Меню

Принцип работы сварочного полуавтомата

Сварочное оборудование — что это такое, виды оборудования для сварки, где применяется

Дачнику, собственнику частного дома или гаража, вполне доступно выполнять сварочные работы самостоятельно. Выбор типа бытового сварочного аппарата зависит от того, что и как требуется надежно соединить.

Консультации и советы продавцов, конечно, помогут сориентироваться в многообразии коммерческих предложений. Однако личная осведомленность покупателя и самые элементарные знания помогут задать правильные вопросы и понять ответы на них.

В этой статье вы найдете для себя базовую информацию о том, что такое сварка и на чем основан принцип работы сварочного аппарата.

Что такое сварка?

Процесс неразъемного соединения нескольких деталей в единое целое посредством нагрева, деформирования и применения присадочных материалов (электродов) называется сваркой.

Материалы твердых соединяемых компонентов нагреваются до состояния, когда возникают межмолекулярные или межатомные связи в месте сварки. Аналогичного эффекта можно достичь, оказывая давление на поверхности в месте желаемого соединения.

Сочетание давления и нагрева позволяет оптимизировать и регулировать процесс сварки. Причем чем выше температура, тем меньшее требуется давление. При достижении температур плавления материалов соединяемых деталей потребность в давлении на них и вовсе исчезает.

Способ сварки, будучи зависимым от ряда факторов, влияет на выбор сварочного оборудования.

В этой статье мы говорим не о промышленных, а о бытовых сварочных аппаратах, которые можно купить в магазинах. Поэтому ограничимся описанием оборудования, в котором реализуется принцип электродуговой сварки, и сварочных полуавтоматов, для сварки которыми необходима газовая среда.

Аппарат для точечной односторонней сварки Что такое сварочный аппарат Виды сварочных работ и их особенности Схема процесса электродуговой сварки Схема процесса аргонодуговой сварки Сварочный аппарат аргонодуговой сварки

Виды соединений

Оборудование для сварки используется с целью термической обработки краев металлических изделий посредством создания электрической дуги. Общеупотребительное название — сварочная дуга.

Источником питания дуги служит электрический ток:

  1. Переменный. Изменение направления вектора тока приводит к поочередной смене полярности у анода и катода (детали и электрода). Электродуга исчезает при прохождении тока через нулевое значение напряжения.
  1. Постоянный. Вектор тока направлен в одну сторону. Значение напряжения в исходный момент постоянно (меняется при приложении нагрузки).
  1. Пульсирующий. Или однонаправленный ток с меняющейся величиной напряжения, отличным от нуля.

Последние два вида имеют полярность:

  • Прямая. Свариваемый объект подсоединен к «плюсу» — аноду. Электрод — к «минусу», катоду.
  • Обратная. «Плюс» — это электрод, «минус» — деталь.

Значение полярности важно для перенаправления теплового потока. Прямое подключение усиливает тепловой баланс на обрабатываемом изделии, то есть сильнее плавится металл детали. Обратный — на электроде.

Регулировка параметров (частота и длительность импульса) пульсирующего тока позволяет переносить расплавленный металл электрода буквально по каплям.

Электродуговая сварка (один из видов сварки) подразделяется:

  • ручная электродуговая;
  • полуавтоматическая в среде защитных газов;
  • под флюсом;
  • неплавящимся электродом.

Соответственно, для выполнения того или иного типа соединения применяется свой комплект сварочного оборудования.

Кроме электрических аппаратов широко распространена газовая сварка — тепловой нагрев осуществляется газовым факелом. В производстве и домашних работах представлены такие виды сварочных аппаратов и приспособлений.

Принцип работы сварочного трансформатора

Сварочные аппараты этого типа работают на переменном токе, сила которого регулируется путем изменения напряжения с помощью понижающего трансформатора. В итоге обеспечивается надежное питание сварочной дуги, температура которой может составлять несколько тысяч градусов по Цельсию.

В большинстве конструкций понижение напряжения до требуемого для поддержки стабильности сварочной дуги уровня достигается за счет перемещения одной из обмоток по магнитопроводу-сердечнику. Полученное рабочее напряжение, как правило, не превышает 80В при исходных уровнях 220-380В. Индуктивное сопротивление обмоток изменяется и таким образом регулируется величина сварочного тока.

Кроме этой применяются также конструкции с подвижным магнитным шунтом или тиристорами.

Как выбрать?

Стационарные, переносные и передвижные сварочные агрегаты подбирают исходя из условий и целей эксплуатации. Модельный ряд аппаратов, представленных на рынке, весьма обширен. Специалисты рекомендуют отдавать предпочтение брендам Европы, США, России и Китая. Следует доверять известным и опытным производителям с хорошей репутацией, честно указывающим в паспорте техники ее реальные параметры.

Перед тем, как принять решение о покупке, важно дать развернутые ответы на следующие вопросы:

  • для каких условий эксплуатации приобретается оборудование?
  • каковы объемы и количество предполагаемых работ?
  • для обработки каких металлов нужен аппарат?
  • насколько важны параметры веса, мобильности и эргономичности инструмента?

Если аппарат необходим для профессиональных работ с разными металлами и в различных условиях, следует отдать предпочтение универсальному сварочному агрегату с широким пакетом характеристик. Для бытовых целей нет смысла покупать дорогое и мощное оборудование. С такой задачей вполне справится экономичная установка переменного тока.

Для эксплуатации в холодном климате лучше приобрести технику на бензиновом двигателе, поскольку она легче заводится при низких температурах. Также стоит учитывать, что дизельные установки более безопасные и экономичные, что актуально для объектов, где возможно применение легковоспламеняющихся веществ. При выборе любой модели обязательно следует обратить внимание на доступность комплектующих, гарантийного и сервисного обслуживания.

Осуществляем бесплатную доставку до транспортной компании с дальнейшей отгрузкой в города: Воронеж, Пенза, Волгоград, Астрахань, Краснодар, Сочи, Петрозаводск, Мурманск, Архангельск, Вологда, Ижевск, Уфа, Пермь, Сыктывкар, Ухта, Тюмень, Нижневартовск, Сургут, Челябинск, Омск, Барнаул, Кемерово, Новокузнецк, Абакан, Красноярск, Иркутск, Чита, Хабаровск, Благовещенск, Владивосток и другие города России.

Данный сайт носит исключительно информационный характер и не является публичной офертой, определяемой Статьёй 437 (2) ГК РФ. Актуальную информацию о внешнем виде, технических характеристиках, наличии на складе и стоимости товаров запрашивайте в отделе продаж. Каждый раз, оставляя свои данные в любой форме обратной связи на нашем сайте, Вы даёте своё согласие на обработку персональных данных.

Принцип работы сварочного инвертора

Сварочный инвертор преобразует напряжение и обычный переменный ток (частота 50 Гц, напряжение сети 220В) до значений, необходимых для возникновения и поддержания сварочной электродуги.

Схематично это происходит так:

  • Сначала переменный ток трансформируется в постоянный с помощью первичного выпрямителя. Для понижения напряжения с 220В до необходимого уровня служит инверторный блок, в котором постоянный ток становится снова переменным, но высокочастотным, как и напряжение.
  • В трансформаторе полученное высокочастотное напряжение понижается до оптимального значения. В результате этих преобразований сила тока значительно повышается.
  • После оптимизации напряжения высокочастотный переменный ток во второй раз преобразуется в постоянный. Далее его сила регулируется до требуемых величин.

Таким образом, в сварочном инверторе ток и напряжение четко контролируются. Это позволяет плавно регулировать их уровни и выполнять широкий диапазон сварочных работ для соединения деталей даже из самых тугоплавких металлов и сплавов.

Устройство

Устройство сварочного агрегата

С точки зрения конструкции представляют собой высокотехнологичные системы, помещенные в прочные корпуса. Станции универсального назначения и узкоспециализированная техника собираются на основе двух ключевых узлов – генератора и двигателя. Первый компонент необходим для формирования тока, второй – для преобразования созданной энергии в электропитание.

В комплектацию сварочных агрегатов АДД также входят аккумуляторные батареи, панель управления, устройства для измерения и контроля, топливный бак и реостат, регулирующий силу тока. В пакеты оснащения некоторых моделей включаются механизмы для просушивания электродов, прогрева бетона или мерзлой почвы, блоки воздушно-плазменной резки.

Все основные и дополнительные узлы размещены на общей рамочной платформе из металла и соединены при помощи муфты. Для защиты системы от механических деформаций, неблагоприятных атмосферных факторов используется корпус. Подобная конструкция позволяет эксплуатировать сварочный агрегат во всех климатических зонах России и в любых погодных условиях.

Для быстрого доступа к внутреннему устройству на капоте предусмотрены специальные дверцы (шторки). Они же существенно облегчают ремонт. Некоторые модели могут комплектоваться прожектором, обеспечивающим удобную транспортировку и оптимизирующим эксплуатацию. Все аппараты для сварки условно классифицируют на следующие виды:

  • по методу монтажа – на стационарные и передвижные;
  • по типу двигателя – на дизельные, бензиновые, электрические;
  • по категории генератора – на коллекторные и вентильные.

Одно из главных преимуществ оборудования данного типа заключено в том, что для работы с ним не всегда нужна высокая квалификация. Многие производители, разрабатывая автономные сварочные агрегаты, стремятся достичь идеального баланса солидного функционала и максимально простой эксплуатации. Это существенно облегчает выбор, позволяя исходить не из квалификации мастера, а из возможностей техники и ее стоимости.

Принцип работы сварочного полуавтомата

Электроды тут не нужны. Потому что в сварочном полуавтомате применяется специальная сварочная проволка, которая плавится в газовой среде.

Для облегчения понимания, что такое сварочный полуавтомат, достаточно знать, что это – установка, в которую входят:

  • Источник питания, которым может быть сварочный инвертор или сварочный выпрямитель
  • Устройство подачи сварочной проволоки
  • Сварочная горелка
  • Система управления
  • Соединительные кабели и шланги

Сварочная проволка через специальное устройство плавно и корректно поступает в сварочную горелку. В место сварки также подается чистый углекислый газ или его смесь с аргоном.

Так что к вышеперечисленным компонентам установки логично добавить и специальные газосодержащие емкости, а также катушки с намотанной сварочной проволокой.

Информация о том, на чем основан принцип работы сварочного аппарата, в зависимости от его типа, надеемся, поможет лучше разобраться в потребительских характеристиках этого необходимого в быту оборудования и сделать оптимальный выбор.

Общая информация

Сварочные агрегаты – это автономные устройства, применяемые на объектах, где отсутствует прямой доступ к электросети. От традиционных установок они отличаются полной независимостью от электричества и мобильностью, позволяющей легко перемещать их вручную или посредством специального транспорта.

Благодаря этому установки абсолютно незаменимы для проведения работ на открытом воздухе, в том числе и в сложных климатических условиях – в жару и морозы, ветер и дождь, снег и град. Их используют при возведении жилых, промышленных и гидротехнических объектов, для строительства и ремонта, прокладки дорог и геологических исследований, ликвидации последствий аварий и ЧС.

Также автономные сварочные агрегаты применяют в закрытых пространствах с ограниченным или затрудненным доступом к источнику питания. Главное назначение данных аппаратов – нарезка и соединение металлов. Кроме того, они исполняют солидный спектр задач, в том числе по обеспечению электропитанием бытовой и промышленной техники.

Для дома и дачи

Строительно-монтажные работы малых объёмов, создание собственного бизнеса по ремонту и производству требуют хорошего технического обеспечения. Порой и подвод линии электропередачи дорог и долог.

В этом случае бензиновый сварочный агрегат до лучших времён превратится в рабочий инструмент и передвижную электростанцию для освещения и обеспечения работоспособности электроинструмента.

Изначально предусмотрено использование комбайна в двух режимах: электросварочного аппарата и генератора тока бытового назначения. Выработка постоянного тока в пределах 160–50 А обеспечивает успешную работу сварщика электродом до Ø 4 мм.

2-тактный бензомотор запускается ручным шнуровым стартером. Синхронный генератор вырабатывает 1-фазное напряжение 230 В при потреблении 2 л бензина в час. Номинал мощности 4,7–5,2 кВт.

Прибор относится к классу переносных – собственный вес 28 кг. Габариты 0,3х0,41х0,53 м позволяют водрузить его для удобства передвижения на обычную хозяйственную тележку для покупок.

Сваривание металлов

Выбор хорошего электрода и способа сварки крайне важен, так как от него зависит, будут ли его механические свойства аналогичны свойствам основного металла.

Сварочная ванна должна быть защищенной от воздействия воздуха для исключения окисления металла. С этой целью в рабочей зоне создается особая среда, что достигается двумя способами:

  • Технология MIG-MAG, когда аргон, гелий или CO2 подается из специального баллона.
  • Сжигание обмазки электрода и образование при этом защитного шлакового или шлакогазового «купола».
Читайте также:  ROMANA Dop13 Кольца гимнастические

В процессе горения электродные покрытия связывают и выводят из шва кислород. Вдобавок вещества, содержащиеся в них, помогают ионизировать дугу, рафинируют и легируют металл шва.

В плане стабильности электроснабжения сварка — процесс довольно капризный, ведь требуемый температурный режим находится в прямой зависимости от параметров тока. Должна быть обеспечена устойчивость электрической дуги. Лишь стабильная дуга предотвратит появления дефектов шва, особенно при розжиге и затухании.

Источник

Для чего служит сварочное оборудование

Сварочные аппараты: виды и методы сварки

Что такое электросварка и зачем нужен сварочный аппарат – сегодня понимает каждый школьник. А вот какие процессы скрываются за сиянием электрической дуги – известно не каждому. Стоит остановиться на этом вопросе подробнее, потому что именно тонкостями сварочного процесса отличаются различные виды электросварки и, соответственно, виды сварочных аппаратов.

Основными участниками процесса являются:

  1. Сварочная ванна – участок расплавленного металла, при остывании которого образуется сварочный шов. При сваривании деталей необходимо, чтобы сварочная ванна находилась в непосредственном контакте с обеими деталями. Сварочную ванну необходимо обеспечить источником металла – как правило, металла свариваемых деталей для образования качественного шва недостаточно. Чаще всего источником металла служит плавящийся электрод, но в некоторых случаях используется дополнительный металл, например, обрезки проволоки, вносящиеся в область действия электрической дуги.
  2. Слой защитного газа. Расплавленный металл мгновенно вступает в реакцию с кислородом атмосферы, образуя пленку окислов. Наличие такой пленки многократно снижает качество шва, а то и вообще делает процесс сварки невозможным. Поэтому сварочную ванну необходимо защитить слоем инертного (не вступающего в реакцию с металлом) газа. Есть два метода формирования защитного слоя. В первом случае газ подается к точке сварки по шлангу из баллона, во втором случае – газ образуется при сгорании покрытия электрода.
  3. Электрическая дуга – участок ионизированного воздуха между катодом и анодом. Для образования качественного шва необходима стабильная дуга с определенной, соответствующей применяемому электроду, силой тока в ней. Если сила тока будет выше, металл электрода начнет гореть, если ниже – дуга погаснет.
  4. Катод и анод – положительный и отрицательный полюса, между которыми и возникает электрическая дуга. Чаще всего одним из полюсов является электрод сварочного аппарата, вторым – одна или обе свариваемые детали, ток на которые подается от сварочного аппарата с помощью зажима.

Все многообразие представленных на рынке сварочных аппаратов делится на несколько видов по способу сварки и по способу преобразования электроэнергии. По способу сварки разделяют MMA, MIG/MAG и TIG. По способу преобразования – сварочные трансформаторы, выпрямители и инверторы. Рассмотрим все эти виды подробнее.

Способ преобразования электроэнергии.

Сварочный трансформатор представляет собой простой силовой трансформатор, понижающий напряжение питающей сети с 220 (или с 380 – для трехфазного тока) до пригодных для сварки 50-90 вольт. Простота конструкции является залогом невысокой цены и надежности этого инструмента: он крайне неприхотлив, долговечен и надежен. Только сильная перегрузка (работа в режиме короткого замыкания) может вывести инструмент из строя. Но даже в этом случае (если в нем есть хотя бы минимальная защита от перегрева) его можно будет быстро отремонтировать своими силами.

Минусов у сварочного трансформатора тоже хватает: низкочастотный силовой трансформатор должен обладать солидным сердечником и иметь внушительное сечение проводов вторичной обмотки. И чем на больший ток рассчитан такой трансформатор, тем больше будут упомянутые величины, и, соответственно, вес трансформатора. Самые легкие модели будут весить от 20кг, при этом выдаваемый ими ток не позволит использовать электроды толщиной больше 4мм и сваривать крупные детали.

Регулировка выходного тока производится механически, перемещением по сердечнику вторичной обмотки (чем ближе вторичная обмотка к первичной, тем выше ток). Точность такой регулировки невысока, но большей для этого вида сварочных аппаратов и не требуется, поскольку на качество шва здесь точность установки тока влияет слабо. Главным минусом сварочных трансформаторов является переменный выходной ток: катод и анод меняются местами с частотой 50Гц, поэтому дуга «мерцает», скачет по свариваемому материалу и в целом нестабильна. Это сильно усложняет сварку, делает практически невозможным создание тонких аккуратных сварных швов и требует от сварщика большого опыта и хорошей реакции. Впрочем, в одном-единственном случае этот минус обращается в плюс: варить алюминиевые сплавы рекомендуется именно переменным током.

Кроме вышеперечисленного, трансформатор создает большую нагрузку на питающую сеть. Если вы подключаете трансформатор к промышленной трехфазной сети 380В, об этом можно не беспокоиться. А вот включить трансформатор в розетку в многоквартирном доме, возможно, просто не получится — выбьет вводной автомат, поскольку многие такие сети рассчитаны на единовременное подключение нагрузки не более 5кВА. Даже сеть на такие нагрузки и рассчитана – соседи будут смотреть на вас косо, поскольку с началом сварки во всем доме начнет выключаться бытовая техника, и «заморгают» лампочки. Владельцы дачных участков и хозяева частных домов наверняка тоже знакомы с этим явлением: замерцали лампочки и защелкали реле стабилизаторов – значит, сосед занялся сваркой.

Еще один минус: выходной ток и напряжение сварочного трансформатора сильно зависят от характеристик входного напряжения. Если оно ниже стандарта, ток на выходе также будет ниже ожидаемого. А если входное напряжение «скачет» (например, сосед как раз в это время тоже решил что-то приварить) – варить не получится вообще.

Сварочные выпрямители, фактически, являются теми же трансформаторами, но с дополнительным выпрямителем на силовых полупроводниковых элементах. В результате на выходе выпрямителя получается постоянный ток, обеспечивающий высокое качество шва и удобство сварки. На случай если вдруг потребуется варить переменным током, выпрямитель обычно имеет и такой выход. Сохранив надежность и неприхотливость сварочных трансформаторов, выпрямители обладают все теми же минусами: большой вес, большая нагрузка на сеть, зависимость от входного напряжения. Кроме того, выпрямители заметно дороже трансформаторов.

Сварочные инверторы. В этих аппаратах сначала производится частотное преобразование: частота входного напряжения повышается до десятков килогерц, затем, компактным высокочастотным трансформатором, производится снижение напряжения до 50-90 Вольт. Далее напряжение стабилизируется и выпрямляется. В результате на электроды поступает стабильный постоянный ток, напряжение и сила которого практически не зависят от характеристик входного напряжения (впрочем, до определенных пределов – при сильном падении входного напряжения электроника инвертора просто откажется работать). КПД инверторов очень высок и не зависит от используемой силы тока. Поэтому, если не применять толстые (5-6мм) электроды, можно спокойно, не опасаясь гнева соседей и выбивания автоматов, варить, запитав инвертор от любой розетки.

Инверторы компактны, вес их невелик и неудивительно, что в сравнении с ними выпрямители и, тем более, трансформаторы выглядят довольно непривлекательно.

Раньше основным недостатком инверторов была высокая цена, но большой спрос на этот вид сварочных аппаратов сделал свое дело и сегодня простой инвертор китайского производства стоит даже дешевле среднего трансформатора. Впрочем, в этом случае, гнаться за дешевизной не стоит: электронная начинка инверторов сложна, боится пыли и влаги, а при выходе из строя зачастую неремонтопригодна. Покупка дешевого инвертора от малоизвестного производителя связана с высоким риском скорого его выброса на свалку. Тем более что дорогие модели могут обладать некоторыми дополнительными – и совсем небесполезными – опциями. Поскольку весь процесс преобразования в инверторах управляется электроникой, возможности по контролю сварочных процессов в этих аппаратах значительно возрастают.

Способ сварки.

MMA. Ручная сварка плавящимся штучным электродом, покрытым обмазкой. Обмазка при сгорании образует шлако-газовую защиту шва, затрудняя доступ кислорода к сварочной ванне. Плюсами этого метода является его простота и возможность использования электродов любой толщины. Минус: шлак хрупок и подвержен окислению и после остывания сварочной ванны необходимо счистить. Если шов делается в несколько проходов, шлак необходимо счищать после каждого прохода, иначе прочность шва упадет в разы. Различают MMADC и MMAAC виды сварок – постоянным и переменным током соответственно. При выборе электродов на это следует обратить внимание: варить «неправильными» электродами может оказаться сложно или даже вообще невозможно. Также пристальное внимание на выбор электрода надо обратить при сварке металлов, отличных от железа – может потребоваться специальный электрод.

MIG/MAG. Сварка плавящимся электродом в среде инертного (MIG) или активного (MAG) защитного газа. Возможна сварка как черных, так и цветных металлов. Как правило, подача электрода (проволоки) осуществляется автоматически из мотка, находящегося в сварочном аппарате, поэтому варить такими аппаратами очень удобно. Минус: толщина электрода невысока и для сваривания толстостенных деталей такой способ неприменим. Зато для тонкостенных деталей этот метод не имеет равных по качеству шва. Для сварки же листов тоньше 1 мм это единственный применимый метод.

TIG. Сварка тугоплавким электродом в среде инертного газа. Применяется для сварки цветных металлов. Поскольку сам электрод не плавится, источником металла для шва обычно являются куски проволоки, вносимые в зону плавки. Плюс – возможность использования электродов разной толщины, что позволяет сваривать крупногабаритные детали.

Общие характеристики сварочных аппаратов.

Число фаз. Аппарат, рассчитанный на работу в промышленной трехфазной сети, будет невозможно использовать в домашних условиях. Исключение составляют некоторые модели сварочных трансформаторов, которые можно использовать в любой сети – просто нужно повернуть соответствующий переключатель.

Максимальный сварочный ток. Одна из важнейших характеристик аппарата – чем выше ток может дать аппарат, тем больший диаметр электрода можно в нем использовать и тем более толстый металл можно варить.

Ориентировочная таблица соответствий токов сварки.

Диаметр электрода Толщина металла Сварочный ток
1,6 1-2 25-50
2 2-3 40-80
3 3-4 80-160
4 4-6 120-200
5 6-8 180-250
6 10-24 220-320

Продолжительность включения ( продолжительность непрерывного включения, рабочий цикл). Начинка сварочных аппаратов подвержена перегреву, которым вентиляция аппарата зачастую не справляется. Поэтому зачастую непрерывная сварка невозможна. Обычно указывается в процентах от 10 минут для максимального рабочего тока. Так, ПВ 30% означает, что данный аппарат может работать на максимальном токе непрерывно 3 минуты, после чего ему требуется отдых в 7 минут. Впрочем, константой данный показатель не является – он может значительно меняться в зависимости от окружающей температуры.

Напряжение холостого хода – еще один немаловажная характеристика, показывающая, насколько легко будет этим аппаратом разжигать и поддерживать дугу. Для розжига дуги требуется повышенное (от 1,5 до 2раз) напряжение. Стандартами регламентировано максимальное напряжение сварки в 80В для переменного и 90В для постоянного тока, что в большинстве случаев является даже излишним. Но если у выбранной модели напряжение холостого хода ниже 40-50В, розжиг дуги может оказаться сопряжен с некоторыми трудностями.

Варианты выбора.

Если вам нужен неприхотливый аппарат, который можно долгое время использовать в любых климатических условиях, вы имеете возможность подключиться к мощной электросети и при этом вам неважна чистота шва или вы собираетесь варить только алюминиевые сплавы – выбирайте сварочный трансформатор. Он обойдется вам в 5000-17500 рублей.

Если, при сохранении требований к неприхотливости и надежности, вы желаете приобрести аппарат, которым без большого опыта и особых усилий можно делать чистые и ровные швы, обратите внимание на сварочные выпрямители. Такие представлены в ценовом диапазоне от 13000 до 19000 рублей.

Если вы желаете приобрести легкий и компактный сварочный аппарат, который можно использовать как в квартире, так и на даче, ваш выбор – инвертор. Следует только определиться с бюджетом: если вы планируете использовать аппарат «от случая к случаю» для разнообразных работ по дому – вам подойдет базовая модель с ценой в диапазоне от 5000 до 9000 рублей. Если же аппарат планируется использовать часто и подолгу, лучше обратить внимание на более «продвинутые» модели ценой от 9000 до 13000 рублей.

Читайте также:  Atiker Nicefast – газовое оборудование для автомобилей

Если вы профессионально занимаетесь кузовными работами или изготовлением металлоконструкций из тонкого цветного металла, вам пригодится полуавтомат, работающий по типу MIG/MAG. Они стоят от 12000 до 33000 рублей.

И наконец, если вы свариваете массивные конструкции из цветного металла или вам нужен универсальный аппарат, который может как варить тонкий алюминий, так и толстую сталь, обратите внимание на аппараты с типом сварки TIG. Кстати, большинство из них может работать и в режиме простой ручной сварки MMA. Цены на такие аппараты начинаются от 5000 рублей.

Источник



Сварочное оборудование — что это такое, виды оборудования для сварки, где применяется

Сварочное оборудование — что это такое, виды, особенностиВиды сварочного оборудованияСварочные выпрямителиКак сделать сварочный трансформатор своими…

  • Сварочное оборудование — что это такое, виды, особенности
  • Виды сварочного оборудования
  • Сварочные выпрямители
  • Как сделать сварочный трансформатор своими руками. Как рассчитать, намотка. Самодельный аппарат дуговой или контактной сварки
  • Сварочный трансформатор: устройство и принцип действия
  • Что выбрать: сварочный трансформатор или сварочный инвертор
  • Выпрямители сварочные
  • Ремонт сварочного инвертора своими руками

Сварочное оборудование — что это такое, виды, особенности

Сварка металлов применяется во многих отраслях промышленности, строительстве и даже в решении мелких бытовых вопросов. Чтобы сделать ровный шов, необходимо обладать навыками и оборудованием.
Сварочное оборудование – это все то, что необходимо сварщику для работы. Это и особые сварные устройства, и защитные элементы, и расходные материалы. Применяя все это, можно соединить большую часть металлов на молекулярном уровне. Конечное изделие получается прочным, и будет служить долго.
От типа сварного аппарата зависит технология сварки, которой должен владеть работник. Выбор способа сварки зависит от поставленной задачи.

Виды сварочного оборудования

Специалисты используют механизмы следующих разновидностей:

    1. Сварочные трансформаторы. Своеобразная классика среди сварочных аппаратов. Трансформатор – надежный и простой прибор. Работая им, можно соединять толстые стальные листы, ведь силы сварочного тока трансформатора для таких целей вполне достаточно. Трансформатор преобразуется напряжение сети в низкое. Сейчас инверторы встречаются намного чаще, чем трансформаторы. Тем не менее, бывалые сварщики по-прежнему ценят трансформаторы. Это оборудование используется для ручной дуговой сварки с электродами. Большой вес и немалые габариты, из-за которых с перемещением возникнут сложности, считаюся недостатками. Неопытные сварщики могут также столкнуться с нестабильным горением дуги.
    2. Сварочный инвертор. Сварочный аппарат нового поколения, с которым могут работать сварщики-новички. Компактность, много параметров и хороший выбор агрегатов на рынке — вот основные достоинства инвертора. Инверторы, которые предназначены для сварки в среде защитных газов, называют полуавтоматами. Функции «форсаж дуги», «горячий старт» и «антизалипание» есть почти во всех современных инверторах.
    3. Сварочные генераторы. Инвертором можно осуществить несложный ремонт и быстро приварить небольшую деталь, но без электроэнергии он полностью бесполезен. Бензиновый или дизельный генератор решает эту задачу, обеспечивая автономное электроснабжение, что актуально при строительных работах в той местности, где нет электрической сети. А сварочный агрегат – это генератор и сварочный аппарат в одном корпусе. То есть, для работы с оборудованием сварки необязательно наличие электросети. Прибор работает на одном топливе. Он недорогой и компактный, к тому же качество швов, получаемых при использование генераторов достаточно высокое. Но чтобы использовать аппарат в полной мере, потребуется купить выпрямитель.
    4. Сварочные выпрямители. Оборудование называют классикой сварного дела наравне с трансформаторами. Выпрямители преобразовывают переменный ток в постоянный, который затем используется для создания сварного шва. В этом и есть их особенность. Обычно оборудование такого типа состоит из силовой части и выпрямительного блока, а также защитных, пусковых и регулировочных элементов.
    5. Сварочные автоматы дуговой сварки. Достоинство выпрямителей – надежность и мощность. Отсутствие электроники снижает вероятность поломок. При желании такой аппарат можно собрать в домашних условиях.
    6. Сварочные автоматы. Автоматика позволяет значительно уменьшить трудовые затраты. Автомат также помогает работнику контролировать правильность создания шва. Электроды при автоматической сварке не требуются, вместо них используется присадочная проволока, которая подается автоматически в рабочую область.

Сварочные выпрямители

Принцип работы выпрямителей несложен. Сперва устройства снижает напряжение сети 380В до напряжения холостого хода, потом преобразует переменный ток в постоянный. Контролируемый сварочный ток может быть использован во время сварочных работ.
Главное отличие выпрямителя от трансформатора: первый использует для создания сварного шва постоянный ток, а трансформатор переменный. В остальных аспект оба вида сварочного оборудования можно назвать похожими. Некоторые сварщики даже утверждают, что выпрямитель – тот же трансформатор, только в применении более прост.
Достоинство выпрямителя – возможность эксплуатации в любых условиях. Тот же инвертор не предназначен для работы в грязи и пыли, а для выпрямителя такие обстоятельства значения не имеют. Также он отлично подходит для выполнения сложных сварочных работ, таких как сварка нержавеющей стали или цветных металлов.
В умелых руках дуга горит стабильно, что дает возможность делать ровные и аккуратные соединения. Большинство сварочных технологий могут быть использованы с выпрямителями: MMA, TIG, MIG или MAG. Еще один плюс – возможность, используя лишь один выпрямитель, создать несколько сварочных постов, что позволит одновременно работать нескольким специалистам.
Тем не менее, у выпрямителей можно выделить три существенных недостатка:

    1. Большой вес. Это часто не позволяет перемещать оборудование самостоятельно.
    2. Высокая стоимость дополнительных элементов. Сам выпрямитель стоит не очень много, но полный комплект всего необходимого оборудования может обойтись в немалую сумму. Также необходимо приготовиться к высоким затратам электроэнергии.
    3. Необходимость наличия определенной сноровки работника. Новичкам будет не очень комфортно работать с таким аппаратом, но зато после постоянной практики с выпрямителем начинающий специалист совладеет с любым сварным оборудованием.

Лучший выбор для домашнего пользования. Чаще всего они также оснащаются функциям подзарядки аккумулятора автомобиля. Иногда в комплектации встречаются приспособления для подачи проволоки, которая требуется при сварке MIG/MAG (полуавтомат). Такие приспособления для сварки не потребуют много электроэнергии. Они очень практичны. У таких аппаратов обычно есть три режима работы:

    1. Зарядка аккумуляторов (АКБ). Напряжение 12 или 24 В.
    2. Запуск автомобильного двигателя. Максимальный пусковой ток составляет 250 А для 12 В и 200 А для 24 В.
    3. Сварка. Ток регулируется от 30 до 180 А, коэффициент прерывистости работы современных сварочников измеряется в процентах. То есть коэффициент, равный 60%, означает, что дуга будет непрерывно гореть 6 минут из 10.

Большая часть сварочного оборудования имеет защиту от перегрузки и цифровые амперметры.

Как сделать сварочный трансформатор своими руками. Как рассчитать, намотка. Самодельный аппарат дуговой или контактной сварки

Если приобрести готовое заводское оборудование не получается, собрать сварочный аппарат можно и своими руками.
Трансформатор можно намотать и своими руками. Он представляет собой две индуктивно связанные обмотки: первичную и вторичную. Они размещаются в сердечнике из электротехнической стали, который служит магнитопроводом.
Как правило, самодельные агрегаты рассчитаны на силу тока в промежутке от 150 до 170 А. Они выдерживают напряжение в районе 50 В. Для бытовых нужд этих показателей более, чем достаточно. Если необходимы красивые ровные швы, лучше всего использовать электрода диаметром до 3 мм. Если хочется применять 4-мм и толще, то лучше собрать аппарат мощнее, ведь об аккуратных швах придется забыть.
Аппарат, собранный в кустарных условиях всегда будет допускать погрешность. Это нужно помнить перед расчетом намотки. Чтобы получить напряжение в 60 В и силу тока от 120 до 160 А, необходимо выбрать проволоку с сечением не меньше 4 кв. мм. Хороший вариант – 7 кв. мм. Использование такого провода убережет от перепадов напряжения. Первичная обмотка выполняется медными проводками диаметром в 3 мм. Оболочка их должна быть тканевой, но не полимерной. Во втором случае вероятность короткого замыкания при перегреве будет значительно выше.
Сердечник трансформатора собирается из пластин электротехнической стали толщиной от 0,35 до 0,55 мм. Пластины должны быть Г-образными. Они накладывают друг на друга, пока не будет получен сердечник нужной толщины. После этого его необходимо изолировать и можно приступать к созданию намотки.
Первичная намотка – 210 витков, вторичная – в районе 70. Закрепляются концы обмотки текстолитовой пластиной.

Сварочный трансформатор: устройство и принцип действия

Классический трансформатор состоит из:

    1. Первичной обмотки из изолированных проводов, на которые поступает электричество из сети.
    2. Вторичной неизолированной обмотки.
    3. Сердечника (замкнутого магнитопровода).
    4. Система подвеса элементов трансформатора.
    5. Система управления, контролирующая расположение обмоток и величину воздушного зазора между ними.
    6. Винт управления воздушным зазором.
    7. Рукоять управления винтом.

Сердечник трансформатора обеспечивает непосредственно трансформацию напряжения из сети до нужного уровня. Когда устройство подключается к сети, электричество сначала попадает на первичную обмотку, где создается магнитное поле за счет определенно размещенных витков. Далее, с учетом рассеивания, поле передается на вторичную обмотку, с витками, количество которых отличается. Расстояние между намотками определяет уровень напряжения: чем дальше они расположены, тем оно ниже. Так как вторичная обмотка одним концом выходит на электродержатель, туда подается уже необходимое напряжение.

Что выбрать: сварочный трансформатор или сварочный инвертор

Варить трансформатором намного сложнее, чем инвертором. Перейти с первого на второй элементарно, а вот освоить классику сварного оборудования начинающему сварщику будет трудно.
Цена аппарата также важна, как и цель, с которой он покупается. Трансформатор обойдется значительно дешевле инвертора. Выпрямитель не подойдет для домашнего пользования, а мощности сварочного аппарата с аккумулятором может быть недостаточно для организации работ на строительной площадке.
Проще говоря, инвертор подходит для работ со сложным оборудованием, где целесообразно создавать аккуратные швы. Например, при ремонте автомобилей или домашнего использования. Трансформаторы из-за их мощности обычно востребованы для «грубых» работ вроде строительства забора на даче или строительных площадках.

Выпрямители сварочные

Напряжения в домашних сетях 220В будет недостаточно выпрямителю. Для правильной работы большинства функций необходимо 380В (трехвазная промышленная электросеть). Это существенный недостаток выпрямителей.
Любому сварщику необходимо уметь правильно зажигать дугу. У выпрямителей нет функции, вроде форсажа дуги и горячего старта, поэтому начинающие сварщики могут не сразу совладать с выпрямителем.

Ремонт сварочного инвертора своими руками

Оборудование сварщика не застраховано от сбоев. Отремонтировать электронную плату управления инвертора сможет далеко не каждый. Также перед тем, как приступать к ремонту, обязательно определить настоящую причину поломки.
Бывает, что из строя выходят диодные мосты, транзисторы и другие микросхемы. Чтобы своими силами решить такую проблему, потребуются знания особенностей расположения элементов микросхемы.

Источник

Выбираем сварочный аппарат

Сварочные аппараты: виды и методы сварки

Что такое электросварка и зачем нужен сварочный аппарат – сегодня понимает каждый школьник. А вот какие процессы скрываются за сиянием электрической дуги – известно не каждому. Стоит остановиться на этом вопросе подробнее, потому что именно тонкостями сварочного процесса отличаются различные виды электросварки и, соответственно, виды сварочных аппаратов.

Основными участниками процесса являются:

  1. Сварочная ванна – участок расплавленного металла, при остывании которого образуется сварочный шов. При сваривании деталей необходимо, чтобы сварочная ванна находилась в непосредственном контакте с обеими деталями. Сварочную ванну необходимо обеспечить источником металла – как правило, металла свариваемых деталей для образования качественного шва недостаточно. Чаще всего источником металла служит плавящийся электрод, но в некоторых случаях используется дополнительный металл, например, обрезки проволоки, вносящиеся в область действия электрической дуги.
  2. Слой защитного газа. Расплавленный металл мгновенно вступает в реакцию с кислородом атмосферы, образуя пленку окислов. Наличие такой пленки многократно снижает качество шва, а то и вообще делает процесс сварки невозможным. Поэтому сварочную ванну необходимо защитить слоем инертного (не вступающего в реакцию с металлом) газа. Есть два метода формирования защитного слоя. В первом случае газ подается к точке сварки по шлангу из баллона, во втором случае – газ образуется при сгорании покрытия электрода.
  3. Электрическая дуга – участок ионизированного воздуха между катодом и анодом. Для образования качественного шва необходима стабильная дуга с определенной, соответствующей применяемому электроду, силой тока в ней. Если сила тока будет выше, металл электрода начнет гореть, если ниже – дуга погаснет.
  4. Катод и анод – положительный и отрицательный полюса, между которыми и возникает электрическая дуга. Чаще всего одним из полюсов является электрод сварочного аппарата, вторым – одна или обе свариваемые детали, ток на которые подается от сварочного аппарата с помощью зажима.
Читайте также:  Завод для производства медицинский оборудование

Все многообразие представленных на рынке сварочных аппаратов делится на несколько видов по способу сварки и по способу преобразования электроэнергии. По способу сварки разделяют MMA, MIG/MAG и TIG. По способу преобразования – сварочные трансформаторы, выпрямители и инверторы. Рассмотрим все эти виды подробнее.

Способ преобразования электроэнергии.

Сварочный трансформатор представляет собой простой силовой трансформатор, понижающий напряжение питающей сети с 220 (или с 380 – для трехфазного тока) до пригодных для сварки 50-90 вольт. Простота конструкции является залогом невысокой цены и надежности этого инструмента: он крайне неприхотлив, долговечен и надежен. Только сильная перегрузка (работа в режиме короткого замыкания) может вывести инструмент из строя. Но даже в этом случае (если в нем есть хотя бы минимальная защита от перегрева) его можно будет быстро отремонтировать своими силами.

Минусов у сварочного трансформатора тоже хватает: низкочастотный силовой трансформатор должен обладать солидным сердечником и иметь внушительное сечение проводов вторичной обмотки. И чем на больший ток рассчитан такой трансформатор, тем больше будут упомянутые величины, и, соответственно, вес трансформатора. Самые легкие модели будут весить от 20кг, при этом выдаваемый ими ток не позволит использовать электроды толщиной больше 4мм и сваривать крупные детали.

Регулировка выходного тока производится механически, перемещением по сердечнику вторичной обмотки (чем ближе вторичная обмотка к первичной, тем выше ток). Точность такой регулировки невысока, но большей для этого вида сварочных аппаратов и не требуется, поскольку на качество шва здесь точность установки тока влияет слабо. Главным минусом сварочных трансформаторов является переменный выходной ток: катод и анод меняются местами с частотой 50Гц, поэтому дуга «мерцает», скачет по свариваемому материалу и в целом нестабильна. Это сильно усложняет сварку, делает практически невозможным создание тонких аккуратных сварных швов и требует от сварщика большого опыта и хорошей реакции. Впрочем, в одном-единственном случае этот минус обращается в плюс: варить алюминиевые сплавы рекомендуется именно переменным током.

Кроме вышеперечисленного, трансформатор создает большую нагрузку на питающую сеть. Если вы подключаете трансформатор к промышленной трехфазной сети 380В, об этом можно не беспокоиться. А вот включить трансформатор в розетку в многоквартирном доме, возможно, просто не получится — выбьет вводной автомат, поскольку многие такие сети рассчитаны на единовременное подключение нагрузки не более 5кВА. Даже сеть на такие нагрузки и рассчитана – соседи будут смотреть на вас косо, поскольку с началом сварки во всем доме начнет выключаться бытовая техника, и «заморгают» лампочки. Владельцы дачных участков и хозяева частных домов наверняка тоже знакомы с этим явлением: замерцали лампочки и защелкали реле стабилизаторов – значит, сосед занялся сваркой.

Еще один минус: выходной ток и напряжение сварочного трансформатора сильно зависят от характеристик входного напряжения. Если оно ниже стандарта, ток на выходе также будет ниже ожидаемого. А если входное напряжение «скачет» (например, сосед как раз в это время тоже решил что-то приварить) – варить не получится вообще.

Сварочные выпрямители, фактически, являются теми же трансформаторами, но с дополнительным выпрямителем на силовых полупроводниковых элементах. В результате на выходе выпрямителя получается постоянный ток, обеспечивающий высокое качество шва и удобство сварки. На случай если вдруг потребуется варить переменным током, выпрямитель обычно имеет и такой выход. Сохранив надежность и неприхотливость сварочных трансформаторов, выпрямители обладают все теми же минусами: большой вес, большая нагрузка на сеть, зависимость от входного напряжения. Кроме того, выпрямители заметно дороже трансформаторов.

Сварочные инверторы. В этих аппаратах сначала производится частотное преобразование: частота входного напряжения повышается до десятков килогерц, затем, компактным высокочастотным трансформатором, производится снижение напряжения до 50-90 Вольт. Далее напряжение стабилизируется и выпрямляется. В результате на электроды поступает стабильный постоянный ток, напряжение и сила которого практически не зависят от характеристик входного напряжения (впрочем, до определенных пределов – при сильном падении входного напряжения электроника инвертора просто откажется работать). КПД инверторов очень высок и не зависит от используемой силы тока. Поэтому, если не применять толстые (5-6мм) электроды, можно спокойно, не опасаясь гнева соседей и выбивания автоматов, варить, запитав инвертор от любой розетки.

Инверторы компактны, вес их невелик и неудивительно, что в сравнении с ними выпрямители и, тем более, трансформаторы выглядят довольно непривлекательно.

Раньше основным недостатком инверторов была высокая цена, но большой спрос на этот вид сварочных аппаратов сделал свое дело и сегодня простой инвертор китайского производства стоит даже дешевле среднего трансформатора. Впрочем, в этом случае, гнаться за дешевизной не стоит: электронная начинка инверторов сложна, боится пыли и влаги, а при выходе из строя зачастую неремонтопригодна. Покупка дешевого инвертора от малоизвестного производителя связана с высоким риском скорого его выброса на свалку. Тем более что дорогие модели могут обладать некоторыми дополнительными – и совсем небесполезными – опциями. Поскольку весь процесс преобразования в инверторах управляется электроникой, возможности по контролю сварочных процессов в этих аппаратах значительно возрастают.

Способ сварки.

MMA. Ручная сварка плавящимся штучным электродом, покрытым обмазкой. Обмазка при сгорании образует шлако-газовую защиту шва, затрудняя доступ кислорода к сварочной ванне. Плюсами этого метода является его простота и возможность использования электродов любой толщины. Минус: шлак хрупок и подвержен окислению и после остывания сварочной ванны необходимо счистить. Если шов делается в несколько проходов, шлак необходимо счищать после каждого прохода, иначе прочность шва упадет в разы. Различают MMADC и MMAAC виды сварок – постоянным и переменным током соответственно. При выборе электродов на это следует обратить внимание: варить «неправильными» электродами может оказаться сложно или даже вообще невозможно. Также пристальное внимание на выбор электрода надо обратить при сварке металлов, отличных от железа – может потребоваться специальный электрод.

MIG/MAG. Сварка плавящимся электродом в среде инертного (MIG) или активного (MAG) защитного газа. Возможна сварка как черных, так и цветных металлов. Как правило, подача электрода (проволоки) осуществляется автоматически из мотка, находящегося в сварочном аппарате, поэтому варить такими аппаратами очень удобно. Минус: толщина электрода невысока и для сваривания толстостенных деталей такой способ неприменим. Зато для тонкостенных деталей этот метод не имеет равных по качеству шва. Для сварки же листов тоньше 1 мм это единственный применимый метод.

TIG. Сварка тугоплавким электродом в среде инертного газа. Применяется для сварки цветных металлов. Поскольку сам электрод не плавится, источником металла для шва обычно являются куски проволоки, вносимые в зону плавки. Плюс – возможность использования электродов разной толщины, что позволяет сваривать крупногабаритные детали.

Общие характеристики сварочных аппаратов.

Число фаз. Аппарат, рассчитанный на работу в промышленной трехфазной сети, будет невозможно использовать в домашних условиях. Исключение составляют некоторые модели сварочных трансформаторов, которые можно использовать в любой сети – просто нужно повернуть соответствующий переключатель.

Максимальный сварочный ток. Одна из важнейших характеристик аппарата – чем выше ток может дать аппарат, тем больший диаметр электрода можно в нем использовать и тем более толстый металл можно варить.

Ориентировочная таблица соответствий токов сварки.

Диаметр электрода Толщина металла Сварочный ток
1,6 1-2 25-50
2 2-3 40-80
3 3-4 80-160
4 4-6 120-200
5 6-8 180-250
6 10-24 220-320

Продолжительность включения ( продолжительность непрерывного включения, рабочий цикл). Начинка сварочных аппаратов подвержена перегреву, которым вентиляция аппарата зачастую не справляется. Поэтому зачастую непрерывная сварка невозможна. Обычно указывается в процентах от 10 минут для максимального рабочего тока. Так, ПВ 30% означает, что данный аппарат может работать на максимальном токе непрерывно 3 минуты, после чего ему требуется отдых в 7 минут. Впрочем, константой данный показатель не является – он может значительно меняться в зависимости от окружающей температуры.

Напряжение холостого хода – еще один немаловажная характеристика, показывающая, насколько легко будет этим аппаратом разжигать и поддерживать дугу. Для розжига дуги требуется повышенное (от 1,5 до 2раз) напряжение. Стандартами регламентировано максимальное напряжение сварки в 80В для переменного и 90В для постоянного тока, что в большинстве случаев является даже излишним. Но если у выбранной модели напряжение холостого хода ниже 40-50В, розжиг дуги может оказаться сопряжен с некоторыми трудностями.

Варианты выбора.

Если вам нужен неприхотливый аппарат, который можно долгое время использовать в любых климатических условиях, вы имеете возможность подключиться к мощной электросети и при этом вам неважна чистота шва или вы собираетесь варить только алюминиевые сплавы – выбирайте сварочный трансформатор. Он обойдется вам в 5000-17500 рублей.

Если, при сохранении требований к неприхотливости и надежности, вы желаете приобрести аппарат, которым без большого опыта и особых усилий можно делать чистые и ровные швы, обратите внимание на сварочные выпрямители. Такие представлены в ценовом диапазоне от 13000 до 19000 рублей.

Если вы желаете приобрести легкий и компактный сварочный аппарат, который можно использовать как в квартире, так и на даче, ваш выбор – инвертор. Следует только определиться с бюджетом: если вы планируете использовать аппарат «от случая к случаю» для разнообразных работ по дому – вам подойдет базовая модель с ценой в диапазоне от 5000 до 9000 рублей. Если же аппарат планируется использовать часто и подолгу, лучше обратить внимание на более «продвинутые» модели ценой от 9000 до 13000 рублей.

Если вы профессионально занимаетесь кузовными работами или изготовлением металлоконструкций из тонкого цветного металла, вам пригодится полуавтомат, работающий по типу MIG/MAG. Они стоят от 12000 до 33000 рублей.

И наконец, если вы свариваете массивные конструкции из цветного металла или вам нужен универсальный аппарат, который может как варить тонкий алюминий, так и толстую сталь, обратите внимание на аппараты с типом сварки TIG. Кстати, большинство из них может работать и в режиме простой ручной сварки MMA. Цены на такие аппараты начинаются от 5000 рублей.

Источник