Інструменти - Вибираємо зварювальний апарат

1. Зварювальні апарати: види і методи зварювання Що таке електрозварювання і навіщо потрібен зварювальний...
2. Спосіб зварювання.
3. Загальні характеристики зварювальних апаратів.
4. Варіанти вибору.

Зварювальні апарати: види і методи зварювання

Що таке електрозварювання і навіщо потрібен зварювальний апарат - сьогодні розуміє кожен школяр. А ось які процеси ховаються за сяйвом електричної дуги - відомо не кожному. Варто зупинитися на цьому питанні докладніше, тому що саме тонкощами зварювального процесу відрізняються різні види електрозварювання і, відповідно, види зварювальних апаратів.
Основними учасниками процесу є:

1. Зварювальний ванна - ділянку розплавленого металу, при охолодженні якого утворюється зварювальний шов. При зварюванні деталей необхідно, щоб зварювальний ванна знаходилася в безпосередньому контакті з обома деталями. Зварювальну ванну необхідно забезпечити джерелом металу - як правило, металу деталей, що зварюються для освіти якісного шва недостатньо. Найчастіше джерелом металу служить плавиться електрод, але в деяких випадках використовується додатковий метал, наприклад, обрізки дроту, що вносяться в область дії електричної дуги. [/ *]
   
2. Шар захисного газу. Розплавлений метал миттєво вступає в реакцію з киснем атмосфери, утворюючи плівку окислів. Наявність такої плівки багаторазово знижує якість шва, а то і взагалі робить процес зварювання неможливим. Тому зварювальну ванну необхідно захистити шаром інертного (який не вступає в реакцію з металом) газу. Є два методи формування захисного шару. У першому випадку газ подається до точки зварювання по шлангу з балона, у другому випадку - газ утворюється при згорянні покриття електрода. [/ *]
   
3. Електрична дуга - ділянку іонізованого повітря між катодом і анодом. Для освіти якісного шва необхідна стабільна дуга з певною, що відповідає вживаному електроду, силою струму в ній. Якщо сила струму буде вище, метал електрода почне горіти, якщо нижче - дуга згасне. [/ *]
   
4. Катод і анод - позитивний і негативний полюси, між якими і виникає електрична дуга. Найчастіше одним з полюсів є електрод зварювального апарату, другим - одна або обидві деталі, що зварюються, ток на які подається від зварювального апарату за допомогою затиску. [/ *]

Все різноманіття представлених на ринку зварювальних апаратів ділиться на кілька видів за способом зварювання і за способом перетворення електроенергії. За способом зварювання поділяють MMA, MIG / MAG і TIG. За способом перетворення - зварювальні трансформатори, випрямлячі та інвертори. Розглянемо всі ці види докладніше.

Спосіб перетворення електроенергії.

являє собою простий силовий трансформатор, що знижує напругу мережі живлення з 220 (або з 380 - для трифазного струму) до придатних для зварювання 50-90 вольт. Простота конструкції є запорукою невисокої ціни і надійності цього інструменту: він вкрай невибагливий, довговічний і надійний. Тільки сильна перевантаження (робота в режимі короткого замикання) може вивести інструмент з ладу. Але навіть в цьому випадку (якщо в ньому є хоча б мінімальна захист від перегріву) його можна буде швидко відремонтувати своїми силами.

Мінусів у зварювального трансформатора теж вистачає: низькочастотний силовий трансформатор повинен володіти солідним сердечником і мати значну перетин проводів вторинної обмотки. І чим на більший струм розрахований такий трансформатор, тим більше будуть згадані величини, і, відповідно, вага трансформатора. Найлегші моделі будуть важити від 20кг, при цьому видається ними струм не дозволить використовувати електроди товщиною більше 4 мм і зварювати великі деталі.

Регулювання вихідного струму проводиться механічно, переміщенням по сердечнику вторинної обмотки (чим ближче вторинна обмотка до первинної, тим вище струм). Точність такого регулювання невисока, але більшою для цього виду зварювальних апаратів і не потрібно, оскільки на якість шва тут точність установки струму впливає слабо. Головним мінусом зварювальних трансформаторів є змінний вихідний струм: катод і анод міняються місцями з частотою 50 Гц, тому дуга «мерехтить», скаче по зварювального матеріалу і в цілому нестабільна. Це сильно ускладнює зварювання, робить практично неможливим створення тонких акуратних зварних швів і вимагає від зварника великого досвіду і хорошої реакції. Втім, в одному-єдиному випадку цей мінус звертається в плюс: варити алюмінієві сплави рекомендується саме змінним струмом.

Крім перерахованого вище, трансформатор створює велике навантаження на мережу живлення. Якщо ви підключаєте трансформатор до промислової трифазної мережі 380В, про це можна не турбуватися. А ось включити трансформатор в розетку в багатоквартирному будинку, можливо, просто не вийде - виб'є вступної автомат, оскільки багато такі мережі розраховані на одноразове підключення навантаження не більше 5кВА. Навіть мережу на такі навантаження і розрахована - сусіди будуть дивитися на вас косо, оскільки з початком зварювання у всьому будинку почне вимикатися побутова техніка, і «закліпав» лампочки. Власники дачних ділянок і господарі приватних будинків напевно теж знайомі з цим явищем: замерехтіли лампочки і заклацали реле стабілізаторів - значить, сусід зайнявся зварюванням.

Ще один мінус: вихідний струм і напруга зварювального трансформатора сильно залежать від характеристик вхідного напруги. Якщо воно нижче стандарту, ток на виході також буде нижче очікуваного. А якщо вхідна напруга «скаче» (наприклад, сусід якраз в цей час теж вирішив щось приварити) - варити не вийде взагалі.

Зварювальні випрямлячі,

фактично, є тими ж трансформаторами, але з додатковим випрямлячем на силових напівпровідникових елементах. В результаті на виході випрямляча виходить постійний струм, що забезпечує високу якість шва і зручність зварювання. На випадок якщо раптом буде потрібно варити змінним струмом, випрямляч зазвичай має і такий вихід. Зберігши надійність і невибагливість зварювальних трансформаторів, випрямлячі мають все тими ж мінусами: велику вагу, велике навантаження на мережу, залежність від вхідної напруги. Крім того, випрямлячі помітно дорожче трансформаторів. Зварювальні інвертори. У цих апаратах спочатку проводиться частотне перетворення: частота вхідної напруги підвищується до десятків кілогерц, потім, компактним високочастотним трансформатором, здійснюється зниження напруги до 50-90 Вольт. Далі напруга стабілізується і випрямляється. В результаті на електроди надходить стабільний постійний струм, напруга і сила якого практично не залежать від характеристик вхідного напруги (втім, до певних меж - при сильному падінні вхідної напруги електроніка інвертора просто відмовиться працювати). ККД інверторів дуже високий і не залежить від використовуваної сили струму. Тому, якщо не застосовувати товсті (5-6мм) електроди, можна спокійно, не побоюючись гніву сусідів і вибивання автоматів, варити, живити інвертор від будь-якої розетки.

Інвертори компактні, вага їх невеликий і не дивно, що в порівнянні з ними випрямлячі і, тим більше, трансформатори виглядають досить непривабливо.

Раніше основним недоліком інверторів була висока ціна, але великий попит на цей вид зварювальних апаратів зробив свою справу і сьогодні простий інвертор китайського виробництва коштує навіть дешевше середнього трансформатора. Втім, в цьому випадку, гнатися за дешевизною не варто: електронна начинка інверторів складна, боїться пилу і вологи, а при виході з ладу найчастіше неремонтоздатність. Купівля дешевого інвертора від маловідомого виробника пов'язана з високим ризиком швидкого його викиду на смітник. Тим більше що дорогі моделі можуть володіти деякими додатковими - і зовсім недаремними - опціями. Оскільки весь процес перетворення в інверторах управляється електронікою, можливості по контролю зварювальних процесів в цих апаратах значно зростають.

Спосіб зварювання.

Ручне зварювання плавиться штучним електродом, покритим обмазкою. Обмазка при згорянні утворює шлако-газову захист шва, ускладнюючи доступ кисню до зварювальної ванні. Плюсами цього методу є його простота і можливість використання електродів будь-якої товщини. Мінус: шлак крихкий і схильний до окислення і після охолодження зварювальної ванни необхідно зчистити. Якщо шов робиться в кілька проходів, шлак необхідно зчищати після кожного проходу, інакше міцність шва впаде в рази. Розрізняють MMADC і MMAAC види сварок - постійним і змінним струмом відповідно. При виборі електродів на це слід звернути увагу: варити «неправильними» електродами може виявитися складно або навіть взагалі неможливо. Також пильну увагу на вибір електрода треба звернути при зварюванні металів, відмінних від заліза - може знадобитися спеціальний електрод. MIG / MAG. Зварювання плавиться в середовищі інертного (MIG) або активного (MAG) захисного газу. Можлива сварка як чорних, так і кольорових металів. Як правило, подача електрода (дроту) здійснюється автоматично з мотка, що знаходиться в зварювальному апараті, тому варити такими апаратами дуже зручно. Мінус: товщина електрода невисока і для зварювання товстостінних деталей такої спосіб непридатний. Зате для тонкостінних деталей цей метод не має рівних за якістю шва. Для зварювання же листів тонше 1 мм це єдиний застосовний метод. TIG. Сварка тугоплавким електродом в середовищі інертного газу. Застосовується для зварювання кольорових металів. Оскільки сам електрод НЕ плавиться, джерелом металу для шва зазвичай є шматки дроту, що вносяться до зону плавки. Плюс - можливість використання електродів різної товщини, що дозволяє зварювати великогабаритні деталі.

Загальні характеристики зварювальних апаратів.

Апарат, розрахований на роботу в промисловій трифазної мережі, буде неможливо використовувати в домашніх умовах. Виняток становлять деякі моделі зварювальних трансформаторів, які можна використовувати в будь-якій мережі - просто потрібно повернути відповідну опцію.

Максимальний зварювальний струм. Одна з найважливіших характеристик апарату - чим вище струм може дати апарат, тим більший діаметр електрода можна в ньому використовувати і тим більше товстий метал можна варити.

Орієнтовна таблиця відповідностей струмів зварювання.

Діаметр електрода Товщина металу Зварювальний струм 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

Тривалість включення (тривалість безперервного включення, робочий цикл). Начинка зварювальних апаратів схильна до перегріву, яким вентиляція апарату часто не справляється. Тому найчастіше безперервна зварювання неможлива. Зазвичай вказується в процентах від 10 хвилин для максимального робочого струму. Так, ПВ 30% означає, що даний апарат може працювати на максимальному струмі безперервно 3 хвилини, після чого йому потрібен відпочинок в 7 хвилин. Втім, константою даний показник не є - він може значно змінюватися в залежності від навколишньої температури.

Напруга холостого ходу - ще один важлива характеристика, що показує, наскільки легко буде цим апаратом розпалювати і підтримувати дугу. Для розпалювання дуги потрібна підвищена (від 1,5 до 2 рази) напруга. Стандартами регламентовано максимальна напруга зварювання в 80В для змінного і 90В для постійного струму, що в більшості випадків є навіть зайвим. Але якщо у вибраній моделі напруга холостого ходу нижче 40-50В, розпал дуги може виявитися пов'язаний з деякими труднощами.

Варіанти вибору.

Якщо вам потрібен невибагливий апарат, який можна довгий час використовувати в будь-яких кліматичних умовах, ви маєте можливість підключитися до потужної електромережі і при цьому вам неважлива чистота шва або ви збираєтеся варити тільки алюмінієві сплави - вибирайте зварювальний трансформатор . Він обійдеться вам в 5000-17500 рублів.

Якщо, при збереженні вимог до невибагливості і надійності, ви бажаєте придбати апарат, яким без великого досвіду і особливих зусиль можна робити чисті і рівні шви, зверніть увагу на зварювальні випрямлячі . Такі представлені в ціновому діапазоні від 13000 до 19000 рублів.

Якщо ви бажаєте придбати легкий і компактний зварювальний апарат, який можна використовувати як в квартирі, так і на дачі, ваш вибір - інвертор. Слід тільки визначитися з бюджетом: якщо ви плануєте використовувати апарат «від випадку до випадку» для різноманітних робіт по дому - вам підійде базова модель з ціною в діапазоні від 5000 до 9000 рублів. Якщо ж апарат планується використовувати часто й подовгу, краще звернути увагу на більш "просунуті" моделі ціною від 9000 до 13000 рублів.

Якщо ви професійно займаєтеся кузовними роботами або виготовленням металоконструкцій з тонкого кольорового металу, вам стане в нагоді напівавтомат , Що працює по типу MIG / MAG. Вони коштують від 12000 до 33000 рублів.

І нарешті, якщо ви зварюєте масивні конструкції з кольорового металу або вам потрібен універсальний апарат, який може як варити тонкий алюміній, так і товсту сталь, зверніть увагу на апарати з типом зварювання TIG. До речі, більшість з них може працювати і в режимі простої ручного зварювання MMA. Ціни на такі апарати починаються від 5000 рублів.

20643

0