Виды сварочного оборудования. Как будет сварочный аппарат.

• FUBAG IR 200 ;
• Wester MMA-VRD 200 ;
• сварочный аппарат Ресанта САИ-220 ;
• Eurolux IWM-190 .

Виды сварочных аппаратов

Сварка как метод соединения металлических деталей существует чуть более века. Однако сегодня она используется во многих областях, от производства электроники до строительства огромных сооружений. Поскольку состав металлов, используемых в этом процессе, сильно варьируется, было изобретено множество типов оборудования, которое используется для получения надежных сварных швов. Наиболее известными из них являются сварочные аппараты. Давайте рассмотрим, что такое сварочные аппараты, какие бывают типы, какие преимущества и недостатки они имеют.

Трансформаторы

Трансформатор — самый традиционный тип сварочного аппарата. В то же время это одна из самых простых конструкций. Основным компонентом сварочного аппарата этого типа является понижающий трансформатор, который преобразует напряжение в сети до значения, необходимого для сварки. Сила тока изменяется различными методами, наиболее известным из которых является смещение одной обмотки относительно другой. При изменении расстояния между обмотками изменяется и сила тока.

Особенностью сварочных трансформаторов является переменный ток на выходе, который вызывает заметное спекание металла и ухудшение качества сварных швов. При сварке цветных металлов в конструкцию аппарата приходится встраивать довольно громоздкие и неудобные компоненты для улучшения качества горящей дуги. Даже трансформатор, самый важный компонент, не является компактным и легким. Если аппарат используется для тяжелых работ, требуются специальные (для переменного тока) электроды и большой опыт сварщика.

КПД машины достаточно высок, до 90 %, но часть энергии расходуется на нагрев. Охлаждение осуществляется с помощью вентиляторов различной мощности, так как аппарат, который весит десятки, а иногда и сотни килограммов, нуждается в охлаждении. Этот тип сварочных аппаратов сегодня используется все реже, но все еще пользуется спросом из-за своей низкой стоимости, надежности и долговечности. Трансформаторы используются для сварки низколегированных сталей.

Выпрямители

Сварочные выпрямители можно считать усовершенствованием трансформаторных аппаратов. Сварные швы, выполненные с помощью выпрямителей, практически не имеют дефектов из-за использования переменного тока. Помимо понижающего трансформатора, аппараты оснащены диодным блоком (выпрямителем), элементами управления, пуска и защиты. Переменный ток не только изменяет напряжение, но и преобразует его в постоянный ток. В результате образуется стабильная, равномерная дуга. В результате уменьшается количество брызг и улучшается качество сварки. Можно использовать любой тип электрода

Также можно расширить область применения сварочного аппарата — не только «черные» низколегированные стали, но и цветные металлы, нержавеющая сталь и чугун (при использовании подходящих электродов). Поскольку постоянный ток имеет полярность, этот параметр необходимо учитывать при подключении электродов. Некоторые сварочные операции намеренно выполняются с обратной полярностью (сварка алюминия).

Многие производители находятся в процессе сокращения производства данного вида бытовой техники. Недостатками являются большой вес, необходимость в квалифицированном сварщике и большое падение напряжения в сети во время сварки. Недостатками являются низкая цена, надежность и хорошее качество сварки.

Какие бывают виды сварочных аппаратов и области их применения

Когда кто-то задумывается о покупке сварочного аппарата, он может даже не подозревать о разнообразии моделей, представленных на рынке. Возможности сварки с точки зрения толщины металла и типов сплавов зависят от выбранного аппарата. В этом обзоре представлены различные сварочные аппараты по источникам питания и режимам сварки, что облегчает выбор наиболее подходящего аппарата для решения будущих задач.

• 1. Различие сварочных аппаратов по типу источника
     1. Инверторы
     2. Выпрямители
     3. Трансформаторы
  2. Виды сварочных аппаратов в зависимости от типа сварки
     1. Аппараты для ручной дуговой сварки ММА
     2. Аппараты для полуавтоматической сварки MIG/MAG
     3. Аппараты для аргонодуговой сварки TIG
     4. Универсальные сварочные аппараты
     5. Аппараты для точечной сварки
     6. Аппараты для плазменной сварки
     7. Аппарат для газовой сварки

Различие сварочных аппаратов по типу источника

Чтобы разобраться в различных типах сварочных аппаратов, важно знать, что оборудование делится на источники питания и режимы сварки. Сетевое напряжение 220 В и 6-32 А не подходит для сварки, поэтому его необходимо переоборудовать. Для этого разработаны следующие варианты.

Инверторы

Это устройства, которые берут из сети переменный ток частотой 50 Гц и изменяют его до 100 кГц. Кроме того, напряжение выпрямляется дважды. Наконец, сварка производится постоянным током 30-300 А при напряжении 50-80 В, что способствует равномерному формированию шва, глубокому проплавлению и меньшему разбросу металла.

Для осуществления процесса существует схема инвертора:

• понижающий трансформатор;
• выпрямляющий блок (диодные мосты);
• плата с ключами;
• транзисторы;
• второй трансформатор.

От аппарата идут два кабеля, один из которых подключается к изделию, а другой — к электрододержателю. Преимуществами инвертора являются его компактные размеры по сравнению с другими источниками сварочного тока, небольшой вес (3-6 кг) и тихая работа (приятное потрескивание дуги).

Сварочные инверторы.

Сами инверторы различают по типу используемых в них транзисторов.

Инверторы Mosfet

Сварочные аппараты этого типа обычно дешевле, так как в них используются более простые мосфетовские инверторы. Транзисторы были разработаны около 50 лет назад. Они надежны и хорошо преобразуют ток при сварке черных металлов. Однако они весят больше, чем их аналоги. Для нормальной работы инвертора в электронной схеме должно быть около 20 таких транзисторов (модели на 180 А). Данный тип сварочного аппарата имеет защиту от перегрева, которая срабатывает при достижении температуры 60 градусов, поэтому модели имеют низкий ПВ 30-40%. Отдельно стоящее расположение и крупные компоненты облегчают доступ специалиста во время ремонтных работ.

Трансформатор сварочного тока с транзистором Мосфета.

Инверторы IGBT

Это более современное поколение транзисторов, используемых в дорогом сварочном оборудовании. IGBT весят меньше своих аналогов, а в инверторах на 180 А требуется до 10 штук. Все это способствует еще более компактным сварочным аппаратам и снижению веса. IGBT-транзисторы перегреваются после 90 градусов, что продлевает общий срок службы аппарата. С одной стороны, в таком сварочном аппарате меньше компонентов, а с другой — они очень маленькие и их сложнее заменить.

Инвертор с IGBT-транзистором.

Выпрямители

Среди других типов сварочных аппаратов для ручной сварки выпрямители выделяются своей относительной дешевизной и способностью производить качественные сварные швы. Они берут 220 В из сети и через трансформатор понижают его до 40-80 В, при этом мощность возрастает до 200-400 А в зависимости от модели. Затем напряжение проходит через диодный модуль и выпрямляется. В конструкцию включены элементы запуска и защиты.

Виды сварочных аппаратов в зависимости от типа сварки

Рассмотрев, какие типы сварочных аппаратов существуют с точки зрения электропитания, перейдем к типам сварочных процессов.

Аппараты для ручной дуговой сварки ММА

В основе сварочных аппаратов этого типа лежат преобразователи, трансформаторы или выпрямители. В сварочном аппарате используется основание, на котором закреплен плавящийся электрод. Металлический стержень замыкает дугу в изделии и служит присадочным металлом. Внешняя оболочка создает газовое облако во время плавления, которое защищает сварочную ванну от внешней среды.

Аппарат для ручной дуговой сварки — ММА.

Применение. С помощью этого вида сварки можно соединять черные металлы. Если вы используете электроды с проволокой из нержавеющей стали, вы также можете сваривать легированную сталь. Но скорость работы медленная, нужен достаточный опыт, чтобы получить качественный шов, и нужно постоянно контролировать длину дуги, потому что электрод сжимается.

Схематическое изображение процесса дуговой сварки.

Посмотрите видеоролик о сварщиках MMA:

Аппараты для полуавтоматической сварки MIG/MAG

Сварку MIG/MAG называют полуавтоматической, поскольку сварка производится горелкой, но проволока подается с катушки через специальный механизм. Принцип работы схож со сваркой ММА, за исключением того, что вместо муфты используется компактная горелка. Металл соединяется с помощью дуги (заземляющий провод соединяется с заготовкой, а «плюс» остается в проволоке).

Сварочный полуавтомат — MIG/MAG.

Применение. Длинные, чистые сварные швы могут быть получены благодаря непрерывной подаче присадочного металла. В сварочной ванне нет шлака, поэтому сварщик может лучше контролировать ее. Газ, подаваемый из баллона через сопло горелки, действует как защита от внешней среды. Это быстрый процесс сварки, который позволяет сваривать металл толщиной от 0,6 мм до 20,0 мм. В зависимости от типа используемой проволоки можно сваривать черные металлы, нержавеющую сталь или алюминий. Однако при этом необходимо иметь при себе катушку. Кроме того, сварочная ванна не защищена при ветреной погоде и на открытом воздухе (газ отводится).

Схематическое изображение процесса полуавтоматической сварки.

Посмотрите видео о полуавтоматических сварочных аппаратах MIG/MAG:

Аппараты для аргонодуговой сварки TIG

Сварка TIG осуществляется с помощью инверторов. Здесь тоже есть дуга, но она горит между изделием и неплавящимся вольфрамовым электродом. Последний выпускается диаметром 1,6-3,2 мм и заточен в острый конус. Это позволяет выполнять узкие швы. Сварные швы могут быть выполнены либо только за счет плавления наконечников, либо с присадкой, которая дополнительно подается свободной рукой сварщика. Сварочная ванна защищена аргоном, который подается из сопла горелки.

Виды сварочного оборудования

На рынке представлено несколько типов сварочного оборудования. С одной стороны, это облегчает выбор и позволяет приобрести аппарат, точно соответствующий вашим потребностям, но с другой стороны, это может запутать неопытного человека. Недостаточно приобрести только один сварочный аппарат. Неизбежно потребуется дополнительное рабочее и защитное оборудование.

Для ручной дуговой сварки в домашних условиях вам понадобится как минимум набор плавящихся электродов, сварочная маска и перчатки. Для профессиональной работы может понадобиться больше:

• присадочные прутки;
• сварочная проволока;
• клеймы и электродержатели;
• горелки;
• газовые баллоны с необходимым для них оборудованием.

Однако самым важным сварочным оборудованием является сам сварочный аппарат, о котором мы подробнее поговорим ниже.

Виды сварочных аппаратов

Сетевое электричество не подходит для сварки. Сварочное оборудование используется для преобразования его в сварочный ток. Они понижают напряжение до необходимых значений, что увеличивает силу тока. Существуют различные типы аппаратов: трансформаторы, выпрямители, инверторы и полуавтоматы.

Трансформаторы

Это самый простой и самый старый тип сварочного аппарата. В его основе лежит трансформатор, состоящий из первичной обмотки и вторичной обмотки. Он понижает приложенное к нему напряжение, вырабатывая переменный ток, величина которого регулируется смещением обмоток относительно друг друга.

• цена,
• надёжность,
• простота конструкции,
• неприхотливость в обслуживании и эксплуатации,
• высокая мощность.

• низкий КПД,
• большой вес и габариты,
• нестабильная дуга,
• сильно просаживает электросеть и потребляет много энергии,
• можно варить только чёрные металлы.

Применение: Для сварки низколегированной стали, когда требования к точности и качеству шва невысоки.

Выпрямители

Выпрямители похожи на трансформаторы, но имеют корпус выпрямителя, который производит на выходе постоянный ток.

Преимущества:

• неприхотливость,
• простота в обслуживании и надёжность,
• высокая мощность,
• стабильная дуга,
• возможность варить цветные металлы и нержавейку,
• хорошее качество шва.

• большой вес и габариты,
• потребляют значительное количество электроэнергии,
• просаживая сеть.

Применение: Как и трансформаторы, выпрямители могут быть оснащены переключателем, который позволяет подключать аппарат к бытовой сети 220 вольт или к трехфазной сети 380 вольт (последний вариант предпочтительнее). Они сваривают черные и цветные металлы, нержавеющую сталь и чугун.

Инверторы

Это, безусловно, самый популярный тип сварочного аппарата. Ток из сети поступает в выпрямитель, который преобразует значение из переменного тока в постоянный. Затем ток проходит через блок цепи, который преобразует его обратно в переменный ток и повышает его частоту. Далее ток проходит через трансформатор, а затем через еще один выпрямитель. Наконец, высокочастотный постоянный ток подается на дугу.

• компактен,
• мало весит,
• высокий КПД,
• мощная дуга,
• минимальное разбрызгивание металла,
• качественный шов,
• можно варить как чёрные, так и цветные металлы,
• потребляет минимум энергии.

• сложная конструкция затрудняет ремонт и обслуживание,
• боится пыли и повышенной влажности.

Главной особенностью инвертора является его гибкость. Он используется в промышленности для сварки различных металлов, а также является лучшим выбором для дома и дачи.

Полуавтоматы

Этот тип аппарата отличается более сложной конструкцией. Сварка производится не обычными электродами, а специальной проволокой в облаке защитного газа. Газ из газового баллона подается к месту сварки через горелку, а проволока автоматически подается через горелку. Газовое облако защищает сварной шов от окисления кислородом, а подача проволоки обеспечивает высокую скорость работы.

• полуавтоматы применяются для работы как с чёрными, так и с цветными металлами,
• можно варить даже тонкий листовой металл,
• качественный сварной шов,
• производительность.

Типы сварочного оборудования

Давайте теперь рассмотрим оборудование не с точки зрения его конструкции, а с точки зрения его работы. Этот момент не менее важен при выборе оборудования. Существуют различные виды сварки:

• Ручная дуговая (ММА).
• Полуавтоматическая в газовой среде (MIG/MAG).
• Аргонодуговая (TIG).
• Точечная.
• Газовая.
• Плазменная.

В любом деле могут использоваться различные типы сварочных аппаратов. Однако существуют также аппараты общего назначения, которые сочетают в себе различные возможности: MMA+MIG; MIG+TIG; MMA+TIG и «3-в-1».

Аппараты для ручной дуговой сварки (ММА)

Сварка ММА чаще всего используется в небольших мастерских и в бытовых условиях — дома, в сарае или в гараже. При этом может использоваться любое оборудование (трансформатор, выпрямитель или инвертор). Электрод представляет собой проволоку со специальным покрытием. Возникающая дуга расплавляет электрод и соединяет свариваемый металл. При горении покрытие образует газовое облако над сварочной ванной, защищая ее от взаимодействия с кислородом.

Ручная дуговая сварка требует определенных навыков, так как для обеспечения стабильной дуги необходимо постоянно контролировать расстояние между проволокой и свариваемой поверхностью. На сварном шве образуется шлак, который потом необходимо удалить. Сварка ММА используется для различных типов черных металлов, чугуна, нержавеющей стали и некоторых цветных металлов.

Аппараты для полуавтоматической сварки (MIG/MAG)

Процесс сварки осуществляется с использованием инертного газа (MIG) или активного газа (MAG). Газ выполняет ту же защитную функцию, что и покрытие электродов MMA, но является более эффективным. Сварочная проволока автоматически подается в рабочую зону, в то время как аппарат вручную перемещается вдоль поверхности — отсюда и название. Для работы подходят трансформаторы, выпрямители и инверторы. Последние чаще всего используются в современных условиях.

Полуавтомат предпочтителен для соединения твердосплавных сталей, всех видов цветных металлов и для сварки тонкостенных материалов толщиной менее 1 мм. Автоматическая подача проволоки экономит время, что позволяет выполнять больший объем работ за то же время.

Аппараты для аргонодуговой сварки (TIG)

Эта технология подходит для соединения всех металлов, но она не такая быстрая по сравнению с полуавтоматом. Оборудование аналогично M IG/MAG, но используется газ аргон, а электрод изготовлен из неплавящегося материала (графита или вольфрама). В сварочную ванну вводится клей, состав которого аналогичен свариваемому металлу. Аргонодуговая сварка дороже и менее производительна, чем полуавтоматическая сварка, но позволяет получить очень однородный и качественный шов. Качество аргонодуговой сварки зависит не только от навыков сварщика, но и от выбора защитного газа и сварочного оборудования. Лучшим выбором является инвертор, который может переключаться между переменным и постоянным током.

Аппараты для точечной сварки

Этот процесс сварки относится к категории термомеханических процессов. Аппараты для точечной сварки бывают разных конструкций:

• переносные – подходят для домашнего использования;
• стационарные – для промышленных предприятий;
• двусторонние – соединяют листы металла с обеих сторон;
• односторонние – используются там, где невозможен доступ к обратной стороне.

Как выбрать сварочный аппарат?

Важно взвесить все за и против, чтобы сделать безопасную покупку, ведь только в этом случае процесс будет приносить удовольствие. Прежде чем выбрать сварочный аппарат, необходимо ответить на следующие вопросы:

1. От какой сети будет производиться сварка? На производстве процесс будет происходить при 380 Вт, а дома при 220 Вт. Для того чтобы избежать проблем с техникой, рекомендуется приобрести сварочный аппарат в котором электроника управляется запитывающими сетями, это не даст аппарату работать до получения нормального питания.
2. Какой металл будет соединяться? Для сварки чугуна или цветного металла нужно брать аппарат постоянного тока. Для более тонкого выбирают полуавтомат. Для материала толщиной больше 1 мм подойдет дешевый сварочный аппарат с обычными характеристиками.
3. Какой толщины будет сварка? От желаемой глубины провара будет зависеть мощность агрегата. Толщина сварки постоянным током получается на 20% больше, чем переменным.
4. Какая будет длительность сварки? Для продолжительной работы лучше выбрать аппарат с высокой продолжительностью включения, только так можно уберечь устройство от пиковых нагрузок и в итоге увеличить срок его работы.
5. Какой вес сварочного аппарата нужен? Чем больше масса, тем лучше характеристики. Если предполагаются передвижения и простая работа, рекомендуется остановить выбор на сварочном инверторе ИИСТ. По мнению многих он для таких работ идеален.

Мощность сварочного аппарата

В нем указывается сила тока, которую может выдать аппарат, и толщина металла, который он может обрабатывать. В техническом паспорте, который прилагается к аппарату, содержится информация о максимальной потребляемой мощности, а также о пиковых нагрузках и других важных параметрах. Бытовой сварочный аппарат может выдавать до 250 ампер, профессиональный — от 300 ампер. Это следует учитывать при выборе аппарата.

Рейтинг сварочных аппаратов

При таком большом количестве предложений на рынке и отсутствии опыта работы с этими аппаратами очень сложно выбрать подходящий. Профессионалы предпочитают только проверенные модели, которые выдержали испытание временем. В настоящее время список лучших аппаратов выглядит следующим образом. Лучшие инверторы для ручной дуговой сварки:

• FUBAG IR 200 ;
• Wester MMA-VRD 200 ;
• сварочный аппарат Ресанта САИ-220 ;
• Eurolux IWM-190 .

Лучшие инверторы для полуавтоматической сварки:

• BLUEWELD Starmig 210 Dual Synergic ;
• Aurora OVERMAN 180 .

Лучшие инверторные сварочные аппараты общего назначения:

• Aurora INTER TIG 200 AC/DC Pulse ;
• Торус 200с Супер ;
• Сварог TECH ARC 205 B Z203 ;
• Quattro Elementi MultiPro 2100 ;
• Форсаж-161 ;
• Кедр MIG-160GDM ;
• BLUEWELD Prestige 186 PRO .

Правила пользования сварочным аппаратом

Некоторые люди предпочитают обращаться к профессионалам, хотя работа с таким оборудованием на самом деле не так уж сложна. При использовании сварочного полуавтомата или другой модификации необходимо соблюдать определенные правила до и во время работы. Перед началом работы:

• надевают спецодежду и защиту для лица;
• удаляют с рабочего места лишние предметы;
• проверяют исправность сварочной части аппарата;
• включают вентиляционную систему.

Во время сварки:

• укладывают устойчиво деталь;
• на пламя можно смотреть только через защиту;
• огарки электродов выбрасывают в специальный ящик;
• во время кратковременных перерывов электрододержатель вешают на подставку;
• при наличии нагара на электроде, его очищают, предварительно отключив трансформатор.

Аппарат для точечной сварки

Из-за пистолета, выступающего из корпуса, аппарат не похож на обычный сварочный аппарат. Сварочный аппарат используется для выполнения одной задачи — сварки двух тонких стальных листов в одном месте.

Принцип работы прост:

• заготовки складываются пакетом и фиксируются струбциной с прокладками;
• выбирается место для сварочной точки;
• подводят клещи к точке, усилием рук прижимают так, чтобы между электродами и сталью был обеспечен надежный электрический контакт;
• разогретая током сталь переходит в пластичное состояние и сваривается.

Пистолет должен находиться в сжатом состоянии. Аппарат работает от сети 220 В и не требует специальной защитной одежды, маски или присадочных пластин. Скорость работы не зависит от температуры 220° C, но и не требует использования какого-либо другого оборудования.