172896. lajstromszámú szabadalom • Nikkel bevonatú nyersacélérme, vagy hasonló termék és eljárás annak előállítására
5 172896 6 reive és a dobon kívül a kádban anód darabokat tartalmazó kosarak vannak rögzítve. A katód rudak és anód kosarak egy egyenáramú áramforrás negatív illetve pozitív kapcsaihoz vannak csatlakoztatva. Az anód és katód közötti fcszültségkülönbséget 5 5—20 V tartományon belül tartjuk. Az alap darabok a katódrudakkal érintkeznek, mivel a forgó dobba vannak beöntve. A galvanizáló oldat standard nikkel galvanizáló elektrolit, mint 10 például nikkel-szulfamát vagy Watt-oldat. Az alap darabokra felvitt nikkel mennyisége a követelményeknek megfelelően változtatható az áramsűrűség vagy a galvanizálási idő változtatásával. Gazdaságossági okokból célszerű, hogy csak azt a minimális is nikkelmennyiséget vigyük fel az alapra, amely biztosítja a kielégítő kopás- és korrózióállóságot valamint a kívánt mágneses tulajdonságokat. Általában ilyen célokra a nyersérme lapján levő nikkelrétegnek legalább 0,05 mm vastagságúnak kell lennie. 2C Sok esetben azonban vastagabb nikkelréteg lehet szükséges ahhoz, hogy biztosítsuk, hogy a kész nyersérmék megfeleljenek a kereskedelmi igényeknek, és a kívánt mágneses tulajdonsággal rendelkezzenek. Az utóbbi követelményt részleteiben alább 25 tárgyaljuk. A magdarabra galvanizált nikkelréteg vastagabb a nyersérme szélén, mint valamelyik lapjának közepén. A szövegben a fémbevonat vastagsága a szélen a magdarab szélének felezőpontjánál sugárirányban 3G kívülről mért vastagságot jelenti, míg a fémbevonat vastagsága a lapokon a nyersérme lapjának középpontjánál tengelyirányban kívülről mért vastagságot jelenti. Az alapdarabok széleire felhordott nikkel vastagságának a darabok lapjaira felvitt nikkel vas- 35 tagságához viszonyított arányát elsődlegesen a dob méretei és a darabok mérete befolyásolja. Általában az arány 2 :1 —4 :1 tartományon belül van. Azaz, a fémbevonat vastagsága a szélen (sugárirányban mérve) kétszerese, négyszerese a nyersérme 40 valamelyik lapján levő fémbevonat vastagságának. Általában azt tapasztaltuk, hogy a szél/lap vastagság arány csökken, ha a galvanizáló dob átmérője nő, és a munkadarab átmérője csökken. Mivel a nikkel vastagsága a magdarab lapjain kisebb, mint a 45 széleken, a nikkel vastagságát csak a lapokon keli meghatározni a forgódobos galvanizálást követően, hogy megbizonyosodjunk arról, hogy a kívánt minimális 0,05 mm-es rétegvastagságú fémbevonat lerakódott-e. 50 Az elektrolitikus fémbevonási lépést követően a nilflfftl borítású alap darabokat hőkezeljük, hogy a nyersérme Rockwell 30 T keménységi skála szerinti keménységét 65-nél és előnyösen 45-nél kevesebbre 55 csökkentsük, és ugyanakkor az alap és a nikkelköpeny határfelületén a fémek atomos egymásba diffundálását idézzük elő. Erre a műveletre legalkalmasabb körülmények a 800—1000 C° körüli hőmérséklet, körülbelül 10-40 perc kezelési idő és 60 redukáló atmoszféra, pl. hidrogénatmoszféra. A hőkezelt darabok mikroszkópos vizsgálata során megfigyeltük, hogy a nikkel köpeny és az alap között meghatározott vastagságú - itt 0,01 mm - egymásba diffundált nikkelből és vasból álló réteg van. 65 A nikkel köpenyt így a köpeny és az alap közötti közös határfelület metallurgiailag köti az alaphoz. A galvanizált bevonatú és hőkezelt nyersérme pénzverő szerszámok között túlzott szerszámkopás nélkül mély és világos benyomatokkal préselhető, és a préselt nikkel réteg kiváló kopás- és korrózióellenállásról tesz bizonyságot. A mágnesség, amely 150 Oersted erősségű mágneses térrel indukálható a hőkezelt nyersérmében, kevesebb 4000 Gaussnál a nyersérme közepén átmenő és a nyersérme lapjaira merőleges tengely mentén mérve. A nyersérme 150 Oersted erősségű mágneses tér alkalmazásával indukált mágnességét ismert eljárásokkal Walker gyártmányú MH-1 hiszterézisgráffal mérhetjük. Legtöbb esetben, ha a nikkel réteg a nyerstárcsa lapján legalább 0,05 mm, a nyerstárcsák és a belőlük préselt pénzérmék a kívánt mágneses tulajdonságokkal rendelkeznek. Ha egy galvanizált bevonatú és hőkezelt nyersérme — mely megfelel a minimális fémbevonat vastagság követelményeinek - B indukált mágnessége 4000 Gauss felett van (a nyersérme közepén átmenő és a lapjára merőleges tengely mentén 150 Oersted erősségű térben mérve), a „B” érték a nyersérmére elektrolitikusan felvitt nikkel réteg vastagságának növelésével csökkenthető. A mágnességnek a fent említett szint alatt kell lennie, hogy biztosítsuk, hogy a nyersérméket préselés után a legtöbb olyan pénzérme-válogató szerkezet elfogadja, mely mágneses vizsgálatokat alkalmaz. Az ilyen berendezésekben, amint előzőleg leírtuk, a bedobott pénzérme és egy állandó mágnes közt létrejött vonzóerő nagysága határozza meg, hogy a bedobott pénzérmét elfogadja-e vagy visszaadja-e a szerkezet. Egészen meglepően azt tapasztaltuk, hogy a mágneses vizsgálatokat alkalmazó legtöbb pénzérme-válogató szerkezet nem tud különbséget tenni a találmány szerinti nyersérmékből préselt pénzérmék és a hasonló alakú tömör lükkel pénzérmék között a szerkezetek felépítésében levő lényeges különbségek ellenére. Némelyik szerkezet például egy állandó mágnes és a pénzérme közötti vonzóerőt a pénzérme sugarának irányában határozza meg, míg mások a mágnes és a pénzérme közötti vonzást a pénzérme hengertengelyének irányában határozzák meg. Az állandó mágnesek mágneses indukciója a különböző szerkezetek között jelentékenyen változik, ahogy a mágnesek és a pénzérmék közötti rések változnak a szerkezeteken való áthaladáskor. Ezen különbségek ellenére a jelen találmány szerinti nyersérmékből préselt pénzérméket a legtöbb olyan pénzérme•válogató szerkezet elfogadja, amely az azonos méretű, alakú és súlyú tiszta nikkel pénzérméket elfogadja. A hőkezelést követően a nyersérméket fényesíteni kell a préselés előtt, hogy felületüknek préselésre alkalmas egységes végső simítást adjunk. A préselés általában a nyersérméknek egyidejűleg fejddali és hátoldali érmesajtoló szerszámok közé préseléséből áll, hogy tökéletes mintázatot készítsünk, beleértve a recézett szélt vagy domború díszítést is, ha kell. 3
