2007-07-07 , Autor: Danijel Puljek, Slike: Motorevija

Željezo (ferrum) - metal posvuda oko nas - materijal je koji čini prosječno polovinu mase najpopularnijih motocikala današnjice. Motocikl je zapravo sa stanovišta materijala od kojih je sazdan, grubo rečeno, ništa drugo nego vrlo privlačno oblikovana, motorizirana hrpa željeza. U vožnji se ta hrpa željeza stapa s vozačem u jedinstvenu cjelinu i on dostiže neusporediv užitak koji motociklizam mnogima čini najljepšim hobijem na svijetu. Mnogi motociklisti povremeno sami sebe zateknu kako začarani glade metaliziranu površinu svoga ljubimca, poput dlake nekog rasnog konja.

Teško je reći je li željezo bolji ili lošiji materijal u odnosu na druge, ali nezamjenjiv je u izradi nekih dijelova motocikla. Na primjer, jedna klipnjača u modernom motoru, izrađena od pojačanog kovanog željeza, u svom životnom vijeku rotira u prosjeku deset milijuna puta. Da je od manje čvrstog aluminija, ako bi konstrukcijski zadržala iste gabarite, zbog nedovoljne čvrstoće puno bi prije došla do kraja svog puta. Još jedan primjer: ležajevi. Nezaobilazan dio svakog motora koji na maloj površini svojih unutrašnjih kuglica ili valjčića mora s jedne strane osigurati lako okretanje, a s druge mora trajati što dulje. Štednja od nekoliko grama njihovom proizvodnjom od aluminija nema nikakvog smisla jer bi takvi ležajevi puno kraće trajali. Zaključak je sljedeći: za konstruktore motora, bez obzira na obilje „modernijih“ materijala, zbog njegovih osobina, posebice zbog elastičnosti, čvrstoće i tvrdoće, željezo je i dalje prvi i najpoželjniji izbor.

No, što je ustvari željezo? Po definiciji, sirovina koja se dobiva taljenjem željezne rudače ili preradom starog željeza, a u početku je nazivamo tehničkim željezom. Često se događa da je udio ugljika u njemu vrlo visok, što nepovoljno utječe na obradu, pa se posebnim postupkom u to rastaljeno željezo pod pritiskom od 10 bara prisilno upuhuje kisik, da bi se smanjio udio ugljika. Pravilo je jednostavno - što željezo sadrži više ugljika, bit će tvrđe, ali i krtije. Ugljik ima najznačajniji utjecaj na tehničko željezo, pa ga prema njegovom udjelu dijelimo na čelik s manje od 1,7 posto ugljika i lijevano željezo s udjelom ugljika većim od 1,7 posto. Ovisno o namjeni, legiranom željezu dodaju se i drugi elementi, da bi mu se poboljšala svojstva u daljnjem oblikovanju, a pritom ni u jednoj izvedenici postotak ugljika na premašuje dva posto. Već se u željezarama željezo, s obzirom na daljnju upotrebu, obrađuje prema pomno odabranim „receptima“ u prihvatljiv poluproizvod koji kasnijom obradom (kovanjem, glodanjem, cementiranjem) dobiva svoj konačni izgled klipnjače, zupčanika itd.

Ako je potrebno postići još veću tvrdoću materijala, primjerice za proizvodnju ležajeva, ili veću otpornost na deformacije važnu u proizvodnji okvira, željezo se može dodatno poboljšati legiranjem, tj. dodavanjem kvalitetnijih elemenata. Legure koje se najviše koriste u proizvodnji motocikala, uz željezo, najčešće sadrže metale kao što su krom, nikal ili molibden, a dodaju se i nemetali ugljik, dušik, fosfor, sumpor i silicij. U legiranju željezo zadržava svoja specifična svojstva, primjerice - otpornost na hladno izvlačenje važno u proizvodnji spremnika goriva ili dijelova oplata. Razvoj proizvodnje željeza teži što većoj čvrstoći i otpornosti legura, uz zadržavanje što manje specifične mase.

Uza sve svoje prednosti, željezo ima i jedan ozbiljan nedostatak - hrđa. Svi dijelovi od željeza u dodiru s kisikom iz atmosfere, ako nisu zaštićeni, zahrđat će zbog kemijskog procesa koji se zove oksidacija, a njegova će struktura izgubiti čvrstoću. Zbog tog nedostatka proizvodi se tzv. nehrđajući čelik, koji je zapravo željezo s prosječnim udjelom kroma od 10,5 posto, gdje krom stvara površinsku otpornost koja ometa hrđanje metala. Na motociklima obično željezo u izvornom, nezaštićenom obliku možemo naći još samo unutar ispušnih sustava, ali i tamo polako svoje mjesto prepušta kvalitetnijim materijalima. Bez obzira na sve, mnogi vozači motocikala i dalje su naoružani sredstvima za poliranje metala, jer hrđa ne zaobilazi ni kromirane ili niklovane dijelove. Iako su kvalitetno tvornički zaštićeni, ti dijelovi se tijekom upotrebe habaju i potrebna im je njega da bi ostali svježi.

---

Suzukijev bestseler - dobar primjer upotrebe čelika
1. motor - radilica, klipnjače, ventili, razvodni lanac, mjenjač, elektropokretač..., 2. osovine i ležajevi kotača, 3. kočni diskovi, 4.ovjes - teleskopi prednje vilice, opruge, tijela amortizera, 5. nosači prednjeg poluoklopa, 6. upravljač, 7. oslonci za noge, 8. spremnik goriva, 9. okvir, 10. stražnja armatura i držači, 11. ispušni sustav, 12. stražnja vilica, disk, lanac i lančanici, 13. glavna osovina držača prednje vilice i ležajevi u glavi okvira, 14. vijci, nosači akumulatora i opreme

---

Razlog zbog kojeg se dijelovi ispušnog sustava ili čelični okviri izrađuju od običnog željeza jednostavan je - cijena njihove izrade puno je niža u odnosu na kvalitetnije materijale koji su rjeđi u prirodi. Isplativije je obično željezo antikorozivno tretirati, a najčešća su rješenja pocinčavanje, kadmiranje i lakiranje. To je osobito karakteristično za japanske proizvođače, kojima je materijal za izradu izrazito skup, a tehnologije zaštite metala pristupačne. Iz istog je razloga i aftermarket ponuda zamjenskih dijelova od boljih materijala i sredstava za njegu vrlo bogata. Hrđanje željeza i naša potreba da to spriječimo mnogim granama moto industrije donosi visok profit.

Da bismo stekli uvid u potrošnju željeza, dovoljno je spomenuti da Njemačka proizvede 40 milijuna tona čelika godišnje, a samo njemačka industrija motocikala i njezin najveći potrošač BMW, uz veliku potrošnju egzotičnih materijala kao što su titan i karbon, godišnje „potroši“ i 10.000 tona željeza. Drugi je primjer japanski Suzuki, proizvođač koji je još davne 1984. godine svoj novi GSX-R 750 opremio tad vrlo skupim okvirom od lakog aluminija. Danas taj isti Suzuki u prodaji i dalje ima svima poznati bestseler, model bandit, koji je i dalje baziran na okviru od čeličnih cijevi.

Neki proizvođači ne žele odustati od tradicionalne gradnje od željeza. Primjerice, Ducati od sredine 80-ih svoje motocikle oprema okvirima od varenih čeličnih cijevi koje za njega izrađuje Verlicchi, talijanski specijalist za okvire. Promjeri cijevi koje koristi variraju od 18 do 28 mm, a unatoč debljinama stijenki do maksimalno 1,5 mm, njihova čvrstoća i nosivost su iznimni. Tako izrađeni okvir za model 999 teži samo 10,2 kg. Unatoč filigranskoj građi, takvi okviri motocikala znatno pridonose voznim osobinama, koje pokazuju Ducatijevi modeli u usporednim testovima s japanskom konkurencijom tradicionalno opremljenom aluminijskim okvirima, a konkurirati aluminiju mogu i težinom i čvrstoćom.

Ipak, izrada varenog okvira za Ducati, od niskolegiranog željeza imena 25CrMo4 (0,25 % ugljika, 1% kroma i manje od 1% molibdena), nije jeftina. Kao što i sami Talijani priznaju, upotrebom aluminija u proizvodnji okvira mogli bi se dobiti još bolji rezultati. No, tad bi se moralo početi od nule i zaboraviti godinama stjecano iskustvo o ponašanju okvira u vožnji i njegovom utjecaju na voznost motocikla, što je definitivno prevelik nedostatak za buduću alijansu Ducati-aluminij. Veća čvrstoća okvira, laboratorijski gledano, jako je lijepa stvar, ali u vožnji okvir ipak jednim dijelom treba „raditi“ i upijati vibracije, da ne bi došlo do negativnih nuspojava kao što su vibriranje upravljača ili shimmy-efekt prednjeg kotača. Tako prijelaz na aluminij zasad ne dolazi u obzir, barem u Ducatiju. Čelični okvir i u njega središnje postavljeni legendarni motor desmo V-2 iz estetskih su razloga i dalje Ducatijevim fanovima argument za kupnju broj jedan.

Općenito, većini kupaca motocikala važniji je vanjski izgled od lake gradnje i čvrstoće. To pokazuje i tunirani suzuki intruder s fotografije, na kojem je od čelika izrađeno sve što je moguće. Na kraju možemo samo reći: željezo i dalje ima stila.