Technique de fabrication des monnaies

La frappe au marteau


Partant du poids du métal ou d'alliage prescrit à frapper, affiné et fondu en lingots, barres ou lames au titre requis, on y taille des morceaux qu'on ajuste au module et au poids prévus pour en faire les flans à monnayer. De là vient que, dans les textes monétaires anciens, le poids unitaire des pièces était exprimé par la taille de n monnaies dans un marc de métal.
Le flan est alors placé entre deux coins. Ce sont deux pièces d'acier ou de métal contenant de l'acier, cylindriques ou polygonales, qui portent à l'une de leur extrémité l'empreinte à apposer gravée en creux.
Dessous, le coin est fixe. Son autre extrémité, en pointe, était fichée dans un billot ou ceppeau, ou pile, d'où son nom de coin de pile, ou encore dans un entablement et il recevait le flan à frapper. L'autre coin est mobile, tenu ou, en ancien français, "troussé" par le monnayeur, d'où son nom de coin de trousseau. Tenu à la main ou par des pinces par le monnayeur, il était frappé sur le flan au moyen d'un lourd marteau. Cependant, la forme carrée ou polygonale de certains coins de pile laisse à penser qu'ils devaient être insérés ou emboîtés dans une structure elle-même fixée dans le billot.
Le marteau s'abat sur le coin tenu en main, ce qui imprime en relief chacune des faces du flan. On frappait plus généralement à froid qu'à chaud au Moyen Âge. Le monnayeur travaillait le plus souvent assis face au coin de pile et devait frapper plusieurs fois pour empreindre les monnaies à fort relief. Si en principe l'empreinte des coins suffisait à maintenir le flan immobile, le risque de double frappe, ou tréflage, par glissement du flan, était réel, de même que celui de décentrage de l'un des coins par rapport au flan. Certaines émissions étaient réalisées avec des flans plus petits que les coins, ce qui enlevait au final une partie de l'empreinte, notamment de la légende circulaire. Certains flans étaient si fins que l'empreinte d'une face apparaissait sur l'autre. Un flan mal préparé pouvait se fendre à la frappe.
Le problème posé à la Renaissance par la frappe d'épaisses et larges monnaies d'argent, faciles à rogner, malaisées à frapper manuellement incita à la réflexion technologique qui aboutit aux innovations dans le monnayage au XVIesiècle.

Innovations technologiques au XVIe siècle et à l'époque moderne


En premier lieu, le laminoir et le coupoir fournirent des lames à la bonne épaisseur et de surface uniforme, et des flans parfaitement circulaires. Le laminoir avait ses deux rouleaux actionnés par le mouvement des roues d'un moulin généralement hydraulique ou hippomobile et installé dans une partie de l'atelier monétaire. Le coupoir, actionné au moyen d'un levier ou d'un arbre à vis, fonctionnait comme un emporte-pièces qui découpait les flans au diamètre voulu.
Pour la frappe proprement dite, plusieurs machines furent mises au point. En France, on utilisa principalement le balancier. Il fut élaboré vers 1540 en Allemagne par le médailleur Marx ou Max Schwab et utilisé pour la première fois en France en 1551 à Paris sous la direction d'Aubin Ollivier qui avait importé et amélioré le procédé. Le balancier se présentait comme une presse agissant par percussion du flan par les coins au moyen d'un arbre posé sur un socle, portant une vis et muni de deux bras ou barres de fer ou d'acier, qui étaient prolongés par de lourdes boules de plomb et actionnés par plusieurs hommes au moyen de courroies attachées à des anneaux à l'extrémité des barres. La vis portait le coin mobile ou de trousseau qui venait frapper le flan posé sur le coin fixe. Aubin Ollivier inventa la virole brisée, une bague qui maintenait le flan immobile lors de la frappe.
Ainsi furent frappées à Paris des monnaies au "moulin des Étuves", atelier installé dans le jardin du même nom sur l'île de la Cité par acte du 27 mars 1551 et devant fabriquer des essais monétaires au moyen du laminoir actionné par un moulin et du balancier. Dès 1552 et jusqu'en 1558, on y frappa des monnaies courantes, comme les écus et demi-écus d'or au croissant, des testons, des douzains. Un autre moulin fut installé à Troyes et frappa des essais puis des testons (1551-1553). Le roi de Navarre, père de Henri IV, fit faire aussi des frappes mécaniques par Aubin Ollivier. Les coûts de production encore trop élevés et l'opposition systématique des professionnels de la frappe au marteau aboutirent à la fermeture des moulins et retardèrent d'un siècle l'adoption définitive de la frappe monétaire mécanique par la France, à partir de 1645.
On pouvait frapper trente monnaies à la minute, mais le maniement était épuisant et demandait à deux équipes de quatre hommes de se relayer tous les quarts d'heure.
D'autres machines procédaient du laminage, mais ne pouvaient produire des monnaies à tranche inscrite. La presse à rouleaux, où les lames passaient entre deux rouleaux portant les empreintes de coins, puis étaient découpées à la cisaille, donnait des monnaies ovales à cause de l'écrasement en longueur des lames sous la pression, et de poids variables à cause du découpage manuel après coup. Très employée dans le Saint Empire et en Espagne, elle ne servait ailleurs qu'à produire le numéraire de cuivre dont le poids n'influençait pas la valeur de l'espèce. Une variante était la presse à bascules, le flan étant placé entre les faces courbes des bascules qui portaient les coins. Le poids des futures monnaies pouvait être ajusté, mais celles-ci étaient souvent mal frappées et déformées. Le mouton fonctionnait par la percussion d'une masse lourde portant le coin mobile et tombant sur le flan du haut du cadre le long des montants de la machine, à l'instar des béliers destinés à enfoncer les pieus ou d'une guillotine. La masse mobile était actionnée par une corde ou un câble et une poulie qui permettaient de la remonter.

La machine à vapeur


 

La machine à vapeur entraîna de nouveaux changements techniques dans la frappe monétaire comme en bien des domaines d'activité. À partir de 1774, James Watt et Matthew Boulton, industriels de la métallurgie (usines Soho à Birmingham), étudient l'application de la vapeur au monnayage. Dans les années 1780 et 1790, Boulton installe plusieurs machines pouvant frapper sans trop d'usure, de bruit ou d'effort, 50 à 120 pièces à la minute, selon module et relief, bien uniformes car frappées dans un collier. Il dut attendre 10 ans et se contenter de jetons et monnaies de nécessité avant d'obtenir la frappe de monnaies anglaises officielles (1797). L'atelier monétaire officiel de Londres adopta sa machine en 1805. Il équipa bientôt les ateliers de Saint-Pétersbourg et Copenhague, et la presse à vapeur se répandit en Europe et en Amérique avant 1830. Mais peu après elle fut rendue obsolète par la machine de l'ingénieur allemand Uhlhorn. Quoiqu'elle utilisât la vapeur, les coins étaient actionnés par un lourd volant. L'ouvrage était plus lent mais usait moins les coins et les pièces étaient plus régulières. Thonnelier installa un modèle proche à Paris en 1845. Les presses Uhlhorn furent utilisées par les Anglais à l'époque victorienne ; ces presses produisaient 100 pièces à la minutes. L'apport de l'électricité se limita aux fours pour la préparation de l'alliage.

La frappe à l'époque contemporaine


 

La frappe contemporaine, tout en continuant d'observer les différentes étapes du processus traditionnel, est automatisée de façon quasi intégrale. Ainsi les flans sont découpés dans une bobine de métal par une presse ad hoc et recuits dans des fours pour retrouver quelque malléabilité en vue de la frappe. L'éventuel ajout d'une couche superficielle d'un autre métal ou alliage est effectué dans des cuves à électrolyse. La vérification des flans est assurée par le biais d'une caméra qui distingue les exemplaires défectueux. Enfin la frappe des monnaies est réalisée par des presses pouvant porter, par exemple à l'usine française de Pessac, 800 coups à la minute. Même les opérations de comptage des flans sont réalisées par des machines. Cependant le rôle de l'homme, artisan-artiste, conserve toute son importance en amont, dans les phases de conception et de gravure des coins, quoiqu'elles bénéficient des apports technologiques de l'optique de précision et surtout de l'informatique, puisque les projets d'empreintes sont réalisés avec l'assistance de l'ordinateur.