钱币钞票
2024年09月23日 23:29
作为投资币，熊猫币在国内外拥有大量的投资者和收藏者。与其他纪念币相比，熊猫币的发行量较高，也正因为如此，在确保品质的基础上，如何提高生产能力，一直是造币人研究和努力的方向。
本文将从金银币生产角度来看熊猫币诞生至今的工艺技术发展。
图案设计、浮雕创作与生产
金银币制作的工艺技术是由两个阶段组成的，其一是图案设计及浮雕创作阶段，其二是金银币生产阶段，这两者之间紧密结合密不可分，又互相影响互相促进。图案设计及浮雕创作阶段必须考虑到金银币生产阶段的工艺技术，而金银币生产阶段要为图案设计及浮雕创作阶段的工艺技术服务。
在图案设计和浮雕创作时，必须要考虑生产阶段的工艺技术，使之服从和有利于大生产工艺技术，这样才能确保顺利完成产品模具和产品压印加工的需求，从而实现设计效果和浮雕创作均符合产品的生产质量标准。
因此，图案设计及浮雕创作阶段的工艺技术有诸多要求：
1
构图宜合理匀称，不要连到币的边缘，币面中心部位的图纹可稍高，近边缘部位的图纹要较低，以免影响产品清边的压足；
2
正背面图纹要注意搭配，相互错开，以免最高点重叠，影响花纹的压足
3
文字与图案要搭配得宜，尽可能正背面图纹不相互重叠；
4
产品设计要考虑最终的产品大小和产品效果，文字大小得当，不能过密、过小，同时字体线条要尽可能粗细一致，避免粗细悬殊或见尖、见角，等等。
为了避开一些工艺技术上的难点问题，前期的图案设计及浮雕创作对这些情况要予以考虑，这也大大限制和约束了设计、浮雕阶段的创作，使很多艺术效果无法完美体现在产品上。可以说，图案设计及浮雕创作的艺术性是产品的灵魂，而生产阶段的工艺技术是使灵魂得以升华的基础，二者相辅相成，是成就每一枚精品纪念币不可或缺的两个关键。精湛的工艺技术可以使产品更富表现力，使产品获得全新的生命力。只有在工艺技术上不断研究探索、不断提升，才能制造出更精美的纪念币，满足人们对美的追求。
表面效果工艺技术的发展
我国的熊猫币生产是从1982年开始的。在制作工艺上，采用了当时国际上先进的镜面喷砂工艺技术，即花纹图案经喷砂形成霜面，增加了图案浮雕的立体感和层次感。而底面研磨处理成镜面，可以产生耀眼的金属光泽。霜面和镜面形成对比和反差，获得了一种极其高贵、精致的视觉效果。
当时为制造出币中熊猫黑白分明的效果，设计者在前期的图案设计及浮雕创作阶段采用了这样的工艺方案：在熊猫眼睛、耳朵、鼻尖及四肢等身上“黑”的部分做凹刻镜面处理，在其他“白”的部分仍按正常浮雕制作和正常喷砂处理，这就是凹刻折光法，巧妙地获得了黑白分明的艺术效果，有效突出了黑白熊猫的可爱形象，得到了国内外一致认可和好评。
1983版熊猫币仍沿用了这一工艺，大获成功，其中的1盎司金币和27克银币更是获得了克劳斯世界硬币大奖“最佳金币”奖和“最佳银币”奖的殊荣。
这套常规的镜面喷砂工艺技术一直沿用到1994版熊猫币。工艺技术不能一成不变，在不断同世界一流造币机构交流学习的同时，我国的造币工艺技术也在不断发展。此时反喷砂技术应运而生。此项技术最早应用于1992版熊猫币的正面（天坛面），取得了良好的效果。
所谓反喷砂是与镜面喷砂相对而言，是反其意而用之，即图纹原来用喷砂，现改用镜面，而底面原来用镜面，现改用喷砂。这样反过来处理，得到了完全相反的另一种效果。通过这一工艺技术替代原来的凹刻法来呈现熊猫的黑白两色，取得了满意的效果。此后，该技术应用于1995版熊猫币背面图案上，更具艺术感染力。因此，1995年是反喷砂工艺真正实现突破的重要节点。
在成功开发应用反喷砂工艺技术的基础上，很快在镜面（类似黑色效果）和喷砂面（类似白色效果）中找到了第三种色泽（如同在黑白色中增加灰色）。该技术的应用大大丰富了币面的色泽层次，增强了表现力。这就是多层次喷砂工艺技术的突破口。此后，币面的色泽层次不断丰富，直至发展出如今的渐变喷砂效果。2001版熊猫币是多层次喷砂工艺的成功开端，从此，这项技术被广泛应用于纪念币产品上。
随着技术的不断发展，金银镶嵌工艺技术应运而生。金银镶嵌一般可分为两种：一种是穿透型镶嵌（又称双金属），即采用内外两层不同的金属进行拼合压印，通常内芯为黄金，外环为白银，金银两种材料通过压印结合在一起。如1991年至1997年发行的熊猫双金属币就属于穿透型镶嵌币。
另一种是非穿透型镶嵌（又称镶嵌），即在银产品表面通过压印的方法镶嵌黄金。如1996年的北京国际钱币博览会纪念银币，采用此工艺在1盎司银币上镶嵌了薄薄的一片黄金。2002年中国熊猫金币发行20周年1公斤银币上，也运用此工艺镶嵌了2枚1盎司金币。这种金银镶嵌工艺技术起到点缀币面的作用，赋予产品良好的艺术表现力，使产品显得富丽堂皇。
随着表面电镀技术的发展，在金银镶嵌的基础上又成功开发了银币表面的局部镀金技术。相对于金银镶嵌，表面镀金更具灵活性。此项工艺技术打破了金银镶嵌相对机械的表现方式，使金银色泽搭配妥帖，更具表现力。1998年至1999年发行的国际钱币博览会银币均采用了该工艺，将主体图案作局部镀金处理。2005北京国际钱币博览会熊猫加字银币则是将清边作局部镀金处理，丰富了产品的表现手段。
彩印工艺技术在金属产品上的应用和完美呈现，打破了金银纪念币单一色泽的局限，使纪念币色彩斑斓，鲜艳夺目，最终产生了色彩绚丽的彩色币。如1997版1盎司、1/2盎司彩色熊猫银币，就是采用了彩色移印工艺技术。其后，该技术在金银币产品上得到了广泛应用。
近年来，彩印工艺技术进一步提升，发展而来的彩喷工艺技术走上了彩色金银币生产的历史舞台，并逐渐取代彩色移印工艺技术。相比彩色移印工艺，彩喷工艺技术具有灵活多变的巨大优势，能随时调整颜色、尺寸，并采用紫外线固化色彩，大大增强了色彩与金属的结合力。同时，它有效解决了彩色移印工艺技术只能应用于平面的问题，实现了在浮雕面上制作色彩的生产模式。
激光全息（或称幻彩）技术，也叫光学可变技术（OVD），是通过在干涉物理学的基础上进行数学分析而得到的，其目的是制造出新奇而特殊的光学效果。OVD在商业中已有许多应用，在纸币上和信用卡上也有应用。现在，OVD应用到了金银纪念币上。它主要用来在大片图案的选定区域内加强颜色或使其出现彩虹效果，也可用来降低被伪造的概率。2017年发行的中国熊猫金币发行35周年5克金币就是采用了激光全息技术，使产品呈现出光彩夺目的视觉效果。
模具制作工艺技术的发展
工艺技术的发展不仅体现在产品表面效果处理上，还体现在生产质量、生产能力及加工手段等核心技术上。在钱币生产中，模具制作是关键。这些年，我国模具技术的发展始终走在国际前沿，很多优秀的模具制作工艺技术在熊猫币生产中发挥了巨大的作用。
数字雕刻时代来临。长期以来，模具雕刻采用的是仿形雕刻的方式，从造币厂建厂伊始就是采用这种传统工艺技术。随着电脑技术的日新月异，时至今日，数字雕刻工艺技术已完全取代了传统的仿形雕刻工艺技术，造币模具雕刻已完全进入了数字雕刻时代。
数字雕刻机
如今在浮雕制作方面，数字浮雕制作或手工浮雕与数字浮雕相结合制作已是主流。通过电脑编辑生成可用于数字雕刻的数字文件，这样，浮雕制作在得到规范的同时，又不失传统浮雕的灵动，大大提高了浮雕制作的修改和调整能力，并缩短了修改和调整时间。数字雕刻以其便捷、准确、高效和高质量的特点得到了广泛认可，在模具制作中发挥了无可替代的作用。目前，熊猫币所有模具的雕刻均实现了数字雕刻。
激光喷砂工艺技术。 近几年来，随着技术的进步，激光喷砂工艺技术取得了突破性的发展，并广泛应用于金银币生产中。传统人工研磨的工艺技术正面临激光喷砂工艺技术的严峻挑战。二者相比，人工研磨的工艺技术具有方便灵活的优势，但对研磨人员自身能力的要求非常高，需要研磨人员具有较高的悟性和较强的动手能力，而培养一个优秀的研磨人员至少需要3至5年的时间。激光喷砂对手工研磨的要求相对较低，但对激光设备操作人员的要求相对较高。激光喷砂文件的制作是关键，这需要浮雕的设计者和激光设备操作人员相互配合，才能实现完美的喷砂效果。此外，激光喷砂工艺具有效果一致性高、加工效率高的优势，这是人工研磨无法比拟的，也是近几年熊猫币模具均采用激光喷砂工艺作为模具研磨方案的原因。
模具表面镀覆工艺技术。熊猫币作为国际投资币，每年的需求量是非常大的。面对大批量生产，如何提高模具的耐印量是亟须解决的问题。模具耐印量是指一对（一正一背）模具能生产合格产品的数量，提高模具耐印量能大大节省加工成本，提高生产效率。为了提高模具耐印量，在熊猫币生产早期主要运用化学电镀的方式，令模具表面产生较硬的金属镀层，有效提高了模具耐印量，并在较长的一段时间里推广运用。而随着产品质量的要求越来越高，化学电镀产生的金属镀层厚度渐渐无法满足产品质量的要求。经过不断研究和探索，已在纪念币上成功运用了目前世界上最领先的物理镀层技术，有效提高了产品质量，模具耐印量也提高了近10倍，较好地解决了模具耐印量和产品质量提升之间的矛盾。
产品生产工艺技术的发展
贵金属纪念币产品生产包含三要素，即模具、坯饼及压印，三要素缺一不可。前面谈了模具的发展，接下来主要谈谈坯饼制作和产品压印过程中工艺技术的发展，这两个要素是在产品生产过程中能否成功实现各项技术指标的关键。
从生产贵金属纪念币开始，坯饼生产工艺的研究就至关重要。从最初的手工作业逐渐发展为规模化大生产模式，坯饼生产的质量和产能不断提升。特别是产量最大的熊猫30克银币，其生产线已基本实现自动化，从条片连铸到条片挤压，再到条片精轧与坯饼落料，包括自动称重等生产线，均已基本具备自动化生产的能力，产量规模较以往成倍增长，质量水平也稳步提升。在解放劳动力的同时，为投资银币的产能提升做好了充分的准备。
压印机
再来看产品压印生产过程中的工艺技术提升。最开始，金银币都是逐枚压印的，每年的熊猫30克银币生产量均较高，这样就使得生产效率相对较低。后来经过新设备的引进、工装的调整、模具耐印量的提升和生产工艺技术的优化，连续压印生产工艺得到了突破，并成功运用于2013版熊猫30克银币中。单机生产能力较以往提升近3倍，在保证产品质量稳定可靠的前提下，实现了生产量的大幅提升。
最后说一下产品的表面抗氧化保护。众所周知，金银币产品的氧化变色问题一直是困扰产品品质的难题。相对来说，金币的抗氧化性能较强，控制好坯饼制作这个源头就不易出现氧化变色。而银币的抗氧化性能相对较弱，当银币与空气长时间接触后，易产生变色和白斑等问题。为此，不仅要抓好源头的坯饼生产工艺质量，同时还需在产品生产后进一步做好抗氧化处理。自2016年起，熊猫银币的生产开始采用表面镀膜工艺技术，目前该项技术已全面应用于银币生产，可以延缓银币变色，至于想彻底解决银币的变色问题，还有待技术研究。
此外，2023版熊猫150克和1公斤精制银币的正背面，都采用了“原子层沉积镀膜”工艺。该工艺首次应用于熊猫精制银币上，有助于防止银币出现白斑、起雾等变化，有效解决了银币长期以来的品相问题。“光变鳞彩”及“原子层沉积镀膜”工艺的运用，是继“凹刻折光法”“喷砂”“反喷砂”“激光喷砂”之后，熊猫币铸造工艺的又一创新与突破，对于提升中国熊猫币形象，吸引更多人参与收藏投资，将发挥积极作用。
随着时代的发展和科学的进步，造币工艺技术将越来越先进，越来越丰富。相信通过一代代造币人的不懈努力，新工艺、新技术将不断被应用到钱币制造中，使钱币的视觉效果更美，技术含量更高，品质更优。
本文摘自《中国金币文化》
作者：张斌，略有调整