Ál er alls staðar þar sem krafist er annað hvort léttrar uppbyggingar eða mikillar varma- og rafleiðni. Algengt sporthjól er með strokkablokk, haus og sveifarhús úr áli, auk soðins álgrindar og sveifararms. Innan vélarinnar eru stimplar þess mikilvægastir, sem með því að leiða hita svo vel þola brunahita langt yfir bræðslumarki þeirra. Hjól, kælivökva- og olíukælar, handföng og festingar þeirra, efri og (oft) neðri gaffalkrónur, efri gaffalrör (í USD göfflum), bremsuklossar og aðalbremsuklossar eru einnig úr áli.
Við höfum öll starað í aðdáun á álgrind þar sem suðusamsetningarnar minna á fræga fallna stafla af pókerpeningum. Sumir af þessum grindum og sveifluarmum, eins og þeir á tveggja strokka 250 kappakstursvélunum frá Aprilia, eru glæsileg listaverk.
Ál er hægt að blanda saman og hitameðhöndla þar til styrkurinn er meiri en hjá mjúku stáli (60.000 psi togþol), en flestar málmblöndur eru fljótt og auðveldlega unnar. Einnig er hægt að steypa, smíða eða pressa ál (sem er hvernig sumir hliðarbjálkar undirvagnsins eru búnir til). Mikil varmaleiðni áls gerir það að verkum að það þarfnast mikils straums við suðu og heita málminn verður að vera verndaður fyrir súrefni í andrúmsloftinu með óvirkum gasvörn (TIG eða heli-boga).
Þó að ál þurfi mikla rafmagn til að vinna úr báxítmálmgrýti sínu, þá kostar það lítið að endurvinna það þegar það er komið í málmform og það ryðgar ekki eins og stál getur gert.
Fyrstu framleiðendur mótorhjólavéla tóku fljótt upp þáverandi nýja málminn fyrir sveifarhús, sem annars hefði þurft að vera úr steypujárni og vó næstum þrisvar sinnum meira. Hreint ál er mjög mjúkt - ég man reiði mömmu minnar yfir því að pabbi notaði tvöfalda katlana sína úr 1.100 málmblöndu sem tilbúna loftkælingargildru: Botninn á honum varð að massa af dældum.
Aukinn styrkur einfaldrar málmblöndu með kopar var fljótlega uppgötvaður, og það var slík málmblöndu sem bílabrautryðjandinn WO Bentley notaði í tilraunakenndum álblöndum sínum fyrir fyrri heimsstyrjöldina. Í endurteknum prófunum gegn steypujárnsstimplum sem þá voru ríkjandi, juku fyrstu tilraunir Bentley með álblöndum strax aflið. Þeir gengu kaldari, hituðu minna innkomandi eldsneytis-loftblönduna og varðveittu meira af eðlisþyngd hennar. Í dag eru álblöndum almennt notaðir í bíla- og mótorhjólavélum.
Þangað til Boeing 787 farþegaflugvélin, sem var styrkt úr kolefnistrefjum og plasti, kom á markað var það grundvallaratriði í flugmálum að tómþyngd nánast allra flugvéla var 60 prósent ál. Ef litið er á hlutfallslegan þyngd og styrk áls og stáls virðist þetta í fyrstu undarlegt. Já, ál vegur aðeins 35 prósent af þyngra en stál, rúmmál fyrir rúmmál, en hástyrktarstál er að minnsta kosti þrisvar sinnum sterkara en hástyrktarál. Hvers vegna ekki að smíða flugvélar úr þunnu stáli?
Þetta snerist um viðnám gegn beygju í sambærilegum mannvirkjum úr áli og stáli. Ef við byrjum með ál- og stálrörum með sömu þyngd á fet og minnkum veggþykktina, þá beygist stálrörið fyrst vegna þess að efnið, sem er aðeins þriðjungur þykkara en álið, hefur mun minni sjálfstyrkingargetu.
Á áttunda áratugnum vann ég með rammasmiðnum Frank Camillieri. Þegar ég spurði hann hvers vegna við notuðum ekki stærri stálrör með þynnri veggjum til að búa til léttari og stífari ramma, sagði hann: „Þegar maður gerir það kemst maður að því að maður þarf að bæta við miklu efni í hluti eins og vélarfestingar til að koma í veg fyrir að þær springi, þannig að þyngdarsparnaðurinn hverfur.“
Kawasaki tók fyrst upp álsveifarmar í verksmiðjumótorhjólum sínum snemma á áttunda áratugnum; hin fylgdu í kjölfarið. Árið 1980 setti Yamaha Kenny Roberts á 500 tvígengis GP hjól þar sem ramminn var smíðaður úr ferköntuðum pressuðum álrörum. Miklar tilraunir í hönnun voru nauðsynlegar, en að lokum, með hugmyndum spænska verkfræðingsins Antonio Cobas, þróuðust GP götukeppnisrammar Yamaha í þá kunnuglegu stóru tvöföldu álgrindur sem við þekkjum í dag.
Vissulega eru til aðrar gerðir af undirvagnum sem hafa notið góðs af þeim — til dæmis stálrörsgrindurnar frá Ducati og kolefnisgrindurnar frá John Britten frá byrjun tíunda áratugarins. En tvöfaldir álgrindargrindur eru orðnar ráðandi í dag. Ég er viss um að hægt væri að smíða nothæfan undirvagn úr mótuðum krossviði, að því gefnu að hann hefði endingargóða boltapunkta og hefðbundna, sannaða lögun.
Annar mikilvægur munur á stáli og áli er að stál hefur það sem kallað er þreytumörk: vinnuálagsstig þar sem líftími hlutarins er í raun óendanlegur. Flestar álblöndur skortir þreytumörk, og þess vegna eru flugvélarskrokk úr áli „líftímaþolnir“ í áætlaðan fjölda klukkustunda notkunar. Undir þessum mörkum fyrirgefur stál okkur syndir okkar, en ál man eftir öllum móðgunum í formi ósýnilegra innri þreytuskemmda.
Fallega GP-undirvagninn frá tíunda áratugnum hefði aldrei getað verið grunnur að fjöldaframleiðslu. Þessir undirvagnar voru úr hlutum sem voru soðnir saman úr vélrænum, pressuðum og steyptum álfrumefnum. Það er ekki aðeins flókið, heldur krefst það þess að allar þrjár málmblöndurnar séu gagnkvæmt suðuhæfar. Suða kostar peninga og tíma, jafnvel þótt hún sé framkvæmd af framleiðsluvélmennum.
Tæknin sem hefur gert nútíma léttar fjórgengisvélar og steypta undirvagna mögulegar er aðferðir við að fylla móta með litlum ókyrrð sem halda ekki í sér áloxíðfilmum sem myndast samstundis á bráðnu áli. Slíkar filmur mynda veikleikasvæði í málminum sem áður fyrr krafðist þess að steypurnar væru mun þykkari til að ná fullnægjandi styrk. Steyptir hlutar úr þessum nýju ferlum geta verið nokkuð flóknir, en samt er hægt að setja saman álundirvagna nútímans með suðu sem hægt er að telja á annarri hendi. Talið er að nýju steypuaðferðirnar spari 30 pund eða meira af þyngd í framleiðslumótorhjólum.
Ásamt fjölbreyttu úrvali stáltegunda er ál grunnvinnuhestur mannkynsins, en það er meira en það fyrir nútíma mótorhjól. Það er kjarninn í mótorhjóli, svo útbreiddur að við sjáum það varla eða gerum okkur grein fyrir því hversu mikið af afköstum vélarinnar við eigum því að þakka.
Birtingartími: 20. júní 2019