تُستخدم أجهزة الميكروويف نفسها في العديد من التطبيقات المختلفة مثل منتجات الاتصالات وأجهزة الكشف عن الرادار وعلاج وتجفيف الخشب والعلاج الطبي لبعض الأمراض، ومع ذلك فإن بعض خصائصها تجعلها مثالية للطهي إلى حد بعيد الاستخدام الأكثر شيوعاً لطاقة الميكروويف، يمكن أن تمر أجهزة الميكروويف عبر البلاستيك والزجاج والورق، تعكسها الأسطح المعدنية وتمتصها الأطعمة.
تاريخ صناعة الميكرويف:
تعمل أفران الميكروويف على تسخين الطعام بسرعة أكبر لأنها تخترق جميع الطبقات في وقت واحد، داخل قطعة من الطعام أو حاوية مليئة بالسائل تعمل أجهزة الميكروويف على تحريك الجزيئات، تم اكتشاف قدرة طاقة الميكروويف على طهي الطعام في سنة الأربعين من القرن الماضي من قبل د. بيرسي سبنسر، الذي قام بإجراء أبحاث على أنابيب الرادار التي تتفرغ للجيش خلال الحرب العالمية الثانية.
كشفت تجارب سبنسر أنه عندما تكون موجات الراديو محصورة في حاوية معدنية فإن موجات الراديو عالية التردد تخترق وتثير نوع معين من الجزيئات، مثل تلك الموجودة في الطعام وقوية بما يكفي لطهي الطعام، أفران الميكروويف ليست قوية بما يكفي لتغيير تركيبها الجزيئي، قامت شركة (Raytheon) التي كان الدكتور سبنسر بإجراء هذا البحث من أجلها، بتسجيل براءة اختراع لهذه التقنية وسرعان ما طور أفران ميكروويف قادرة على طهي كميات كبيرة من الطعام.
نظراً لأنّ تكاليف التصنيع جعلتها باهظة الثمن بالنسبة لمعظم المستهلكين، فقد تم استخدام هذه الأفران المبكرة بشكل أساسي من قبل المستشفيات والفنادق التي كان بإمكانها بسهولة أكبر تحمل مبلغ 3000 دولار أمريكي الذي مثلته، ومع ذلك في آخر السبعينات من القرن الماضي قامت العديد من الشركات بتطوير أفران ميكروويف للاستخدام المنزلي وبدأت التكلفة في الانخفاض.
اليوم تعد أفران الميكروويف من الأجهزة المنزلية القياسية، وهي متوفرة في مجموعة واسعة من التصميمات ومجموعة من الميزات المريحة، مثل الألواح الدوارة لطهي أكثر اتساق ومؤقتات رقمية قدرات البرمجة التلقائية، التصميم الأساسي لفرن الميكروويف بسيط ويعمل معظمه بنفس الطريقة، توجد المحركات الإلكترونية والمرحلات بالفرن على الغلاف الخارجي الذي تم تثبيت تجويف الفرن عليه.
يتم تصنيع تجويف وباب الفرن باستخدام تقنيات تشكيل المعادن ثم يتم دهنها باستخدام الترسيب الكهربائي، حيث يتم استخدام التيار الكهربائي لتطبيق الطلاء، تشتمل الجمعية الفرعية لأنبوب المغنطرون على عدة أجزاء مهمة، يتم وضع مغناطيس قوي حول الأنود لتوفير المجال المغناطيسي الذي سيتم فيه إنشاء الموجات الدقيقة، بينما يتم تثبيت واقي حراري مباشرة على المغنطرون لمنع تلف الأنبوب من ارتفاع درجة الحرارة.
مواد أولية لصناعة الميكرويف:
عادة ما يكون الغطاء أو العلبة الخارجية لفرن الميكروويف عبارة عن غلاف معدني ملفوف من قطعة واحدة، الألواح والأبواب الداخلية للفرن مصنوعة من الفولاذ المجلفن الذي يقاوم الصدأ ويتم طلاءها بمينا الأكريليك، وعادة ما تكون فاتحة اللون لتوفير رؤية جيدة، سطح الطهي مصنوع بشكل عام من السيراميك أو الزجاج وداخل الفرن تتكون المكونات الكهروميكانيكية وأدوات التحكم من محركات ومفاتيح ومرحلات.
يوجد داخل الفرن كذلك أنبوب مغناطيسي ودليل الموجة ومروحة المحرك وكلها مصنوعة من المعدن، تتكون الأجهزة التي تربط المكونات المختلفة من مجموعة متنوعة من الأجزاء المعدنية والبلاستيكية مثل التروس والبكرات والأحزمة والصواميل والبراغي والغسالات والكابلات.
كيفية تصنيع الميكرويف:
تجويف الفرن وتصنيع الباب:
تبدأ عملية تصنيع فرن الميكروويف من التجويف والباب، أولاً يتم تشكيل الإطار باستخدام مكابس تشكيل المعادن الأوتوماتيكية التي تنتج حوالي 12 إلى 15 جزء في الدقيقة، ثم يتم شطف الإطار بمنظف قلوي للتخلص من أي أوساخ أو زيت ثم شطفه بالماء للتخلص من المحلول القلوي، بعد ذلك يتم معالجة كل جزء بفوسفات الزنك، مما يحضره للترسيب الكهربائي.
يتكون الترسيب الكهربائي من غمر الأجزاء في خزان طلاء بقوة 200 فولت لمدة 2.5 دقيقة ويبلغ سمك الطلاء الناتج حوالي 1.5 مل، ثم يتم نقل الأجزاء من خلال عملية خبز الطلاء، حيث يتم معالجة الطلاء عند 300 درجة فهرنهايت لمدة 20 دقيقة، يتم تثبيت الهيكل أو الإطار في منصة نقالة من أجل عملية التجميع الرئيسية، البليت عبارة عن جهاز يشبه الملزمة يستخدم مع أدوات أخرى.
بعد طلاء الباب يتم تثبيت لوحة معدنية مثقبة بفتحة النافذة، تعكس اللوحة موجات الميكروويف، ولكنها تسمح للضوء بالدخول إلى التجويف لن يتم توصيل الباب بالتجويف حتى وقت لاحق، عندما يتم تجميع الهيكل المعدني، تتكون مجموعة أنبوب المغنطرون من أسطوانة كاثود وسخان خيطي وأنود معدني وهوائي، يتم توصيل الفتيل بالكاثود ويتم وضع الكاثود في أسطوانة الأنود، ستوفر هذه الخلية الكهرباء التي ستساعد في توليد الموجات الدقيقة.
يتم لحام زعانف التبريد المعدنية بأسطوانة الأنود ويتم وضع مغناطيس قوي حول الأنود لتوفير المجال المغناطيسي الذي سيتم فيه إنشاء الموجات الدقيقة، حزام معدني يحمل التجميع الكامل معاً يتم تركيب واقي حراري مباشرة على المغنطرون لمنع تلف الأنبوب من ارتفاع درجة الحرارة، يتم تركيب هوائي محاط بأنبوب زجاجي أعلى الأنود، ويتم ضخ الهواء داخل الأنبوب إلى الخارج لإنشاء فراغ.
تجميع الهيكل الرئيسي:
يتم تنفيذ أعمال تجميع الهيكل المعدني على منصة نقالة، وهي عبارة عن جهاز عقد العمل يستخدم مع أدوات أخرى، أولاً يتم وضع الهيكل الرئيسي على منصة نقالة ويتم تثبيت التجويف على الهيكل، بعد ذلك يتم توصيل الباب بالتجويف والهيكل بواسطة مفصلات، ثم يتم تثبيت أنبوب المغنطرون على جانب التجويف والهيكل الرئيسي، في فرن الميكروويف المكتمل ينتج أنبوب المغنطرون الموجات الدقيقة ويقوم الدليل الموجي بتوجيهها إلى مروحة المحرك.
بدورها توجه هذه المروحة الموجات إلى تجويف الفرن، حيث تقوم بتسخين الطعام بالداخل، في فرن الميكروويف المكتمل ينتج أنبوب المغنطرون الموجات الدقيقة ويقوم الدليل الموجي بتوجيهها إلى مروحة المحرك، بدورها توجه هذه المروحة الموجات إلى تجويف الفرن، حيث تقوم بتسخين الطعام بالداخل، تتكون الدائرة التي تنتج الجهد المطلوب لتشغيل أنبوب المغنطرون من محول كبير ومكثف قائم على الزيت ومعدل جهد عالي.
مروحة النمام:
يتم تثبيت مروحة النمام المستخدمة لتدوير الموجات الدقيقة أعلى التجويف، تستخدم بعض الشركات المصنعة بكرة لدفع المروحة من محرك منفاخ المغنطرون، يستخدم البعض الآخر محرك تحريك منفصل متصل مباشرة بالمروحة، بمجرد توصيل مروحة المحرك يتم تثبيت درع المحرك أعلى مجموعة المروحة.
يوفر مفتاح الطهي الطاقة للمحول عن طريق تنشيط المرحل والمؤقت، يتم تثبيت التتابع بالقرب من محول الطاقة، بينما يتم تثبيت المؤقت على لوحة التحكم، يعمل مفتاح إزالة الصقيع مثل مفتاح الطهي، حيث يعمل على تنشيط المحرك والمؤقت لتشغيل دورة إذابة الجليد، يوجد كذلك على لوحة التحكم جرس مؤقت يرن عند اكتمال دورة الطهي ومفتاح ضوئي يسمح برؤية التجويف.
