Alüminium (Yüngül Polad Kvadrat Boru) Haqqında Bilmək İstədiyiniz Hər Şey

Alüminium yüngül konstruksiyanın və ya yüksək istilik və elektrik keçiriciliyinin tələb olunduğu hər yerdə mövcuddur. Tipik idman motosikletində alüminium silindr bloku, başlığı və krank korpusları, üstəgəl qaynaqlanmış alüminium şassi və yelləncək qolu var. Mühərrikdə alüminiumun əsas tətbiqi onun pistonlarıdır ki, onlar istiliyi yaxşı keçirərək ərimə nöqtəsindən çox yüksək yanma temperaturlarına məruz qala bilirlər. Təkərlər, soyuducu və yağ radiatorları, əl qolları və onların mötərizələri, yuxarı və (çox vaxt) alt çəngəl tacları, yuxarı çəngəl boruları (ABŞ dolları ilə), əyləc kaliperləri və əsas silindrlər də alüminiumdan hazırlanmışdır.

Hamımız qaynaqları əfsanəvi poker çiplərinin yığınına bənzəyən alüminium şassiyə heyranlıqla baxmışıq. Aprilia-nın iki vuruşlu 250 yarışçılarının şassiləri və yelləncək qollarından bəziləri zərif sənət əsərləridir.

Alüminium ərintilərlə əridilib, yumşaq poladdan (60.000 psi dartılmaya davamlı) daha möhkəmliyə qədər istiliklə işlənə bilər, lakin əksər ərintilər tez və asanlıqla emal olunur. Alüminium həmçinin tökmə, döymə və ya ekstruziya yolu ilə də hazırlana bilər (bəzi şassi yan şüaları belə hazırlanır). Alüminiumun yüksək istilik keçiriciliyi onun qaynaqlanması üçün çoxlu amper tələb edir və isti metal inert qaz qoruyucusu (TIG və ya heli-qövs) ilə atmosfer oksigenindən qorunmalıdır.

Alüminium boksit filizindən əldə etmək üçün çoxlu miqdarda elektrik enerjisi tələb etsə də, metal şəklində mövcud olduqdan sonra təkrar emal üçün az xərc tələb olunur və polad kimi paslanma səbəbindən itirilmir.

Motosiklet mühərriklərinin ilk istehsalçıları o zamanlar yeni olan metalı tez bir zamanda krank karları üçün qəbul etdilər, əks halda bu metal təxminən üç dəfə ağırlığında çuqundan hazırlanmalı idi. Saf alüminium çox yumşaqdır — anamın atamın 1100 ərintili ikiqat qazanını doğaçlama BB tələsi kimi istifadə etməsinə qəzəbini xatırlayıram: Onun dibi çuxurlar yığınına çevrildi.

Sadə bir ərintinin mis ilə artan möhkəmliyi tezliklə kəşf edildi və avtomobil pioneri WO Bentley Birinci Dünya Müharibəsindən əvvəlki eksperimental alüminium porşenlərində istifadə etdiyi bir ərintidir. O dövrdə dominant olan çuqun porşenlərə qarşı ardıcıl sınaqlarda Bentley-nin ilk sınaq alüminium porşenləri dərhal gücünü artırdı. Onlar daha soyudu, daxil olan yanacaq-hava qarışığını daha az qızdırdı və sıxlığını daha çox saxladı. Bu gün alüminium porşenlər avtomobil və motosiklet mühərriklərində universal olaraq istifadə olunur.

Boeing-in karbon lifli möhkəmləndirilmiş plastik 787 təyyarəsinin gəlişinə qədər aviasiyanın əsas faktı demək olar ki, hər təyyarənin boş çəkisinin 60 faizi alüminiumdan ibarət olması idi. Alüminium və poladın nisbi çəkilərinə və möhkəmliklərinə baxanda bu, ilk baxışdan qəribə görünür. Bəli, alüminium poladdan cəmi 35 faiz ağırlığındadır, həcm həcminə görə dəyişir, lakin yüksək möhkəmlikli poladlar yüksək möhkəmlikli alüminiumlardan ən azı üç dəfə daha möhkəmdir. Niyə təyyarələri nazik poladdan düzəltməyək?

Bu, alüminium və poladdan hazırlanmış ekvivalent konstruksiyaların əyilməyə qarşı müqaviməti ilə bağlı idi. Əgər hər fut üçün eyni çəkiyə malik alüminium və polad borulardan başlasaq və divar qalınlığını azaltsaq, polad boru əvvəlcə əyilir, çünki onun materialı alüminiumdan cəmi üçdə biri qədər qalın olduğundan, özünü bərkitmə qabiliyyəti daha azdır.

1970-ci illərdə çərçivə ustası Frank Kamillieri ilə işləyirdim. Ondan daha yüngül və sərt çərçivələr hazırlamaq üçün niyə daha böyük diametrli polad borulardan və nazik divarlardan istifadə etmədiyimizi soruşanda o, dedi: "Bunu edərkən, mühərrik dayaqları kimi əşyaların çatlamasının qarşısını almaq üçün onlara bir dəstə material əlavə etməli olursunuz ki, çəki qənaəti aradan qalxsın".

Kawasaki ilk dəfə 1970-ci illərin əvvəllərində zavod MX motosikletlərində alüminium yelləncək qollarını tətbiq etdi; digərləri də eyni şeyi etdi. Daha sonra 1980-ci ildə Yamaha Kenny Roberts-i kvadrat hissəli ekstrüde edilmiş alüminium borudan hazırlanmış çərçivəsi olan 500 iki vuruşlu GP motosikletinə yerləşdirdi. Çoxlu dizayn təcrübəsi tələb olundu, lakin sonda ispan mühəndisi Antonio Cobasın ideyalarından istifadə edərək Yamaha-nın GP yol yarış çərçivələri bu günün tanış böyük ikiqat alüminium şüalarına çevrildi.

Əlbəttə ki, digər uğurlu şassi növləri də mövcuddur — məsələn, Ducati-nin polad borulu "barmaqlığı", 1990-cı illərin əvvəllərində isə John Britten-in "dəri və sümük" karbon lifli şassisi. Lakin bu gün ikiqat alüminium şüalı şassilər dominant hala gəlib. Əminəm ki, davamlı boltlama nöqtələri və adi sübut olunmuş həndəsəsi olduğu təqdirdə işlək bir şassi qəliblənmiş kontrplakdan hazırlana bilər.

Polad və alüminium arasındakı digər əhəmiyyətli fərq, poladın yorğunluq limiti adlanan bir şeyə sahib olmasıdır: iş gərginliyi səviyyəsinin aşağısında hissənin ömrü əsasən sonsuzdur. Əksər alüminium ərintilərində yorğunluq limiti yoxdur, buna görə də alüminium korpuslar planlaşdırılan saatlarla istifadə üçün "ömürlüdür". Bu limitin altında polad bizim səhvlərimizi bağışlayır, lakin alüminium görünməz daxili yorğunluq zədəsi şəklində bütün təhqirləri xatırlayır.

1990-cı illərin gözəl GP şassisi heç vaxt kütləvi istehsal üçün əsas ola bilməzdi. Həmin şassilər emal olunmuş, preslənmiş və tökmə alüminium elementlərdən qaynaqlanmış hissələrdən ibarət idi. Bu, təkcə mürəkkəb deyil, həm də hər üç ərintidən qarşılıqlı qaynaq edilə bilən olmasını tələb edir. Qaynaq, istehsal robotları tərəfindən aparılsa belə, pul və vaxt tələb edir.

Bugünkü yüngül dörd vuruşlu mühərrikləri və tökmə şassiləri mümkün edən texnologiya, əridilmiş alüminium üzərində dərhal əmələ gələn alüminium oksid təbəqələrini udmayan aşağı turbulentlikli qəlib doldurma üsullarıdır. Bu cür təbəqələr metalda zəiflik zonaları əmələ gətirir ki, keçmişdə kifayət qədər möhkəmlik əldə etmək üçün tökmələrin daha qalın olmasını tələb edirdi. Bu yeni proseslərdən alınan tökmə hissələr olduqca mürəkkəb ola bilər, lakin bugünkü alüminium şassilər bir tərəfdən sayıla bilən qaynaqlarla yığıla bilər. Yeni tökmə üsullarının istehsal motosikletlərində 30 və ya daha çox funt çəkiyə qənaət etdiyi təxmin edilir.

Çeliklərin geniş çeşidi ilə birlikdə alüminium insan sivilizasiyasının əsas işçi atı olsa da, müasir motosikletlər üçün bundan daha artıqdır. Bu, velosipedin əsas hissəsidir və o qədər geniş yayılmışdır ki, onu demək olar ki, görmürük və ya maşının performansının nə qədər böyük hissəsini ona borclu olduğumuzu qəbul etmirik.


Yazı vaxtı: 20 iyun 2019