لا يمكن للمرشح المعدني إزالة سوى الشوائب الموجودة بالفعل في تيار السائل، ولا يمكن إزالة سوى الشوائب غير القابلة للانصهار من خلال مرشح المعدن المنصهر. تعود فكرة تقليل الشوائب في المسبوكات إلى زمن قديم يضاهي عمر صناعة الصب نفسها. في عشرينيات وثلاثينيات القرن الماضي، تم استخدام نظام قنوات لتصميم كيس خبث لالتقاط الشوائب في المعادن الحديدية التي توجد بها شوائب معدنية ذات اختلاف كبير في الكثافة. ويُستخدم القناة المسطحة لزيادة قدرة القناة على التقاط الشوائب، وهي فعالة في التقاط شوائب طبقة الأكسيد. تم تصميم عنصر المرشح في ستينيات القرن العشرين لالتقاط الجسيمات الخشنة. مرشحات الرغوة الخزفية بدأ استخدامه في التطبيقات الصناعية في سبعينيات القرن العشرين، ولا سيما في سبائك الألومنيوم. ومنذ ثمانينيات القرن العشرين، بدأ استخدامه في الحديد الزهر، ثم تم تطبيقه لاحقًا في الفولاذ المصبوب بهدف استبدال التصميم المعقد للقناة بمرشح يحقق نتائج أفضل.
آلية الترشيح في المرشح المعدني
تعني آلية الترشيح هذه أن الجزء الأمامي (مدخل) للمرشح يلتقط الشوائب الكبيرة الحجم التي تفوق حجم فتحته.
تتشكل آلية الترشيح الطبقية من الشوائب التي يتم احتجازها مبدئيًا على سطح المرشح. حيث يتم احتجاز الشوائب الأصغر حجمًا بواسطة الشوائب الأكبر حجمًا.
تتم عملية الترشيح العميق في الحجم الكلي للمرشح. ويستند مبدأ هذه العملية إلى التصاق الشوائب بجدار المرشح الخزفي والتصاق الشوائب ببعضها البعض.
يعتمد مرشح الرغوة الخزفي على نظام هيكلي مكون من خلايا خماسية الأوجه مترابطة. ويتم تصنيع مرشح الرغوة عن طريق غمر رغوة البولي يوريثان في معلق خزفي مناسب. وبعد حرق الرغوة، يتم الحصول على هيكل المرشح الخزفي. وتُحدد مساميته بناءً على مسامية الرغوة المستخدمة. ويُقيَّم معدل المسامية بعدد المسام لكل بوصة (254 مم)، ويُعرف بـ ppi (مسام لكل بوصة، أي عدد المسام لكل بوصة). في عملية الصب، تُستخدم عادةً مرشحات ذات مسامية تبلغ 20 و30 و50 ppi. قيمة PPI ليست هي القيمة الفعلية، بل هي مجرد رمز. القيمة الفعلية لـ PPI أقل من القيمة الموضحة.
عادةً ما يكون تدفق المعدن في القناة مضطربًا. وتؤدي هذه الاضطرابات إلى تآكل جدران القناة وأكسدة المعدن، مما يؤدي إلى زيادة الشوائب واحتباس الغاز. ويعتمد نمط التدفق على نوع السبيكة، وشكل نظام القنوات، وتغير اتجاه تدفق المعدن، وسرعة التدفق. عند المرور عبر المرشح، يصبح التدفق هادئًا — حيث يتحول التدفق المضطرب إلى تدفق طبقي. وبعد مسافة معينة، تعود الاضطرابات إلى الظهور، ولكن عادةً بدرجة أقل مما كانت عليه قبل المرشح. وهذا أمر بالغ الأهمية في صب سبائك الألومنيوم.