Co to jest formowanie elektromagnetyczne?
Formowanie elektromagnetyczne jest procesem, w którym wysokie poziomy energii elektrycznej wytwarzają przeciwne pole magnetyczne w metalowym obiekcie, który jest następnie formowany do kształtu silniejszego pola magnetycznego w generatorze cewki roboczej. Najczęściej stosuje się go do formowania metali przewodzących, takich jak miedź i aluminium, ale można go również stosować do formowania części stalowych lub łączenia ze sobą materiałów przewodzących i nieprzewodzących, takich jak miedź i ceramika. Ponieważ proces ma tak wysokie zapotrzebowanie na energię i podlega efektom bezwładności, które wymagają precyzyjnej kontroli, zwykle stosuje się go tylko do kurczenia lub rozszerzania metalowych rurek. Formowanie z dużą prędkością przy użyciu pól magnetycznych ma również zastosowanie w badaniach nad formowaniem blachy i kompozytów metalowo-ceramicznych stosowanych w nadprzewodnikach i innych komponentach.
Proces formowania elektromagnetycznego lub formowania elektromagnetycznego istnieje już od wczesnych badań nad tym zjawiskiem, prowadzonych przez Piotra Kapitza, rosyjskiego fizyka, który zdobył nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w 1978 r. Rozpoczął badania nad tym procesem, znanym również jako magneforming, w 1924 r. przez zastosowanie akumulatorów kwasowo-ołowiowych do wytworzenia pola magnetycznego o sile do 500 000 Gaussów przez trzy milisekundy. Gauss jest miarą siły pola magnetycznego, a dla porównania pole magnetyczne Ziemi wynosi od 0,3 do 0,6 Gaussa. Badania Piotra nad wytwarzaniem pól magnetycznych o sile przekraczającej 300 000 Gaussów doprowadziły do gwałtownych wybuchów, a późniejsze próby formowania elektromagnetycznego przełączyły się na szybkie rozładowanie baterii kondensatorów wysokiego napięcia.
Pod koniec lat 50. formowanie elektromagnetyczne zostało opatrzone patentami przemysłowymi na ten proces, a elementy rurowe były przez niego kształtowane na początku lat 60. XX wieku. Przemysł lotniczy i kosmiczny znalazł zastosowanie w tej metodzie, ponieważ może ona tworzyć bardzo jednolite rury. Wszystkie największe komercyjne korporacje produkujące przemysł lotniczy i kosmiczny na całym świecie posiadały własny sprzęt do formowania magnezu do lat siedemdziesiątych i udoskonalały ten proces do lat osiemdziesiątych.
Rozwój technologii formowania elektromagnetycznego pozostał w dużej mierze tajny, ponieważ znajduje on zastosowanie w badaniach nad syntezą termojądrową. Praktyczny reaktor termojądrowy nie wytwarzałby odpadów nuklearnych, nie miałby szans na stopienie i mógłby być zasilany paliwem deuterowym wydobywanym z wody morskiej, więc wiele narodów konkuruje o to, by jako pierwsi udoskonalić ten proces. Jednym z najbardziej fundamentalnych problemów z badaniami nad syntezą jądrową jest sposób powstrzymania reakcji syntezy jądrowej, a pola magnetyczne badane w formowaniu elektromagnetycznym mogą być rozwiązaniem tego problemu.