Elektromagnetische Verformung

Unter elektomagnetischer Formung versteht man ein Fertigungverfahren bei dem Metallteile durch Magnetfelder in der Gestalt verändert werden. Z.B. werden können Bleche in Formen gepresst oder Rohre miteinander verbunden werden.
Das Experiment hier zeigt die Kraft magnetischer Felder durch die Verformung einer Getränkedose.

Spule:

Das Magnetfeld wird durch ein Spule erzeugt die mit einer Kondensatorentladung erregt wird. Als Schaltelement dient ein Ignitron. Einen großen Einfluss hat natürlich die Magnetspule selbst. Hier wurden drei Versionen vor dem Aufbau erstmal simuliert. Eine übliche Spiralspule aus Kupferrohr, eine Bandspule bei der die Wicklungen aus flachen Kupferband wie bei einer Tesabandspule aufeinander gewickelt sind und eine Bitterspule. Eine Bitterspule besteht aus Blechringen die in geeigneterweise unter Zwischenlagen von Isoliermaterial zu einer flache Spiralspule verbunden werden. Für die drei Spulen wurde das Magentfeld mit dem Programm > >Femm 4.2< < simuliert. Die Band- und die Bitterspule bestehen aus Kupferblech 0,5 mm Stärke , die Spiralspule aus Kupferrohr 6 mm Durchmesser.
Man sieht dass das Feld der Spiralspule etwa drei mal kleiner ist als das der beiden Konkurenten. Das liegt daran dass die Spiralspule mit 38 mm eine große axiale Länge hat und deshalb das Feld weniger konzentriert ist.

Um einen großen Effekt zu erreichen wurde deshalb eine Flachspule aufgebaut, was konstruktiv einfacher ist als die von den Daten gleichwertige Bitterspule. Die Spule besteht aus Kupferstreifen mit 0,5 mm Stärke und einer Breite von 8 mm. Die Streifen sind zur Isolation mit Schrumpfschlauch umhüllt. Sie hat 3,5 Windungen und hat einen Innendurchmesser von 60 mm. Um die großen Kräfte aufzunehmen ist sie in eine Plexiglasplatte eingebaut.


	Schaltung: Das Herzstück des Gerätes ist der blaue Speicherkondensator von CSI. Er hat eine Kapazität von 12 µF und eine Betriebsspannung von 8,5 kV. Geladen wird die Kapazität mit einem HV-Trafo( 4,5 kV) über eine Spannungsverdopplerschaltung. Die Ladeendspannung die mit einem Trimmer eingestellt werden kann wird durch ein Instrument angezeigt. Das Ignitron vom Typ WL7703, rechts zu sehen, wird mit einem 300V Puls aus einem 1,5 µF Kondensator gezündet. Die Steuerung der Ladung und Zündung ist mit einer Relaisschaltung realisiert und erfolgt über eine Fernbedienung.
	>Schaltung im PDF-Format<


	Leider reicht die Energie des geladenen Kondensators nicht aus die Dose vollständig zu zerreissen. Sie wird zwar stark gequetscht und aufgerissen aber nicht vollständig getrennt. Aber da gibt es einen Trick (Danke Theo). Man kerbt die Dose in der Höhe der zu erwartenden Quetschung etwas an. Dazu eignet sich eine Reissnadel oder oder noch besser ein Höhenanreißer. Der linke Film zeigt das Ergebniss. Der Film wurde mit eine EX-FH20 Kamera von Casio mit 420 Bilder/Sekunde aufgenommen.