Kila kitu Umewahi Kujua Kuhusu Aluminium (Mild Steel Square Tube)

Alumini ni kila mahali ambapo muundo wa uzani mwepesi au conductivity ya juu ya mafuta na umeme inahitajika. Baiskeli ya kawaida ya michezo ina boriti ya silinda ya alumini, kichwa, na kabati, pamoja na chasisi ya alumini iliyochomezwa na swingarm. Ndani ya injini, matumizi muhimu ya alumini ni bastola zake, ambazo kwa kufanya joto vizuri zinaweza kustahimili mfiduo wa halijoto ya mwako zaidi ya kiwango cha kuyeyuka. Magurudumu, vidhibiti vya kupozea na mafuta, viunzi vya mikono na mabano yake, taji za uma za juu na (mara nyingi) za uma, mirija ya uma ya juu (katika uma za USD), kalipa za breki, na mitungi kuu pia ni alumini.

Sote tumetazama kwa kustaajabisha chassis ya alumini ambayo welds zake zinafanana na rundo la ngano za poka. Baadhi ya hizi chassis na swingarms, kama vile zile za Aprilia's two-stroke 250 racers, ni kazi nzuri za sanaa.

Alumini inaweza kuchanganywa na kutiwa joto kwa nguvu kubwa zaidi kuliko ile ya chuma kidogo (60,000 psi tensile), lakini aloi nyingi ni mashine kwa haraka na kwa urahisi. Alumini pia inaweza kutupwa, kughushi, au kutolewa nje (hivyo ndivyo mihimili ya kando ya chasi inavyotengenezwa). Uendeshaji wa joto la juu la alumini hufanya kulehemu kwake kuhitaji amperage nyingi, na chuma cha moto lazima kilindwe kutoka kwa oksijeni ya anga na kinga ya gesi ya inert (TIG au heli-arc).

Ingawa alumini inahitaji kiasi kikubwa cha umeme ili kushinda kutoka kwa madini yake ya bauxite, inapokuwa katika umbo la metali, inagharimu kidogo kuchakata tena na haipotei kwa kutu, jinsi chuma kinavyoweza kuwa.

Watengenezaji wa mapema wa injini za pikipiki walipitisha haraka chuma kipya cha wakati huo cha crankcase, ambacho kingelazimika kuwa cha chuma cha kutupwa chenye uzani wa karibu mara tatu zaidi. Alumini safi ni laini sana—nakumbuka hasira ya mama yangu kwa baba yangu kutumia kichomio chake cha aloi 1,100 kama mtego wa BB ulioboreshwa: Sehemu yake ya chini ikawa wingi wa dimples.

Nguvu iliyoongezeka ya aloi rahisi na shaba iligunduliwa hivi karibuni, na ilikuwa ni aloi ambayo painia wa magari WO Bentley alitumia katika pistoni zake za majaribio za alumini za kabla ya Vita vya Kwanza vya Dunia. Katika majaribio ya nyuma-nyuma dhidi ya bastola za chuma-kutupwa zilizotawala wakati huo, bastola za alumini za jaribio la kwanza za Bentley ziliongeza nguvu mara moja. Walifanya kazi kwa ubaridi zaidi, wakapasha joto mchanganyiko wa hewa-mafuta inayoingia, na kuhifadhi zaidi msongamano wake. Leo, bastola za alumini hutumiwa ulimwenguni pote katika injini za magari na pikipiki.

Hadi kuja kwa ndege ya Boeing ya carbon-fiber reinforced-plastic 787, ilikuwa ukweli wa kimsingi wa anga kwamba karibu kila uzito tupu wa ndege ulikuwa asilimia 60 ya alumini. Kuangalia uzito wa jamaa na nguvu za alumini na chuma, hii mara ya kwanza inaonekana isiyo ya kawaida. Ndiyo, alumini ina uzito wa asilimia 35 tu ya chuma, kiasi cha ujazo, lakini vyuma vya nguvu ya juu vina nguvu angalau mara tatu kuliko alumini zenye nguvu nyingi. Kwa nini usijenge ndege kwa chuma chembamba?

Ilikuja kwa upinzani wa kuunganishwa kwa miundo sawa ya alumini na chuma. Tukianza na mirija ya alumini na chuma yenye uzito sawa kwa kila mguu, na tukapunguza unene wa ukuta, bomba la chuma hujifunga kwanza kwa sababu nyenzo zake, zikiwa theluthi moja tu ya unene wa alumini, zina uwezo mdogo sana wa kujifunga.

Wakati wa miaka ya 1970, nilifanya kazi na mjenzi wa fremu Frank Camillieri. Nilipomuuliza kwa nini hatukutumia mabomba ya chuma yenye kipenyo kikubwa zaidi ya ukuta mwembamba kutengeneza fremu nyepesi na ngumu zaidi, alisema, “Unapofanya hivyo, unaona ni lazima uongeze rundo la nyenzo kwenye vitu kama vile viungio vya injini. ziepuke, ili kuokoa uzito kutoweka."

Kawasaki alipitisha kwanza swingarms za alumini kwenye baiskeli zake za kiwanda MX mapema miaka ya 1970; wengine wakafuata mfano. Kisha mwaka wa 1980, Yamaha alimweka Kenny Roberts kwenye baiskeli ya GP 500 yenye viharusi viwili ambayo fremu yake ilitengenezwa kutoka kwa bomba la alumini lililotolewa sehemu ya mraba. Majaribio mengi ya usanifu yalihitajika, lakini hatimaye, kwa kutumia mawazo ya mhandisi Mhispania Antonio Cobas, fremu za mbio za barabarani za GP za Yamaha zilibadilika na kuwa miale miwili mikubwa ya alumini inayojulikana ya leo.

Kwa hakika kuna chassis yenye mafanikio ya aina nyingine—“trellis” ya chuma-tube ya Ducati kwa moja, na chassis ya “ngozi na mifupa” ya John Britten ya miaka ya mapema ya 1990. Lakini chasi pacha ya boriti ya alumini imekuwa kubwa leo. Nina hakika kuwa chasi inayoweza kufanya kazi inaweza kutengenezwa kwa plywood iliyobuniwa, mradi tu ilikuwa na sehemu za kudumu za bolting na jiometri ya kawaida iliyothibitishwa.

Tofauti nyingine kubwa kati ya chuma na alumini ni kwamba chuma ina kile kinachoitwa kikomo cha uchovu: kiwango cha mkazo wa kufanya kazi chini ambayo maisha ya sehemu hiyo kimsingi haina mwisho. Aloi nyingi za alumini hazina kikomo cha uchovu, ndiyo maana fremu za anga za alumini "huishi" kwa idadi iliyopangwa ya matumizi ya saa. Chini ya kikomo hiki, chuma hutusamehe makosa yetu, lakini alumini inakumbuka matusi yote kwa namna ya uharibifu usioonekana wa uchovu wa ndani.

Chassis nzuri ya GP ya miaka ya 1990 haiwezi kamwe kuwa msingi wa uzalishaji wa wingi. Chasi hiyo ilikuwa na vipande vilivyounganishwa pamoja kutoka kwa vipengee vya mashine, vilivyoshinikizwa, na vya alumini ya kutupwa. Sio tu kwamba ni ngumu, lakini inahitaji kwamba aloi zote tatu ziwe na weldable. Kulehemu hugharimu pesa na wakati, hata ikiwa hufanywa na roboti za uzalishaji.

Teknolojia ambayo imefanya injini za leo za uzani mwepesi wa viharusi vinne na chasi ya kutupwa iwezekanavyo ni njia za kujaza ukungu zenye msukosuko wa chini ambazo haziingizii filamu za oksidi ya alumini ambayo huunda kwenye alumini iliyoyeyuka papo hapo. Filamu kama hizo huunda maeneo ya udhaifu katika chuma ambayo, hapo awali, ilihitaji castings kuwa nene zaidi ili kufikia nguvu ya kutosha. Sehemu za kutupwa kutoka kwa michakato hii mpya inaweza kuwa ngumu sana, lakini chasi ya leo ya alumini inaweza kuunganishwa na welds zinazohesabika kwa mkono mmoja. Inakadiriwa kuwa mbinu mpya za utumaji huokoa pauni 30 au zaidi za uzani katika pikipiki za uzalishaji.

Pamoja na aina mbalimbali za vyuma, alumini ni kazi ya msingi ya ustaarabu wa binadamu, lakini ni zaidi ya hiyo kwa pikipiki za kisasa. Ni nyama ya baiskeli, inapatikana kila mahali hivi kwamba hatuioni au kukiri ni kiasi gani cha utendakazi wa mashine tunayodaiwa nayo.


Muda wa kutuma: Juni-20-2019