Che cos'è la formazione elettromagnetica?
La formazione elettromagnetica è un processo in cui alti livelli di energia elettrica generano un campo magnetico opposto in un oggetto metallico che viene quindi formato alla forma del campo magnetico più forte nel generatore di bobine di lavoro. Viene spesso usato per formare metalli altamente conduttivi come rame e alluminio, ma può anche essere usato per formare parti in acciaio o per unire materiali conduttori e non conduttori, come rame e ceramica. Poiché il processo ha una domanda energetica così elevata ed è soggetto a effetti di inerzia che richiedono un controllo preciso, viene generalmente utilizzato solo per restringere o espandere i tubi metallici. La formatura ad alta velocità che utilizza campi magnetici ha anche applicazioni nella ricerca sulla formatura di lamiere e compositi metallo-ceramici utilizzati in superconduttori e altri componenti.
Il processo di formazione elettromagnetica, o formazione di EM, è in corso da quando le prime ricerche su di esso sono state condotte da Pyotr Kapitza, un fisico russo che ha vinto il Premio Nobel per la fisica nel 1978. Ha iniziato a ricercare il processo, noto anche come magneforming, nel 1924 usando batterie al piombo acido per generare un campo magnetico con una resistenza fino a 500.000 Gauss per tre millisecondi di durata. Gauss è una misura della forza di un campo magnetico e, al confronto, il campo magnetico terrestre varia da 0,3 a 0,6 Gauss. La ricerca di Pyotr sulla produzione di campi magnetici di oltre 300.000 Gauss in forza ha provocato esplosioni violente, e successivamente i tentativi di formazione elettromagnetica sono passati alla scarica rapida di banchi di condensatori ad alta tensione.
Alla fine degli anni '50, la formatura elettromagnetica aveva depositato brevetti industriali sul processo e le parti tubolari ne venivano modellate nei primi anni '60. L'industria aerospaziale ha visto un uso del metodo, in quanto può formare tubi estremamente uniformi. Tutte le principali società manifatturiere aerospaziali commerciali in tutto il mondo avevano le proprie apparecchiature di magneforming negli anni '70 e stavano perfezionando il processo negli anni '80.
Lo sviluppo della tecnologia di formatura elettromagnetica è rimasto in gran parte segreto, poiché ha applicazioni nella ricerca sulla fusione termonucleare. Un pratico reattore a fusione non produrrebbe scorie nucleari, non avrebbe alcuna possibilità di sciogliersi e potrebbe funzionare con combustibile al deuterio estratto dall'acqua di mare, quindi molte nazioni sono in competizione per essere le prime a perfezionare il processo. Uno dei problemi più fondamentali nella ricerca sulla fusione è come contenere la reazione di fusione, e i campi magnetici studiati nella formazione elettromagnetica potrebbero essere la soluzione al problema.