سبق 9.5شکل دیناباب 9 · پاؤڈر اور سیرامکس

مائیکرو ویو سنٹرنگ

مائیکرو ویوز پرزے کو اندر سے گرم کرتی ہیں

مائیکرو ویو سنٹرنگ دبے ہوئے پاؤڈر کے پرزے کو بھٹی کی گرم دیواروں کی جگہ مائیکرو ویوز سے گرم کرتی ہے۔ توانائی مواد کے اندر جذب ہوتی ہے، اس لیے پورا پرزہ ایک ساتھ گرم ہوتا ہے، بالکل جیسے باورچی خانے کی مائیکرو ویو سوپ کو اندر سے گرم کرتی ہے۔ اس سے سنٹرنگ کے سائیکل کئی گھنٹوں سے کہیں کم ہو سکتے ہیں، اور مواد کی ساخت باریک رہتی ہے۔

مائیکرو ویو سنٹرنگ · بھٹی کا کراس سیکشن اور حرارت کا نمونہبائیں طرف کی بھٹی کھلی ہوئی دکھائی گئی ہے؛ دایاں پینل موازنہ کرتا ہے کہ عام بھٹی اور مائیکرو ویو بھٹی میں حرارت کہاں سے شروع ہوتی ہے۔ دائرے میں لکھے نمبر مراحل سے ملتے ہیں۔

یہ کیسے کام کرتا ہے

پرزہ لوڈ کریں۔ دبا ہوا پاؤڈر پرزہ (اکثر سیرامک) انسولیشن کے ڈبے میں رکھا جاتا ہے جو مائیکرو ویوز کو گزرنے دیتا ہے مگر حرارت روکے رکھتا ہے۔ سلیکون کاربائیڈ کی سلاخیں، جنہیں سسپٹر کہتے ہیں (ایسے مواد جو مائیکرو ویوز اچھی طرح جذب کرتے ہیں)، اکثر اس کے ساتھ کھڑی ہوتی ہیں۔
مائیکرو ویوز بنائیں۔ میگنیٹرون (وہی ٹیوب جو باورچی خانے کے اوون کو چلاتی ہے) مائیکرو ویوز بناتا ہے، عموماً 2.45 GHz پر اور کئی کلو واٹ کے ساتھ۔ ویو گائیڈ نام کا دھاتی چینل انہیں بند دھاتی خانے میں لے جاتا ہے، جہاں وہ ٹکراتی پھرتی ہیں۔
اندر سے گرم کریں۔ پرزے کے مالیکیول اور چارج لہریں جذب کرتے ہیں اور انہیں اس کے پورے حجم میں حرارت میں بدل دیتے ہیں۔ بہت سے سیرامکس ٹھنڈے ہوں تو مائیکرو ویوز بمشکل جذب کرتے ہیں، اس لیے سسپٹر پہلے انہیں گرم کرتے ہیں یہاں تک کہ وہ خود جذب کرنے لگیں (“ہائبرڈ” حرارت)۔
سنٹر کریں اور ٹھنڈا کریں۔ درجہ حرارت پر (مثلاً بہت سے سیرامکس کے لیے تقریباً 1,200–1,500 °C)، ذرات جڑ جاتے ہیں اور پرزہ سکڑتا اور گھنا ہوتا ہے جیسے کسی بھی سنٹرنگ میں۔ پائرومیٹر (بغیر چھوئے تھرمامیٹر) درجہ حرارت دیکھتا ہے اور طاقت ایڈجسٹ کی جاتی ہے، پھر پرزہ ڈبے میں ٹھنڈا ہوتا ہے۔

اہم حقائق

مواد: بنیادی طور پر سیرامکس (ایلومینا، زرکونیا، فیرائٹ، سلیکون نائٹرائیڈ)؛ پاؤڈر دھات کے پرزے اور کچھ کمپوزٹ بھی
عام پرزے: دانتوں کے زرکونیا کراؤن، سیرامک اجزا، ہارڈ میٹل ٹپس، تحقیقی نمونے
پرزے کا سائز: زیادہ تر چھوٹے سے درمیانے: چند گرام سے چند دسیوں سینٹی میٹر لمبے پرزوں تک
درستگی: دوسری سنٹرنگ کی طرح: سکڑاؤ کا اندازہ ہونا چاہیے؛ سنٹر شدہ حالت میں اکثر کسی ناپ کا تقریباً ±0.5–1%
سطح کی تکمیل: سنٹر شدہ حالت میں، دبائے ہوئے پرزے جیسی؛ جہاں ضرورت ہو رگڑی یا پالش کی جاتی ہے
کتنی مقدار کے لیے موزوں: لیب کا کام، چھوٹے بیچ، اور چند مسلسل صنعتی لائنیں
ٹولنگ اور مشین کی لاگت: شکل کی ٹولنگ نہیں (پرزہ پہلے سے ڈھلا ہوتا ہے)؛ چھوٹی لیب یونٹوں سے لے کر لاکھوں ڈالر کے صنعتی نظاموں تک بھٹیاں
رفتار: اکثر فی سائیکل منٹ سے چند گھنٹے، عموماً اسی پرزے کے لیے روایتی بھٹی سے کہیں کم

خوبیاں اور حدیں

خوبیاں

اندر سے تیز گرمی، اس لیے مختصر سائیکل
بھٹی کی دیواریں گرم کرنے میں کم توانائی ضائع
باریک دانے، اکثر زیادہ مضبوط پرزے دیتے ہیں
چھوٹی لیبز اور کلینکس کے لیے کمپیکٹ آلات

حدود

کئی مواد ٹھنڈے ہوں تو کم جذب کرتے ہیں اور انہیں سسپٹر چاہییں
ہاٹ اسپاٹ اور “تھرمل رن اوے” (ایسا مقام جو تیز سے تیز تر گرم ہوتا جائے) پرزوں کو چٹخا سکتے ہیں
درجہ حرارت یکساں ناپنا اور قابو کرنا مشکل ہے
دھاتیں مائیکرو ویوز کو منعکس کرتی ہیں، اس لیے ٹھوس دھاتی پرزوں کا علاج مشکل ہے

کہاں استعمال ہوتا ہے

دندان سازیکلینک کے سائز کی بھٹیوں میں زرکونیا کراؤن اور برج کی تیز سنٹرنگ
جدید سیرامکسانتہائی حرارت کے لیے ایلومینا، سلیکون نائٹرائیڈ اور الٹرا ہائی ٹمپریچر سیرامکس
الیکٹرانکسفیرائٹ اور دوسرے الیکٹرو سیرامکس
ایڈیٹو مینوفیکچرنگمائیکرو ویو بھٹیوں میں پرنٹ شدہ دھاتی اور سیرامک پرزوں کی سنٹرنگ
تحقیقنئے سیرامک اور کمپوزٹ نسخوں کے تیز تجربات

اسے کیسے پہچانیں

پرزے سے عموماً پتا نہیں چلتا: یہ کسی بھی سنٹر شدہ سیرامک یا دھاتی ٹکڑے جیسا لگتا ہے۔
بھٹی راز کھول دیتی ہے: ویو گائیڈ سے جڑا دھاتی ڈبہ، جس کے اندر دہکتے ہیٹنگ عناصر نہیں ہوتے۔
لیب اور میکر کے پرزے اکثر سفید فائبر انسولیشن کے ڈبے یا سلیکون کاربائیڈ کروسیبل میں پڑے ہوتے ہیں۔

موازنہ کریں

پاؤڈر میٹالرجی9.1روایتی بھٹی استعمال کرتی ہے جو باہر سے اندر کی طرف گھنٹوں میں گرم کرتی ہے۔اسپارک پلازما سنٹرنگ9.4بھی اندر سے تیز گرم کرتی ہے، مگر ڈائی میں برقی کرنٹ اور دباؤ کے ساتھ۔سول جیل پروسیسنگ9.6باریک سیرامکس بنانے کا ایک اور طریقہ، پاؤڈر کے بجائے مائع سے شروع ہو کر۔

دیکھیں

National Science Foundation News · مائیکرو ویو بھٹیاں سیرامک سازی کو کیوں تیز کرتی ہیں، لیب کی فوٹیج کے ساتھ

Hunan WISE Microwave Technology Co., Ltd · صنعتی بھٹی کے حصے: میگنیٹرون، ویو گائیڈ، چیمبر

The Virtual Foundry, Inc. · سسپٹر کا خیال، کروسیبل میں 3D پرنٹ شدہ دھاتی پرزوں کے ساتھ

CERAMBOT · ایک چھوٹی مائیکرو ویو بھٹی پرنٹ شدہ سیرامک پرزوں کو پکاتی ہوئی

اصل تصاویر دیکھیں

Wikipedia: Sintering — سنٹرنگ کا عمومی مضمون جس میں مائیکرو ویو سنٹرنگ پر ایک حصہ ہے؛ انگریزی Wikipedia میں الگ مضمون نہیں
Wikimedia Commons تصویری تلاش

یاد رکھیں

مائیکرو ویو سنٹرنگ پرزے کو خود گرم کرتی ہے، بھٹی کی دیواروں کو نہیں۔
اندر سے گرم کرنا مختصر سائیکل اور باریک دانے دیتا ہے۔
ٹھنڈی حالت میں کم جذب اور ہاٹ اسپاٹ بنیادی چیلنج ہیں، جو سسپٹر اور احتیاط سے قابو سے حل ہوتے ہیں۔