美国硬币的防伪原理

美国硬币的防伪原理硬币设计的一个决定性因素是防伪性能。某些人或组织利用硬币容易被仿制的特点来制造假币。因此，流通硬币需要有明显区别于假币的特征。一般来说，假硬币的尺寸（直径和厚度）、外观、重量、颜色、边侧与所仿真币有几分相似。激光扫描技术和计算机辅助技术的发展帮助造假者很便利地制造高质量假币。在某些情况下，假币仿真度较高以致专家也很难发觉。有时，低值的外国硬币被支付给不熟悉本地硬币的人，这种欺诈往往发生在旅游地区，用来欺骗自动化机具。一、防伪的原理为确保防伪效果，美国硬币设计通常遵循以下几条规则。规则1：使用复合材料，特别是制造高值硬币。轧制包覆材料是较好的选择。电镀设计为硬币提供了低成本的复合材料。然而包覆硬币比电镀硬币安全（见规则7）。双色硬币有一种颜色的内芯，连接另一种颜色、材质有区别的外环（例如，铜内芯银质外环），双色硬币每一部分材质的电磁特征有很大不同，硬币处理机具使用多频传感器检测每一种材质的类型、位置、厚度。除5美分之外，所有正在流通的美国硬币成分都由复合材质构成。未来高值流通硬币将继续使用复合材质结构。美国铸币局的最新研究认为，双色硬币的表面颜色在不同位置需要更大的视觉差别。最佳防伪工艺是每一种材质都应当覆盖硬币表面的显著位置，且有唯一的电磁特征。这种硬币设计需要提升所有电磁特征基础的硬币处理机具性能。另外，生产双色硬币需要额外的处理步骤，包括切开内芯和外环、装配、敲打。这种额外的处理步骤增加了生产成本。规则2：使用同一种材质时，确保高面额硬币尺寸比低面额硬币大。这条规则防止造假者使用或者变小任何低面额硬币的外径去伪造高面额硬币。推论是，确保任何一种指定硬币的尺寸、材质结构不与更大面值硬币相同，且比其他国家的同类硬币低值。正在流通的美国硬币符合这条规则。并行技术公司提到未来硬币设计将保持这一规则。规则3：相对面值来说，使用高价材质。很明显材质选择的结果会导致内在价值超过面值。这条规则不鼓励造假。除5美分之外，所有正在流通的美国硬币遵循这一规则。铸币局研究的多种候选替代材质遵循这一规则。规则4：避免硬币材质与普通可用物质具有相同的电磁特征。硬币材质的性能从某种程度上说是唯一的，在其他应用领域不被广泛使用。与硬币，特别是与高面值硬币相同的尺寸、原材料不被鼓励使用。显然，如果材质与硬币相同，且容易从公开市场上获取，造假者会有充足的材料用于造假。正在流通的美国硬币遵循这一规则。不锈钢材料302HQ和430、合金5052－H32不符合这一规则，但是它们仅用于制造低面额硬币。规则5：选择电磁性能稳定的材质。这条规则包括：（1）温度对电磁性能的影响；（2）硬币材质生产流程与硬币铸造流程的一致性；（3）硬币正常使用、流通时电磁性能相对稳定。材质的电磁性不能对温度变化敏感，对于自动无人售货机，特别是放置于零下18度到65度环境中的售货机，这种考虑十分重要。硬币可能被放置于更加极端温度的环境中。必须明确硬币尺寸、材质成分的变化范围和机具的可接受范围。一些金属的电磁特征，包括铁磁钢和很多铝合金，对合金化学成分的变化很敏感。特性易变的物质应避免成为硬币材质。正在流通的美国硬币遵循材质电磁性能稳定这一规则。研究中的候选材质——钢基（电镀的不锈钢合金）和5052－H32铝合金不符合这一规则。但是，这些材质仅用于低面值硬币。规则6：将硬币的物理性能与资料库资料进行比较。这个资料库保有世界硬币的详细资料，被全世界硬币处理机具制造商不断使用与充实，用于比较硬币的性能，并找出已有硬币中，哪种材质/特性/性能最适用于反假。这个资料库最复杂的部分位于法国的国际硬币登记署，多数硬币处理机具制造商也有世界各国普通流通硬币和假币的资料。规则7：为电镀硬币镀上一个厚的外层。The

WVA

Coin

Desing

Handbook提到一种30微米（在硬币的中心线测量）的电镀厚度。这种厚度被提到有几个理由：第一，它足以保证电镀层在冲压时不被撕裂。第二，它足以减缓麻点腐蚀和边部磨损，防止下面的芯材外露。第三，完好外层可以防止硬币被过度腐蚀。第四，正常的表面磨损将使电镀层变薄。当电镀层的厚度不足10~15微米时，对于低频操作，电磁传感器不再区分什么是硬币，什么是其他不包覆但与币芯同类的材质。现在流通硬币中，1美分是唯一的电镀硬币。它的镀层厚度8微米，违反这一规则，但是作为一种低面额硬币，防伪不重要。然而，1美分硬币被腐蚀后呈现出绿色，这种变化与其他流通硬币不同。研究中，没有一种被评估电镀的、不敏感物质符合这一规则。这些物质中，尽管有几种生产成本较低，但是在它们的预期寿命中，电磁特征易于发生变化。将来需要做的测试是，研究偏离这一规则的材质带来的影响。规则8：一套硬币的尺寸要有明显区别。The

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Desing

Handbook提到所有的硬币直径均在13~30毫米之间，边部厚度在1.7~2.8毫米之间，重量在2~12克之间，边部设计（光滑、凹槽、字母）、颜色变化能增加硬币的防伪性能。尺寸不同的硬币组成了一个国家的硬币系列，不同的硬币很容易被区别。硬币与硬币之间，直径至少要有1毫米的差别。正在流通的美国硬币遵循这一规则。并行技术公司提到要保持硬币间的尺寸差别。未来硬币设计，如果材质发生变化，不同硬币间颜色可能发生混淆。通常提到的颜色区别是指10美分与1美分之间的区别，25美分与1美元之间的颜色也存在区别。二、防伪的重要性2011年，美国防伪部门收到执法机构和金融机构上交的假硬币5491.25美元。尽管不知道实际流通量，这个数字显示美国假硬币较少。制造美国假硬币不经济。一些硬币处理机具专家在采访中提到：美国硬币在防伪方面有足够的安全性。据估计，假币占流通中1英镑硬币的3%，这个比例很高以致英国铸币局不得不回收旧版硬币，代之以一种不同结构的新版硬币。高假币率、简单构成（单镀层铜镍合金——70%铜、24.5%锌、5.5%镍）是发行新版硬币的首要原因。美国流通硬币遵循上述规则，具有耐磨损、高性能、低瑕疵率的特点。上述规则不能保证硬币不被仿造，但能减少造假量，其他预防措施也被采用以增强硬币防伪性能。除低面额硬币，不鼓励使用铁磁钢基铝材。与白铜（75%铜、25%镍）和相他合金相比，这些材料的电磁特征对温度变化很敏感。热机处理、钢合金成分变化（即使很小）会导致电磁特征的巨大变化。而且，铁磁钢极容易被磁化，在使用寿命内，它的电磁特征会发生巨大变化。很多国家不对低面额硬币采用过多的防伪措施，因为造假者伪造低面额硬币不经济。这种情况导致世界上很多铸币局和发行银行在低面额硬币上采用钢芯。气候潮湿会形成流汗，把硬币搞脏，特别是湿气会影响硬币处理机具的传感器，改变硬币的接受率。污渍、腐蚀、刮擦、其他变化也会影响接受率。硬币设计必须考虑到机具的因素。最后硬币生产批次之间的差异也要被考虑。三、防伪的发展世界上最新研究的硬币防伪技术包括：光谱识别；指定视角的隐形图像；加入射频识别（RFID）标记物；三种材质的硬币，包括三