Які бувають зварювальні апарати? Види і принцип роботи

1. Трансформатори
2. Випрямлячі
3. напівавтомати
4. Інвертори
5. Аргонодуговой зварювальний апарат
6. Апарат для точкового зварювання
7. Апарат для газового різання і зварювання
8. плазмова зварювання

Сварка, як вид з'єднання металевих елементів, набула масового поширення трохи більше століття тому. Однак сьогодні застосовується в багатьох сферах діяльності, від виробництва електроніки до будівництва гігантських конструкцій. Оскільки склад використовуваних при цьому металів буває досить різноманітним, для отримання надійних зварювальних швів було придумано і реалізовано безліч видів обладнання. Найбільш популярними серед них є зварювальні апарати. Розглянемо, які бувають зварювальні апарати, види, плюси і мінуси кожного.

Трансформатори

Трансформатор є найбільш традиційним видом електричного зварювального апарату. Одночасно він один з найпростіших за конструкцією. Основним елементом конструкції цього типу сварочніка служить понижуючий трансформатор, що перетворює напругу електромережі до значення, необхідного для зварювання. Сила струму при цьому змінюється за допомогою різних методик, найбільш відомий - зміщення однієї обмотки щодо другої. У міру зміни проміжку між обмотками змінюється струм.

особливістю зварювальних трансформаторів вважається змінний струм на виході, що призводить до помітного розбризкування металу і погіршення якості швів. Щоб проводити зварювання кольорових металів, підвищити якість горіння дуги, в структуру апарату потрібно додавати достатньо масивні і громіздкі компоненти. Основний елемент - трансформатор - також не відрізняється компактністю і малою вагою. При використанні апарату для виробництва серйозних робіт необхідні специфічні (для змінного струму) електроди і чималий досвід зварника.

ККД приладу досить високий, досягає 90%, однак частина енергії витрачається на нагрів. Охолодження здійснюється за допомогою вентиляторів різної потужності, оскільки потрібно охолоджувати агрегат вагою в кілька десятків, а іноді й сотень кілограмів. Застосування цього виду зварювальних апаратів сьогодні скорочується, але вони все ж користуються попитом, через низьку вартості, надійності і довговічності. Використовуються трансформатори для зварювання низьколегованих типів сталі.

Випрямлячі

Зварювальні випрямлячі можна вважати удосконаленням апаратів-трансформаторів. У зварювальних швах, отриманих за допомогою випрямлячів, практично виключені ті вади, що обумовлені застосуванням змінного струму. Пристрої, крім понижуючого трансформатора, мають в конструкції діодний блок (випрямляч), елементи регулювання, запуску і захисту. Змінний струм не тільки змінює напругу, але і перетворюється в постійний. Це дає можливість отримати рівну, стійку дугу. Відповідно, знижується розбризкування металу, шов виходить більш якісним. Працювати можна будь-якими електродами.

Розширюється також сфера використання сварочніка - можна з'єднувати не тільки низьколеговані «чорні» стали, але і кольорові метали, нержавійку, чавун (застосовуючи відповідні електроди). Оскільки постійний струм має полярністю, не слід про це забувати - при підключенні електродів цьому параметр слід врахувати. Деякі зварювальні роботи цілеспрямовано виконуються на зворотній полярності (зварювання алюмінію).

Багато виробників сьогодні знижують виготовлення цього виду побутових апаратів. Якщо ж говорити про професійний використанні, вони до сих пір використовуються досить широко. Недоліками можна вважати велику вагу, необхідність роботи кваліфікованого зварника, серйозну «осідання» напруги в електромережі в процесі зварювання. Переваги - невисока ціна, надійність і непогану якість шва.

напівавтомати

Напівавтоматичні зварювальні апарати в середовищі інертних або активних газів, або просто напівавтомати - пристрої більш складні, ніж трансформатори або випрямлячі. Однак у використанні більш зручні. Часто застосовуються при кузовному ремонті автомобілів, досить широко використовуються в побуті, приватному домогосподарстві.

Конструкція складається з наступних компонентів:

• трансформатора;
• випрямляча;
• приводу, що подає дріт;
• газового балона;
• рукава з пальником.

Зварювання деталей здійснюється плавиться в електричній дузі дротом, яка в процесі розташована в середовищі захисного газу. Регулювання струму здійснюється найчастіше поступово, схильна до зміни також швидкість подачі дроту. Співвідношенням цих параметрів встановлюється необхідний режим робіт.

Різні моделі напівавтоматів працюють:

• тільки з газом;
• з газом або без газу (перемикається);
• тільки без газу.

Якщо робота проводиться без газу, застосовується спеціальна дріт (флюсова). Відрізняється від звичайної флюсова дріт тим, що в її склад, крім металу, включається флюс. При горінні складових флюсу утворюється хмара захисного газу, який запобігає окисленню зварної ванни повітрям. Крім того, активні елементи складу флюсу надають металу потрібні параметри, дуга стає більш стабільною. При цьому не потрібен газовий балон, що зручно, проте сама дріт істотно дорожче.

При роботі з різними металами використовують різний газ - вуглекислий при зварюванні заліза, суміш аргону і вуглекислоти, якщо працюють зі сталлю, при зварюванні алюмінію - аргон. Газові балони слід застосовувати промислові або фірмові.

Напівавтомати відрізняються високою продуктивністю, дають прекрасний якісний шов на різних металах. Недоліками можна відзначити розбризкування металу і велика витрата матеріалів на угар.

Інвертори

Апарати цього типу називають також імпульсними. Сьогодні зварювальні інвертори вважаються одними з найбільш поширених апаратів через свого невеликого ваги і загальнодоступності. І якщо ще років 10 назад інвертори були дороги і не дуже надійні, то зараз ці недоліки усунуті. Використання инверторной методики дає сьогодні зменшення розмірів трансформатора, підвищення якісних властивостей дуги, оптимізації ККД, зниження розбризкування металу при зварюванні.

Зварювальний інвертор складається з силового трансформатора, призначенням якого є зниження напруги до потрібної величини, блоку електросхем і дроселя-стабілізатора, потрібного для мінімізації пульсацій струму.

Напруга живильної мережі подається в инвертор на випрямляч, на виході якого блок схем трансформує постійний струм в змінний, що володіє високою частотою. Цей, отриманий на виході силового блоку, змінний струм подається на зварювальний трансформатор високої частоти, більш компактний і легкий, ніж звичайний мережевий перетворювач. Напруга на виході зварювального трансформатора знову випрямляється і подається на дугу.

Аргонодуговой зварювальний апарат

Цей вид обладнання для зварювання використовує спеціальні плавляться електроди з вольфраму, газом для захисту служить гелій або аргон.

Аргонодуговой апарат з використанням вольфрамового електрода містить наступні компоненти:

• джерело, що забезпечує отримання постійного або змінного зварювального струму;
• пристосування регуляції для роботи зі струмом;
• комплект пальників для застосування з різними напругами;
• керуюча схема, що забезпечує координацію циклу зварювання і захист;
• стабілізуючий пристрій для збудження, а також вирівнювання дуги.

Агрегати цього виду застосовують, якщо є необхідність в якісній зварюванні кольорових металів.

Апарат для точкового зварювання

Сварка точковим способом є одним з видів контактних сварок термомеханічного класу. Сам процес складається з декількох моментів. Для початку деталі, складені необхідним чином, поміщаються між електродами і стискаються один з одним, після чого нагріваються до моменту досягнення пластичності і спільно деформуються. Швидкість зварювання в умовах заводу - до 10 точок в секунду.

Деталі розігріваються за допомогою миттєвого (0,01-0,1 сек.) Імпульсу струму зварювання. Цей швидкий імпульс дає можливість досягти розігріву металу до розплавлення, що призводить до виникнення об'єднаної для обох деталей рідкої зони. Після припинення дії струму деталі як і раніше суміщені, притиснуті один до одного до зниження температури і затвердіння розплавленої точки. Стиснення деталей припиняється з затримкою за часом, для створення умов кращої кристалізації металу.

Перевагами точкового зварювання можна виділити економічність, надійність і міцність шва, простоту досягнення автоматизації. На жаль, подібного виду зварювальний шов не має герметичністю, що обмежує сферу його використання.

Апарат для газового різання і зварювання

Газове зварювання передбачає нагрів деталі до розплаву полум'ям високої температури. При цьому застосовуються горючі гази - водень, природний газ, ацетилен. Відмітною властивістю цих газів є гарне горіння на повітрі. Найчастіше в газозварювальних апаратах використовують ацетилен, легко отримується за допомогою карбіду кальцію і води. Температура горіння цього газу 3200-3400 ° C.

Переваги газового зварювання і різання металів:

1. Нескладна технологія.
2. Не потрібно доступ до електричної мережі, немає необхідності у використанні електричного струму.
3. Устаткування, на базі якого виконується зварювання, досить нескладно.

Слід, однак, відзначити, що газове зварювання не забезпечить високу швидкість робіт і продуктивність, адже виконується лише вручну.

Серйозна увага при газовому зварюванні приділяється підготовці деталей, регулювання потужності пальника, установці її в потрібне положення.

плазмова зварювання

Плазмова зварювання (різання) металів - операція, в ході якої відбувається розплавлення металу потоком плазми. Плазма - це газ, в складі якого містяться заряджені частинки, які проводять електричний струм. Газ іонізується шляхом нагрівання дугою, що виходить з плазмотрона. Чим вищу температуру матиме газ, тим вище іонізація. Температура дуги в апаратах плазмового зварювання досягає десятків тисяч градусів.

Технологія така: до пальника в швидкому темпі подається газ і електричний струм для формування дуги. Різка відбувається не тільки через розплавлення металу, а й за рахунок того, що швидкісний іонізований потік вимиває метал із зони дії плазми.

Крім знання того, які бувають зварювальні апарати, при виборі слід враховувати потреби користувача. І якщо в автомайстерні або на виробництві може знадобитися професійний апарат, то для побутових потреб достатньо недорогого приладу.