貳拾年前我開小麪攤時當看到種拾元幣,因為沒什麼特色也沒拍照或留存。只留下幾枚趣味品拍照上圖給大家看看

這個破版10元跟我的開版主題(銅芯包鎳)有何關係?

第15屆東南亞國協
造幣技術會議https://report.nat.gov.tw/ReportFront/PageSystem/reportFileDownload/C09904157/001

上面的連結是中央造幣廠 派員何俊賢  副廠長
                                                蕭夙君  組長
       於派赴新加坡參加第15屆東南亞國協造幣技術會議出國報告
       出國期間：100年5月1日至5月6日
       報告日期：100年7月20日

內容對造幣技術有很詳實技術現況報告,從而也能了解到造幣材質的選擇考量,

現節錄一些重點供大家探討研究:

■本屆會議在幣材的發展主題上多圍繞著電鍍幣議題上發表，Amera公司提出關於電鍍幣壽命的探討

該公司與位於德國Aachen的RWTH大學附設的冶金製程機構緊密合作研究探討不同電鍍幣材的磨耗率及其流通壽命。

以實驗結果來看，鋼鍍單層銅的電鍍幣，銅鍍層厚度為25微米±7.5微米，每年的磨耗率約0.28微米，以此結果推論此種硬幣壽命可達90年；鋼鍍銅及鎳（最上層為鎳層），鎳鍍層厚度為7.5微米±2.5微米，銅鍍層厚度為17.5微米±5.0微米，每年的磨耗率約0.17微米，以此結果推論此種硬幣壽命可達45年；鋼鍍銅及銅鋅合金（最上層為銅鋅合金層），銅鋅合金鍍層厚度為7.5微米±2.5微米，銅鍍層厚度為17.5微米±5.0微米，每年的磨耗率約0.15微米，以此結果推論此種硬幣壽命可達50年。但前述這些數據僅由數百枚中間剖開的硬幣用X光檢驗的結果，但該公司另一個分析是一枚一枚地秤了5,000枚硬幣，因而發現其重量並沒有顯著地流失。所以，得到的結論為，每種用來作電鍍幣材的金屬的磨耗率與其材質本身的特性及流通狀態有關，未來希望與RWTH大學附設的冶金製程機構對其他國家的電鍍幣作類似的研究以擴充研究範圍，此份個案研究顯示，磨耗率對硬幣壽命影響不是很顯著，反而是損壞、刮傷、流通時消失及通貨膨脹等因素對硬幣的使用期影響更大。

■新加坡造幣廠所使用的幣餅都是外購，隨著金屬原料持續攀高，必須尋找替代材料因應，替代幣材的選擇除了考慮金屬原料成本外，還必須兼顧其耐磨性、耐蝕性、鑄造性、淨成本（含金屬原料成本、製造加工成本、殘料成本、回收成本）及安全性。這次會議，該廠將八種幣材（不鏽鋼304、銅鎳合金、單層鋼鍍鎳、多層鋼鍍鎳、黃銅、鋁青銅、Nordic Gold及單層鋼鍍黃銅）作研磨實驗、浸泡實驗、試印壓力、成本分析及導電率（電磁性）測試，並將整體評估報告和與會者分享。
研磨實驗是以陶瓷珠研磨幣材40小時，量測研磨前、後的幣材重量損失作為幣材耐磨性的評估指標，實驗結果顯示，耐磨性由優至劣排序，依序為：不鏽鋼304＞銅鎳合金＞鋁青銅＞Nordic Gold＞多層鋼鍍鎳＞單層鋼鍍鎳＞單層鋼鍍黃銅＞黃銅。
浸泡實驗是將幣材分別浸泡於雨水（PH5.1）、城市水（PH7.2）及海水（PH8.0），在室溫攝氏28至30度下，浸泡10天，每隔8小時紀錄幣材表面侵蝕結果，以作為耐蝕性評估指標，實驗結果顯示，耐蝕性由優至劣排序，依序為：不鏽鋼304＞多層鋼鍍鎳＞銅鎳合金＞鋁青銅＞Nordic Gold＞單層鋼鍍鎳＞單層鋼鍍黃銅＞黃銅。
以試印之壓力作為評估鑄造性之優劣，幣材所需壓力由小至大（鑄造性優至劣）排序，依序為：黃銅＞鋁青銅＞Nordic Gold＞銅鎳合金＞多層鋼鍍鎳＞單層鋼鍍鎳＞單層鋼鍍黃銅＞不鏽鋼304。
淨成本（含金屬原料成本、製造加工成本、殘料成本、回收成本）分析，成本由低至高劣排序，依序為：不鏽鋼304＞單層鋼鍍黃銅＞銅鎳合金＞鋁青銅＞黃銅＞單層鋼鍍鎳＞多層鋼鍍鎳＞Nordic Gold。
導電率（電磁性）測試是以Scan Coin SC820雙頻機作判讀測試，以訊號分佈寬窄作為幣材安全性評估指標，訊號分佈寬度由窄至寬依序（幣材安全性優至劣），依序為：銅鎳合金＞鋁青銅＞Nordic Gold＞黃銅＞不鏽鋼304＞單層鋼鍍鎳＞單層鋼鍍黃銅＞多層鋼鍍鎳。
以現今的感知器判讀技術，多以雙頻判讀，高頻無法穿透幣材核心，敏感度僅能達到材料表層；低頻可穿透幣材核心，敏感度可及幣材核心及其表面。銅鎳合金為均質幣材，故感知器判讀結果的變異程度較低，可提供較佳的錢幣安全性；相反地，電鍍幣材因在電鍍製程上有較寬的公差，而造成感知器判讀結果變異程度較高，因而降低錢幣安全性。
經全面性評比，較佳幣材的選擇依序為：銅鎳合金＞鋁青銅＞不鏽鋼304＞Nordic Gold＞多層鋼鍍鎳＞黃銅＞單層鋼鍍黃銅＞單層鋼鍍鎳。
新加坡造幣廠發現，均質合金，如銅鎳合金、鋁青銅，展現出適合作為各種面額的幣材，此外，如果安全性不是鑄幣所關心的因素，那不鏽鋼幣材是作為低面額錢幣幣材的好選擇，多層鋼鍍鎳幣材與其他幣材相比，似乎有較佳的耐蝕性。

■英國皇家造幣廠也是生產電鍍幣餅的業者之一，該廠的歷史久遠，超過1,100年，自2010年開始該廠完全為政府所有，該廠的業務計有：生產貴金屬及銅基合金紀念幣/章，建立零售及網路銷售，生產2012年奧運紀念幣；生產英國流通幣，今年約生產13億枚流通幣，並提供60餘國硬幣及幣餅，也提供技術諮詢服務；以及作為英國皇家及政府勳獎章獨家提供者。
最早期的流通幣材質為黃金，隨著金價上漲而演變為以銅合金作為幣材，然而近年來，銅、鎳、鋅、鋁等金屬價格持續上漲，造成合金幣材的材料成本越來越高，故形成以電鍍幣材取代合金幣材的趨勢。英國皇家造幣廠分別針對設計特徵、安全特徵及模具壽命三項評比了各種幣材並作出結論。
基本而言，合金幣材適合用於高面額的流通幣，幣材的選擇與使用必須配合流通幣的面額，比方說，三層夾心幣可增加安全特徵，防偽性提高，不鏽鋼及鋁成本雖較低，但無法提供有效的安全特徵於自動販賣機等自動系統，但隨著電鍍幣技術的發展，目前電鍍幣材不但成本經濟，且安全特徵水準也不遜於合金幣材，已可普遍地應用於低、中、高面額流通幣上。
在設計特徵的評比上，合金幣材可生產出好的錢幣，電鍍幣材雖可複製合金幣材，但在自動系統上，現階段無法具有和合金幣材一樣的安全水準。鋁因其低密度特點，有其特別的運用處，但對自動系統而言，它無法提供安全性。不鏽鋼難以成型，特別是厚度薄的不鏽鋼幣餅更難以成型，對自動系統而言，它也無法提供安全性。
在安全特徵的評比上，隱藏圖案設計可運用於各種幣材，但用在銀白色幣材上效果較佳。不鏽鋼及鋁幣材不易滾絲邊因為易有Collar Drag現象，且不鏽鋼幣材因其硬度較高的關係而難以加工幣邊滾字，彩色幣易於磨耗，不適合用於流通幣。
在模具壽命的評比上，印花壓力過高易導致模具壽命降低，鍍模技術（如鍍鉻）可增加印花模的耐磨度，幣餅如有過多潤滑，則易有沾模現象產生而可能導致模裂，此現象特別易發生於含鋁幣材，用高品質工具鋼製作印花模可增加其硬度及韌度，用碳化鎢製作模圈可延長其壽命。
總結而言，對自動（自動販賣機）系統而言，合金幣材有較佳的安全性，但由於其高材料成本而限制其使用，電鍍幣材提供成本優勢，加上電鍍技術的發展，電鍍幣對自動系統而言也可有一定的安全水準，不鏽鋼及鋁幣材成本雖低，但在鑄幣上有一定的限制，在硬幣材質及設計的選擇初期，需考慮到多重面向，諸如社會觀感、成本、安全性等，高品質工具鋼應用來製造印花模，且必須鍍模以保護其表面，碳化鎢模圈應與幣邊潤滑系統配合之。

鑄幣環保綠技術（Green Technology in Minting）：
■SAXONIA EuroCoin GmbH於本次會議提出「電鍍過程對環境的影響—金屬和塑膠表面處理的最佳可行性技術的參考文件(Reference Documents on Best Available Techniques，BREF)檢討」報告，該技術已經被歐盟委員會採用。
基於成本導向所造成的結果，硬幣的材質從單種金屬或合金變成電鍍鋼，因而造成電鍍技術在造幣產業的重要性顯著增加，鑄幣產業使用的電鍍技術多使用於生產中低面額的硬幣，例如歐元1分、2分及5分就是使用鋼鍍銅幣材。
但電鍍技術會造成潛在的高污染，歐盟使用電鍍裝置的許可是由各會員國的主管機關所發布，並且是基於BREF針對歐盟的特定產業，歐洲整合污染防治和控制局(IPPC)是主管BREF事務，每份BREF文件都是針對在歐盟的特定產業的一般狀況、技術、該產業所使用的製程、排放和消耗水準、最佳可行技術(BAT)，以及被認為對BAT有決定性影響的技術和某些發展中的技術。這份正在被檢討中的BREF文件在2006年被歐盟委員會正式採用。
這份檢討報告包含一些主要陳述和發現，這些發現是由BREF所涵蓋的使用在鑄幣材質的生產的電鍍過程所整合起來的。這份檢討報告聚焦在銅的沉積及鋼鍍銅合金的電鍍製程。總結建議是BREF對所有的電鍍製程是有效的，尤其在環境管理的系統和方法方面的BAT。
電鍍過程的主要環境問題：
電鍍可減低較昂貴的金屬材料的消耗(例如用鋼鍍銅的硬幣取代純銅製造的硬幣)，電鍍製程可延長硬幣使用壽命，因其可改變金屬表面的特質。鋼製電鍍幣餅特性包括耐蝕性、耐磨性、裝飾(色彩及明亮度)及作為多層電鍍時加強附著的基礎。
電鍍製程主要環境議題：
原料、能源及水消耗的極小化
排放的極小化及污染控制
廢棄物的極小化及包含回收的處理
化學安全的加強及環保事件的減少
電鍍製程主要和水相關，所以水的管理是核心主題，包含消耗、排放路徑、處理以及回收。另外一個理由，水的管理會影響原料的使用以及其對環境的影響。主要排放到水中的物質是金屬溶解塩。基於不同的電鍍製程，排放物或許會包含氫化物(雖然會逐漸減少)以及和氫化物作用相反、具備低生物分解和累積作用的表面活性劑。含有氧化物的氯的氰化物的廢水處理可能會導致可吸收有機鹵素化合物的形成。而且，去金屬化的複雜媒介的交互影響應該在廢棄管理中被考慮到。
電力的消耗有兩方面：工場設備的操作及電子化學反應。因此，能源的消耗可以兩個方式來達成極佳化：一個是使用更多能源效率的化學製程，另一個是把電力傳送、變壓及開關的過程所造成的電力損失極小化。電鍍設施使用以及排放的物質的量是非常顯著的。舉例來說，鋼鍍銅的過程需要使用到十幾種的物質，BREF的文件列出了排放過程中造成影響的主要使用物質及媒介。
BAT的決定過程需考慮的技術
(1)、環境管理的工具
(2)、裝置的設計、建造及操作
(3)、一般操作議題
(4)、水電能源的投入及管理
(5)、清洗技術
(6)、排放物的減量及控制
(7)、原料使用的最佳化
(8)、化學製程的取代選項
(9)、電鍍液的保持
(10)、空氣排放的減少
(11)、廢水排放的減少
(12)、廢棄物管理

（4）    金屬原料價格攀升對流通幣材之影響
隨著國際各類金屬價格持續攀升，各國造幣廠都面對著流通幣幣材成本上漲的壓力，過去，各國的流通幣幣材多採用銅基合金（Copper Based Alloy），如：銅鎳合金、鋁青銅等，漸漸地，爲降低幣材成本而考慮或是已將中、低面值的流通硬幣幣材以成本較低的電鍍幣材取代成本相對較高的合金幣材。
然而，在眾多的電鍍幣光餅供應商中，何者的電鍍光餅才是最佳的呢？目前電鍍光餅的做法有：單層、雙層及多層（三層以上），不論何種電鍍方法，整體鍍層厚度約為25微米。具規模的業者也都能提出研究機關或是學校等的實驗報告或是硬幣實際流通後結果，來證明自己的產品較為耐用、耐磨損。
經整體判斷，提出以下建議，電鍍光餅之電鍍方法何者為佳，不應以鍍層為幾層來判斷，也就是說，不能下結論說多層電鍍優於單層電鍍，反之亦然，而是應以電鍍業者的電鍍技術優劣來評比，未來本廠如需以電鍍幣取代低面額之合金幣，則可先要求各家業者提供樣幣供本廠做實際測試，包含磨損、腐蝕、加工印花等實驗，並可要求業者提供其客戶名單作為參考資料，本廠可同時詢問其客戶對其產品之滿意度，將所有的資料彙整後再全面檢討以制定完善的採購規格。