تُعد الدراسة المتعلقة بآلية الترشيح الأساس لتطوير وتطبيق أي نوع من تقنيات الترشيح. ويُعد التفاعل السطحي بين الشوائب وعملية الترشيح في المادة المنصهرة عالية الحرارة معقدًا للغاية، كما يصعب ملاحظة عملية تدفق المادة المنصهرة داخل المرشح، على الرغم من اقتراح وجود كعكات ترشيح. وهناك نظريات ذات صلة مثل التأثير، والاعتراض الميكانيكي، والامتصاص في الطبقة العميقة، وتصحيح الرغوة، ولكن لم يتم التوصل حتى الآن إلى فهم موحد لها. ترشيح الألومنيوم المنصهر ليست عملية غربلة فيزيائية واحدة، بل في ظل ظروف معينة، تمر الجسيمات والمرشحات عبر عمليات التصادم، والاعتراض، والترسيب، والانتشار، وتقلبات التدفق، والتفاعلات الكيميائية، وما إلى ذلك، لتشكل نتيجة ترابط متعدد العوامل يستند إلى آلية معينة. وتشمل هذه العوامل: معلمات المرشح (حجم المسام وتوزيعها، ودرجة المرشح (ppi)، حجم وسائط الترشيح وشكلها ومساميتها وتعرج القنوات والمواد)، ومعلمات الشوائب (حجم الشوائب وكميتها وتركيزها وطبيعتها)، ومعلمات الصهر (درجة الحرارة والوقت ومعدل التدفق واللزوجة والكتلة النوعية وحجم الترشيح ورأس الضغط ونوع السبيكة)، استخدام جهاز التكرير، ومعدل الترشيح، والمعالجة الأولية، وما إلى ذلك).
تتناول الدراسة المتعلقة بآلية الترشيح بشكل أساسي تأثير المعلمات المختلفة على سلوك عملية ترشيح المادة المنصهرة واحتجازها من منظور الديناميكا الحرارية وعلم الحركية وميكانيكا الموائع. ويقوم نموذج نقل الكتلة في مجال التدفق داخل شوائب وسيط ترشيح المادة المنصهرة بالتنبؤ بعملية الترشيح الفعلية وكفاءة الترشيح وتحسينهما. وفي هذا الصدد، أجرى باحثون من دول مختلفة أبحاثًا متعددة الزوايا من خلال وضع نماذج وإجراء اختبارات صناعية لطرق ترشيح مختلفة، وحققوا العديد من النتائج المفيدة.
في أوائل الثمانينيات من القرن الماضي، تم تلخيص نوعين من آليات الترشيح: الترشيح بالطبقة العميقة والترشيح بواسطة كعكة الترشيح. يُستخدم نظام النموذج الرياضي لوصف آلية الترشيح قصيرة المدى وكفاءة الترشيح لمختلف معلمات الترشيح الخاصة بجزيئات TiB₂ في الألومنيوم المنصهر. وقد تم عرض العلاقة بين المعلمات الحركية، وهي حجم وسيط الترشيح وحجم الشوائب ومعدل تدفق المادة المنصهرة، بالإضافة إلى التحقق من صحة النموذج من خلال المحاكاة التجريبية.
بالإضافة إلى آلية الترشيح الفيزيائية، يُعد الامتصاص الكيميائي بين المرشح والشوائب إحدى آليات الاحتجاز على سطح المرشح. قنوات المرشح صغيرة نسبيًا، ويتمتع المعدن المنصهر بمساحة تلامس كافية مع الجدار الداخلي للمرشح. تكون الشوائب قريبة من سطح الجدار مدفوعة بتدفق السائل، وعادةً لا يحدث تسلل بين الشوائب والمعدن المنصهر، خاصةً كلما صغر حجم الشوائب، زادت سوء قابلية التبلل، وبمجرد ملامسة الشوائب لسطح وسيط الترشيح الذي يتمتع بقابلية تبلل نسبية أفضل، فمن السهل أن تنفصل عن المعدن المنصهر ويتم امتصاصها بواسطة هذا السطح.
كما يُعد تأثير التصحيح إحدى الآليات الفيزيائية للترشيح. فقدرة المرشح (الشبكة) على التصحيح تجعل تدفق السائل المعدني المضطرب عبر المرشح (الشبكة) يتحول إلى حالة تدفق طبقي. وبعد مرور المعدن المنصهر عبر المرشح، فإنه يحتاج إلى المرور عبر منطقة انتقالية أطول لاستعادة حالته المضطربة، مما يقلل من الأكسدة الثانوية للمعدن المنصهر وتآكل القالب، كما يلعب دورًا واضحًا في إزالة الرغوة.