जिथे हलकी रचना किंवा उच्च औष्णिक आणि विद्युत वाहकतेची आवश्यकता असते, तिथे ॲल्युमिनियमचा वापर केला जातो. सर्वसाधारण स्पोर्टबाईकमध्ये ॲल्युमिनियमचा सिलेंडर ब्लॉक, हेड आणि क्रँककेस, तसेच वेल्डेड ॲल्युमिनियम चेसिस आणि स्विंगआर्म असतो. इंजिनमध्ये, ॲल्युमिनियमचा सर्वात महत्त्वाचा वापर पिस्टनमध्ये होतो, जे उष्णतेचे उत्तम वहन करत असल्यामुळे, त्यांच्या वितळणबिंदूपेक्षा खूप जास्त असलेल्या ज्वलनाच्या तापमानातही टिकून राहू शकतात. चाके, कूलंट आणि ऑइल रेडिएटर्स, हँड लिव्हर्स आणि त्यांचे ब्रॅकेट्स, वरचे आणि (बऱ्याचदा) खालचे फोर्क क्राउन्स, वरच्या फोर्क ट्यूब्स (यूएसडी फोर्कमध्ये), ब्रेक कॅलिपर्स आणि मास्टर सिलेंडर्स हे देखील ॲल्युमिनियमचे असतात.
आपण सर्वांनीच अशा ॲल्युमिनियम चेसिसकडे कौतुकाने पाहिले आहे, ज्याचे वेल्ड्स एखाद्या दंतकथेतील पडलेल्या पोकर चिप्सच्या ढिगाऱ्यासारखे दिसतात. यापैकी काही चेसिस आणि स्विंगआर्म्स, जसे की एप्रिलियाच्या टू-स्ट्रोक २५० रेसर्सचे, कलेचे उत्कृष्ट नमुने आहेत.
ॲल्युमिनियमचे मिश्रण करून आणि उष्णता प्रक्रिया करून त्याला सौम्य पोलादापेक्षा (६०,००० पीएसआय तन्यता) जास्त ताकद देता येते, तरीही बहुतेक मिश्रधातूंवर जलद आणि सहजपणे मशीनिंग करता येते. ॲल्युमिनियमचे ओतकाम, घडाई किंवा बहिर्वक्रीकरण देखील करता येते (ज्या पद्धतीने काही चेसिस साइड बीम बनवले जातात). ॲल्युमिनियमच्या उच्च उष्णता वाहकतेमुळे त्याच्या वेल्डिंगसाठी जास्त अँपिअरची आवश्यकता असते आणि गरम धातूचे वातावरणातील ऑक्सिजनपासून निष्क्रिय-वायू आवरणाद्वारे (टीआयजी किंवा हेली-आर्क) संरक्षण करणे आवश्यक असते.
जरी ॲल्युमिनियमला त्याच्या बॉक्साइट खनिजातून मिळवण्यासाठी मोठ्या प्रमाणात विजेची आवश्यकता असली तरी, एकदा ते धातूच्या स्वरूपात आले की, त्याच्या पुनर्वापरासाठी कमी खर्च येतो आणि स्टीलप्रमाणे ते गंजून नष्ट होत नाही.
मोटरसायकल इंजिन बनवणाऱ्या सुरुवातीच्या लोकांनी क्रँककेससाठी त्या काळी नवीन असलेल्या या धातूचा पटकन वापर सुरू केला; अन्यथा क्रँककेस कास्ट आयर्नच्या बनवाव्या लागल्या असत्या, ज्यांचे वजन जवळपास तिप्पट जास्त होते. शुद्ध ॲल्युमिनियम खूप मऊ असते—मला आठवतंय, माझ्या वडिलांनी माझ्या आईच्या १,१००-ॲलॉयच्या डबल-बॉयलरचा वापर तात्पुरता बी.बी. ट्रॅप म्हणून केल्यावर आई खूप संतापली होती: त्याच्या तळावर खळग्यांचा एक गठ्ठा तयार झाला होता.
तांब्यासोबतच्या एका साध्या मिश्रधातूची वाढीव ताकद लवकरच लक्षात आली, आणि ऑटोमोबाईल क्षेत्रातील अग्रणी डब्ल्यू. ओ. बेंटले यांनी पहिल्या महायुद्धापूर्वीच्या आपल्या प्रायोगिक ॲल्युमिनियम पिस्टन्समध्ये अशाच एका मिश्रधातूचा वापर केला. त्या काळी प्रचलित असलेल्या कास्ट-आयर्न पिस्टन्सच्या तुलनेत केलेल्या थेट चाचणीत, बेंटलेच्या पहिल्याच प्रयत्नातील ॲल्युमिनियम पिस्टन्सनी शक्तीमध्ये त्वरित वाढ केली. ते कमी तापमानावर चालत, आत येणाऱ्या इंधन-हवेच्या मिश्रणाला कमी गरम करत आणि त्याची घनता अधिक प्रमाणात टिकवून ठेवत. आज, ऑटोमोबाईल आणि मोटरसायकलच्या इंजिनांमध्ये ॲल्युमिनियम पिस्टन्सचा सार्वत्रिक वापर केला जातो.
बोईंगचे कार्बन-फायबर प्रबलित-प्लास्टिकचे ७८७ विमान येईपर्यंत, विमान वाहतुकीतील एक मूलभूत सत्य होते की जवळजवळ प्रत्येक विमानाचे रिकामे वजन ६० टक्के ॲल्युमिनियमचे असायचे. ॲल्युमिनियम आणि स्टीलचे सापेक्ष वजन आणि मजबुती पाहता, हे सुरुवातीला विचित्र वाटते. होय, आकारमानानुसार ॲल्युमिनियमचे वजन स्टीलच्या केवळ ३५ टक्के असते, परंतु उच्च-शक्तीचे स्टील हे उच्च-शक्तीच्या ॲल्युमिनियमपेक्षा किमान तीन पटीने अधिक मजबूत असते. मग विमाने पातळ स्टीलपासून का बनवू नयेत?
शेवटी, ॲल्युमिनियम आणि स्टीलच्या समतुल्य संरचनांच्या वाकण्याला होणाऱ्या प्रतिकारावरच सर्व काही अवलंबून होते. जर आपण प्रति फूट समान वजनाच्या ॲल्युमिनियम आणि स्टीलच्या नळ्या घेतल्या आणि त्यांची जाडी कमी केली, तर स्टीलची नळी आधी वाकते, कारण तिचे मटेरियल ॲल्युमिनियमच्या केवळ एक-तृतीयांश जाड असल्यामुळे, त्यात स्वतःला सावरण्याची क्षमता खूपच कमी असते.
१९७० च्या दशकात, मी फ्रेम-निर्माते फ्रँक कॅमिलिएरी यांच्यासोबत काम केले. जेव्हा मी त्यांना विचारले की, हलक्या आणि अधिक मजबूत फ्रेम्स बनवण्यासाठी आपण कमी जाडीच्या मोठ्या व्यासाच्या स्टील ट्युबिंगचा वापर का करत नाही, तेव्हा ते म्हणाले, “जेव्हा तुम्ही तसे करता, तेव्हा तुमच्या लक्षात येते की इंजिन माउंट्सना तडे जाऊ नयेत म्हणून तुम्हाला त्यात भरपूर मटेरियल जोडावे लागते, त्यामुळे वजनात होणारी ती बचत नाहीशी होते.”
कावासाकीने १९७० च्या दशकाच्या सुरुवातीला आपल्या फॅक्टरी एमएक्स बाईक्सवर सर्वप्रथम ॲल्युमिनियम स्विंगआर्म्सचा वापर सुरू केला; त्यानंतर इतरांनीही त्याचे अनुकरण केले. मग १९८० मध्ये, यामाहाने केनी रॉबर्ट्सला एका ५०० सीसी टू-स्ट्रोक जीपी बाईकवर बसवले, जिची फ्रेम स्क्वेअर-सेक्शन एक्सट्रूडेड ॲल्युमिनियम ट्यूबपासून बनवली होती. डिझाइनमध्ये बरेच प्रयोग करणे आवश्यक होते, पण अखेरीस, स्पॅनिश अभियंता अँटोनियो कोबास यांच्या कल्पनांचा वापर करून, यामाहाच्या जीपी रोड-रेस फ्रेम्स विकसित होऊन आजच्या परिचित मोठ्या ट्विन ॲल्युमिनियम बीम्समध्ये रूपांतरित झाल्या.
निश्चितच इतर प्रकारच्या यशस्वी चेसिस आहेत—उदाहरणार्थ, डुकाटीची स्टील-ट्यूब “ट्रेलिस”, आणि १९९० च्या दशकाच्या सुरुवातीची जॉन ब्रिटनची “स्किन अँड बोन्स” कार्बन-फायबर चेसिस. पण आज ट्विन ॲल्युमिनियम बीम चेसिसचे वर्चस्व आहे. मला खात्री आहे की, जर त्यात टिकाऊ बोल्टिंग पॉइंट्स आणि नेहमीची सिद्ध भूमिती असेल, तर मोल्डेड प्लायवूडपासून एक व्यवहार्य चेसिस बनवता येईल.
स्टील आणि ॲल्युमिनियममधील आणखी एक महत्त्वाचा फरक म्हणजे, स्टीलला एक 'फॅटीग लिमिट' (थकवा मर्यादा) असते: ही एक अशी कार्यरत ताणाची पातळी असते, ज्याच्या खाली भागाचे आयुष्य मूलतः अमर्याद असते. बहुतेक ॲल्युमिनियम मिश्रधातूंमध्ये 'फॅटीग लिमिट' नसते, म्हणूनच ॲल्युमिनियमच्या विमानांच्या सांगाड्यांचे आयुष्य नियोजित तासांच्या वापरासाठी निश्चित केलेले असते. या मर्यादेच्या खाली, स्टील आपल्या चुका माफ करते, परंतु ॲल्युमिनियम अदृश्य अंतर्गत थकव्याच्या नुकसानीच्या रूपात सर्व अपमान लक्षात ठेवते.
१९९० च्या दशकातील सुंदर जीपी चेसिस मोठ्या प्रमाणावरील उत्पादनाचा आधार कधीच बनू शकली नसती. त्या चेसिसमध्ये मशीनिंग केलेले, दाबलेले आणि ओतलेले ॲल्युमिनियमचे घटक एकत्र वेल्ड करून बनवलेले भाग असत. हे केवळ गुंतागुंतीचेच नाही, तर त्यासाठी तिन्ही मिश्रधातू एकमेकांना वेल्ड करण्यायोग्य असणे आवश्यक असते. वेल्डिंगसाठी पैसा आणि वेळ लागतो, जरी ते उत्पादन रोबोटद्वारे केले गेले तरीही.
आजची हलकी फोर-स्ट्रोक इंजिने आणि कास्ट चेसिस शक्य करणारे तंत्रज्ञान म्हणजे कमी-खळबळयुक्त मोल्ड-फिलिंग पद्धती, ज्या वितळलेल्या ॲल्युमिनियमवर त्वरित तयार होणाऱ्या ॲल्युमिनियम ऑक्साईडच्या थरांना आत खेचून घेत नाहीत. असे थर धातूमध्ये कमकुवत भाग तयार करतात, ज्यामुळे पूर्वी पुरेशी मजबुती मिळवण्यासाठी कास्टिंग खूप जाड करावे लागत असे. या नवीन प्रक्रियांमधून तयार झालेले कास्ट भाग बरेच गुंतागुंतीचे असू शकतात, तरीही आजची ॲल्युमिनियम चेसिस हाताच्या बोटांवर मोजता येतील इतक्या वेल्ड्सने जोडली जाऊ शकते. असा अंदाज आहे की, या नवीन कास्टिंग पद्धतींमुळे उत्पादित मोटरसायकलचे वजन ३० किंवा त्याहून अधिक पाउंडने कमी होते.
विविध प्रकारच्या स्टीलप्रमाणेच, ॲल्युमिनियम हे मानवी संस्कृतीचे एक मूलभूत आधारस्तंभ आहे, परंतु आधुनिक मोटरसायकलसाठी त्याचे महत्त्व त्याहूनही अधिक आहे. ते बाईकचा आत्मा आहे, इतके सर्वव्यापी की आपण त्याकडे क्वचितच पाहतो किंवा मशीनच्या कामगिरीमध्ये त्याचा किती मोठा वाटा आहे हे मान्यही करत नाही.
पोस्ट करण्याची वेळ: २० जून २०१९
