Виды и типы сварочных аппаратов

Применение инверторов для сварки различных материалов

Схема одного из вариантов сварки стали.

Различные металлы могут требовать особенных параметров сварки. Единственным общим условием является очистка материала от мусора или ржавчины, так как они могут сказаться на качестве шва. Самым неприхотливым металлом является сталь. Работать с ней можно в любом удобном режиме, главное – правильно подобрать напряжение относительно толщины металла. Нержавеющая сталь требует соблюдения некоторых правил. Во-первых, работу с этим материалом нужно проводить при постоянном напряжении, короткой дугой и обратной полярностью (электрод должен быть заряжен положительно, деталь – отрицательно). Во-вторых, для различных типов сваривания нержавеющей стали можно применять особые электроды. Так удастся значительно увеличить качество шва и облегчить процесс работы. Например, штучные идеально подойдут для ММА-сварки, а неплавящиеся электроды – прекрасный вариант для сварки методом TIG.

Цветные металлы, а особенно алюминий, труднее других поддаются свариванию. Однако инверторные инструменты справятся и с такими непростыми материалами. Главное – правильно настроить инструмент. Цветные металлы необходимо варить в режиме TIG-сварки, с переменным током и неплавящимися электродами. Так сваривание алюминия и других цветных металлов пройдет успешно.

Известные полуавтоматические модели

Так какие виды сварочных аппаратов полуавтоматов стали наиболее востребованными на рынке? Они представлены довольно широким рядом.

Заслуживающими внимания считаются следующие виды полуавтоматических сварочных аппаратов:

«Циклон» ПДГ-240 ДАВ от отечественного производителя. Он оснащен несколькими режимами, имеет защитную функцию от перегрева и высокое значение тока для сварки 240 А. Агрегат подходит для кузовных работ и сваривания металлических конструкций из стали. Подлежит починке и имеет хороший уровень производительности.

«Ресанта» САИ ПА 165. Устройство включено в бюджетную группу. Обладает легким весом и оптимальными габаритами, устойчивостью к перепадам в напряжении. Обладает системой охлаждения и электронной начинкой класса IGBT.

«Энергомаш» СА-97ПА20. Профессионалы полюбили этот прибор за надежность. Он подходит как для бытового применения, так и для крупных мастерских. Модель функционирует на проволочной сварке при подаче газа и без него

Экономно потребляет электроэнергию, обладает рядом вспомогательных функций.
Если вы находитесь в поиске агрегата для MIG-MAG-метода, то следует обратить внимание на немецкую модель Fubag TSMIG 180. Применима для работы с защитным газом, а также с флюсовой проволокой

Перегрев аппарата невозможен благодаря встроенной системе охлаждения. Максимальный показатель силы тока равен 145 А. Прибор станет прекрасным выбором тех, кто проводит сварку в гараже или же в загородных домах. Сваривает низкоуглеродистые и низколегированные металлы, а также нержавейку. В комплектацию входят защитная маска, газовые шланги, два контактных наконечника, катушка проволоки для сварки, а также специальная горелка для MIG-MAG-работ.

Различные типы сварочных аппаратов

Сварочные аппараты делятся на 4 основных типа, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки: трансформаторные аппараты переменного тока, трансформаторные аппараты постоянного тока, полуавтоматические инструменты для сварки в газовой среде и инверторные сварочные аппараты. Последний вариант наиболее современный и легкий в применении, поэтому и профессионалам, и любителям рекомендуется приобретать сваривательные устройства именно такого вида.

Инверторный сварочный аппарат компактный и легкий (весит до 3 кг), может выдерживать серьезные перепады напряжения благодаря прекрасной работе системы стабилизации напряжения

Работать с этим видом сварочного аппарата безопасно и комфортно, что немаловажно для новичка. Кроме того, инвертор отличается универсальностью: высокое качество сварки обеспечено и для металла, и для алюминия, и для нержавеющей стали

Классификация сварочных аппаратов.

Основные параметры, о которых нужно знать, выбирая инструмент для сваривания металлов, представлены ниже.

Вам должно быть интересно, какой диапазон напряжения способен выдержать аппарат. Входное напряжение бывает одно- и трехфазным. Первый вариант имеет диапазон напряжения до 220 В, второй – 380 В. Второй параметр – напряжение холостого хода. Чем он больше, тем стабильнее и безопаснее работа инструмента. Обычно диапазон напряжения варьируется от 35 до 70 В

Третий аспект, на который стоит обратить внимание при выборе сварочного аппарата, напряжение выходного тока. От этого параметра напрямую зависит производительность устройства

Чем выше максимально возможное напряжение, тем больший спектр работ может выполнять аппарат и тем больше электродов можно на него установить. В стандартных моделях сварочного аппарата напряжение выходного тока составляет 10-250 А, в профессиональных инструментах этот показатель доходит до 500 А. Еще одним важным параметром является количество электродов, которое можно установить в устройство для сварки. От этого аспекта зависит то, с какой толщиной металла инструмент для сварки может работать. Стандартный диаметр размер электрода составляет 2-3 мм.

Что нужно знать о сварочных инверторах?

Сварочный инвертор крайне чувствителен к пыли и влаге.

Причина тому – наличие нескольких печатных плат, элементы которых со временем окисляются, и забиваются мелким мусором, что приводит к короткому замыканию дорожек.

Хранить устройства можно и в гараже, упаковав его в коробку, однако, следует избегать резких температурных перепадов.

Еще один нюанс касательно инверторов заключается в количестве плат, на которых распаяны радиодетали.

Чем их больше – тем лучше.

Причина крайне проста: при выходе из строя одной из них достаточно попросту произвести ее замену, но в случае конструкции с одной платой, на которой, предположим, возникло КЗ, в негодность придет все устройство.

Особенности работы инверторов


Сварочный аппарат.

Неисправности, встречающиеся во время работы с инвертором, следующие:

  • электрическая дуга может потерять стабильность горения;
  • электрическая дуга может попросту исчезнуть;
  • может начаться сильное разбрызгивание металла во время сварки;
  • электрод может прилипнуть к поверхности соединяемых металлических заготовок;
  • электропитание прибора может самопроизвольно отключиться;
  • аппарат может внезапно сильно нагреться.
READ  Обслуживание и ремонт магнитных пускателей (стр. 1 из 3)

Причинами таких сварочных неприятностей могут быть разные факторы. Чаще всего встречаются следующие:

  • Вы выбрали «неправильный» электрод: его диаметр не подходит силе получаемого сварочного тока. В результате страдает стабильность дуги.
  • Если вы неверно рассчитали силу сварочного тока, металл начнет разбрызгиваться со страшной силой. Уменьшить силу тока, взять электроды с меньшим диаметром – вот что надо сделать для решения проблемы, все просто.
  • Распространенная беда – низкое сетевое напряжение, в результате чего даже у опытных мастеров может возникнуть очень нежелательное явление в виде прилипания электродов. Эту же картину дадут слишком длинные электрические провода, которые в силу протяженности обязательно начнут перегреваться. Старайтесь контролировать и длину проводов, и диаметр их сечения – он должен составлять не меньше 2,5 мм².
  • Обрыв кабеля – примитивная ошибка, тем не менее встречается довольно часто. Неполный контакт между поверхностями электрода и зажимного устройства относится к этой же группе причин исчезновения сварочной дуги.
  • Избыточный перегрев аппарата может возникнуть из-за долгого использования инвертора без перерыва. Такая ситуация закономерна. Если же перегрев происходит после короткого периода работы, нужно проверить и заменить обмотку – скорее всего, она износилась.

Основные типы сварочных аппаратов

Существует несколько типов сварочных аппаратов, разработанных в разное время и обладающих определёнными возможностями.

Сварочные трансформаторы

Одна из самых старых и простых конструкций. Представляет собой понижающий трансформатор, изменяющий сетевое напряжение до значений, подходящих для сварочных работ. Регулировка силы тока производится путём изменения расстояния между первичной и вторичной обмотками. На выходе сварочного трансформатора имеется переменный ток, из-за чего качество швов довольно низкое, появляется большое количество брызг. Для сварки цветных металлов и улучшения качества дуги требуются значительные конструктивные изменения, увеличивающие размеры и вес аппарата, который и так довольно массивен.

Сварочные трансформаторы самые дешёвые и надёжные, поэтому до сих пор активно используются для соединения низколегированных марок стали

Для выполнения работы нужны специальные электроды для переменного тока. Чтобы получить приличный шов необходимо иметь немалый опыт и навыки. Кроме того, работа сварочного трансформатора существенно отражается на сетевом напряжении — оно заметно «садится», что отрицательно влияет на состояние бытовой техники. КПД трансформаторов достигает 90%, но часть энергии расходуется на нагрев.

Сварочные выпрямители

Выпрямители появились позже, чем трансформаторы и позволили решить множество проблем, имеющихся у них. Конструкция этих аппаратов включает в себя блок выпрямителя, который преобразует переменный ток, поступающий с трансформатора, в постоянный. В результате появляется возможность выполнять более ответственные работы, варить герметичные ёмкости, делать более аккуратные и прочные швы.

Выпрямители дают возможность соединять цветные металлы, используя обратнополярный режим сварки

Намного меньше разбрызгивание при сварке, что позволяет работать с лицевыми частями конструкций или с деталями, нуждающимися в сохранении ровной поверхности, прилегающей к шву. Важным достоинством сварочных выпрямителей является возможность работать с любым видом электродов.

Сварочные полуавтоматы

Этот вид аппаратов не использует отдельные электроды. Работа ведётся с помощью механизированной подачи сварочной проволоки. Существуют аппараты, выполняющие разные виды работ:

  • сварка в облаке инертных газов;
  • соединение деталей под флюсом;
  • работа с порошковой проволокой;
  • универсальные устройства.

Универсальные аппараты имеют набор горелок, предназначенных для нейтральных газов, флюсов и т.д

Отличие этих аппаратов состоит в конструкции горелки, обеспечивающей подвод проволоки параллельно с подачей присадочного материала. Подача проволоки производится специальным устройством, обеспечивающим равномерное поступление по сигналу с горелки. Существуют разные варианты механизма подачи:

  • толкающего типа. Расположены перед шлангом горелки и подают проволоку в канал;
  • тянущие. Устанавливаются на горелку и направляют проволоку в канал. Их недостаток состоит в увеличении веса горелки, которую сварщику приходится держать в руке;
  • тянуще — толкающего типа. Используются при сварке на большом удалении от аппарата, когда подачу проволоки приходится производить на большое расстояние.

Инверторы

Инвертор — самый новый тип сварочных аппаратов. Они используют токи высокой частоты, что позволяет выполнять швы высокого качества, способны делать ответственные, герметичные и аккуратные соединения. Практически все инверторы защищены от перепадов напряжения в сети, от перегрева и прочих изменений штатного режима работы.

Аппараты инверторного типа имеют малый вес и небольшие размеры

Возможности прибора гораздо шире, чем у более старых разновидностей сварочных аппаратов. Инверторы могут использоваться даже новичками, качество шва будет вполне приличным. Существует две технологичных конструкции инверторов — MOSFET и IGBT. Первый вид более старый, на сегодняшний день встречается только в России. В Европе используется технологический протокол IGBT, обеспечивающий соблюдение всех технических норм и требований, соответствующий параметрам сертифицирования продукции.

Трансформаторы

Трансформаторные устройства находятся у самых истоков сварочных технологий. На их основе строятся распространённые виды сварочных аппаратов, по сей день имеющие весьма широкое применение, как на производстве, так и в быту.

Конструктивно такой аппарат представляет собой обычный понижающий трансформатор, имеющий две обмотки. Первичная обмотка может быть рассчитана на напряжение 220 вольт, либо на напряжение 380 вольт.

В первом случае выводы трансформатора подключаются к фазному и нулевому проводам электрической сети. Такие сварочные аппараты чаще всего встречаются в компактном исполнении, имеют относительно небольшую мощность и предназначены для работы в бытовых условиях.

READ  Нагрев кабелей при коротком замыкании (часть 1)

Выводы трансформаторов второго вида подключаются к двум фазным проводам, выпускаются в более широком диапазоне мощностей и предназначены для производственного применения.

Напряжение вторичной обмотки в режиме холостого хода составляет 40 – 60 вольт. Регулирование тока сварки может осуществляться несколькими способами.

Наиболее распространён метод, связанный с плавным изменением величины воздушного зазора в стальном сердечнике трансформатора. Регулирование осуществляется вращением рукоятки, связанной с ходовым винтом, по которому перемещается подвижная часть магнитопровода.

Аппараты с регулированием тока путём переключения отпаек вторичной обмотки менее удобны. Регулирование имеет дискретный характер, возможно в небольшом диапазоне. Кроме этого, при переключении отпаек изменяется напряжение холостого хода, что может затруднять зажигания дуги.

Существует универсальный способ, заключающийся в применении балластного сопротивления, включаемого в сварочную цепь. Регулятор представляет собой проводник из нихрома или другого материала с большим удельным сопротивлением.

Выбор сварочного аппарата.

Зависит во-первых от материала, который необходимо сваривать (переменный / постоянный ток, полуавтомат, аргонно-дуговая). Далее необходимо определиться с выходными параметрами.  Чем больше выходной ток и напряжение, тем на большее способен сварочник, тем толще металл можно сваривать или быстрее работать.  Но никогда нельзя выбирать аппарат исходя только из максимального значения выходного тока. Чем выше ток, тем больше нагреваются обмотки, тем раньше сработает термостат. Т.е. меньше цикл работы. Поэтому необходимо определиться на каком рабочем токе обычно необходимо варить и выбрать аппарат с запасом (мин. 20-30%).
 
Например: в основном необходимо работать электродами 2,5 и периодически 3,25 мм. Можно выбрать аппарат с максимальным током 140 А, но гораздо лучше подойдет следующая модель на 150 – 160 А, а чтобы чувствовать себя уверенно в работе лучший вариант – это ~ 180 А. Чтобы  работать “четверкой” достаточно 150 А, но качественный шов получится при токе 180 – 220 А и достаточном умении. Также и с “пятеркой”, которую в быту применять нет никакой необходимости, а для профессиональной деятельности требуются совсем другие аппараты, для которых величина выходного тока не единственный важный параметр

Также необходимо обращать внимание на величину цикла работы. Одни производители стремятся снизить цену продукта и снижают цикл работы

Для импортных аппаратов цикл указывается в процентах от 10 мин (30% — значит 3 мин работа, 7 мин отдых при 20С), для отечественных от 5 мин Но для хобби приложений очень высокое значение цикла тоже не нужно, так как при этом сильно увеличивается масса или стоимость или и то и другое. Цикл 10% не очень хорошо. Оптимальное значение 15-20%. Для профессионалов необходимо, чтобы цикл был не менее 60% на рабочем токе. Чем меньше установленный ток, тем выше цикл работы.
 
Савельев Вячеслав 

Сварка посредством TIG-аппарата

Сварочные аппараты постоянного тока, виды которых описаны в этой статье, представлены и TIG-устройствами. Приборы подобного типа сваривают металл с повышенным уровнем соединения. Они являются незаменимыми при соединении особенно трудных швов.

Помимо надежности приборы отличаются и эстетичностью работы. При сварке TIG-аппаратами используются электроды из графита или вольфрама. Аппарат функционирует по следующему принципу: по подающим шлангам к горелке проходит инертный газ, а от электроблока AC/DC — электричество. Электрод установлен в горелке. Баллоны могут быть заправлены гелием, азотом и их смесью.

Обычно при сваривании неплавящимся электродом капельного переноса в сварочную ванну нет. Поэтому используются расходники дополнительного характера: специальные присадки-проволоки или же ленты. Присадки обладают различным химическим составом. Это позволяет менять свойство сварного шва.

При токе с постоянным значением варят чугун и различную сталь. Переменный ток используется при сваривании деталей из цветных металлов.

Аргонодуговая сварка является сложной. Она требует от мастера достаточного опыта и знаний. Новичкам использовать TIG-аппараты не рекомендуется, несмотря на то что настраивается прибор автоматически и обладает унифицированными функциями.

Начинать советуют с обыкновенного инвертора. Это позволит научиться держать дугу и осуществлять сварку металла.

Сварочный аппарат TIG используется во многих сферах при работе с чугуном, сталью и цветными металлами. Относительно невысокий уровень производительности этих агрегатов компенсируется качественными швами и незначительными потерями металла.

Оборудование для точечной сварки работает по следующему принципу: ток варит металл под давлением. Электродуга способствует образованию локального расплава металла обеих заготовок. При окончании короткого воздействия дуги давление клещей повышается. В результате металл кристаллизуется и соединяет изделия друг с другом. В большинстве случаев точечный вид сварки используется для работы с листовым материалом.

Чтобы закрепить листы большой площади по центру, используют односторонний пистолет. При его действии получаются два сварных точечных соединения, которые расположены рядом.

Для споттеров существует широкий ассортимент шпилек, петель, наварных крюков, заклепок и др.

Классификация инверторов

Инверторы подразделяются на виды в зависимости от разных критериев.

Если первой характеристикой сварочных аппаратов является технология сварочного процесса, то классификация следующая:

  • инверторы MMA для работы в ручном режиме;
  • для полуавтоматической сварки MIG/MAG;
  • в среде с защитным инертным газом TIG;
  • для плазменной сварки CUT.

Инверторы MMA


MMA сварка.

Предназначены для ручной сварки с помощью покрытых электродов. На эти устройства любо-дорого смотреть, а работать еще приятнее: компактные, небольшого веса, надежные и простые в сервисном обслуживании. Швы в результате получаются аккуратными и самого высокого качества во всех отношениях.

Возможности аппаратов MMA самые широкие, во всяком случае их вполне достаточно для кустарных и домашних нужд – все несложные работы такому аппарату по полечу. Поэтому инверторные устройства типа MMA – самые любимые и популярные для работ дома или на небольшом производственном участке. Это, безусловно, надежный сварочный инвертор и технологический выбор номер один «домашних» задач.

Инверторы – полуавтоматы

Устройство аппаратов полуавтоматического вида посложнее. Они намного мощнее и, соответственно, обладают большим габаритами, причем это касается как веса, так и размеров. Оно и понятно, полуавтоматы используются на производствах, это вовсе не домашние агрегаты – дома работать с ними будет довольно проблематично.

Главная фишка полуавтоматов инверторного типа такая же, как и обычный полуавтомат. Это сварка при помощи проволоки, которая подается на определенной скорости специальным приспособлением в зону формирования шва.

В инертном облаке

Что же касается сварки под защитой инертного газа, то она проводится с помощью инверторов – полуавтоматов еще более сложного типа. Они весьма недешевые по стоимости и также предназначены для промышленного производства, это профессиональные сварочные аппараты.

Инверторы для плазменной сварки и резки

Несмотря на то, что этот аппарат для сварки находится по классификации на этом месте, он совершенно не предназначен для классических сварочных работ – им попросту варить нельзя. Эти инверторы используются на производствах. Главная особенность – это буквально аптекарская точность резки металлических деталей вне зависимости от толщины, они могут резать очень толстые заготовки.

Что такое сварочный инвертор

Принцип работы инвертора тоже основан на методе индукции, по сути, это тоже трансформаторный преобразователь, только оснащенный электроникой. Основное отличие инверторного сварочного аппарата от трансформаторного – наличие полупроводников. Инверторный преобразователь – аппарат нового поколения, современная версия классического оборудования. За счет применения силовой электроники размеры преобразователя удалось значительно уменьшить.

Для стабильной работы полупроводниковых элементов в устройстве имеется вентилятор. При встроенной вентиляции туннельного типа удается защищать микросхемы от грязи и пыли. На базе инверторных преобразователей создан целый класс оборудования для сварки. Инвертором принято называть сварочник только для ручной дуговой сварки, аппараты, работающие в режиме TIG, MIG/MAG, FLUX-сварке считаются полуавтоматами.

Компоновка сварочного инвертора

Преимущества и недостатки инверторов

Аппарат удобен. Не возникает проблем с розжигом дуги благодаря фикции «легкий старт». Электроника поддерживает стабильное горение при скачках напряжения, ток легко регулировать. Разница в настройке между инвертором и трансформатором значительная. При низком энергопотреблении удается получать высокочастотный переменный или высокоамперный постоянный ток, необходимый для формирования ровного шва.

Итак, основные плюсы инвертора:

  • небольшой вес;
  • компактность, этим во многом объясняется популярность инверторных источников питания;
  • дополнительный функционал, улучшающий качество сварных швов;
  • легкость настройки;
  • возможность подключения к стандартной сети (только профессиональные модели имеют дополнительный вход для запитки от трехфазной сети 380 В).

Теперь о недостатках, они тоже имеются:

  • большая цена;
  • чувствительность к перегреву, инвертор периодически приходится отключать,чтобы не перегрелся полупроводниковый блок;
  • повышенные требования к условиям эксплуатации: оборудование следует оберегать от высокой влажности, повышенной запыленности, низких температур (профессиональные модели делают в защитном корпусе);
  • низкая механическая прочность, обращаться с инвертором нужно бережно.

При всех минусах инверторное оборудование постепенно вытесняет традиционные трансформаторы.

ГОСТ, сертификация и маркировка

Для полупроводниковых инверторов технические условия в полной мере содержатся в ГОСТ 24376-91, а за их соблюдение отвечает нормативно-технический документ ТУ 34-38-11274-88.

Кроме того, часть производимых аппаратов, особенно промышленных, проходят аттестацию НАКС.

Делается это для проверки соответствия заданным технологическим характеристикам различных способов сварки, которые применяются на опасных объектах.

Процесс аттестации проводится путем сопоставления параметров, указанных в документации к оборудованию с фактическими показателями.

Разница между аттестованными и неаттестованными моделями, полностью идентичными конструктивно, заключается исключительно в наличии документа о проведении дополнительных приемо-сдаточных испытаний, коим является соответствующее свидетельство Национального Агентства Контроля Сварки (НАКС).

Что касается маркировки, то инверторы обозначаются аббревиатурой способа сварки, который они поддерживают.

В дополнение следует отметить, что существует маркировка CUT, которая указывает, что данная модель выполняет резку материала плазменным методом.

Сварочный агрегат (генератор)

Для работ «в поле» при отсутствии стационарной электрической сети используются изделия, сочетающие несколько функций:

  • сварочный аппарат;
  • генератор электричества.

Сварочный агрегат состоит:

  • двигатель внутреннего сгорания (дизельный или бензиновый);
  • топливный бак;
  • генератор;
  • сварочный инвертор (трансформатор, выпрямитель);
  • блоки коммутации, управления.

Рис.9 Общий вид на генератор

Двигатель создает крутящий момент, приводящий в действие генератор. Последний вырабатывает электрический ток;

  • преобразуемый в 220V для подключения других потребителей электрической энергии (через розетку на корпусе);
  • подающийся на сварочное оборудование для выработки необходимых параметров для сварочных работ.

Плюсы

  • полная независимость от внешнего источника питания — электрической сети;
  • функция «2 в 1»: выработка электроэнергии для сварочного аппарата и других потребителей;
  • экономия финансов — один агрегат стоит дешевле, нежели два по отдельности;
  • устройство занимает меньше места, чем два отдельных.

Основное преимущество — это использование в местах с полным отсутствием электричества. Этот факт очень важен для выбора оборудования при проведении ремонтных или строительных работ в полевых условиях.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: