Geleneksel üretim yöntemlerinin sınırlarını zorlayan, enerji tüketimini azaltırken ürün kalitesini artıran ve süreçleri dijitalleştiren bir teknoloji: MET Mikrodalga Sistemleri.
MET Mikrodalga olarak, Ar-Ge’den üretime kadar her adımda inovasyon odaklı çalışıyoruz. Geliştirdiğimiz tüm sistemler, sadece bugünün değil, geleceğin üretim süreçlerini de dönüştürmeyi hedefliyor. %100 yerli mühendislik, patentli teknolojiler ve Endüstri 4.0 uyumlu yapılar sayesinde sanayide yeni bir çağ başlatıyoruz.
Ar-Ge Gücü & Patentli Teknolojiler
MET Mikrodalga’nın teknolojik altyapısı, TÜBİTAK 1501 projesi desteğiyle geliştirilen özgün mikrodalga kavitelerden güç alır. Sahip olduğumuz:
2 tescilli patent
1 faydalı model belgesi
Devam eden 3 yeni patent başvurusu
…ile sektörümüzde öncüyüz. Mikrodalga sistemlerimiz, klasik magnetron tabanlı sistemlerden çok daha verimli çalışan, modüler ve uyarlanabilir bir mimariye sahiptir.
Zorlu ısıtma, kurutma ve pişirme uygulamalarında güvenli, hassas ve hızlı çözümler sunan bu sistemler sayesinde proses süreleri kısalırken, ürün kalitesinde kayıp yaşanmaz.
Her bir ürünümüz; proses gereksinimlerine göre özgün olarak modellenir, simülasyon ve prototipleme süreçlerinden geçerek sahada doğrulanır.
Enerji verimliliği, mikrodalga teknolojisinin en dikkat çeken avantajlarından biri. Geleneksel dirençli ısıtma sistemlerinde ürün dışından içeriye doğru aktarılan ısı, zaman ve enerji kayıplarına neden olurken; mikrodalga, ürünün tamamını aynı anda ve içten dışa ısıtarak bu kayıpları ortadan kaldırır. Bu sayede, işlem sürelerinde %50’ye varan kısalma sağlanırken, enerji tüketimi %30 ila %70 oranında düşer. Yalnızca daha hızlı üretim değil, aynı zamanda daha düşük karbon ayak izi ve çevresel sürdürülebilirlik sağlamak mümkün hale gelir.
Sürekli Hatlar İçin Mükemmel Kurutma
Pişirme ve Kurutmanın Güç Birliği
Pişirme ve Kurutmanın Güç Birliği
Ürünlerimiz, dijitalleşen sanayi dünyasının ihtiyaçlarına cevap verecek şekilde tasarlanmıştır. Endüstri 4.0 uyumlu altyapımız sayesinde, sıcaklık, nem ve enerji tüketimi gibi parametreler gerçek zamanlı olarak izlenebilir. Reçete kaydı, otomatik tekrar kullanımı, modül bazlı güç kontrolü ve uzaktan erişim gibi özellikler; sistemlerimizi yalnızca üretim aracı değil, aynı zamanda bir veri kaynağı ve karar destek sistemine dönüştürür. Dileyen kullanıcılar için SCADA entegrasyonu ve özelleştirilmiş arayüzlerle bu altyapıyı genişletmek de mümkündür.
Ayrıca, proses simülasyonları ile sistemin daha kurulmadan performansı öngörülebilir; bu da yatırım riskini en aza indirir.
Mikrodalga teknolojisi, sadece ısıtmak değil; üretimin her alanında yeni bir denge kurmak demektir: hız, kalite ve sürdürülebilirlik.
MET Mikrodalga, bu üç sac ayağı üzerinde yükselen yeni nesil üretim modelinin yapı taşlarını inşa ediyor.
Bugünün inovasyonu, yarının endüstri standardı olacak.
Mikrodalga ısıtma, bir tür dielektrik ısıtma olarak, düşük elektrik iletkenliğine sahip malzemelerde uygulanan yüksek frekanslı elektrik alanı ile ısı üretimi olarak anlaşılır.
Bir maddenin mikrodalgada ısıtılabilmesi için, su molekülü gibi asimetrik bir moleküler yapıya sahip olması gerekir.
Bu tür maddelerin molekülleri, elektrik alanının yönelimine uyum sağlamaya çalışan elektrik dipoleri oluşturur. Enerji üretiminin sorumlusu, bu yönelim polarizasyonudur.
Molekülde Enerji Dönüşümü
Alternatif bir alanın etkisi, dipol moleküllerinin yüksek frekanslı alanın polarite değişikliklerine tepki olarak salınımlara maruz kalmasına neden olur. Moleküller arası sürtünme, önce emilen ve ardından termal enerjiye dönüştürülen yüksek frekanslı enerji üretir. Benzen gibi simetrik moleküler yapıya sahip maddeler, gerekli dipol özelliklerinden yoksun oldukları için yüksek frekanslı bir alanda ısıtılamazlar. Dipol moleküllerinin yanı sıra, serbestçe hareket edebilen iyonlar da alternatif elektrik alanından etkilenebilir. Bu akışkan sınırsız iyonların çarpışması, dirençli ısıtmaya yol açar (Şekil 1, sağ taraf).
Bu çarpışmalar ve ardından termal enerjiye dönüşüm nedeniyle, yüksek frekanslı enerji tekrar emilir. Genel olarak, dönüştürülen enerjinin bu oranı – özellikle neredeyse münhasıran kullanılan 2450 MHz frekansında – dipol salınımlarının ürettiği orana kıyasla nispeten küçüktür. Ancak, elektrolitler, tuz çözeltileri, cam ve seramikler yüksek sıcaklıklarda bir istisna oluşturur. Bu maddeler söz konusu olduğunda, frekansın düşürülmesiyle önemli miktarda ısı artışı meydana gelir ve bu, iyon hareketine atfedilebilir.
Daha yüksek frekanslarda (300 MHz üzeri) ısıtma için mikrodalga ısıtma terimi kullanılır. Magnetron tarafından doğrudan veya ara dalga kılavuzları aracılığıyla üretilen mikrodalga enerjisi, işlenecek malzemenin yerleştirildiği ısı odasına iletilir (Şekil 1).
Daha homojen bir ısıtma elde etmek için, odanın tasarımına genellikle dönen bir tabak veya fan şeklindeki bir karıştırıcı eklenir.
Isıyla kurutma, endüstriyel işlemenin neredeyse tüm alanlarında önemli hale gelmiştir. İletim, konveksiyon veya kızılötesi radyasyona dayanan popüler geleneksel prosedürlerin yanı sıra, mikrodalga enerjisini kullanan ısı ile kurutma, proses teknolojisindeki birçok soruna çekici bir çözüm sunmaktadır.
Mikrodalga ile kurutma açısından ısı, elektromanyetik enerjinin doğrudan kinetik moleküler enerjiye dönüştürülmesiyle üretilir. Isı, kurutulacak kumaşın derinliklerinde üretilir.
Avantajları
Isı iletimi yoluyla dışarıdan içeriye doğru ısıtma anlamına gelen geleneksel kurutma yöntemlerine kıyasla, mikrodalgalar sözde hacimsel ısıtma gösterir ve aşağıdaki avantajlara sahiptir:
- Yüzeye doğru yönelen bir sıcaklık gradyanı, yani iç sıcaklıklar dış sıcaklıklardan daha yüksektir, bu da buharlaşan sıvıyı yüzeye iten daha yüksek bir kısmi basınç oluşturur.
Sonuç olarak, yüzeysel tabaka tamamen kurumaz ve yüzeyler geçirgen kalır. - Ürünün içinde buharlaşan sıvı, katı malzemenin makro-kapiler sisteminin gözenekli yapısı aracılığıyla dışarı atılır, bu da yüksek bir kurutma hızı sağlar.
- Su ve çoğu organik çözücünün ısınması, kurutulacak ürüne kıyasla suyun daha yüksek dielektrik kayıpları nedeniyle seçici olarak gerçekleşir.
- Isıl iletkenliği düşük nemli ürünlerin hızlı ve kapsamlı kurutulması.
- Sürtünme kayıpları olmadan kalın tabakaların statik kurutulması.
- Enerji uygulamasının yüksek toplam verimliliği.
- Enerji transferinin yüksek hızlı kontrolü.
- Kısa işlem süreleri, yani otomatik üretime uygun.
Tablo 1, endüstriyel, bilimsel ve tıbbi uygulamalarda kullanılan uluslararası olarak belirlenen ISM frekanslarını göstermektedir. 915 MHz frekansı hariç, belirtilen tüm frekanslar Almanya Federal Cumhuriyeti’nde izin verilmektedir. Endüstriyel mikrodalga ısıtma alanında, 2450 MHz frekansı neredeyse tüm uygulamalar için kullanılmaktadır.
Geleneksel yüksek frekans teknolojisiyle karşılaştırıldığında, mikrodalga teknolojisi, önemli ölçüde daha yüksek frekans nedeniyle enerji üretmek ve taşımak için özel bileşenler gerektirir.
Bir hacimde ısı üretmek için gerekli temel unsurlar, mikrodalga alanının elektrik alan gücü, frekans ve mikrodalga güç kaybıyla temsil edilen malzemenin dielektrik özellikleridir (denklem (1)).
P´´´ = W/m 3 cinsinden ölçülen hacim enerji yoğunluğu
f = Hertz cinsinden ölçülen çalışma frekansı
εo = boş uzayın geçirgenliği = 8,85 x 10 -12 AS/Vm
ε r´´ = dielektrik kayıp faktörü = karmaşık geçirgenliğin hayali kısmı
Ε = V/m cinsinden ölçülen elektrik alan şiddeti (etkin değer)
Kayıp faktörü hem frekansa hem de sıcaklığa bağlıdır.
Kural olarak şunu söyleyebiliriz: Bir maddenin kayıp faktörü ne kadar yüksekse, o madde mikrodalga alanında o kadar iyi ısıtılabilir. Su ve tüm sulu maddeler yüksek kayıp faktörüne sahiptir ve bu nedenle yüksek frekanslı enerjiyi ve mikrodalga enerjisini son derece iyi emer. Mikrodalga radyasyonuna karşı emilim davranışlarına bağlı olarak, malzemeler üç gruba ayrılabilir:
emici maddeler, örneğin su ( εr’’ =12, 25° Celsius’da), sulu maddeler (pratik olarak tüm gıda maddeleri), çeşitli plastik türleri
şeffaf maddeler, örneğin porselen kuvars cam ( εr’’ = 0,0023), Teflon
yansıtıcı maddeler, örneğin metal, grafit
Yaklaşık εr’’ = 0,01 kayıp faktörüne kadar maddeler mikrodalga alanında hala ısıtılabilir. Kayıp faktörü bu değerin altındaysa, daha yüksek kayıp faktörlerine sahip katkı maddelerinin karıştırılması hala mümkün olabilir, ancak bu, maddenin istenen özelliklerini değiştirmemelidir.
Özel uygulamalar için, belirli optimizasyon prosedürleri uygulandıktan sonra, ısıtılan malzemeler içinde olağanüstü yüksek alan güçleri oluşturulabilir.
Bir maddenin kayıp faktörü sıcaklığa göre çok fazla değişirse, düzensiz ısıtma meydana gelebilir.
Örneğin, donmuş bir malzeme çözülürken, çözülmüş kısımlar donmuş alanlara göre mikrodalgaları daha yoğun bir şekilde emer.
Aşağıdaki örnek, pratik çalışmalarda genellikle karşılaşılan güç yoğunluğu değerlerini göstermek için tipik giriş değerleriyle denklem (1)’in kullanımını göstermektedir. Su ile doldurulmuş bir şişe (sıcaklık 50 °C, εr’’ =5,1) bir ısı odasına yerleştirilir ve 2 kV/m ortalama alan şiddetine maruz bırakılır. Burada, su içindeki dağılan güç yoğunluğu 2450 MHz’de yaklaşık 2800 kW/m3 = 2,8 W/cm3 olacaktır.
Böylece, su aşağıdaki şekilde ısınır
Penetrasyon derinliği, malzemenin dielektrik özelliklerine bağlı olduğunu gösteren denklem (2) uyarınca hesaplanır. Penetrasyon derinliği, güç yoğunluğunun yüzeydeki başlangıç değerinin %37’sine düştüğü derinliği belirtmek için kullanılır.
Daha yüksek kayıp faktörü εr’’ (karmaşık geçirgenliğin hayali kısmı) olan malzemeler, daha hızlı mikrodalga enerjisi emilimi gösterir. Güç yoğunluğu, yüzeyden çekirdek bölgesine doğru üstel olarak azalır.
Büyük boyutlara ve yüksek kayıp faktörüne sahip ürünler, zaman zaman dış yüzeydeki oldukça kalın bir tabaka içinde aşırı ısınabilir. Böyle bir durumun önlenmesi için, sınır ve çekirdek arasında gerekli ısı değişimi için yeterli zaman sağlanacak şekilde güç yoğunluğu seçilmelidir. Malzemenin kalınlığı penetrasyon derinliğinden azsa, sağlanan enerjinin sadece bir kısmı emilecektir.
Bununla birlikte, bu durum yalnızca emilmeyen enerjinin malzemeden ayrıldıktan sonra yayılması durumunda geçerlidir. Ancak, emilmeyen mikrodalga radyasyonu uygulama odasının metal duvarlarından yansıtılır ve malzemeye birden fazla kez nüfuz eder.
Mikrodalga ısıtma için gereken güç yoğunluğuna ilişkin bir diğer husus, uygulama odası içinde uygun alan şiddeti değerlerinin korunması gerektiğidir. Atmosferik koşullar altında, bunlar genellikle kuru hava için kırılma gücünden (30 kV/cm) birkaç kat daha küçüktür. Vakum uygulamalarında veya aplikatörün içindeki hava çok nemli olduğunda, hem ürüne hem de ekipmana verilebilecek büyük hasarları önlemek için elektrik alan gücü, havanın iyonlaşmasını önleyecek bir düzeyde sınırlandırılmalıdır.
