การขึ้นรูปทางแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร?

การขึ้นรูปด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นกระบวนการที่พลังงานไฟฟ้าระดับสูงสร้างสนามแม่เหล็กตรงข้ามในวัตถุโลหะที่ถูกสร้างให้เป็นรูปทรงของสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งในเครื่องกำเนิดขดลวดทำงาน ส่วนใหญ่มักจะใช้ในการก่อตัวของโลหะที่นำไฟฟ้าสูงเช่นทองแดงและอลูมิเนียม แต่ยังสามารถใช้ในการสร้างชิ้นส่วนเหล็กหรือเพื่อเข้าร่วมการดำเนินการและวัสดุที่ไม่ดำเนินการเช่นทองแดงและเซรามิก เนื่องจากกระบวนการดังกล่าวมีความต้องการพลังงานสูงและมีผลกระทบความเฉื่อยที่จำเป็นต้องมีการควบคุมที่แม่นยำจึงมักใช้เพื่อหดหรือขยายท่อโลหะเท่านั้น การขึ้นรูปด้วยความเร็วสูงโดยใช้สนามแม่เหล็กยังมีการใช้งานในการวิจัยการขึ้นรูปโลหะแผ่นและวัสดุผสมเซรามิกโลหะที่ใช้ในตัวนำยิ่งยวดและส่วนประกอบอื่น ๆ

กระบวนการของการขึ้นรูปด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรือการก่อตัวของอีเอ็มเกิดขึ้นตั้งแต่การวิจัยก่อนหน้านี้โดย Pyotr Kapitza นักฟิสิกส์ชาวรัสเซียผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 1978 เขาเริ่มทำการวิจัยกระบวนการที่เรียกว่า magneforming ในปี 1924 โดยการใช้แบตเตอรี่กรดตะกั่วเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กได้สูงถึง 500,000 เกาส์ต่อเนื่องเป็นเวลาสามมิลลิวินาที เกาส์เป็นเครื่องวัดความแรงของสนามแม่เหล็กและจากการเปรียบเทียบสนามแม่เหล็กของโลกมีค่าอยู่ระหว่าง 0.3 ถึง 0.6 เกาส์ การวิจัยของ Pyotr ในการผลิตสนามแม่เหล็กมากกว่า 300,000 เกาส์ทำให้เกิดการระเบิดอย่างรุนแรงและต่อมาความพยายามในการสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าได้เปลี่ยนไปสู่การปล่อยประจุของธนาคารตัวเก็บประจุแรงดันสูงอย่างรวดเร็ว

ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1950 การขึ้นรูปด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีสิทธิบัตรอุตสาหกรรมวางอยู่บนกระบวนการและชิ้นส่วนท่อถูกขึ้นรูปในช่วงต้นทศวรรษ 1960 อุตสาหกรรมการบินเห็นประโยชน์สำหรับวิธีนี้เพราะมันสามารถสร้างท่อที่มีความสม่ำเสมอมาก บริษัท ผลิตการบินและอวกาศเชิงพาณิชย์รายใหญ่ทั่วโลกมีอุปกรณ์ปรับรูปแบบตัวเองในปี 1970 และได้ปรับปรุงกระบวนการในยุค 1980

การพัฒนาเทคโนโลยีการขึ้นรูปด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ายังคงเป็นความลับเป็นส่วนใหญ่เนื่องจากมีการใช้งานในการวิจัยเกี่ยวกับนิวเคลียร์ความร้อน เครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่นที่ใช้งานจริงจะไม่สร้างกากนิวเคลียร์ไม่มีโอกาสหลอมละลายและสามารถวิ่งบนเชื้อเพลิงดิวทีเรียมที่สกัดจากน้ำทะเลได้ ปัญหาพื้นฐานที่สุดอย่างหนึ่งของการวิจัยฟิวชั่นคือทำอย่างไรถึงจะมีปฏิกิริยาฟิวชั่นและสนามแม่เหล็กที่กำลังทำการวิจัยในการขึ้นรูปทางแม่เหล็กไฟฟ้าอาจเป็นวิธีการแก้ปัญหา