6000多年前，人类就掌握了铸造这门金属热加工技术--将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程就是铸造。铸件的薄壁化是现代铸造技术的发展趋势，是产品轻量化的发展的前提，在航空航天，汽车，电子等领域实现铸件的薄壁化具备极其重大意义。充型是薄壁铸件制造技术的关键，大型复杂薄壁铸件散热快、凝固时间短、充型阻力大，因此其铸造成形一直是制造界的难题之一，高温合金的大型复杂薄壁铸件的铸造成形尤其困难。

  反重力铸造，是20世纪50年代发展起来的一种铸造浇注成形工艺。它是使坩埚中的金属在压力的作用下沿升液管自下而上克服重力及其他阻力充填铸型，并在压力下获得铸件的一种方法。由于其合理的温场分布、平稳的充型特点和良好的液态补缩能力，在优质铝镁合金铸件的生产中得到了广泛的应用，并且成为当今的主流成形技术，特别是在大型复杂薄壁优质构件的生产中几乎成为无法替代的生产手段。反重力铸造铸造根据其建立压差过程的不同，可大致分为低压铸造、差压铸造、调压铸造及真空吸铸等。

  反重力铸造技术是指液态金属充填铸型的驱动力与重力方向相反,金属液沿重力的相反方向流动。反重力铸造中金属液其实就是在重力和外加驱动力共同的作用下充型。外加驱动力在金属液充填过程中是主导力,它使金属液克服其自身重力、型腔内阻力以及其它外力的作用完成充填铸型。由于外加驱动力的存在,使得反重力铸造成为一种可控工艺,在金属液充填的过程中,经过控制外加力的大小能轻松实现不同充型速度的充填,满足多种工艺的要求;同时,使铸件在一较大力的作用下凝固,提高金属液的补缩能力,降低缩孔、气孔和针孔等铸造缺陷。

  其特点就是合金液充填铸型的驱动力与重力方向相反，是帕斯卡原理在铸造生产中的应用。合金液沿与重力相反方向流动。

  反重力铸造中，根据产生压力方式的不同，可进一步把它分为差压铸造、低压铸造、调压铸造、真空吸铸以及复合反重力铸造等类型。从设备结构上看，差压铸造、调压铸造、真空吸铸和复合反重力铸造均采用上下室形式，即保温炉置于下室，铸型置于上室，低压铸造只使用下室，铸型置于大气环境中。不同反重力铸造形式产生压力的方式及特点如下：

  （1）低压铸造低压铸造时，铸型处在常压环境下，下室进气，形成压差，在压差的作用下完成升液、充型和保压环节。所需设备简单，操作容易，充型过程控制简单。正常的情况下，只要保压时的增压满足要求，同样可使铸件得到很好的补缩。与其它反重力铸造方法相比，低压铸造的应用场景范围更广。由于低压铸造中，铸型处在常压环境下，利用金属型铸造时，容易实现金属型的开合模以及铸件顶出，所以，金属型低压铸造大范围的使用在生产质量发展要求较高的铸件，如汽车轮毂、缸体、缸盖等铸件。在砂型低压铸造中，可以成形轮廓很大的优质铸件。

  （2）真空吸铸真空吸铸时，下室处在常压环境，上室抽真空形成压差，在压差的作用下完成升液、充型和保压环节。由于铸型处在真空环境下，所以，液态金属的充型能力较好，但所建立的充型压差受限，凝固压力小，补缩能力较弱，适合于成形小型薄壁铸件。

  差压铸造中，不仅可在压力下完成充型和补缩，而且由于铸型处在压力下，能够更好地发挥冒口的补缩，提高了铸件的致密度。这种铸造方法适合于生产大型厚壁铸件。

  （4）调压铸造铸造时上下室同时抽真空，达到指定真空度后，下室进气，形成压差，在压差的作用下完成升液和充型环节后，上下室按照充型完成时的压差同时进气，使铸型处在正压环境下，来增强铸件的补缩能力。优点是：既发挥了液态金属的充型能力，有利于成形薄壁铸件，又能在压力下实现补缩，提高铸件的致密度。这种铸造方法需要精确控制加压时的压差，对控制管理系统的要求很高。

  1）充型速度可控：反重力铸造通常用于生产有色合金铸件，铸件的成形能力和内部质量尤其是尺寸和壁厚对充型速度有比较严格的要求，充型速度能通过计算机实现准确的控制。

  2）成形性好、表面光洁：反重力铸造时，金属液是在压力下充填成形，在工艺参数选择合理的情况下，所获得的铸件轮廓清晰，对于薄壁件的生产，更是如此；反重力铸造时有压气体充塞于砂型空隙，且在金属液与砂型之间形成一层气相保护层，将两者隔开，能够大大减少金属液对铸型的热力及化学作用，可降低铸件的表面粗糙度。

  3）铸件晶粒细、组织致密、机械性能高：金属液在压力下结晶凝固，初凝枝晶在压力的作用下会发生变形、破碎，而且冷却速度快，因而晶粒细小；同时，压力能提高补缩能力和抑制金属液中气体的析出，使疏松和微观气孔大为减少。所以，铸件的机械性能得到明显的改善。

  4）可实现可控气氛下浇注：反重力铸造时，可对上室、下室或者上下室的气氛来控制。利用反重力铸造浇注铝合合铸件时，使用除油干燥的压缩空气即可，但对于镁合金，一定要注意金属液和铸型的环境气氛，因为镁合金在空气中会发生燃烧。可控气氛的使用应根据铸件质量的要求及铸件的轮廓尺寸等因素决定。

  5）提高了金属的利用率：反重力铸造时，铸件凝固收缩可以不断地得到来自内浇口金属液的补缩；加之压力的挤滤和塑性变形的作用，强化了冒口的补缩效果，冒口尺寸可相应减小甚至不需要。

  6）铸件可进行热处理：与压力铸造相比，利用反重力铸造方法生产铸件时，充型速度较慢，液面平稳，型内气体可以顺利排出，所以，铸件内部的气孔很少、甚至没有，故可像重力铸造成形的铸件一样进行热处理。