純鑄鐵砝碼的制作工藝是一個融合了傳統鑄造技藝與現代精密加工的過程。其核心在于保證砝碼的質量穩定性、耐磨性和準確的標稱值。

以下是純鑄鐵砝碼的典型制作工藝流程，分為幾個關鍵階段：

一、設計與模具準備

1.設計：根據所需標稱值（如1kg、5kg、20kg等）和精度等級（如M1、M2等級），進行三維設計。設計需考慮鑄鐵的密度、預留適當的加工余量以及砝碼的抓取結構（如提鈕）。

2.模具制作：傳統上使用砂型鑄造。需制作精確的木模或金屬模（母模），用于在型砂中形成砝碼的型腔。現代也有使用消失模或精密鑄造工藝。

二、熔煉與鑄造

1.配料與熔煉：

o使用高純生鐵和廢鋼作為原料，嚴格控制磷、硫等有害元素的含量。

o在沖天爐或中頻感應電爐中進行熔煉，確保鐵水成分均勻、溫度達標（約1350-1450℃）。

2.澆注：

o將鐵水平穩地澆入準備好的砂型型腔中。

o澆注過程需避免產生湍流和卷入氣體，防止鑄件出現氣孔、夾渣等缺陷。

三、清砂與粗加工

1.落砂與清理：鑄件冷卻后，打碎砂型，取出砝碼毛坯，清除表面的型砂和澆冒口。

2.噴砂/拋丸處理：用鋼丸或鐵砂對砝碼表面進行噴射清理，去除氧化皮和殘余砂粒，使表面均勻、整潔，為后續加工做準備。

3.初步稱重與粗加工：

o對毛坯進行初次稱重，其質量必須大于標稱值。

o根據超重情況，在砝碼底部（通常設計有加工凹槽）進行銑削或鉆削，去除大部分多余材料，使質量接近標稱值，但仍略重。

四、熱處理與時效處理（關鍵步驟）

1.退火處理：將砝碼放入退火爐中，緩慢加熱至一定溫度（如500-600℃），保溫一段時間后緩慢冷卻。目的是：

o消除鑄造內應力，防止日后變形。

o均勻化組織，提高尺寸穩定性。

2.自然時效/人工時效：

o自然時效：將砝碼露天放置數月甚至更久，讓其在自然環境下緩慢釋放應力，是保證長期穩定性的傳統有效方法。

o人工時效：通過控制加熱冷卻循環，加速應力釋放過程。

五、精密加工與調整

1.精加工：在數控機床上對砝碼的基準面（特別是底部）和提鈕進行精銑或研磨，確保其平面度和平行度，為準確稱重提供基礎。

2.質量調整（至為關鍵）：

o在精密天平或衡器上對砝碼進行最終稱量。

o在砝碼底部特設的調整腔內，通過添加或減少調整材料（通常為鉛塊、銅屑或鑄鐵屑）來精確微調質量。

o調整后，用不銹鋼或銅質密封塞將調整腔嚴密封死，并加蓋計量檢定機構的鉛封，確保其不被隨意改動。

六、表面處理與涂覆

1.防銹處理：由于鑄鐵易生銹，必須進行表面防護。

o傳統方法：噴涂或刷涂多層高性能防銹漆（如環氧底漆+聚氨酯面漆）。顏色通常按標準劃分（如黑色代表鑄鐵）。

o現代/高等級方法：采用電鍍工藝，如鍍鉻、鍍鎳。這能提供耐磨、防腐蝕性能，且外觀美觀，常用于高精度等級的砝碼。

2.干燥與固化：讓漆層或鍍層充分固化。

七、檢定與印記

1.計量檢定：由計量機構或經過認證的實驗室，在嚴格控制的環境（溫度、濕度、氣流）下，使用遠高于砝碼精度等級的標準器進行檢定。

2.打刻印記：

·在砝碼的側面或頂部，打上標記，包括：

?標稱值（如“5kg"）

?精度等級（如“M1"）

?出廠編號

?生產廠家/商標

?生產年份

3.出具證書：對于高精度砝碼，會附帶一份校準證書，記錄其實際質量值、測量不確定度及檢定條件。

八、包裝與儲存

•使用防震、防潮材料進行包裝，避免運輸途中磕碰和銹蝕。

•儲存于干燥、無腐蝕性氣體的環境中。