Co je elektromagnetické tváření?

Elektromagnetické formování je proces, při kterém vysoká úroveň elektrické energie generuje protilehlé magnetické pole v kovovém objektu, který je pak formován do tvaru silnějšího magnetického pole v generátoru pracovní cívky. Nejčastěji se používá k vytváření vysoce vodivých kovů, jako je měď a hliník, ale může se také použít k vytváření ocelových částí nebo ke spojení vodivých a nevodivých materiálů, jako je měď a keramika. Protože proces má tak vysoké energetické nároky a podléhá setrvačným účinkům, které vyžadují přesnou kontrolu, obvykle se používá pouze ke smršťování nebo expanzi kovových trubek. Vysokorychlostní tváření pomocí magnetických polí má také uplatnění ve výzkumu tváření plechů a metalicko-keramických kompozitů používaných v supravodičích a dalších komponentách.

Proces elektromagnetického tváření, neboli EM tváření, existuje již od raného výzkumu, který provedl ruský fyzik Pyotr Kapitza, který v roce 1978 získal Nobelovu cenu za fyziku. V roce 1924 začal zkoumat tento proces, známý také jako magneforming. použitím olověných baterií k vytvoření magnetického pole až 500 000 Gaussů po dobu tří milisekund. Gauss je míra síly magnetického pole a, ve srovnání, magnetické pole Země se pohybuje od 0,3 do 0,6 Gauss. Výzkum společnosti Pyotr v oblasti výroby magnetických polí o síle přes 300 000 Gaussů vyústil v prudké exploze a pozdější pokusy o elektromagnetické formování přešly na rychlé vybití vysokonapěťových kondenzátorových bank.

Pozdní padesátá léta, elektromagnetické formování mělo průmyslové patenty umístěné na proces a tubulární části byly formovány tím na začátku šedesátých lét. Letecký průmysl viděl použití této metody, protože může tvořit hadičky, které jsou extrémně jednotné. Všechny hlavní komerční korporace vyrábějící letecký průmysl na celém světě měly do 70. let 20. století své vlastní zařízení pro tvarování magnezit a do 80. let tento proces zdokonalovaly.

Vývoj technologie elektromagnetického tváření zůstal do značné míry tajný, protože má uplatnění ve výzkumu termonukleární fúze. Praktický fúzní reaktor by nevytvořil žádný jaderný odpad, neměl by šanci se roztavit a mohl by být provozován na palivo deuteria vytěžené z mořské vody, takže mnoho zemí soutěží o to, aby jako první zdokonalily tento proces. Jedním z nejzákladnějších problémů ve fúzním výzkumu je to, jak udržet fúzní reakci, a řešení problému může být magnetické pole zkoumané v elektromagnetickém tváření.