纯铸铁砝码的制作工艺是一个融合了传统铸造技艺与现代精密加工的过程。其核心在于保证砝码的质量稳定性、耐磨性和准确的标称值。

以下是纯铸铁砝码的典型制作工艺流程，分为几个关键阶段：

一、设计与模具准备

1.设计：根据所需标称值（如1kg、5kg、20kg等）和精度等级（如M1、M2等级），进行三维设计。设计需考虑铸铁的密度、预留适当的加工余量以及砝码的抓取结构（如提钮）。

2.模具制作：传统上使用砂型铸造。需制作精确的木模或金属模（母模），用于在型砂中形成砝码的型腔。现代也有使用消失模或精密铸造工艺。

二、熔炼与铸造

1.配料与熔炼：

o使用高纯生铁和废钢作为原料，严格控制磷、硫等有害元素的含量。

o在冲天炉或中频感应电炉中进行熔炼，确保铁水成分均匀、温度达标（约1350-1450℃）。

2.浇注：

o将铁水平稳地浇入准备好的砂型型腔中。

o浇注过程需避免产生湍流和卷入气体，防止铸件出现气孔、夹渣等缺陷。

三、清砂与粗加工

1.落砂与清理：铸件冷却后，打碎砂型，取出砝码毛坯，清除表面的型砂和浇冒口。

2.喷砂/抛丸处理：用钢丸或铁砂对砝码表面进行喷射清理，去除氧化皮和残余砂粒，使表面均匀、整洁，为后续加工做准备。

3.初步称重与粗加工：

o对毛坯进行初次称重，其质量必须大于标称值。

o根据超重情况，在砝码底部（通常设计有加工凹槽）进行铣削或钻削，去除大部分多余材料，使质量接近标称值，但仍略重。

四、热处理与时效处理（关键步骤）

1.退火处理：将砝码放入退火炉中，缓慢加热至一定温度（如500-600℃），保温一段时间后缓慢冷却。目的是：

o消除铸造内应力，防止日后变形。

o均匀化组织，提高尺寸稳定性。

2.自然时效/人工时效：

o自然时效：将砝码露天放置数月甚至更久，让其在自然环境下缓慢释放应力，是保证长期稳定性的传统有效方法。

o人工时效：通过控制加热冷却循环，加速应力释放过程。

五、精密加工与调整

1.精加工：在数控机床上对砝码的基准面（特别是底部）和提钮进行精铣或研磨，确保其平面度和平行度，为准确称重提供基础。

2.质量调整（至为关键）：

o在精密天平或衡器上对砝码进行最终称量。

o在砝码底部特设的调整腔内，通过添加或减少调整材料（通常为铅块、铜屑或铸铁屑）来精确微调质量。

o调整后，用不锈钢或铜质密封塞将调整腔严密封死，并加盖计量检定机构的铅封，确保其不被随意改动。

六、表面处理与涂覆

1.防锈处理：由于铸铁易生锈，必须进行表面防护。

o传统方法：喷涂或刷涂多层高性能防锈漆（如环氧底漆+聚氨酯面漆）。颜色通常按标准划分（如黑色代表铸铁）。

o现代/高等级方法：采用电镀工艺，如镀铬、镀镍。这能提供耐磨、防腐蚀性能，且外观美观，常用于高精度等级的砝码。

2.干燥与固化：让漆层或镀层充分固化。

七、检定与印记

1.计量检定：由计量机构或经过认证的实验室，在严格控制的环境（温度、湿度、气流）下，使用远高于砝码精度等级的标准器进行检定。

2.打刻印记：

·在砝码的侧面或顶部，打上标记，包括：

标称值（如“5kg"）

精度等级（如“M1"）

出厂编号

生产厂家/商标

生产年份

3.出具证书：对于高精度砝码，会附带一份校准证书，记录其实际质量值、测量不确定度及检定条件。

八、包装与储存

•使用防震、防潮材料进行包装，避免运输途中磕碰和锈蚀。

•储存于干燥、无腐蚀性气体的环境中。