Alüminyum (Hafif Çelik Kare Boru) Hakkında Bilmek İstediğiniz Her Şey

Alüminyum, hafif yapının veya yüksek ısı ve elektrik iletkenliğinin gerekli olduğu her yerde bulunur.Tipik bir spor motosiklette alüminyum silindir bloğu, kafa ve karterin yanı sıra kaynaklı alüminyum şasi ve salınım kolu bulunur.Motordaki en önemli alüminyum uygulaması, ısıyı çok iyi ileterek erime noktalarının çok üzerindeki yanma sıcaklıklarına dayanabilen pistonlardır.Tekerlekler, soğutma sıvısı ve yağ radyatörleri, el kolları ve bunların braketleri, üst ve (çoğunlukla) alt çatal taçları, üst çatal boruları (USD çatallarında), fren kaliperleri ve ana silindirler de aynı şekilde alüminyumdur.

Kaynakları efsanevi düşmüş poker fişi yığınına benzeyen alüminyum şasiye hepimiz hayranlıkla bakmışızdır.Aprilia'nın iki zamanlı 250 yarışçıları gibi bu şasi ve salınım kollarından bazıları zarif sanat eserleridir.

Alüminyum, yumuşak çeliğinkinden (60.000 psi çekme dayanımı) daha yüksek dayanımlara sahip olacak şekilde alaşımlanabilir ve ısıl işleme tabi tutulabilir, ancak çoğu alaşım hızlı ve kolay bir şekilde işlenir.Alüminyum ayrıca dökülebilir, dövülebilir veya ekstrüzyona tabi tutulabilir (bazı şasi yan kirişleri bu şekilde yapılır).Alüminyumun yüksek ısı iletkenliği, kaynağının çok fazla amper gerektirmesine neden olur ve sıcak metalin, inert gaz koruması (TIG veya heli-ark) yoluyla atmosferik oksijenden korunması gerekir.

Her ne kadar alüminyum, boksit cevherinden yararlanmak için büyük miktarda elektrik gerektirse de, metalik formda bulunduğunda, geri dönüşümü çok az maliyetli olur ve çelik gibi paslanma nedeniyle kaybolmaz.

İlk motosiklet motorları üreticileri, karterler için o zamanlar yeni olan metali hızla benimsediler; aksi takdirde, neredeyse üç kat daha ağır olan dökme demirden yapılması gerekecekti.Saf alüminyum çok yumuşaktır; babamın 1100 alaşımlı çift kazanını doğaçlama bir BB tuzağı olarak kullanması karşısında annemin öfkesini hatırlıyorum: Tabanı bir çukur yığınına dönüştü.

Bakır ile basit bir alaşımın artan mukavemeti kısa sürede keşfedildi ve bu, otomobil öncüsü WO Bentley'nin Birinci Dünya Savaşı öncesi deneysel alüminyum pistonlarında kullandığı bir alaşımdı.O zamanlar baskın olan dökme demir pistonlara karşı yapılan arka arkaya testlerde, Bentley'in ilk denemesi olan alüminyum pistonları anında gücü artırdı.Daha serin çalıştılar, gelen yakıt-hava karışımını daha az ısıttılar ve yoğunluğunu daha fazla korudular.Günümüzde alüminyum pistonlar otomobil ve motosiklet motorlarında evrensel olarak kullanılmaktadır.

Boeing'in karbon fiberle güçlendirilmiş plastik 787 uçağının ortaya çıkışına kadar neredeyse her uçağın boş ağırlığının yüzde 60'ının alüminyum olması havacılığın temel bir gerçeğiydi.Alüminyum ve çeliğin göreceli ağırlıklarına ve mukavemetlerine bakıldığında, bu ilk bakışta tuhaf görünüyor.Evet, alüminyum, hacme göre çeliğin yalnızca yüzde 35'i kadar ağırlığa sahiptir, ancak yüksek mukavemetli çelikler, yüksek mukavemetli alüminyumlardan en az üç kat daha güçlüdür.Neden uçakları ince çelikten yapmıyorsunuz?

Bu, alüminyum ve çelikten oluşan eşdeğer yapıların burkulmaya karşı direncine geldi.Ayak başına aynı ağırlığa sahip alüminyum ve çelik borularla başlarsak ve duvar kalınlığını azaltırsak, önce çelik boru bükülür çünkü malzemesi alüminyumun yalnızca üçte biri kadar kalın olduğundan kendini destekleme yeteneği çok daha azdır.

1970'lerde çerçeve yapımcısı Frank Camillieri ile çalıştım.Ona daha hafif ve daha sert çerçeveler yapmak için neden daha büyük çaplı, daha ince duvarlı çelik borular kullanmadığımızı sorduğumda şöyle dedi: "Bunu yaptığınızda, motor takozları gibi parçalara bir sürü malzeme eklemeniz gerektiğini görürsünüz. çatlamalarını önleyin, böylece ağırlık tasarrufu ortadan kalkar.”

Kawasaki, alüminyum salınım kollarını ilk kez 1970'lerin başında fabrika MX motosikletlerinde kullanmaya başladı;diğerleri de onu takip etti.Daha sonra 1980 yılında Yamaha, Kenny Roberts'ı, çerçevesi kare kesitli ekstrüzyonlu alüminyum borudan yapılmış 500 iki zamanlı GP motosikletine bindirdi.Çok sayıda tasarım denemesi gerekliydi ancak sonunda İspanyol mühendis Antonio Cobas'ın fikirleri kullanılarak Yamaha'nın GP yol yarışı şasileri günümüzün tanıdık büyük ikiz alüminyum kirişlerine dönüştü.

Kesinlikle başka tipte başarılı şasiler de var; Ducati'nin çelik borulu "kafes"i ve John Britten'in 1990'ların başındaki "deri ve kemik" karbon fiber şasisi.Ancak günümüzde ikiz alüminyum kirişli şasiler baskın hale geldi.Dayanıklı cıvatalama noktalarına ve kanıtlanmış geometriye sahip olması koşuluyla, kalıplanmış kontrplaktan çalışılabilir bir şasi yapılabileceğinden eminim.

Çelik ile alüminyum arasındaki bir diğer önemli fark, çeliğin yorulma sınırı adı verilen bir sınıra sahip olmasıdır: altında parçanın ömrünün esasen sonsuz olduğu bir çalışma gerilimi seviyesi.Çoğu alüminyum alaşımında yorulma sınırı yoktur, bu nedenle alüminyum uçak gövdeleri planlanan sayıda kullanım süresi boyunca "ömürlüdür".Bu sınırın altında çelik, ihlallerimizi affeder, ancak alüminyum, görünmez iç yorulma hasarı şeklindeki tüm hakaretleri hatırlar.

1990'ların güzel GP şasisi asla seri üretimin temeli olamazdı.Bu şasiler işlenmiş, preslenmiş ve dökme alüminyum elemanlardan birbirine kaynaklanmış parçalardan oluşuyordu.Bu sadece karmaşık olmakla kalmıyor, aynı zamanda üç alaşımın da karşılıklı olarak kaynaklanabilmesini gerektiriyor.Kaynak, üretim robotları tarafından yapılsa bile para ve zaman gerektirir.

Günümüzün hafif dört zamanlı motorlarını ve döküm şasilerini mümkün kılan teknoloji, erimiş alüminyum üzerinde anında oluşan alüminyum oksit filmlerini sürüklemeyen düşük türbülanslı kalıp doldurma yöntemleridir.Bu tür filmler metalde, geçmişte yeterli mukavemete ulaşmak için dökümlerin çok daha kalın olmasını gerektiren zayıf bölgeler oluşturur.Bu yeni süreçlerden elde edilen döküm parçalar oldukça karmaşık olabilir, ancak günümüzün alüminyum şasisi bir yandan sayılabilir kaynaklarla birleştirilebilir.Yeni döküm yöntemlerinin üretim motosikletlerinde 30 pound veya daha fazla ağırlık tasarrufu sağladığı tahmin ediliyor.

Çok çeşitli çeliklerle birlikte alüminyum, insan uygarlığının temel bir beygir gücüdür, ancak modern motosikletler için bundan daha fazlasıdır.Bu bir bisikletin etinden ibarettir, o kadar her yerde bulunur ki onu zar zor görürüz veya makinenin performansının ne kadarını ona borçlu olduğumuzun farkına varırız.


Gönderim zamanı: Haz-20-2019