"Directional solidification" เป็นคำที่ใช้ในการหล่อโลหะ มันหมายถึงกระบวนการของการให้อาหารที่ควบคุมของโลหะที่หลอมละลายเป็นแม่พิมพ์ควบคุมอุณหภูมิเพื่อผลิตชิ้นส่วนที่ปราศจากจุดกลวงที่เรียกว่าข้อบกพร่องการหดตัว ทิศทางการแข็งตัวยังใช้ในการปรับแต่งโลหะในระหว่างกระบวนการหล่อเนื่องจากสิ่งสกปรกที่พบในโลหะหลอมเหลวจะยังคงเพิ่มขึ้นไปยังพื้นผิวของสระว่ายน้ำตามเส้นทางของความต้านทานน้อยที่สุดเมื่อพวกเขาถูกผลักขึ้นโดยวัสดุแข็งด้านล่าง
ในกระบวนการแข็งตัวของทิศทางโลหะหลอมเหลวที่ปลายสุดของแม่พิมพ์เริ่มเย็นตัวลงและแข็งตัวก่อนที่แม่พิมพ์ส่วนที่เหลือจะทำ เมื่อโลหะที่อยู่ด้านล่างของแม่พิมพ์เย็นตัวลงบรรทัดการแข็งตัวนี้จะเคลื่อนที่ขึ้นไปสู่ฟีดโลหะที่หลอมเหลวอย่างต่อเนื่อง โดยการควบคุมอัตราการไหลของฟีดโลหะที่หลอมเหลวและแนะนำการแปรผันของความร้อนในแม่พิมพ์จะสามารถกำจัดข้อบกพร่องการหดตัวได้เนื่องจากโลหะเหลวจะไหลเข้าสู่จุดที่ว่างและพื้นที่ว่างตามธรรมชาติเหล่านี้
กระบวนการของการทำให้เป็นก้อนแข็งของทิศทางไม่ต้องสับสนกับการทำให้เป็นก้อนแบบก้าวหน้าหรือที่เรียกว่าการทำให้เป็นก้อนแบบขนาน แม้ว่ากระบวนการเหล่านี้จะมีลักษณะที่คล้ายกันอยู่บ้าง แต่ในกระบวนการแข็งตัวแบบก้าวหน้ากระบวนการทำความเย็นและการทำให้แข็งตัวเริ่มต้นที่ผนังการหล่อและทำงานเข้าด้านใน ด้วยการทำให้แข็งตัวตามทิศทางกระบวนการของการแข็งตัวเริ่มต้นที่ด้านล่างของการหล่อและทำงานไปจนถึงด้านบน
การหล่อแข็งแบบขนานในการหล่อเป็นสาเหตุของข้อบกพร่อง เมื่อโลหะหลอมเหลวเย็นตัวเร็วเกินไปในบางพื้นที่หรือยังคงความร้อนนานเกินไปในพื้นที่อื่น ๆ มันจะสร้างข้อบกพร่องอันเป็นผลมาจากการแข็งตัวการขยายตัวทางความร้อนและการหดตัว ตัวอย่างเช่นหากโลหะที่หลอมเหลวถูกเทลงในแม่พิมพ์รูปตัว L โลหะที่มุมของแม่พิมพ์อาจเย็นลงเร็วเกินไปทำให้เกิดคอขวดและติดกับช่องอากาศในขาด้านล่างของแม่พิมพ์ ช่องอากาศนี้สร้างจุดกลวงในชิ้นส่วนโลหะสำเร็จรูปทำให้โครงสร้างโดยรวมลดลง
เพื่อควบคุมการแข็งตัวแบบขนานและกระตุ้นการแข็งตัวของทิศทางในกระบวนการหล่อมีการใช้เทคนิคหลายอย่าง รูปแบบความร้อนถูกนำเข้าสู่แม่พิมพ์โดยใช้การเพิ่มขึ้นหรือหนาวสั่นเพื่อควบคุมจุดร้อนหรือเย็นที่อาจสร้างปัญหากับส่วนหล่อ ปลอกหุ้มฉนวนถูกนำมาใช้เพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิคงที่ควบคุมสำหรับแม่พิมพ์ ในที่สุดอัตราการไหลและอุณหภูมิของฟีดโลหะหลอมเหลวจะถูกควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าการแข็งตัวของทิศทาง
