El aluminio se utiliza en todos los ámbitos donde se requiere una estructura ligera o una alta conductividad térmica y eléctrica. Una moto deportiva típica tiene un bloque de cilindros, una culata y un cárter de aluminio, además de un chasis y un basculante de aluminio soldado. En el motor, la aplicación crucial del aluminio son sus pistones, que, gracias a su excelente conductividad térmica, resisten la exposición a temperaturas de combustión muy superiores a su punto de fusión. Las ruedas, los radiadores de refrigerante y aceite, las palancas y sus soportes, las coronas de la horquilla superior e inferior (a menudo), los tubos superiores de la horquilla (en las horquillas USD), las pinzas de freno y los cilindros maestros también son de aluminio.
Todos hemos contemplado con admiración un chasis de aluminio cuyas soldaduras recuerdan la legendaria pila de fichas de póker caídas. Algunos de estos chasis y basculantes, como los de las Aprilia 250 de dos tiempos, son elegantes obras de arte.
El aluminio se puede alear y tratar térmicamente para alcanzar resistencias superiores a las del acero dulce (60,000 psi de tensión), aunque la mayoría de las aleaciones se mecanizan con rapidez y facilidad. El aluminio también se puede fundir, forjar o extruir (que es como se fabrican algunas vigas laterales de chasis). La alta conductividad térmica del aluminio hace que su soldadura requiera un alto amperaje, y el metal caliente debe protegerse del oxígeno atmosférico mediante protección con gas inerte (TIG o heliarco).
Aunque el aluminio requiere grandes cantidades de electricidad para obtenerse del mineral de bauxita, una vez que existe en forma metálica, cuesta poco reciclarlo y no se oxida, como puede ocurrir con el acero.
Los primeros fabricantes de motores de motocicleta adoptaron rápidamente el entonces nuevo metal para los cárteres, que de otro modo habrían tenido que ser de hierro fundido, que pesaba casi tres veces más. El aluminio puro es muy blando; recuerdo la ira de mi madre cuando mi padre usó su baño maría de aleación 1100 como sifón improvisado: su fondo se convirtió en una masa de hoyuelos.
Pronto se descubrió la mayor resistencia de una aleación simple con cobre, y fue precisamente esta aleación la que el pionero automovilístico WO Bentley utilizó en sus pistones experimentales de aluminio antes de la Primera Guerra Mundial. En pruebas consecutivas con los pistones de hierro fundido, entonces dominantes, los primeros pistones de aluminio de Bentley aumentaron la potencia de inmediato. Funcionaban a menor temperatura, calentaban menos la mezcla de combustible y aire y conservaban mejor su densidad. Hoy en día, los pistones de aluminio se utilizan universalmente en motores de automóviles y motocicletas.
Hasta la llegada del avión 787 de Boeing, fabricado con plástico reforzado con fibra de carbono, era un hecho fundamental en la aviación que casi todos los aviones pesaban en vacío un 60 % de aluminio. Al observar los pesos y las resistencias relativos del aluminio y el acero, esto a primera vista parece extraño. Sí, el aluminio pesa solo un 35 % menos que el acero, considerando el volumen, pero los aceros de alta resistencia son al menos tres veces más resistentes que los aluminios de alta resistencia. ¿Por qué no construir aviones con acero fino?
Todo se redujo a la resistencia al pandeo de estructuras equivalentes de aluminio y acero. Si partimos de tubos de aluminio y acero del mismo peso por pie y reducimos el espesor de la pared, el tubo de acero se pandea primero porque su material, con solo un tercio del espesor del aluminio, tiene una capacidad de auto-refuerzo mucho menor.
Durante la década de 1970, trabajé con el constructor de chasis Frank Camillieri. Cuando le pregunté por qué no usábamos tubos de acero de mayor diámetro y pared más delgada para fabricar chasis más ligeros y rígidos, me dijo: «Al hacer eso, te das cuenta de que tienes que añadir mucho material a elementos como los soportes del motor para evitar que se agrieten, así que ese ahorro de peso desaparece».
Kawasaki adoptó por primera vez basculantes de aluminio en sus motos MX de fábrica a principios de la década de 1970; las demás siguieron su ejemplo. En 1980, Yamaha equipó a Kenny Roberts con una moto GP de dos tiempos de 500cc cuyo chasis estaba fabricado con tubo de aluminio extruido de sección cuadrada. Fue necesaria mucha experimentación en el diseño, pero con el tiempo, gracias a las ideas del ingeniero español Antonio Cobas, los chasis de Yamaha para carreras de carretera GP evolucionaron hasta convertirse en las conocidas vigas gemelas de aluminio de gran tamaño que conocemos hoy.
Ciertamente, existen chasis exitosos de otros tipos, como el "enrejado" de tubos de acero de Ducati, por ejemplo, y el chasis de fibra de carbono "skin and bones" de John Britten de principios de los 90. Pero los chasis de doble viga de aluminio se han vuelto predominantes hoy en día. Estoy seguro de que un chasis funcional podría fabricarse con madera contrachapada moldeada, siempre que tuviera puntos de anclaje resistentes y la geometría habitual y probada.
Otra diferencia significativa entre el acero y el aluminio es que el acero tiene lo que se denomina un límite de fatiga: un nivel de tensión de trabajo por debajo del cual la vida útil de la pieza es prácticamente infinita. La mayoría de las aleaciones de aluminio carecen de límite de fatiga, por lo que las estructuras de aluminio se "limitan" a un número planificado de horas de uso. Por debajo de este límite, el acero nos perdona nuestras ofensas, pero el aluminio recuerda todas las agresiones en forma de daños internos invisibles por fatiga.
Los hermosos chasis GP de la década de 1990 jamás habrían servido como base para la producción en masa. Estos chasis consistían en piezas soldadas a partir de elementos de aluminio mecanizado, prensado y fundido. Esto no solo es complejo, sino que requiere que las tres aleaciones sean mutuamente soldables. La soldadura cuesta dinero y tiempo, incluso si se realiza con robots de producción.
La tecnología que ha hecho posibles los ligeros motores de cuatro tiempos y los chasis de fundición actuales son los métodos de llenado de moldes de baja turbulencia que evitan el arrastre de las películas de óxido de aluminio que se forman instantáneamente sobre el aluminio fundido. Estas películas forman zonas de debilidad en el metal que, en el pasado, requerían piezas fundidas mucho más gruesas para lograr la resistencia adecuada. Las piezas fundidas obtenidas mediante estos nuevos procesos pueden ser bastante complejas; sin embargo, los chasis de aluminio actuales pueden ensamblarse con soldaduras que se pueden contar con una mano. Se estima que los nuevos métodos de fundición ahorran 13,6 kg o más de peso en las motocicletas de producción.
Junto con la amplia variedad de aceros, el aluminio es un elemento básico de la civilización humana, pero es mucho más que eso para las motocicletas modernas. Es la esencia de una moto, tan omnipresente que apenas lo vemos o reconocemos cuánto del rendimiento de la máquina le debemos.
Hora de publicación: 20 de junio de 2019