Semua yang Anda Ingin Tahu Tentang Aluminium (Tiub Persegi Keluli Ringan)

Aluminium ada di mana-mana sama ada struktur ringan atau kekonduksian haba dan elektrik yang tinggi diperlukan.Basikal sukan biasa mempunyai blok silinder aluminium, kepala dan kotak engkol, serta casis aluminium yang dikimpal dan lengan ayun.Di dalam enjin, aplikasi aluminium yang penting ialah ombohnya, yang dengan menghantar haba dengan baik mampu bertahan dari pendedahan kepada suhu pembakaran jauh melebihi takat leburnya.Roda, penyejuk dan radiator minyak, tuas tangan dan pendakapnya, mahkota garpu atas dan (selalunya), tiub garpu atas (dalam garpu USD), kaliper brek dan silinder induk adalah aluminium juga.

Kita semua telah merenung dengan kagum pada casis aluminium yang kimpalannya menyerupai timbunan cip poker yang jatuh.Beberapa casis dan senjata hayun ini, seperti pelumba 250 lejang Aprilia, adalah karya seni yang anggun.

Aluminium boleh dialoi dan dirawat haba kepada kekuatan yang lebih besar daripada keluli lembut (60,000 psi tegangan), namun kebanyakan aloi mesin dengan cepat dan mudah.Aluminium juga boleh dituang, ditempa atau tersemperit (begitulah beberapa rasuk sisi casis dibuat).Kekonduksian haba aluminium yang tinggi menjadikan kimpalannya memerlukan banyak ampere, dan logam panas mesti dilindungi daripada oksigen atmosfera dengan perisai gas lengai (TIG atau heli-arka).

Walaupun aluminium memerlukan sejumlah besar tenaga elektrik untuk menang daripada bijih bauksitnya, apabila ia wujud dalam bentuk logam, kosnya sedikit untuk dikitar semula dan tidak hilang akibat berkarat, seperti keluli.

Pembuat awal enjin motosikal dengan cepat menggunakan logam baharu untuk kotak engkol, yang sebaliknya mestilah daripada besi tuang dengan berat hampir tiga kali ganda lebih.Aluminium tulen sangat lembut—saya masih ingat kemarahan ibu saya terhadap penggunaan dandang berkembar 1,100 aloi oleh ayah saya sebagai perangkap BB buatan sendiri: Bahagian bawahnya menjadi jisim lesung pipit.

Peningkatan kekuatan aloi ringkas dengan kuprum tidak lama lagi ditemui, dan ia adalah aloi yang digunakan oleh perintis auto WO Bentley dalam omboh aluminium eksperimen pra-Perang Dunia I.Dalam ujian berturut-turut terhadap omboh besi tuang yang ketika itu dominan, omboh aluminium percubaan pertama Bentley serta-merta meningkatkan kuasa.Mereka berjalan lebih sejuk, kurang memanaskan campuran bahan api-udara yang masuk, dan memelihara lebih banyak ketumpatannya.Hari ini, omboh aluminium digunakan secara universal dalam enjin kereta dan motosikal.

Sehingga kedatangan pesawat Boeing 787 bertetulang gentian karbon, adalah fakta asas penerbangan bahawa hampir setiap berat kosong kapal terbang ialah 60 peratus aluminium.Melihat kepada berat dan kekuatan relatif aluminium dan keluli, ini pada mulanya kelihatan ganjil.Ya, berat aluminium hanya 35 peratus berbanding keluli, isipadu untuk isipadu, tetapi keluli berkekuatan tinggi sekurang-kurangnya tiga kali lebih kuat daripada aluminium berkekuatan tinggi.Mengapa tidak membina kapal terbang daripada keluli nipis?

Ia berpunca daripada rintangan terhadap lengkokan struktur setara aluminium dan keluli.Jika kita mulakan dengan tiub aluminium dan keluli dengan berat yang sama setiap kaki, dan kita mengurangkan ketebalan dinding, tiub keluli itu bergelung terlebih dahulu kerana bahannya, yang hanya satu pertiga setebal aluminium, mempunyai keupayaan pendakap diri yang lebih rendah.

Semasa tahun 1970-an, saya bekerja dengan pembina bingkai Frank Camillieri.Apabila saya bertanya kepadanya mengapa kami tidak menggunakan tiub keluli berdiameter lebih besar daripada dinding yang lebih nipis untuk membuat bingkai yang lebih ringan dan lebih keras, dia berkata, “Apabila anda berbuat demikian, anda mendapati anda perlu menambah sekumpulan bahan pada bahan seperti lekap enjin menjaga mereka daripada retak, supaya penjimatan berat hilang.”

Kawasaki pertama kali menggunakan swingarms aluminium pada motosikal MX kilangnya pada awal 1970-an;yang lain ikut sama.Kemudian pada tahun 1980, Yamaha meletakkan Kenny Roberts pada basikal GP dua lejang 500 yang rangkanya dibuat daripada tiub aluminium tersemperit bahagian persegi.Banyak eksperimen reka bentuk diperlukan, tetapi akhirnya, menggunakan idea jurutera Sepanyol Antonio Cobas, rangka perlumbaan jalan raya GP Yamaha berkembang menjadi rasuk aluminium berkembar besar yang biasa pada masa kini.

Sudah tentu terdapat casis yang berjaya dari jenis lain— "trellis" tiub keluli Ducati untuk satu, dan casis gentian karbon "kulit dan tulang" John Britten pada awal 1990-an.Tetapi casis rasuk aluminium berkembar telah menjadi dominan hari ini.Saya yakin bahawa casis yang boleh digunakan boleh dibuat daripada papan lapis yang dibentuk, dengan syarat ia mempunyai titik bolt yang tahan lama dan geometri terbukti biasa.

Satu lagi perbezaan ketara antara keluli dan aluminium ialah keluli mempunyai apa yang dipanggil had keletihan: tahap tekanan kerja di bawahnya yang mana hayat bahagian itu pada dasarnya tidak terhingga.Kebanyakan aloi aluminium tidak mempunyai had keletihan, itulah sebabnya kerangka udara aluminium "berumur" untuk penggunaan beberapa jam yang dirancang.Di bawah had ini, keluli memaafkan kesalahan kami, tetapi aluminium mengingati semua penghinaan dalam bentuk kerosakan keletihan dalaman yang tidak kelihatan.

Casis GP yang cantik pada tahun 1990-an tidak boleh menjadi asas untuk pengeluaran besar-besaran.Casis tersebut terdiri daripada kepingan yang dikimpal bersama daripada elemen mesin, ditekan dan tuang-aluminium.Bukan sahaja kompleks itu, tetapi ia memerlukan ketiga-tiga aloi itu boleh dikimpal bersama.Kimpalan memerlukan wang dan masa, walaupun dilakukan oleh robot pengeluaran.

Teknologi yang membolehkan enjin empat lejang ringan dan casis tuangan hari ini adalah kaedah pengisian acuan bergelora rendah yang tidak menyerap filem aluminium oksida yang terbentuk serta-merta pada aluminium cair.Filem sedemikian membentuk zon kelemahan dalam logam yang, pada masa lalu, memerlukan tuangan menjadi lebih tebal untuk mencapai kekuatan yang mencukupi.Bahagian tuang daripada proses baharu ini boleh menjadi agak rumit, namun casis aluminium hari ini boleh dipasang dengan kimpalan yang boleh dikira pada satu tangan.Dianggarkan bahawa kaedah tuangan baru menjimatkan 30 atau lebih paun berat dalam motosikal pengeluaran.

Bersama-sama dengan pelbagai jenis keluli, aluminium ialah kuda kerja asas tamadun manusia, tetapi ia lebih daripada itu untuk motosikal moden.Ia adalah daging basikal, begitu banyak sehingga kita hampir tidak melihatnya atau mengakui betapa banyak prestasi mesin yang kita berhutang kepadanya.


Masa siaran: Jun-20-2019