Το αλουμίνιο είναι παντού όπου απαιτείται είτε ελαφριά δομή είτε υψηλή θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα.Το τυπικό sportbike έχει αλουμινένιο μπλοκ κυλίνδρων, κεφαλή και στροφαλοθάλαμους, συν ένα συγκολλημένο πλαίσιο αλουμινίου και ψαλίδι.Εντός του κινητήρα, η κρίσιμη εφαρμογή αλουμινίου είναι τα έμβολά του, τα οποία μεταφέροντας τη θερμότητα τόσο καλά μπορούν να επιβιώσουν από την έκθεση σε θερμοκρασίες καύσης πολύ πάνω από το σημείο τήξης τους.Οι τροχοί, τα θερμαντικά σώματα ψυκτικού και λαδιού, οι μοχλοί χειρός και οι βραχίονες τους, οι κορώνες του πιρουνιού στο επάνω και (συχνά) κάτω, οι άνω σωλήνες πιρουνιού (σε πιρούνια USD), οι δαγκάνες των φρένων και οι κύριοι κύλινδροι είναι επίσης από αλουμίνιο.

Όλοι έχουμε κοιτάξει με θαυμασμό ένα αλουμινένιο σασί του οποίου οι συγκολλήσεις μοιάζουν με τη μυθική πεσμένη στοίβα από μάρκες πόκερ.Μερικά από αυτά τα σασί και τα ψιλόβραχυα, όπως αυτά των δίχρονων δρομέων 250 της Aprilia, είναι χαριτωμένα έργα τέχνης.

Το αλουμίνιο μπορεί να κραματοποιηθεί και να υποβληθεί σε θερμική επεξεργασία σε αντοχές μεγαλύτερες από αυτές του μαλακού χάλυβα (60.000 psi εφελκυστικό), ωστόσο τα περισσότερα κράματα κατεργάζονται γρήγορα και εύκολα.Το αλουμίνιο μπορεί επίσης να χυθεί, να σφυρηλατηθεί ή να εξωθηθεί (με αυτόν τον τρόπο κατασκευάζονται ορισμένες πλευρικές δοκοί του πλαισίου).Η υψηλή θερμική αγωγιμότητα του αλουμινίου κάνει τη συγκόλλησή του να απαιτεί μεγάλη ένταση ρεύματος και το θερμό μέταλλο πρέπει να προστατεύεται από το ατμοσφαιρικό οξυγόνο με θωράκιση αδρανούς αερίου (TIG ή τόξο ελικοειδούς).

Αν και το αλουμίνιο απαιτεί μεγάλες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας για να κερδίσει από το μετάλλευμα βωξίτη του, από τη στιγμή που υπάρχει σε μεταλλική μορφή, κοστίζει λίγο στην ανακύκλωση και δεν χάνεται στη σκουριά, όπως μπορεί να είναι ο χάλυβας.

Οι πρώτοι κατασκευαστές κινητήρων μοτοσυκλετών υιοθέτησαν γρήγορα το τότε νέο μέταλλο για στροφαλοθάλαμους, το οποίο διαφορετικά θα έπρεπε να είναι από χυτοσίδηρο που ζύγιζε σχεδόν τρεις φορές περισσότερο.Το καθαρό αλουμίνιο είναι πολύ μαλακό—θυμάμαι τον θυμό της μητέρας μου που ο πατέρας μου χρησιμοποίησε τον διπλό λέβητα 1.100 κραμάτων της ως αυτοσχέδια παγίδα BB: Ο πυθμένας του έγινε μια μάζα από λακκάκια.

Η αυξημένη αντοχή ενός απλού κράματος με χαλκό ανακαλύφθηκε σύντομα, και ήταν ένα τέτοιο κράμα που χρησιμοποίησε ο πρωτοπόρος του αυτοκινήτου WO Bentley στα πειραματικά έμβολα αλουμινίου πριν από τον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο.Σε δοκιμές back-to-back με τα έμβολα από χυτοσίδηρο που κυριαρχούσαν τότε, τα έμβολα αλουμινίου της Bentley που δοκίμασαν πρώτη φορά αύξησαν αμέσως την ισχύ.Έτρεχαν πιο ψυχρά, ζέσταιναν λιγότερο το εισερχόμενο μείγμα καυσίμου-αέρα και διατήρησαν περισσότερη πυκνότητα.Σήμερα, τα έμβολα αλουμινίου χρησιμοποιούνται παγκοσμίως σε κινητήρες αυτοκινήτων και μοτοσυκλετών.

Μέχρι τον ερχομό του αεροσκάφους 787 ενισχυμένο με ανθρακονήματα-πλαστικό αεροσκάφος της Boeing, ήταν βασικό γεγονός της αεροπορίας ότι σχεδόν το άδειο βάρος κάθε αεροπλάνου ήταν 60 τοις εκατό αλουμίνιο.Κοιτάζοντας τα σχετικά βάρη και τις αντοχές του αλουμινίου και του χάλυβα, αυτό στην αρχή φαίνεται περίεργο.Ναι, το αλουμίνιο ζυγίζει μόνο 35 τοις εκατό όσο ο χάλυβας, όγκος για όγκο, αλλά οι χάλυβες υψηλής αντοχής είναι τουλάχιστον τρεις φορές ισχυρότεροι από τα αλουμίνια υψηλής αντοχής.Γιατί να μην κατασκευάσετε αεροπλάνα από λεπτό ατσάλι;

Κατέληξε στην αντίσταση στο λυγισμό ισοδύναμων κατασκευών από αλουμίνιο και χάλυβα.Αν ξεκινήσουμε με σωλήνες αλουμινίου και χάλυβα του ίδιου βάρους ανά πόδι, και μειώσουμε το πάχος του τοιχώματος, ο χαλύβδινος σωλήνας κουμπώνει πρώτα επειδή το υλικό του, που είναι μόνο το ένα τρίτο του πάχους του αλουμινίου, έχει πολύ λιγότερη ικανότητα αυτο-στήριξης.

Κατά τη δεκαετία του 1970, δούλεψα με τον κατασκευαστή πλαισίων Frank Camillieri.Όταν τον ρώτησα γιατί δεν χρησιμοποιήσαμε σωλήνες από χάλυβα μεγαλύτερης διαμέτρου με λεπτότερο τοίχωμα για να φτιάξουμε ελαφρύτερα, πιο άκαμπτα κουφώματα, είπε, «Όταν το κάνετε αυτό, θα διαπιστώσετε ότι πρέπει να προσθέσετε ένα σωρό υλικό σε υλικά όπως στηρίγματα κινητήρα. κρατήστε τα να μην σπάσουν, έτσι ώστε να εξαφανιστεί η εξοικονόμηση βάρους».

Η Kawasaki υιοθέτησε για πρώτη φορά ψαλίδια αλουμινίου στα εργοστασιακά της ποδήλατα MX στις αρχές της δεκαετίας του 1970.οι άλλοι ακολούθησαν το παράδειγμά τους.Στη συνέχεια, το 1980, η Yamaha έβαλε τον Kenny Roberts σε ένα δίχρονο ποδήλατο GP 500, του οποίου το πλαίσιο κατασκευάστηκε από εξωθημένο σωλήνα αλουμινίου τετράγωνης διατομής.Ήταν απαραίτητος πολύς σχεδιαστικός πειραματισμός, αλλά τελικά, χρησιμοποιώντας τις ιδέες του Ισπανού μηχανικού Antonio Cobas, τα πλαίσια αγώνων δρόμου GP της Yamaha εξελίχθηκαν στις γνωστές μεγάλες δίδυμες δοκούς αλουμινίου του σήμερα.

Σίγουρα υπάρχουν επιτυχημένα σασί και άλλων τύπων—το «πέργκο» από χαλύβδινο σωλήνα της Ducati για ένα και το πλαίσιο από ανθρακονήματα «skin and bones» του John Britten στις αρχές της δεκαετίας του 1990.Όμως, τα σασί με δύο δοκούς αλουμινίου έχουν γίνει κυρίαρχα σήμερα.Είμαι βέβαιος ότι ένα λειτουργικό πλαίσιο θα μπορούσε να κατασκευαστεί από χυτευμένο κόντρα πλακέ, υπό την προϋπόθεση ότι θα είχε ανθεκτικά σημεία βιδώματος και τη συνηθισμένη αποδεδειγμένη γεωμετρία.

Μια άλλη σημαντική διαφορά μεταξύ χάλυβα και αλουμινίου είναι ότι ο χάλυβας έχει αυτό που ονομάζεται όριο κόπωσης: ένα επίπεδο τάσης εργασίας κάτω από το οποίο η διάρκεια ζωής του εξαρτήματος είναι ουσιαστικά άπειρη.Τα περισσότερα κράματα αλουμινίου δεν διαθέτουν όριο κόπωσης, γι' αυτό και οι αεροσκάφη αλουμινίου «ζωούν» για προγραμματισμένο αριθμό ωρών χρήσης.Κάτω από αυτό το όριο, ο χάλυβας μας συγχωρεί τις παραβάσεις μας, αλλά το αλουμίνιο θυμάται όλες τις προσβολές με τη μορφή αόρατης εσωτερικής ζημιάς από κόπωση.

Το όμορφο σασί GP της δεκαετίας του 1990 δεν θα μπορούσε ποτέ να αποτελέσει βάση για μαζική παραγωγή.Αυτά τα σασί αποτελούνταν από τεμάχια συγκολλημένα μεταξύ τους από κατεργασμένα, συμπιεσμένα στοιχεία και στοιχεία από χυτό αλουμίνιο.Όχι μόνο είναι πολύπλοκο, αλλά απαιτεί και τα τρία κράματα να είναι αμοιβαία συγκολλήσιμα.Η συγκόλληση κοστίζει χρήμα και χρόνο, ακόμα κι αν εκτελείται από ρομπότ παραγωγής.

Η τεχνολογία που κατέστησε δυνατούς τους σημερινούς ελαφρούς τετράχρονους κινητήρες και το χυτό πλαίσιο είναι οι μέθοδοι πλήρωσης καλουπιού χαμηλού στροβιλισμού που δεν παρασύρουν τα φιλμ οξειδίου του αλουμινίου που σχηματίζονται αμέσως στο λιωμένο αλουμίνιο.Τέτοιες μεμβράνες σχηματίζουν ζώνες αδυναμίας στο μέταλλο που, στο παρελθόν, απαιτούσαν τα χυτά να είναι πολύ παχύτερα για να επιτευχθεί επαρκής αντοχή.Τα χυτά μέρη από αυτές τις νέες διεργασίες μπορεί να είναι αρκετά περίπλοκα, ωστόσο το σημερινό πλαίσιο αλουμινίου μπορεί να συναρμολογηθεί με συγκολλήσεις που μπορούν να μετρηθούν από το ένα χέρι.Υπολογίζεται ότι οι νέες μέθοδοι χύτευσης εξοικονομούν 30 ή περισσότερα κιλά βάρους στις μοτοσυκλέτες παραγωγής.

Μαζί με τη μεγάλη ποικιλία από χάλυβα, το αλουμίνιο είναι ένα βασικό εργαλείο του ανθρώπινου πολιτισμού, αλλά είναι κάτι παραπάνω από αυτό για τις σύγχρονες μοτοσυκλέτες.Είναι το κρέας ενός ποδηλάτου, τόσο πανταχού παρόν που μετά βίας το βλέπουμε ή αναγνωρίζουμε πόση από τις επιδόσεις του μηχανήματος οφείλουμε σε αυτό.