涨姿势!人民币原来是这么造出来的……

subtitle 了不起的中国制造09-10 05:59 跟贴 15825 条
传统印钞只能单面印刷,晾干油墨后再印另一面,中国的“SD凹印对印”技术可实现双面同时凹印,提升效率。同时,中国自主研制了世界首台凹印对印机,解决了凹印对印的世界性难题。

出品| 网易新闻

作者|汪泽,清华大学机械工程系博士研究生

在你的印象里,印钞工作是不是神秘莫测?

是不是曾在儿时幻想过自己有一台印钞机随便印钱?

是不是时至今日也十分好奇钱币是怎么造出来的?

那么今天就带大家了解一下人民币的制造!

(一)钱是怎么造出来的?

对于印钞厂来说,生产出来的“钱”不是真正的货币,而是一种产品,就如同食品厂生产的辣条、化工厂生产的肥料。不过不同于普通的印刷制品,由于钞票的特殊性,其印制过程也要明显复杂,一张人民币从手工雕刻模板到印刷出厂,至少要经过十多道工序。

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1、首要工序选纸:棉、麻等植物作纸浆

抛开漫长的工艺性设计环节不谈,人民币生产的第一个环节就是选纸。

通常,大多数的钞票均为纸质,人民币也不例外。钞纸的制作原料大多采用纤维较长的棉、麻等植物作纸浆,这样造出来的纸张光洁坚韧、挺度好、耐磨力强,经久流通纤维也不易松散、发毛、断裂。

另外,在制作过程中还会采用一些特殊的方法,以保证其具有耐磨、耐折、耐酸、耐碱等特点。

同时,钞纸上还会布满用于防伪的水印,选纸工作必须考虑到水印具有方向性的问题防止水印倒置钞票的产生。

看似“白纸”的印钞纸已经在造纸过程中加上了水印

2、印制:决不能用印钞纸做试验

钞纸选好后送到印刷车间,经过数台凹印机的流水线印制,白纸就可以变成人民币。

和普通的印刷机一样,印制人民币的时候,开始一段时间需要进行试印以调整印刷设备至最佳状态。但在印制人民币时,不允许在钞票纸上作试验,一般用的都是普通纸张。因为印钞纸都是有严格数量管理的,一张也不能少。在印制过程中如出现废品,即使揉成团的废纸也要进行登记审查,手续十分严格。

3、裁切:报纸大小的人民币切成10张

印制完的钞票还要经过裁切工序,新鲜出炉的人民币足有报纸一般大小,上面有着几十张人民币,这道工序就是将其裁切开来。

4、质检:废票要不得

最后还需进行质检,质检员在高亮灯光下那个整沓的人民币,逐张检查人民币的质量,如是否有号码、文字印错、颜色是否均匀、水印是否倒置等,如有则剔除废票。

(二)这可是个技术活——印钞造币的技术难点

印钞过程中的十多道工序中,不仅需要工作人员的一丝不苟,同时对印刷技术,防伪技术等有着很高的要求,是个科技含量很高的工作。

十九世纪末,俄国印钞专家奥洛夫发明了一种具有集色辊筒的一版多色印钞机,后人称此为“奥洛夫印刷法”,这种方法相比于传统的湿胶平板印刷工艺,在防伪性能上有很大的提升。

建国初期,由于中国相关技术能力的缺乏,曾委托苏联印制过一段时间人民币,上世纪五十年代中苏交恶以后,苏联人傲慢地拒绝继续提供这种技术支持。但是,中国印钞行业前辈并不气馁,短短三年时间攻克技术难关,为第三套人民币印制过程涉及的纸张油墨、版式设计、制版雕刻、防伪技术、印制工艺和印制机械的全部国有化做出了杰出贡献。

从此中国的印钞业走上了完全自主化的道路。

在市场经济的今天,钞票是国家名片,作为人民日常生活中不可缺少的一部分,现代钞票的设计印刷过程中需要更多考虑艺术性、防伪性及流通性的问题,这对印钞过程提出了更高的要求。

正是在这种需求的指引下,中国印钞行业的技术人员不断进行科技攻关,取得一项项世界领先的技术突破。2010年度国家技术发明一等奖的证书就颁发给了“SD凹印对印”团队。这是一项解决了全球印制行业内共性难题的重要科技成果。那么,什么是所谓的凹印对印呢?

凹版印刷:不易被模仿和伪造

凹印,即凹版印刷,是将凹版凹坑中所含的油墨直接压印到承印物上,所印画面的浓淡层次是由凹坑的大小及深浅决定的,如果凹坑较深,则含的油墨较多,压印后承印物上留下的墨层就较厚;相反如果凹坑较浅,则含的油墨量就较少,压印后承印物上留下的墨层就较薄。

2015年版第五套人民币100元纸币票面正面毛泽东头像采用雕刻凹印印刷,用手指触摸有明显的凹凸感。

作为印刷工艺的一种,凹版印刷以其印制品墨层厚实,颜色鲜艳、饱和度高、印版耐印率高、印品质量稳定、印刷速度快等优点在印刷包装及图文出版领域内占据极其重要的地位。

凹版印刷原理图

同时,因为凹版印刷线条的粗细及油墨的浓淡层次在刻版时可以任意控制,不易被模仿和伪造,尤其是墨坑的深浅,依照印好的图文进行逼真雕刻的可能性非常小,使其成为钞票印制的不二之选。

“无凹不成币”——防伪技术的关键

同时,凹版印刷印制出的钞票具有明显的凹凸感,这也成为防伪技术的关键,印钞界有着“无凹不成币”的说法,相信我们日常生活中也都有过通过大面额钞票上的人像花纹和国徽上的凹凸层次来鉴别假币的经历。

中国自主研制了世界首台凹印对印机

传统的凹版印刷技术在印钞过程中只能进行单面印刷,印完一面之后需要晾干油墨后再进行另外一面的印刷,这无疑增加了时间成本,而“SD凹印对印”技术则可以实现双面同时凹印,大幅提升了生产效率。

中国自主研制了世界首台凹印对印机,解决了凹印对印的世界性难题,并相继在日本、瑞士、德国获得了国际专利授权。

防伪:技术与艺术的融合?

现代钞票的印制,不仅仅是单纯的技术问题,更是技术与艺术设计的完美结合。

2015年11月推出的第五代新版百元人民币,相比于旧版人民币增加了位于票面正面右侧的4毫米宽的光变镂空开窗安全线以提升防伪性能,当观察角度由直视变为斜视时,安全线颜色由品红色变为绿色;透光观察时,可见安全线中正反交替排列的镂空文字“¥100”。

光变镂空开窗安全线

光变镂空开窗安全线对光源要求不高,颜色变化明显,同时集成镂空文字特征,不仅增加美观性,而且有利于公众识别。

新版100元人民币在增加光变镂空开窗安全线的同时,还保留了旧版的磁性全埋安全线设计,在利于公众识别的同时兼顾了机读性能,充分体现了技术上的改良与创新。

在设计这种新型安全线时,技术人员进行了反复的试验,从2毫米到5毫米,安全线太窄,识别效果不明显,太宽则不利于钞票整体的平整性,最终选择4毫米这一防伪技术与艺术设计的平衡点。

光学防伪安全线

(三)除了印钞,还有造币

除了印钞,中国在造币方面也拥有核心技术。

我们平时会看到有的硬币边缘会有均匀分布的丝齿,这种均匀的分布便得益于“硬币边部全齿间隔半齿技术”,这种技术曾获得全国第十七届发明展览会金奖,提升了硬币制造的技术难度,增强了硬币的大众防伪性能,是造币技术进步的重要体现。

为实现全齿间隔半齿的效果,首先分别加工出疏齿电极和密齿电极,并通过紧固件将两者紧固形成组合电极;利用电火花成形技术将组合电极的全齿间隔半齿的结构形式反映到丝齿套模上,最后利用丝齿套模可压印出所需要的硬币。

梳齿电极

密齿电极

组合电极

(四)全产业链国产化输出

建国初期,人民币需要外国的帮助完成印制,而时至今日,中国印钞业可以实现全产业链的国产化输出,帮助别国印制钞票。

中国印钞造币总公司在2016年8月在与英国、法国等国家知名企业的激烈竞争中胜出后,获得了为尼泊尔承印2亿张尼泊尔1000卢比钞票的订单。尼泊尔1000卢比是尼泊尔央行发行的最大面额的钞票,在尼泊尔的金融流通中占有十分重要的地位,这对钞票的防伪技术和票面设计,也提出了相当高的要求。

而从订单中标,到第一批产品发运,中国印钞造币总公司前后只用了5个月时间,同时,印制过程中的版、墨、纸、线,包括印刷技术的集成,全部采用国产化,不仅对印钞技术是验证,也是对中国印钞业综合实力的检验。

作为世界上认知度最高的标签,中国制造(Made in China)正寻求战略升级。「了不起的中国制造」专栏,力邀行业权威、资深玩家,呈现他们眼中的中国创新之路。

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编辑| 于冉帝

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