Hafif yapı veya yüksek ısı ve elektrik iletkenliği gerektiren her yerde alüminyum kullanılır. Tipik bir spor motosikletinde alüminyum silindir bloğu, silindir kapağı ve karterler, ayrıca kaynaklı alüminyum şasi ve salıncak kolu bulunur. Motorun içinde, alüminyumun en önemli kullanım alanı pistonlardır; bu pistonlar ısıyı çok iyi ileterek erime noktalarının çok üzerindeki yanma sıcaklıklarına dayanabilirler. Tekerlekler, soğutma ve yağ radyatörleri, el freni kolları ve braketleri, üst ve (çoğu zaman) alt çatal taçları, üst çatal boruları (USD çatallarda), fren kaliperleri ve ana silindirler de aynı şekilde alüminyumdan yapılmıştır.
Hepimiz, kaynak yerleri efsanevi devrilmiş iskambil fişi yığınına benzeyen alüminyum şasilere hayranlıkla bakmışızdır. Aprilia'nın iki zamanlı 250 yarış motosikletlerinin şasileri ve salıncak kolları gibi bazı şasiler ve salıncak kolları, zarif sanat eserleridir.
Alüminyum, yumuşak çelikten (60.000 psi çekme dayanımı) daha yüksek mukavemetlere ulaşacak şekilde alaşımlanabilir ve ısıl işlem görebilir; ancak çoğu alaşım hızlı ve kolay bir şekilde işlenebilir. Alüminyum ayrıca dökülebilir, dövülebilir veya ekstrüde edilebilir (bazı şasi yan kirişleri bu şekilde yapılır). Alüminyumun yüksek ısı iletkenliği, kaynak işleminin çok fazla amper gerektirmesine neden olur ve sıcak metalin atmosferik oksijenden inert gaz koruması (TIG veya heli-ark) ile korunması gerekir.
Alüminyumun boksit cevherinden çıkarılması büyük miktarda elektrik gerektirse de, metalik forma dönüştükten sonra geri dönüşümü az maliyetlidir ve çelik gibi paslanarak kaybolmaz.
Motosiklet motorlarının ilk üreticileri, o zamanlar yeni olan bu metali krank karterleri için hızla benimsedi; aksi takdirde karterler, neredeyse üç kat daha ağır olan dökme demirden yapılmak zorunda kalacaktı. Saf alüminyum çok yumuşaktır—annemin, babamın 1100 alaşımlı çift kazanlı tenceresini doğaçlama bir bilyalı fişek tuzağı olarak kullanmasına duyduğu öfkeyi hatırlıyorum: Tencerenin dibi çukurlarla dolmuştu.
Bakırla yapılan basit bir alaşımın artan mukavemeti kısa sürede keşfedildi ve otomotiv öncüsü WO Bentley, I. Dünya Savaşı öncesi deneysel alüminyum pistonlarında bu tür bir alaşımı kullandı. O dönemde baskın olan dökme demir pistonlarla yapılan karşılaştırmalı testlerde, Bentley'nin ilk denemesi olan alüminyum pistonlar anında güç artışı sağladı. Daha serin çalıştılar, gelen yakıt-hava karışımını daha az ısıttılar ve yoğunluğunu daha fazla korudular. Günümüzde alüminyum pistonlar otomobil ve motosiklet motorlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.
Boeing'in karbon fiber takviyeli plastik 787 yolcu uçağının ortaya çıkışına kadar, neredeyse her uçağın boş ağırlığının %60'ının alüminyum olması havacılığın temel bir gerçeğiydi. Alüminyum ve çeliğin göreceli ağırlıklarına ve mukavemetlerine bakıldığında, bu ilk başta garip görünüyor. Evet, hacim olarak alüminyum çeliğin sadece %35'i kadar ağırlığa sahip, ancak yüksek mukavemetli çelikler, yüksek mukavemetli alüminyumlardan en az üç kat daha güçlü. Neden uçaklar ince çelikten yapılmasın?
Mesele, alüminyum ve çelikten yapılmış eşdeğer yapıların burkulmaya karşı direncine dayanıyordu. Aynı ağırlığa sahip alüminyum ve çelik borularla başlarsak ve duvar kalınlığını azaltırsak, çelik boru daha önce burkulmaya başlar çünkü malzemesi alüminyumun üçte biri kadar kalın olduğundan, kendi kendini destekleme yeteneği çok daha azdır.
1970'lerde, çerçeve ustası Frank Camillieri ile birlikte çalıştım. Ona neden daha hafif ve daha sert çerçeveler yapmak için daha ince duvarlı, daha büyük çaplı çelik borular kullanmadığımızı sorduğumda, "Bunu yaptığınızda, motor bağlantı noktaları gibi şeylere çatlamalarını önlemek için bir sürü malzeme eklemeniz gerekiyor, bu yüzden ağırlık tasarrufu ortadan kalkıyor" dedi.
Kawasaki, 1970'lerin başlarında fabrika üretimi MX motosikletlerinde alüminyum salıncak kolları kullanmaya başladı; diğerleri de onu takip etti. Ardından 1980'de Yamaha, Kenny Roberts'ı kare kesitli ekstrüde alüminyum borudan üretilmiş bir şasiye sahip 500cc iki zamanlı GP motosikletine bindirdi. Çok fazla tasarım denemesi gerekliydi, ancak sonunda İspanyol mühendis Antonio Cobas'ın fikirlerini kullanarak Yamaha'nın GP yol yarış şasileri, günümüzün tanıdık büyük çift alüminyum kirişlerine dönüştü.
Elbette başka türde başarılı şasiler de var; örneğin Ducati'nin çelik boru "kafes" şasisi ve John Britten'in 1990'ların başlarındaki "sadece deri ve kemik" karbon fiber şasisi. Ancak günümüzde çift alüminyum kirişli şasiler baskın hale geldi. Dayanıklı cıvatalama noktalarına ve bilinen, kanıtlanmış geometriye sahip olması koşuluyla, kalıplanmış kontrplaktan da işlevsel bir şasi yapılabileceğinden eminim.
Çelik ve alüminyum arasındaki bir diğer önemli fark, çeliğin yorulma sınırı adı verilen bir özelliğe sahip olmasıdır: Parçanın ömrünün esasen sonsuz olduğu bir çalışma gerilimi seviyesi. Çoğu alüminyum alaşımında yorulma sınırı yoktur; bu nedenle alüminyum uçak gövdeleri, planlanan kullanım saati sayısı için "ömür" testine tabi tutulur. Bu sınırın altında çelik hatalarımızı affederken, alüminyum görünmez iç yorulma hasarı şeklinde tüm olumsuzlukları hatırlar.
1990'ların muhteşem GP şasileri asla seri üretim için temel oluşturamazdı. Bu şasiler, işlenmiş, preslenmiş ve dökme alüminyum elemanlardan kaynaklanarak bir araya getirilmiş parçalardan oluşuyordu. Bu sadece karmaşık olmakla kalmaz, aynı zamanda üç alaşımın da birbirine kaynaklanabilir olmasını gerektirir. Kaynak işlemi, üretim robotları tarafından yapılsa bile, para ve zaman kaybına neden olur.
Günümüzün hafif dört zamanlı motorlarını ve dökme şasilerini mümkün kılan teknoloji, erimiş alüminyum üzerinde anında oluşan alüminyum oksit filmlerini sürüklemeyen düşük türbülanslı kalıp doldurma yöntemleridir. Bu filmler, geçmişte yeterli mukavemeti elde etmek için dökümlerin çok daha kalın olmasını gerektiren metalde zayıflık bölgeleri oluşturur. Bu yeni işlemlerle üretilen dökme parçalar oldukça karmaşık olabilir, ancak günümüzün alüminyum şasileri bir elin parmaklarıyla sayılabilecek kaynaklarla monte edilebilir. Yeni döküm yöntemlerinin seri üretim motosikletlerde 30 pound veya daha fazla ağırlık tasarrufu sağladığı tahmin edilmektedir.
Çeşitli çelik türleriyle birlikte alüminyum, insan uygarlığının temel bir iş gücü kaynağıdır, ancak modern motosikletler için bundan çok daha fazlasını ifade eder. Motosikletin can damarıdır, o kadar yaygın ki onu neredeyse hiç görmeyiz veya makinenin performansının ne kadarının ona bağlı olduğunu fark etmeyiz.
Yayın tarihi: 20 Haz-20-2019