แม้ว่าการหล่อแบบกึ่งต่อเนื่องจะถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมมาเกือบศตวรรษแล้ว แต่โซนการแยกตัวที่พื้นผิว (ปรากฏเป็นก้อนการแยกตัว รอยเย็น และชั้นที่อุดมไปด้วยสารละลายที่พื้นผิว) ยังคงเป็นหนึ่งในข้อบกพร่องที่ดื้อรั้นที่สุดที่ก่อกวนการผลิตอลูมิเนียมระดับไฮเอนด์

แก่นแท้ของเนื้องอกการแยกตัวที่พื้นผิวคือผลลัพธ์ของการสะสมตัวของยูเทกติกที่มีจุดหลอมเหลวต่ำที่ถูก "บีบ" ไปยังพื้นผิวของแท่ง การก่อตัวของมันเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนของการเชื่อมโยงหลายปัจจัย:

และวัสดุหลอมเหลวจะถูกทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วในตัวตกผลึก ทำให้ชั้นพื้นผิวแข็งตัวอย่างรวดเร็วและก่อตัวเป็นเปลือกที่แข็งตัว เนื่องจากการหดตัวจากการแข็งตัว จะเกิดช่องว่างระหว่างพื้นผิวของแท่งและพื้นผิวการทำงานของตัวตกผลึก การนำความร้อนของช่องว่างอากาศต่ำกว่าอลูมิเนียมมาก ทำให้การแลกเปลี่ยนความร้อนลดลงอย่างกะทันหันในบริเวณนั้น

การกระจายความร้อนออกของเปลือกที่แข็งตัวจะถูกปิดกั้น ในขณะที่เฟสของเหลวของโพรงของเหลวด้านในยังคงนำความร้อนเข้าผ่านชั้นที่แข็งตัวแล้ว กระบวนการ "การรับความร้อนมากกว่าการสูญเสียความร้อน" นี้ทำให้เกิดการให้ความร้อนซ้ำของเปลือกที่แข็งตัว เมื่ออุณหภูมิการให้ความร้อนซ้ำเกินจุดหลอมเหลวขององค์ประกอบที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ เปลือกที่แข็งตัวจะเกิดการละลายซ้ำเฉพาะที่

พื้นผิวที่ถูกอัดรีดของยูเทกติกที่มีจุดหลอมเหลวต่ำมีส่วนประกอบของยูเทกติกที่มีจุดหลอมเหลวต่ำจำนวนมาก (อุดมไปด้วย Mg₂Si, Al₆Mn และเฟสที่สองอื่นๆ) หลอมเหลว ตามช่องว่างระหว่างผลึกและเดนไดรต์ ฟิล์มออกไซด์ที่ก่อตัวขึ้นระหว่างการตกผลึกเดิมจะแตกออก บีบเข้าไปในช่องว่างระหว่างแท่งและตัวตกผลึก และควบแน่นเป็นก้อนการแยกตัว การตรวจสอบทางโลหะวิทยาแสดงให้เห็นว่าบริเวณเนื้องอกการแยกตัวมักเป็นโซนที่อุดมไปด้วยยูเทกติกที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ ซึ่งขนาดของเฟสที่สองมีขนาดใหญ่กว่าซับสเตรตหลายเท่า การกระจายตัวก็หนาแน่นเช่นกัน และสัดส่วนปริมาตรของเฟสที่สองก็ใหญ่กว่าหลายเท่า บางครั้งอาจพบผลึกปฐมภูมิ (เช่น Mg₂Si รูปขนนกหรือรูปก้อน หรือ Al₆Mn ที่มีรูพรุนระหว่างเฟส) ที่บริเวณเนื้องอกการแยกตัว

เนื้องอกการแยกตัวในโซนการแยกตัวที่พื้นผิวเป็นเนื้อเยื่อที่ผิดปกติซึ่งต้องถูกกำจัดออกก่อนการแปรรูปด้วยการเสียรูป หากไม่ถูกกำจัดออกอย่างสมบูรณ์ เนื้องอกการแยกตัวที่ตกค้างจะถูกนำเข้าไปในพื้นผิวหรือภายในของผลิตภัณฑ์ที่เสียรูป ซึ่งจะลดคุณสมบัติทางกลของโลหะผสมลงอย่างมากและทำให้เกิดการแตกร้าวและความล้มเหลวในการใช้งานได้ง่าย มีช่องว่างขนาดใหญ่ระหว่างเมทริกซ์โลหะผสมอลูมิเนียมและเนื้องอกการแยกตัว ซึ่งกลายเป็นแหล่งกำเนิดของการแตกร้าวจากความล้า การมีส่วนประกอบของยูเทกติกที่มีจุดหลอมเหลวต่ำจำนวนมาก ทำให้โลหะผสมมีแนวโน้มที่จะเกิดการเผาไหม้มากเกินไปและเกิดฟองอากาศที่พื้นผิวระหว่างการอบชุบด้วยความร้อน ซึ่งหมายความว่าแท่งที่มีก้อนการแยกตัว หากชั้นการแยกตัวไม่ถูกกำจัดออกอย่างสมบูรณ์ในระหว่างกระบวนการรีด จะปรากฏเป็น "เส้นสีดำ" และ "การลอก" เป็นระยะบนพื้นผิวของโปรไฟล์ที่ถูกอัดรีดในภายหลัง ในระหว่างการรีดแผ่นโลหะ จะเกิดฟองอากาศจากการรีด ในชิ้นงานตีขึ้นรูปสำหรับอวกาศ จะกลายเป็นข้อบกพร่องร้ายแรงที่ทำให้การทดสอบแบบไม่ทำลายล้มเหลว

จากการศึกษาหลายชิ้น ปัจจัยกระบวนการภายนอกที่มีผลต่อการก่อตัวของก้อนการแยกตัวที่พื้นผิวส่วนใหญ่ ได้แก่:

• โครงสร้างตัวตกผลึก: กรวยตัวตกผลึก สภาพของซับกราไฟต์ สภาพการหล่อลื่น
• อุณหภูมิการหล่อ: อุณหภูมิที่สูงเกินไปทำให้โพรงของเหลวและการละลายซ้ำลึกขึ้น
• ความเร็วในการหล่อ: ความเร็วที่เร็วเกินไปทำให้เปลือกที่แข็งตัวบางลง ซึ่งมีแนวโน้มที่จะละลายซ้ำ
• ความเข้มของน้ำหล่อเย็น: การหล่อเย็นไม่เพียงพอเป็นสาเหตุโดยตรงของก้อนการแยกตัว
• การควบคุมระดับความสูงของของเหลว: การสั่นของระดับของเหลวทำลายความสมบูรณ์ของฟิล์มออกไซด์
• ตำแหน่งของกรวยหล่อ: การกระจายการไหลของของเหลวที่ไม่สม่ำเสมอทำให้เกิดความแตกต่างของการเย็นเฉพาะที่