อลูมิเนียมมีอยู่ทุกที่ที่ต้องการโครงสร้างน้ำหนักเบาหรือการนำความร้อนและไฟฟ้าสูงสปอร์ตไบค์ทั่วไปมีเสื้อสูบ ส่วนหัว และห้องข้อเหวี่ยงอะลูมิเนียม รวมถึงโครงอะลูมิเนียมเชื่อมและสวิงอาร์มภายในเครื่องยนต์ การใช้งานอะลูมิเนียมที่สำคัญคือลูกสูบ ซึ่งการนำความร้อนได้ดีจึงสามารถทนต่ออุณหภูมิการเผาไหม้ที่สูงกว่าจุดหลอมเหลวมากล้อ สารหล่อเย็นและหม้อน้ำน้ำมัน คันบังคับมือและตัวยึด เม็ดมะยมโช้คด้านบนและ (มัก) ด้านล่าง ท่อโช้คด้านบน (ในสกุลเงิน USD) คาลิปเปอร์เบรก และแม่ปั๊มเบรกก็เป็นอะลูมิเนียมเช่นเดียวกัน

เราทุกคนต่างจ้องมองด้วยความชื่นชมที่โครงอะลูมิเนียมซึ่งมีรอยเชื่อมคล้ายกับชิปโป๊กเกอร์ที่ตกลงมาในตำนานแชสซีและสวิงอาร์มบางรุ่น เช่น ของนักแข่งสองจังหวะ 250 ของ Aprilia เป็นผลงานศิลปะที่สง่างาม

อลูมิเนียมสามารถนำมาผสมและอบชุบด้วยความร้อนให้มีความแข็งแรงสูงกว่าเหล็กเหนียว (แรงดึง 60,000 psi) แต่โลหะผสมส่วนใหญ่จะตัดเฉือนได้อย่างรวดเร็วและง่ายดายอลูมิเนียมยังสามารถหล่อ หลอม หรืออัดรีดได้ (ซึ่งเป็นวิธีการสร้างคานด้านข้างของแชสซี)การนำความร้อนสูงของอะลูมิเนียมทำให้การเชื่อมต้องใช้กระแสไฟจำนวนมาก และโลหะร้อนจะต้องได้รับการปกป้องจากออกซิเจนในบรรยากาศด้วยการป้องกันก๊าซเฉื่อย (TIG หรือเฮลิอาร์ค)

แม้ว่าอลูมิเนียมจะต้องใช้ไฟฟ้าจำนวนมากเพื่อที่จะได้แร่อะลูมิเนียม แต่เมื่อมีอยู่ในรูปของโลหะ จะมีค่าใช้จ่ายเพียงเล็กน้อยในการรีไซเคิล และไม่สูญหายไปจากการเกิดสนิม ดังเช่นที่เหล็กสามารถเป็นได้

ผู้ผลิตเครื่องยนต์รถจักรยานยนต์ในยุคแรกๆ ได้นำโลหะชนิดใหม่ในขณะนั้นมาใช้กับห้องข้อเหวี่ยงอย่างรวดเร็ว ซึ่งหากไม่เช่นนั้น จะต้องเป็นเหล็กหล่อที่มีน้ำหนักมากกว่าเกือบสามเท่าอลูมิเนียมบริสุทธิ์นั้นนิ่มมาก ฉันจำความโกรธที่แม่โกรธที่พ่อใช้หม้อต้มสองชั้นอัลลอยด์ 1,100 ของเธอเป็นกับดัก BB แบบด้นสด ก้นของมันกลายเป็นรอยบุ๋มจำนวนมาก

ในไม่ช้า ความแข็งแกร่งที่เพิ่มขึ้นของโลหะผสมธรรมดากับทองแดงก็ถูกค้นพบ และเป็นโลหะผสมที่ WO Bentley ผู้บุกเบิกด้านรถยนต์ใช้ในลูกสูบอะลูมิเนียมทดลองก่อนสงครามโลกครั้งที่ 1ในการทดสอบแบบ back-to-back กับลูกสูบเหล็กหล่อที่โดดเด่นในขณะนั้น ลูกสูบอะลูมิเนียมที่ทดลองครั้งแรกของ Bentley ช่วยเพิ่มกำลังได้ในทันทีพวกเขาวิ่งได้เย็นลง ให้ความร้อนแก่ส่วนผสมเชื้อเพลิง-อากาศที่เข้ามาน้อยลง และรักษาความหนาแน่นไว้ได้มากขึ้นปัจจุบันลูกสูบอะลูมิเนียมถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในเครื่องยนต์ของรถยนต์และรถจักรยานยนต์

จนกระทั่งการมาถึงของเครื่องบินโบอิ้ง 787 ที่ทำจากพลาสติกเสริมคาร์บอนไฟเบอร์ของโบอิ้ง ความจริงพื้นฐานของการบินก็คือน้ำหนักเปล่าของเครื่องบินเกือบทุกลำคืออะลูมิเนียม 60 เปอร์เซ็นต์เมื่อพิจารณาถึงน้ำหนักและความแข็งแกร่งสัมพัทธ์ของอะลูมิเนียมและเหล็กกล้า ในตอนแรกสิ่งนี้ดูแปลกใช่ อลูมิเนียมมีน้ำหนักเพียง 35 เปอร์เซ็นต์ของเหล็กเมื่อเทียบปริมาตรต่อปริมาตร แต่เหล็กที่มีความแข็งแรงสูงจะแข็งแกร่งกว่าอลูมิเนียมที่มีความแข็งแรงสูงอย่างน้อยสามเท่าทำไมไม่สร้างเครื่องบินจากเหล็กบางล่ะ?

โดยขึ้นอยู่กับความต้านทานต่อการโก่งงอของโครงสร้างอะลูมิเนียมและเหล็กกล้าที่เทียบเท่ากันหากเราเริ่มต้นด้วยอะลูมิเนียมและท่อเหล็กที่มีน้ำหนักต่อฟุตเท่ากัน และลดความหนาของผนังลง หัวเข็มขัดของท่อเหล็กจะเกิดก่อนเนื่องจากวัสดุที่มีความหนาเพียงหนึ่งในสามของอะลูมิเนียมจะมีความสามารถในการค้ำยันตัวเองได้น้อยกว่ามาก

ในช่วงทศวรรษ 1970 ฉันทำงานร่วมกับ Frank Camillieri ผู้สร้างเฟรมเมื่อฉันถามเขาว่าทำไมเราไม่ใช้ท่อเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าและมีผนังบางกว่าเพื่อสร้างเฟรมที่เบาและแข็งขึ้น เขากล่าวว่า "เมื่อคุณทำเช่นนั้น คุณจะพบว่าคุณต้องเพิ่มวัสดุจำนวนมากให้กับสิ่งต่างๆ เช่น แท่นเครื่องยนต์ ไม่ให้แตกร้าวการลดน้ำหนักจะหายไป”

คาวาซากินำสวิงอาร์มอะลูมิเนียมมาใช้กับมอเตอร์ไซค์ MX จากโรงงานเป็นครั้งแรกเมื่อต้นทศวรรษ 1970;คนอื่น ๆ ตามหลังชุดสูทจากนั้นในปี 1980 Yamaha ได้นำ Kenny Roberts สวมมอเตอร์ไซค์ GP สองจังหวะ 500 คันซึ่งมีเฟรมที่ประดิษฐ์จากท่ออะลูมิเนียมอัดขึ้นรูปหน้าตัดสี่เหลี่ยมจำเป็นต้องมีการทดลองการออกแบบมากมาย แต่ในที่สุด ด้วยการใช้แนวคิดของวิศวกรชาวสเปน Antonio Cobas เฟรม GP road-race ของ Yamaha ได้พัฒนาเป็นคานอะลูมิเนียมคู่ขนาดใหญ่ที่คุ้นเคยในปัจจุบัน

แน่นอนว่ามีแชสซีประเภทอื่นๆ ที่ประสบความสำเร็จ เช่น โครงสร้างโครงเหล็กของ Ducati สำหรับหนึ่ง และโครงคาร์บอนไฟเบอร์ “skin and Bone” ของ John Britten ในช่วงต้นทศวรรษ 1990แต่โครงเครื่องคานอะลูมิเนียมคู่มีความโดดเด่นในปัจจุบันฉันมั่นใจว่าโครงเครื่องที่ใช้งานได้นั้นอาจทำจากไม้อัดขึ้นรูป โดยมีจุดสลักที่ทนทานและมีรูปทรงที่ได้รับการพิสูจน์แล้วตามปกติ

ข้อแตกต่างที่สำคัญอีกประการระหว่างเหล็กและอะลูมิเนียมก็คือ เหล็กมีสิ่งที่เรียกว่าขีดจำกัดความล้า ซึ่งก็คือระดับความเครียดในการทำงานที่ต่ำกว่าซึ่งอายุการใช้งานของชิ้นส่วนนั้นไม่มีที่สิ้นสุดอลูมิเนียมอัลลอยด์ส่วนใหญ่ไม่มีขีดจำกัดความล้า ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเฟรมเครื่องบินอะลูมิเนียมจึง "ใช้งานได้ยาวนาน" ตามจำนวนชั่วโมงการใช้งานที่วางแผนไว้หากต่ำกว่าขีดจำกัดนี้ เหล็กจะให้อภัยเราในการบุกรุก แต่อะลูมิเนียมจะจดจำคำสบประมาททั้งหมดในรูปแบบของความเสียหายจากความเมื่อยล้าภายในที่มองไม่เห็น

แชสซี GP ที่สวยงามของปี 1990 ไม่เคยเป็นพื้นฐานสำหรับการผลิตจำนวนมากเลยแชสซีเหล่านั้นประกอบด้วยชิ้นส่วนที่เชื่อมเข้าด้วยกันจากชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปด้วยเครื่องจักร การอัดขึ้นรูป และอะลูมิเนียมหล่อไม่เพียงแต่จะซับซ้อนเท่านั้น แต่ยังต้องการให้โลหะผสมทั้งสามชนิดสามารถเชื่อมเข้าด้วยกันได้การเชื่อมต้องใช้เงินและเวลา แม้ว่าจะดำเนินการโดยหุ่นยนต์ที่ใช้งานจริงก็ตาม

เทคโนโลยีที่ทำให้เครื่องยนต์สี่จังหวะน้ำหนักเบาและแชสซีแบบหล่อในปัจจุบันเป็นไปได้คือวิธีการเติมแม่พิมพ์ที่มีความปั่นป่วนต่ำ ซึ่งไม่กักชั้นฟิล์มของอะลูมิเนียมออกไซด์ที่ก่อตัวบนอะลูมิเนียมหลอมเหลวทันทีฟิล์มดังกล่าวก่อให้เกิดจุดอ่อนในโลหะซึ่งในอดีตจำเป็นต้องหล่อให้หนาขึ้นมากเพื่อให้ได้ความแข็งแรงเพียงพอชิ้นส่วนที่หล่อจากกระบวนการใหม่เหล่านี้อาจค่อนข้างซับซ้อน แต่โครงอะลูมิเนียมในปัจจุบันสามารถประกอบได้ด้วยการเชื่อมที่สามารถนับได้ด้วยมือเดียวคาดว่าวิธีการหล่อแบบใหม่จะช่วยลดน้ำหนักในการผลิตรถจักรยานยนต์ได้ 30 ปอนด์หรือมากกว่า

เมื่อรวมกับเหล็กที่หลากหลายแล้ว อะลูมิเนียมถือเป็นรากฐานสำคัญของอารยธรรมมนุษย์ แต่เป็นมากกว่านั้นสำหรับรถจักรยานยนต์สมัยใหม่มันเป็นเนื้อของจักรยานยนต์ ซึ่งแพร่หลายมากจนเราแทบจะไม่เห็นหรือรับรู้ว่าเราติดหนี้ประสิทธิภาพของเครื่องจักรมากน้อยเพียงใด