Giải pháp

Các phương pháp đúc tiền xu đã phát triển qua nhiều năm. Tiền xu được đúc lần đầu tiên tại vương quốc Lydia cổ đại cách đây hơn hai nghìn năm. Quy trình đúc tiền xu cổ khá đơn giản. Đầu tiên, một mẩu vàng, bạc hoặc đồng nhỏ được đặt lên khuôn đúc tiền được gắn vào một bề mặt rắn chắc như đá. Sau đó, người thợ sẽ lấy một khuôn đúc tiền thứ hai, đặt lên trên và dùng búa lớn đập vào.

Các xưởng đúc tiền thời Trung cổ sử dụng các đĩa kim loại tròn đã được định hình sẵn và máy ép trục vít để sản xuất tiền xu. Mặc dù đây là một quy trình thủ công, nhưng nó dễ dàng hơn và cho chất lượng đồng nhất hơn so với quy trình đúc tiền cổ đại.

Các đồng tiền hiện đại được đúc bằng máy ép tiền thủy lực tự động đưa phôi vào máy. Khi máy hoạt động hết công suất, máy ép có thể sản xuất hơn 600 đồng tiền mỗi phút. Tốc độ này là cần thiết cho một hoạt động như của Cục đúc tiền Hoa Kỳ, nơi phải sản xuất hàng tỷ đồng tiền mỗi năm.

Mặc dù quy trình này khá phức tạp do sử dụng công nghệ tự động hóa để sản xuất hàng tỷ đồng xu, nhưng vẫn có một vài bước chung mà mọi xưởng đúc tiền trên toàn thế giới đều sử dụng. Xưởng đúc tiền của Hoa Kỳ là xưởng đúc tiền lớn nhất thế giới, và chúng ta sẽ tập trung vào quy trình sản xuất của nó.

1. Khai thác nguyên liệu thô

Quá trình đúc tiền bắt đầu bằng việc khai thác nguyên liệu thô. Các mỏ trên khắp Hoa Kỳ và trên toàn thế giới cung cấp vàng, bạc, đồng hoặc các kim loại cần thiết khác. Kim loại thô thu được từ các mỏ này chứa các tạp chất không được chấp nhận để đúc tiền xu.

Ngoài việc khai thác quặng để thu được kim loại cần thiết, Cục Đúc tiền Hoa Kỳ cũng sử dụng kim loại tái chế thu được từ nhiều nguồn khác nhau. Các nguồn này bao gồm những đồng xu không còn "có thể gia công" và bị loại bỏ khỏi lưu thông. Thay vào đó, chúng được trả lại cho xưởng đúc tiền, nơi chúng được tái chế thành những đồng xu mới.

2. Tinh luyện, nấu chảy và đúc
Kim loại thô được tinh chế để loại bỏ gần như tất cả các tạp chất. Một số loại tiền xu yêu cầu hợp kim của hai hoặc nhiều loại kim loại khác nhau. Kim loại đã tinh chế được nấu chảy, và các kim loại khác nhau theo yêu cầu của quy cách sẽ được thêm vào. Ví dụ, Cục đúc tiền Hoa Kỳ làm đồng xu năm xu của mình từ hợp kim 75% đồng và 25% niken.

Khi đạt được độ tinh khiết hoặc hợp kim thích hợp, kim loại sẽ được đúc thành thỏi. Đây là những thanh kim loại lớn chứa lượng kim loại phù hợp theo yêu cầu của xưởng đúc tiền. Kim loại được kiểm tra trong suốt quá trình để đảm bảo đạt được độ tinh khiết phù hợp.

3. Lăn
Quá trình cán phôi kim loại đến độ dày thích hợp có thể rất dài và tốn nhiều công sức. Phôi kim loại được cán giữa hai con lăn thép cứng liên tục di chuyển lại gần nhau. Quá trình này sẽ tiếp tục cho đến khi phôi được cán thành một dải kim loại có độ dày phù hợp với đồng xu cần đúc. Ngoài ra, quá trình cán làm mềm kim loại và thay đổi cấu trúc phân tử, giúp kim loại dễ dập hơn và tạo ra những đồng xu chất lượng cao hơn.

Đối với vật liệu hợp kim, cần phải ủ nhiệt trước khi dập cắt.

4. Làm trống
Xưởng đúc tiền Hoa Kỳ sử dụng các cuộn kim loại rộng khoảng 13 inch và nặng vài nghìn pound. Cuộn kim loại được trải ra và làm phẳng để loại bỏ độ cong do quá trình sản xuất tạo ra. Sau đó, nó được đưa qua một máy dập để tạo ra các đĩa kim loại có độ dày và đường kính phù hợp với đồng xu cần đúc.

5. Câu đố
Cho đến giai đoạn này, quy trình sản xuất phôi kim loại vẫn còn nhiều tạp chất và diễn ra trong môi trường khắc nghiệt. Có khả năng các mảnh vụn kim loại nhỏ sẽ lẫn vào phôi tiền xu. Máy sàng lọc sẽ tách các phôi có kích thước phù hợp khỏi bất kỳ tạp chất nào lẫn trong đó.

6. Ủ nhiệt và làm sạch
Xưởng đúc tiền sau đó đưa phôi tiền vào lò ủ để làm mềm kim loại trước khi dập. Tiếp theo, phôi được đưa qua bể hóa chất để loại bỏ dầu mỡ và bụi bẩn bám trên bề mặt đồng xu. Bất kỳ vật liệu lạ nào cũng có thể bị lẫn vào đồng xu trong quá trình dập, và khi đó đồng xu sẽ phải bị loại bỏ.

7. Gây khó chịu
Để bảo vệ hình ảnh sẽ được in trên phôi tiền xu, mỗi phôi tiền xu được đưa qua một máy có bộ con lăn nhỏ dần và tạo ra một vành kim loại nổi ở cả hai mặt của phôi. Quá trình này cũng giúp đảm bảo phôi tiền xu có đường kính phù hợp để có thể dập đúng cách trong máy dập tiền. Sau quá trình này, phôi tiền xu được gọi là planchet.

8. Đóng dấu hoặc dập nổi
Sau khi phôi tiền đã được chuẩn bị, làm mềm và làm sạch đúng cách, chúng đã sẵn sàng để dập. Tiền xu dùng để lưu hành được tự động đưa vào máy dập tiền với tốc độ có thể đạt vài trăm đồng xu mỗi phút. Tiền xu mẫu dành cho nhà sưu tập được đưa vào máy dập tiền bằng tay và được dập ít nhất hai lần mỗi đồng xu.

9. Phân phối
Những đồng xu đã qua kiểm định sẽ được phân phối. Các đồng xu dùng cho mục đích thương mại được đóng gói vào các bao chứa lớn và vận chuyển đến các nhà phân phối trên toàn thế giới. Các đồng xu dành cho nhà sưu tập được đặt trong các hộp và giá đỡ đặc biệt và vận chuyển đến các nhà sưu tập trên toàn thế giới.