為了消除砂型鑄造的缺點,，提高壓鑄件的質(zhì)量，擴大砂型鑄造技術的使用范圍,，科技工作者研究開發(fā)出反重力砂型鑄造技術,。反重力鑄造利用外加壓力使合金液沿著與重力相反的方向自下而上充型并凝固成形,，壓鑄鋁件具有充型平穩(wěn)、充型速率可控,、溫度場分布合理、壓力下凝固及有利于鑄件凝固補縮的特點,，鑄件的力學性能好,、組織致密,、鑄造缺陷少，獲得了廣泛應用,。按不同工藝過程,，反重力鑄造又分為低壓鑄造,、差壓鑄造、調(diào)壓鑄造等,。在第二次世界大戰(zhàn)期間，英國的伯明翰鑄鋁公司大規(guī)模成功地采用低壓鑄造技術制造飛機風冷發(fā)動機缸體鑄件,，很快引起了世界各國鑄造界的高度重視。1961年,，保加利亞索菲亞鑄造研究所在低壓鑄造基礎上,，開發(fā)出兼有低壓鑄造和壓力釜鑄造特點的差壓鑄造工藝,，用于制造大型、復雜,、薄壁零件,。不久，保加利亞的差壓鑄造機外銷國家遍及世界各地,，其中包括美、英,、法、俄,、澳大利亞等發(fā)達國家。隨著科學技術的不斷發(fā)展,，以及對鑄件的品質(zhì)要求越來越高，差壓鑄造工藝及設備也在不斷完善、更新,。目前,，差壓鑄造工藝已經(jīng)成熟,，與低壓鑄造相比，差壓鑄造的主要優(yōu)點如下,。
①減少鑄件氣孔,、小孔缺陷,。差壓鑄造的壓力是 低壓鑄造壓力的4~5倍,，因而在澆注過程中,，由鑄型、型芯排放出來的氣體的體積將減少1/4~1/5,，這就減少了侵入性氣孔形成的機會。低壓鑄造鑄型排氣困難的根本原因在于低壓鑄造只能控制柑鍋內(nèi)氣體的壓力,，對鑄型所在的大氣卻不能控制,。而差壓鑄造則不同，它能把上,、下壓力罐的壓力同時控制起來,。
②鑄件表面粗糙度的改善,。鋁鑄件在液態(tài)金屬填充鑄型時,，型壁的溝紋或粗糙部分會存在一層氣體薄膜,。這部分氣體的氣壓作用于金屬液，阻止了型壁形狀在鑄件上的完全再現(xiàn),，在差壓鑄造時氣膜的密度大,，因而受熱膨脹時,，氣體的反壓力越大，阻止液態(tài)金屬侵入凹坑的能力強，因而鑄件表面的粗糙度就越小,。
③差壓鑄造的補縮壓力是 低壓鑄造的4~5倍。差壓鑄造時上罐的壓力為0.7MPa左右,，而低壓鑄造時柑鍋內(nèi)壓力為0.15MPa左右，二者相差甚遠,。因而，差壓鑄造有極強的補縮能力,，可及時充填出現(xiàn)的縮孔及微裂紋,，在一定程度上“壓合”消除了一些熱裂的隱患。
④差壓鑄造可減少凝固時間20%~25%,，相應地也減少了凝固期內(nèi)的變質(zhì)衰退現(xiàn)象,，其晶粒也有所細化。近年來,，我國西北工業(yè)大學曾建民、周堯和在差壓鑄造基礎上開發(fā)出了調(diào)壓鑄造工藝,。調(diào)壓鑄造與差壓鑄造較大的區(qū)別在于不僅能夠?qū)崿F(xiàn)正壓的控制，還能夠?qū)崿F(xiàn)負壓的控制,，對控制系統(tǒng)控制精度的要求更高門,。西北工業(yè)大學掌握了反重力鑄造設備制造的核心技術,，在差壓,、調(diào)壓鑄造設備研制、生產(chǎn)方面,。
近年來,，沈陽鑄造研究所在原有砂型鑄造技術基礎上,，將差壓鑄造,、調(diào)壓鑄造應用于復雜薄壁精密鋁合金鑄件生產(chǎn)，已建成國內(nèi)一流的鋁合金砂型差壓鑄造,、調(diào)壓鑄造生產(chǎn)線。生產(chǎn)的鋁合金艙體的力學性能及內(nèi)部質(zhì)量達到美-標AMS-A-21180的要求,，尺寸精度較高達到CT6級（精鑄件等級），壁厚最薄處僅3mm,。在2008年，沈陽鑄造研究所采用砂型調(diào)壓鑄造研制生產(chǎn)了整體壁厚僅2mm的大型薄壁高強度鑄件,，材質(zhì)為D357，與我國ZL11成分相同,，Mg及雜質(zhì)含量要求更為嚴榴,，壓鑄模具本體抗拉強度,、屈服強度及伸長率分別可以達到350MPa,，300MPa此外,，西北工業(yè)大學,、北京航空材料研究院,、首都航天機械公司等也開發(fā)了相關的技術,，用于砂型鋁合金超薄壁鑄件的研制生產(chǎn),。
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