Kaj je elektromagnetno oblikovanje?

Elektromagnetno oblikovanje je proces, pri katerem visoke ravni električne energije ustvarijo nasprotno magnetno polje v kovinskem predmetu, ki se nato oblikuje v obliko močnejšega magnetnega polja v generatorju delovne tuljave. Najpogosteje se uporablja za oblikovanje visoko prevodnih kovin, kot sta baker in aluminij, lahko pa se uporablja tudi za oblikovanje jeklenih delov ali za spajanje prevodnih in neprevodnih materialov, kot sta baker in keramika. Ker ima postopek tako visoke zahteve po energiji in je podvržen vztrajnostnim učinkom, ki zahtevajo natančen nadzor, se običajno uporablja samo za krčenje ali razširitev kovinskih cevi. Visokohitrostno oblikovanje z uporabo magnetnih polj se uporablja tudi pri raziskavah oblikovanja pločevine in kovinsko-keramičnih kompozitov, ki se uporabljajo v superprevodnikih in drugih komponentah.

Proces elektromagnetnega oblikovanja ali EM oblikovanja obstaja že od zgodnje raziskave, ki jo je vodil Pyotr Kapitza, ruski fizik, ki je leta 1978 prejel Nobelovo nagrado za fiziko. Proces, znan tudi kot magnetno oblikovanje, je začel raziskovati leta 1924. z uporabo svinčevih baterij za ustvarjanje magnetnega polja z močjo do 500,000 Gauss za tri milisekunde trajanja. Gauss je merilo jakosti magnetnega polja, za primerjavo pa se zemeljsko magnetno polje giblje od 0.3 do 0.6 Gaussa. Pyotrove raziskave ustvarjanja magnetnih polj z močjo nad 300,000 Gausov so povzročile silovite eksplozije, kasnejši poskusi elektromagnetnega oblikovanja pa so prešli na hitro praznjenje visokonapetostnih kondenzatorskih bank.

Do poznih petdesetih let prejšnjega stoletja je elektromagnetno oblikovanje imelo industrijske patente za postopek, v zgodnjih šestdesetih letih prejšnjega stoletja pa so ga oblikovali cevaste dele. Letalska industrija je našla uporabo metode, saj lahko tvori cevi, ki so izjemno enotne. Vse večje komercialne letalske in vesoljske proizvodne korporacije po vsem svetu so imele do sedemdesetih let 1950. stoletja lastno opremo za oblikovanje magnetov in so postopek izpopolnjevale v osemdeseta.

Razvoj tehnologije elektromagnetnega oblikovanja je ostal večinoma tajen, saj se uporablja v raziskavah termonuklearne fuzije. Praktični fuzijski reaktor ne bi proizvajal jedrskih odpadkov, se ne bi talil in bi lahko deloval na devterijevem gorivu, pridobljenem iz morske vode, zato številne države tekmujejo, kdo bo prvi izpopolnil postopek. Eden od najbolj temeljnih problemov pri raziskavah fuzije je, kako zadržati fuzijsko reakcijo, in magnetna polja, ki se raziskujejo pri elektromagnetnem oblikovanju, so lahko rešitev problema.