„Solidarea direcțională” este un termen de turnare a metalelor. Se referă la procesul de alimentare controlată a metalului topit într-o matriță cu temperatură controlată pentru a produce o piesă care nu are pete goale, numite defecte de contracție. Solidificarea direcțională este, de asemenea, utilizată pentru a rafina metalul în timpul procesului de turnare, deoarece impuritățile găsite în metalul topit vor continua să se ridice la suprafața bazinului, urmând calea de cea mai mică rezistență pe măsură ce sunt împinse în sus de materialele solide de dedesubt.
În procesul de solidificare direcțională, metalul topit de la capătul îndepărtat al matriței începe să se răcească și să se solidifice înainte ca restul matriței să o facă. Pe măsură ce metalul de pe fundul matriței se răcește, această linie de solidificare se mișcă constant în sus către alimentarea cu metal topit. Prin controlul vitezei de curgere pentru alimentarea cu metal topit și prin introducerea variațiilor termice în matriță, defectele de contracție pot fi eliminate, deoarece metalul lichid va curge în mod natural în aceste scufundări și zone libere.
Procesul de solidificare direcțională nu trebuie confundat cu solidificarea progresivă, numită și solidificare paralelă. Deși aceste procese au unele trăsături similare, în solidificarea progresivă, procesul de răcire și solidificare începe de la pereții turnării și își parcurge drumul spre interior. Cu solidificarea direcțională, procesul de solidificare începe de la partea de jos a turnării și își desfășoară drumul spre vârf.
Solidificarea paralelă într-o turnare este cauza de bază a defectelor. Deoarece metalul topit se răcește prea repede în unele zone sau rămâne încălzit prea mult timp în alte zone, creează defecte ca urmare a solidificării, expansiunii termice și contracției. De exemplu, dacă metalul topit este turnat într-o matriță în formă de L, metalul de la colțul matriței s-ar putea răci prea repede, provocând un blocaj și prinzând un buzunar de aer în piciorul inferior al matriței. Acest buzunar de aer creează o pată goală în partea metalică finisată, slăbind astfel structura generală.
Pentru a controla solidificarea paralelă și pentru a încuraja solidificarea direcțională în procesul de turnare, sunt folosite mai multe tehnici. Variațiile termice sunt introduse în matriță prin folosirea unor coloane sau frisuri pentru a controla punctele calde sau reci care ar putea crea probleme cu piesa turnată. Manșoanele izolate sunt, de asemenea, folosite pentru a asigura o temperatură constantă și controlată pentru matriță. În cele din urmă, viteza de curgere și temperatura alimentării cu metal topit sunt controlate cu atenție pentru a asigura solidificarea direcțională.