อะลูมิเนียมมีอยู่ทั่วไป จำเป็นต้องมีโครงสร้างน้ำหนักเบาหรือคุณสมบัติการนำความร้อนและไฟฟ้าสูง สปอร์ตไบค์ทั่วไปมักมีบล็อกกระบอกสูบ ฝาสูบ และห้องข้อเหวี่ยงที่ทำจากอะลูมิเนียม รวมถึงโครงรถและสวิงอาร์มที่เชื่อมด้วยอะลูมิเนียม ลูกสูบเป็นอุปกรณ์สำคัญในเครื่องยนต์ ซึ่งนำความร้อนได้ดี จึงสามารถทนต่ออุณหภูมิการเผาไหม้ที่สูงเกินจุดหลอมเหลวได้ ล้อ หม้อน้ำหล่อเย็นและหม้อน้ำมัน ก้านเบรกและขายึด ครอบโช้คหน้าบนและล่าง (ซึ่งมักจะเป็น) กระบอกโช้คหน้าบน (ในโช้คหน้าแบบ USD) คาลิปเปอร์เบรก และกระบอกสูบหลัก ล้วนทำจากอะลูมิเนียมเช่นกัน

เราทุกคนต่างเคยจ้องมองตัวถังอะลูมิเนียมด้วยความชื่นชม ซึ่งรอยเชื่อมของมันดูคล้ายกับกองชิปโป๊กเกอร์ที่ร่วงหล่นลงมาตามตำนาน ตัวถังและสวิงอาร์มบางรุ่น เช่น ตัวถังและสวิงอาร์มของ Aprilia สองจังหวะ 250 เรซ ล้วนเป็นงานศิลปะที่งดงามตระการตา

อะลูมิเนียมสามารถนำมาผสมและอบชุบด้วยความร้อนเพื่อให้ได้ความแข็งแรงที่สูงกว่าเหล็กกล้าอ่อน (แรงดึง 60,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) แต่อะลูมิเนียมส่วนใหญ่สามารถกลึงได้อย่างรวดเร็วและง่ายดาย อะลูมิเนียมยังสามารถหล่อ ตีขึ้นรูป หรือรีดขึ้นรูปได้ (ซึ่งเป็นวิธีการทำคานด้านข้างของตัวถังรถ) อะลูมิเนียมมีสภาพนำความร้อนสูง จึงต้องใช้กระแสไฟฟ้าจำนวนมากในการเชื่อม และโลหะร้อนต้องได้รับการปกป้องจากออกซิเจนในบรรยากาศด้วยการป้องกันด้วยก๊าซเฉื่อย (TIG หรือ Heli-Arc)

แม้ว่าอะลูมิเนียมจะต้องใช้ไฟฟ้าจำนวนมากเพื่อสกัดแร่บ็อกไซต์ แต่เมื่ออยู่ในรูปของโลหะแล้ว จะมีการรีไซเคิลเพียงเล็กน้อย และไม่สูญเสียไปกับการเกิดสนิมเหมือนกับเหล็ก

ผู้ผลิตเครื่องยนต์รถจักรยานยนต์ในยุคแรกๆ ได้นำโลหะชนิดใหม่ในขณะนั้นมาใช้ทำห้องข้อเหวี่ยงอย่างรวดเร็ว ซึ่งไม่เช่นนั้นจะต้องทำจากเหล็กหล่อซึ่งมีน้ำหนักมากกว่าเกือบสามเท่า อะลูมิเนียมบริสุทธิ์นั้นอ่อนมาก ฉันจำความโกรธของแม่ที่พ่อใช้หม้อต้มคู่โลหะผสม 1,100 ของเธอเป็นกับดักลูกปืนแบบชั่วคราวได้ ส่วนล่างของหม้อต้มกลายเป็นรอยบุ๋มจำนวนมาก

ในไม่ช้า โลหะผสมทองแดงธรรมดาก็ถูกค้นพบ ซึ่งทำให้ W.O. Bentley ผู้บุกเบิกด้านยานยนต์ เลือกใช้โลหะผสมชนิดนี้ในลูกสูบอะลูมิเนียมทดลองก่อนสงครามโลกครั้งที่ 1 ของเขา จากการทดสอบแบบต่อเนื่องกับลูกสูบเหล็กหล่อซึ่งเป็นที่นิยมในขณะนั้น ลูกสูบอะลูมิเนียมรุ่นแรกของ Bentley สามารถเพิ่มกำลังได้ทันที ลูกสูบเหล่านี้ทำงานเย็นลง ให้ความร้อนกับส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศที่เข้ามาน้อยลง และรักษาความหนาแน่นไว้ได้มากขึ้น ปัจจุบัน ลูกสูบอะลูมิเนียมถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในเครื่องยนต์รถยนต์และรถจักรยานยนต์

ก่อนที่เครื่องบินโดยสาร 787 ที่ทำจากพลาสติกเสริมคาร์บอนไฟเบอร์ของโบอิ้งจะมาถึง ข้อเท็จจริงพื้นฐานทางการบินก็คือน้ำหนักเปล่าของเครื่องบินเกือบทุกลำมีส่วนประกอบของอะลูมิเนียมถึง 60 เปอร์เซ็นต์ เมื่อพิจารณาถึงน้ำหนักสัมพัทธ์และความแข็งแรงของอะลูมิเนียมและเหล็กแล้ว ในตอนแรกอาจดูแปลกไป จริงอยู่ที่อะลูมิเนียมมีน้ำหนักเพียง 35 เปอร์เซ็นต์ของเหล็กเมื่อเทียบปริมาตรต่อปริมาตร แต่เหล็กแรงสูงมีความแข็งแรงมากกว่าอะลูมิเนียมแรงสูงอย่างน้อยสามเท่า ทำไมไม่สร้างเครื่องบินจากเหล็กบางๆ ล่ะ

ปัจจัยสำคัญคือความต้านทานต่อการโก่งงอของโครงสร้างอะลูมิเนียมและเหล็กที่เทียบเท่ากัน หากเราเริ่มต้นด้วยท่ออะลูมิเนียมและเหล็กที่มีน้ำหนักต่อฟุตเท่ากัน แล้วลดความหนาของผนังลง ท่อเหล็กจะโก่งงอก่อน เนื่องจากวัสดุมีความหนาเพียงหนึ่งในสามของอะลูมิเนียม จึงมีความสามารถในการยึดตัวเองได้น้อยกว่ามาก

ในช่วงทศวรรษ 1970 ผมเคยร่วมงานกับแฟรงค์ คามิลลิเอรี ช่างประกอบโครงรถ เมื่อผมถามเขาว่าทำไมเราไม่ใช้ท่อเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าและมีผนังบางกว่า เพื่อสร้างโครงรถที่เบากว่าและแข็งแรงกว่า เขาตอบว่า "พอทำแบบนั้นแล้ว เราต้องเพิ่มวัสดุหลายอย่างเข้าไปในชิ้นส่วนต่างๆ เช่น แท่นเครื่องยนต์ เพื่อป้องกันรอยแตกร้าว ซึ่งจะทำให้น้ำหนักที่ลดลงหายไป"

คาวาซากินำสวิงอาร์มอะลูมิเนียมมาใช้ในรถมอเตอร์ไซค์ MX ของโรงงานเป็นครั้งแรกในช่วงต้นทศวรรษ 1970 และรุ่นอื่นๆ ก็ทำตาม ต่อมาในปี 1980 ยามาฮ่าได้ส่งเคนนี โรเบิร์ตส์ ลงแข่งมอเตอร์ไซค์ GP สองจังหวะรุ่น 500 ซึ่งเฟรมผลิตจากท่ออะลูมิเนียมรีดขึ้นรูปสี่เหลี่ยม การทดลองออกแบบเป็นสิ่งจำเป็น แต่ในที่สุด ด้วยแนวคิดของอันโตนิโอ โคบาส วิศวกรชาวสเปน เฟรมรถแข่ง GP ของยามาฮ่าก็ได้พัฒนามาเป็นคานคู่อะลูมิเนียมขนาดใหญ่ที่คุ้นเคยในปัจจุบัน

แน่นอนว่ายังมีแชสซีส์ประเภทอื่นๆ ที่ประสบความสำเร็จ เช่น โครงถักเหล็กกล้าของ Ducati และแชสซีส์คาร์บอนไฟเบอร์แบบ “skin and bones” ของ John Britten ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 แต่แชสซีส์แบบคานคู่อะลูมิเนียมกลับกลายเป็นที่นิยมในปัจจุบัน ผมมั่นใจว่าแชสซีส์ที่ใช้งานได้จริงน่าจะทำจากไม้อัดขึ้นรูป หากมีจุดยึดที่แข็งแรงทนทานและรูปทรงที่ได้รับการพิสูจน์แล้วตามปกติ

ความแตกต่างที่สำคัญอีกประการหนึ่งระหว่างเหล็กและอลูมิเนียมคือ เหล็กมีสิ่งที่เรียกว่าขีดจำกัดความล้า ซึ่งเป็นระดับความเครียดขณะทำงานที่สูงกว่า ซึ่งอายุการใช้งานของชิ้นส่วนนั้นแทบจะไม่มีที่สิ้นสุด โลหะผสมอลูมิเนียมส่วนใหญ่ไม่มีขีดจำกัดความล้า ซึ่งเป็นเหตุผลที่โครงเครื่องบินอลูมิเนียมมี "อายุการใช้งาน" ตามจำนวนชั่วโมงที่วางแผนไว้ หากต่ำกว่าขีดจำกัดนี้ เหล็กจะให้อภัยการละเมิดของเราได้ แต่อลูมิเนียมจะจดจำทุกความเสียหายในรูปแบบของความเสียหายจากความล้าภายในที่มองไม่เห็น

แชสซี GP อันสวยงามในยุค 90s ไม่อาจใช้เป็นพื้นฐานสำหรับการผลิตจำนวนมากได้ แชสซีเหล่านี้ประกอบด้วยชิ้นส่วนที่เชื่อมเข้าด้วยกันจากชิ้นส่วนอะลูมิเนียมหล่อขึ้นรูป กลึงขึ้นรูป และหล่อขึ้นรูป ไม่เพียงแต่มีความซับซ้อนเท่านั้น แต่ยังจำเป็นต้องให้โลหะผสมทั้งสามชนิดเชื่อมติดกันได้ การเชื่อมต้องใช้ทั้งเงินและเวลา แม้ว่าจะต้องใช้หุ่นยนต์ในการผลิตก็ตาม

เทคโนโลยีที่ทำให้เครื่องยนต์สี่จังหวะน้ำหนักเบาและโครงรถหล่อในปัจจุบันเป็นไปได้ คือวิธีการเติมแม่พิมพ์แบบ low-turbulence ซึ่งไม่ก่อให้เกิดฟิล์มอะลูมิเนียมออกไซด์ที่ก่อตัวขึ้นบนอะลูมิเนียมหลอมเหลวทันที ฟิล์มเหล่านี้ก่อให้เกิดจุดอ่อนในโลหะ ซึ่งในอดีตจำเป็นต้องใช้วัสดุหล่อที่หนากว่ามากเพื่อให้ได้ความแข็งแรงที่เพียงพอ ชิ้นส่วนหล่อจากกระบวนการใหม่เหล่านี้อาจมีความซับซ้อน แต่โครงรถอะลูมิเนียมในปัจจุบันสามารถประกอบได้ด้วยการเชื่อมที่นับได้ คาดว่าวิธีการหล่อแบบใหม่นี้จะช่วยลดน้ำหนักของรถจักรยานยนต์ที่ผลิตได้ลง 30 ปอนด์หรือมากกว่า

นอกจากเหล็กที่มีหลากหลายชนิดแล้ว อะลูมิเนียมยังเป็นวัสดุพื้นฐานที่มนุษย์ใช้ในชีวิตประจำวัน แต่สำหรับรถจักรยานยนต์ยุคใหม่แล้ว อะลูมิเนียมยังเป็นวัสดุสำคัญยิ่งยวด อะลูมิเนียมเปรียบเสมือนเนื้อแท้ของมอเตอร์ไซค์ มีอยู่ทั่วไปจนเราแทบไม่เห็นหรือแทบไม่รับรู้ถึงสมรรถนะของเครื่องยนต์เลย