Фильтры с глубоким слоем, также известные как фильтры накопительного типа, в основном состоят из слоев армированных шариков из оксида алюминия, уложенных в соответствии с определенным соотношением размеров частиц. Фильтр с глубоким слоем способен задерживать включения размером более 10 мкм, отличаясь высокой эффективностью фильтрации, большой пропускной способностью, длительным сроком службы и хорошей регенерацией. Однако он характеризуется длительным временем предварительного нагрева и высокой стоимостью замены, что делает его подходящим для фильтрации расплава с высокими требованиями к производительности и большой пропускной способностью.
Химический состав неметаллических включений, образующихся в алюминиевом расплаве, отличается высокой стабильностью, что может легко привести к появлению трещин в отливках после затвердевания. Наличие неметаллических включений снижает текучесть металла и ухудшает механические свойства отливки. Из-за высокой твердости неметаллических включений снижается обрабатываемость отливок. Неметаллические включения также связаны с образованием пустот в отливках. Неметаллические включения плохо смачиваются алюминиевым расплавом, а их микроскопически шероховатая поверхность может легко служить зародышами для пор или усадочных пустот. Водород, содержащийся в алюминии, легко осаждается на неметаллических включениях и после охлаждения образует поры.
Удаление неметаллических примесей также можно осуществить с помощью фильтрации. Процесс фильтрации можно разделить на два этапа: миграция включений к фильтрующий материал а также от адгезии на поверхности фильтрующего материала. Эффективность фильтрации в основном зависит от состояния потока расплавленного металла в фильтре, физико-химических свойств расплава, включений и геометрических параметров фильтра. Фильтрация включений размером более 30 мкм в основном основана на механической блокировке, тогда как фильтрация включений размером менее 30 мкм, как правило, рассматривается как происходящая по двум основным механизмам: глубинной фильтрации и фильтрации через фильтрационный осадок.
Фильтры с глубоким слоем очищают расплав алюминиевого сплава, и после фильтрации удлинение алюминиевого расплава увеличивается на 17,93%, при этом в нём остаётся лишь несколько примесей размером 6 мкм, тогда как в нефильтрованном алюминиевом сплаве содержится много примесей размером 40 мкм. Это происходит потому, что расплав алюминия поступает в фильтр под действием собственной силы тяжести. Данный процесс увеличивает площадь контакта включений с частицами фильтра, и примеси легко улавливаются активными частицами, что повышает эффективность удаления примесей.
