Ամեն ինչ, ինչ դուք երբևէ ցանկացել եք իմանալ ալյումինի (մեղմ պողպատե քառակուսի խողովակ) մասին

Ալյումինը առկա է ամենուր, որտեղ պահանջվում է կա՛մ թեթև կառուցվածք, կա՛մ բարձր ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակություն: Սովորական սպորտային մոտոցիկլետն ունի ալյումինե գլանային բլոկ, գլխիկ և շարժիչի պատյաններ, գումարած եռակցված ալյումինե շասսի և ճոճանակ: Շարժիչի մեջ ալյումինի կարևորագույն կիրառությունը նրա մխոցներն են, որոնք, ջերմությունը լավ հաղորդելով, կարողանում են դիմանալ իրենց հալման կետից շատ ավելի բարձր այրման ջերմաստիճաններին: Անիվները, սառեցնող հեղուկի և յուղի ռադիատորները, ձեռքի լծակները և դրանց հենարանները, վերին և (հաճախ) ստորին պատառաքաղի գլխիկները, վերին պատառաքաղի խողովակները (USD պատառաքաղներով), արգելակային տրամաչափերը և գլխավոր գլանները նույնպես ալյումինե են:

Մենք բոլորս հիացմունքով նայել ենք ալյումինե շասսիին, որի եռակցման մասերը նման են պոկերի չիպսերի լեգենդար կույտի։ Այս շասսիներից և ճոճանակներից մի քանիսը, ինչպիսիք են Aprilia-ի երկտակտային 250 մրցարշավային մեքենաները, նրբագեղ արվեստի գործեր են։

Ալյումինը կարող է համաձուլվել և ջերմային մշակում անցնել մեղմ պողպատից ավելի մեծ ամրության (60,000 psi ձգման ուժով), սակայն համաձուլվածքների մեծ մասը մշակվում է արագ և հեշտությամբ: Ալյումինը կարող է նաև ձուլվել, կռվել կամ արտամղվել (այդպես էլ պատրաստվում են որոշ շասսիի կողային ձողեր): Ալյումինի բարձր ջերմահաղորդականությունը պահանջում է մեծ ամպերաժ, և տաք մետաղը պետք է պաշտպանված լինի մթնոլորտային թթվածնից իներտ գազի պաշտպանությամբ (TIG կամ ուղղաձիգ աղեղ):

Չնայած ալյումինը բոքսիտի հանքաքարից արդյունահանելու համար մեծ քանակությամբ էլեկտրաէներգիա է պահանջում, մետաղական տեսքով այն քիչ է վերամշակվում և չի կորչում ժանգոտման պատճառով, ի տարբերություն պողպատի։

Մոտոցիկլետների շարժիչների վաղ արտադրողները արագորեն ընդունեցին այդ ժամանակվա նոր մետաղը իրենց շարժիչների համար, որոնք հակառակ դեպքում պետք է լինեին գրեթե երեք անգամ ավելի ծանր թուջից։ Մաքուր ալյումինը շատ փափուկ է. հիշում եմ մորս զայրույթը, երբ հայրս իր 1100 մետաղալարից բաղկացած կրկնակի կաթսան օգտագործեց որպես իմպրովիզացված BB թակարդ. դրա հատակը վերածվեց փոսիկների կույտի։

Շուտով հայտնաբերվեց պարզ համաձուլվածքի և պղնձի բարձրացված ամրությունը, և հենց այդպիսի համաձուլվածք էր, որը ավտոմոբիլային ռահվիրա Վ.Օ. Բենթլին օգտագործեց Առաջին համաշխարհային պատերազմից առաջ իր փորձարարական ալյումինե մխոցներում: Այդ ժամանակ գերիշխող թուջե մխոցների վրա անընդմեջ փորձարկումների ժամանակ Բենթլիի առաջին փորձի ալյումինե մխոցները անմիջապես մեծացրին հզորությունը: Դրանք աշխատում էին ավելի զով, ավելի քիչ տաքացնում էին մուտքային վառելիք-օդ խառնուրդը և պահպանում էին դրա խտությունը: Այսօր ալյումինե մխոցները համընդհանուր օգտագործվում են ավտոմեքենաների և մոտոցիկլետների շարժիչներում:

Մինչև Boeing-ի ածխածնային մանրաթելից ամրացված պլաստիկ 787 ինքնաթիռի ի հայտ գալը, ավիացիայի հիմնական փաստն այն էր, որ գրեթե յուրաքանչյուր ինքնաթիռի դատարկ քաշի 60 տոկոսը կազմված էր ալյումինից: Ալյումինի և պողպատի հարաբերական քաշին և ամրությանը նայելով՝ սկզբում սա տարօրինակ է թվում: Այո, ալյումինը կշռում է պողպատի միայն 35 տոկոսը՝ ծավալի առ ծավալ, բայց բարձր ամրության պողպատները առնվազն երեք անգամ ավելի ամուր են, քան բարձր ամրության ալյումինները: Ինչո՞ւ ինքնաթիռներ չկառուցել բարակ պողպատից:

Այն հանգեցրեց ալյումինի և պողպատի համարժեք կառուցվածքների ծռման դիմադրությանը: Եթե սկսենք ալյումինե և պողպատե խողովակներից, որոնք ունեն նույն քաշը մեկ ոտնաչափի համար, և նվազեցնենք պատի հաստությունը, պողպատե խողովակն է առաջինը ծռվում, քանի որ դրա նյութը, լինելով ալյումինի հաստության ընդամենը մեկ երրորդով պակաս, ունի շատ ավելի քիչ ինքնաամրացման ունակություն:

1970-ականներին ես աշխատում էի շրջանակներ կառուցող Ֆրենկ Կամիլյերիի հետ։ Երբ ես նրան հարցրի, թե ինչու մենք չենք օգտագործում ավելի մեծ տրամագծով, բարակ պատերով պողպատե խողովակներ՝ ավելի թեթև և կոշտ շրջանակներ պատրաստելու համար, նա ասաց. «Երբ դա անում ես, հասկանում ես, որ պետք է մեծ քանակությամբ նյութեր ավելացնես շարժիչի հենարաններին, որպեսզի դրանք չճաքեն, որպեսզի քաշի խնայողությունը վերանա»։

Kawasaki-ն առաջին անգամ ալյումինե ճոճանակներ կիրառեց իր գործարանային MX մոտոցիկլետների վրա 1970-ականների սկզբին. մյուսները հետևեցին նրա օրինակին: Այնուհետև, 1980 թվականին, Yamaha-ն Քենի Ռոբերտսին տեղադրեց 500 երկտակտային GP մոտոցիկլետի վրա, որի շրջանակը պատրաստված էր քառակուսի հատվածքի արտամղված ալյումինե խողովակից: Անհրաժեշտ էր շատ դիզայներական փորձարկումներ, բայց ի վերջո, իսպանացի ինժեներ Անտոնիո Կոբասի գաղափարներն օգտագործելով, Yamaha-ի GP ճանապարհային մրցարշավների շրջանակները զարգացան և դարձան այսօրվա ծանոթ մեծ երկվորյակ ալյումինե ձողեր:

Անշուշտ, կան նաև այլ տեսակի հաջողակ շասսիներ՝ օրինակ՝ Ducati-ի պողպատե խողովակներից պատրաստված «ցանցը» և Ջոն Բրիտենի 1990-ականների սկզբի «մաշկից ու ոսկորներից» պատրաստված ածխածնային մանրաթելից պատրաստված շասսին։ Սակայն այսօր գերիշխող են դարձել երկակի ալյումինե ճառագայթային շասսիները։ Վստահ եմ, որ աշխատանքային շասսին կարող է պատրաստվել ձուլված ֆաներայից, եթե այն ունենա ամուր պտուտակային կետեր և սովորական ապացուցված երկրաչափություն։

Պողպատի և ալյումինի միջև մեկ այլ էական տարբերությունն այն է, որ պողպատն ունի այսպես կոչված հոգնածության սահման. աշխատանքային լարման մակարդակ, որի տակ մասի կյանքի տևողությունը գործնականում անսահման է: Ալյումինե համաձուլվածքների մեծ մասը հոգնածության սահման չունի, այդ իսկ պատճառով ալյումինե ինքնաթիռների շրջանակները «կյանքի տևողություն ունեն» նախատեսված ժամերի քանակի համար: Այս սահմանից ցածր պողպատը ներում է մեզ մեր խախտումները, բայց ալյումինը հիշում է բոլոր վիրավորանքները՝ անտեսանելի ներքին հոգնածության վնասի տեսքով:

1990-ականների գեղեցիկ GP շասսին երբեք չէր կարող հիմք հանդիսանալ զանգվածային արտադրության համար: Այդ շասսին բաղկացած էր մեքենայացված, սեղմված և ձուլածո ալյումինե տարրերից եռակցված մասերից: Դա ոչ միայն բարդ է, այլև պահանջում է, որ բոլոր երեք համաձուլվածքները փոխադարձաբար եռակցելի լինեն: Եռակցումը պահանջում է գումար և ժամանակ, նույնիսկ եթե այն իրականացվում է արտադրական ռոբոտների կողմից:

Այսօրվա թեթև չորստաքային շարժիչների և ձուլածո շասսիների ստեղծման հնարավորություն տված տեխնոլոգիան ցածր տուրբուլենտությամբ կաղապարի լցման մեթոդներն են, որոնք չեն ներծծում հալված ալյումինի վրա ակնթարթորեն առաջացող ալյումինի օքսիդի թաղանթները: Նման թաղանթները մետաղի մեջ թույլ գոտիներ են առաջացնում, որոնք անցյալում պահանջում էին ձուլվածքների ավելի հաստություն՝ բավարար ամրություն ստանալու համար: Այս նոր գործընթացներից ստացված ձուլածո մասերը կարող են բավականին բարդ լինել, սակայն այսօրվա ալյումինե շասսին կարելի է հավաքել մի կողմից հաշվելի եռակցումներով: Հաշվարկվում է, որ նոր ձուլման մեթոդները մոտոցիկլետների արտադրության մեջ խնայում են 30 կամ ավելի ֆունտ քաշ:

Պողպատների լայն տեսականիի հետ մեկտեղ, ալյումինը մարդկային քաղաքակրթության հիմնական աշխատանքային ձին է, բայց ժամանակակից մոտոցիկլետների համար այն ավելին է, քան դա։ Այն մոտոցիկլետի «միս» է, այնքան տարածված, որ մենք հազիվ թե տեսնում ենք այն կամ գիտակցում, թե մեքենայի աշխատանքի որքան մեծ մասը մենք պարտական ​​ենք դրան։


Հրապարակման ժամանակը. Հունիս-20-2019