铸铁砝码因其密度高、成本相对较低且耐用,广泛应用于工业领域。以下是传统铸铁砝码的典型制作流程:
1. 模具制作
•模型设计:根据砝码的标准质量(如1kg、5kg、20kg等)和形状(如顶部带提钮的锁型、圆柱型等),计算出包含铸造收缩率的木模或金属模。
•制芯:如果砝码有提手孔或镂空结构,需要制作砂芯以形成这些内部空腔。
2. 造型与制芯
•砂型制备:使用铸造用砂(通常为潮模砂或树脂砂)在砂箱中制成铸型。将模型取出后,砂型内形成与砝码外形一致的型腔。
•下芯:将砂芯放入型腔中,以确保提手孔或其他内腔的形成。
•合箱:将上下砂箱准确合拢并紧固,防止浇注时铁水从分型面流出。
3. 熔炼与浇注
•配料:按配方称量生铁、回炉料、废钢及铁合金。
•熔炼:在冲天炉或中频电炉中将炉料熔化成高温铁水。对于高精度砝码,通常会控制铁水中碳、硅、锰、磷、硫的含量。
•孕育处理:向铁水中加入孕育剂,以细化石墨,提高铸件的强度和致密性。
•浇注:将处理好的铁水浇入砂型中,待其冷却凝固。
4. 清理与初检
•落砂:凝固后,将铸件从砂型中取出。
•去除浇冒口:切除浇注系统和冒口。
•清砂与打磨:清除铸件表面的粘砂、飞边和毛刺。
•初检:检查铸件有无气孔、砂眼、裂纹等铸造缺陷。
5. 热处理
•去应力退火:将铸件加热到550℃左右并保温一段时间,然后缓慢冷却。这一步至关重要,可以消除铸造产生的内应力,防止砝码在后续使用或加工中变形,从而保证长期稳定性。
6. 机械加工
•基准面加工:对砝码的底座、提钮等部位进行车、铣、钻加工,使其表面平整,装配尺寸精确。
•粗调腔加工:在砝码底部或顶部(通常用铅封堵住的位置)加工出一个调整腔,用于后期放入配重物进行质量微调。
7. 表面处理
•防锈处理:铸铁容易生锈,必须进行表面防护。常见工艺有:
o油漆/喷塑:喷涂防锈漆或环氧树脂。
o电镀:镀铬、镀锌或镀镍,使表面光洁美观且耐腐蚀。
o发黑处理:用于要求不高的场合。
8. 质量调整与定标
•粗调:将砝码放置在精密电子天平上,显示其初始质量。
•微调:打开调整腔的封盖,根据与标准值的偏差,向腔体内添加铅粒、铁砂或铅块(若偏轻),或钻削去除材料(若偏重),直至砝码的实际质量与标称质量之差符合国家标准(如OIML国际建议R111)的允差范围内。
•锁定:调整完成后,用盖子盖紧调整腔,并加铅封或漆封,防止用户私自改动。
9. 成品检验与定级
•磁化率检验:对于高精度砝码,需检测其磁性,确保磁性不会干扰称重传感器。
•最终检定:由计量检定机构或厂家质检部门用更高精度的标准砝码进行比对测量,并给出检定证书。
•打标与包装:在砝码上打上标称值、精度等级(如M1级、F2级)、制造厂标志等,然后进行包装入库。
总结关键点:铸铁砝码制作的核心在于铸造的致密性(保证质量稳定)和热处理去应力(保证长期尺寸稳定),最终通过调整腔内的配重实现精确计量。
