سيستم راهگاهي:
ايجاد سيستم راهگاهي و تغذيهگذاري در ريختهگری Al از دير باز به عنوان عامل موثر در ايجاد قطعه سالم شناخته شده است. قابليت اكسيداسيون و جذب گاز در شرايط مختلف، حركت مذاب و تلاطم آن را تشديد ميكند و بخصوص فعل و انفعالات ناشي از مواد قالب در سطح قطعه ريختگی، توليد تخلخل (Porosity) مينمايد و همچنين دخول گازهاي ناشي از تلاطم مذاب باعث پرشدن قالب و ايجاد محفظه های هوا در سطح قطعه می گردد. لذا، ايجاد سيستم راهگاهي مطلوب در حذف تلاطم مذاب و ايجاد حركت آرام و يكنواخت مذاب در پر كردن قالب و نصب سيستم تغذيه گذاري صحيح در جهت حذف انقباضات متمركز و پراكنده در قطعه ريختگی الزامي است .

چنانچه مذاب مستقيماً به دهانه راهگاه ريخته شود، سرعت خطي آن افزايش مي يابد و در نتيجه تلاطم مذاب و حركت گردابي آن تشديد ميگردد و باعث دخول گاز، تخريب و دخول مواد قالب واكسيد های فراوان به قطعه ريختگی خواهد شد، از اين رو ساختن حوضچه بالاي راهگاه به صورتهای مختلف قيفي ويا مكعبي الزاميست. در مورد قطعات ريختگی با كيفيت بسيار خوب، حوضچه بالايي ميتواند همراه با مانع و فيلترهای مشبك بكار رود. در ريختهگری آلياژهای Al ، طويل نمودن حوضچه ويا ساير اجزاء سيستم راهگاهي در جهت حذف تلاطم مذاب در حد امكان، توصيه مي شود.


سيستم تغذيه گذاري: 
اصولاً سيستم تغذيهگذاري براي تصحيح انجماد Al و براي حل دو مسئله اساسي بكار ميرود:

الف)جلوگيري از انقباضات بزرگ: 
محفظه های انقباضي وكشيدگي تغذيه كه معمولاً در قسمتهاي ضخيم قطعه پديد ميآيد. 
ب)جلوگيري از انقباضات ميكروسكوپي و پراكنده: كه بخصوص هسته های مناسبي براي رشد گازهاي مولكولي هستند.

Al و آلياژهای آن، انقباض حجمي زيادي در فاصله انجماد دارند و از اينرو در مقايسه با ساير آلياژها به تعداد تغذيههای بيشتر و بزرگتري نياز دارند و بالطبع راندمان ريختگی قطعات Al پايين تر از ساير آلياژها و برحسب وزن قطعه برابر 45-25 درصد معمولي است. در مورد اندازه منبع تغذيه هنوز مطالعات زيادي در حال انجام است ولي طبيعتاً بايستي اندازه تغذيه به گونهاي باشد كه مذاب درون آن زمان بيشتري را طي كند و همچنين اصول جهت انجماد از قسمت های ديگر به منبع تغذيه كاملاً رعايت شود.

با وجود آنكه به سهولت و با محاسبات ساده، جبران كمبودهای ناشي از انقباض در فاز جامد، در مورد انقباضات متمركز امكانپذير ميباشد، حذف انقباضات پراكنده، به دليل دامنه انجماد طولاني آلياژهای Al و انجماد خميري آنان دشوار و گاه غيرممكن است. تعقيب شيب حرارتي از قسمتهای مختلف قالب و استفاده از مبرد و ايجاد جهت انجماد اكيداً توصيه ميشود ولي حذف كامل اين انقباضات به دليل انجماد خميري و همچنين در اثر وجود گاز های حل شده در مذاب بطور كلي امكانپذير نيست.

در رابطه با انتخاب محل تغذيه، در آلياژهای Al كمتر از تغذيه اتمسفري استفاده میشود و تغذيه های فوقاني كه ماكزيمم نيروهاي متالواستاتيكي را در قسمتهاي تحتاني مذاب ايجاد ميكنند، استفاده زيادي دارند. در اين مواقع به محل اتصال تغذيه توجه ميشود. نكات حائز اهميت در انجماد اتصالات، بايستي مراعات شود؛ چون در غير اين صورت هميشه در سطح فوقاني قطعه ريختگی، انقباضات و شكستگيهای گرم و سرد پديدار میگردد .


بررسي فرايند تصفيه در مذاب Al :
تصفيه فلز مايع به يكي از فرايندهای ضروري در توليد فلزات خالصتر تبديل شده است. اين موضوع خصوصاً در صنعت آلومينيم كه با افزايش تقاضا براي كيفيت بالاي محصولات روبرو است، صادق است. تصفيه آلومينيم به عنوان آخرين تكنيك خالصسازي مورد استفاده قبل از ريختهگري فلز بسيار گسترش يافته است وضرورت تحقيقات بيشتر بر روي اين فرايند احساس میشود. خارج كردن ناخالصيهای جامد سياليت فلز را بهبود ميبخشد و در نتيجه قابليت ريختگی را زياد ميكند. بعلاوه، ساختار بدست آمده منجر به خواص مكانيكي مطلوب میشود، مثلاً استحكام و انعطافپذيري افزايش و قابليت شكلپذيري و ماشينكاري بهبود مييابد، همچنين فلز بدون ناخالصي ساييدگي ابزار را كم ميكند؛ اما فرايند تصفيه، فرايندي ناپايدار است يعني با زمان تغيير ميكند.

اين موضوع به دليل آن است كه ذرات گير افتاده درون فيلتر، خواص فيلتر را تغيير ميدهند و به اصطلاح" پيري فيلتر" رخ ميدهد. پژوهشهای بسياري بر روي پيري فيلتر و همچنين تغييرات بازده تصفيه و افت فشار در هنگام رسوب ذرات درون فيلترهای سراميكي مشبك مورد استفاده در تصفيه مذاب آلومينيم، انجام شده است. در مطالعات گرفته به اين نتيجه رسيدهاند كه از زماني كه ذرات درون فيلتر وارد می شوند، پيري فيلتر آغاز ميشود و ساختار دروني فيلتر در نتيجه تجمع پيوسته ذرات گيرافتاده، تغيير ميكند. 
در طي اين فرايند، متغيرهايي چون تخلخل فيلتر، قطر معادل شبكه فيلتر يا سطح مخصوص نيز با زمان تغيير ميكنند. بسته به چگونگي انباشتگي ذرات، تاثير آنها متفاوت است. اگر ذرات بصورت يكنواخت در بافت فيلتر رسوب كنند، باعث افزايش قطر شبكه و اثر منفي بر بازده تصفيه ميشوند؛ اما اگر ذرات بصورت دندريتي و خوشهاي تجمع يابند، اثر مطلوبي بر بازده تصفيه خواهند گذاشت زيرا خوشههای دندريتي بعنوان بافتهای فيلتر جديد با قطري كمتر از قطر شبكه در حالت قبل عمل ميكنند. 

ميدانيم كه سه مدل براي رسوب ذرات ناخالصي بر بافت فيلتر وجود دارد: 
مدل پوشش صاف، مدل دندريتي و مدل صرفاً تغيير تخلخل. مشاهداتي كه روي فيلترهای مصرف شده در تصفيه آلومينيم صورت گرفته، نشان ميدهد كه ذرات بصورت توده درون فيلتر گيرافتادهاند و بيانگر آن است كه مدل "صرفاً تغيير تخلخل" براي توصيف فرايند هايي كه درون فيلتر حين عمل تصفيه مذاب آلومينيم رخ ميدهد، مناسبتر است. نتايجي كه بر پايه مدل صرفاً تغيير تخلخل بدست ميآيد، بيانگر آن است كه گراديانهای فشار از دهانه ورودي تا خروجي فيلتر تغيير ميكنند و بيشترين گراديان در دهانه ورودي فيلتر وجود دارد. در همه شرايط، گراديان فشار با گذشت زمان و با افزايش غلظت ذرات ورودي، زياد ميشود. نرخ اين تغييرات از ورودي تا خروجي كاهش مييابد؛ البته تغييرات فوق براي دوساعت تصفيه و غلظت ذرات كمتر از 1ppmبسيار ناچيز و اندك است؛ اما هنگامي كه غلظت ذرات به 10ppm ميرسد، اين تغييرات محسوس ميشود.


نكته قابل توجه ديگر در حركت مذاب، عدم تلاطم و جريان آرام سيال، حين پر كردن قالب است. با توجه به آنكه داشتن اطلاعات مربوط به خواص سيلاني مذاب و علي الخصوص افت فشار مذاب در سيستم فيلتر، جهت پيش بيني رفتار مذاب و سرعت خروجي مذاب از سيستم فيلتر مفيد ميباشد،تاثير فيلتر در كاهش نرخ جريان و چگونگي حضور فيلتر در داخل سيستم راهگاهي سوال برانگيز بوده است . در بخشي از تحقيقاتي كه توسط آقاي دكتر حبيبالهزاده و پروفسور جان كمپل انجام شده است، چگونگي سيلان آلياژهای Al_Si در داخل سيستم خاصي از فيلتر، شامل ورودي و خروجي مذاب، تله حبابگير و فيلتر سراميكي- اسفنجي با تخلخل 20ppi و با بكارگيري دستگاه فيلمبرداري با اشعه ايكس مطالعه گرديده است. 
عدد رينولدز بدست آمده در اين پژوهش حدوداً صد برابر كمتر از عدد مورد نياز براي حضور جريان آشفته بوده و حاكي از جرياني بسيار آرام و لايهاي در فيلتر ميباشد. در خارج از فيلتر نيز، عدد رينولدز بدست آمده، دلالت بر حضور جرياني نسبتاً لايهاي دارد. 

نتايج بدست آمده حاكي از آن است كه: 
سيستم فيلتر صحيح ميتواند براحتي شدت جريانهای متلاطم مذاب را تخفيف بخشد، و باعث افت فشار در جريان مذاب بدليل تبريد و اصطكاك فيلتر شود و در نتيجه ميزان عيوب ريختگي را در قطعه كاهش دهد؛ اما بايد به اين نكته نيز توجه كرد كه ميزان افت فشار و كاهش شدت جريان باعث عيب نيامد در قطعه نشود.