低压铸造技术研究发展

低压铸造是一种介于重力铸造与高压铸造的一种铸造方法。低压铸造的最早起源可追溯至1906年美国人S.P.Wetherill与J.P.Wetherilljr提交了一份，该采用低压设备铸造了一系列锌铝合金铸件；1910年，英国人E.F.Lake发明了可达300℃的铅和锡合金铸造用设备的，这被认为是公开文献报道中低压铸造技术的起源。但直到1956年，德国KarlSchmidt公司生产了小轿车用空冷发动机铝汽缸盖，低压铸造方法才被重视起来，因此在，低压铸造也被称作叫做Schmidt法。
低压铸造工艺过程，首先将铸型放置在密闭增竭上方，向增竭中通入压缩气体，在较低气体压力(0.06~0.15MPa)的作用下，增竭内的熔融金属顺着升液管自下而上进入型腔，并使型腔中的金属液在气体压力下结晶凝固。
与压力铸造相比，低压铸造采用底注式充型，施加的压力小、充型速度便于调节，因此金属液流动平稳，减少了卷气夹渣等缺陷；但较重力铸造而言，又能在压力下实现顺序凝固补缩。虽然低压充型时I司10~15s，但保压占用时间多达3~6min，整个生产循环可达10min左右，铸造生产效率较低；且大量生产时往往需要多台设备及模具，设备前期投资很大。此外，也需要注意铸件在低压铸型中的摆放位置，若铸件关键部位位于铸型上方(即远离升液管口位置)，则远离压力源端，关键部位补缩困难，且氧化浮渣多；若铸件关键部位靠近升液管口，则容易受到浇口处不利热影响，晶粒粗大，力学性能低。因此在工艺设计时，需充分考虑铸件摆放方式与浇口位置，既实现补缩功能，同时尽可能减少浇口的热影响。
相较于铝合金而言，镁合金热容小，凝固区间大，成形中容易出现裂纹、充型不完整等铸造缺陷，低压铸造既可实现金属液充型速度可控，并在压力下能够增强铸件的补缩能力，尤其适合镁合金的成形，但需要注意镁合金充型过程中的氧化燃烧问题。针对这一问题，西北工业大学与沈阳铸造研究所先后研制出镁合金铸造混合气体保护气体系统、多元组分保护剂及其反应速度控制装置，减少镁合金浇注充型时的氧化、防止了镁合金的燃烧，从而推进了镁合金低压铸造工艺的进一步应用。