Pole elektromagnetczne do cięcia metalu

Nadwozia w pojazdach silnikowych muszą być wystarczająco stabilne, jednak przetwórstwo stali o dużej wytrzymałości może stanąć przed nie lada wyzwaniem jeśli dochodzi do wycinania małych otworów w takim materiale. Nowy proces cięcia stali pozwoli zaoszczędzić czas, energię i pieniądze.

Blachy stalowe tworzące nadwozie pojazdu muszą zapewnić odpowiednią ochronę przed uderzeniami. Wytrzymałość materiału jest jednak barierą konstrukcyjną, ponieważ proces tworzenia otworów i dziur w materiale o podwyższonej wytrzymałości bardzo szybko prowadzi do zużycia narzędzi tnących.Jedną z możliwości pozbycia się tego problemu jest zastosowanie laserów, jednak to pochłania bardzo dużo energii co sprawia żę cały proces jest czasochłonny i kosztowny.

Współpraca kilku partnerów w tym Volkswagen, naukowcy z Fraunhofer Institute for Machine Tools and Forming Technology IWU w Chemnitz pracują nad innym sposobem tworzenia otworów w płatach stali hartowanej. Dr Verena Kräusel, szef departamentu w IWU, wyjaśnia: "Nowa metoda opiera się na technologii impulsów elektromagnetycznych ( z ang. electromagnetic pulse technology - EMPT), która była wcześniej już stosowana w przypadku rura aluminiowych". Technologię należy teraz zmodyfikować do cięcia stali. Cięcie za pomocą lasera trwa 1.4s, technologia EMPT pozwala na wykonanie tych czynności w zaledwie 0.2s co jest wynikiem 7-krotnie szybszym. Inną zaletą EMPT jest jej dokładność co oznacza brak "zadziorów" w procesie produkcji co obniża koszty przez wyłączenie koniecznego obecnie procesu wykańczania

Generatory impulsów składają się z cewek, baterii pojemnościowych, urządzenia ładującego oraz przełączników wysoko prądowych. Gdy przełącznik zamyka obwód, kondensatory rozładowują się poprzez cewki w ciągu kilku mikrosekund przepuszczając impulsy prądowe o dużej amplitudzie. Cewka z kolei przekształca energię zmagazynowaną w kondensatorach w energię magnetyczną. Aby można było korzystać z procesu cięcia stali, naukowcy musieli po prostu zmienić cewki aby zapewnić wystarczająco silne pole. "Nacisk" pola musi być tak silny aby był w stanie wyrwać cząstek materiału w arkusza, ciśnienie dochodzi do około 3,500 barów.

autor: Artur Kulikowski

żródło