Лиття під низьким тиском завоювало заслужене місце в ливарній промисловості. Суть методу така, що розплав під низьким надлишковим тиском повітря або газу заповнює форму. Надмірний тиск в металевому потоці необхідно для того, щоб подолати різні опору на його шляху. Ливарна форма за цим способом заповнюється знизу вгору безпосередньо з плавильної печі, без застосування ковша.
Переваги методу лиття під низьким тиском:
- Можливість автоматизувати і механізувати процес заливки форм.
- Підвищується якість лиття за рахунок надлишкового тиску в рідкому сплаві. Це дозволяє одержувати виливки з дуже тонкими стінками (3-4 мм) і щільною структурою.
- Наповнення форми здійснюється з мінімальними втратами тепла на шляху розплаву від печі до форми
- Процес автоматичного заповнення сплавом порожнини ливарної форми триває від 1,5 до 6-8 секунд, в залежності від маси виливки. Це сприяє підвищенню продуктивності праці.
- На виході виходять виливки, що володіють високими механічними властивостями, гладкою поверхнею і точними геометричними формами, тому немає необхідності їх механічно обробляти. Висока якість виробів пояснюється порівняно низькою температурою металу при заповненні форми (перегрів 100-150 ℃).
- Метод лиття під низьким тиском дає можливість отримати великогабаритні виливки з легких сплавів, які дуже важко отримати використовуючи інші методи.
- Безковшове заповнення форми розплавом з глибинних шарів тигля під тиском інертного газу дає можливість отримувати виливки, в яких міститься мінімальна кількість неметалічних включень.
Конструктивною особливістю ливарних форм є гальмуючий фільтр, який забезпечує плавне гальмування потоку піднімається металу, підвищення в ньому статичного тиску, а також для уникнення деформації піщаного стрижня. Фільтр вільно пропускає повітря, що витісняється сплавом з порожнини форми, і не пропускає метал. Гальмуючий фільтр всега виготовляється суцільнометалевим. Гальмуючим елементом служить щілинний лабіринт, утворений зовнішньою поверхнею центральній частині і внутрішньою поверхнею рознімних частин корпусу.
Швидкість заповнення форми ступінчаста, спочатку розплав надходить повільно до рівня колектора, де замикаючи собою електричний контакт, включає додатковий тиск пневмосистеми і швидко заповнює порожнину форми. В кінці заповнення порожнини форми розплав, замикаючи собою другий контакт електричного блокування, включає прилад, який підтримує тиск в тиглі на досягнутому рівні до повного затвердіння виливка.
Коли виливка повністю затверділа, спрацьовує так зване реле часу технологічної витримки, автоматично скидається тиск в тиглі, форма розкривається і виливки витягуються. Ливарні установки подібного типу дозволяють отримувати тонкостінні виливки у вигляді оболонок з магнієвих, алюмінієвих та інших сплавів.
Для отримання високоякісних виливків при литті під низьким тиском необхідно дотримуватися виконання наступних умов:
- збереження тепла рідкого сплаву, що надходить в порожнину форми, за рахунок регулювання швидкості потоку
- створення температурного градієнта в потоці сплаву в напрямку від поверхні ливарної форми до середньої зоні стінки виливки для забезпечення кристалізації сплаву в тонкому шарі виливки
- створення надлишкового тиску в рідкому сплаві, заповнивши порожнину ливарної форми для харчування кристалізуються верств виливки, як в тонких, так і масивних перетинах
- підтримка плавного, суворо за заданим режимом, наростання тиску в тиглі для запобігання прориву газу з тигля в порожнину ливарної форми.
Правильно вибраний надлишковий тиск і умови кристалізації дають можливість одержувати виливки без газових і усадочних дефектів. Ці дефекти можуть утворюватися тільки в тому випадку якщо надлишковий тиск недостатній. На щільність литого металу сприятливо також впливають застосування водоохолоджуючих кокільних форм, заготівля тоді має мілкокристалічною структурою і підвищеною щільністю, за рахунок звуження твердо-рідкої зони в твердіючій литві.