Разновидности сварочных аппаратов и их применение
Сварка – это одна из самых прочных разновидностей соединения различных металлических деталей и конструкций: он применяется во всех сферах жизнедеятельности, начиная от бытовых нужд, заканчивая легкой и тяжелой промышленностью. Если вам приходится сваривать в первый раз – хорошо приготовьтесь к этому делу теоретически, поскольку существует большой выбор как техник сварки, так и сварочных аппаратов, и мы о них расскажем.
Сварочные аппараты: виды и типы
Рассказываем о том, какие типы сварочных аппаратов существуют и какие у них преимущества.
Сварочные трансформаторы
Самый распространенный тип сварочных аппаратов: это связано с простотой его конструкции и дешевизной на рынке. В его основе лежит понижающий трансформатор, преобразовывающий напряжение от сети, идущей от розетки, в сварочный ток. Электрод получает переменный ток, а трансформация обеспечивается смещением обмоток. Данный тип сварочных аппаратов работает под напряжением в 220 и 380 вольт, либо по силе тока. Бытовые трансформаторы имеют максимальную силу в 200 ампер, в то время как профессиональные модели имеют мощь более чем в 300 ампер. Электрод также варьируется в зависимости от модели трансформатора, размер составляет 2-5 миллиметров. КПД около 80% - средняя мощность среди всех видов.
Данные аппараты весьма неприхотливы, их конструкция проста и надежна, следовательно, их можно починить в домашних условиях. Сваривать им тоже несложно, им легко научиться работать. Однако, у них есть несколько слабых сторон:
- Сварочная дуга не отличается стабильностью;
- Металл разбрызгивается;
- В лучшем случае, среднее качество сварного шва, что обусловлено самим аппаратом, а не квалификацией сварщика;
- Данные аппараты не выдерживают перепады напряжения;
- Аппараты большие и громоздкие, их сложно транспортировать.
Сварочные выпрямители
Этот тип является похожим по принципу с трансформатором, однако имеет более сложную сборку, и, соответственно, цену. В выпрямителях переменный ток трансформируется в постоянный, что создает более стабильную сварочную дугу и делает сварку более качественной. Выпрямители популярны не меньше предыдущего варианта и подходят для нержавеющих металлов. Также данный аппарат имеет больший выбор электродов. Преимущества:
- Высокий КПД при меньшем расходе энергии;
- Простой в освоении аппарат;
- Стабильная сварочная дуга;
- Минимальные брызги во время сварки;
- Возможность работы с цветметом и нержавейкой;
- Надежность сборки.
Недостатки
- Тяжелый и громоздкий аппарат;
- Проскакивают просадки напряжения;
- Относительно высокая цена;
- Чувствительность к перепадам.
Сварочные инверторы
Также применяются в бытовых условиях, но и среди профи его используют довольно часто. Эти устройства гораздо более эргономичны предыдущих типов, и имеют добротный КПД 90% и более. Этот аппарат преобразовывает переменный ток в постоянный, который, в свою очередь, проходя через инверторный блок, преображается обратно в переменный, но с более высокой частотой. Далее, высокочастотный ток проходит через понижающий трансформатор, который снижает его напряжение, увеличивая силу тока. Потом он снова проходит через выпрямитель, преобразуя ток в постоянный. Фактически, ток несколько раз преобразовывается, меняя частоты.
Данный тип отличается следующими преимуществами:
- Эргономичность и небольшой вес;
- Гибкая настройка под разные методики и металлы;
- Крайне высокий КПД;
- Стабильная сварочная электрическая дуга;
- Совместим с любыми электродами.
Недостатки:
- Высокая стоимость;
- Чувствительность к грязи, слабость к температурным изменениям;
- Требовательный к условиям использования аппарат, который невозможно починить дома из-за сложной сборки.
Сварочные полуавтоматы
Самый популярный аппарат среди профессиональных сварщиков с сложной конструкцией: он может иметь систему подачи проволоки, горелку, шланг и защитный газ. Вместо электрода применяют проволоку, а также защитный газ, нужный для изоляции от кислородной среды. Есть возможность работать и без газа, однако тогда необходимо использовать электрод с покрытием, которое при испарении заменяет собой газ.
Такие аппараты зачастую применяют в строительстве и на производствах, реже в бытовых условиях. Они позволяют соединять любые металлы, шов при этом не теряет качества. Применяется также для сварки тонколистовых металлов, которые нельзя обрабатывать другими сварочными аппаратами, так как большая вероятность прожечь деталь. Плюсы:
- Почти не разбрызгивает металл;
- Работает почти с любыми материалами;
- Высокая производительность;
- Отличный шов, не нуждающийся в постобработке;
- Возможность делать длинные швы без замены расходника.
Минусы:
- Сложный в освоении сварочный механизм;
- Высокая стоимость;
- Необходимость в покупке баллона с защитным газом/специального электрода;
- Невозможность работать в ветренном месте, поскольку защитная среда будет сдуваться.
Аппараты для точечной сварки
Это более редкий вид, работающий по принципу соединения материала в нескольких точках, которые находятся на некотором расстоянии друг от друга: прочность сварки зависит от размера и количества таких точек. Такие аппараты могут иметь разные сборки, но самый частый вид с конденсатором, набирающим энергию и выпускающим ее во время соединения электродов. Теперь поговорим о плюсах и минусах. Преимущества:
- Один из лучших показателей производительности в нужных условиях;
- Отсутствует необходимость в присадках;
- Высокое качество сварки и приличный по прочности шов;
- Возможность сваривать тонкие листы металла, вплоть до 0,1 мм.
Недостатки:
- Нельзя сваривать разные металлы;
- Электроды и настройки подбираются индивидуально;
- Высокая стоимость;
- Сложная сборка.
Специализированные виды сварки и соответствующее оборудование
Теперь обсудим виды сварки и оборудование, которое необходимо для его осуществления.
Аргонодуговая сварка TIG
Аргон – это защитный газ, применяемый в данной сварной методике. Он не дает кислороду проникнуть внутрь сварной ванны. Данный газ тяжелее кислорода, поэтому он плотно и надежно защищает ванну от него.
Этот газ применяется в основном для сварки алюминия и нержавейки, а также для сложных деталей. Для аргонодуговой сварки необходимы достаточно дорогие расходные материалы и оборудование, высококвалифицированный сварщик.
Газовая сварка
Этот метод не требует дорогостоящего оборудования и даже наличие электрической сети, неприхотлив к окружающей обстановке. Чтобы приварить друг к другу детали, их кромки расплавляют при помощи присадочной проволоки.
Ее плюс в абсолютной неприхотливости, дешевизне расходников. Силу работы горелки можно контролировать, исходя из толщины детали, однако его главным минусом служит слабая скорость работы: металлы долго греются, поэтому на данный метод сварки нужно много времени. Будьте осторожны: газы взрывоопасны, поэтому обратите внимание на технику безопасности. Второй серьезный минус состоит в том, что рабочая площадь горелки будет большой, поэтому деталь может деформироваться. Баллоны большие, поэтому транспортировка проблематична.
Плазменная сварка/резка
По многим параметрам она похожа на предыдущий метод, однако здесь вместо огня используется плазменный луч из ионизированного газа. Этот луч не только сваривает металлы, но и режет. Резка и сварка такого типа используется вплоть до небольших, тонких деталей. Работать можно с любыми типами металлов, но стоят такие аппараты крайне дорого, из-за чего применяются в основном на производствах.
Выбор сварочного аппарата по характеристикам
Выбор зависит от того, какой металл вы свариваете. Например, черные металлы свариваются трансформаторами с переменным током. Помимо этого, исходите из других технических параметрах, о которых ниже:
Ключевые технические параметры
Главными параметрами, на которые надо ориентироваться – это сила тока и продолжительность непрерывной работы.
Сила тока указывает на мощность сварочного аппарата – от нее зависит диаметр применяемых электродов. Чем больше диод – тем выше производительность аппарата. Бытовые аппараты обычно имеют небольшую мощность: достаточно до двухсот ампер, но для производственных целей двести ампер – минимальное требование.
Применяемая сила тока зависит от того, какой диаметр у электрода: исходите из таблицы, указанной на аппарате. Если такой схемы нет, вот примерный алгоритм:
Исходите из того, что на миллиметр диаметра электрода необходимо 40 ампер. То есть, если сечение равно 4 мм., то необходима сила тока в 160 ампер.
Не используйте большие диаметры электрода, поскольку глубина проварки шва уменьшается, а его качество ослабевает. Если ваш аппарат имеет мощность 160 ампер, то 4 мм. – максимальный диаметр, но дуга при этом становится хуже и возрастает вероятность недостаточного провара.
Продолжительность работы
Это показатель, который отражает десятиминутный период работы при заданной силе тока и окружающей температуре. Пример: при температуре в 20 градусов сила тока = 80 ампер, что означает, что данный аппарат сможет без перегрева работать 4,5 минуты, а перерыв на остывание составляет 6,5 минут.
Дополнительные функции и возможности
Напряжение питания - аппараты бывают однофазные и трехфазные. Потребляемое напряжение однофазных аппаратов – 220 вольт, трехфазных – 380 вольт. Более мощные сварочные аппараты гораздо тяжелее и мощнее.
Напряжение холостого хода - это минимальная сила тока без дуги. При высоких показателях проще запускать дугу. Нормативы указывают на минимальное значение в 100 вольт на постоянном токе и 80 вольт в переменном.
Номинальное напряжение - это минимальное напряжение в сварочной дуге. Чем тоньше деталь, тем меньше должен быть показатель.
Вес и размер аппарата - чем компактнее аппарат, тем более высокочастотный генератор в его сборке.
Диаметр электрода - измеряется в его поперечном сечении.
КПД (коэффициент полезного действия) - это расчет полезной мощности, которую потребляет аппарат, к общему потреблению. Рассчитывается путем умножения номинального напряжения и силы тока.
