एल्युमिनियमको बारेमा तपाईंले जान्न चाहनुभएको सबै कुरा (माइल्ड स्टील स्क्वायर ट्यूब)

एल्युमिनियम सबै ठाउँमा हुन्छ जहाँ या त हल्का संरचना वा उच्च थर्मल र विद्युतीय चालकता आवश्यक पर्दछ। सामान्य स्पोर्टबाइकमा एल्युमिनियम सिलिन्डर ब्लक, हेड, र क्र्याङ्ककेसहरू, साथै वेल्डेड एल्युमिनियम चेसिस र स्विङआर्म हुन्छ। इन्जिन भित्र, महत्त्वपूर्ण एल्युमिनियम अनुप्रयोग यसको पिस्टन हो, जसले तापलाई राम्रोसँग सञ्चालन गरेर आफ्नो पग्लने बिन्दुभन्दा धेरै माथि दहन तापक्रमको जोखिममा बाँच्न सक्षम हुन्छ। पाङ्ग्राहरू, शीतलक र तेल रेडिएटरहरू, ह्यान्ड लिभरहरू र तिनीहरूका कोष्ठकहरू, माथिल्लो र (प्रायः) तल्लो फोर्क क्राउनहरू, माथिल्लो फोर्क ट्यूबहरू (USD फोर्कहरूमा), ब्रेक क्यालिपरहरू, र मास्टर सिलिन्डरहरू पनि त्यस्तै एल्युमिनियम हुन्।

हामी सबैले प्रशंसाका साथ एउटा एल्युमिनियम चेसिस हेरेका छौं जसको वेल्डहरू पोकर चिप्सको पतन भएको कथा जस्तै देखिन्छन्। यी मध्ये केही चेसिस र स्विङआर्महरू, जस्तै अप्रिलियाका दुई-स्ट्रोक २५० रेसरहरू, कलाका सुन्दर कामहरू हुन्।

एल्युमिनियमलाई हल्का स्टील (६०,००० पीएसआई टेन्सिल) भन्दा बढी बलमा मिश्रित र ताप-उपचार गर्न सकिन्छ, तैपनि धेरैजसो मिश्र धातुहरू छिटो र सजिलैसँग मेसिन बनाइन्छन्। एल्युमिनियमलाई कास्ट, फोर्ज वा एक्स्ट्रुड पनि गर्न सकिन्छ (जुन तरिकाले केही चेसिस साइड बीमहरू बनाइन्छ)। एल्युमिनियमको उच्च ताप चालकताले यसको वेल्डिंगलाई धेरै एम्पेरेज चाहिन्छ, र तातो धातुलाई इनर्ट-ग्यास शिल्डिंग (TIG वा हेली-आर्क) द्वारा वायुमण्डलीय अक्सिजनबाट सुरक्षित गर्नुपर्छ।

यद्यपि आल्मुनियमलाई यसको बक्साइट अयस्कबाट प्राप्त गर्न ठूलो मात्रामा बिजुली चाहिन्छ, एक पटक यो धातुको रूपमा अवस्थित भएपछि, यसलाई पुन: प्रयोग गर्न थोरै खर्च लाग्छ र स्टील जस्तो खिया लागेर नष्ट हुँदैन।

मोटरसाइकल इन्जिनका प्रारम्भिक निर्माताहरूले क्र्याङ्ककेसहरूको लागि तत्कालीन नयाँ धातुलाई तुरुन्तै अपनाए, जुन अन्यथा लगभग तीन गुणा बढी तौल भएको कास्ट आइरनबाट बनेको हुन्थ्यो। शुद्ध आल्मुनियम धेरै नरम हुन्छ—मेरो बुबाले आफ्नो १,१००-मिश्र धातुको डबल-बोयलरलाई सुधारिएको BB ट्र्यापको रूपमा प्रयोग गर्नुभएकोमा मेरी आमाको रिस मलाई याद छ: यसको तल्लो भाग डिम्पलहरूको थुप्रो बन्यो।

तामासँगको साधारण मिश्र धातुको बढ्दो शक्ति चाँडै पत्ता लाग्यो, र यो यस्तो मिश्र धातु थियो जुन अटो अग्रणी WO बेन्टलेले आफ्नो पहिलो विश्वयुद्धपूर्वको प्रयोगात्मक एल्युमिनियम पिस्टनमा प्रयोग गरे। त्यतिबेला प्रबल कास्ट-फलाम पिस्टनहरू विरुद्ध लगातार परीक्षण गर्दा, बेन्टलेको पहिलो-प्रयास गरिएको एल्युमिनियम पिस्टनहरूले तुरुन्तै शक्ति बढाए। तिनीहरू चिसो दौडिए, आउने इन्धन-हावा मिश्रणलाई कम तताइदिए, र यसको घनत्व बढी सुरक्षित राखे। आज, एल्युमिनियम पिस्टनहरू अटो र मोटरसाइकल इन्जिनहरूमा विश्वव्यापी रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

बोइङको कार्बन-फाइबर प्रबलित-प्लास्टिक ७८७ विमान नआउन्जेलसम्म, उड्डयनको आधारभूत तथ्य यो थियो कि लगभग हरेक हवाईजहाजको खाली तौल ६० प्रतिशत आल्मुनियम थियो। आल्मुनियम र स्टीलको सापेक्षिक तौल र शक्तिलाई हेर्दा, यो सुरुमा अनौठो लाग्छ। हो, आल्मुनियमको तौल स्टीलको तुलनामा केवल ३५ प्रतिशत मात्र हुन्छ, आयतनको हिसाबले, तर उच्च-शक्तिको स्टील उच्च-शक्तिको एल्युमिनियम भन्दा कम्तिमा तीन गुणा बलियो हुन्छ। किन पातलो स्टीलबाट हवाईजहाज निर्माण नगर्ने?

यो एल्युमिनियम र स्टीलको बकलिङको प्रतिरोधमा तल आयो। यदि हामीले प्रति फिट समान तौलको एल्युमिनियम र स्टील ट्यूबहरूबाट सुरु गर्यौं, र हामीले भित्ताको मोटाई घटायौं भने, स्टील ट्यूब पहिले बकल हुन्छ किनभने यसको सामग्री, एल्युमिनियम जत्तिकै एक तिहाइ मात्र बाक्लो भएकोले, धेरै कम आत्म-ब्रेसिङ क्षमता हुन्छ।

१९७० को दशकमा, मैले फ्रेम-बिल्डर फ्रान्क क्यामिलिएरीसँग काम गरें। जब मैले उनलाई सोधें कि हामीले हल्का, कडा फ्रेमहरू बनाउन किन पातलो भित्ताको ठूलो व्यासको स्टील ट्युबिङ प्रयोग गर्दैनौं, उनले भने, "जब तपाईंले त्यसो गर्नुहुन्छ, तपाईंले इन्जिन माउन्ट जस्ता सामानहरूलाई फुट्नबाट जोगाउन धेरै सामग्री थप्नु पर्छ, ताकि तौल बचत गायब होस्।"

कावासाकिले पहिलो पटक १९७० को दशकको सुरुमा आफ्नो कारखाना MX बाइकहरूमा एल्युमिनियम स्विङआर्महरू अपनायो; अरूले पनि त्यसै गरे। त्यसपछि १९८० मा, यामाहाले केनी रोबर्ट्सलाई ५०० दुई-स्ट्रोक GP बाइकमा राख्यो जसको फ्रेम वर्ग-खण्ड एक्स्ट्रुडेड एल्युमिनियम ट्यूबबाट बनाइएको थियो। धेरै डिजाइन प्रयोग आवश्यक थियो, तर अन्ततः, स्पेनी इन्जिनियर एन्टोनियो कोबासको विचारहरू प्रयोग गरेर, यामाहाको GP रोड-रेस फ्रेमहरू आजको परिचित ठूला जुम्ल्याहा एल्युमिनियम बीमहरूमा विकसित भए।

पक्कै पनि अन्य प्रकारका सफल चेसिसहरू छन् - डुकाटीको स्टील-ट्यूब "ट्रेलिस", र १९९० को दशकको सुरुवातको जोन ब्रिटनको "छाला र हड्डी" कार्बन-फाइबर चेसिस। तर जुम्ल्याहा एल्युमिनियम बीम चेसिस आज प्रबल भएका छन्। मलाई विश्वास छ कि एक काम गर्न मिल्ने चेसिस मोल्डेड प्लाइवुडबाट बनाउन सकिन्छ, यदि यसमा टिकाउ बोल्टिङ पोइन्टहरू र सामान्य प्रमाणित ज्यामिति छ भने।

स्टील र एल्युमिनियम बीचको अर्को महत्त्वपूर्ण भिन्नता भनेको स्टीलमा थकान सीमा भनिन्छ: काम गर्ने तनाव स्तर जसभन्दा तल भागको जीवनकाल अनिवार्य रूपमा असीमित हुन्छ। धेरैजसो एल्युमिनियम मिश्र धातुहरूमा थकान सीमा हुँदैन, त्यसैले एल्युमिनियम एयरफ्रेमहरू योजनाबद्ध संख्याको घण्टाको प्रयोगको लागि "जीवित" हुन्छन्। यो सीमाभन्दा तल, स्टीलले हाम्रा अपराधहरूलाई क्षमा गर्छ, तर एल्युमिनियमले अदृश्य आन्तरिक थकान क्षतिको रूपमा सबै अपमानहरू सम्झन्छ।

१९९० को दशकको सुन्दर GP चेसिस कहिल्यै पनि ठूलो मात्रामा उत्पादनको आधार बन्न सक्दैनथ्यो। ती चेसिसहरूमा मेसिन गरिएको, प्रेस गरिएको र कास्ट-एल्युमिनियम तत्वहरूबाट एकसाथ जोडिएका टुक्राहरू थिए। त्यो जटिल मात्र होइन, तर यसको लागि तीनवटै मिश्र धातुहरू पारस्परिक रूपमा वेल्ड गर्न मिल्ने हुनुपर्छ। उत्पादन रोबोटहरूद्वारा गरिएको भए पनि वेल्डिङमा पैसा र समय खर्च हुन्छ।

आजको हल्का तौल भएका चार-स्ट्रोक इन्जिन र कास्ट चेसिसलाई सम्भव बनाउने प्रविधि भनेको कम-टर्बुलेन्स मोल्ड-फिलिंग विधिहरू हुन् जसले पग्लिएको एल्युमिनियममा तुरुन्तै बन्ने एल्युमिनियम अक्साइडका फिल्महरूलाई भित्र पसाउँदैनन्। त्यस्ता फिल्महरूले धातुमा कमजोरीको क्षेत्र बनाउँछन् जुन, विगतमा, पर्याप्त बल प्राप्त गर्न कास्टिङहरू धेरै बाक्लो हुनु आवश्यक थियो। यी नयाँ प्रक्रियाहरूबाट कास्ट गरिएका भागहरू धेरै जटिल हुन सक्छन्, तर आजको एल्युमिनियम चेसिसलाई एकातिर गणना गर्न सकिने वेल्डहरूसँग भेला गर्न सकिन्छ। अनुमान गरिएको छ कि नयाँ कास्टिङ विधिहरूले उत्पादन मोटरसाइकलहरूमा ३० वा बढी पाउन्ड तौल बचत गर्दछ।

विभिन्न प्रकारका स्टीलहरूसँगै, आल्मुनियम मानव सभ्यताको आधारभूत कार्यघोडा हो, तर यो आधुनिक मोटरसाइकलहरूको लागि त्यो भन्दा बढी हो। यो बाइकको मासु हो, यति सर्वव्यापी छ कि हामी यसलाई मुश्किलले देख्छौं वा मेसिनको प्रदर्शनको कति भाग्य हामी यसमा छौं भनेर स्वीकार गर्छौं।


पोस्ट समय: जुन-२०-२०१९