Giải pháp Khắc phục Lỗi Đúc Nhôm Toàn diện


“Nước nhôm tốt, Sản phẩm tốt.”

Những khuyết tật mà bạn định "từ bỏ", hoàn toàn có thể khắc phục. Phòng khám Đối sách lỗi đúc nhôm & Cải thiện chất lượng kim loại lỏng bằng Phân tích nhiệt



Phân tích & Chẩn đoán Chất lượng Kim loại lỏng

Phân tích nhiệt vượt qua giới hạn của Mô phỏng dòng chảy (Flow Simulation). Nguyên nhân quyết định mà mô phỏng không lường trước được là gì?

Đối sách khắc phục lỗi sản phẩm đúc nhôm do Ingot hoặc kim loại lỏng gây ra là lĩnh vực sở trường nhất của KANAE. Oxit trong kim loại lỏng có loại "tốt" và loại "xấu". Công nghệ phân tích nhiệt của chúng tôi thậm chí đã chứng minh sự tồn tại của "khuyết tật do kim loại lỏng quá sạch", một hiện tượng ít được biết đến trước đây.

Hiện trường thực tế không phải là trạng thái vô trùng như phòng thí nghiệm được kiểm soát. Chính vì vậy, chúng tôi cung cấp công nghệ phù hợp với "Thực tế hiện trường" có tạp chất và biến động, thay vì lý thuyết trong môi trường lý tưởng. Bởi vì hiện trường chứa đựng những sự thật phức tạp hơn cả lý thuyết.

[Các khuyết tật có thể được giải mã bằng Phân tích nhiệt]

  • Điểm cứng (Hard Spots), Tạp chất

  • Rỗ co (Shrinkage), Rỗ khí vi mô, Rỗ khí hỗn hợp

  • Misrun (Điền đầy không hết), Cold shuts (Lớp oxy hóa/Two-fold)

  • Co ngót/nứt góc, Rò rỉ (Leak)

  • Suy giảm tính chất cơ học (Độ bền kéo, Giới hạn chảy, Độ giãn dài, Độ cứng)

  • Xử lý nhiệt T6 không hiệu quả (Không đạt được hiệu quả nhiệt luyện)

Ngoài các nguyên nhân gây lỗi này, mối tương quan với Khí Hydro hiện cũng nằm trong phạm vi phân tích của chúng tôi.

Xem chi tiết

Phân tích vật liệu & Hỗ trợ tối ưu hóa quy trình

Tại sao mô phỏng dòng chảy (Simulation) vẫn không thể loại bỏ hết khuyết tật? Bởi vì có một yếu tố quan trọng chưa được tính đến.

  • Năng lực phân tích thấu hiểu Ingot trên toàn thế giới Chúng tôi đã phân tích Ingot hợp kim nhôm từ Nhật Bản, Trung Quốc, Trung Đông, Châu Âu và nhiều nước khác. Ingot có "thói quen" riêng tùy theo nước sản xuất và nhà sản xuất. Tại các nhà máy quản lý oxit hoặc silic lỏng lẻo, tính chất vật liệu có thể thay đổi đáng kể chỉ do thay đổi mùa hoặc Lô sản xuất (Lot).

  • Có thể tạo ra "Sản phẩm tốt" ngay cả với "Vật liệu giá rẻ" Nếu thực hiện Phân tích nhiệt trên Ingot, bạn sẽ biết cần xử lý kim loại lỏng như thế nào để tạo ra sản phẩm tốt. Ngay cả khi sử dụng Ingot giá rẻ hoặc 100% Liệu hồi (Scrap Return) để giảm chi phí mua hàng, Phân tích nhiệt sẽ giúp bạn đưa ra lựa chọn và cách xử lý tốt nhất.

  • Đào tạo để công nghệ bám rễ vào tổ chức Nếu có yêu cầu, chúng tôi sẽ khảo sát hiện trường và hướng dẫn cách xử lý kim loại lỏng tối ưu dựa trên kết quả phân tích. Chúng tôi cũng cung cấp các khóa đào tạo theo dõi (Follow-up) định kỳ để kỹ thuật thực sự bám rễ tại hiện trường.

Trước tiên, hãy yêu cầu phân tích Ingot. Nếu có thể, vui lòng gửi kèm Liệu hồi (Scrap Return)Flux đang sử dụng, chúng tôi sẽ lập báo cáo chẩn đoán chính xác hơn dựa trên thực tế hiện trường.

Xem chi tiết

Thiết bị Phân tích nhiệt

Leibniz design copy.jpg

Thiết bị chuyên nghiệp mà chúng tôi sử dụng để tư vấn kỹ thuật, nay đã có sẵn cho công ty bạn. Lợi ích lớn nhất của hệ thống này là "Trực quan hóa (Số hóa)" chất lượng kim loại lỏng nhôm.

Không còn dựa vào trực giác hay kinh nghiệm cá nhân, bộ phận Kỹ thuật sản xuất sẽ thiết lập "Điểm chuẩn (Score)", và hiện trường sản xuất sẽ tuân thủ theo đó. Điều này cho phép bộ phận Kỹ thuật và Xưởng đúc giao tiếp bằng cùng một "Số liệu (Data)", dẫn trực tiếp đến việc ổn định chất lượng và Giảm tỷ lệ hàng lỗi (Defect Rate Reduction).

Xem chi tiết

Cốc lấy mẫu đo lường chính xác

Phép đo chính xác bắt đầu từ "Cốc lấy mẫu (Sampling Cup)" được tính toán kỹ lưỡng. Cốc của KANAE được tối ưu hóa về "kích thước hạt cát, trọng lượng và cấu trúc tản nhiệt" chuyên dụng cho phân tích nhiệt nhôm lỏng, và được tích hợp Cặp nhiệt điện (Thermocouple) độ chính xác cao.

Độ chính xác đo lường này là kết quả của thiết kế chuyên biệt, điều mà các loại cốc dùng cho Gang (Cast Iron) hoặc các sản phẩm nhái giá rẻ không thể sao chép được.

Xem chi tiết

Thiết bị đông đặc chân không siêu tốc

Về bản chất, thiết bị chân không dùng để "nhốt" khí bên trong mẫu để đánh giá. Tuy nhiên, các thiết bị truyền thống có tốc độ hút chân không quá chậm, khiến khí thoát ra khỏi bề mặt trước khi kim loại đông đặc. Điều này giống hệt như việc đo nồng độ ga của chai "Coca đã bay hết ga (Flat Coke)".

Tại hiện trường, người ta thường cố tình làm chậm tốc độ hút vì sợ "bọt khí vỡ bắn tung tóe", nhưng đó là cách làm sai lầm. Việc kim loại bắn ra là bằng chứng cho thấy lượng khí dư thừa còn quá nhiều. Nếu bạn giảm tốc độ để khí thoát đi, kết quả phân tích có thể báo "đạt chuẩn", nhưng sản phẩm đúc thực tế vẫn bị lỗi khí. Đây là một mâu thuẫn nguy hiểm.

Với công nghệ "Hút chân không nhanh (Rapid Vacuum)" của KANAE không cho khí có cơ hội thoát ra, bạn có thể đánh giá được "Lượng khí thực tế (True Gas Content)" mà không bị sai lệch.

Xem chi tiết

Thiết bị kiểm tra độ chảy loãng kiểu ống thẳng

Nhờ ống thủy tinh, dòng chảy kim loại trở nên "Nhìn thấy được". Đo lường cũng dễ dàng.

Thiết bị này dùng để đánh giá Độ chảy loãng (Fluidity) của nhôm lỏng và ảnh hưởng của các điều kiện đúc (như nhiệt độ), oxit hoặc Chất phụ gia (Additives). Đặc điểm nổi bật nhất là việc sử dụng Pyrex™ (Ống thủy tinh chịu nhiệt) ở phần đo lường.

Khác với phương pháp "Thử nghiệm xoắn ốc (Spiral Test)" truyền thống khó so sánh với mẫu chuẩn, thiết bị này giúp việc quan sát mẫu và đo chiều dài trở nên cực kỳ dễ dàng. Nó giúp giảm công sức thử nghiệm và cho phép đánh giá so sánh chính xác hơn.

Xem chi tiết

Máy cấp Flux tự động (Flux Feeder)

Thực hiện xử lý Flux thủ công một cách chính xác không phải là việc dễ dàng. Vì cần phải khuấy toàn bộ kim loại lỏng từ đáy lò liên tục trong 10 phút. Công việc này dễ dẫn đến chênh lệch chất lượng tùy theo tay nghề công nhân, và đặc biệt vào mùa hè, đây là công việc Lao động nặng (Hard Labor) kèm theo nguy cơ chấn thương.

Nếu áp dụng Flux Feeder này, ngay cả nhân viên mới vào năm đầu tiên hoặc người có thể lực yếu cũng có thể đạt được chất lượng xử lý ngang tầm với Thợ lành nghề (Veteran). Chúng tôi đã giải quyết các vấn đề của máy cấp liệu cũ như "Tắc nghẽn" hay "Cấp liệu không đều". Máy cấp Flux của KANAE, "Thiết bị thực sự dùng được tại hiện trường", sẽ giúp giảm tải công việc, ngăn ngừa Nhân viên nghỉ việc (Turnover), giúp người mới nhanh chóng thạo việc, đồng thời hiện thực hóa Chuẩn hóa quy trình và ổn định chất lượng.

Xem chi tiết

Chất trợ dung / Flux (Flux)

Flux.jpg

Môi trường đúc nhôm đang trải qua những thay đổi mạnh mẽ. Các yếu tố như giảm nhiệt độ giữ nhiệt để Tiết kiệm năng lượng, xu hướng Gigacasting, và sự biến động tính chất Ingot tùy theo nơi sản xuất đang thay đổi luật chơi.

  • Giảm nhiệt độ giữ nhiệt (Tiết kiệm năng lượng / Giảm CO2)

  • Tăng nhiệt độ khuôn và thay đổi chu kỳ làm mát

  • Thiết kế phức tạp và sự trỗi dậy của Gigacasting

  • Biến động chất lượng Ingot do quốc gia sản xuất, nhà sản xuất hoặc Lô hàng (Lot)

Các phương pháp cũ không còn phù hợp để đối phó với những thay đổi này. KANAE đã thiết kế lại Flux hoàn toàn mới. Thông qua Phân tích nhiệt kỹ lưỡng và lặp lại các Thử nghiệm hiện trường (Field Trials), chúng tôi cung cấp loại Flux được tối ưu hóa cho "Môi trường đúc hiện đại".

Xem chi tiết

Chất hóa nhỏ hạt & Chất biến tính

Ti-B.jpg

Chất hóa nhỏ hạt và Chất biến tính cao cấp với tạp chất được giảm thiểu tối đa.

Chúng tôi cung cấp Chất hóa nhỏ hạt (Grain Refiner / Ti-B) và các loại Chất biến tính (Modifier / B, Sr, Be...) cho đúc nhôm. KANAE tuyển chọn nghiêm ngặt các sản phẩm chất lượng cao có ít tạp chất, đã được chứng minh hiệu quả trong việc khắc phục Rỗ co (Shrinkage)Rò rỉ áp suất (Leak).

Bằng cách loại bỏ rủi ro khuyết tật do chính các chất phụ gia (Master Alloys) gây ra, chúng tôi hiện thực hóa việc Kiểm soát tổ chức tế vi (Microstructure Control) đúng như mong muốn. Đây là các chất phụ gia Chuẩn chuyên gia (Pro-spec) dành cho các xưởng đúc thực sự muốn giảm thiểu lỗi đúc.

Xem chi tiết


 

Casting Clinic! ~ Ask Kanae ~

Characters

Nagisa (Second-year member of the foundry department) - Bright and positive. Never gets discouraged by failures and tackles improvements head-on. Curious and quick to jump on new technologies. Talks a bit fast and wears her emotions on her sleeve. A STEM girl who loves numerical analysis. A note-taking fanatic who's detail-oriented. The protagonist who deepens her understanding through hands-on experience while being amazed by the insights LEIBNIZ reveals.

Yamasaki (President of Yamasaki Light Alloy Casting) - Late 50s. President of the company. Strict about numbers and quality, but a person of great depth who celebrates his employees' growth more than anyone. Tough in meetings, gentle on the shop floor. Enjoys driving and gardening as hobbies. Exceptionally strong in data management. The key person behind LEIBNIZ's adoption. The discerning leader who guides critical business decisions throughout the story.

Minato (Casting Department Manager) - Head of the foundry department. Over 20 years of field experience. Practical and straightforward with a hands-on approach. Values experience over theory but understands the importance of rational thinking. Strict yet caring toward younger staff. Enjoys fishing and golf as hobbies. Though initially conservative about KANAE's technology, he comes to appreciate Nagisa's growth and LEIBNIZ's thermal analysis, eventually becoming more proficient with it than Nagisa herself.

Kanae (Chief Engineer at KANAE Hi-Tec) - Technical support engineer at KANAE Hi-Tec. Explains things carefully and logically. An enthusiast who deeply loves thermal analysis with a true otaku spirit. Passionate about statistical mathematics and Python. Serves as both product guide and friendly face. Provides technical reassurance as the explainer throughout the story.


Episode 1 Challenges for Nagisa and Minato

Nagisa: "Another shrinkage cavity... The client pointed out hard spots, so we added more flux and worked hard on the treatment, but why aren't they decreasing...?"

Minato: "Still glued to that little book of yours, Nagisa? In the real world, experience is king. I understand the urge to innovate, but if the defect rate goes up, it's on your head. You get that, right?"

Nagisa: "Chief! The melt temperature and casting conditions are unchanged. Even with that massive increase in flux, the problem persists. It’s strange... We must be overlooking something."

Minato: "Chasing that ‘overlooked something' is a never-ending game. That's just how aluminum works. Always has been."

Minato: "Anyway, I'll fine-tune the next batch with my 'gut-puter.' You sit this one out, Nagisa."


Episode 2 Presidens Yamasaki and XX Industrial’s Sales Rep

Yamasaki: "I ordered a fix for the casting defects, but the rate is up again. It’s eating into our profits, plus we have to cover machining costs and broken tooling. With this many returns, we can't re-melt it all, and scrap value is peanuts. I've told Minato until I'm blue in the face that lot variation is fatal. It stops the client's line and destroys trust. They haven't exploded at us yet, but it's a ticking time bomb..."

Yamasaki: "We need to break through the limits of experience-based quality control."
Alright, decided. We're going to try the technical advisory service that Ohtani from XX Industrial Supply & Solutions introduced. His confident pitch really stuck with me: 'The fees might seem high at first, but with fewer defects, it pays for itself in no time. Plus, it builds your staff's wisdom, so it pays dividends in the long run.'

Ohtani: "Hello, XX Industrial, Ohtani speaking. Good afternoon, President! What can I do for you today? Oh, by the way, did you try that flux sample I left? Worked like a charm, didn't it?"

Yamasaki: "Ah, hello, Shohei. Actually... Minato insists on playing it safe with the usual stuff, so we haven't tried it yet. More importantly, remember that technical support service you introduced? I’d like to request that. We tried increasing the flux, but it’s just not working."


Episode 3 KANAE

"Mr. Ohtani informed me that you're looking to incorporate new insights and technologies into your aluminum casting. Today, I’ll start by explaining melt quality control using Thermal Analyzer, followed by an on-site trial. I understand you also want to test flux and feeder, depending on the results. This is a paid service, so I will conduct a thorough investigation. However, real mastery takes time—so to truly internalize the know-how, I highly recommend considering our annual technical support contract."

Kanae: "Oh, I haven't introduced myself properly! I'm Kanae from KANAE Hi-Tec. It's a pleasure to meet you all!"

Minato: "Right, Ms. Kanae. Yeah, yeah, nice to meet you." (Just another run-of-the-mill consultant. What kind of nonsense did she fill the President's head with? I bet I'm in for a lecture on useless academic theory. I don't buy this for a second! I told the boss I would handle this...!)

Nagisa: "Wait, Kanae... from KANAE Hi-Tec!?" (Yay! I just love learning new things! This is so exciting!)
Kanae: "Yup, that's me! Let's do this!"

Kanae: "Alright, let's go over melt quality control using Thermal Analyzer. You're familiar with the Aluminum-Silicon phase diagram, right?”

Kanae: "See this white line on the left? That's the standard Al-Si phase diagram you know. This is theoretical data based on pure materials, tested in a clean lab with controlled temperature and humidity. However, real production ingots contain impurities—even within JIS or ASTM specs—which shifts the curve to the red line.

In other words, it’s not solidifying at the temperature you assume. And you know exactly what kind of defects arise from delayed solidification. After all, we don't cast in a lab; we cast in the real world. Don't you think so, Mr. Minato?"

"The red phase diagram on the left connects to the cooling curve on the right via these blue dotted lines. Basically, the cooling curve shows the real temperature changes from the phase diagram, plotted over time on the X-axis. The Y-axis is temperature, just like in the diagram. You can clearly see the primary crystals and eutectic of AC4CH appearing on the curve.

T-h-i-s is the 'unfolded view' that reveals exactly what the aluminum and silicon are doing—something you won't find in any textbook. By the way, we aren't just doodling curves for fun. We're performing precise measurements and calculations. Take a look at the next figure."

Kanae: "This screen shows an actual analysis. I've blurred out the specific metrics and calculations here for confidentiality, but for example, we are analyzing oxides and nucleation potential. The levels of these elements have a huge impact on casting defects."

Kanae: "This is a free Python script we've released. Simply input the coordinates (x=SLS, y=SSPC) for each analysis, and it generates a Dot Diagram like this. I’ll cover how to evaluate the results in a future Episode, but basically, by tracking the movement of these dots, you can see whether the melt quality is improving or degrading. This allows for scientific selection of ingots and flux, as well as optimization of flux quantities and processing methods. Even if you're sourcing lower-cost materials, this tool helps you identify which options are least likely to cause defects."

"SLS and SSPC are proprietary metrics. SLS relates to 'Local Solidification Time,' while SSPC relates to 'Supercooling.' If the theory sounds complex, don't worry. Just use the free Python program to input the numbers, and it will plot this graph for you. It runs on smartphones and tablets, so feel free to customize and use it however you like!"

"Every melt can be mapped into these zones. The ideal target zone depends on your alloy composition, gating design, equipment, and casting parameters.

So... where does your melt fall?"

Kanae: "Shall we head to the shop floor?"
Yamasaki: "Ms. Kanae, thank you for the fascinating insights. Please proceed with the plan. I'll leave the rest in the Chief and Nagisa's hands."


Episode 4 On-site demonstration

Minato: "So, what exactly are you gonna do?"
Nagisa: "Chief, never mind that. Just move the skimming tool, please."

Nagisa: "So, this is the 'Leibniz' Thermal Analyzer!!"
Minato: "I moved the tools."
Nagisa: "Good job, Chief! You're very handy today."
Kanae: "Anyway... I'll just plug into this 220V outlet. I'm connecting the thermocouple cable to the built-in temp controller... and placing the sampling cup on the stand."

Kanae: "This melt was treated with your standard amount of flux, correct? Alright, pouring the melt into the cup now..."

Kanae: "The trick to high accuracy is to pour in one smooth motion—don't hesitate—and let it overflow. Then, cover it with a pail to shield it from the wind and ambient temperature. This ensures consistent results, whether it's summer or winter."

5 minutes later

Nagisa: "So, what's the verdict?"
Kanae: "Just as I suspected, the melt is dirty. I could tell just by how the melt reacted when I moved the ladle through the crucible, but the oxide levels are high. There are actually two types of oxides, but I'll explain that another time. The cause is either insufficient flux, or the flux itself isn't working. Shall we try adding more flux, treating it, and measuring again? If the results get worse after that, it means this flux is ineffective."


Re-analysis after re-treatment

5 minutes later

Kanae: "I hope you don't take this the wrong way, but your flux might be ineffective—or simply the wrong type. It relates to those 'two oxide types' I mentioned. If the flux were working, it would remove the harmful oxides, so this number would be lower. Meanwhile, it would enhance the nucleation sites, making that one higher. If you had zero defects, it wouldn't matter. But since you do, they won't go away unless we fix this. Looking at these numbers... aren't you seeing gas defects and misruns? It also suggests internal residual stress, so... deformation after machining?"

Minato: "You can figure that out from just this?"
Kanae: "Yes. Plotting the values on the SLS-SSPC matrix reveals it all."

SLS-SSPC Matrix

カナエ:「先ほど会議室で見ていただいた、これです.それから...」

Kanae: "It's common knowledge that sodium-based fluxes shorten the lifespan of crucibles and furnaces. I'll spare you the technical details for now, but they actually leave traces in the melt, too. We’re seeing a characteristic curve here that indicates exactly that. This means the Silicon is being affected... which implies your tensile strength is likely being compromised."


Episode 5 Solutions

Kanae: "I actually brought our own flux and flux feeder today. Ours is highly effective, with none of those harmful side effects. So, let's treat the melt with this and analyze it again in the same way."

To be continued…

Coming Up Next
Flux Selection and Optimal Addition Rates
The Difference Between "Settling" and "Holding"
Ingot Selection Strategy
Understanding the K-Mold Fracture Test
Effective Use of Ti-B Grain Refiners
Rotary Degassing Equipment
Degassing Units with Integrated Flux Feeders
Reduced Pressure Test (RPT) Equipment
Fluidity Testing Equipment
SEM Analysis and Mechanical Property Testing
Producing High-Quality Castings Using 100% Returns via Thermal Analysis



Tài liệu / Brochures

 

English

<New!> 2024.11 Revised

<New!> 2025.7

<New!> 2024.11 Revised

<New!> 2024.11 Revised

<New~!> 2024.11 Revised



 

Liên hệ / Contact Us

 

Vui lòng điền thông tin vào biểu mẫu dưới đây và nhấn nút "Gửi"