¿Merece la pena el aluminio?

[FerSG]

Preguntaban en otro foro si merecía la pena el uso de aluminio en los chasis de las motos. Me ha entrado la curiosidad y me he puesto al lío. (a algunos les entra por saber a quien se trajina Paquirrín y a mi con esto)

Se han escrito chorros de tinta sobre este tema. Voy a ver si desde mi incultura e infantil inocencia soy capaz de arrojar algo de luz sobre el tema. Yo no me voy a meter en si merece la pena pagar más cara una moto porque pese menos, que eso es cuestión de cada uno.
Pero cuando teneis la burra echada a las costillas, bien que os acordais de haber llenado el depósito hace poco

Al tema:
No sé con exactitud la aleación de aluminio que se utiliza normalmente en los chasis de las motos, pero la 6061 T6 es muy utilizada en bicis y multitud de piezas de coches, por lo que no veo la razón de no utilizarla para fabricar un grillo de enduro.
Sí que sé que al igual que en cuadros de bicicletas, en los chasis de motos se utiliza la aleación de acero 4130, comercialmente llamada cromoly, q como podeis suponer tiene como principales aleantes cromo y molibdeno.

Cromoly:

-Aleantes: (%)
Carbono: 0.28-0.33 Magnesio: 0.4-0.6 Cromo: 0.8-1.1 Molibdeno: 0.15-0.25 Fósforo: 0.04 Azufre: 0.04 Silicio: 0.2-0.35

-Propiedades mecánicas:
-Resistencia a la traición: 0.56 MN/m2
-Módulo de Young: 200 GN/m2
-Densidad: 7.7 - 8 g/cm3


Aluminio 6061 T6:

-Aleantes: (%)
Silicio: 0.4-0.8 Magnesio: 0.8-1.2 Hierro: 0.7 Cobre: 0.15-0.4 Manganeso: 0.15 Cromo: 0,04-0.35 Cinc: 0.25 Titanio: 0.15

-Propiedades mecánicas:
Resistencia a la tracción: 0.27 MN/m2
Módulo de Young: 70 GN/m2
Densidad: 2.7 g/cm3

Conclusiones que sacamos de estos datos:
-La densidad del acero es 2'85 veces mayor que la del aluminio.
-La resistencia del acero es 2'07 veces mayor que la del aluminio.

La típica discusión entre dos colegas, uno tiene una CR y el otro un YZ :
-CR: El aluminio es más ligero.
-YZ: Sí, pero el acero es más resistente, por lo que lo que ganas por un lado lo pierdes por otro.
-CR: mi moto es mejor y punto, es una Honda
(no me se piquen los hondistas)

Pues esta discusión ahora tiene solución. ¿quién puede más?

Para el mismo peso, el aluminio tiene 1.37 más de resistencia a la tracción, o lo que es lo mismo, para la misma resistencia, el aluminio pesa un 27% menos, lo que yo creo que es bastante, ¿no creeis? (todo esto suponiendo que no he metido la gamba en ningún cálculo)
Evidentemente la pérdida en espacio es grande, porque para conseguir la misma resistencia hay que poner el doble de material en el chasis.



Por cierto: el alumino es más ecológico, porque se recicla mejor que cualquier aleación de acero. Por tanto, cuando os pare un ecolojeta subido en una bici de hace 10 años, echadle la bronca por llevar algo tan insolidario con el medio ambiente y tan poco respetuoso con el desarrollo sostenible (por lo menos vuestro motor, llantas y basculante serán de aluminio)

[Enake]

Cojonuda la disertación FerSG.

Digo yo que depende de lo que pese el chasis sólo ¿no? Cuanto menor sea el peso del chasis, en proporción al peso total de la moto, menos se notará ese 27 %.

¿Cuánto puede pesar un chasis el solito?

A nada que pese 40 kilos, si ese 27 % es cierto, podríamos decir que para hacer un chasis de aluminio igual de resistente que uno de acero; el primero ¿pesaría 10,8 kilos menos? Si esto es así, la diferencia es bastante notable.

No sé.

Supongo que al final todas las motos terminarán con chasis de aluminio, queramos o no. Al igual que con la inyección electrónica.

Un saludo.

[rambo]

Yo creo que el peso no lo es todo, también cuenta la rigidez, que es diferente en una moto con chasis de aluminio y otra de cro-mo. Al principio eran muy diferentes, las de ahora, menos.

[TM250E]

No me gusta el aluminio por la dificultad para soldar una eventual reparación.


Nada mas.

[cantax]

Voy hacer un matización con respecto a que el aluminio es más ecologico, na de na , para conseguirlo hay que estraer un monton de material y gastar una cantidad importante de energia, recordar la lucha que tienen los ecologetas con respecto al uso de las latas ,eso si , es muy abundante..

[kaaden]

En las motos oficiales si se usan esas aleaciones. El aluminio de las motos de serie NO es un serie 6000 (6081,6082) o un serie 7000 (7002,7005,7020...) con tratamiento térmico de envejecimiento de la aleación, ya sea un T4 o un T6, justamente por esta razón porque una vez soldado el chasis tiene que ser colocado en un horno y mantenido a 250ºC durante unas horas...más horas un T6 que un T4. Esto encarece muchísimo el chasis y puede tener problemas por deformaciones durante el tratamiento. En las bicis los que se hace es comprar una serie de tuberia ya tratada de la serie de aluminio que sea, soldarlo y despues meterlo en el horno para darle tratamiento a la zona soldada. Despues se sacan y si están doblados se enderezan.....en una moto con las secciones que hay haber quien endereza.....

Por eso en las motos serie se utilizan otras aleaciones sin tratamiento termico posterior

se pueden usar las que se usan en grandes piezas de aviones....normalmente serie 3000 o 5000 , son más duras en estado natural que una 6000 ó 7000 pero un poco menos que estas despues de ser tratadas, en las bicis la serie 5000 (5083, 5086) la ha usado Vitus, BH,Peugeot,.....y en las latas de refrescos!!!!!!!!!!
¿por qué? porque tienen gran resistencia a la corrosión salina, tienen como aleante grandes cantidades de magnesio.

Para una moto la serie 5000 sería la mejor aleacion, no se corroe dejandola vista, sin pintar ni ionizar, las 6000 y las 7000 si. Aparte despues de soldar no hace falta tratarla. Pero es cara por lo que para la serie.....en europa solo la fabrica Pechiney, en concreto una empresa que se llama Aviatube (esta claro para que son....)

Lo normal es utilizar aleaciones de aluminio más simplonas, por lo que yo personalmente prefiero un buen acero cromoly, dimensionando las seciones para que sea un chasis rígido y de peso contenido por tener secciones de bajo espesor. No soy el único, Ducati piensa igual.....

aluminio=argumento comercial

[hermoso]

muy buena la explicacion si señor.

[gjavier]

Me quedo boquiabierto con el conocimiento de alguno de las mienbros del Foro. Aqui hay mucha calidad.
FerSG
kaaden

[brissoni]

Compañero, el truco del aluminio, aparte de que flexa más que el acero, es su resistencia, pero no compoarando pesos, sino comparando secciones resistentes de las vigas.

Igual resistencia + mayor sección con menor pared = Igual peso.

Aportando mayor flexión, controlada, lógicamente

Actualmente no hay el más mínimo problema a la hora de reparar soldando aluminio, el único pero, algunos chapucillas que siguen soldando en atmósfera contaminada, y así queda claro.

Por supuesto prefiero aluminio, titanio y cualquier material que aporte ligereza a igualdad de resistencia que acero.

[FerSG]

Gracias kaaden, estaba esperando tu respuesta, como siempre sabia.
Entonces, ¿se utilizan las series 3000 y 5000 en chasis de moto?
Yamaha utiliza en sus chasis de carretera fundición de aluminio, lo que ellos llaman CF die-casting (controlled filling), pero no se con que aleación, probablemente muy baja.
Supongo que el que sea conformado por colada no quiere decir que no se pueda utilizar un aluminio de la serie 3000 o 5000, que, si dices que tiene unas propiedades mecánicas parecidas a las de un 6000 T6, pues.....

Además, el aluminio permite hacer estas virguerías:




Yo, hasta ahora, también pensaba que el aluminio era un mero argumento de venta, como el turbo, que presenta ventajas y desventajas, pero un coche con la palabra turbo en una pegatina en la luneta queda dpm.


Pero, ¿cómo explicas esto? A raíz de este tema recordé una situación curiosa:

En la familia Jaguar, podemos ver que el coche más alto de gama (XJ) pesa 10 kg menos que el más pequeño (X-Type). Ambos equipados con el mismo motor (que evidentemente queda grande al pequeño y pequeño al grande, pero bueno).

Jaguar X-Type 3.0 aut (acero)
-longitud/anchura: 4.67 / 2.00 m
-peso: 1555 kg

Jaguar XJ 3.0 (aluminio)
-longitud/anchura: 5.09 / 2.10 m
-peso: 1545 kg

Los dos equipados con motor V6 3L y cambio automático.

Si comparamos estos pesos con..........p.ej., BMW:

BMW 330i (acero)
-longitud: 4.47
-peso: 1430 kg

BMW 730i aut (acero)
-longitud: 5.04 m
-peso: 1880 kg

El pequeño pesa menos, pero el grande pesa bastante más........


Que Ducati siga utilizando chasis de acero, eso sí que es argumento de venta y del gordo. Bueno, más bien imagen de marca. ¿Os imaginais una Ducati con chasis doble viga? Venga, y ya de paso le metemos un tetra en línea. No pega.
Igual que el sistema desmo. Cuando rebajen la cilindrada en MotoGP a 800cc y el resto de marcas le metan distribución neumática a sus motores para subir hasta 20.000 vueltas, a ver que hace Ducati con su desmo....

Cantax, lo de la ecología del aluminio era sólo una coña, el proceso de obtención del aluminio es mucho más caro (energéticamente y económicamente), y por ello más contaminante. Pero lo del desarrollo sostenible no es coña, es más fácil volver a fundir una lata de cocacola para sacar una R6 que una estufa para sacar una gasgas.

P.D.: Me está empezando a gustar el aluminio y todo...

[brissoni]

Compañero, el chasis de la Fazer está hecho por moldeo, y son dos piezas asimétricas unidas por los casquillos de aminio de la pipa.

Diferente, por ejemploa a uno de GSXR, que son vigas perimetrales unidas a piezas reforzadas de fundición de aluminio.


¿Ducati y su chasis? Si lo cambiaran, dejarían de ser Ducati, y su geometría es normal , así que poco importa que sea reticular o de cualquier otro tipo.

Opino....

[uri]

Flipo,esto es mejor que ir a la universidad.Que puestos estais.
Salu2

[kaaden]

los chasis de aluminio de serie son de aluminio ¿? ....aluminio puro no será porque es muy débil, actualmente los están haciendo con aluminio de fundición que es más barato ya que empiezan a controlar la fundición centrifuga o algo así, ¿os acordais de las NSR 125 con chasis Al-cast aluminio fundido y atornillado? solo en modelos más racing se utiliza alguna barra extrusionada soldada a piezas de fundición en la pipa y en el eje basculante. Estas barras en los chasis de fábrica es de 6061T6 o 7005 T6,7020 T6.

Por ahí hablaban de las soldaduras, soldar 5000,6000 y 7000 requiere soldar con una máquina de hilo MAG o con un TIG, no tiene más problema, despues en 6000 y en 7000 se le da el tratamiento termico y fin, no es complicado. Si os habeis fijado en los remolques de aluminio de los camiones, ya sea bañeras para tierras o bastidores para cajas de mercancias normales, están hechos con aluminio 5000 soldado con una máquina de hilo MAG normalita y todo se hace en una nave corriente de cualquier poligono industrial, las chapas y los perfiles en H los venden, solo cortar a medida y soldar

Diseñar una chasis rígido y ligero se puede hacer con acero y con aluminio, solo que el aluminio necesitara secciones más grandes y gruesas al ser un material con menos modulo de elasticidad (YOUNG), o sea que es más elastico, y un limite de tension inferior que contrarrestará su ventaja inicial en peso. El acero en una aleación buena (Ducati utiliza acero Columbus para los bicicleteros) y utilizando una estructura triangualada tiene muy buenas caracteristicas. Discrepo que los chasis de acero de Ducati sean totalmente un argumento comercial, los chasis en U de aluminio responden a una necesidad de colocar los elementos mecánicos del motor....una bateria de carburadores en un tetracilindrico con su super caja de admisión ram-air...o el escape trasero en la Kobas Rotax. Un chasis en U de alumninio no es más rígido que un multitubular de Ducati, y aparte de anchura del conjunto no aporta nada tecnicamente....ademas "comercialmente" dejaría de ser una Ducati como las de siempre pero si por culpa del chasis de acero dejasen de ganar veríamos que pasa......lo que pasa es que las japos tienen un origen en super motores en mierda chasis y las Ducati no ¿por que cambiar si funciona?

En esto del aluminio las motos van detrás de las bicicletas por temas de costes, ¿para cuando motos con chasis de aluminio con escandio? eso si que es alumnio pata negra de verdad, a los no bicicleteros os pongo al día, con estas ultimas aleaciones se han conseguido chasis de aluminio ultrarígidos con un peso un 25% inferior a las 6000 y 7000, chasis de aluminio con pesos semejantes a las fibras de carbono de alto módulo y relativamente fáciles de soldar comparadas con fabricar algo en carbono. Eso si, pintados o ionizados, la unica aleación que resiste de sobra la intemperie al natural es la 5000

[kaaden]

el desmo de Ducati

personalmente me ha sorprendido la capacidad tecnica de Ducati, no deja de ser una marca pequeña lo que condiciona los recursos disponibles a la investigación pero nadie puede decir que hayan tenido una mala entrada en moto GP, por lo menos en motores potentes y de 4 cilindros!!!

Desconozco si el desmo puede llegar a 20000rpm pero en caso de llegar no le flotarían las válvulas como a los muelles, si tienen que cambiar la distribución y hacerla neumática siempre puede haber aliados patrios hemanos de color, los motores se diseñan primero monocilindricos y despues se le junta el resto para hacer un V4 o un V10 y entonces ¿que? creo que la Ducati seguirá teniendo un buen motor.

[desfalco]

Kaaden, te estas metiendo en un tema q tiene mucha miga y bonito (aunque fuera de tópico), el de la tecnologia de motoGP. Como sabes quieren reducir la cilindrada de 990 a 800 o 750 cc. Ducati esta en contra pq supongo que los motores tendrian que subir todavia mas arriba y el sistema desmo no aguantara, pero todos los demas fabricantes no se oponen, fundamentalmente los japos. Ademas se estudia el prohibir el accionamiento de valvula neumatico cosa que aprilia no quiere pq mandaria todo el desarrollo q tienen a la mierda

Respecto al aluminio, para motos de enduro parece que tiene mas contras que ventajas, aunque si lo generalizan tampoco creo que pase nada

[brissoni]

Kaaden un par de comentarios.

Ya sabes que realmente, ALGUNOS, carroceros de semis de aluminio sueldan los palastros en una nave infecta o en el patio, pero eso muchos otros y sobre todo los fabricantes de coches y de motos no lo hacen porque sabes que al soldar aluminio uno de los problemas más gordos que te surgen a la larga es que se oxida el material , porque el aluminio sí que se oxida, y es porque se han contaminado las soldaduras con las impurezas del aire al soldar.

Por eso hay que usar una buena MIG o una TIG pero evitando al máximo la contaminación.

Y en cuanto a Ducati...

Creo que no solo comparten una gran parte del departamento de carreras o por lo menos de investigación de motores con Ferrari, sino que además incluso ferrari también tiene determinados subdèpartamentos muy muy especiales subcontratados a empresas de ingeniería tipo las de Roberts.

[Sasas]

Fer, kaaden estais mas puestos que el Arnold Schwarzenegger

Para los de la ecologia:
-Para la producción de cada kilogramo de aluminio se requiere 2 kg de alúmina, los que son producto de 4 kg de bauxita y 8 kwh de electricidad.

pero donde realmente se nota es en el reciclado:
Reciclando un kilogramo de aluminio se pueden ahorrar 8 kilogramos de bauxita, 4 kilogramos de productos químicos y 14 kW/hr de electricidad.

[kaaden]

Brissoni, como muy bien apuntas no suelen hacerse las cosas bien y algunos soldadores desconocen ciertos procedimientos y caracteristicas del los materiales, en una nave "CUBIERTA" mientras no haya corriente de aire que se lleve la atmosfera del gas no debería contaminarse la soldadura, en un patio NO, no soy especialista en aluminio pero supongo que antes de soldar se comprobará que las superficies estas limpias de óxido y grasa.

Creo que no es tan dificil encontrar un sitio adecuado para soldar 5000.

Para reforzar lo que dices a mi me repararon un cuadro bicicleta en 6082 T4, con doble suspension....una virguería (un UNIVEGA), le partí el anclaje del eje del basculante y desde el principio sabía que iba a tener dificil solución. Por la insistencia de un amigo se lo deje para que lo soldase un conocido....lo soldó y me compré un cuadro nuevo, el viejo ni me preocupé por montar y probar, la soldadura estaba mal hecha porque era un sitio dificil, soldada con hilo de AL 5000 en una pieza de 6082 con posibles incompatibilidades metalurgicas (eso lo debería saber el soldador) y encima habiendo perdido el tatamiento termico (tambien lo debería haber sabido el soldador porque la aleación la ponia bien grande en el cuadro) y yo que me estimo mis piños---->cuadro nuevo en AL AN6

para los que querais haceros cosas de aluminio bueno, un suministrador de materiales

http://www.broncesval.com/p121.htm

[elmese]

¿para cuando motos con chasis de aluminio con scanio? eso si que es alumnio pata negra de verdad, a los no bicicleteros os pongo al día, con estas ultimas aleaciones se han conseguido chasis de aluminio ultrarígidos con un peso un 25% inferior a las 6000 y 7000, chasis de aluminio con pesos semejantes a las fibras de carbono de alto módulo y relativamente fáciles de soldar comparadas con fabricar algo en carbono. Eso si, pintados o ionizados, la unica aleación que resiste de sobra la intemperie al natural es la 5000

Ottia...
Esto del scanio no lo sabia.
¿Puedes ampliar la info?
Creia que las aleaciones tenian la batalla perdida con los composites desde hace ya tiempo (en cuanto a prestaciones, no en cuanto a precio)
Y asi ha sucedido sucede en aeronáutica que es la que marca la pauta siempre en nuevas tecnologías.
Mmmm... Kaaden:
Estas prestaciones que comentas casi se acercan a las ofrecidas por el titanio... ¿No es eso?
Si lo consiguen producir (y parece ser que así será) a un precio competitivo...

Saludetes.

P.D.: Y un placer... como siempre.

[FerSG]

los chasis de aluminio de serie son de aluminio ¿? ....aluminio puro no será porque es muy débil, actualmente los están haciendo con aluminio de fundición que es más barato

¿A qué te refieres con aluminio de fundición? ¿fundición de latas de Fanta?
Fundición de acero sí sé lo que es, pero de aluminio.....
Ayer mismo vi una NSR con la inscripción Alcast en el chasis, dorado, por cierto. Vamos, q estaba pintado o anodizando, no al aire. Ya podemos descartar la 5000
Esa misma técnica de construcción es la utiliza ahora Yamaha en sus motos "top". Dos mitades hechas por colada unidas por tornillos ne la pipa y el eje del basculante.


Pero kaaden, un chasis Ducati no deja de ser un chasis en U. Sólo que en vez de ser 2 vigas de aluminio, son de acero multitubular; pero viene a ser la misma estructura deltabox...
En los dos casos el chasis abraza el motor, evidentemente los chasis Ducati son muucho más estrechos por tener que abrazar sólo un cilindro, además de por tener unas vigas mucho más estrechas.

Chasis de una Ducati

Chasis de una CBR 900 (también con motor portante)

Perdón por el tamaño

Qué diferencias hay?
Dos vigas gordas que van desde la pipa de dirección hasta el punto de anclaje del amortiguador. Evidentemente el chasis de aluminio es más ancho porque tiene que alojar dentro 4 cilindros, y el otro sólo 1, pero la estructura básica es la misma.

Lo naranja de la foto es un soporte para cuando quitas el motor Porque si no debe ser que el chasis se cae.

Pero, ¿porqué no se puede hacer un chasis tubular en el que casi todas las barras trabajasen a tracción? Es decir, un multitubular en aluminio. Supongo que no es viable ya que debido al bajo módulo de young del aluminio sería demasiado flexible. Y si lo quieres hacerlo rígido, tienes que meter paredes muy gruesas y no consigues rebajar peso ¿me equivoco?

He estabo buscando sobre el acero columbus, y según parece se hace en acerinox
Es un acero inoxidable con mucho % de cromo y níquel, entorno a un 18 y un 8 respectivamente, como buen acero inoxidable.
¿Esto no lo hace ser muy blando? Pero desde luego que sea inoxidable es una ventaja...


Scanio.........¿no será Iveco?

Todavía queda mucho por descubir en el mundo de los materiales. Y sí, elmese, los metales como tal terminarán desapareciendo, pero hasta que eso pase, habrá que mejorarlos.

Hay plásticos que superan a los metales en ciertas propiedades (incluso el precio), pero el caso es conseguir superarlos en todas. Y ahí ya es más complicado. Hay que tener en cuenta también la faclidad de reparación, y la mayoría de los plasticos son irreparables , puesto que no se pueden volver a fundir. (son termoestables)



Kaaden, el desmo tiene mayor tope de vueltas que los muelles, pero menor que las válvulas neumáticas. Ahí está el tema. Si no consiguen subir de vueltas, a igualdad de cilindrada se quedan sin potencia. Y si la cilindrada es menor, pistones más pequeños, menor carrera, mayor tope de revoluciones....Si bajan la cilindrada, Ducati se come el desmo. A no ser que le metan motor Ferrari, claro