砂型铸造应用虽然广泛，但铸件精度差，表面粗糙，力学性能低，生产率低，工人劳动条件差。随着生产技术的发展，特种铸造的方法已得到了日益广泛的应用。常用的特种铸造方法有熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造和离心铸造等。
1)熔模铸造
熔模铸造是用易熔材料制成精确的模样，在其上涂上若干层耐火涂料，经过干燥、硬化成整体壳型，然后加热型壳，熔去模样，再经高温焙烧而成为耐火型壳，将液体金属浇入型壳中，金属冷凝后敲掉型壳获得铸件的方法。由于石蜡－硬脂酸是应用最广泛的易熔材料，故这种方法又叫“失蜡铸造”。熔模铸造的工艺过程如图3－2－27所示。
图3-2-27 熔模铸造的工艺过程
熔模铸造与其他铸造方法相比，有如下特点：
①铸件尺寸精度高，表面粗糙度低，且可以铸出形状复杂的铸件。目前铸件的最小壁厚可达0．25～0．4 mm。
②可以铸造各种合金铸件，包括铜、铝等有色合金，各种合金钢，镍基、钴基等特种合金(高熔点难切削加工合金)。对于耐热合金的复杂铸件，熔模铸造几乎是唯一的生产方法。
③生产批量不受限制。从单件、小批到大量生产，且便于实现机械化流水线生产。
④工序繁杂，生产周期较长(4～15天)，且铸件不能太大(一般不大于25 kg)。某些模料、粘结剂和耐火材料价格较贵，且质量不够稳定，因而生产成本较高。
熔模铸造也常常被称为“精密铸造”，是少切削和无切削加工工艺的重要方法。它主要用于汽轮机、涡轮发动机的叶片与叶轮、纺织机械、汽车、拖拉机、风动工具、机床、电器、仪器上的小零件及刀具、工艺品等。
近年来，国内、外在熔模铸造技术方面发展很快，新模料、新粘结剂和制壳的新工艺不断涌现，并已用于生产。目前正在研究与开发熔模铸造与消失模样铸造法的综合新工艺，即用发泡模代替蜡模的新工艺。
2)金属型铸造
金属型铸造是将液态金属在重力作用下浇入金属铸型内以获得铸件的方法。金属型常用铸铁、铸钢或其他合金制成。因为金属型可以重复浇注几百次以至数万次，所以，又有“永久型铸造”之称。
金属型的结构按铸件形状、尺寸不同，有四种方式：整体式、垂直分型式、水平分型式和复合分型式，如图3－2－28。前两者应用较多。
图3-2-28 金属型的结构
金属型铸造工艺中最大的特点是金属型导热快，且无退让性。因此，铸件易产生冷隔、浇不足、裂纹等缺陷。灰铸铁件还常常出现白口组织。高温金属也容易损坏型腔，影响金属型使用寿命及表面质量。因此，在工艺上常采取如下措施：
①将金属型预热。其目的是降低金属液的冷却速度，保护金属型，延长其使用寿命，浇注铸铁件还可以防止白口。在连续工作中，为防止铸型工作温度过高，还需要对铸型进行冷却。
②根据铸造合金的性质及铸件特点，在金属型的型腔表面喷刷涂料。涂料层的主要作用是减少高温液体对金属型的“热击”作用，降低金属型壁的内应力，避免金属液与铸型的直接作用，防止发生熔焊现象，降低铸件冷却速度，控制凝固方向以及易于取出铸件。对于铸铁件还可以防止白口。
③选用合理的浇注温度和浇注速度。金属型的浇注温度应比砂型铸造时高出20℃～35℃。若浇注温度过低，会使铸件产生白口、冷隔、浇不足等缺陷，此外，还可能产生气孔。浇注温度过高时，由于金属液析出气体量增大和收缩增大，易使铸件产生气孔、缩孔，甚至裂纹，同时，也会缩短金属型的寿命。请读者自行分析浇注速度快慢对金属型铸造的影响。
④正确掌握开型时间和温度。为降低铸件内应力及产生裂纹的倾向，一般应尽早开型。由于金属型可“一型多铸”，从而节约了大量工时和型砂，提高了劳动生产率，改善了劳动条件。同时，金属型铸件的精度比砂型铸件高，表面粗糙度值低，故可以少切削加工或不加工。此外，由于冷却速度加快，铸件晶粒细化，提高了铸件的力学性能(冲击韧度除外)，如铜、铝合金铸件的抗拉强度比砂型铸造提高了10%～20%。但是，金属型本身的制造成本高，周期长，铸造工艺规程要求严格，铸铁件还易于产生难以切削加工的白口组织，加上金属型没有退让性，所以，它不宜生产形状复杂的薄壁铸件。
金属型铸造主要用于大批量生产有色合金铸件，如飞机、汽车、拖拉机、内燃机、摩托车的铝活塞、气缸体、缸盖、油泵壳体、铜合金轴承及轴套等，有时也用它来生产某些铸铁件和铸钢件。
3)压力铸造
压力铸造(简称压铸)是在高压下快速地将液态或半液态金属压入金属型中，并在压力下凝固以获得铸件的方法。它的基本特点是高压(5～70 MPa，甚至高达200 MPa)、高速(充型时间为0．03～0．2 s)。
压铸机是压铸生产中的基本设备。压铸机的种类很多，工作原理基本相似(图3－2－29)。用高压油驱动的卧式压铸机，合型力大，充型速度快，生产率高，应用较广泛。
图3-2-29 压铸机工作原理
压铸是目前铸造生产中先进的加工工艺之一。它的主要特点是：(www.daowen.com)
①生产率高 压铸的生产率是铸造方法中最高的，它平均每小时可压铸50～500次。如果“一模多铸”，产量还可以成倍增长。压铸可进行半自动化或自动化的连续生产。
②产品质量好 压铸件的尺寸精度高于金属型铸造，强度比砂型铸造高20%～40%。铸件表面上可以获得清晰的花纹、图案及文字等。
③零件成本低 由于压铸件一般不再进行机械加工，可直接装配使用，因而省工、省料、省设备。压铸还适用于压制镶嵌件。
④压铸设备投资大 制造压铸模费用高、周期长，只宜于大批量生产。由于压型模寿命的原因，压铸尚不适合铸钢、铸铁等高熔点合金的铸造，生产中多用于压铸铝、镁及锌合金。由于压铸的速度高、凝固快，型腔内的气体难以排除，铸件内常有小气孔，影响铸件的内在质量，且难以生产内腔复杂的铸件。压铸件若进行机械加工，就会使铸件的气孔暴露出来。压铸件内部的气孔是在高压下形成的，若进行热处理，在加热过程中，气孔中的气体会膨胀而损坏铸件。因此，压铸件不宜进行切削加工(尤其是加工余量不能大)和热处理。
压铸在汽车、拖拉机、精密仪器、电讯器材、医疗器械、日用五金(如压力锅)以及航空、航海和国防工业等方面得到了广泛的应用。
压力铸造发展的主要趋向是：压铸机的系列化与自动化，并向大型化发展;提高模具寿命，降低成本;采用新工艺(如真空压铸、加氧压铸等)，提高铸件质量。
4)低压铸造
低压铸造是介于一般重力铸造(砂型、金属型等)与压铸之间的方法。其基本原理如图3－2－30所示。
图3-2-30 低压铸造
低压铸造有如下特点：
①充型压力和速度便于控制，可适应各种铸型(砂型、金属型、熔模型壳等)。由于充型平稳，冲刷力小，且液流与气流的方向一致，故气孔、夹渣等缺陷较少。
②铸件的组织致密，力学性能较高。对于铝合金针孔缺陷的防止和铸件气密性的提高，效果尤其显著。铸件的表面质量高于金属型。
③金属的利用率高(达到了90%～98%)。这是因为低压铸造省去了补缩冒口。
④劳动条件较好，生产占地面积小，设备投资较少，易于实现机械化和自动化生产。
低压铸造能适用于各种批量铸件的生产，目前主要用于铝合金铸件的大批量生产，也可用于生产球墨铸铁、铜合金的较大铸件。
5)离心铸造
离心铸造是将液态金属浇入高速旋转的铸型内，在离心力作用下充型、凝固后获得铸件的方法。
离心铸造主要用于生产圆筒形铸件。为使铸型旋转，离心铸造必须在离心铸造机上进行。根据铸型旋转轴空间位置的不同，离心铸造机可分为立式和卧式两大类，如图3－2－31。
图3-2-31 离心铸造机
离心铸造的主要特点是：
①金属结晶组织致密，铸件内没有或很少有气孔、缩孔和非金属类夹杂物，因而铸件的力学性能显著提高。
②一般不需要设置浇、冒口，从而大大提高了金属的利用率。
③铸造空心圆筒铸件，可以不用芯子，且壁厚均匀(卧式浇注时)。
④适应各种合金的铸造，便于铸造薄壁件和“双金属”件。
⑤铸件内孔表面粗糙，孔径通常不准确。立式离心浇注的铸件内孔表面呈抛物面。离心铸造的铸件易产生比重偏析，因而不适合生产易偏析合金(如铅青铜)铸件，尤其不适合铸造杂质比重大于金属液的合金铸件。
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