ඇලුමිනියම් (මෘදු වානේ හතරැස් නළය) ගැන ඔබ කවදා හෝ දැන ගැනීමට කැමති සියල්ල

සැහැල්ලු ව්‍යුහයක් හෝ ඉහළ තාප සහ විද්‍යුත් සන්නායකතාවක් අවශ්‍ය වන සෑම තැනකම ඇලුමිනියම් ඇත. සාමාන්‍ය ක්‍රීඩා බයිසිකලයක ඇලුමිනියම් සිලින්ඩර බ්ලොක් එකක්, හිසක් සහ ක්‍රෑන්ක්කේස් මෙන්ම වෑල්ඩින් කරන ලද ඇලුමිනියම් චැසියක් සහ ස්වින්ආම් එකක් ඇත. එන්ජිම තුළ, තීරණාත්මක ඇලුමිනියම් යෙදුම වන්නේ එහි පිස්ටන් වන අතර, තාපය ඉතා හොඳින් සන්නයනය කිරීමෙන් ඒවායේ ද්‍රවාංකයට වඩා බොහෝ ඉහළින් දහන උෂ්ණත්වයන්ට නිරාවරණය වීමෙන් බේරීමට හැකියාව ඇත. රෝද, සිසිලනකාරක සහ තෙල් රේඩියේටර්, අත් ලීවර සහ ඒවායේ වරහන්, ඉහළ සහ (බොහෝ විට) පහළ දෙබලක ඔටුනු, ඉහළ දෙබලක නල (USD දෙබලක), තිරිංග කැලිපර් සහ ප්‍රධාන සිලින්ඩර ද ඇලුමිනියම් වේ.

අපි හැමෝම ඇලුමිනියම් චැසියක් දෙස ප්‍රශංසාවෙන් බලා සිටියා, එහි වෑල්ඩින් ප්‍රබන්ධ පෝකර් චිප්ස් ගොඩකට සමානයි. මෙම චැසි සහ ස්වින්ආම් වලින් සමහරක්, ඇප්‍රිලියා හි ද්වි-පහර 250 ධාවකයන්ගේ ඒවා වැනි, අලංකාර කලා කෘති.

ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහ කර මෘදු වානේ (60,000 psi ආතන්ය) වලට වඩා වැඩි ශක්තියකට තාප පිරියම් කළ හැකි නමුත් බොහෝ මිශ්‍ර ලෝහ ඉක්මනින් හා පහසුවෙන් යන්ත්‍රගත කළ හැකිය. ඇලුමිනියම් වාත්තු කිරීමට, ව්‍යාජ ලෙස සකස් කිරීමට හෝ නිස්සාරණය කිරීමටද හැකිය (සමහර චැසි පැති බාල්ක සාදන ආකාරය මෙයයි). ඇලුමිනියම්වල ඉහළ තාප සන්නායකතාවය නිසා එහි වෑල්ඩින් සඳහා විශාල ඇම්පියර් ප්‍රමාණයක් අවශ්‍ය වන අතර, උණුසුම් ලෝහය නිෂ්ක්‍රීය වායු ආවරණ (TIG හෝ heli-arc) මගින් වායුගෝලීය ඔක්සිජන් වලින් ආරක්ෂා කළ යුතුය.

ඇලුමිනියම් එහි බොක්සයිට් ලෝපස් වලින් උපයා ගැනීමට විශාල විදුලි ප්‍රමාණයක් අවශ්‍ය වුවද, එය ලෝහමය ස්වරූපයෙන් පැවති පසු, එය ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කිරීමට ඉතා සුළු මුදලක් වැය වන අතර වානේ මෙන් මලකඩ වලට ගොදුරු නොවේ.

මුල් කාලීන යතුරුපැදි එන්ජින් නිෂ්පාදකයින් ඉක්මනින් දොඹකර සඳහා එවකට නව ලෝහය භාවිතා කළ අතර, එසේ නොවුවහොත් එය තුන් ගුණයකින් පමණ බරින් යුත් වාත්තු යකඩ වලින් විය යුතුව තිබුණි. පිරිසිදු ඇලුමිනියම් ඉතා මෘදුයි - මගේ තාත්තා ඇගේ මිශ්‍ර ලෝහ 1,100 ක ද්විත්ව බොයිලේරුව වැඩිදියුණු කළ BB උගුලක් ලෙස භාවිතා කිරීම ගැන මගේ මවගේ කෝපය මට මතකයි: එහි පතුල ඩිම්පල් ස්කන්ධයක් බවට පත් විය.

තඹ සහිත සරල මිශ්‍ර ලෝහයක වැඩි ශක්තියක් ඉක්මනින්ම සොයා ගන්නා ලද අතර, එය මෝටර් රථ පුරෝගාමියෙකු වන WO Bentley ඔහුගේ පළමු ලෝක යුද්ධයට පෙර අත්හදා බැලීමේ ඇලුමිනියම් පිස්ටන් වලදී භාවිතා කළේ එවැනි මිශ්‍ර ලෝහයකි. එවකට ආධිපත්‍යය දැරූ වාත්තු-යකඩ පිස්ටන් වලට එරෙහිව අඛණ්ඩව සිදු කරන ලද පරීක්ෂණ වලදී, Bentley හි පළමු උත්සාහ කළ ඇලුමිනියම් පිස්ටන් වහාම බලය වැඩි කළේය. ඒවා සිසිල්ව ධාවනය වූ අතර, පැමිණෙන ඉන්ධන-වායු මිශ්‍රණය අඩුවෙන් රත් කළ අතර, එහි ඝනත්වයෙන් වැඩි ප්‍රමාණයක් ආරක්ෂා කළේය. අද වන විට, ඇලුමිනියම් පිස්ටන් ස්වයංක්‍රීය සහ යතුරුපැදි එන්ජින්වල විශ්වීයව භාවිතා වේ.

බෝයිං හි කාබන්-ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද ප්ලාස්ටික් 787 ගුවන් යානය පැමිණෙන තෙක්, සෑම ගුවන් යානයකම පාහේ හිස් බර ඇලුමිනියම් වලින් සියයට 60 ක් බව ගුවන් සේවා පිළිබඳ මූලික කරුණක් විය. ඇලුමිනියම් සහ වානේවල සාපේක්ෂ බර සහ ශක්තීන් දෙස බලන විට, මෙය මුලින් අමුතු දෙයක් ලෙස පෙනේ. ඔව්, ඇලුමිනියම් බර වානේ මෙන් සියයට 35 ක් පමණි, පරිමාව සඳහා පරිමාව, නමුත් ඉහළ ශක්තියක් ඇති වානේ ඉහළ ශක්තියක් ඇති ඇලුමිනියම් වලට වඩා අවම වශයෙන් තුන් ගුණයකින් ශක්තිමත් වේ. තුනී වානේ වලින් ගුවන් යානා ගොඩනඟන්නේ නැත්තේ ඇයි?

එය ඇලුමිනියම් සහ වානේ වලින් සාදන ලද සමාන ව්‍යුහයන් ඇඹරීමට ඇති ප්‍රතිරෝධයට හේතු විය. අපි අඩියකට එකම බරකින් යුත් ඇලුමිනියම් සහ වානේ නල වලින් ආරම්භ කර බිත්ති ඝණකම අඩු කළහොත්, වානේ නළය මුලින්ම බකල් වේ, මන්ද එහි ද්‍රව්‍යය ඇලුමිනියම් මෙන් තුනෙන් එකක් පමණක් ඝනකම නිසා ස්වයං-බන්ධන හැකියාව බෙහෙවින් අඩුය.

1970 ගණන්වලදී, මම රාමු සාදන්නෙකු වන ෆ්‍රෑන්ක් කැමිලියරි සමඟ වැඩ කළා. සැහැල්ලු, දැඩි රාමු සෑදීම සඳහා තුනී බිත්ති සහිත විශාල විෂ්කම්භයකින් යුත් වානේ නල භාවිතා නොකරන්නේ මන්දැයි මම ඔහුගෙන් විමසූ විට, ඔහු පැවසුවේ, "ඔබ එසේ කරන විට, බර ඉතිරි කිරීම අතුරුදහන් වන පරිදි එන්ජින් සවි කිරීම් වැනි දේවල් ඉරිතලා යාම වැළැක්වීම සඳහා ඔබට ද්‍රව්‍ය රාශියක් එකතු කිරීමට සිදුවන බව ඔබට පෙනී යයි."

කවාසාකි මුලින්ම තම කර්මාන්තශාලා MX බයිසිකල් සඳහා ඇලුමිනියම් ස්වින්ආම් භාවිතා කළේ 1970 දශකයේ මුල් භාගයේදීය; අනෙක් ඒවාද එය අනුගමනය කළේය. පසුව 1980 දී, යමහා කෙනී රොබට්ස්ව 500 ද්වි-පහර GP බයිසිකලයකට යෙදවූ අතර එහි රාමුව හතරැස් කොටසේ නිස්සාරණය කරන ලද ඇලුමිනියම් නළයකින් නිපදවන ලදී. නිර්මාණ අත්හදා බැලීම් රාශියක් අවශ්‍ය වූ නමුත් අවසානයේ ස්පාඤ්ඤ ඉංජිනේරු ඇන්ටෝනියෝ කෝබාස්ගේ අදහස් භාවිතා කරමින්, යමහා හි GP මාර්ග-ධාවන රාමු අද හුරුපුරුදු විශාල ද්විත්ව ඇලුමිනියම් බාල්ක බවට පරිණාමය විය.

නිසැකවම වෙනත් වර්ගවල සාර්ථක චැසි තිබේ - එකක් සඳහා ඩුකාටිගේ වානේ-නල “ට්‍රෙලි” සහ 1990 දශකයේ මුල් භාගයේ ජෝන් බ්‍රිටන්ගේ “සම සහ අස්ථි” කාබන්-ෆයිබර් චැසිය. නමුත් අද ද්විත්ව ඇලුමිනියම් කදම්භ චැසි ප්‍රමුඛ වී ඇත. කල් පවතින බෝල්ට් කිරීමේ ලක්ෂ්‍ය සහ සුපුරුදු ඔප්පු කරන ලද ජ්‍යාමිතිය තිබේ නම්, වැඩ කළ හැකි චැසියක් අච්චු කරන ලද ප්ලයිවුඩ් වලින් සෑදිය හැකි බව මට විශ්වාසයි.

වානේ සහ ඇලුමිනියම් අතර තවත් සැලකිය යුතු වෙනසක් නම්, වානේවලට තෙහෙට්ටු සීමාවක් ලෙස හැඳින්වෙන දෙයක් තිබීමයි: වැඩ කරන ආතති මට්ටමක්, ඊට පහළින් කොටසෙහි ආයු කාලය අත්‍යවශ්‍යයෙන්ම අනන්තය. බොහෝ ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහවල තෙහෙට්ටු සීමාවක් නොමැත, එම නිසා ඇලුමිනියම් ගුවන් රාමු සැලසුම් කළ පැය ගණනක් භාවිතා කිරීම සඳහා "ජීවිත කාලය" ලබා දී ඇත. මෙම සීමාවට පහළින්, වානේ අපගේ වැරදි වලට සමාව දෙයි, නමුත් ඇලුමිනියම් නොපෙනෙන අභ්‍යන්තර තෙහෙට්ටු හානි ස්වරූපයෙන් සියලු අපහාස මතක තබා ගනී.

1990 ගණන්වල අලංකාර GP චැසිය කිසි විටෙකත් මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනය සඳහා පදනමක් විය නොහැක. එම චැසිය යන්ත්‍රෝපකරණ, තද කළ සහ වාත්තු-ඇලුමිනියම් මූලද්‍රව්‍ය වලින් එකට වෑල්ඩින් කරන ලද කොටස් වලින් සමන්විත විය. එය සංකීර්ණ පමණක් නොව, මිශ්‍ර ලෝහ තුනම අන්‍යෝන්‍ය වශයෙන් වෑල්ඩින් කළ හැකි වීම අවශ්‍ය වේ. නිෂ්පාදන රොබෝවරුන් විසින් සිදු කළත්, වෙල්ඩින් කිරීම සඳහා මුදල් සහ කාලය වැය වේ.

අද දවසේ සැහැල්ලු සිව්-පහර එන්ජින් සහ වාත්තු චැසි හැකි කර ඇති තාක්‍ෂණය වන්නේ උණු කළ ඇලුමිනියම් මත ක්ෂණිකව සාදන ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් පටල ඇතුළු නොකරන අඩු කැළඹිලි සහිත අච්චු පිරවුම් ක්‍රම වේ. එවැනි පටල ලෝහයේ දුර්වලතා කලාප සාදයි, අතීතයේ දී ප්‍රමාණවත් ශක්තියක් ලබා ගැනීම සඳහා වාත්තු කිරීම වඩා ඝන වීමට අවශ්‍ය විය. මෙම නව ක්‍රියාවලීන්ගෙන් වාත්තු කරන ලද කොටස් තරමක් සංකීර්ණ විය හැකි නමුත්, අද ඇලුමිනියම් චැසිය එක් අතකින් ගණන් කළ හැකි වෑල්ඩින් සමඟ එකලස් කළ හැකිය. නව වාත්තු කිරීමේ ක්‍රම මඟින් නිෂ්පාදන යතුරුපැදිවල බර රාත්තල් 30 ක් හෝ ඊට වැඩි ප්‍රමාණයක් ඉතිරි කර ගත හැකි බව ගණන් බලා ඇත.

විවිධාකාර වානේ සමඟ එක්ව, ඇලුමිනියම් මානව ශිෂ්ටාචාරයේ මූලික වැඩ අශ්වයෙකි, නමුත් එය නවීන යතුරුපැදි සඳහා ඊට වඩා වැඩි ය. එය බයිසිකලයක මස්, කොතරම් සර්වසම්පූර්ණද යත්, අපට එය යන්තම් නොපෙනේ හෝ යන්ත්‍රයේ ක්‍රියාකාරිත්වයෙන් අප කොපමණ ප්‍රමාණයක් එයට ණයගැතිද යන්න හඳුනා ගනී.


පළ කළ කාලය: 2019 ජූනි-20