La goulotte d'aluminium en fusion est un élément essentiel de tout atelier de fonderie. Des goulottes bien conçues facilitent le bon déroulement et l'efficacité des opérations de fonderie, où un transfert rapide entre les fours est indispensable. Des canaux propres et à faible turbulence jouent un rôle important dans la fabrication de produits de haute qualité.
En raison des fluctuations dans l'approvisionnement en aluminium, goulottes pour l'aluminium en fusion présentent souvent des fissures dues à la fatigue thermique. La température de coulée de l'aluminium fondu est d'environ 680 °C. Lorsque l'aluminium fondu à haute température traverse le canal d'écoulement, la température de sa surface de travail augmente rapidement en raison de la conduction thermique.
L'épaisseur de paroi de la goulotte en aluminium étant de 4 mm × 5 mm, il existe un gradient de température dans le sens de l'épaisseur du canal d'écoulement ; la dilatation du matériau dans la zone à haute température étant limitée, des contraintes de compression vont se produire.
Lorsque l'aluminium liquide à haute température traverse le canal de coulée, la température de la surface de travail chute rapidement, et il subsiste un gradient de température dans le sens de l'épaisseur du canal, ce qui entraîne une déformation inégale du matériau du canal.
Le retrait du matériau à basse température est limité, ce qui entraîne l'apparition de contraintes de traction. Les contraintes alternées périodiques provoquent des fissures de fatigue thermique sur la surface de travail et, à mesure que le nombre de cycles thermiques augmente, ces fissures s'agrandissent, entraînant finalement la rupture de la cellule d'écoulement ; l'aluminium fondu s'écoule alors de manière irrégulière dans la chambre de pression, ce qui empêche le processus de moulage sous pression d'aboutir.
Par ailleurs, deux facteurs sont susceptibles d'accélérer la détérioration par fatigue thermique de la goulotte en aluminium fondu. Tout d'abord, lors de son utilisation, l'oxydation de la goulotte est très importante : la formation et l'écaillage d'une couche d'oxyde en surface, ainsi que l'oxydation du matériau de part et d'autre de la fissure et au niveau de l'extrémité, augmentent la fragilité du matériau.
Une fois que l'aluminium fondu qui s'est infiltré dans la fissure s'est solidifié et oxydé, cela revient à incruster dans le matériau des impuretés de très grande dureté, ce qui accélère la vitesse de propagation de la fissure. L'endommagement et la destruction du bain de fusion d'aluminium compromettent gravement la sécurité des équipements de production et des opérateurs.
À l'heure actuelle, la méthode de protection la plus répandue consiste à Peinture BN la surface de travail des goulottes et des bacs destinés à l'aluminium fondu, afin de les protéger de la chaleur et de la corrosion. Cependant, ce type de revêtement résiste mal à l'érosion provoquée par l'aluminium fondu à haute température et perd rapidement son effet protecteur.