Выбор сварочного аппарата

Основные
типы сварочных аппаратов

Сначала краткая информация для понимания темы. Ниже про выбор сварочного аппарата. Практически любой источник питания для сварки металлов дугой должен принять электроэнергию из сети. Он понижает её напряжение, увеличивая силу тока до нужной отметки (100–200 А). Нередко меняя частоту тока или делая его постоянным. Некоторое исключение составляет производство дуги током аккумуляторных батарей и генераторов с ДВС. То есть любой сетевой сварочный аппарат, по сути, является преобразователем энергии. Есть несколько видов агрегатов для дуговой сварки. Все они имеют свои технические особенности, свои преимущества и недостатки.

Инверторы

Инверторный сварочник ADA

Это самые молодые и перспективные сварочные аппараты. Выпускаются только с 80-х годов прошлого века — выпрямители с транзисторным инвертором. В таких источниках электричество несколько раз меняет свои характеристики. Сначала он выпрямляется, проходя через полупроводник, затем сглаживается специальным фильтром. Постоянный ток со стандартной сетевой частотой 50 Гц преобразуется снова в переменный. Но уже с высокой частотой (десятки килогерц). После частотного инвертирования ток попадает на миниатюрный трансформатор. Там снижается его напряжение и повышается сила тока. Далее в дело вступает высокочастотный фильтр и выпрямитель. Для образования дуги на электроды подаётся постоянный ток.

Плюсы инверторного сварочника

Главной изюминкой инвертора является именно увеличение частоты тока, что в итоге позволило выиграть борьбу с массой и габаритами (IMS TIG 200 HF AC/DC). Но это далеко не все плюсы:

  1. Высокий КПД источника (85–95%), имеем очень малые потери энергии, процесс — экономичный. Инвертор можно запитать от обычной бытовой розетки.
  2. Большое время непрерывной работы.
  3. Широта регулировок силы тока (например, Deca MMA Starmicro 180 — от 5 до 150 А), что даёт возможность применить большой ассортимент электродов, в том числе даже сверхтонкие.
  4. Ток и напряжение регулируются плавно.
  5. Режим работы контролируется управляющими схемами, микропроцессорами — дуга легко разжигается и хорошо стабилизируется (ERGUS C 201 CDi0999).
  6. Имеется защита от перепадов напряжения.
  7. Сварной шов получается высокого качества во всех пространственных положениях, минимизируется разбрызгивание расплава.
  8. Возможно соединение трудно -свариваемых материалов.
  9. Повышенная электробезопасность.

Минусы инвертора

Недостаки инвертора? Минимум
  1. Высокая стоимость агрегата, которая в разы отличается от трансформаторных источников. Недёшево обходится и ремонт инвертора. Например, при выходе из строя блока силовых транзисторов IGBT — проблема потянет на треть или на половину стоимости нового сварочного аппарата.
  2. Инвертор болезненно реагирует на проникновение в корпус пыли, которая регулярно затягивается работающими кулерами охлаждения. Металлическая пыль, например, от работы болгарки, может вызвать замыкание токоведущих элементов, поэтому агрегат нужно часто продувать воздухом, или очищать мягкой щёткой, особенно в условиях стройплощадки или производства.
  3. Сложная электронная начинка инвертора чувствительна к влаге и низким температурам, которые могут вызвать выпадение конденсата. Возникают определённые сложности с работой в зимний период, актуальным является вопрос правильного хранения агрегата (холодный гараж тут не подойдёт).
  4. Возможно появление помех в основной сети.

Итак, инвертор с контролирующими модулями максимально упрощает работу для неквалифицированного оператора, который без особого труда сможет выполнить поставленную задачу. В руках относительно опытного сварщика высокочастотный аппарат покажет высокое качество шва и хорошее быстродействие. Благодаря малому весу и скромным габаритам инвертор обеспечивает максимальную мобильность, потому если нужно много перемещаться на объекте — он просто незаменим. За компактность, особые функциональные преимущества, автоматизацию и обилие электроники — придётся расплачиваться денежными знаками.

Сварочные трансформаторы

Пока ещё это самый распространённый тип сварочных аппаратов. Такие машины недорого стоят, имеют простую конструкцию, они надёжны и неприхотливы (DECA DOMUS 210CU). Преобразование электрической энергии в этом устройстве производится с помощью солидного во всех отношениях силового трансформатора, который работает на стандартной сетевой частоте (50 Гц). Ток подготавливается механической регулировкой магнитного потока в составном сердечнике. Запитывая от сети первичную обмотку, мы намагничиваем сердечник. Тогда на вторичной обмотке индуцируется переменный ток. Его напряжение (уже не 220, а порядка 50–90 В) и увеличенной силой (100–200 А) уходит на организацию дуги. Тут многое зависит от количества витков на катушках вторичной обмотки. Чем их меньше — тем ниже напряжение, и выше сила тока. Сила тока в сварочных трансформаторах регулируется, но делается это механически — перемещением вторичной обмотки на сердечнике (приближая обмотки,

мы увеличиваем силовые характеристики).


Явными преимуществами сварочных трансформаторов можно считать:

  • низкую стоимость изделия (в 2–3 раза меньше схожих по характеристикам инверторов);
  • простоту конструкции, ремонтопригодность;
  • надёжность и неприхотливость (нет капризных электронных элементов).

К недостаткам трансформаторных источников относят:

  • большой вес и солидные габариты;
  • из-за работы на переменном токе сложно добиться высокого качества шва;
  • трудно удерживать дугу, особенно если недостаёт опыта;
  • сравнительно небольшой КПД (не превышает 80%) — много потребляет энергии, поэтому подключать к внутридомовой сети нельзя.
  • Благодаря невысокой стоимости сварочные трансформаторы активно применяются даже на производстве. Что уж говорить о бытовых нуждах, когда к качеству швов особых требований не предъявляется, мобильность не принципиальна, и обслуживание никакое не требуется. Это безотказные рабочие лошадки.

Сварочные выпрямители

Эти аппараты имеют много общего с классическими сварочными «трансами». Сетевой ток в них не меняет своей частоты, он также индуцируется на обмотках силового трансформатора с понижением напряжения. Однако после преобразования он ещё проходит через блок кремниевых или селеновых выпрямителей (полупроводниковых вентилей, пропускающих ток только в одном направлении). Получается, что на электроды мы подаём постоянный ток. Именно поэтому электрическая дуга становится очень устойчивой, без существенных скачков и прерываний

Конструкция выпрямителей заметно сложнее, так как в большинстве случаев требуется организовывать принудительное охлаждение вентиляторами. Часто эти устройства снабжаются дополнительными дросселями, что позволяет получить нужные характеристики исходящего тока — он сглаживается, фильтруется. Выпрямители могут комплектоваться защитной, измерительной, пускорегулирующей аппаратурой. Тут очень важна температурная и токовая стабильность — устанавливаются термостаты, ветровые реле, автоматы, плавкие предохранители… Заметим, что наибольшее распространение получили выпрямители, рассчитанные на три фазы, как самые рациональные в плане функциональных характеристик сварочного тока.

Плюсы сварочных выпрямителей очевидны:

  1. Высокое качество шва.
  2. Простота поддержания дуги (легко работать новичкам).
  3. Минимальные разбрызгивания присадочного материала.
  4. Большая глубина плавления.
  5. Меньшие размеры и вес по сравнению с трансформаторами переменного тока.
  6. Возможно сваривание чугуна, теплоустойчивой стали и цветных металлов.

Недостатки выпрямителей условны, но они есть:

  1. Цена, близкая к инверторам.
  2. Необходимо внимательно следить за состоянием системы охлаждения.
  3. Обычно нет возможности запитать аппарат от бытовой сети.
  4. КПД уступает инвертору.
  5. Сравнительно сложная конструкция.

Сварочные полуавтоматы

Принцип работы сварочного полуавтомата заключается в том, что сварочная проволока (обычно диаметром 0,6–1,6 мм) с помощью особого механизма подаётся в рабочую зону. Там в среде активного газа (MIG/MAG сварка) расплавляется и попадает в сварочную ванну. Газ вытесняет воздух возле сварочной ванны. Обеспечивает защиту шва от воздействия кислорода. Для этого применяют аргон, гелий, углекислый газ и их комбинации. Используя флюсовую проволоку, можно не подавать газ в рабочую зону.

Полуавтомат

По сути, это специализированная стационарная установка. Состоящая из непосредственно источника питания (тут применяют постоянный ток — инвертор или выпрямитель). Блока подачи присадочной проволоки, системы управления, газовых баллонов и газоподающей оснастки, рукава с горелкой. Режим работы всей системы регулируется применением определённого газа. А также типа присадки, изменением силы тока и скорости подачи проволоки

Плюсы сварочных полуавтоматов:

  1. Легко свариваются тонколистовые детали (часто применяются в автомастерских).
  2. Качественный шов, возможно большой длины или почти точечной сварки («короткий шов»).
  3. Высокая производительность.
  4. Широкий спектр свариваемых материалов (нержавейка, легированная сталь, алюминиевые сплавы).
  5. Разнообразие регулировок и настроек.

Минусы полуавтоматической сварки:

  1. Высокая стоимость оборудования.
  2. Высокая стоимость расходников (особенно аргон).
  3. Необходимо применять баллоны или подключаться к специальной сети (практически стационарность).
  4. Трудно работать на улице, где нужно защищать газовую среду от сдувания.

Определяемся с моделью сварочника

Чтобы сделать выбор сварочного аппарата познакомимся с важными характеристиками.

Напряжение

Напряжение питания сварочного аппарата может быть однофазным, либо трёхфазным. Очевидно, что для непромышленного применения следует отдать предпочтение устройству на 220 В, ну или универсальной машине «220/380»

Большинство сварочных аппаратов чувствительны к перепадам напряжения — они могут выйти из строя, либо перестают варить. Поэтому инверторы комплектуют защитой от скачков напряжения. Это даёт возможность применять их в сетях, где характеристики электроснабжения далеки от нормы. Бытовые агрегаты имеют на 10–15% расширенный диапазон. Профессиональные модели работают при напряжении 165–270 В. Есть инверторы, хорошо подходящие под явно низкие показатели. Например, EWM Pico 162 (132–253 В) — что составляет -40% и +15% от нормы в 230.

Напряжение холостого хода (Uх.х. или НХХ)

Характеристики, которые определяют способность сварочного аппарата первоначально и повторно разжигать электрическую дугу, а также поддерживать её горение. Для возбуждения дуги напряжение должно быть примерно в 1,5–2,5 раза больше, чем напряжение стабильного горения электрической дуги. В цифрах ГОСТы ограничивают эти показатели 80 вольтами для аппарата, работающего на переменном токе. 90 В — для сварочников с выпрямителем (постоянный ток). На практике источники для сварки могут организовывать дугу и при 30 вольтах. В их конструкциях применяются всевозможные умные системы, облегчающие запуск процесса. Вообще считается, что, чем выше напряжение холостого хода — тем лучше. Например, Hitachi W200 TIG/MMA имеет напряжение холостого хода 65 В — это солидный показатель.

Как видите выбор сварочного аппарата не очень простая вещь.

Мощность

В паспортах и описаниях часто прописана максимальная потребляемая мощность источника питания для сварки, что соответствует максимальным пиковым нагрузкам на сеть. Указывают характеристику в кВь т или кВА, не путайте, в первом случае — это активная мощность, во втором — полная мощность (она обычно выше, так как применяется поправочный коэффициент). Зная потребление, мы можем контролировать корректность подключения. Некоторые производители идут дальше и для простых пользователей пишут, с каким током должен быть автомат защиты, чтобы нормально отработать в цепи.

Даже если «сварочник» способен функционировать при низком напряжении, его производительность в экстремальных условиях существенно упадёт. Хотя бы только поэтому стоит иметь небольшой запас мощности (разумным считается порог порядка 30%). Кроме того, если регулярно эксплуатировать агрегат на предельных нагрузках, то его ресурс может быстро иссякнуть.

Сварочный аппарат во всей красе

Реальная мощность (сила) сварочного аппарата определяется силой тока, которую он способен выдать. Именно этот показатель определяет толщину провариваемого металла, соответственно, максимальный диаметр электрода. Традиционно считается, что профессиональные машины рассчитаны на 300 и более ампер. Для бытовых и общестроительных работ вполне подойдёт агрегат до 200–250 А. Это соответствует металлу толщиной около 6 мм и электроду «четвёрке». При нестабильных сетевых характеристик правильно будет приобрести сварочник «с запасом». ( Планируем много работать электродом «тройкой» — берём аппарат под электрод 4 мм).

Сварочный аппарат с большим диапазоном регулировки будет намного функциональнее, по сравнению с «зажатым». Лучшие показатели в этом плане имеют инверторы, способные плавно менять ампераж и работать на малых токах. По нашему мнению это лучший выбор сварочного аппарата.

Продолжительность времени работы (ПВР, ПВ)

Наиполезнейшая информация для пользователя, максимально понятная для восприятия производительности. Разработчики берут к рассмотрению ограниченный по времени рабочий цикл. Они разделяют в процентном соотношении — сколько аппарат должен непрерывно работать и сколько отдыхать. В Европе ведут расчёт 10 минут, на постсоветском пространстве принято рассматривать пятиминутку. Итак, если указано, что ПВР составляет 30%, то это значит, что аппарат отключится (сработает защита) через 3 минуты изготовления непрерывного шва. Продолжить работу можно через 7 минут. На практике такого почти не бывает, так как по ходу дела нужно менять электрод, проверять качество шва, счищать шлак, переходить на другое место. По этим цифрам мы просто можем понять функциональность двух более-менее подобных машин.

Однако стоит иметь ввиду, что указанная продолжительность работы напрямую зависит от температуры окружающей среды. Так продолжительность включения брендовых сварочных аппаратов рассчитывается при температуре воздуха +40 градусов. Дешёвые китайские модели — чуть больше плюс 20°. В один ряд ставить их нельзя, несмотря на схожесть процентов, европейцы будут значительно выносливее. И тут ещё один момент. Процент ПВР изменяется (увеличивается) с уменьшением нагрузки (выбранная сила тока) . В некоторых случаях, на малых токах, составляет 100%. В паспорте может указываться ПВ для разного тока.

Класс защиты

Сварочный аппарат, как любое электрооборудование, должен быть стандартизирован в плане защищённости от внешних факторов. В паспорте должен быть указан двухциферный код IP. Среднестатистические источники питания для сварки имеют индекс от IP21 до IP23. Двойка указывает на то, что вовнутрь корпуса не пройдут предметы толщиной более 12 мм (пыль и мелкий мусор попасть может). Вторая цифра указывает на защиту от влаги. 

1 означает, что капли воды, падающие на кожух вертикально, не нанесут вреда. 3 означает, что вода даже под углом в 60 градусов не попадёт в корпус агрегата. То есть здесь уже есть возможность выбора, хотя под дождём варить запрещено.

Температурные ограничения

Одна из характеристик, критически влияющих на выбор сварочного аппарата.

ГОСТы разрешают производить ручную сварку в диапазоне от -40 до +40 градусов Цельсия. С такой жарой сложности в наших широтах появляются редко. Но далеко не все сварочники можно спокойно запустить даже ниже нуля. Особенно часто возникают проблемы с некоторыми инверторами. В которых при минусах просто загорается сигнализатор перегрузки, и аппарат выключается. Поэтому следует обратить внимание на рекомендации конкретного производителя.

Хотя далеко не всегда нужную информацию пользователь может найти.

Работа от генератора

Данная функция может здорово пригодиться для работы в полевых условиях. Когда сети поблизости нет совсем или её параметры не позволяют поддерживать необходимый режим работы. Учтите, что не все сварочные аппараты могут запитываться от  бытовых генераторов с ДВС.

esab

Сварка различных материалов

Выбор сварочного аппарата обусловлен задачей. Обратите внимание, на что способен интересующий вас аппарат, помимо обычной ручной дуговой сварки (её обозначают ММА). Возможно, вам важно, может ли он варить цветные металлы, применить аргонно-дуговую технологию (TIG).

Дополнительные функции

Многие современные источники питания для сварки обладают приятными опциями. Они облегчаюют общение с дугой.

«Горячий старт», «Форсирование дуги», «Антиприлипание на выключении», «Розжиг на подъёме». Все эти примочки являются неотъемлемой частью инверторной технологии, поэтому не стоит «вестись» на эти околорекламные вещи. Куда полезнее будет обратить внимание на наличие индикации параметров, функциональность и защиту от перегрузок, широту рабочих регулировок, качество и чёткость маркировок, на электробезопасность, на эргономику, на комплектность, на ремонтопригодность, в конце концов. Сделайте выбор сварочного аппарата в пользу максимально открытого производителя, который не скрывает важные технические характеристики своих изделий. Нужен адекватный паспорт на русском языке, каталог с подробным описанием, сайт, сервис, сертификаты — здесь нет мелочей.

Выбор сварочного аппарта за Вами.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *