Принцип лиття методом вакуумного всмоктування полягає в тому, що під дією розрідження відбувається заповнення форми металевим розплавом всередину охолоджувальної форми-кристалізатора. Шари розплаву, що прилягають до стінок форми, швидко тверднуть, після чого відбувається повне затвердіння металу і на виході виходить готовий виливок. Змінюючи атмосферний тиск і тиск в порожнині форми, можливо регулювати швидкість заповнення форми.
Литтям методом вакуумного всмоктування можуть бути отримані як трубні, так і пруткові заготівлі. Конфігурація відливаємої заготовки визначається профілем внутрішньої порожнини кристалізатора. Регулюючи тривалість витримки кристалізатора під вакуумом, можна отримати виливки з заданою товщиною стінок.
При литві порожнистої заготовки, після витримки кристалізатора, під вакуумом він з'єднується з атмосферою, і не встиг закрісталлізуатися метал з центральної частини злитка зливається назад в ванну. Потім кристаллизатор відводять в сторону і вилита заготівка випадає з нього.
Основні переваги лиття методом вакуумного всмоктування в водоохолоджувані форми-кристалізатори полягають в наступному:
- відсутність опори повітря в порожнині форми, що дозволяють отримувати тонкостінні литі вироби;
- безстрйне заповнення порожнини форми розплавом, що забезпечує спокійний рух його, без розбризкування і завихрень;
- додаткова дегазація розплаву в формі під вакуумом;
- скорочення витрати металу на літники і випори;
- відсутність окислення середовища в порожнині форми в момент заповнення її розплавом і при формуванні відливаючого виробу;
- надійне запобігання потрапляння шлаку в форму;
- отримання литих заготовок з високою периферійної щільністю і з дрібнозернистою структурою, а також з чистою неокисленою поверхнею.
Установки для лиття цим методом малопродуктивні, складні по конструкції і в роботі. Через недостатньо високу щільності центральних шарів пруткових заготовок внаслідок того, що кристалізація йде не від низу до верху, а від периферії до центру одночасно по всій висоті злитків, харчування центральних зон утруднено. Такий напрям кристалізації принципово відрізняє метод вакуумного всмоктування від всіх інших методів спрямованої кристалізації. Але при литті трубних злитків, де потрібно щільність периферійних шарів, цей фактор використовується як позитивний.
Литі заготовки, отримані методом всмоктування, як правило, характеризуються столбчатой структурою. Схема ливарної установки методом вакуумного всмоктування така: в піч занурюється кристаллизатор і включає вакуум-насос, відсмоктують повітря з вакуум-балона. Розрідження в мережі і в вакуум-балоні вимірюється вакуумметрами. Ступінь розрідження регулюють за допомогою дросельного вакуум-крана. Коли форма нижнім кінцем зануриться в розплав, включають триходовий кран для створення вакууму в порожнині кристалізатора. Порожнина форми, що знаходиться під вакуумом, заповнюється розплавом на певну висоту. При витримці розплаву в формі під вакуумом відбувається формування відливного виробу. Кристалізатор охолоджується водою, яка подається відцентровим насосом з бака. Температуру охолоджуючої води в баку слід підтримувати на рівні 40-45 ° C. Кипіння води в кристалізаторі не допускається. Вихідна з кристалізатора вода повинна бути підігріта до температури не вище 70-75 ° C.
Методом вакуумного всмоктування виготовляють виливки з легких і мідних сплавів, чавуну і сталі. На сьогоднішній день даний спосіб набув широкого застосування для лиття заготовок, втулок, вкладишів, підшипників ковзання з дефіцитних і дорогих мідних сплавів.