تُستخدم الموجات الدقيقة نفسها في العديد من التطبيقات المختلفة مثل منتجات الاتصالات السلكية واللاسلكية وأجهزة الكشف عن الرادار ومعالجة الأخشاب وتجفيفها والعلاج الطبي لبعض الأمراض. ومع ذلك ، فإن بعض خصائصها تجعلها مثالية للطهي ، وهي الاستخدام الأكثر شيوعًا لطاقة الميكروويف. يمكن أن تمر الموجات الدقيقة من خلال المواد البلاستيكية والزجاجية والورقية. تعكسها الأسطح المعدنية ، وتمتصها الأطعمة (خاصة السوائل). يتم تسخين الوجبة الموضوعة في فرن تقليدي من الخارج للداخل ، لأنها تمتص ببطء الهواء المحيط الذي دفأه الفرن. من ناحية أخرى ، تعمل الموجات الدقيقة على تسخين الطعام بسرعة أكبر لأنها تخترق جميع الطبقات في وقت واحد. داخل قطعة طعام أو وعاء مملوء بسائل ، تعمل الموجات الدقيقة على تحريك الجزيئات ،

اكتشف الدكتور بيرسي سبنسر قدرة طاقة الميكروويف لطهي الطعام في الأربعينيات من القرن الماضي ، الذي أجرى أبحاثًا على أنابيب فراغ الرادار للجيش خلال الحرب العالمية الثانية. كشفت تجارب سبنسر أنه عندما تقتصر على حاوية معدنية ، تخترق الموجات الراديوية عالية التردد وتثير نوعًا معينًا من الجزيئات ، مثل تلك الموجودة في الطعام. إن المايكرويف قوي بما يكفي لطهي الطعام ، وهو ليس قويًا بما يكفي لتغيير بنيته الجزيئية أو الوراثية أو لجعله مشعًا.

حصلت رايثيون ، الشركة التي كان د. نظرًا لأن تكاليف التصنيع جعلتها باهظة الثمن بالنسبة لمعظم المستهلكين ، فقد تم استخدام هذه الأفران المبكرة في المقام الأول من قبل المستشفيات والفنادق التي يمكن أن تتحمل بسهولة الاستثمار الذي يمثلونه البالغ 3000 دولار. ومع ذلك ، بحلول أواخر السبعينيات ، طورت العديد من الشركات أفران ميكروويف للاستخدام المنزلي ، وبدأت التكلفة في الانخفاض. اليوم ، تعد أجهزة الميكروويف من الأجهزة المنزلية القياسية ، وهي متوفرة في مجموعة واسعة من التصاميم مع مجموعة من الميزات المريحة: لوحات دوارة لطهي أكثر تناسقًا ؛ الموقتات الرقمية ؛ قدرات البرمجة الذاتية.

التصميم الأساسي لفرن الميكروويف بسيط ، ومعظمها يعمل بنفس الطريقة بشكل أساسي. توجد مختلف المحركات الإلكترونية والمرحلات ودوائر التحكم الخاصة بالفرن على الغلاف الخارجي ، حيث يتم تثبيت تجويف الفرن. تسمح اللوحة الأمامية للمستخدم ببرمجة الميكروويف و

يتم صنع تجويف الفرن والباب باستخدام تقنيات تشكيل المعادن ثم يتم طلائها باستخدام الترسيب الكهربائي ، حيث يتم استخدام التيار الكهربائي لتطبيق الطلاء. يحتوي التجميع الفرعي للأنبوب المغنطروني على عدة أجزاء مهمة. يتم وضع مغناطيس قوي حول الأنود لتوفير المجال المغناطيسي الذي ستتولد فيه الموجات الدقيقة ، في حين يتم تركيب واقي حراري مباشرة على المغناطيسية لمنع تلف الأنبوب من ارتفاع درجة الحرارة. يتم تركيب هوائي مغلق في أنبوب زجاجي أعلى الأنود ، ويتم ضخ الهواء داخل الأنبوب لخلق فراغ. أيضا ، يتم إرفاق محرك منفاخ يستخدم لتبريد الزعانف المعدنية للمغنيترون مباشرة بالأنبوب.

يتم صنع تجويف الفرن والباب باستخدام تقنيات تشكيل المعادن ثم يتم طلائها باستخدام الترسيب الكهربائي ، حيث يتم استخدام التيار الكهربائي لتطبيق الطلاء.

يحتوي التجميع الفرعي للأنبوب المغنطروني على عدة أجزاء مهمة. يتم وضع مغناطيس قوي حول الأنود لتوفير المجال المغناطيسي الذي ستتولد فيه الموجات الدقيقة ، في حين يتم تركيب واقي حراري مباشرة على المغناطيسية لمنع تلف الأنبوب من ارتفاع درجة الحرارة. يتم تركيب هوائي مغلق في أنبوب زجاجي أعلى الأنود ، ويتم ضخ الهواء داخل الأنبوب لخلق فراغ. أيضا ، يتم إرفاق محرك منفاخ يستخدم لتبريد الزعانف المعدنية للمغنيترون مباشرة بالأنبوب.

إطار الباب به نافذة صغيرة لتمكين الطاهي من مشاهدة الطعام أثناء الطهي.

بالقرب من الجزء العلوي من تجويف الفرن الفولاذي يوجد مغنطرون - أنبوب إلكتروني ينتج تذبذبات ميكروويف عالية التردد - والذي يولد الموجات الدقيقة. يتم توجيه الموجات الدقيقة من خلال دليل موجي معدني إلى مروحة تقليب ، يتم وضعها أيضًا بالقرب من الجزء العلوي من التجويف. تقوم المروحة بتوزيع الموجات الدقيقة بالتساوي داخل الفرن. يغير المصنعون الوسائل التي يقومون من خلالها بصرف الموجات الدقيقة لتحقيق أنماط طهي موحدة: يستخدم البعض مراوح تقليب مزدوجة تقع على جدران متقابلة لتوجيه الموجات الدقيقة إلى التجويف ، بينما يستخدم البعض الآخر منافذ الدخول في الجزء السفلي من التجويف ، مما يسمح للموجات الدقيقة بالدخول من فوق وتحت. بالإضافة إلى ذلك ، تقوم العديد من الأفران بتدوير الطعام على صينية دوارة.

عادة ما يكون الغلاف أو الغلاف الخارجي لفرن الميكروويف عبارة عن حاوية معدنية من قطعة واحدة ملفوفة. تصنع الألواح والأبواب الداخلية للفرن من الفولاذ المجلفن أو الفولاذ المقاوم للصدأ ويتم إعطاؤها طلاء من مينا الأكريليك ، وعادة ما تكون فاتحة اللون لتوفير رؤية جيدة. يتكون سطح الطهي بشكل عام من السيراميك أو الزجاج. داخل الفرن ، تتكون المكونات والضوابط الكهروميكانيكية من محركات المؤقت والمفاتيح والمرحلات. يوجد داخل الفرن أيضًا أنبوب مغنطروني ، ودليل الموجة ، ومروحة تقليب ، وكلها مصنوعة من المعدن. يتكون الجهاز الذي يربط المكونات المختلفة من مجموعة متنوعة من الأجزاء المعدنية والبلاستيكية مثل التروس والبكرات والأحزمة والصواميل والمسامير والبراغي والغسالات والكابلات.

1 تبدأ عملية تصنيع فرن الميكروويف بالتجويف والباب. أولاً ، يتم تشكيل الإطار باستخدام مكابس تشكيل المعادن الأوتوماتيكية التي تنتج حوالي 12 إلى 15 جزءًا في الدقيقة. ثم يتم شطف الإطار في منظف قلوي للتخلص من أي أوساخ أو زيت ثم يشطف بالماء للتخلص من المحلول القلوي.

2 بعد ذلك ، يتم معالجة كل جزء باستخدام فوسفات الزنك ، مما يعده للترسيب الكهربائي. يتكون الترسيب الكهربائي من غمر الأجزاء في خزان طلاء عند 200 فولت لمدة 2.5 دقيقة. يبلغ سمك الطلاء الناتج حوالي 1.5 مل. يتم بعد ذلك تحريك الأجزاء من خلال عملية خبز بالطلاء حيث تتم معالجة الطلاء عند 300 درجة فهرنهايت (149 درجة مئوية) لمدة 20 دقيقة.يتم تركيب الهيكل أو الإطار في منصة نقالة لتشغيل التجميع الرئيسي. البليت هو جهاز يشبه الملزمة يستخدم مع أدوات أخرى.

يتم تركيب الهيكل أو الإطار في منصة نقالة لتشغيل التجميع الرئيسي. البليت هو جهاز يشبه الملزمة يستخدم مع أدوات أخرى.

3 بعد طلاء الباب ، يتم إرفاق صفيحة معدنية مثقبة بفتحة النافذة. تعكس اللوحة الموجات الدقيقة ولكنها تسمح للضوء بدخول التجويف (لن يتم إرفاق الباب بالتجويف حتى وقت لاحق ، عندما يتم تجميع الهيكل).

4 تتكون مجموعة الأنبوب المغنطروني من أسطوانة كاثود ، وسخان فتيل ، وأنود معدني ، وهوائي. يتم ربط الفتيل بالكاثود ، ويتم وضع الكاثود في أسطوانة الأنود ؛ ستوفر هذه الخلية الكهرباء التي ستساعد في توليد الموجات الدقيقة. يتم لحام زعانف التبريد المعدنية إلى أسطوانة الأنود ، ويتم وضع مغناطيس قوي حول الأنود لتوفير المجال المغناطيسي الذي سيتم فيه إنشاء الموجات الدقيقة. حزام معدني يحمل التجميع الكامل معًا. يتم تركيب واقي حراري مباشرة على المغنطرون لمنع تلف الأنبوب من ارتفاع درجة الحرارة.

5 يتم تركيب هوائي مغلق في أنبوب زجاجي أعلى الأنود ، ويتم ضخ الهواء داخل الأنبوب لخلق فراغ. يتم توصيل الدليل الموجي إلى المغنطرون أعلى الهوائي البارز ، في حين يتم إرفاق محرك المنفاخ المستخدم لتبريد الزعانف المعدنية للمغنطرون مباشرة بالأنبوب. وأخيرًا ، يتم توصيل مروحة بلاستيكية بالمحرك ، حيث ستسحب الهواء من خارج الفرن وتوجهه نحو البارات. هذا يكمل التجميع الفرعي المغنطروني.

6 يتم تنفيذ عمل تجميع الهيكل المعدني على منصة نقالة - جهاز احتجاز العمل يتم استخدامه مع أدوات أخرى - الموجود في المحطة. أولاً ، يتم وضع الهيكل الرئيسي على منصة نقالة ، ويتم ثني التجويف بالهيكل. بعد ذلك ، يتم توصيل الباب بالتجويف والهيكل عن طريق المفصلات. يتم بعد ذلك تثبيت الأنبوب المغنطروني إلى جانب التجويف والهيكل الرئيسي.في فرن ميكروويف مكتمل ، يُنشئ الأنبوب المغنطيسي الموجات الدقيقة ، ويوجهها الدليل الموجي إلى مروحة النمام. في المقابل ، توجه هذه المروحة الموجات إلى تجويف الفرن حيث تقوم بتسخين الطعام في الداخل.

في فرن ميكروويف مكتمل ، يُنشئ الأنبوب المغنطيسي الموجات الدقيقة ، ويوجهها الدليل الموجي إلى مروحة النمام. في المقابل ، توجه هذه المروحة الموجات إلى تجويف الفرن حيث تقوم بتسخين الطعام في الداخل.

7 تتكون الدائرة التي تنتج الجهد المطلوب لتشغيل الأنبوب المغنطيسي من محول كبير ومكثف قائم على الزيت ومعدل عالي الجهد. يتم تثبيت جميع هذه المكونات مباشرة على الهيكل ، بالقرب من أنبوب المغنطرون.

8 يتم تثبيت مروحة النمام المستخدمة لتدوير الموجات الدقيقة أعلى التجويف. تستخدم بعض الشركات المصنعة بكرة لدفع المروحة من محرك المنفاخ المغنطروني ؛ يستخدم البعض الآخر محرك تقليب منفصل مرتبط مباشرة بالمروحة. بمجرد توصيل مروحة النمام ، يتم ثني واقي التقليب أعلى مجموعة المروحة. يمنع الدرع الأوساخ والشحوم من دخول الدليل الموجي ، حيث يمكن أن ينتجوا انحناء وتلف المغنطرون.

مفاتيح التحكم والمرحلات والمحركات

9 يوفر مفتاح الطهي الطاقة للمحول عن طريق تنشيط مرحل ومؤقت. يتم تثبيت المرحل بالقرب من محول الطاقة ، بينما يتم تثبيت المؤقت على لوحة التحكم. يعمل مفتاح إزالة الصقيع مثل مفتاح الطهي ، وينشط المحرك والعداد لتشغيل دورة إزالة الصقيع. كما تم تركيب لوحة توقيت على لوحة التحكم تدق عند اكتمال دورة الطهي ومفتاح ضوئي يسمح بعرض التجويف. يتم تركيب عدد من مفاتيح التشابك بالقرب من أعلى وأسفل منطقة الباب. يتم أحيانًا تجميع مفاتيح التشابك مع مفتاح أمان يراقب المفاتيح الأخرى ويوفر الحماية إذا تم فتح الباب عن طريق الخطأ أثناء تشغيل الفرن.

10 يتم توصيل اللوحة الأمامية التي تسمح للمشغل بتحديد الإعدادات والميزات المختلفة المتاحة للطهي بالهيكل. خلف اللوحة الأمامية ، تم إرفاق لوحة التحكم. اللوحة ، التي تتحكم في العمليات المبرمجة المختلفة في تسلسلها الصحيح عندما يتم دفع المفاتيح على اللوحة الأمامية ، متصلة بالمكونات المختلفة واللوحة الأمامية عن طريق المقابس والكابلات.

صنع وتجميع القضية

11 العلبة الخارجية للميكروويف مصنوعة من المعدن ويتم تجميعها على شكل لفة. تُنزلق العلبة على فرن الميكروويف المُجمَّع مسبقًا وتثبيتها على الهيكل الرئيسي.

12 يتم الآن توصيل أسلاك الطاقة ومقابض القرص بالفرن ، ويتم إرسالها للاختبار التلقائي. تقوم معظم الشركات المصنعة بتشغيل الفرن من 50-100 ساعة بشكل مستمر كجزء من عملية الاختبار. بعد اكتمال الاختبار ، يسجل روبوت المنصة النموذج والبيانات التسلسلية للفرن لأغراض الجرد ، ويتم إرسال الفرن للتغليف. هذا يكمل عملية التصنيع.