Η “κατευθυντική στερεοποίηση” είναι ένας όρος χύτευσης μετάλλων. Αναφέρεται στη διαδικασία ελεγχόμενης τροφοδοσίας του τηγμένου μετάλλου σε ένα καλούπι ελεγχόμενης θερμοκρασίας για την παραγωγή ενός τμήματος που δεν έχει κοίλα σημεία, που ονομάζονται ελαττώματα συρρίκνωσης. Η κατευθυντική στερεοποίηση χρησιμοποιείται επίσης για τον καθαρισμό του μετάλλου κατά τη διαδικασία χύτευσης επειδή οι ακαθαρσίες που βρίσκονται στο λιωμένο μέταλλο θα συνεχίσουν να ανεβαίνουν στην επιφάνεια της πισίνας, ακολουθώντας τη διαδρομή της ελάχιστης αντίστασης καθώς ωθούνται προς τα πάνω από τα στερεά υλικά από κάτω.
Στη διαδικασία κατευθυντικής στερεοποίησης, το λιωμένο μέταλλο στο μακρινό άκρο του καλουπιού αρχίζει να κρυώνει και να στερεοποιείται πριν το υπόλοιπο καλούπι. Καθώς το μέταλλο στον πυθμένα του καλουπιού ψύχεται, αυτή η γραμμή στερεοποίησης κινείται σταθερά προς τα πάνω προς την τροφοδοσία του λιωμένου μετάλλου. Με τον έλεγχο του ρυθμού ροής για την τροφοδοσία λιωμένου μετάλλου και την εισαγωγή θερμικών παραλλαγών στο καλούπι, μπορούν να εξαλειφθούν τα ελαττώματα συρρίκνωσης, επειδή το υγρό μέταλλο θα τρέξει φυσικά σε αυτές τις βυθίσεις και τις κενές περιοχές.
Η διαδικασία της κατευθυντικής στερεοποίησης δεν πρέπει να συγχέεται με την προοδευτική στερεοποίηση, που ονομάζεται επίσης παράλληλη στερεοποίηση. Αν και αυτές οι διεργασίες μοιράζονται κάποια παρόμοια χαρακτηριστικά, στην προοδευτική στερεοποίηση, η διαδικασία ψύξης και στερεοποίησης ξεκινά από τα τοιχώματα του χυτού και κινείται προς τα μέσα. Με την κατευθυντική στερεοποίηση, η διαδικασία στερεοποίησης ξεκινά στο κάτω μέρος του χυτού και πηγαίνει προς την κορυφή.
Η παράλληλη στερεοποίηση σε χύτευση είναι η υποκείμενη αιτία των ελαττωμάτων. Καθώς το λιωμένο μέταλλο ψύχεται πολύ γρήγορα σε ορισμένες περιοχές ή παραμένει θερμαινόμενο για πολύ καιρό σε άλλες περιοχές, δημιουργεί ελαττώματα ως αποτέλεσμα στερεοποίησης, θερμικής διαστολής και συστολής. Για παράδειγμα, εάν το λιωμένο μέταλλο χυθεί σε ένα καλούπι σχήματος L, το μέταλλο στη γωνία του καλουπιού μπορεί να κρυώσει πολύ γρήγορα, προκαλώντας μια συμφόρηση και παγίδευση μιας θήκης αέρα στο κάτω πόδι του καλουπιού. Αυτή η θήκη αέρα δημιουργεί ένα κοίλο σημείο στο τελειωμένο μεταλλικό τμήμα, αποδυναμώνοντας έτσι τη συνολική δομή.
Για τον έλεγχο της παράλληλης στερεοποίησης και την ενθάρρυνση της κατευθυντικής στερεοποίησης στη διαδικασία χύτευσης, χρησιμοποιούνται διάφορες τεχνικές. Οι θερμικές παραλλαγές εισάγονται στο καλούπι με τη χρήση ανυψωτικών ή ψύξης για τον έλεγχο των ζεστών ή ψυχρών σημείων που μπορεί να δημιουργήσουν προβλήματα με το χυτό μέρος. Τα μονωμένα μανίκια χρησιμοποιούνται επίσης για να εξασφαλίσουν μια σταθερή, ελεγχόμενη θερμοκρασία για το καλούπι. Τέλος, ο ρυθμός ροής και η θερμοκρασία της τροφοδοσίας τετηγμένου μετάλλου ελέγχονται προσεκτικά για να εξασφαλιστεί η κατευθυντική στερεοποίηση.