电磁脉冲成形加工技术.ppt
电磁成形
A
3
二.电磁成形原理及设备
原理
电容和控制开关形成放电回路，瞬时电流通过工作线圈产生强
大的磁场，同时在金属工件中产生感应电流和磁场，在磁场力
的作用下使工件成形。
A
4
原理
电液成形与电磁成形相比，除了放电原件不同外，其余都是相
同的，电液成形的放电原件是水介质中的电极，而电磁成形的
放电原件是空气中的线圈。 A
获取高密度粉末冶金
制品的有效方法。
A
14
五、电磁成形工艺应用及前景 应用前景
目前电磁成形工艺在航空航天工业的应用情况好于一般工业。 这主要是航空航天工业大量使用铝合金，而电磁成形适合应 用于铝合金等高导电性的材料。在其他行业(如汽车行业、仪 表行业、玩具行业)中，电磁成形也有非常重要的应用。 功能陶瓷电磁粉末压制为电磁成形技术在功能陶瓷行业、敏 感元件和传感器行业可开辟广阔的应用前景。
➢毛坯几何形状：感应电流通路。
➢模具：
1）、模膛形状应与成形件相应部分的形状、尺寸相同，并设足够的排 气孔；
2）、模具的材料取决于成形零件的形状、厚度和材料的力学性能；
3）、模具选材时，应尽量避免使用导电性能好的材料。
A
8
四、电磁成形工艺设计要点
随着电磁成形技术的不断完善以及电磁成形设备的不断改进和提
高，电磁成形工艺将在众多工业领域得到越来越广泛的应用。
A
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➢工作线圈：
为满足电磁成形工艺要求，线圈应具备一下特点： 1）、可高效率地把电能转变成毛坯塑性变形功； 2）、具有足够的强度及可考的绝缘性； 3）、适宜的放电频率； 4）、必要的冷却。
➢设备能量
一般可采用下式进行设备能量的估算：
电磁脉冲成形加工技术
02 电磁脉冲成形加工技术原 理
电磁脉冲产生
高压电源
通过高电压产生电场，使空气或 其他介质中的自由电荷发生位移，
形成电流。
脉冲形成网络
利用电阻、电容等元件组成的网络， 将高压电源产生的电流进行调制， 形成具有特定波形和参数的脉冲电 流。
脉冲变压器
将高压电源产生的电压进行升压， 以满足加工需求。
脉冲传播与成形
例如，在微电子制造中，电磁脉冲成形加工技术可以实现微电子器件的高效、高精度制造和加工。这种加工方式可以显著提 高微电子器件的性能和可靠性，因此在微电子制造领域得到了广泛应用。
04 电磁脉冲成形加工技术的 优势与挑战
技术优势
高精度加工
高效能
电磁脉冲成形加工技术能够实现高精度的 材料加工，满足各种复杂形状和结构的制 造需求。
电磁波作用于加工材料时，产生迅速 的加热效应，使材料局部温度升高。
02
材料变形
随着温度升高，材料发生热膨胀和热 传导，导致局部区域产生变形。
பைடு நூலகம்01
加工精度
利用电磁波的聚焦和精确控制技术， 可以实现高精度的微细加工和纳米级 加工。
05
03
材料去除
当材料达到熔点或沸点时，部分或全 部材料会汽化或熔化，形成小颗粒被 气流带走或被液体冲刷掉。
塑料材料的电磁脉冲打标
总结词
高精度、高效率、非接触
详细描述
电磁脉冲打标利用高能电磁脉冲瞬间加热塑料材料，使其表 面发生物理或化学变化，形成永久性的标记。该技术具有高 精度、高效率、非接触的特点，广泛应用于电子、医疗器械 、食品包装等领域的产品标识和追溯。
微纳结构制造的电磁脉冲处理
总结词
精细加工、高精度控制、低成本
制作电磁脉冲的技巧
制作电磁脉冲的技巧标题：探索电磁脉冲制作的技巧：从基础到高级引言：电磁脉冲（EMP）是一种强大且具有潜在破坏力的现象，能够对电子设备和电网基础设施造成灾难性影响。
然而，了解和熟练掌握制造EMP的技巧并不仅限于黑客或恶意分子。
本文将从基础到高级，全面探讨制作EMP的技巧，旨在提供读者对这个领域的全面理解。
第一部分：电磁脉冲的基础知识首先，我们将介绍EMP的基本概念和工作原理。
解释EMP是如何产生的，以及其对电子设备和基础设施的潜在影响。
我们将探讨不同类型的EMP，包括高能脉冲（HEMP）、中能脉冲（LEMP）和短时脉冲（SEMP），并了解它们的特点和应用领域。
接下来，我们将深入研究EMP的传播特性和衰减规律。
我们将讨论电磁波的传播方式、环境因素对其传输效果的影响，以及不同材料的屏蔽效能。
此外，我们还将解释波前和波后效应以及它们对EMP传播的影响。
第二部分：低级EMP制作技巧在这一部分，我们将重点介绍一些基础的EMP制作技巧。
这些技巧旨在帮助读者了解EMP的基本构成和制作过程。
我们将介绍制作基于脉冲电源的简单EMP装置所需的元件和电路。
此外，我们还将讨论简单的电磁辐射天线设计和放大器的使用方法。
除此之外，我们还将介绍一些基本的EMP测试方法。
这些测试方法将帮助读者评估所制作EMP装置的效能和输出能力。
我们将探讨EMP的功率测量、频谱分析以及对不同设备和系统的实际影响测试等方面的内容。
第三部分：高级EMP制作技巧在这一部分，我们将深入探讨一些高级EMP制作技巧。
这些技巧需要更高级的电子知识和技能。
我们将介绍如何构建更复杂的EMP发射系统，包括脉冲功率放大器、优化的辐射天线设计和调制技术。
此外，我们还将讨论EMP系统的定制化和优化。
我们将介绍如何根据特定目标和要求来设计自定义的EMP装置。
我们将探讨不同材料的选择、电路优化和辐射特性的调节等相关内容。
总结与回顾：通过本文的探索，我们对制作电磁脉冲的技巧有了全面的了解。
电磁成形技术及应用
电磁成形技术及应用规模工业化应用的程度，但具有广阔的应用前景。
文章介绍了电磁成形技术的原理及发展状况，并介绍了在平板件成形以及粉末压制领域的应用。
关键词：电磁成形；平板件成形；粉末压制电磁成形的基本原理就是电磁感应定律，由电磁感应定律可知变化的电场周围会产生变化的磁场，变化的磁场又会在其周围空间激发涡旋电场，处于此电场中的导体中就会产生感应电流，带电导体在变化的磁场中就会受到电磁力，电磁成形技术就是以此为动力作用在工件上，使工件发生变形。
由于工件发生变形的速度非常快，时间短，所以能够显著改善材料的塑性行为，并能减小回弹量及残余应力。
1 电磁成形技术的发展概况20世纪20年代，研究人员在脉冲磁场实验中发现在磁场中用来成形的线圈会发生膨胀甚至破裂，这激发了研究人员对于电磁成形技术的研究。
从20世纪50年代末出现第一台电磁成形机后陆续出现各种能量的电磁成形机，电磁成形技术开始在航空航天，汽车等行业得到应用。
80年代后，电磁成型技术已经发展较为成熟并在欧美等发达国家开始广泛的应用，并且已经系列化、标准化。
目前，电磁成形技术已可应用于板料的冲压成形，管件的连接扩孔以及粉末压制等众多领域。
2 电磁成形在板材成形中的应用对板材的电磁成形加工，其示基本原理如图1所示。
当储能电容器向成形线圈中放电时，线圈中就产生变化的电流，由电磁感应定律可知，变化的电流会在其周围空间产生变化的磁场，随着电容器的不断充放电，就在线圈周围空间将产脉冲磁场，脉冲磁场中的工件中就会感应出电流（涡流），工件就成为带电体，而处于急剧变化的磁场中的带电体会受到磁场力的作用，当该磁场力超过材料的屈服极限时，工件就会发生塑性变形，从而达到加工零件的目的。
2.1 电磁成形加工高强钢随着全球汽车数量的不断增加，能源短缺、环境污染等一系列问题随之而来，采用高强度钢来使汽车轻量化已经成为目前汽车行业的发展趋势。
但高强度钢的屈服强度和抗拉强度都很高，在压力加工过程中容易出现破裂和回弹等现象，零件的形状尺寸也难以得到精确的控制。
无线通信原理与应用-6.3-脉冲成形课件
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两种常用的脉冲成形滤波器
n 升余弦滤波器 n 高斯滤波器
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升余弦滤波器
n 升余弦滚降滤波器满足奈奎斯特准则，其频率响应函 数为：
n 其中α是滚将因子，取值范围为0到1。其冲激响应函数
为：
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升余弦滤波器的频率响应
滤波器的频率响应函数如右 图。 α为滚降系数。
0≤ α ≤ 1 。 α ＝0时是滤波带宽为0.5R 的理想低通滤波器； α ＝0.5时，滤波带宽为 0.75R； α ＝1时，滤波带宽为R。
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频域
时域
注意： α越大，滤波器带宽越宽，但冲激响应过零点时衰减得 会越快——有利于减小对定时抖动的敏感度。
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n 升余弦滤波器的滤波器带宽BRC ： BRC ＝(1＋α) / 2TS 。
基带信号带宽
所以，能够通过该滤波器的符号速率为： RS＝1 / TS=2BRC / (1+α) 。
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பைடு நூலகம்
n 数据为“1 ，0 ，1” ，进行α=0.5的升余弦脉冲成 形， BPSK已调波形。
器的频率响应函数。如果信道为理想信道，即
Hc(f)=1或hc(t)=6(t) (即使信道不是理想的，也 可以通过均衡来消除信道的影响)，我们使，
。
这样，既保证了整个系统可以实现无码间干扰
传输(设Hc(f)=1)，又实现了匹配滤波—— 以 获取最佳信噪比。此时我们称发送端的脉冲成
形滤波器Ht(f)为平方根升余弦滤波器 。
无线通信原理与应用
第六章移动无线电中的 数字调制技术
1
主要内容
n 调制技术概述 n 无线移动通信对数字调制技术的要求 n 线路码及其频谱 n 脉冲成形 n 信号空间概念 n 线性调制技术 n 恒包络调制技术 n 扩频调制技术
电磁脉冲PPT课件
▪ 核爆起 果整 。电个磁控脉制冲系统武的器混乱，酿成严重后
飞机、导弹破坏，将会
造成重大的损失▪。非核电磁脉冲武器
.
9
❖防护
▪ 电磁屏蔽 ▪ 保护滤波器 ▪ 光学器件
应用及防护
.
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LOGO
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▪ 使飞机和导弹等的金属外壳上产生很大的感应 电流，沿其表面流动，通过缝隙到壳内，破坏 其内部电子元器件。
.
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应用及防护
能够产生强大的电磁波 进行攻击终极武器？！
用于暗杀和潜入 的EMP手雷？！
.
8
应用及防护
如果电缆的绝缘材料被击穿造成短路， 大量的电话、电报等邮政通讯系统及 军事通讯系统就会中断。
❖核电磁脉冲的机理
▪ 核爆所产生之γ射线会以光速由爆点向四周辐射， 和空气中的氧、氮原子相撞击，而产生带负电 的电子，产生极强的电磁场
.
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核电磁脉冲
❖核电磁脉冲的特点
▪ 幅度大 ▪ 作用时间短 ▪ 频谱宽 ▪ 作用范围广
❖核电磁脉冲的破坏机理
▪ 与电缆、导线和天线等耦合，把电磁脉冲的能 量传递给电子设备，引起设备的失效或损坏和 触发器翻转。
.
3
电磁脉冲定义及分类
❖什么是电磁脉冲？
▪ 由爆炸、闪电、太阳黑子、导管效应或电器火 花等状况下产生的电磁辐射，或者由于康普顿 效应或光子散射产生与光电子产生的剧烈变化 的交变电磁场，作用于电子材料、爆破设备或 周围媒介的电磁冲击波，即称为EMP。
.
4
电磁脉冲定义及分类
❖电磁脉冲的分类
▪ 核电磁脉冲——核爆炸产生的电磁脉冲，任何 在地面以上爆炸的核武器都会产生电磁脉冲。 能量大约占核爆炸总能量的百万分之一，频率 从几百赫到几兆赫。
脉冲形成技术-传输线-讲义
平板传输线
TC
e
TD
Assumptions
TEM conditions
Uniform dielectric (e ) between conductors
TC<< TD; WC>> TD
T-line characteristics are function of:
Material electric and magnetic properties
F m
0.4
mr
TD WC
mH m
TD mr
Z0
377 WC e r
To a first order, t-line capacitance and inductance can be
approximated using the parallel plate approximation.
Here, k=εr
e is electric permittivity
e0= 8.85 X 10-12 F/m (free space) eri s relative dielectric constant
m is magnetic permeability
m0= 4p X 10-7 H/m (free space) mr is relative permeability
功率传输效率
在Z1和Z3是事先确定的情况下，要求Z2取适当值达到最大功率输出。 令功率式右边对Z2的导数为零即得：
传输线等值集中参数定理
结论：电感、电容影响折射波陡度，不影响最大幅值
任意电压波形作用于传输线波过程
e(t) : 任意电压波形的函数表达式 y(t) : 单位阶跃函数的解
电磁脉冲成形加工技术
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电磁脉冲成形加工技术(EMPT)
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电磁脉冲成形加工技术
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电磁脉冲成形加工技术
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电磁脉冲成形加工技术
电磁脉冲成形加工技术(EMPT)
基本原理
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电磁脉冲成形加工技术
加工设备
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电磁脉冲成形加工技术
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电磁脉冲成形加工技术
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电磁脉冲成形加工技术
• EMPT（电磁脉冲技术）是基于通过强磁场，不 需接触，而改变导体材料的形状的理论，可用 于对金属管件和薄板件进行连接、焊接、成形 和切割。EMPT的一个显著特点就是可以压缩任 何管体的横截面。使用合适的材料和设计方法， 可以有效延长脉冲发生器和线圈的使用寿命， 维护间隔时间长达500 000～2 000 000次脉冲， 因此可以将连接或者整形钢或者铝材零件的成 本消减为仅仅几美分。经证实，PST产品100% 的程序控制，是完全适应自动化生产线和满足 工业需求的。
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电磁脉冲成形加工技术
电磁脉冲成形加工技术
电磁脉冲成形加工技术
电磁脉冲成形加工技术
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电磁脉冲成形加工技术(EMPT)
电磁脉冲成形加工技术(EMPT)
基本原理
电磁脉冲成形加工技术
加工设备
电磁脉冲成形加工技术
电磁脉冲成形加工技术
电磁脉冲成形加工技术
• EMPT（电磁脉冲技术）是基于通过强磁场， 不需接触，而改变导体材料的形状的理论，可 用于对金属管件和薄板件进行连接、焊接、成 形和切割。EMPT的一个显著特点就是可以压 缩任何管体的横截面。使用合适的材料和设计 方法，可以有效延长脉冲发生器和线圈的使用 寿命，维护间隔时间长达500 000～2 000 000 次脉冲，因此可以将连接或者整形钢或者铝材 零件的成本消减为仅仅几美分。经证实，PST 产品100%的程序控制，是完全适应自动化生 产线和满足工业需求的。