తేలికపాటి నిర్మాణం లేదా అధిక ఉష్ణ మరియు విద్యుత్ వాహకత్వం అవసరమయ్యే ప్రతిచోటా అల్యూమినియంను ఉపయోగిస్తారు. ఒక సాధారణ స్పోర్ట్‌బైక్‌లో అల్యూమినియం సిలిండర్ బ్లాక్, హెడ్, మరియు క్రాంక్‌కేస్‌లతో పాటు, వెల్డింగ్ చేయబడిన అల్యూమినియం ఛాసిస్ మరియు స్వింగ్‌ఆర్మ్ ఉంటాయి. ఇంజిన్‌లో, అల్యూమినియంను ఉపయోగించే కీలకమైన భాగం దాని పిస్టన్‌లు. ఇవి ఉష్ణాన్ని చాలా బాగా ప్రసరింపజేయడం వల్ల, వాటి ద్రవీభవన స్థానం కంటే చాలా ఎక్కువ దహన ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకుని నిలబడగలవు. చక్రాలు, కూలెంట్ మరియు ఆయిల్ రేడియేటర్లు, హ్యాండ్ లీవర్‌లు మరియు వాటి బ్రాకెట్లు, పై మరియు (తరచుగా) కింది ఫోర్క్ క్రౌన్‌లు, పై ఫోర్క్ ట్యూబ్‌లు (USD ఫోర్క్‌లలో), బ్రేక్ కాలిపర్‌లు, మరియు మాస్టర్ సిలిండర్‌లు కూడా అల్యూమినియంతోనే తయారు చేయబడతాయి.

పురాణాలలో చెప్పబడే కిందపడిన పోకర్ చిప్స్ కట్టను పోలిన వెల్డింగ్‌లు ఉన్న అల్యూమినియం ఛాసిస్‌ను మనమందరం ఆరాధనతో చూస్తూ ఉండిపోయాము. ఏప్రిలియా టూ-స్ట్రోక్ 250 రేసర్ల వంటి కొన్ని ఛాసిస్‌లు మరియు స్వింగ్‌ఆర్మ్‌లు మనోహరమైన కళాఖండాలుగా ఉంటాయి.

మైల్డ్ స్టీల్ (60,000 psi తన్యత బలం) కంటే ఎక్కువ బలానికి అల్యూమినియంను మిశ్రమలోహంగా మార్చి, ఉష్ణోపచారానికి గురిచేయవచ్చు, అయినప్పటికీ చాలా మిశ్రమలోహాలు వేగంగా మరియు సులభంగా యంత్రాలతో కోయబడతాయి. అల్యూమినియంను కాస్టింగ్, ఫోర్జింగ్ లేదా ఎక్స్‌ట్రూడింగ్ కూడా చేయవచ్చు (కొన్ని ఛాసిస్ సైడ్ బీమ్‌లను ఈ పద్ధతిలోనే తయారు చేస్తారు). అల్యూమినియం యొక్క అధిక ఉష్ణ వాహకత కారణంగా దాని వెల్డింగ్‌కు చాలా ఆంపిరేజ్ అవసరం అవుతుంది, మరియు వేడిగా ఉన్న లోహాన్ని వాతావరణంలోని ఆక్సిజన్ నుండి ఇనర్ట్-గ్యాస్ షీల్డింగ్ (TIG లేదా హెలి-ఆర్క్) ద్వారా రక్షించాలి.

బాక్సైట్ ఖనిజం నుండి అల్యూమినియంను వెలికితీయడానికి అధిక మొత్తంలో విద్యుత్ అవసరమైనప్పటికీ, అది ఒకసారి లోహ రూపంలోకి వచ్చాక, దాని పునరుపయోగానికి తక్కువ ఖర్చు అవుతుంది మరియు ఉక్కులాగా తుప్పు పట్టి పాడైపోదు.

మోటార్‌సైకిల్ ఇంజిన్‌లను తొలినాళ్లలో తయారు చేసినవారు, క్రాంక్‌కేస్‌ల కోసం అప్పట్లో కొత్త లోహమైన అల్యూమినియంను త్వరగా స్వీకరించారు. లేకపోతే, ఆ క్రాంక్‌కేస్‌లను దాదాపు మూడు రెట్లు ఎక్కువ బరువున్న కాస్ట్ ఐరన్‌తో తయారు చేయాల్సి వచ్చేది. స్వచ్ఛమైన అల్యూమినియం చాలా మృదువైనది—మా నాన్నగారు అమ్మగారి 1,100-అలాయ్ డబుల్-బాయిలర్‌ను తాత్కాలిక BB ట్రాప్‌గా వాడినందుకు ఆమె కోపగించుకోవడం నాకు గుర్తుంది: దాని అడుగుభాగం అంతా గుంతలతో నిండిపోయింది.

రాగితో కూడిన ఒక సాధారణ మిశ్రమలోహం యొక్క పెరిగిన బలం త్వరలోనే కనుగొనబడింది, మరియు అటువంటి మిశ్రమలోహాన్నే ఆటోమొబైల్ మార్గదర్శకుడైన డబ్ల్యూ.ఓ. బెంట్లీ మొదటి ప్రపంచ యుద్ధానికి ముందు తన ప్రయోగాత్మక అల్యూమినియం పిస్టన్‌లలో ఉపయోగించారు. అప్పట్లో ఆధిపత్యంలో ఉన్న కాస్ట్-ఐరన్ పిస్టన్‌లతో పక్కపక్కనే జరిపిన పరీక్షలలో, బెంట్లీ యొక్క తొలి ప్రయత్నపు అల్యూమినియం పిస్టన్‌లు తక్షణమే శక్తిని పెంచాయి. అవి తక్కువ వేడితో పనిచేశాయి, లోపలికి వచ్చే ఇంధన-గాలి మిశ్రమాన్ని తక్కువగా వేడి చేశాయి, మరియు దాని సాంద్రతను ఎక్కువగా కాపాడాయి. నేడు, ఆటో మరియు మోటార్‌సైకిల్ ఇంజిన్‌లలో అల్యూమినియం పిస్టన్‌లను సార్వత్రికంగా ఉపయోగిస్తున్నారు.

బోయింగ్ వారి కార్బన్-ఫైబర్ రీన్‌ఫోర్స్డ్-ప్లాస్టిక్ 787 ఎయిర్‌లైనర్ రాకముందు, దాదాపు ప్రతి విమానం యొక్క ఖాళీ బరువులో 60 శాతం అల్యూమినియం ఉంటుందనేది విమానయానంలో ఒక ప్రాథమిక వాస్తవం. అల్యూమినియం మరియు ఉక్కు యొక్క సాపేక్ష బరువులు మరియు బలాలను చూస్తే, ఇది మొదట వింతగా అనిపిస్తుంది. అవును, పరిమాణానికి పరిమాణం పోల్చి చూస్తే, అల్యూమినియం బరువు ఉక్కు బరువులో కేవలం 35 శాతం మాత్రమే, కానీ అధిక-బలం గల ఉక్కులు, అధిక-బలం గల అల్యూమినియంల కంటే కనీసం మూడు రెట్లు బలంగా ఉంటాయి. అలాంటప్పుడు విమానాలను పలుచని ఉక్కుతో ఎందుకు నిర్మించకూడదు?

ఇది అల్యూమినియం మరియు ఉక్కుతో చేసిన సమానమైన నిర్మాణాల వంగడాన్ని నిరోధించే సామర్థ్యంపై ఆధారపడింది. మనం అడుగుకు ఒకే బరువు ఉన్న అల్యూమినియం మరియు ఉక్కు గొట్టాలతో మొదలుపెట్టి, వాటి గోడ మందాన్ని తగ్గిస్తే, ఉక్కు గొట్టం ముందుగా వంగుతుంది. ఎందుకంటే, దాని పదార్థం అల్యూమినియం మందంలో కేవలం మూడో వంతు మాత్రమే ఉండటం వల్ల, దానికి స్వయంగా బలాన్నిచ్చే సామర్థ్యం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది.

1970వ దశకంలో, నేను ఫ్రేమ్-బిల్డర్ ఫ్రాంక్ కామిలియరీతో కలిసి పనిచేశాను. తేలికైన, దృఢమైన ఫ్రేమ్‌లను తయారు చేయడానికి మనం పలుచని గోడ మందం గల, పెద్ద వ్యాసం ఉన్న స్టీల్ ట్యూబింగ్‌ను ఎందుకు ఉపయోగించకూడదని నేను అతడిని అడిగినప్పుడు, అతను ఇలా అన్నాడు, “మీరు అలా చేసినప్పుడు, ఇంజిన్ మౌంట్‌ల వంటి వాటికి పగుళ్లు రాకుండా నిరోధించడానికి మీరు చాలా పదార్థాన్ని జోడించాల్సి వస్తుంది, అందువల్ల ఆ బరువు ఆదా కనుమరుగవుతుంది.”

1970ల ప్రారంభంలో కవాసాకి తన ఫ్యాక్టరీ MX బైక్‌లలో మొట్టమొదట అల్యూమినియం స్వింగ్‌ఆర్మ్‌లను ఉపయోగించింది; ఆ తర్వాత ఇతరులు కూడా దానిని అనుసరించారు. అనంతరం 1980లో, యమహా కెన్నీ రాబర్ట్స్‌ను 500 టూ-స్ట్రోక్ GP బైక్‌పైకి ఎక్కించింది, దాని ఫ్రేమ్‌ను చతురస్రాకారంలో ఉండే ఎక్స్‌ట్రూడెడ్ అల్యూమినియం ట్యూబ్‌తో తయారు చేశారు. దీనికోసం చాలా డిజైన్ ప్రయోగాలు అవసరమయ్యాయి, కానీ చివరికి, స్పానిష్ ఇంజనీర్ ఆంటోనియో కోబాస్ ఆలోచనలను ఉపయోగించి, యమహా GP రోడ్-రేస్ ఫ్రేమ్‌లు నేటి మనకు సుపరిచితమైన పెద్ద ట్విన్ అల్యూమినియం బీమ్‌లుగా రూపాంతరం చెందాయి.

నిస్సందేహంగా ఇతర రకాల విజయవంతమైన ఛాసిస్‌లు ఉన్నాయి—ఉదాహరణకు, డుకాటీ యొక్క స్టీల్-ట్యూబ్ "ట్రెల్లిస్" మరియు 1990ల ప్రారంభంలో జాన్ బ్రిటన్ యొక్క "స్కిన్ అండ్ బోన్స్" కార్బన్-ఫైబర్ ఛాసిస్. కానీ ఈ రోజుల్లో జంట అల్యూమినియం బీమ్ ఛాసిస్‌లు ఆధిపత్యం చెలాయిస్తున్నాయి. మన్నికైన బోల్టింగ్ పాయింట్లు మరియు సాధారణంగా నిరూపించబడిన జ్యామితి ఉన్నట్లయితే, మోల్డెడ్ ప్లైవుడ్‌తో కూడా పనికొచ్చే ఛాసిస్‌ను తయారు చేయవచ్చని నేను నమ్మకంగా చెప్పగలను.

ఉక్కు మరియు అల్యూమినియం మధ్య ఉన్న మరో ముఖ్యమైన తేడా ఏమిటంటే, ఉక్కుకు ఫెటీగ్ లిమిట్ (అలసట పరిమితి) అని పిలువబడే ఒక పరిమితి ఉంటుంది: ఇది ఒక పని ఒత్తిడి స్థాయి, దీనికి దిగువన ఆ భాగం యొక్క జీవితకాలం వాస్తవంగా అనంతంగా ఉంటుంది. చాలా అల్యూమినియం మిశ్రమ లోహాలకు ఫెటీగ్ లిమిట్ ఉండదు, అందుకే అల్యూమినియం ఎయిర్‌ఫ్రేమ్‌లు ప్రణాళికాబద్ధమైన గంటల వినియోగానికి అనుగుణంగా "లైఫ్" చేయబడతాయి. ఈ పరిమితికి దిగువన, ఉక్కు మన తప్పులను క్షమిస్తుంది, కానీ అల్యూమినియం కంటికి కనిపించని అంతర్గత అలసట నష్టం రూపంలో అన్ని లోపాలను గుర్తుంచుకుంటుంది.

1990ల నాటి అందమైన GP ఛాసిస్ ఎన్నడూ భారీ ఉత్పత్తికి ఆధారంగా ఉండేది కాదు. ఆ ఛాసిస్‌లు, యంత్రాలతో చెక్కిన, నొక్కిన, మరియు పోత పోసిన అల్యూమినియం భాగాలను కలిపి వెల్డింగ్ చేసి ఉండేవి. అది సంక్లిష్టమైనది మాత్రమే కాదు, ఆ మూడు మిశ్రమ లోహాలు పరస్పరం వెల్డింగ్ చేసుకోగలిగేలా ఉండాలి. ఉత్పత్తి రోబోట్‌ల ద్వారా చేసినప్పటికీ, వెల్డింగ్‌కు డబ్బు మరియు సమయం ఖర్చవుతుంది.

నేటి తేలికపాటి ఫోర్-స్ట్రోక్ ఇంజన్లు మరియు కాస్ట్ ఛాసిస్‌లను సాధ్యం చేసిన సాంకేతికత ఏమిటంటే, తక్కువ కల్లోలంతో అచ్చును నింపే పద్ధతులు. ఇవి కరిగిన అల్యూమినియంపై తక్షణమే ఏర్పడే అల్యూమినియం ఆక్సైడ్ పొరలను తమలో ఇముడ్చుకోవు. అటువంటి పొరలు లోహంలో బలహీనమైన ప్రాంతాలను ఏర్పరుస్తాయి, గతంలో తగినంత బలాన్ని సాధించడానికి కాస్టింగ్‌లు చాలా మందంగా ఉండవలసి వచ్చేది. ఈ కొత్త ప్రక్రియల నుండి వచ్చే కాస్ట్ భాగాలు చాలా సంక్లిష్టంగా ఉండవచ్చు, అయినప్పటికీ నేటి అల్యూమినియం ఛాసిస్‌లను చేతివేళ్లపై లెక్కించగలిగే వెల్డింగ్‌లతో అమర్చవచ్చు. ఈ కొత్త కాస్టింగ్ పద్ధతులు ఉత్పత్తి మోటార్‌సైకిళ్లలో 30 లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పౌండ్ల బరువును ఆదా చేస్తాయని అంచనా.

వివిధ రకాల ఉక్కులతో పాటు, అల్యూమినియం కూడా మానవ నాగరికతకు ఒక ప్రాథమిక సాధనం, కానీ ఆధునిక మోటార్‌సైకిళ్లకు ఇది అంతకంటే ఎక్కువ. ఇది ఒక బైక్‌కు ప్రాణం వంటిది, ఇది ఎంత సర్వవ్యాప్తమైందంటే, యంత్రం యొక్క పనితీరులో దీనికి ఎంత భాగం ఉందో మనం గమనించలేము లేదా గుర్తించలేము.