Какие бывают сварочные аппараты и чем они отличаются для домашнего использования
Какие бывают сварочные аппараты: виды, характеристики, особенности эксплуатации
Сборка металлических конструкций с помощью сварочного оборудования во многих случаях предпочтительнее метода фиксации посредством крепежных элементов. Взаимопроникновение расплавленного металла дает прочное соединение.
Монтаж с использованием заклепок, болтов, специальных механизмов уместен при необходимости обеспечить замену детали, при ремонте, регламентных работах. Информация о том, какие бывают сварочные аппараты, в чем особенности их эксплуатации, поможет сделать правильный выбор при покупке.
Трансформаторы
Принцип работы основан на понижении входящего напряжения до уровня, необходимого для создания устойчивой дуги. Трансформатор, основная деталь оборудования, имеет две обмотки: первичную и вторичную. Какие бывают сварочные аппараты этого типа?
Напряжение регулируется двумя способами. Первый — это амплитудный метод, когда обмотки смещаются относительно друг друга физически. Делается это с помощью специального механизма.
Самое простое решение заключается в разделении обмотки на несколько частей, подключая/отключая которые добиваются нужного напряжения. Второй — фазное регулирование, которое обеспечивают тиристоры. Более производительный способ, дающий возможность регулировать ток по многим характеристикам.
Выпрямители
Эта категория является эволюционным развитием трансформаторного оборудования. В схеме аппарата есть диодный блок, преобразующий переменный ток в постоянный. Создаются более благоприятные условия для поддержания дуги. Она более устойчива, ровная.
Наблюдается заметное снижение разбрызгивания металла. В работе можно использовать любые типы электродов. Выпрямитель более универсален по сравнению с трансформаторным аналогом. Возможна работа не только с черными, но и с цветными металлами. Меняя полярность получают иные характеристики аппарата, например, для сварки алюминия.
Хорошее качество швов, доступная цена, надежность оборудования делают его популярным среди профессионалов и домашних мастеров. К минусам можно отнести немалый вес аппарата, необходимость иметь навыки работы с ним и сильное влияние на подающую сеть в которой отмечаются скачки напряжения.
Полуавтоматы
Стабильно увеличивающаяся по количеству проданных аппаратов категория. Принцип работы основан на особенностях поведения металла в среде защитного газа. Традиционного электрода при этом нет.
Его роль играет проволока, которая может быть обычной или флюсовой, с добавкой веществ улучшающих качество сварки. В качестве среды используется аргон, углекислый газ. Принято делить оборудование на следующие группы:
Полуавтоматы широко используются в домашнем хозяйстве, на крупных предприятиях, станциях технического обслуживания автомобилей. Тонкая регулировка позволяет сваривать металл толщиной менее 1 мм с хорошим качеством.
Эксплуатация аппарата требует знаний, но необходимости иметь устойчивые навыки управление дугой, как в работе с трансформатором нет. Нужно четко следовать рекомендациям инструкции и советам специалистов.
Инверторы
Наиболее динамично развивающаяся категория. Привлекает простота использования. Производители предлагают оборудование инверторного типа с оптимальными пользовательскими характеристиками. Время обучения для успешного пользования минимально.
Сам сварочный аппарат небольшой, относительно легкий и сегодня его можно купить по ценам сравнимым с аналогами, работающими по иному принципу, хотя разница с цене есть, но не такая значительная, какая была на первые образы оборудования этого класса. Конфигурация инвертора следующая:
Аппарат инверторного типа мобилен. Высокое КПД и минимальное потребление энергии делают возможным подключение его к бытовой сети. Популярность оборудования стала возможной после того, как производители технологически устранили недостатки, характерные для первых моделей оборудования.
Сегодня инверторы считаются самым удобным аппаратом для бытового использования, имеют высокий класс надежности. Поэтому имеют его сегодня и частные мастера, и небольшие производственные, сельскохозяйственные предприятия.
Чаще всего при консультации в торговой точке с менеджером, на вопрос — Какие бывают сварочные аппараты для домашнего использования? — можно услышать следующий ответ — Инверторы.
Аргонодуговой сварочный аппарат
Оборудование относят к специальному классу. Разрабатывалось оно для качественной сварки цветных металлов, хотя и для сплавов на основе железа оно тоже используется.
Узкая специализация техники ограничивает использования ее в частном хозяйстве, но аппаратов бытового класса в продаже много. По конфигурации они не отличаются от профессиональных аналогов и состоят из следующих элементов:
Характерной особенностью аргонодугового аппарата является неплавящийся электрод. В большинстве случаев об сделан из вольфрама, который имеет значительный ресурс и при длительном пользовании может быть заменен на новый.
Устойчивая дуга в среде аргона, реже гелия, дает возможность работать со сплавами, сварка которых в иных условиях невозможна, поскольку содержащийся в воздухе кислород создает окислительную пленку, амальгаму.
Аппарат для точечной сварки
Для отдельных операций при сборке конструкций такой вид оборудования становится очень востребованным. Аппарат имеет характерную форму: два электрода расположены в одной плоскости и при работе нагревают заранее зафиксированные детали и деформируют их в точке соприкосновения, что и стало причиной названия этого класса оборудования.
Происходит это за доли секунды. Электрический высокочастотный импульс тока плавит металл на небольшой площади, без образования окалины, обжига, перегрева детали. По этой причине сборку часто делают даже из деталей, покрытых лакокрасочными составами.
Аппарат для газовой резки и сварки
Класс оборудования, использующих не электричество в качестве плавления металла, а газ. Привычная модификация ацетиленового аппарата с использованием карбида кальция сегодня уступает место более совершенному оборудованию со сжиженным газом в баллонах, хотя и продолжает успешно эксплуатироваться в частных хозяйствах и организациях ЖКХ.
Не зависимо от способа подачи носителя энергии, оборудование делится на три категории:
Видео: Как правильно выбрать сварочный аппарат
Газовое оборудование имеет свои плюсы и минусы. К преимуществам относят: дешевизну, медленный нагрев и остывание металла, иногда эта особенность нужна, возможность полностью контролировать время обработки с помощи мощности пламени.
Шов отличается высоким качеством при соответствующей квалификации мастера. К тому же газовой горелкой можно не только варить металл, но и закалять, отпускать его. К недостаткам относят длительность процесса, достаточно большую площадь нагрева, взрывоопасность.
Плазменная сварка
Современный способ соединения, резки металла. В быту используется мало, а вот при производстве изделий из высокопрочных, нержавеющих сталей этот способ стал очень востребованным. Температура в сопле плазмы достигает 30 000 °C.
Это позволяет на ограниченной площади быстро производить сварку высокой точности. Незаменима технология плазменной сварки при работе с металлами значительной толщины. Использование метода многократно сократило время операции по отношению к другим видам оборудования.
Оборудование достаточно дорого и в частных руках его не много. Какие бывают виды сварочных аппаратов этого типа? Конструктивно варить можно как дугой, так и плазменной струей.
В обоих случаях необходим инертный газ для создания среды и неплавящийся электрод. По мощности аппараты бывают трех видов: микроплазменные (0,1-25 А) средние (25-150 А) и оборудование на больших токах (свыше 150 А).
Информация о характеристиках основных видов сварочного оборудования поможет определиться, какой аппарат будет наилучшим в конкретной ситуации. Для домашнего пользования не обязательно покупать дорогостоящую профессиональную технику.
По базовым показателям бюджетные модели мало уступают специальным аналогам. Главным отличием становится время непрерывной работы. Профессиональное оборудование может работать часами, в отличие от простых аналогов. Понимая, какие бывают сварочные аппараты, какими характеристиками они обладают, сделать правильный выбор намного легче.
Выбор сварочного оборудования
Содержание:
Желание улучшить свой быт, сделать его более комфортным есть у каждого человека. Особый простор наша фантазия приобретает в загородном доме, гараже или заднем дворе. Это могут быть как разные небольшие работы по хозяйству, к примеру, сварить лопнувшую водопроводную тубу или починить санки для ребенка, так и более грандиозные идеи — поставить железный забор вокруг участка, сделать ворота для гаража и ставни на окна. Однако все это потребует немалых денежных вложений — поиск и найм рабочих для выполнения этой работы, закупка строительных материалов (листов стали, столбов, крепежных элементов). А сколько пройдет времени, пока все материалы привезут и рабочие примутся за выполнение?
Намного выгоднее для воплощения этих замыслов приобрести недорогой сварочный аппарат. А какой? На рынке «сварочников» представлено столько видов и моделей, на первый взгляд одинаковых, но разных по стоимости. Неопытному человеку в этой сфере очень трудно определиться. Мы рассмотрим подробнее, какие бывают виды сварочных аппаратов, для каких целей они подходят более всего, а также значения и диапазон их основных характеристик.
Для чего вам нужен сварочный аппарат?
Приобретая устройство для домашнего использования, убедитесь, что он работает от сети 220В, а не требует 380В, как более мощные промышленные.
В том случае, если уже точно известно о большом объеме работ, а также о частом использовании, стоит рассматривать устройства других классов. Мощность сварочного аппарата напрямую зависит от значения силы тока, измеряемой в амперах. Чем больше значение этой характеристики, тем больше диаметр используемого электрода. А от этого уже зависит и производительность аппарата.
К примеру, вы рассчитали, что для сварки электродом диаметром 4 мм вам понадобится аппарат на 160 А. Теоретически все верно — на 1 мм сечения электрода необходима сила тока примерно в 40 Ампер, значит для 4 мм — 160 А.
Однако практика показывает совсем другое — нельзя подбирать сварочный аппарат с мощностью «впритык». Иначе он будет всегда работать на пределе возможностей, что быстро сократит его производительность и срок службы. Оптимально — добавить к рассчитанной силе тока еще 30%.
Поэтому в зависимости от значения силы тока все сварочные аппараты делятся на 3 класса:
Продолжительность работы
Показателем, влияющим на непрерывное время работы аппарата, является продолжительность включения (ПВ). Измеряется оно в процентах и обозначает продолжительность времени от 10-минутного периода, в течение которого сварочное оборудование способно работать без перерыва.
Во-первых, варить без перерыва более 5 минут просто невозможно, потому что электрод прогорает быстрее. И во время его замены оборудование успевает остыть.
Во-вторых, практика показывает, что в сварочном процессе 80% рабочего времени занято подготовкой (передвижение детали, смена электродов, зачистка, откол шлака, перемещение самого сварщика относительно детали и т.д.) и только 20% приходится непосредственно на сварку. Поэтому уже спустя 2-3 минуты рабочему понадобится переместить деталь.
Трансформатор, выпрямитель или инвертор?
Для сварки черных металлов наиболее часто применяются трансформаторы переменного тока.Это аппараты, выдающие на выходе переменный сварочный ток и использующиеся только для ручной дуговой сварки плавящимися электродами с рутиловой обмазкой. Они просты в устройстве и неприхотливы в эксплуатации.
Особое доверие покупателей заслужил FUBAG TR 300. Данный аппарат обладает оптимальным соотношением мощности и веса и способен работать как от однофазной, так и от трехфазной сети, что очень удобно, так как подходит и для бытового, и для профессионального применения.
Такие устройства являются самыми доступными по сравнению с остальными видами сварочных аппаратов, и могут стать выбором как новичка, так и профессионала. Позволяют выполнять широкий спектр задач (сварка решеток, ворот, уголков, листового железа, оградок, калиток), используются при монтаже различных металлоконструкций.
Трансформаторы постоянного тока (выпрямители) по своей конструкции весьма похожи на аппараты переменного тока. Их главное отличие — это встроенный блок из диодов и тиристоров, благодаря которому на выходе получается постоянный сварочный ток. Они отличаются большим постоянством электрической дуги и выдают более ровный и крепкий шов, нежели аппараты, работающие от переменного тока. К примеру, BlueWeld SPACE 280 AC/DC 814300 позволяет проводить сварку рутиловыми и целлюлозными электродами.
Эти устройства позволяют проводить сварку как черных, так и цветных металлов, нержавеющей стали с применением специальных электродов. Такие трансформаторы наиболее популярны в профессиональной среде. Минусом их является небольшая потеря мощности на выходе за счет выпрямления переменного тока.
Сварочные инверторы находят широкое применение в быту и в профессиональном производстве, несмотря на высокую цену. Главная их особенность — это выпрямление питающего напряжения на входе. Далее оно преобразуется в переменное и подается на трансформатор. По причине того, что получаемое напряжение имеет высокую частоту (20-45 кГц), появилась возможность использовать трансформаторы небольших размеров и массы. Возможность работы с любыми материалами в любых условиях способствовала высокой популярности этого вида сварочных аппаратов.
Как мы видим, выбор нужной модели сварочного аппарата не составит труда, если четко учесть все условия и характеристики предстоящей работы. Наши менеджеры с удовольствием помогут вам определиться с подходящей моделью и подбором необходимых расходных материалов к ней.
Как выбрать сварочный аппарат
для дома и мастерской
«Эльдоблог» подскажет, какой лучше выбрать сварочный аппарат для строительства, мастерской и СТО.
Основные способы сварки
Сварка плавящимся электродом из тонкой металлической проволоки, покрытой шлаком. Последний выделяет большое количество углекислого газа при горении, защищая свариваемую поверхность от окисления. Технология MMA чаще используется в быту. Она подходит для работы со сталью и чугуном с минимальным содержанием никеля, хрома, марганца, ванадия и других укрепляющих примесей. Однако не подойдет для высоколегированных сталей и цветных металлов.
Сварка тугоплавким электродом в защитной среде. Стержень из прочного материала проводит электричество, а для защиты от окисления используется аргон или другой инертный газ, который подаётся из баллона. Технология TIG используется как в промышленности, так и в быту. Она подойдёт для сварки высоколегированной нержавеющей стали и сплавов цветных металлов, в том числе алюминия, магния, цинка, хрома и никеля.
MIG/MAG
Полуавтоматическая сварка плавящейся проволокой, которая подаётся из специальной катушки. Может происходить в инертном газе (для цветных металлов и легированных сплавов) или воздухе (для стали и чугуна). Большие металлические листы соединяют порошковой проволокой (FCAW), отключая подачу газа. Технология MIG/MAG чаще используется при больших объёмах работы — на СТО, в металлообрабатывающих мастерских и на сборочных конвейерах.
Основные типы сварочных аппаратов
Сварочные трансформаторы
Подходят для сварки низколегированной стали. При включении создают сильное электромагнитное поле между двумя медными катушками. Переходя с первичного контура на вторичный, оно понижает напряжение с 220 или 380 вольт до 30–70 В и повышает силу тока до 50–1000 ампер.
Электрические характеристики трансформатора регулируются, в зависимости от типа сплава, толщины или покрытия. В быту можно отключить часть витков катушки, чтобы снизить силу тока. Такая конструкция проста, надёжна и легка, но она устойчиво работает только при невысокой мощности — до 2 кВт. В полупрофессиональных моделях используются магнитные шунты — дополнительные проводники, которые отводят часть электричества в другой контур. Они плавно регулируют силу тока, но создают сильные радиопомехи. Поэтому не ставьте рядом с электронными приборами.
Современные сварочные трансформаторы служат примерно в 1,5 раза дольше других моделей и обходятся дешевле — от 4–5 тысяч рублей. Бытовые модели не подходят для цветных металлов или легированной стали. Им нужно хорошее охлаждение — для этого есть шумный вентилятор, а вес таких моделей — 10-25 кг у бытовых, а до 250 кг у профессиональных.
Сварочные выпрямители
Похожи на трансформаторы, только выпрямляют переменный ток, превращая его в постоянный. Позволяют регулировать мощность с меньшим шагом, получая более точные характеристики тока на выходе.
Сварочный аппарат с выпрямителем подходит для работы с высоколегированными сталями, которые используются в производстве ручных инструментов, автомобилей, а также несущих конструкций зданий, мостов, ангаров и других сооружений. Такие модели сделают ровный и тонкий шов с минимальным количеством пузырей, брызг и других дефектов. Они очень надёжны, но их КПД ниже, чем у трансформаторов, а энергопотребление выше на 10–20%. Вес внушительный — от 10 кг, а стоимость — от 7000 рублей.
Инверторы
Инверторы работают по схеме двойного выпрямления — вначале переменный ток из сети преобразуется диодами в постоянный. Происходит стабилизация напряжения и силы тока, а нужное напряжение и сила сварочного тока получается с погрешностью менее 5%.
Инверторные сварочные аппараты делятся на две категории. Модели MOSFET дают большую погрешность при регулировке тока и быстрее нагреваются, но дешевле в ремонте. IGBT-инверторы с изолированным затвором надёжнее — дольше работают без охлаждения, но ремонтировать их намного сложнее из-за малых размеров компонентов на плате.
Инвертор стоит выбрать для строительства и работы под открытым небом. Они подходят для работы с любыми металлами, благодаря минимальному количеству брызг. Кроме того, они позволяют плавно регулировать силу тока на выходе. Но при высоких нагрузках (более 200 А) инверторы служат меньше трансформаторов и выпрямителей в 1,2–1,5 раза. Они сложнее в ремонте и дороже: компактные бытовые модели от 10 000 рублей, а мощные — от 25 000 рублей. Минимальный вес — 2-3 кг.
Основные характеристики сварочных аппаратов
Напряжение на входе
Однофазные приборы работают от бытовой электросети 220 В. Они подходят для небольшого объёма работ — ремонта ворот в гараже или сварки арматуры при строительстве своими руками. Трёхфазные модели с напряжением 380 В — идеальный выбор для профессионального применения в мастерских или на СТО. Они мощнее и устойчивее к нагреву, но стоят от 15 000 рублей и выше.
Допустимый диаметр электрода
Электроды подбираются по толщине обрабатываемой поверхности. Если вы свариваете листовой металл толщиной до 3 мм, вам нужен электрод диаметром до 2 мм. Для 5-миллиметрового металла подходят электроды от 2 до 5 мм, а для 10-миллиметрового — от 4 до 6 мм.
Минимальный и максимальный сварочный ток
Зависит от диаметра используемого электрода. При работе с 2-миллиметровым электродом можно выбирать от 30 до 80 А, с 3—миллиметровым — от 70 до 130 А, с 5-миллиметровым — от 150 до 220 А. Если вам интересно, как рассчитать этот показатель самостоятельно, умножьте диаметр электрода в миллиметрах на 25 и на 45 (эмпирические значения — получены опытным путём), чтобы получить нижнюю и верхнюю границу силы тока.
Напряжение холостого хода
Напряжение между плюсовым и минусовым электродом в момент до зажигания сварочной дуги — от 15 до 90 вольт. Чем выше этот показатель, тем легче разжигается дуга, но тем опаснее прикосновение к работающему электроду.
Мощность
Чтобы понять, как выбрать сварочный аппарат, присмотритесь к характеристикам напряжения на входе, описанным выше. Мощность в кВт важна для розетки. Главное, чтобы её выдерживала вся электрическая цепь — от розетки до счётчика и кабеля на входе. Кстати, для сварочных аппаратов нужны особые удлинители, рассчитанные на высокие нагрузки — от 3,5 кВт и более.
Продолжительность включения (ПВ)
Показывает, сколько времени аппарат может работать без перерыва и измеряется в процентах от 10-минутного рабочего цикла. Если в инструкции вы видите надпись ПВ20, это означает, что устройство выдержит 10 * 20% = 2 минуты непрерывной сварки. После ему понадобится 8 минут охлаждения. При снижении силы тока продолжительность включения увеличивается — у некоторых моделей она достигает 80 или даже 100%.
Класс защиты от пыли и воды
Модели класса IP20 и 22 применимы только под крышей, IP44 — на улице, IP65, 66 и 67 — на пыльной стройплощадке и рядом с источником воды. Запрещается использовать электросварку во время дождя, при влажности воздуха более 80% или в сильно запылённом помещении.
Ограничения по температуре
Большинство сварочных аппаратов рассчитано на работу при +10. +35°. Если фактическое значение выше или ниже, срок службы устройства снижается, а погрешность регулировки тока повышается. Профессиональные агрегаты для строительства могут работать при температуре от −10 до +40°.
Способ установки
Ручные сварочные аппараты до 15 кг (70*70*50 см) можно переносить по строительной площадке и хранить на полке в гараже. Мобильные — до 50–100 кг устанавливаются на тележках с колёсами. Их можно передвигать между несколькими выделенными рабочими местами в мастерской. Стационарные сварочные аппараты весом до 2 тонн используют на промышленных предприятиях. Они жёстко крепятся к полу или передвигаются по рельсам.
Совместимость с металлами
Сварочные аппараты с плавкими электродами подходят только для работы со сталью и чугуном, содержащими минимальное количество легирующих примесей. Для сварки нержавеющей стали и цветных металлов нужны тугоплавкие электроды или полуавтоматические катушки, работающие в защитной среде. Стоимость таких моделей начинается от 15–20 тысяч рублей.
Работа от генератора
Бензиновые и дизельные генераторы допускают серьёзные погрешности напряжения и силы тока и создают высокочастотные помехи. Для работы с ними понадобится стабилизатор — внешний или встроенный в сварочный аппарат. Модели, совместимые с генераторами, стоят от 12–15 тысяч рублей.
Существуют также сварочные генераторы от 40 000 рублей. С ними можно работать вдалеке от розеток, например на дороге, даче или в гараже.
Дополнительные функции
Горячий старт (Hot Start) — повышение мощности на 1–2 секунды для быстрого розжига дуги.
Форсаж дуги (Arc Force) — подача электрических импульсов с высоким током для стабилизации «рвущейся» дуги.
Защита от залипания (Anti-Stick) — сбрасывает ток до минимального значения, при котором поддерживается горение дуги. Помогает оторвать прилипший электрод, не ломая его.
Понижение вольтажа (VRD) — автоматическое снижение напряжения при повышенной влажности или запылённости для защиты от удара током.
Совместимость с тугоплавкими электродами (TIG-Lift) — переключает между сваркой чёрных и цветных металлов. Для этого понадобится дополнительная горелка и баллон с инертным газом, предотвращающим окисление металла.