一、低壓鑄造 

　　1、原理

　 　低壓鑄造是使液體金屬在壓力作用下完成充填型腔及凝固過(guò)程二獲得鑄件的一種鑄造方法。由于所用的壓力較低（20~60kPa），所以叫做低壓鑄造。其工藝過(guò)程是：在密封的坩堝（或密封罐）中，通入干燥的壓縮空氣，金屬液在氣體壓力的作用下，沿升液管進(jìn)入直澆道3上升，通過(guò)內(nèi)澆道2平穩(wěn)地進(jìn)入型腔1，并保持坩堝內(nèi)液面上的氣體壓力，一直到鑄件完全凝固為止。然后解除液面上的氣體壓力，使升液管中未凝固的金屬液流回坩堝，再開(kāi)型并取出鑄件。

　　低壓鑄造過(guò)程的基本特點(diǎn)：充填速度、壓力可適當(dāng)調(diào)整。

　　低壓鑄造所用的鑄型，有金屬型和非金屬型兩類(lèi)。金屬型多用于大批、大量生產(chǎn)的有色金屬鑄件，非金屬鑄型多用于單件小批量生產(chǎn)，如砂型，石墨型，陶瓷型和熔模型殼等都可用于低壓鑄造，而生產(chǎn)中采用較多的還是砂型。但低壓鑄造用砂型的造型材料的透氣性和強(qiáng)度應(yīng)比重力澆注時(shí)高，型腔中的氣體，全靠排氣道和砂粒孔隙排出。

　　為充分利用低壓鑄造時(shí)液體金屬在壓力作用下自下而上地補(bǔ)縮鑄件，在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮使鑄件遠(yuǎn)離澆口的部位先凝固，讓澆口最后凝固，使鑄件在凝固過(guò)程中通過(guò)澆口得到補(bǔ)縮，實(shí)現(xiàn)順序凝固。

　　2、低壓鑄造獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：

　　1）． 液體金屬充型比較平穩(wěn)；

　　2）． 鑄件成形性好，有利于形成輪廓清晰、表面光潔的鑄件，對(duì)于大型薄壁鑄件的成形更為有利；3）． 鑄件組織致密，機(jī)械性能高；（壓力下成形）4）． 提高了金屬液的工藝收得率，一般情況下不需要冒口，使金屬液的收得率大大提高，收得率一般可達(dá)90％。

　　此外，勞動(dòng)條件好；設(shè)備簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，也是低壓鑄造的突出優(yōu)點(diǎn)。

　　3、低壓鑄造工藝

　　低壓鑄造的工藝規(guī)范包括充型、增壓、鑄型預(yù)熱溫度、澆注溫度，以及鑄型的涂料等。

　　（1）充型和增壓

　　升液壓力是指當(dāng)金屬液面上升到澆口，附所需要的壓力。金屬液在升液管內(nèi)的上升速度應(yīng)盡可能緩慢，以便有利于型腔內(nèi)氣體的排出，同時(shí)也可使金屬液在進(jìn)入澆口時(shí)不致產(chǎn)生噴濺。

　?。?）充型壓力和充型速度

　　充型壓力Pa是指使金屬液充型上升到鑄型頂部所需的壓力。在充型階段，金屬液面上的升壓速度就是充型速度。

　?。?）增壓和增壓速度

　　金屬液充滿型腔后，再繼續(xù)增壓，使鑄件的結(jié)晶凝固在一定大小的壓力作用下進(jìn)行，這時(shí)的壓力叫結(jié)晶壓力。結(jié)晶壓力越大，補(bǔ)縮效果越好，最后獲得的鑄件組織也愈致密。但通過(guò)結(jié)晶增大壓力來(lái)提高鑄件質(zhì)量，不是任何情況下都能采用的。

　?。?）保壓時(shí)間

　　型腔壓力增至結(jié)晶壓力后，并在結(jié)晶壓力下保持一段時(shí)間，直到鑄件完全凝固所需要的時(shí)間叫保壓時(shí)間。如果保壓時(shí)間不夠，鑄件未完全凝固就卸壓，型腔中的金屬液將會(huì)全部或部分流回批捐，造成鑄件“放空”報(bào)廢：如果保壓時(shí)間過(guò)久，則澆口殘留過(guò)長(zhǎng)，這不僅降低工藝收得率，而且還會(huì)造成澆口“凍結(jié)”，使鑄件出型困難，故生產(chǎn)中必須選擇一適宜的保壓時(shí)間。

　?。?）鑄型溫度及澆注溫度

　　低壓鑄造可采用各種鑄型，對(duì)非金屬型的工作溫度一般都為室溫，先特殊要求，而對(duì)金屬型的工作溫度就有一定的要求。如低壓鑄造鋁合金時(shí)，金屬型的工作溫度一般控制在200～250度，澆注薄壁復(fù)雜件時(shí)，可高達(dá)300～350度。

　　關(guān)于合金的澆注溫度，實(shí)踐證明，在保證鑄件成型的前提下，應(yīng)該是愈低愈好。

　?。?）涂料

　　如用金屬型低壓鑄造時(shí)，為了提高其壽命及鑄件質(zhì)量，必須刷涂料；涂料應(yīng)均勻，涂料厚度要根據(jù)鑄件表面光潔度及鑄件結(jié)構(gòu)來(lái)決定。

　　二、差壓鑄造

　　差壓鑄造又稱反壓鑄造、壓差鑄造。它是在低壓鑄造的基礎(chǔ)上，鑄型外罩個(gè)密封罩，同時(shí)向坩堝和罩內(nèi)通入壓縮空氣，但坩堝內(nèi)的壓力略高，使坩堝內(nèi)的金屬液在壓力差的作用下經(jīng)升液管充填鑄型，并在壓力下結(jié)晶。它是低壓鑄造與壓力下結(jié)晶兩種鑄造方法的結(jié)合。

　　有些鑄件的內(nèi)部質(zhì)量要求高，希望在較高的壓力下結(jié)晶，但一般低壓鑄造時(shí)的結(jié)晶壓力不能太大。因而發(fā)展出壓差法低壓鑄造。其工藝過(guò)程是將電阻保溫爐和鑄型全部進(jìn)行密封，在密封罩內(nèi)通人壓力較大如500kPa的壓縮空氣，這時(shí)由于鑄型與增鍋內(nèi)部的壓力相等，金屬液不會(huì)上升，然后金屬液向上補(bǔ)充50kPa壓力，金屬液就會(huì)上升充填型腔。同時(shí)鑄型內(nèi)的金屬液也在高壓下結(jié)晶凝固。這種方法使鑄件得到較致密的結(jié)晶組織，提高了鑄件的機(jī)械性能。據(jù)資料介紹這種工藝與一般鑄造方法相比，使鑄件強(qiáng)度提高約25％，延伸率提高約50％。但設(shè)備較龐大，操作麻煩，只有特殊要求時(shí)才應(yīng)用。

　?。?）真空低壓鑄造

　　對(duì)薄壁或復(fù)雜的大型鑄件，采用前述的低壓鑄造工藝，也難以滿足時(shí)，采用真空低壓鑄造就容易解決。它的裝置與壓差法低壓鑄造基本相似。在澆注前先將型腔中的氣體抽出再進(jìn)行澆注，這時(shí)澆注速度可以提高，不會(huì)產(chǎn)生氧化夾雜和氣孔等缺陷。