Войти
Сжатая алюминиевая банка, созданная импульсным магнитным полем, создаваемым быстрой разрядкой 2 килоджоулей из батареи высоковольтных конденсаторов в 3-витковую катушку из толстого провода. Электромагнитное формование. (ЭМ формование или намагничивание ) - это тип высокоскоростного процесса холодного формовки для электропроводящих металлов, чаще всего меди и алюминий. Форма заготовки изменяется с помощью высокоинтенсивных импульсных магнитных полей, которые индуцируют ток в заготовке и соответствующее отталкивающее магнитное поле, быстро отталкивая части заготовки. Деталь может быть изменена без какого-либо контакта с инструментом, хотя в некоторых случаях деталь может быть прижата к штампу или шаблону. Этот метод иногда называют высокоскоростным формованием или технологией электромагнитных импульсов.
Специальная катушка находится рядом с металлическая заготовка, заменяющая толкатель при традиционной формовке. Когда система выдает свой интенсивный магнитный импульс, катушка генерирует магнитное поле, которое, в свою очередь, ускоряет заготовку до сверхскорости и воздействует на матрицу. Магнитный импульс и высокая скорость деформации переводят металл в вязкопластическое состояние, повышая формуемость, не влияя на собственную прочность материала. См. Иллюстрацию формирования магнитного импульса.
Быстро меняющееся магнитное поле индуцирует циркулирующий электрический ток внутри ближайшего проводника через электромагнитную индукцию. Индуцированный ток создает соответствующее магнитное поле вокруг проводника (см. Пинч (физика плазмы) ). Из-за закона Ленца магнитные поля, создаваемые внутри проводника и рабочей катушки, сильно отталкиваются друг от друга.
Когда переключатель замкнут, электрическая энергия, накопленная в конденсаторной батарее (слева), разряжается через формирующую катушку (оранжевый), создавая быстро меняющееся магнитное поле, которое индуцирует ток, протекающий в металлической заготовке (розовый). Ток, протекающий по заготовке, создает соответствующее противоположное магнитное поле, которое быстро отталкивает заготовку от формирующей катушки, изменяя форму заготовки - в данном случае сжимая диаметр цилиндрической трубки. Возвратным силам, действующим на формирующую катушку, противодействует поддерживающий ее кожух (зеленый). На практике изготавливаемую металлическую деталь помещают рядом с прочно сконструированной катушкой с проволокой (называемой рабочей катушкой). Мощный импульс тока пропускается через рабочую катушку за счет быстрого разряда батареи высоковольтных конденсаторов с использованием игнитрона или искрового разрядника в качестве переключатель. Это создает быстро колеблющееся сверхсильное электромагнитное поле вокруг рабочей катушки.
Большой ток рабочей катушки (обычно десятки или сотни тысяч ампер ) создает сверхсильные магнитные силы, которые легко преодолевают предел текучести металлической заготовки, вызывая остаточная деформация. Процесс обработки металла происходит очень быстро (обычно десятки микросекунд ), и из-за больших сил части заготовки подвергаются сильному ускорению, достигающему скоростей до 300 м / с.
Процесс формовки чаще всего используется для сжатия или расширения цилиндрических труб, но он также может формировать листовой металл, отталкивая заготовку от формованной матрицы при высокая скорость. Качественные соединения могут быть сформированы либо путем электромагнитного импульсного обжима с механической блокировкой, либо с помощью электромагнитной импульсной сварки с истинным металлургическим швом. Поскольку операция формовки включает в себя высокое ускорение и замедление, масса заготовки играет решающую роль во время процесса формовки. Процесс лучше всего работает с хорошими электрическими проводниками, такими как медь или алюминий, но он может быть адаптирован для работы с более плохими проводниками, такими как сталь.
Электромагнитное формование имеет ряд преимуществ и недостатков по сравнению с традиционными методами механического формования.
Некоторые из преимуществ:
Основные недостатки:
