Les filtres à lit profond, également appelés filtres à accumulation de particules, sont principalement constitués de couches de billes d’alumine renforcées, empilées selon un rapport de taille de particules spécifique. Le filtre à lit profond peut retenir des particules supérieures à 10 µm, avec un rendement de filtration élevé, une grande capacité de filtration, une longue durée de vie et une bonne régénération. Cependant, il présente un temps de préchauffage important et un coût de remplacement élevé, ce qui le rend adapté à la filtration de métaux en fusion nécessitant un rendement élevé et une grande capacité de traitement.
La composition chimique des inclusions non métalliques qui se forment dans la masse fondue d'aluminium est très stable, ce qui favorise facilement l'apparition de fissures dans les pièces moulées après solidification. La présence d'inclusions non métalliques réduit la fluidité du métal et diminue les propriétés mécaniques de la pièce moulée. En raison de la grande dureté des inclusions non métalliques, les performances d’usinage des pièces moulées seront réduites. Les inclusions non métalliques sont également associées à la formation de trous dans les pièces moulées. Les inclusions non métalliques présentent une mauvaise mouillabilité par la masse fondue d’aluminium et leur surface microscopiquement rugueuse peut facilement servir de noyaux pour la formation de pores ou de cavités de retrait. L'hydrogène présent dans l'aluminium se dépose facilement sur les inclusions non métalliques et forme des pores après refroidissement.
L'élimination des impuretés non métalliques peut également être réalisée par filtration. La filtration de la masse fondue d'aluminium Elle peut être divisée en deux étapes : la migration des inclusions vers le milieu filtrant et leur adhérence à la surface de ce dernier. L'efficacité de la filtration dépend principalement des conditions d'écoulement du métal en fusion dans le filtre, des propriétés physiques et chimiques de la masse fondue, des inclusions et des paramètres géométriques du filtre. La filtration des inclusions de taille supérieure à 30 µm repose principalement sur un blocage mécanique, tandis que la filtration des inclusions de taille inférieure à 30 µm est généralement considérée comme reposant sur deux mécanismes fondamentaux : la filtration en profondeur et la filtration par gâteau de filtration.
Les filtres à lit profond filtrent la masse fondue de l'alliage d'aluminium et l'allongement de la masse fondue d'aluminium augmente de 17,93% après filtration, et ne contient que quelques impuretés de 6 µm, tandis que l'alliage d'aluminium non filtré contient de nombreuses impuretés de 40 µm. Cela s’explique par le fait que le bain d’aluminium pénètre dans le filtre sous l’effet de sa propre gravité. Ce processus augmente le contact entre les inclusions et les particules du filtre, et les impuretés sont facilement capturées par les particules actives, améliorant ainsi l'efficacité de l'élimination des impuretés.