રેડિયો-આવૃત્તિ તાપન (radio frequency heating)

January, 2004

રેડિયો-આવૃત્તિ તાપન (radio frequency heating) : ઊંચી આવૃત્તિવાળા રેડિયો તરંગોની મદદથી ધાતુઓને ગરમ કરવાની પ્રક્રિયા. તેમાં આશરે 70,000 Hzના તરંગની જરૂર પડે છે.

રેડિયો-આવૃત્તિની બે રીતો વિકસાવવામાં આવી છે. તે પૈકીની એક રીત પ્રેરણ-તાપન(induction heating)ની છે. આ રીત ધાતુઓને ગરમ કરવા માટે તેમજ જે ધાતુઓ સુવાહક છે તેમને માટે ઘણી જ અસરકર્તા છે. પારવીજ-તાપન (dielectric heating) એ તાપનની બીજી રીત છે. જે ધાતુઓ અવાહક હોય તેમના માટે આ રીતનો ઉપયોગ થાય છે.

પ્રેરણતાપન : આ પદ્ધતિમાં, જે ધાતુને ગરમ કરવાની હોય તેને ઊંચી આવૃત્તિવાળા વિદ્યુત-ચુંબકીય (electro-magnetic) ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે છે. આ ક્ષેત્ર, ગૂંચળાની મદદથી ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે. આ ગૂંચળાને પ્રેરક (inductor) કહેવાય છે. આ ગૂંચળું રેડિયો-આવૃત્તિ-જનિત્ર (generator) સાથે જોડેલું હોય છે. વિદ્યુત-ચુંબકીય ક્ષેત્રને લઈને વીજપ્રવાહ ઉત્પન્ન થાય છે અને તે અંદર મૂકેલી ધાતુમાંથી પસાર થાય છે. આ વીજપ્રવાહથી ધાતુ ગરમ થાય છે. ઉત્પન્ન થતી ગરમી ત્રણ બાબતો ઉપર આધારિત છે : (1) ઉત્પન્ન થતા વીજપ્રવાહની માત્રા; (2) વીજપ્રવાહને ધાતુ તરફથી મળતો અવરોધ; અને (3) ધાતુને વીજક્ષેત્રમાં રાખવા માટેનો સમયગાળો.

ઉદ્યોગોમાં વપરાતી ધાતુ-કર્મણ પદ્ધતિમાં આનો વ્યાપક પ્રમાણમાં ઉપયોગ થાય છે. કઠિનીકરણ(hardening)ની પ્રક્રિયા, પાકા રેણ (brazing) અને કાચા રેણ(soldering)ની પ્રક્રિયા, મૃદુકરણ (tempering) અને તાપાનુશીતન(anneling)ની પ્રક્રિયાઓમાં પ્રેરણ-તાપન સારા પ્રમાણમાં વપરાય છે. ઊંચી ગુણવત્તાવાળા લોખંડના ઉત્પાદન માટે પણ આ પ્રક્રિયા વપરાય છે. 1970ની આસપાસ અમેરિકાના વૈજ્ઞાનિકોએ આનો ઉપયોગ પ્લાઝ્મા-તાપનમાં પણ કર્યો હતો.

પારવીજતાપન : આ પ્રક્રિયા નબળા વીજવાહકોને ગરમ કરવા માટે થાય છે. આ માટે આ પદાર્થોને બદલાતા ઊંચી આવૃત્તિવાળા વિદ્યુત-ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે છે. અહીં વીજવ્યય(electrical losses)ને લીધે ગરમી ઉત્પન્ન થાય છે. આ ધાતુઓ બે પ્લેટની વચ્ચે રાખવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિમાં, પ્રેરણ-તાપન કરતાં વિરુદ્ધ સમાન તાપમાન મેળવવું શક્ય છે.

આ તાપન-પદ્ધતિ ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રે ઘણી ઉપયોગી છે. ખાસ કરીને જિપ્સમ બૉર્ડને સૂકાં કરવા માટે તે વપરાય છે. વળી ફર્નિચરની બનાવટમાં વપરાતા ખાસ પ્રકારના ગુંદરને સૂકવવા અને પ્લાસ્ટિક મોલ્ડિંગમાં પૂર્વતાપન માટે પણ આ પદ્ધતિ ઉપયોગી છે. માઇક્રોવેવ ભઠ્ઠીઓ કે જેનો ઉપયોગ તૈયાર થયેલ રસોઈને ફરી ગરમ કરવા માટે બહોળા પ્રમાણમાં થઈ રહ્યો છે, તેમાં આ તાપન-પદ્ધતિનો ઉપયોગ થાય છે.

પ્રદીપ સુરેન્દ્ર દેસાઈ