Литниковая система представляет собой совокупность каналов, предназначенных для подвода жидкого металла в литейную форму. В каналах литниковой системы благодаря специальным устройствам осуществляется
задерживание частиц шлака и частиц формовочной смеси, попавших в металл. Жидкий металл, пройдя через литниковую систему, должен поступать в форму таким образом, чтобы не вызывать ее разрушения и обеспечить заполнение всех ее полостей. Это достигается за счет оптимальных размеров элементов литниковой системы и правильного выбора места подвода жидкого металла к отливке.
Во всех случаях необходимо стремиться обеспечить движение потока жидкого металла в полости формы по пути наименьшего сопротивления.
Основным условием, которым руководствуются при выборе места подвода жидкого металла, является осуществление принципа направленного затвердевания или принципа одновременного затвердевания. По принципу направленного затвердевания жидкий металл необходимо подводить в наиболее массивную часть отливки, на которую
устанавливается прибыль. При этом вначале затвердевают тонкие части отливки, наиболее удаленные от прибыли, затем толстые; прибыль затвердевает последней. Во всех частях отливки компенсация объемной усадки при затвердевании происходит за счет более толстых частей и прибыли, в результате чего структура металла получается плотной, без усадочной раковины. С учетом принципа направленного затвердевания разрабатывается технология литейных форм отливок из всех литейных сплавов. Исключение составляет только серый чугун, при затвердевании которого не образуется усадочная раковина, и отливки без применения прибылей получаются плотными.
По принципу одновременного затвердевания жидкий металл необходимо подводить в наиболее тонкую часть отливки. В этом случае литейная форма в месте подвода жидкого металла сильно разогревается, благодаря чему происходит в некоторой степени выравнивание скоростей затвердевания и охлаждения толстых и тонких частей отливки и снижение за счет этого внутренних напряжений. С учетом принципа одновременного затвердевания изготовляются отливки из серого чугуна, а также мелкие и некоторые средние отливки из стали и цветных металлов, получаемые без прибылей. При этом в отливках (кроме чугунных) следует ожидать появление усадочных рыхлот и рассеянных усадочных пор.
Кроме того, существует ряд специфичных рекомендаций при выборе места подвода жидкого металла к отливке. Например, для сплавов с пониженной жидкотекучестью (сталь, магниевые сплавы), а также для крупногабаритных или для тонкостенных отливок с развитой поверхностью рекомендуется рассредоточенный подвод металла через
большое количество питателей. При этом литниковая система не должна вызывать торможения усадки отливки при охлаждении. Нельзя подводить металл в места, склонные к образованию горячих трещин (термические узлы отливки), а также в места установки наружных и внутренних холодильников. Наоборот, в отливках, в конструкциях которых
имеются вставные металлические элементы (например, кованые цапфы литых опок, кованые шейки литых валов и др.), желательно поток жидкого металла направить на вставной элемент с целью разогрева последнего для лучшей свариваемости с металлом отливки.
В состав литниковой системы входят литниковая чаша или Воронка, стояк, шлакоуловитель и питатель (один или несколько). Для стальных отливок, заливаемых в сухие формы из стопорных ковшей, попадание посторонних частиц в металл сводится к минимуму. В этом случае в литниковой системе шлакоуловитель отсутствует, а вместе него используется канал, называемый литниковым ходом. В зависимости от конструктивного исполнения различают несколько основных типов литниковых систем: боковая, сифонная, ярусная, верхняя, дождевая и др. От конструкции литниковой системы, ее размеров и места подвода к отливке в значительной степени зависит качество литья. Брак отливок по причине несовершенства литниковых систем в отдельных случаях может достигать 30% и более общего брака в цехе. Поэтому расчет литниковой системы и разработка ее конструкции для конкретных отливок является важнейшим звеном в практической деятельности инженера-литейщика.