Vad är elektromagnetisk formning?

Elektromagnetisk formning är en process där höga nivåer av elektrisk energi genererar ett motstående magnetfält i ett metallföremål som sedan formas till formen av det starkare magnetfältet i arbetsspolgeneratorn. Det används oftast för att bilda mycket ledande metaller såsom koppar och aluminium, men kan också användas för att bilda ståldelar eller för att sammanföra ledande och icke-ledande material, såsom koppar och keramik. Eftersom processen har så höga energikrav och är utsatt för tröghetseffekter som kräver exakt kontroll, används den i allmänhet endast för att krympa eller expandera metallrör. Formning med hög hastighet med hjälp av magnetfält har också tillämpningar inom forskning om formning av plåt och metallkeramikkompositer som används i superledare och andra komponenter.

Processen med elektromagnetisk formning, eller EM-formning, har pågått sedan den tidiga forskningen om den genomfördes av Pyotr Kapitza, en rysk fysiker som vann Nobelpriset i fysik 1978. Han började forska processen, även känd som magneforming, 1924 genom att använda blysyrabatterier för att generera ett magnetfält upp till 500 000 Gauss i styrka under tre millisekunder varaktighet. Gauss är ett mått på styrkan hos ett magnetfält och, till jämförelse, jordens magnetfält varierar från 0,3 till 0,6 Gauss. Pyotrs forskning på att producera magnetfält med en styrka på över 300 000 Gauss resulterade i våldsamma explosioner och senare försök till elektromagnetisk formning övergick till den snabba urladdningen av högspänningskondensatorbanker.

I slutet av 1950-talet hade elektromagnetisk formning industriella patent på processen och rörformiga delar formades av den i början av 1960-talet. Flygindustrin använde metoden, eftersom den kan bilda slangar som är extremt enhetliga. Alla de stora kommersiella flygindustriföretagen runt om i världen hade sin egen magneformningsutrustning vid 1970-talet och förädlade processen till 1980-talet.

Utvecklingen av elektromagnetisk formningsteknik har förblivit till stor del hemlig, eftersom den har tillämpningar inom termonukleär fusionsforskning. En praktisk fusionsreaktor skulle inte producera kärnkraftsavfall, inte ha någon chans att smälta ner och skulle kunna köras på deuteriumbränsle som utvinns från havsvatten, så många länder tävlar om att vara de första att göra processen perfekt. Ett av de mest grundläggande problemen med fusionsforskning är hur man innehåller fusionsreaktionen, och magnetfält som forskas i elektromagnetisk formning kan vara lösningen på problemet.