Gorące tematy: Wolni i Solidarni Smoleńsk Zostań BLOGEREM! RSS Kontakt
Uwaga! Wygląda na to, że Twoja przeglądarka nie obsługuje JavaScript. JavaScript jest wymagany do poprawnego działania serwisu!
4174 posty 1923 komentarze

Bogusław Jeznach

Bogusław Jeznach - Dzielić się wiedzą, zarażać ciekawością.

Dziury, ale inaczej

ZACHOWAJ ARTYKUŁ POLEĆ ZNAJOMYM

INŻYNIERIA I TECHNOLOGIE (23) Poznajmy nowy niemiecki sposób przebijania dziur w stali.

 

Impulsy elektromagnetyczne (IEM, ang. EMPs) to zjawisko, które kojarzy się raczej z techniką wojskową. Jej idea najogólniej polega na tym, aby użyć uderzeń energii dla ugotowania komputerów i telekomunikacji przeciwnika. Najbardziej znana propozycja w tym zakresie to bomba atomowa i jej impulsy NEMP. Inne, bardziej znane impulsy naturalne to LEMP –powstające przy uderzeniu pioruna. W mniej ekstremalnym wydaniu, dla IEM-ów można jednak znaleźć pożyteczne zastosowanie pokojowe. Impulsy te są już od lat stosowane w przemyśle dla nadawaniu kształtu miękkim i lekkim metalom, takim jak miedź albo aluminium. Ostatnio jednak niemiecki zespół badaczy z Instytutu Obrabiarek i Technologii Formowania im. Fraunhofera ( Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik, IWU) w Chemnitz (d.Kral-Marx-Stadt) w b. NRD, opracował sposób na zastosowanie IEM dla udarowego wybijania precyzyjnych otworów w najważniejszym dla przemysłu materiale – stali. Ich pomysł może znacząco zrewolucjonizować wiele taśm produkcyjnych pozwalając na rezygnację z wielkich i ciężkich pras używanych przy produkcji takich wyrobów jak samochody albo pralki.

Fot.1

Dr Verena  Kräusel  (Fot.1) i jej zespół dokonali tego dozbrajając i wzmacniając istniejący generator udarów IEM stosowany jako odkształtnik do obrabianych metali miękkich. Urządzenie takie – można je nazwać udarnicą albo działem IEM (EMP gun) - używa całej ławy kondensatorów, aby jednocześnie i gwałtownie wyładować silny prąd poprzez cewkę. Cewka ta przetwarza prąd w potężne pole magnetyczne. Jeśli umieścimy pod nim jakiś element do obróbki, cewka wzbudzi w nim odpowiednie pole. A ponieważ pola o tym samym ładunku odpychają się lub odbijają, takie bardzo mocne odbicie między dwoma polami wystarcza aby odkształcić metal lub wybic w nim otwór.    

Zespół drKräusel wydatnie wzmocnił tę cewkę i bardzo przyśpieszył wyładowanie z kondensatorów. Wynikiem było niezwykle silne pole  - takie, które przy uderzeniu w stal wywiera dostatecznie silne ciśnienie, aby wybić materiał o powierzchni zetknięcia nawet ze stalowej blachy zostawiając w niej dziurę. Ciśnienie impulsu na stal wynosi około 3500 atmosfer! To tak, jakby trzy samochody osobowe (no, może nie największe i bez pasażerów w środku) spadły jednocześnie na powierzchnię ok. 1 cm kw.

W wyniku takich modyfikacji zespół dr Kräusel uzyskał poręczne działo zdolne jednym udarem wybijać regularne dziury o średnicy 30 mm w blasze stalowej o grubości 1 mm, której najczęściej używa się w przemyśle samochodowym. Działa tego użyto także do wybijania otworów w kilku typach stali hartowanej i utwardzanej, także nierdzewnej. Oprócz wybijania otworów, udarnica taka może także wybijać w blasze różne kształtki bez potrzeby stosowania specjalnych form lub stempli.

Fot.2

Firmy takie jak Volkswagen, niemiecki gigant samochodowy, wydają się bardzo zainteresowane tą technologią, i sponsorują takie nad nią badania, bo formowanie elementów stalowych za pomocą impulsów IEM ma cały szereg ważnych zalet. Wprawdzie wyginanie kształtów i wybijanie dziur w metalu przy pomocy brutalnej i ciężkiej prasy tradycyjnej jest na taśmie szybkie, ale krawędzie tak wybite, zwłaszcza w miarę zużycia bijaka, są ostre i pozostawiają na brzegach zadziorki, które muszą potem być spiłowane i wygładzane, najczęściej ręcznie, co wydatnie podraża koszt produkcji. Bardzo wysoki jest także koszt ciągłej wymiany stempli i bijaków takiej prasy, które szybko tępieją (Fot.2).  

Jedną z alternatyw są lasery. Tną one stal dużo czyściej, ale są dużo wolniejsze niż stemplownica, bo muszą przepalić dziurę na wylot przez taką blachę. Zużywają więc bardzo dużo energii i są drogie w zastosowaniu. Działo EMP wybija dziurę bez zdzierania metalu, a zatem nie pozostawia zadziorów i nigdy się nie stępi. Dr Kräusel twierdzi, że jej działo przebija otwór czysto w milimetrowej blasze stalowej w ciągu 1/5 sekundy, a laser potrzebuje na to prawie półtorej sekundy.    

Fot.3

 

Członkowie zespołu skupili się obecnie na dalszych pracach nad cewką. Nowinka szybko przyjmuje się w fabrykach ponieważ jest to tylko modyfikacja sprzętu już znanego i stosowanego (Fot.3). Owszem, rozmiary otworów jakie można wybijać przy pomocy tego działa zależą od rozmiarów cewki, co oznacza że do każdej aplikacji potrzebna jest odrębna cewka. Nie jest to jednak wada, bo i do tradycyjnej ciężkiej stemplownicy też potrzebne są osobne bijaki dla każdego rodzaju i rozmiaru otworu, a zaletą działa EMP jest to, że cewki zawsze wybijają precyzyjny otwór i nie zużywają się. Widać więc, że nawet do starych, poczciwych dziur można zastosować nowe pomysły. Maluczko, a i z samych dziur da się zrobić dodatkowy pożytek – ot, choćby taki, jaki proponuje moja wnuczka Zosia dla produkcji bajgli i obwarzanków: bierze się dziurę i oblepia ciastem… (Fot.4)

Fot.4

 

 

W czwartki na moim blogu piszę o nauce, technice, medycynie itp. Jedym z otwartych tu cykli jest INŻYNIERIA I TECHNOLOGIE, w którym ukazały się dotychczas:

 

01.Tranzystory hybrydowe (8.08.2011)

02.Mała rzecz, a czyści (21.08.2011)

03.Opony z cukru (31.08.2011)

04.Tama z trzech powodów cz.I (14.09.2011)

05.Tama z trzech powodów cz.II (15.09.2011)

06.Metro automatique (5.01.2012)

07.Beton, ale inteligentny (26.03.2012)

08.Baterie szybciej (3.04.2012)

09.Zdążyć zanim zdetonują (16.04.2012)

10.Pociąg w uniesieniu (cz.1) (8.06.2012)

11.Pociąg w uniesieniu (cz.2) (9.06.2012)

12.Pociąg w uniesieniu (cz.3) (11.06.2012)

13.Asfalt jak perski dywan (10.07.2012)

14.Wędkowanie na ekranie (25.07.2012)

15.Wojna na wirusy (15.09.2012)

16.Działo laserowe (16.09.2012)

17.Zamiast delfina (8.10.2012)

18.Ryżowe opony (13.01.2013)

19.Inspiracje wynalazców (18.12.2013) /film/

20.Komputerek z nanorurek (4.11.2013)

21.Silnik odrzutowy RR (11.05.2015) /film(51:46)/

22.Robotyka na podium (2.07.2015)

23.Dziury, ale inaczej (9.07.2015)

 

KOMENTARZE

  • @
    Takie działko, czyli czołg z krótką lufą, widziane było na pierwszych zdjęciach w miejscu "wypadku" samolotu w Smoleńsku. Podobno na pokładzie nastąpił "paraliż systemu elektronicznego", co wykazały czarne skrzynki.
    Po czym, czołg zniknął. ...
  • Bardzo ciekawy tekst
    o dziurach czyli o niczym :-)
  • Jakie znowu "ciśnienie", Panie Bogusławie?
    Czy impuls elektromagnetyczny jest w stanie stworzyć w powietrzu, czyli ośrodku o przenikalności magnetycznej równej niemal idealnie jeden, jakiekolwiek ciśnienie?
    Moim skromnym zdaniem mamy tutaj do czynienia z generacją prądów wirowych, tyle że o bardzo dużym natężeniu, na małej powierzchni i w bardzo krótkim czasie, przez co impuls działa na stopy żelaza podobnie jak promień lasera.

    Wirkator, bowiem pewnie tego używają, ma możliwość generacji pola elektromagnetycznego, skupionego na małej powierzchni.
    https://pl.wikipedia.org/wiki/Wirkator
    Innymi słowy, jest to wersja błyskawicznej kuchenki indukcyjnej.
    Reasumując - jak zwykle niemiaszki nic nowego nie wymyśliły, tylko wykombinowały jak cudzy wynalazek - wirkator jest urządzeniem wymyślonym przez Rosjan- zamienić na dojczmarki.
    Pozdrawiam serdecznie.

OSTATNIE POSTY

więcej

ARCHIWUM POSTÓW

PnWtŚrCzPtSoNd
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031