segni di lavorazione, assicurando che la superficie della moneta commemorativa in titanio stampata sia priva di sbavature e che il disegno sia chiaro;
 Assemblare lo stampo: integrare lo stampo superiore, lo stampo inferiore, lo stampo del dente del bordo e lo stampo di posizionamento in un gruppo completo di stampo per stampaggio e installarlo sulla base dello stampo, assicurandosi che tutti i componenti siano centrati per evitare disallineamenti del modello durante lo stampaggio.

Il primo stampaggio di prova viene eseguito utilizzando piccoli grezzi di titanio per verificare l'accuratezza della riproduzione del modello e la precisione dimensionale dello stampo. L'obiettivo principale è risolvere i problemi legati alle dimensioni sovradimensionate e al disallineamento del modello causato dal ritorno elastico durante lo stampaggio del titanio:
 Se il diametro della parte di prova è troppo grande, l'ingegnere di processo- metterà a punto le dimensioni dello stampo e ottimizzerà i parametri di stampaggio;
 Se il disegno è sfocato o parzialmente informe, lo stampo verrà sottoposto a lucidatura di precisione localizzata e la pressione di stampa verrà regolata;
 Una volta che le parti di prova superano l'ispezione, lo stampo viene ufficialmente finalizzato, viene emesso un rapporto di ispezione dello stampo e inizia la produzione di massa.

Viene selezionata una piastra-in titanio puro Gr2 laminata a freddo con uno spessore di 0,1-0,2 mm maggiore rispetto al prodotto finito. Viene tagliato in pezzi circolari di titanio di 5-8 mm più grandi del diametro della moneta commemorativa utilizzando una macchina da taglio laser CNC/cesoia di precisione. Dopo il taglio, le bave sui bordi vengono rimosse per evitare di graffiare lo stampo.

Se lo spessore della moneta commemorativa è<1.5mm, to obtain a blank with the required accuracy, the titanium blank is lightly cold-rolled using a two-roll cold rolling mill, controlling the deformation to ≤15%.

Il pezzo grezzo di titanio viene posto in un forno di ricottura sotto vuoto e mantenuto a una temperatura di 700-750 gradi per 1-2 ore, quindi raffreddato a temperatura ambiente nel forno. Ciò elimina lo stress interno dovuto alla laminazione a freddo e aumenta la plasticità a temperatura ambiente fino a oltre il 25%, prevenendo fessurazioni durante lo stampaggio; l'ambiente sotto vuoto impedisce l'ossidazione del grezzo in titanio.

Il pezzo grezzo in titanio ricotto viene rettificato con precisione- su entrambi i lati utilizzando una rettificatrice a doppia faccia- per rimuovere il leggero strato di ossido sulla superficie, garantendo una planarità inferiore o uguale a 0,005 mm su entrambi i lati e una deviazione dello spessore entro ± 0,01 mm, fornendo un pezzo grezzo uniforme per lo stampaggio.

Il pezzo grezzo in titanio- rettificato con precisione viene inserito in una macchina per la pulizia a ultrasuoni e pulito con etanolo anidro + acqua deionizzata per rimuovere abrasivi e macchie di olio. Viene quindi essiccato in un forno ad aria calda a 60 gradi per ottenere un pezzo grezzo per stampaggio di titanio pulito, privo di ossidi- e di dimensioni precise per l'uso.

Il gruppo dello stampo in lega temprata è installato su una pressa idraulica CNC da 100-200 tonnellate. Lo stampo viene calibrato utilizzando il sistema di posizionamento ad alta precisione della pressa per garantire che lo stampo superiore, lo stampo inferiore e lo stampo del dente del bordo siano allineati; il pezzo grezzo in titanio viene posizionato nella scanalatura di posizionamento dello stampo per un posizionamento preciso di ciascun pezzo grezzo.

Il titanio tende ad attaccarsi allo stampo durante lo stampaggio, causando graffi e difetti sulla superficie della moneta commemorativa. Pertanto, uno speciale film lubrificante ad alta-temperatura per lo stampaggio della lega di titanio viene spruzzato uniformemente su entrambi i lati del pezzo grezzo di titanio. La pellicola è sottile ed uniforme per evitare di coprire i modelli dello stampo e di produrre dettagli poco nitidi.

Le monete commemorative in titanio non utilizzano la stampa a caldo, ma utilizzano invece 3-4 passaggi di stampa a freddo per modellare gradualmente la forma. La pressione di stampaggio viene aumentata gradualmente ad ogni passaggio per evitare la rottura del pezzo grezzo in titanio e danni allo stampo dovuti a un singolo stampaggio ad alta pressione. Durante lo stampaggio, la velocità della slitta della pressa è controllata a 5-10 mm/s; la bassa velocità riduce il ritorno elastico del titanio e migliora la conformità del modello.

Dopo lo stampaggio, il materiale in eccesso del tondello della moneta commemorativa viene rifilato utilizzando una speciale fustella per ottenere il diametro preciso; contemporaneamente, i bordi vengono laminati utilizzando una matrice di laminazione dei denti per formare i denti del bordo progettati. La pressione di laminazione è controllata per garantire denti uniformi senza denti mancanti. A questo punto si ottiene una moneta commemorativa grezza in titanio con motivi completi e denti sui bordi. La superficie grezza presenta un film lubrificante residuo e lievi segni di stampaggio, che richiedono un'ulteriore finitura superficiale.

La moneta commemorativa in titanio viene immersa in una soluzione sgrassante alcalina a 50-60 gradi per 5-10 minuti per rimuovere la pellicola lubrificante per lo stampaggio; dopo il risciacquo con acqua deionizzata, si immerge in acido nitrico diluito per 1-2 minuti per eliminare lievi macchie di ossidazione da stampaggio, ed infine accuratamente risciacquato ed asciugato.

Secondo le esigenze progettuali, la moneta commemorativa viene sottoposta a lucidatura a specchio/sabbiatura/spazzolatura per ottenere effetti superficiali zonati:

La lucidatura fine viene eseguita utilizzando pasta per lucidatura diamantata con una lucidatrice CNC a doppia faccia-, ottenendo una ruvidità superficiale di Ra inferiore o uguale a 0,02μm e un effetto specchio;

La sabbiatura CNC viene eseguita utilizzando micro-polvere di allumina per ottenere una finitura opaca;

La spazzolatura unidirezionale viene eseguita utilizzando una ruota spazzolante in nylon per ottenere una texture spazzolata;

Utilizzando l'effetto di interferenza della luce dell'ossidazione anodica del titanio, sulla superficie del titanio si forma una densa pellicola di passivazione del biossido di titanio. Lo spessore della pellicola è controllato regolando la tensione e diversi spessori della pellicola producono colori diversi a causa della riflessione e dell'interferenza della luce.

Ispezione visiva manuale per rimuovere monete commemorative con graffi superficiali, macchie di ossidazione, denti mancanti o motivi sfocati.

Tutte le monete inizialmente qualificate vengono sottoposte a test approfonditi utilizzando strumenti professionali. Tutti gli indicatori devono soddisfare i requisiti dei disegni di produzione:

Diametro, spessore e altezza del rilievo vengono misurati utilizzando uno strumento di misurazione di immagini 2D, con una deviazione inferiore o uguale a ±0,02 mm;

La rugosità superficiale delle zone specchianti/sabbiate viene misurata mediante rugosimetro, rispettando le esigenze progettuali;

La purezza del titanio viene testata utilizzando uno spettrometro a fluorescenza a raggi X- per garantire che si tratti di titanio puro Gr1/Gr2 senza impurità;

Test in nebbia salina 24 ore su 24 utilizzando una macchina per prove in nebbia salina, garantendo l'assenza di corrosione o scolorimento sulla superficie;

La durezza superficiale viene misurata utilizzando un durometro Vickers, garantendo un HV maggiore o uguale a 200 per prevenire la deformazione.

Durante la produzione di massa, viene campionato dall'1% al 3% di ciascun lotto (un minimo di 50 monete). Se il campione non supera l'ispezione, l'intero lotto viene ispezionato e i prodotti difettosi vengono rimossi. Dopo un'ispezione riuscita, viene emesso un rapporto di ispezione della qualità del prodotto, che indica numero di lotto, materiale, processo e risultati del test.

Le monete commemorative idonee vengono collocate in custodie protettive acriliche trasparenti (con cuscinetti in schiuma-antiurto-integrati incorporati). Le edizioni da collezione-di fascia alta utilizzano la chiusura sottovuoto per garantire l'isolamento dall'aria e dalla polvere. La custodia in acrilico è etichettata con il tema, le specifiche e il materiale della moneta.

In base alle esigenze del cliente, le monete commemorative confezionate singolarmente vengono collocate in album da collezione o scatole regalo personalizzate. La confezione regalo include un certificato del prodotto, un rapporto di ispezione della qualità e istruzioni per il collezionista, che descrivono in dettaglio il processo di produzione, le caratteristiche del materiale in titanio e il valore da collezione.

Le monete commemorative confezionate vengono conservate in un magazzino a temperatura- e umidità-controllate (temperatura 20±5 gradi, umidità inferiore o uguale al 60%), classificate e conservate per lotto. Viene mantenuto un registro di magazzino, in cui vengono registrati il ​​numero di lotto, la quantità, la data di produzione e i risultati dei test per la successiva tracciabilità durante le spedizioni in uscita.