Elektromagnit shakllantirish - Electromagnetic forming

Yuqori voltli kondansatör bankidan 2 kilojoulni 3-burilishli og'ir simli spiralga tezlik bilan tushirish natijasida hosil bo'lgan impulsli magnit maydonidan ishlab chiqarilgan siqilgan alyuminiy quti.

Elektromagnit shakllantirish (EM hosil qilish yoki magneforming) - yuqori tezlikli, sovuqning bir turi shakllantirish elektr o'tkazuvchan metallar uchun jarayon, odatda mis va alyuminiy. Ish qismi yuqori intensivlik bilan qayta shakllantiriladi impulsli magnit maydonlari ishlov beriladigan qismdagi oqimni va unga mos keladigan itaruvchi magnit maydonni keltirib chiqaradigan, ishlov beriladigan qismlarning qismlarini tezda qaytaradigan. Ish qismini asbobdan hech qanday aloqa qilmasdan o'zgartirish mumkin, garchi ba'zi hollarda buyumni qolipga yoki oldingisiga bosish mumkin. Ba'zan texnika deyiladi yuqori tezlikni shakllantirish yoki elektromagnit impuls texnologiyasi.

Izoh

Metall ishlov beriladigan buyumning yoniga maxsus lasan qo'yilib, itargichni an'anaviy shaklda almashtiradi. Tizim kuchli magnit impulsni bo'shatganda, spiral magnit maydon hosil qiladi, bu esa ishlov beriladigan qismni giper tezlikka tezlashtiradi[miqdorini aniqlash ] Magnit impuls va o'ta deformatsiyaning tezligi metallni viskooplastik holatga o'tkazadi - bu materialning asl kuchiga ta'sir qilmasdan shakllanuvchanlikni oshiradi. Ga qarang magnit puls hosil qiluvchi illyustratsiya vizualizatsiya uchun.

Tez o'zgaruvchan magnit maydon qon aylanishini keltirib chiqaradi elektr toki yaqin atrofda dirijyor orqali elektromagnit induksiya. Induksion oqim o'tkazgich atrofida mos keladigan magnit maydon hosil qiladi (qarang) Pinch (plazma fizikasi) ). Sababli Lenz qonuni, Supero'tkazuvchilar va ish lasan ichida hosil bo'lgan magnit maydonlar bir-birini kuchli tarzda qaytaradi.

Kalit yopilganda, elektr energiyasi kondansatör banki (chapda) orqali bo'shatiladi lasan hosil qiladi (to'q sariq) tez o'zgaruvchan magnit maydon hosil qilib, metall oqimini oqimini keltirib chiqaradi ishlov beriladigan qism (pushti). Ish qismidan oqib o'tadigan oqim mos keladigan teskari magnit maydonni hosil qiladi, bu esa ishlov beruvchini tezda shakllantiruvchi spiraldan qaytaradi, ishlov berishni qayta shakllantiradi - bu holda silindrsimon trubaning diametrini siqib chiqaradi. Shakllantiruvchi spiralga qarshi ta'sir qiluvchi o'zaro kuchlarga 'qo'llab-quvvatlovchi lasan korpusi (yashil).

Amalda, tayyorlanadigan metall buyumlar og'ir qurilgan simli spiralga ( ish lasan). Yuqori voltajni tezda zaryadsizlantirish orqali ish lasan orqali ulkan oqim impulsi majbur qilinadi kondansatör bankdan foydalanish ignitron yoki a uchqun oralig'i kabi almashtirish. Bu tez tebranuvchi, ultrastrong hosil qiladi elektromagnit maydon ish lasan atrofida.

Yuqori ish lasan oqimi (odatda o'nlab yoki yuz minglab amperlar ) ni osonlikcha engib chiqadigan ultrastrong magnit kuchlarni hosil qiladi hosil qilish kuchi doimiy deformatsiyaga olib keladigan metall ish qismining. Metallni shakllantirish jarayoni juda tez sodir bo'ladi (odatda o'nlab mikrosaniyalar ) va katta kuchlar tufayli ishlov beriladigan qismning qismlari yuqori bo'ladi tezlashtirish tezligi 300 m / s gacha.

Ilovalar

Shakllanish jarayoni ko'pincha silindrsimon quvurlarni qisqartirish yoki kengaytirish uchun ishlatiladi, lekin u ish qismini shaklga qaytarish orqali ham metall lavha hosil qilishi mumkin. o'lmoq balandlikda tezlik. Elektromagnit impulsni mexanik blokirovkalash bilan siqish orqali yoki yuqori sifatli bo'g'inlar hosil bo'lishi mumkin elektromagnit impulsni payvandlash haqiqiy metallurgiya manbai bilan. Shakllantirish operatsiyasi yuqori bo'lganligi sababli tezlashtirish shakllantirish jarayonida ishning sekinlashishi, massasi hal qiluvchi rol o'ynaydi. Jarayon yaxshi bilan yaxshi ishlaydi elektr o'tkazgichlari mis yoki alyuminiy, lekin u kabi kambag'al o'tkazgichlar bilan ishlashga moslashtirilishi mumkin po'lat.

Mexanik shakllantirish bilan taqqoslash

Elektromagnit shakllantirish an'anaviy mexanik shakllantirish texnikasi bilan taqqoslaganda bir qator afzallik va kamchiliklarga ega.

Ba'zi afzalliklari;

  • Yaxshilangan shakllanish (yirtilmasdan mavjud bo'lgan streç miqdori)
  • Ajinishni katta darajada bostirish mumkin
  • Formalashni shisha, plastmassa, kompozit va boshqa metallarni o'z ichiga olgan bir-biriga o'xshash bo'lmagan qismlarga qo'shish va yig'ish bilan birlashtirish mumkin.
  • Yaqin tolerantliklar mumkin orqaga qaytish sezilarli darajada kamayishi mumkin.
  • Bir tomonlama o'lim etarli, bu esa asbobsozlik xarajatlarini kamaytirishi mumkin
  • Yog 'moylari kamayadi yoki keraksiz bo'ladi, shuning uchun shakllantirishda foydalanish mumkin toza xona shartlar
  • Ishlov beriladigan qism bilan mexanik aloqa qilish shart emas; bu sirt ifloslanishi va asbob belgilaridan saqlaydi. Natijada, shakllantirishdan oldin ishlov beriladigan qismga sirt qoplamasi qo'llanilishi mumkin.

Kamchiliklari quyidagilardan iborat:

  • Supero'tkazuvchilar bo'lmagan materiallar to'g'ridan-to'g'ri hosil bo'lishi mumkin emas, lekin ularni o'tkazuvchi qo'zg'aysan plitasi yordamida shakllantirish mumkin
  • Bunga bog'liq bo'lgan yuqori kuchlanish va toklar xavfsizlik bo'yicha ehtiyotkorlik talablarini talab qiladi

Adabiyotlar

  • "Materiallar va ishlab chiqarish: alyuminiy qatlamini elektromagnit shakllantirish" (PDF). Tinch okeanining shimoli-g'arbiy milliy laboratoriyasi. Arxivlandi asl nusxasi (PDF) 2005-12-18. Olingan 2006-06-09.
  • "Elektromagnit qirg'ich mashinasi va qatlamli metall qatlamlarni birlashtirish usuli". AQSh Patent va savdo markasi idorasi. Arxivlandi asl nusxasi 2018-05-18. Olingan 2005-09-02.
  • "Elektromagnit va yuqori tezlikni shakllantirish bo'yicha manbalar". Ogayo shtati universiteti materialshunoslik va muhandislik bo'limi. Arxivlandi asl nusxasi 2005-12-19. Olingan 2006-04-06.
  • "Elektromagnit metallni shakllantirish bo'yicha qo'llanma". Belyy, Fertik va Ximenkoning ruscha kitobining inglizcha tarjimasi. Arxivlandi asl nusxasi 2006-09-05 da. Olingan 2006-08-06.
  • "Yangi ulanish algoritmidan foydalangan holda elektromagnit shakllanish FEA". Ali M. Abdelhafeez, M.M. Ne'mat-Alla va M.G. El-Sebaie. Olingan 2013-01-15.

Tashqi havolalar