電磁成形とは

電磁フォーミングは、高レベルの電気エネルギーが金属物体に反対の磁場を生成し、次にワークコイルジェネレーターでより強い磁場の形状に形成されるプロセスです。 銅やアルミニウムなどの高導電性金属の形成に最もよく使用されますが、銅部品やセラミックなどの導電性材料と非導電性材料の接合にも使用できます。 このプロセスは非常に高いエネルギーを必要とし、正確な制御を必要とする慣性効果の影響を受けるため、通常、金属チューブの収縮または拡張のみに使用されます。 磁場を使用した高速成形は、シートメタルの成形、および超伝導体やその他のコンポーネントで使用される金属セラミック複合材料の研究にも応用できます。

電磁成形またはEM成形のプロセスは、1978年にノーベル物理学賞を受賞したロシアの物理学者Pyotr Kapitzaが1924年にマグネフォーミングとしても知られるプロセスの初期の研究から始まったものです。鉛蓄電池を使用して、3ミリ秒の持続時間で最大500,000ガウスの磁場を生成します。 ガウスは磁場の強さの尺度であり、比較すると、地球の磁場の範囲は0.3から0.6ガウスです。 30万ガウスを超える強さの磁場を生成するPyotrの研究は激しい爆発を引き起こし、その後の電磁成形の試みは高電圧コンデンサバンクの急速放電に切り替えました。

1950年代後半までに、電磁成形はプロセスに関する産業特許を取得し、1960年代初頭には管状部品が成形されていました。 航空宇宙産業では、非常に均一なチューブを形成できるため、この方法が使用されています。 世界中の主要な商業用航空宇宙製造企業はすべて、1970年代までに独自のマグネフォーミング装置を所有し、1980年代にプロセスを改良していました。

電磁成形技術の開発は、熱核融合研究に応用されているため、ほとんど秘密のままです。 実用的な核融合炉は核廃棄物を生成せず、溶解する可能性がなく、海水から抽出された重水素燃料で動作する可能性があるため、多くの国が最初にプロセスを完成させるために競争しています。 核融合研究の最も基本的な問題の1つは核融合反応をどのように封じ込めるかということであり、電磁成形で研究されている磁場が問題の解決策になる可能性があります。