El aluminio está presente en todas partes donde se requiere una estructura ligera o una alta conductividad térmica y eléctrica. Una motocicleta deportiva típica cuenta con un bloque de cilindros, culata y cárter de aluminio, además de un chasis y basculante soldados. Dentro del motor, la aplicación crucial del aluminio se encuentra en los pistones, que, gracias a su excelente conductividad térmica, pueden soportar temperaturas de combustión muy superiores a su punto de fusión. Las ruedas, los radiadores de refrigerante y aceite, las manetas de freno y sus soportes, las coronas superior e inferior de la horquilla (a menudo), los tubos superiores de la horquilla (en horquillas invertidas), las pinzas de freno y los cilindros maestros también son de aluminio.
Todos hemos contemplado con admiración un chasis de aluminio cuyas soldaduras recuerdan a la legendaria pila de fichas de póker caídas. Algunos de estos chasis y basculantes, como los de las motos de competición de dos tiempos de Aprilia de 250 cc, son auténticas obras de arte.
El aluminio se puede alear y someter a tratamiento térmico para alcanzar resistencias superiores a las del acero dulce (60 000 psi de resistencia a la tracción), y la mayoría de las aleaciones se mecanizan con rapidez y facilidad. También se puede fundir, forjar o extruir (como se hace con algunas vigas laterales del chasis). Su alta conductividad térmica exige una alta intensidad de corriente para su soldadura, y el metal caliente debe protegerse del oxígeno atmosférico mediante protección con gas inerte (TIG o arco de helio).
Aunque la extracción del aluminio a partir del mineral de bauxita requiere grandes cantidades de electricidad, una vez que existe en forma metálica, su reciclaje resulta económico y no se oxida, como sí puede ocurrir con el acero.
Los primeros fabricantes de motores de motocicleta adoptaron rápidamente este metal, entonces novedoso, 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 rabia de mi madre cuando mi padre usó su olla de doble fondo de aleación 1100 como trampa improvisada para balines: el fondo se llenó de hoyuelos.
Pronto se descubrió la mayor resistencia de una aleación simple con cobre, y fue precisamente esta aleación la que el pionero del automovilismo W.O. Bentley utilizó en sus pistones experimentales de aluminio antes de la Primera Guerra Mundial. En pruebas comparativas con los pistones de hierro fundido, que eran los predominantes en aquel entonces, los primeros pistones de aluminio de Bentley aumentaron inmediatamente la potencia. 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 Boeing 787, fabricado con plástico reforzado con fibra de carbono, era un hecho fundamental en la aviación que casi el 60 % del peso en vacío de un avión correspondía al aluminio. Si comparamos el peso y la resistencia del aluminio y el acero, esto puede parecer extraño. Si bien el aluminio pesa solo el 35 % del acero en volumen, 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 delgado?
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, al tener solo un tercio del espesor del aluminio, tiene mucha menos capacidad de autoalineación.
Durante la década de 1970, trabajé con el constructor de cuadros Frank Camillieri. Cuando le pregunté por qué no usábamos tubos de acero de mayor diámetro y pared más delgada para hacer cuadros más ligeros y rígidos, me dijo: "Cuando haces eso, te das cuenta de que tienes que añadir mucho material a cosas como los soportes del motor para evitar que se agrieten, por lo que ese ahorro de peso desaparece".
Kawasaki fue la primera en adoptar basculantes de aluminio en sus motos de motocross de fábrica a principios de la década de 1970; los demás fabricantes siguieron su ejemplo. En 1980, Yamaha puso a Kenny Roberts al volante de una moto de GP de 500 cc y dos tiempos cuyo chasis estaba fabricado con tubos de aluminio extruido de sección cuadrada. Fue necesaria mucha experimentación en el diseño, pero finalmente, gracias a las ideas del ingeniero español Antonio Cobas, los chasis de las motos de GP de Yamaha evolucionaron hasta convertirse en los característicos chasis de doble viga de aluminio que conocemos hoy en día.
Ciertamente, existen chasis exitosos de otros tipos, como el de estructura tubular de acero de Ducati y el chasis de fibra de carbono de John Britten de principios de los 90. Pero los chasis de doble viga de aluminio se han convertido en la norma hoy en día. Estoy seguro de que se podría fabricar un chasis funcional con madera contrachapada moldeada, siempre que contara con puntos de fijación resistentes y la geometría habitual ya 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 un límite de fatiga, razón por la cual las estructuras de los aviones de aluminio se diseñan para un número determinado de horas de uso. Por debajo de este límite, el acero tolera bien los daños, pero el aluminio los deja marcados por un daño interno invisible debido a la fatiga.
Los magníficos chasis GP de los años 90 jamás podrían haber servido de base para la producción en masa. Dichos chasis estaban compuestos por piezas soldadas a partir de elementos de aluminio mecanizados, prensados y fundidos. Esto no solo es complejo, sino que además requiere que las tres aleaciones sean soldables entre sí. La soldadura cuesta dinero y tiempo, incluso si la realizan robots de producción.
La tecnología que ha hecho posible los motores de cuatro tiempos ligeros y los chasis fundidos actuales se basa en métodos de llenado de moldes de baja turbulencia que evitan la formación de las películas de óxido de aluminio que se generan instantáneamente en el aluminio fundido. Estas películas crean zonas de debilidad en el metal que, en el pasado, obligaban a fabricar piezas fundidas mucho más gruesas para lograr la resistencia adecuada. Las piezas fundidas mediante estos nuevos procesos pueden ser bastante complejas, pero los chasis de aluminio actuales se pueden ensamblar con muy pocas soldaduras. Se estima que los nuevos métodos de fundición permiten ahorrar 14 kg o más de peso en las motocicletas de producción.
Junto con la gran variedad de aceros, el aluminio es un material fundamental para la civilización humana, pero para las motocicletas modernas es mucho más que eso. Es la esencia de una moto, tan omnipresente que apenas lo vemos ni nos damos cuenta de cuánto del rendimiento de la máquina le debemos.
Fecha de publicación: 20 de junio de 2019