Виды сварочных аппаратов

Чтобы правильно подобрать оборудование для сварки, нужно знать устройство сварочного инвертора, его принцип работы. Если в этом хорошо разбираться, тогда можно не только работать данным инструментом, но и самостоятельно производить его ремонт.

Сегодня на рынке строительной техники в наличии довольно большое количество моделей инверторов. Это предоставляет возможность выбирать наиболее подходящие инструменты, учитывая собственные финансовые возможности, с потребными для работы функциями. При большом желании сэкономить, даже можно сделать сварочное устройство инверторного типа своими руками.

О конструкции

Инверторный агрегат отличается от традиционного сварочного трансформатора, привычного для каждого сварщика. Процедура изменения типа тока в инверторе осуществляется иначе, она состоит из нескольких этапов, для чего используется мини-трансформатор, немного большего размера, чем пачка сигарет. Еще инструмент такого типа отличается наличием электронной системы управления, которая существенно упрощает сварочные работы. Также, благодаря данной системе, соединительные швы получаются более качественными. Большинство пользователей инверторной сваркой оставляют исключительно положительные отзывы, в первую очередь, из-за качественного шва, компактности инструмента.

Электрическая схема

В устройство сварочного инвертора входят следующие компоненты:

• Генератор импульсов высокой частоты – инверторный блок, в конструкцию которого входят транзисторы высокого качества.
• Выпрямитель переменного тока, подаваемого от стандартной электросети.
• Выпрямитель переменного тока высокой частоты.
• Трансформатор, повышающий высокочастотный ток, уменьшающий высокочастотное напряжение.
• Рабочий шунт.
• Электронный блок управления аппаратом.
• Пускозарядное устройство.

Какими бы свойствами ни обладала конкретная модель инверторного устройства, принцип работы одинаков. Он основан на применении импульсного преобразователя повышенной частоты.

Блок управления

Основное преимущество инверторного прибора – наличие блока управления оборудованием. Электроника имеет довольно большое значение в процессе эксплуатации аппарата, так как за счет нее происходит обратная связь. Она позволяет осуществлять в полном объеме контроль над электрической дугой, то есть удерживать ее необходимые рабочие параметры.

Выходной выпрямитель

Чтоб на выходе образовался ток постоянного типа, для полуавтоматической сварки используют качественные выходные выпрямители. В основании подобной схемы заложены двойные диоды с общим катодом. Подобные компоненты характеризуются повышенной рабочей скоростью, они моментально открываются, закрываются. Период реакции диодов такого типа составляет порядка пятидесяти наносекунд. Скорость имеет значение в работе.

Электронная система

Такая система с зарядным устройством от пятнадцати вольтовых стабилизаторов напряжения, которые смонтированы на радиаторах. Напряжение подает главный выпрямитель. При подаче напряжения, которое в данный момент растет, нужно заряжать в первую очередь конденсаторы.

Диодная сборка защищена ограничительной схемой, оснащенной мощным резистором. После полноценной зарядки конденсаторов зарядным устройством сварка начнет работать. Замыкаются реле контакты, при этом резистор участия не принимает.

Дополнительные элементы

• Система управления, драйверы. Здесь основной элемент – это микросхема ШИМ-контролера, которая обеспечивает управление транзисторами большой мощности.
• Контрольные, регулировочные цепи разной конфигурации. Основной компонент в данном случае – трансформатор, задача которого – контроль параметров тока.
• Пусковое устройство из сварочного агрегата.
• Блок контроля напряжения, параметров тока в электросети. Эта система включает операционный усилитель, выполненный на основе микросхемы. Основное предназначение блока – пуск аварийной защиты при острой ситуации. Также система следит за исправностью электроблока, отслеживает его работу.

Плюсы и минусы инверторной сварки

Инверторные устройства показывают КПД в пределах 85 – 95%, надо сказать, что это высокий показатель среди электронной аппаратуры. Используемая схема позволяет выполнять регулировку уровня сварочного тока от нескольких ампер, до сотен, а то и тысяч.

Например, инвертор марки ММА, он составляет 20 – 220 А. Инверторы могут работать длительное время. Управление источником питания можно выполнять дистанционно. К несомненным преимуществам инверторов можно отнести их малые габаритно-весовые характеристики, позволяющие перемещать устройство на месте выполнения сварки. В конструкции аппаратов использована двойная изоляция, обеспечивающая электрическую безопасность.

Технологические достоинства

Применение инверторов позволяет использовать электроды любой марки, которые работают и с постоянным и переменным током. Устройства этого типа могут быть использованы для сварки с неплавящимся электродом в среде защитного газа. Кроме того, конструкция этого оборудования позволяет легко автоматизировать сварочные процессы.

Вольфрамовые электроды для аргонодуговой сварки

Электроды для контактной сварки

Сварка может быть выполнена с применением короткой дуги, таким образом, снижаются энергопотери и повышается качество сварного шва, в частности, на поверхности свариваемых деталей практически не образуются брызги от выполнения сварки. Кстати, применение инверторов позволяет получать швы в любой пространственной конфигурации.

Микропроцессор

В управлении современными сварочными инверторами применяют микропроцессоры, и это обеспечивает стабильную связь между напряжением, током.

Минусы, которым обладают инверторы

Инверторы ремонтировать несколько сложнее, чем традиционные трансформаторные агрегаты. Если из строя выйдут некоторые элементы управления, размещенные на плате, то ремонт может встать примерно в треть от стоимости нового сварочного инвертора.

Инверторы, в отличие от оборудованиях других типов, очень боится пыли. То есть такие аппараты должны чаще обслуживаться. Работа инверторным сварочным аппаратом ограничена и низкими температурами. Кроме того, существуют некоторые ограничения на хранение инвертора при минусовых температурах. Это чревато образованием конденсата, который может привести к короткому замыканию на плате.

Принцип работы прибора

Устройство инверторного сварочного аппарата предполагает работу оборудования следующим образом:

• Переменный ток электросети меняется постоянным. При этом напряжение равно 220В. Постоянный ток, поступивший от подающего устройства, снова меняется переменным, но уже высокочастотным.
• Напряжение переменного тока повышенной частоты уменьшается. Это существенно повышает силу тока.
• Образовавшийся высокочастотный электроток с пониженным напряжением, большей силой сменяется постоянным, на котором осуществляются сварочные работы.

Основным видом сварочных устройств, применяемых раньше, были трансформаторные аппараты, которые увеличивали сварочный ток, уменьшая напряжение. Основные недостатки подобных инструментов, находящихся в эксплуатации по сегодняшний день — это низкий КПД (большие затраты электроэнергии на нагревание железа), значительная масса, габариты оборудования.

Изобретение полуавтомата инверторного типа, в котором регулировка силы сварочного тока осуществляется абсолютно по другой технологии, предоставило возможность существенно уменьшить массу агрегата, сделать его более компактным. Благодаря высокой частоте осуществляется эффективная регулировка тока. Чем частота больше, тем размеры устройства могут быть меньше.

Правила пользования сварочным аппаратом

Для выполнения работ некоторые принимают решение привлечь специалиста, хотя на самом деле в работе с таким оборудованием нет ничего сложного. Сварочный аппарат полуавтомат или другой модификации перед началом работы и во время нее требует соблюдения определенных правил. 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 проведения 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.

Подводим итог

Благодаря вышеперечисленным характеристикам инверторные агрегаты пользуются сегодня у профессиональных сварщиков огромным спросом. С компактным, легким инструментом намного комфортнее осуществлять монтажные работы разного типа. Аппарат, масса которого составляет всего порядки пяти килограмм, можно повесить через плечо и спокойно выполнять сварочные работы, при этом стоя на лестнице.

Это универсальное оборудование прекрасно подойдет для молодых, еще не имеющих достаточного опыта сварщиков, так как легкий розжиг, стабильность горения обеспечивает электронная система управления, которой оснащены инверторы. По данным критериям в сравнении не идут даже трансформаторы высокого качества.

Определяемся с характеристиками

Как и любое техническое оборудование, сварочные инверторы обладают рядом технических параметров, которые определяют их возможности.

Сварочный ток

Инверторные сварочные аппараты обеспечивают генерацию сварочного тока в диапазонах от 100 до 250 А.

Напряжение холостого хода

После преобразования тока, подаваемого из электрической сети в 220 В, на выходе из аппарата получается ток с напряжением в 50 – 90 В и рабочей частотой в 20 – 50 кГц. Для розжига дуги необходимо использовать максимальное напряжение, но оно создает угрозу безопасности сварщика и окружающих людей. Поэтому после окончания работы, напряжение падает до безопасного уровня.

Режим работы на максимальном токе

Важный показатель работы любого сварочного аппарата это показатель длительности работы. Его могут называть ПН или ПВ. Этот показатель говорит о том, какое количество времени будет работать аппарат при десятиминутном сварочном цикле, до отключения.

Другими словами, если ПВ составляет 50% — это значит что время эффективной работы, составит 5 минут, если показатель составляет 70%, то время составит 7 минут. Этот показатель должен быть отражен в технической документации, входящей в состав поставки сварочного аппарата.

Отличия от трансформаторного сварочного оборудования

Принцип работы сварочного аппарата основан на параметрах мощности силового трансформатора — главного элемента конструкции. В катушке индукции проявляется зависимость между напряжением и силой тока: чем выше показатель силы, тем меньше характеристики напряжения. Это изменение и позволяет проводить сварочные работы.

Инвертор отличается тем, что в схеме появилась возможность получить ток высокой частоты через двойное преобразование электропотока. Процесс позволяет установить трансформатор небольшого веса. Стандартный сварочный агрегат с катушкой весом 21 кг подает на электрод ток в 160 ампер, при использовании инвертора аналогичный показатель силы образуется при установке трансформатора весом в 400 г.

Сваривание металла — некоторые важные особенности

Если уже научились класть сварочный шов, тогда можно переходить к выполнению более сложных действий. Соединение двух деталей сварочным способом имеет некоторые особенности, которые важно знать новичку, стремящемуся научиться пользоваться сваркой. Это такие особенности:

1. При соединении двух деталей надо учитывать, что может возникнуть их перекос. Это происходит по той причине, что во время протягивания шва происходит смешение детали
2. Чтобы исключить перекос соединяемых деталей, понадобится предварительно их закрепить. Осуществляется это разными способами — скрепление струбцинами и прочими стяжками, а также путем сварочных прихваток
3. Прихватка — это наиболее распространенный метод сваривания двух деталей. Выполняется он так — сначала нужно приложить детали друг к другу, и соединить их в этом положении путем точечного соединения. Далее осуществлять сваривание деталей между собой сварочным швом

Освоив технологию применения сварочного аппарата можно переходить к выполнению более сложных манипуляций. При работе сваркой важно соблюдать технику безопасности, чтобы избежать вероятности получения травмы.

Подводя итог, надо отметить, что научиться пользоваться сваркой в домашних условиях не трудно. Для этого рекомендуется выбрать соответствующий аппарат, и подготовиться к обучению. Имея в распоряжении сварочный аппарат, остается только научиться им работать.

Как двигается электрод при сварке

Разобравшись в вопросе о том, как зажечь сварочную дугу, а также с особенностями удержания электрода, можно приступать к делу. Когда дуга будет зажжена, держать электрод требуется на расстоянии 2-3 мм от наружной части заготовки. Именно здесь и проявляется все мастерство сварщика. Чтобы получить навыки работы сваркой, нужно потренироваться удерживать зажженный электрод. Вся трудность при движении электрода в том, что при этом надо учитывать следующее:

• Траектория перемещения электрода должна быть выбрана предварительно. Варианты движения электродом представлены ниже

• Когда осуществляется работа аппаратом, нужно знать, что длина электрода при движении уменьшается. Чтобы исключить исчезновение дуги, нужно придерживаться постоянного расстояния на уровне 2-3 мм
• Размер сварной ванны настраивается путем увеличения или уменьшения скорости перемещения электрода. Чем меньше скорость, тем больше размер шва
• Следить за направлением шва, так как работы проводить требуется исключительно в специализированных защитных очках или маске

Научиться работать электросваркой не трудно, но перед тем, как переходить к серьезным манипуляциям, нужно набраться опыта. Чтобы научиться «класть» ровные швы, следует предварительно провести линию мелом, и уже ориентироваться по ней. Это исключит необходимость на начальном этапе обучения контролировать ровность шва.

Это интересно!
Не торопитесь сваривать две детали. Предварительно нужно научиться класть ровные швы, а уже после этого осуществлять попытки соединения двух деталей.