โซลูชัน

วิธีการผลิตเหรียญได้มีการพัฒนาเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา เหรียญถูกผลิตขึ้นครั้งแรกในอาณาจักรลิเดียโบราณเมื่อกว่าสองพันปีก่อน กระบวนการผลิตเหรียญในสมัยโบราณนั้นค่อนข้างง่าย ขั้นแรก นำทองคำ เงิน หรือทองแดงก้อนเล็กๆ มาวางบนแม่พิมพ์เหรียญที่ฝังอยู่ในพื้นผิวแข็ง เช่น หิน จากนั้นคนงานจะนำแม่พิมพ์เหรียญอีกอันมาวางทับ แล้วใช้ค้อนขนาดใหญ่ตีลงไป

โรงกษาปณ์ในยุคกลางใช้แผ่นโลหะทรงกลมที่ขึ้นรูปไว้ล่วงหน้าและเครื่องอัดแบบเกลียวในการผลิตเหรียญ แม้ว่าจะเป็นกระบวนการด้วยมือ แต่ก็ง่ายกว่าและให้คุณภาพที่สม่ำเสมอกว่ากระบวนการผลิตเหรียญในสมัยโบราณ

เหรียญสมัยใหม่ผลิตด้วยเครื่องปั๊มเหรียญไฮดรอลิกที่ป้อนแผ่นโลหะเปล่าเข้าเครื่องโดยอัตโนมัติ เมื่อเครื่องทำงานเต็มกำลัง เครื่องปั๊มสามารถผลิตเหรียญได้มากกว่า 600 เหรียญต่อนาที ความเร็วระดับนี้จำเป็นสำหรับการดำเนินงานเช่นโรงกษาปณ์ของสหรัฐอเมริกา ซึ่งต้องผลิตเหรียญหลายพันล้านเหรียญทุกปี

แม้ว่ากระบวนการผลิตจะซับซ้อนเนื่องจากการใช้ระบบอัตโนมัติในการผลิตเหรียญหลายพันล้านเหรียญ แต่ก็มีขั้นตอนพื้นฐานบางอย่างที่โรงกษาปณ์ทั่วโลกใช้เหมือนกัน โรงกษาปณ์ของสหรัฐอเมริกาเป็นโรงกษาปณ์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก และเราจะมุ่งเน้นไปที่กระบวนการผลิตของโรงกษาปณ์แห่งนี้

1. การทำเหมืองแร่

กระบวนการผลิตเหรียญเริ่มต้นด้วยการขุดหาวัตถุดิบ เหมืองแร่ทั่วสหรัฐอเมริกาและทั่วโลกเป็นแหล่งจัดหาทองคำ เงิน ทองแดง หรือโลหะอื่นๆ ที่จำเป็น โลหะดิบที่ได้จากเหมืองเหล่านี้มีสิ่งเจือปนที่ไม่สามารถนำไปใช้ในการผลิตเหรียญได้

นอกจากการขุดแร่เพื่อนำโลหะที่ต้องการมาใช้แล้ว โรงกษาปณ์ของสหรัฐอเมริกายังใช้โลหะรีไซเคิลที่ได้จากแหล่งต่างๆ อีกด้วย แหล่งเหล่านี้รวมถึงเหรียญที่ไม่สามารถนำไปแปรรูปเป็นเหรียญใหม่ได้อีกต่อไป และถูกถอดออกจากระบบหมุนเวียน โดยจะถูกส่งกลับไปยังโรงกษาปณ์เพื่อนำไปรีไซเคิลเป็นเหรียญใหม่

2. การกลั่น การหลอม และการหล่อ
โลหะดิบจะถูกกลั่นเพื่อกำจัดสิ่งเจือปนเกือบทั้งหมด เหรียญบางชนิดต้องใช้โลหะผสมของโลหะสองชนิดขึ้นไป โลหะที่ผ่านการกลั่นแล้วจะถูกหลอม และเติมโลหะชนิดต่างๆ ตามข้อกำหนด ตัวอย่างเช่น โรงกษาปณ์ของสหรัฐอเมริกาผลิตเหรียญห้าเซนต์จากโลหะผสมทองแดง 75 เปอร์เซ็นต์และนิกเกล 25 เปอร์เซ็นต์

เมื่อได้ความบริสุทธิ์หรือส่วนผสมของโลหะที่เหมาะสมแล้ว โลหะจะถูกหล่อเป็นแท่งโลหะขนาดใหญ่ ซึ่งมีปริมาณโลหะที่เหมาะสมตามที่โรงกษาปณ์ต้องการ มีการตรวจสอบโลหะตลอดกระบวนการเพื่อให้แน่ใจว่าได้ความบริสุทธิ์ที่เหมาะสม

3. การกลิ้ง
กระบวนการรีดโลหะแท่งให้ได้ความหนาที่เหมาะสมนั้นอาจใช้เวลานานและต้องใช้ความพยายามอย่างมาก โลหะแท่งจะถูกรีดระหว่างลูกกลิ้งเหล็กกล้าชุบแข็งสองอันที่เคลื่อนที่เข้าใกล้กันอย่างต่อเนื่อง กระบวนการนี้จะดำเนินต่อไปจนกว่าโลหะแท่งจะถูกรีดเป็นแผ่นโลหะที่มีความหนาเหมาะสมสำหรับการผลิตเหรียญ นอกจากนี้ กระบวนการรีดจะทำให้โลหะอ่อนตัวลงและเปลี่ยนแปลงโครงสร้างโมเลกุล ซึ่งทำให้สามารถตีขึ้นรูปได้ง่ายขึ้นและผลิตเหรียญที่มีคุณภาพสูงขึ้น

เมื่อเป็นวัสดุโลหะผสม จำเป็นต้องทำการอบอ่อนก่อนการตัดขึ้นรูป

4. การเว้นว่าง
โรงกษาปณ์ของสหรัฐอเมริกาใช้แผ่นโลหะที่มีความกว้างประมาณ 13 นิ้วและหนักหลายพันปอนด์ แผ่นโลหะจะถูกคลายออกและทำให้แบนเพื่อขจัดความโค้งที่เกิดจากกระบวนการผลิต จากนั้นจะถูกส่งผ่านเครื่องจักรที่เจาะแผ่นโลหะเป็นแผ่นกลมที่มีความหนาและเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสมสำหรับการผลิตเหรียญ

5. ปริศนา
จนถึงปัจจุบัน กระบวนการผลิตที่ใช้ในการสร้างแผ่นโลหะสำหรับทำเหรียญนั้นสกปรกและดำเนินการในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง อาจมีเศษโลหะขนาดเล็กปะปนอยู่กับแผ่นโลหะได้ เครื่องแยกเศษโลหะจะแยกแผ่นโลหะที่มีขนาดเหมาะสมออกจากสิ่งแปลกปลอมที่ปะปนอยู่กับแผ่นโลหะเหล่านั้น

6. การอบอ่อนและการทำความสะอาด
จากนั้นโรงกษาปณ์จะนำแผ่นโลหะเปล่าไปอบในเตาอบเพื่อทำให้โลหะอ่อนตัวลงเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการปั๊มขึ้นรูป หลังจากนั้นจะนำแผ่นโลหะเปล่าไปแช่ในสารเคมีเพื่อขจัดคราบน้ำมันและสิ่งสกปรกที่อาจอยู่บนพื้นผิวของเหรียญ หากมีสิ่งแปลกปลอมใดๆ ฝังตัวอยู่ในเหรียญระหว่างกระบวนการปั๊มขึ้นรูป ก็จะต้องถูกกำจัดทิ้งไป

7. น่าผิดหวัง
เพื่อปกป้องลวดลายที่จะถูกประทับลงบนแผ่นโลหะสำหรับทำเหรียญ แต่ละแผ่นจะถูกส่งผ่านเครื่องจักรที่มีลูกกลิ้งหลายชุด ซึ่งจะค่อยๆ ลดขนาดลงและสร้างขอบโลหะนูนขึ้นทั้งสองด้านของแผ่นโลหะ กระบวนการนี้ยังช่วยให้มั่นใจได้ว่าแผ่นโลหะมีเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสม เพื่อให้สามารถขึ้นรูปได้อย่างถูกต้องในเครื่องปั๊มเหรียญ หลังจากกระบวนการนี้ แผ่นโลหะสำหรับทำเหรียญจะถูกเรียกว่า "แพลนเช็ต"

8. การประทับตราหรือการตอก
เมื่อแผ่นโลหะสำหรับทำเหรียญได้รับการเตรียม การทำให้อ่อนนุ่ม และการทำความสะอาดอย่างเหมาะสมแล้ว ก็พร้อมสำหรับการผลิตเหรียญแล้ว เหรียญที่ผลิตเพื่อการค้าจะถูกป้อนเข้าเครื่องปั๊มเหรียญโดยอัตโนมัติในอัตราที่สามารถทำได้หลายร้อยเหรียญต่อนาที ส่วนเหรียญสำหรับนักสะสมจะถูกป้อนเข้าเครื่องปั๊มเหรียญด้วยมือและได้รับการปั๊มอย่างน้อยสองครั้งต่อเหรียญ

9. การแจกจ่าย
เหรียญที่ผ่านการตรวจสอบพร้อมสำหรับการจัดจำหน่ายแล้ว เหรียญที่ผลิตเพื่อการค้าจะถูกบรรจุลงในถุงเก็บขนาดใหญ่และจัดส่งไปยังผู้จัดจำหน่ายทั่วโลก ส่วนเหรียญสะสมจะถูกบรรจุในกล่องและที่เก็บพิเศษ และจัดส่งไปยังนักสะสมเหรียญทั่วโลก