Контактная сварка из микроволновки: Точечная сварка из микроволновки своими руками

23.09.2020

Содержание

Точечная сварка из микроволновки своими руками

Насмотревшись интересных видео на YouTube, а также вдохновившись вот этой темой на ЧипМейкере я тоже очень захотел сделать точечную сварку из микроволновки своими руками.

Для изготовления сварки из микроволновки я приобрел трансформатор от микроволновки, медный многожильный провод 50 кв.мм. длиной порядка 2 м, но этого оказалось много… В качестве электродов для точечной сварки я использовал жала от паяльников диаметром 13 мм, другого медного прутка в моем городе раздобыть не удалось.

Итак, как изготавливал точечную сварку из трансформатора от микроволновки.

Как сделать трансформатор

Сначала я распилил трансформатор, чтобы снять вторичную обмотку, и повторю еще раз:

Обратите внимание, что трансформатор от микроволновки опасен для жизни! Т.е. его не стоит включать в сеть для проверки, пока не удалена вторичная обмотка, т.к. на ней напряжение порядка 2000В и он может убить человека на расстоянии!

С медного провода на 50кв.

мм я снял изоляцию, т.к. она слишком толстая и рассчитана на 600 вольт, а у точечной сварки бывает напряжение 2-3 вольта всего.

Как шутят бывалые: Хватит и папируса для изоляции 🙂

Новую изоляцию я сделал из тканевой изоленты, провод получился заметно тоньше, в итоге на трансформатор влезло 3 вика провода — это уже хорошо, с родной изоляцией влезало всего 2 витка.

Что следует учесть при намотке вторичной обмотки трансформатора для точечной сварки:

чем толще провод вы используете, тем меньше он будет греться и больший ток во вторичной обмотке вы получите, лучше даже использовать 70-100 кв.мм. Вся проблема в том, что окно для намотки провода в трансформаторе микроволновки остается не такое большое, как хотелось бы. Но если использовать другой трансформатор с большим железом, например ОСМ-1, то можно впихнуть и провод потолще.
чем больше витков вы намотаете, тем больше будет напряжение во вторичной обмотке, у меня получилось 2.5 в, т.е. 0.
8 в на виток, а чем выше напряжение, тем длиннее можно будет сделать провода до электродов, т.к. в проводах происходит падение напряжения.
для наивысшего кпд сварки, провода до электродов должны быть минимальной длины, в проводах длиной пару метров, вы уже получите значительное падение напряжения, также следует максимально заполнить окно магнитопровода обмоткой.

После намотки вторичной обмотки транса, я склеил сердечник эпоксидной смолой.

Далее я припаял медные наконечники на концы провода от трансформатора, паял их газовой горелкой, сначала залудив их, а затем вставил в наконечники и добавлял припой пока наконечники не наполнил им полностью. Затем, после остывания я натянул на них термоусадки, которые были заранее надеты на провода. С одной стороны я зачистил наконечники до меди, чтобы избежать лишних потерь из-за сопротивления припоя. Хотя в паяном соединении уже будут потери, но тут уже ничего не поделаешь…

Изготовление электродов точечной сварки

Ознакомьтесь также с этими статьями

Для электродов, как говорилось выше, я использовал 2 жала от паяльников, отпилил необходимые куски, просверлил в них отверстия на 7 мм и нарезал резьбу М8.

Затем я сделал для них медные шпильки, еще из двух жал от паяльников меньшего диаметра 9мм — на них я нарезал резьбу М9, затем резьбу М8, чтобы получить шпильки нужного диаметра. Шпильки закручиваются в электроды, на них одеваются клеммы от трансформатора и сверху притягивается шайбой и обычной гайкой, не медной, так я получил хороший контакт с низким сопротивлением между клеммами от транса и электродами.

Электроды для своей точечной сварки я заточил как иголки, а затем изготовил третий электрод, который не затачивал — с таким электродом гораздо удобнее сваривать проволоку, а двумя острыми удобнее сваривать листовую сталь.

Корпус для сварки из микроволновки

Затем я изготовил корпус из фанеры толщиной 16 мм и верхнюю крышку из стали толщиной 1мм.

В корпус также был установлен компьютерный вентилятор с отдельным трансформатором и диодным мостом для него на 12 вольт, если есть в налчии вентилятор на 220 вольт, то конечно лишний трансформатор уже не нужен. Просто я делал из имеющихся материалов.

Ножки у корпуса — ножки от системного блока компьютера.

На задней стенке корпуса я разместил также двухполюсный автомат на 20 А.

На передней панели корпуса я установил 2 лампы — красная — питание прибора включено, зеленая — идет сварка.

Сварочные клещи

Советуем к прочтению другие наши статьи

Клещи для моей точечной сварки из микроволновки были изготовлен из профильной трубы на 15 мм, снизу нижней части установлена опора из куска профиля, чтобы аппарат не опрокидывался при сильном нажатии.

Ручка — кусок шестигранника на 12 мм и ручка от напильника. Крепление клещей — 2 уголка, купленные в магазине крепежа.

Кстати, электроды крепятся к клещам на уголках специально, чтобы можно было менять их угол наклона.

Выключатель сварки

Использован микропереключатель от микроволновки, который подает 12В на управляющую катушку реле РЭК-77/4. Т.к. моя сварка потребляет ток до 18А, я решил использовать такое реле, в нем есть 4 пары контактов, каждая из которых рассчитана на ток 10А, а соединил их параллельно и получил реле на 40А (спасибо пользователю с форума ChipMaker. ru).

Благодаря такому реле я даже не стал сильно изолировать выключатель, т.к. на нем всего 12в и небольшой ток (можно использовать любой микропереключатель), а не 220в, если бы я использовал выключатель без реле, тем более выключатель рассчитан на максимальный ток до 15А всего.

Реле включается в первичную обмотку трансформатора, т.к. использовать реле во вторичной обмотке представляется малореальным из-за большого тока…

Далее я собрал все вместе в аппарат, который вы видите на фото.

Что я получил в итоге

Мощность моего аппарата точечной сварки из микроволновки во время сварки порядка 4150 вт, потребляемый ток после 2 сек. сварки порядка 18 А, напряжение на вторичной обмотке получилось порядка 2.5 В, примерный ток во вторичной обмотке 1650 А.

Аппарат сваривает проволоку 3 мм очень быстро, даже плавит ее, если передержать… Сваривает листовую сталь 2 куска по 1.5 мм отлично, а также сваривает: 2 куска по 1 мм, 3 куска по 1 мм, больше еще не пробовал, думаю, что оно сможет варить сталь до 2 мм (2 куска по 2 мм).

Вторичная обмотка греется после примерно 7-10 точек.

Как можно усовершенствовать сварку из микроволновки?

можно добавить в него реле времени , т.е. вы сможете выставлять точное время сварки, это удобно при сваривании множества одинаковых деталей.

возможно, что стоит добавить в него термореле, чтобы при нагреве трансформатора, аппарат отключался до остывания, как в утюге

P.S. Статью написал довольно сумбурно, не все моменты рассмотрел, т.к. их довольно много, аппарат я переделывал 3 раза в течение 3 месяцев, поэтому в будущем статья будет дополняться новым подробностями и фото.

Приятно то, что сделал вполне рабочую точечную сварку из микроволновки своими руками, хотя нельзя сказать, что за так, т.к. на материалы ушло порядка 2 тыс., но настоящий плюшкин, все эти материалы найдет у себя в запасах 🙂

Фото точечной сварки из микроволновки:

Видео о точечной сварке из трансформатора микроволновки:

Точечная сварка из микроволновки | Самоделки своими руками

Самоделка из хлама — точечная сварка из трансформатора от микроволновки, фото и подробное описание изготовления самоделки.

Понадобилась точечная сварка для сварки тонкой нержавейки и оцинковки толщиной до 1 мм. Как раз случайно на металоприёмке, нашёлся трансформатор от микроволновки, решил из него сделать сварочный аппарат.

Далее на фото показан подробный процесс изготовления точечной сварки из микроволновки.

Вначале ножовкой по металлу, срезаем с трансформатора, высоковольтную обмотку (ту где тонкий провод) и удаляем ее. Дополнительно я положил прокладки из стеклотекстолита

На вторичную обмотку мотаем полтора витка гибкого провода сечением 70 квадратных миллиметров и напаиваем наконечники.

Теперь закрепляем трансформатор на подходящей подставке — силуминовая крышка от какой то аппаратуры.

И из кусочков квадратной трубы и обрезков текстолита делаем стойки для оси подвижного электрода. Ось должна быть изолирована от подставки.

Из круглой железки и двух шестигранников с отверстием, делаем держатель неподвижного электрода.

Крепим его на подставку и закрепляем неподвижный электрод. Вот что у нас получилось.

Делаем рычаг, где будет крепиться подвижный электрод. Ручка-шарик клеится на эпоксидке.

Крепим на место рычаг и подвижный электрод.

Привинчиваем стойки, на которые будет крепиться плата управления. Стойки готовые-от какого то старого блока. К ним крепим так же компьютерный разъем для сетевого шнура.

К двум другим стойкам крепим вентилятор от компьютера.

А на рычаг приделываем кнопку, будет включаться сварочный ток.

Из обрезка текстолита, делается крепление возвратной пружины.

Теперь самое время заняться схемой управления. Слепил ее из того,что было под рукой. Тиристоры на 25 ампер. Схема обеспечивает включение сварочного тока нажатием кнопки и автоматическое отключение после выдержки времени. Выдержка регулируется от 0 до 4 сек.

Вот детали для схемы управления.

Плата готова.

Закрепляем выключатель и переменный резистор с помощью обрезка пластмассы.

Теперь закрепляем плату управления,подключаем весь проводной монтаж и жгутуем его.

Коробку сделал из корпуса от видика, собираем с помощью заклепочника.

Напряжение холостого хода получилось 1.8 вольта. Пробуем сварить два кусочка оцинковки толщиной 1 мм. Качество сварки отличное-точка сварки рвется с мясом по металлу. Выдержка времени была 3 секунды.

Электроды и провод вторички, заметно греются после 10 ка точек, но это если сваривать непрерывно. Для моих применений более чем достаточно.

Первичка и железо трансформатора не греется вообще. Конечно агрегат не для работы на потоке, но мне он уже хорошо помог-сварил им кожухи на два блока управления на заказы.

Автор самоделки: Валентин. г. Тверь. samodelki-n.ru

схема из двух, 3 трансформаторов, чертежи с расшифровкой, пошагово, видео

Споттер из микроволновки можно сделать в домашних условиях своими руками. Старая СВЧ печь способна предоставить важнейшую часть для изготовления приспособления — высоковольтный электротрансформатор. Существует несколько алгоритмов сборки сварочного агрегата.

Особенности конструкции

Споттером называют аппарат для односторонней точечной сварки, применяемый при кузовном ремонте. По конструкции прибор достаточно простой, поэтому его необязательно покупать за большие деньги.

Споттер применяют для выпрямления вмятин на металле

От старой микроволновой печи для изготовления споттера можно взять и элекротрансформатор, и металлический корпус. Но при этом необходимо учитывать некоторые особенности самодельной конструкции:

Споттер, сконструированный своими руками, по мощности будет уступать заводскому агрегату. Его получится использовать в домашнем гараже, но если речь идет о профессиональном ремонте, лучше приобрести инструмент за деньги.
Самодельный споттер из микроволновой печи требует приложения большего усилия при рихтовке кузова и не позволяет проводить работы с высокой скоростью. Правда, для начинающих это становится скорее плюсом, при аккуратном и неторопливом выравнивании вмятины меньше риск ошибиться.

Важно! Перед началом сборки самодельного споттера необходимо учесть, что для него в любом случае понадобится приобрести дополнительные элементы — переменные резисторы, тиристоры, диоды.

Чертежи, схемы с расшифровкой споттеров из микроволновки

Споттер для кузовного ремонта из микроволновки можно изготовить только при наличии минимальных познаний в электротехнике. Перед проведением работ необходимо внимательно изучить чертежи приспособления и понять, как должны располагаться детали в самодельном устройстве.

Приспособление, собранное своими руками из микроволновой печи по стандартной схеме, работает следующим образом:

при включении прибора в сеть напряжение проходит на первый из преобразователей, понижается, а затем достигает диодного моста и превращается в переменное;
после этого происходит зарядка конденсатора;
прибор, запущенный в режим сварки, отключает конденсатор от моста и подключает к тиристору;
последний запускает в работу второй преобразователь;
конденсатор разряжается, после чего закрывается тиристор.

Сварка в этот момент прекращается, и для ее продолжения нужно повторить всю процедуру заново.

Самодельный споттер с кнопкой «Импульс» работает по системе многократных повторяющихся циклов

Классическая конструкция споттера своими руками предполагает использование двух трансформаторов от микроволновой печи. Но при желании можно взять также один элемент или сразу три.

Вне зависимости от числа трансформаторов споттер можно подключить к розетке 220 В

Количество преобразователей влияет в основном на производительность устройства. Чем больше элементов в системе, тем мощнее споттер своими руками.

Какие инструменты и материалы потребуются

Для изготовления споттера из микроволновой печи своими руками потребуется подготовить несколько основных запчастей. Среди них:

корпус — его можно также взять от старой микроволновой печи;
электротрансформатор — он станет основным элементом устройства;
обратный молоток, его можно собрать своими руками или купить в готовом виде;
сварочный кабель с клеммой для подключения к питанию и резьбой для пистолета;
схема управления, в базовом варианте она состоит из кнопки на пистолете, провода и блока питания, приводящего систему в работу, и реле входного напряжения;
сварочный пистолет с возможностью подключения электродов;
кабель массы, обладающий клеммой и контактной площадкой;
электроды для шпилек и шайб.

Также для сборки споттера потребуется подготовить рулетку и мультиметр.

Как сделать споттер из трансформатора от микроволновки своими руками

Видео о споттере из микроволновки своими руками демонстрируют, что переделать высоковольтный преобразователь для домашнего сварочного аппарата довольно просто. Подробный алгоритм выглядит так:

Со старой, но рабочей микроволновой печи снимают крышку, открутив удерживающие ее шурупы, и демонтируют нужный элемент. Для этого нужно предварительно отключить клеммы, соединяющие деталь с остальными частями СВЧ, и убрать винты крепления.
Перед началом работ микроволновую печь отключают от сети
Трансформатор извлекают из корпуса микроволновой печи. Поскольку для сборки споттера нужен элемент, понижающий напряжение, вторичную высоковольтную обмотку придется удалить. Для этого электротрансформатор от микроволновой печи надежно закрепляют в тисках и спиливают ненужные мотки медной проволоки с двух сторон при помощи ножовки по металлу. Остатки вторичной обмотки внутри корпуса детали сначала высверливают дрелью, а потом выбивают с использованием шпильки и молотка.
При удалении старой обмотки трансформатора от микроволновой печи важно не повредить первичные витки
Подготовленный элемент требуется перемотать в соответствии с новыми целями. Для этого берут медный провод с диаметром не меньше 16 мм и совершают 2-3 витка, этого вполне хватит для получения тока достаточной мощности.
Витки при перемотке трансформатора от микроволновки располагают поближе друг к другу
Трансформатор и элементы управления необходимо разместить в надежном корпусе. Проще всего взять металлическую коробку от микроволновой печи. Переделанный элемент размещают по центру, чтобы сбалансировать конструкцию, согласно схеме, рядом устанавливают резистор, тиристор и диодный мост, преобразующий ток из постоянного в переменный.
Закреплять компоненты споттера нужно на диэлектрическом материале, предотвращающем помехи

В заключение на переднюю панель управления самодельного споттера выводят клеммы для подключения кабелей и основные элементы для осуществления сварки. К агрегату необходимо подсоединить провода питания, обратный молоток и рабочий пистолет.

Важно! Споттер на базе трансформатора от микроволновой печи получается мобильным и достаточно легким. Поэтому к его корпусу имеет смысл приделать ручки для удобной переноски устройства.

Как сделать споттер из двух трансформаторов от микроволновки своими руками

Один трансформатор от микроволновой печи позволяет собрать своими руками рабочий споттер, однако мощность устройства будет незначительной. Поэтому чаще используют сразу два преобразователя тока. Оба можно взять от старых СВЧ печей, если таковые есть под рукой.

Споттер из микроволновки своими руками пошагово с двумя электротрансформаторами ненамного сложнее с точки зрения сборки:

Преобразователи тока для самодельного сварочного аппарата переделывают для новых целей. Вторичную обмотку на обоих элементах, взятых из микроволновой печи, полностью удаляют и наматывают несколько витков проводящей жилы с сечением 50 мм².
При перемотке трансформаторов важно не забыть проложить между первичными и вторичными витками изоляцию
Согласно принципиальной схеме споттера своими руками электротрансформаторы, снятые с микроволновой печи, устанавливают в корпус или на открытом щите рядом друг с другом.
Между трансформаторами оставляют пространство, чтобы они не соприкасались и не перегревались
В корпус или на площадку помещают диодный мост и переменный резистор. Последнему предстоит пропускать через себя ток с минимальными значениями, поэтому его мощность не играет особой роли. Также в соответствии с выбранной схемой к системе подключают электролитический конденсатор с рабочим напряжением от 25В.
В стенках корпуса нужно предусмотреть отверстия для охлаждения или оставлять крышку открытой

В переднюю часть собранного агрегата выносят клеммы для подключения электрода и кабеля массы. Также можно установить дополнительные элементы — амперметр для контроля сварочного тока, индикаторы сети и регуляторы.

Важно! При сборке споттера с двумя трансформаторами необходимо параллельно соединить между собой их вторичные обмотки. Именно это позволит удвоить выходную мощность, оставив прежним напряжение.

Как сделать споттер из 3 трансформаторов от микроволновки своими руками в домашних условиях

Наибольшую производительность демонстрирует самодельный споттер своими руками из микроволновки, изготовленный с применением сразу трех преобразователей. Единственная сложность при его сборке состоит в том, чтобы достать детали в нужном количестве, в хозяйстве они запасены далеко не всегда. Сама инструкция по созданию агрегата остается стандартной:

С трех электротрансформаторов из микроволновой печи аккуратно демонтируют вторичную обмотку, не повреждая первичную. На место удаленного медного кабеля наматывают новые проводящие жилы. Вторичную обмотку параллельно соединяют для всех трех элементов.
Сечение вторичной обмотки для трех трансформаторов можно взять от 60 мм2
Трансформаторы от микроволновой печи устанавливают на листовой материал, не проводящий электричество. В корпус устройства монтируют дополнительные элементы системы, блок управления, конденсатор и резистор. Токопроводящие кабели выводят наружу, на передней панели монтируют клеммы и регуляторы.
Сварочный агрегат из трех трансформаторов по мощности получается ненамного слабее заводского

К собранному своими руками споттеру на базе микроволновой печи подключают рабочий пистолет и обратный молоток. Устройство остается проверить и убедиться, что оно выдает достаточную производительность.

Заключение

Споттер из микроволновки — достаточно простое для сборки устройство при наличии минимальных познаний в электротехнике. Сделать сварочный агрегат для выравнивания вмятин можно из одного или двух трансформаторов, но лучше всего использовать три соединенных преобразователя. Они обеспечат аппарату оптимальную производительность.

Сварка сопротивлением проекции (RPW) Преимущества и недостатки

Принцип работы контактной проекционной сварки (RPW)

В сварка сопротивлением проекции (RPW) , малая выступы формируются на одной или обеих частях основного металла для получения контакт в точке, которая локализует электрический ток и концентрирует тепло. Под давлением нагретые и размягченные выступы разрушаются и сварной шов сформирован. Выступ на верхнем компоненте прижимается к нижнему компонент электродной силой.Выступ схлопывается, и самородок сварного шва формируются с применением тока. Эта техника имеет особую ценность в монтажных приспособлениях к поверхностям, тыльная сторона которых недоступна для сварщик.

Преимущества контактной проекционной сварки

Возможна одновременная работа, т. Е. Можно сделать более одного шва.
Рельефная сварка имеет то преимущество, что она позволяет сваривать металлы с толщиной, не подходящей для точечной сварки.
Электроды для проекционной сварки имеют более длительный срок службы по сравнению с электродами для точечной сварки. Это связано с тем, что электроды для выступающей сварки должны выдерживать меньший износ и меньший нагрев.
Контактная выпуклая сварка не ограничивается стыками листов.
Сварка с выступом может выполняться в определенных точках, которые необходимо сваривать.
При сложных сварочных работах сварка выступом обеспечивает лучший тепловой баланс.
Проекционная сварка экономит электроэнергию, поскольку для выработки тепла требуется меньший ток.Таким образом уменьшаются дефекты усадки и деформации.

Недостатки RPW

Металлы всех типов нельзя сваривать проекционным методом. Толщина и состав металла — большой вопрос.
Все металлы недостаточно прочные, чтобы поддерживать прогнозы. Некоторые латуни и медь нельзя сваривать с помощью выступающей сварки.
Есть дополнительная операция — формирование проекции.
Выступы должны иметь одинаковую высоту для подходящей сварки.

Приложения

Контактная проекционная сварка используется в автомобильном секторе.
Проекционная сварка применяется в холодильной технике (серийное производство конденсаторов, решеток, стоек и т. Д.).

Подробнее о сварке:

Что такое точечная сварка? (Полное руководство по процессу сварки)

Количество тепла зависит от теплопроводности и электрического сопротивления металла, а также от продолжительности воздействия тока.Это тепло можно выразить уравнением:

Q = I ² Rt

В этом уравнении «Q» — это тепловая энергия, «I» — ток, «R» — электрическое сопротивление, а «t» — время, в течение которого применяется ток.

Материалы для точечной сварки

Из-за более низкой теплопроводности и более высокого электрического сопротивления сталь сравнительно легко поддается точечной сварке, а низкоуглеродистая сталь лучше всего подходит для точечной сварки. Однако стали с высоким содержанием углерода (углеродный эквивалент> 0.4 мас.%) Склонны к плохой вязкости разрушения или образованию трещин в сварных швах, так как они имеют тенденцию к образованию твердых и хрупких микроструктур.

Для оцинкованной стали (оцинкованной) для сварки требуется немного более высокий сварочный ток, чем для стали без покрытия. Кроме того, в случае цинковых сплавов медные электроды быстро разрушают поверхность и приводят к потере качества сварки. При точечной сварке сталей с цинковым покрытием необходимо либо часто менять электроды, либо поверхность кончика электрода «одевать», когда резак удаляет загрязненный материал, обнажая чистую медную поверхность и изменяя форму электрода.

Другие материалы, обычно свариваемые точечной сваркой, включают нержавеющие стали (в частности, аустенитные и ферритные марки), никелевые сплавы и титан.

Хотя алюминий по теплопроводности и электрическому сопротивлению близок к медным, температура плавления алюминия ниже, что означает, что сварка возможна. Однако из-за его низкого сопротивления при сварке алюминия необходимо использовать очень высокие уровни тока (в два-три раза выше, чем для стали эквивалентной толщины).

Кроме того, алюминий разрушает поверхность медных электродов в очень небольшом количестве сварных швов, а это означает, что очень трудно добиться стабильного высокого качества сварки. По этой причине в настоящее время в промышленности можно найти только специализированные области применения точечной сварки алюминия. Появляются различные новые технологические разработки, которые помогают обеспечить стабильную высококачественную точечную сварку алюминия.

Медь и ее сплавы также могут быть соединены точечной сваркой сопротивлением, хотя точечная сварка меди не может быть легко получена с помощью обычных электродов для точечной сварки из медных сплавов, поскольку тепловыделение электродов и заготовки очень похоже.

Решением для сварки меди является использование электрода, изготовленного из сплава с высоким электрическим сопротивлением и температурой плавления, намного превышающей точку плавления меди (намного выше 1080 ° C). Материалы электродов, обычно используемые для точечной сварки меди, включают молибден и вольфрам.

Где применяется точечная сварка?

Точечная сварка находит применение в ряде отраслей, включая автомобилестроение, аэрокосмическую, железнодорожную, бытовую технику, металлическую мебель, электронику, медицинское строительство и строительство.

Учитывая легкость, с которой точечная сварка может быть автоматизирована в сочетании с роботами и системами манипуляции, это наиболее распространенный процесс соединения на производственных линиях большого объема и, в частности, был основным процессом соединения при строительстве стальных вагонов на протяжении более 100 лет. .

Сварка кузовов на автомобильной производственной линии.

Вопросы и ответы по теме

Как работают микроволновые печи и вызывают ли они рак?

Микроволны — очень полезное устройство для приготовления пищи.Это компактные, крошечные, но невероятно универсальные машины — так как же они работают?

За микроволнами стоит невероятное количество науки и техники, но все это можно разбить на простые для понимания и усвоения фрагменты.

Микроволновые печи в основном работают за счет генерации микроволнового излучения, которое проходит через пищу и готовит ее. Микроволны не являются специфическими для микроволновых печей, а представляют собой форму электромагнитных волн с длиной волны в диапазоне частот от 300 МГц до 300 ГГц (длина волны от 1 м до 1 мм).Микроволновые печи обычно используют частоту 2450 МГц (длина волны 12,24 см).

По сравнению с другими видами излучения, микроволны находятся между радиоволнами, которые обычно длиннее, и инфракрасными волнами, которые короче.

Что делает микроволны настолько специализированными для приготовления пищи, так это то, как они взаимодействуют с молекулами воды.

Наука о микроволнах

Внутри микроволновых печей микроволны создаются с помощью устройства, называемого магнетроном. По своей сути магнетроны — это высоковольтные двигатели, которые выделяют энергию в виде микроволн, а не механической работы.

Внутри микроволновой печи трансформатор увеличивает напряжение от розетки, 120 В, в США или 110 В, в Европе, примерно до 4000 вольт . Это повышенное напряжение необходимо для питания магнетрона, в результате чего нить накала в сердечнике устройства нагревается. Когда эта нить нагревается, высвобождаются электроны. Микроволновая печь заставляет эти электроны работать.

Источник: Wikimedia / Public Domain

Круглый магнит расположен рядом с нагретой нитью накала.Обычно электроны, выпущенные нитью накала, притягиваются к аноду, но из-за расположения магнита электроны возвращаются обратно к самой нити. Эта петля электронов и есть то, что на самом деле создает микроволны.

Все это могло показаться немного сложным, и это можно объяснить без диаграмм. Для более глубокого понимания того, как работают магнетроны и, в конечном итоге, микроволны, посмотрите видео ниже.

Можно ли стоять рядом с микроволновой печью?

Один из популярных мифов о микроволнах — это то, что они могут вызвать рак.Это может происходить из-за использования слова «излучение» при описании их работы, а также из-за опасения, что это микроволновое излучение может просочиться из микроволновки. Радиация в данном случае относится к энергии, исходящей от источника, а не к радиоактивности.

Однако микроволны не содержат достаточно энергии для химического изменения веществ посредством ионизации — они являются примером неионизирующего излучения. Другие типы электромагнитных волн, такие как ультрафиолетовые и рентгеновские лучи, обладают большей энергией на фотон и, таким образом, могут вызывать рак.

СВЯЗАННЫЕ: 9 ВЕЩЕЙ, КОТОРЫЕ ВАМ ДЕЙСТВИТЕЛЬНО НЕ ДОЛЖНЫ МИКРОВОЛНЫ

Микроволны, конечно, могут вызвать нагревание и ожоги, но все микроволновые печи имеют металлическую сетку на дверце прибора, чтобы микроволны не протекали. из. Эти металлические сетки достаточно велики, чтобы вы могли видеть готовящуюся пищу, но отверстия недостаточно велики, чтобы сквозь них проскальзывали микроволны. Микроволновые печи также имеют встроенные предохранительные устройства, которые не позволяют духовке работать при открытой дверце.

Итак, в конце концов, вы не заболеете раком, если будете стоять слишком близко к микроволновой печи, потому что лучи не ионизируют, и вас тоже не приготовят.

Итак, мы прошли фундаментальную науку, но до сих пор не выяснили, почему именно микроволны так хорошо работают для быстрого нагрева пищи.

Как микроволны нагревают молекулы воды

Микроволны, используемые в микроволновой печи, излучаются через антенну, которая направляет их в зону приготовления пищи.Волны сдерживаются внутри прибора благодаря прочным металлическим стенкам (и дверце из сетки). Затем эти микроволны поглощаются молекулами воды внутри пищи. Энергия микроволн заставляет молекулы воды быстро вибрировать, что нагревает пищу.

По сути, поскольку молекулы воды легко поглощают микроволны, которые заставляют молекулы начать быстро вибрировать, это становится механизмом, превращающим микроволновую энергию в тепловую. Подобно тому, как кулачок и ролик являются механическим устройством для преобразования вращательной энергии в линейное движение, взаимодействие микроволн и молекул воды также является способом преобразования микроволновой энергии в тепловую.

Но почему вибрируют только молекулы воды? Молекулы воды полярны, то есть у них есть положительно заряженная сторона и отрицательно заряженная сторона. Микроволны имеют положительный гребень и отрицательный гребень, как и любая волна. Когда микроволны движутся по внутренней части микроволновой печи, молекулы воды будут пытаться выровнять свои полюса с полюсами микроволн. Поскольку микроволны быстро перемещаются внутри прибора, молекулы воды стремительно пытаются согласовать себя с движением волн.

Насколько быстро это происходит? Положительные и отрицательные поля микроволн перемещаются примерно 2,5 миллиарда раз в секунду. Когда вы объедините этот эффект с реакцией молекулы воды, вы начнете понимать, как микроволновые печи так быстро и эффективно готовят пищу.

Почему микроволны готовят неравномерно?

Последний вопрос, на который нам нужно ответить, — почему внутри микроволновых печей часто бывают мертвые зоны. Например, почему центр еды часто бывает намного холоднее, чем края?

Это происходит из-за того, что некоторые микроволны подавляют друг друга.Часто эти места гашения локализованы, то есть некоторые области микроволновой печи не нагреваются.

СВЯЗАННЫЙ: НАУКА ГОВОРЯТ ЛУЧШИЙ СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЧАЯ — МИКРОВОЛНОВАЯ ЭТО

По сути, когда пик одной волны достигает впадины другой волны, в результате получается аннулированная волна. Вот почему в большинстве микроволновых печей используется вращающаяся тарелка для обеспечения равномерного приготовления.

Вот так устроены микроволновые печи. Это приборы, которые используют магниты для создания электромагнитного излучения определенной длины волны, которое направлено на молекулы воды в пище, заставляя их быстро вибрировать и нагреваться.В следующий раз, когда вы будете готовить что-то в микроволновой печи, вы не будете смотреть на это так же.

% PDF-1.4 % 37846 0 объект > endobj xref 37846 97 0000000016 00000 н. 0000002328 00000 п. 0000002447 00000 н. 0000008704 00000 п. 0000008896 00000 н. 0000009613 00000 н. 0000009772 00000 н. 0000009797 00000 н. 0000010968 00000 п. 0000010995 00000 п. 0000011289 00000 п. 0000011315 00000 п. 0000012805 00000 п. 0000012832 00000 п. 0000013137 00000 п. 0000013162 00000 п. 0000013479 00000 п. 0000013504 00000 п. 0000016675 00000 п. 0000016702 00000 п. 0000020032 00000 н. 0000020059 00000 н. 0000020841 00000 п. 0000021088 00000 п. 0000021938 00000 п. 0000022202 00000 п. 0000023045 00000 п. 0000023299 00000 н. 0000024170 00000 п. 0000024413 00000 п. 0000025264 00000 п. 0000025520 00000 н. 0000026385 00000 п. 0000026659 00000 п. 0000027389 00000 п. 0000027650 00000 п. 0000028450 00000 п. 0000028705 00000 п. 0000029486 00000 п. 0000029751 00000 п. 0000030430 00000 п. 0000030707 00000 п. 0000031487 00000 п. 0000031750 00000 п. 0000032469 00000 н. 0000032745 00000 п. 0000033476 00000 п. 0000033720 00000 п. 0000034390 00000 п. 0000034651 00000 п. 0000035404 00000 п. 0000035661 00000 п. 0000036428 00000 п. 0000036674 00000 п. 0000037403 00000 п. 0000037674 00000 п. 0000038360 00000 п. 0000038628 00000 п. 0000039462 00000 п. 0000039736 00000 п. 0000040419 00000 п. 0000040702 00000 п. 0000041443 00000 п. 0000041690 00000 н. 0000042421 00000 п. 0000042676 00000 п. 0000043410 00000 п. 0000043667 00000 п. 0000044338 00000 п. 0000044597 00000 п. 0000045276 00000 п. 0000045548 00000 п. 0000046283 00000 п. 0000046545 00000 п.