Основные типы сварочных аппаратов

Дополнительные функции в инверторах

В современных инверторных устройствах реализованы некоторые опции, которые заметно облегчают работу сварщика:

1. Горячий старт – зачастую у начинающих сварщиков, да и не только у них, возникают сложности с розжигом и поддержанием дуги в рабочем состоянии. В момент розжига, ток вырастает до необходимого уровня и сразу после розжига возвращается к рабочим параметрам. Процесс изменения тока происходит полностью автоматически, без участия сварщика.
2. Еще одна проблема, которая преследует новичков – залипание электрода. Причин тому несколько, но решение у нее одно – снижение уровня сварочного тока. Эта операция так же выполняется автоматически.

1. Форсаж дуги позволяет выполнять швы в разных пространственных положениях.
2. Снижение напряжения холостого хода до безопасного для рабочего и его окружающих людей уровня.

Правила выбора прибора

Правила выбора прибора зависят от того, какой именно сварочный аппарат будет использоваться.

Так, при покупке трансформаторов рекомендуется обращать внимание на следующие моменты:

• Рабочее напряжение. Для домашнего использования подойдут трехфазные или однофазные приборы 380/220 В. Можно также приобрести универсальный агрегат, который подходит к любому типу напряжения.
• Мощность устройства. Не обязательно приобретать прибор самой высокой мощности. Главное, чтобы аппарат подходил к домашней сети.
• Параметры рабочих токов и размер электродов. В этом случае все зависит от того, для какого материала будет использоваться прибор.
• Габариты агрегата. Чем меньше размер, тем легче будет выбрать для хранения прибора и транспортировать его.

При выборе выпрямителей рекомендуется ориентироваться на такие моменты:

• Наличие импульсного выпрямительного тока. Только в этом случае устройства гарантируют стабильную дугу и минимальное разбрызгивание металла. Кроме того, такие приборы формируют качественный шов и не требуют частой замены расходников.
• Рабочее напряжение. Оно должно подходить к домашней сети.
• Принципы регулировки режимов сварки. Это обеспечивает удобство выполняемой процедуры.

Критерии выбора инверторных сварочных аппаратов:

• Рабочее напряжение. Оно должно подходить к домашней сети.
• Характеристики токов и режимов сварки. В этом случае все зависит от того, для какой толщины материала будет использован прибор.
• Продолжительность включения ПВ. От этого показателя будет зависеть то, как долго будет функционировать устройство при максимальном токе. Чем он больше, тем лучше.
• Мощность. От этого показателя зависит тот момент, можно ли использовать кабель для подключения прибора и будет ли работать устройство, не вызывая скачков напряжения.
• Диапазон питающего напряжения. От этого показателя зависит возможность использования прибора при перепадах напряжения.
• Дополнительные опции. Они повышают функциональность и удобство применения агрегатов.

Выпрямители

Среди других видов сварочных аппаратов для ручной сварки выделяются выпрямители, отличающееся относительной дешевизной и возможностью создания качественных швов. Они потребляют от сети ток 220 В и понижают его через трансформатор до 40-80 В, а силу увеличивают до 200-400 А, в зависимости от мощности модели. Далее напряжение проходит через диодный блок и выпрямляется. В конструкции есть элементы пуска и защиты.

Сварка ведется постоянным током. Оборудование надежное и долговечное. Есть версии для бытового и промышленного использования. Подходит для сварки черных и цветных металлов, чугуна. Главными минусами являются большой вес и крупные габариты. Когда ими варят, то остальная сеть сильно «просаживается», и другие приборы могут работать некорректно.

Сварочный выпрямитель.

Выбор сварочного оборудования по разному типу тока на прокат

Сварка является одним из наиболее распространенных способов соединения металлов, поскольку она помогает на молекулярном и атомном уровне скреплять части конструкций и деталей.

Для этого вида обработки используется самое разнообразное по своим характеристикам оборудование, которое может использоваться как в бытовых условиях, так и на масштабных производствах.

Аппараты могут быть ручными или стационарными, в зависимости от их мощности и производительности, их стоимость варьируется от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч рублей.

Для того чтобы купить такие установки, нужно учитывать многие факторы, начиная от типа материала, с которым придется работать, и заканчивая необходимым напряжением сети.

Поскольку покупка обходится довольно дорого, и к ней нужно серьезно готовиться, в некоторых случаях прокат сварочного оборудования будет самым рациональным решением.

Ознакомиться с продукцией этого типа от лучших компаний можно на специализированных выставках, посвященных металлообработке. Рассмотрим детально, какие типы оборудования для сваривания металлов бывают, и для каких целей они применяются.

Прокат сварочного оборудования в основном выбирают потребители, которые не имеют особых навыков в этом деле, и нуждаются только в одноразовом применении аппаратов. В таком случае, лучше всего применять установки ручного типа, которые отличаются небольшим весом.

Аппараты постоянного тока будут наиболее уместными в этой ситуации, поскольку они позволяют проводить работы наиболее безопасно и не требуют профессиональной подготовки.

Бывают такие технологии сварки:

• Ручная дуговая сварка (MMA) – особенность заключается в использовании штучных электродов, подходит для самых простых бытовых работ;
• Полуавтоматическая сварка (MIG/MAG) – проволока, которая беспрерывно подается при помощи специального механизма, используется в качестве электрода. Этот тип сварки считается более производительным, чем ручная дуговая сварка;
• Аргоннодуговая сварка (TIG) – неплавящиеся электроды в ней выполнены из вольфрама, подходит для работы с металлами, которые не поддаются ручной дуговой сварке;
• Контактная точечная сварка (SPOT) – одновременно производит локализованный нагрев поверхности металла и пневматический удар, что образует сварные точки;
• Аппараты для плазменной резки – эти устройства используются не для соединения, а для раскроя металлических частей. Их относят к сварке, поскольку технология заключается в способности металла плавиться и испаряться под воздействием высокой температуры.

Такая услуга, как прокат сварочного оборудования, может заинтересовать не только частных лиц, но и предпринимателей, которые по каким-либо причинам не могут обзавестись на данный момент собственными агрегатами.

Существуют сварочные станки до 10 кг, которые работают от однофазной сети, они будут наиболее уместны для применения в бытовых условиях и небольших мастерских.

Высокопроизводительные профессиональные агрегаты будут весить до 50 кг и выше, они передвигаются на колесах, работают от трехфазной сети.

Прежде чем определиться, какой именно аппарат вам нужен, стоит учитывать не только потребности вашего производства, но и его энергетические возможности: очень важно, чтоб колебания в сети во время работы оборудования не превышали 10-15%

Как взять в аренду сварочный аппарат

После того, как вы определитесь со всеми критериями, которым должен соответствовать аппарат, стоит найти компанию, в которой можно его арендовать.

Прокат сварочного оборудования осуществляют многие фирмы, потому проблем с их поиском не возникнет.

Очень важно, чтобы перед заключением договора об аренде консультанты предоставили все сертификаты на установки и документы, подтверждающие ее работоспособность. Также внимательно изучайте условия договора: в них указываются случаи, в которых арендатор должен возмещать стоимость испорченного по его вине оборудования

Также внимательно изучайте условия договора: в них указываются случаи, в которых арендатор должен возмещать стоимость испорченного по его вине оборудования.

Все условия должны быть максимально прозрачными, только в таком случае можно начинать сотрудничество с арендодателями.

Трансформаторы

Трансформаторные устройства находятся у самых истоков сварочных технологий. На их основе строятся распространённые виды сварочных аппаратов, по сей день имеющие весьма широкое применение, как на производстве, так и в быту.

Конструктивно такой аппарат представляет собой обычный понижающий трансформатор, имеющий две обмотки. Первичная обмотка может быть рассчитана на напряжение 220 вольт, либо на напряжение 380 вольт.

В первом случае выводы трансформатора подключаются к фазному и нулевому проводам электрической сети. Такие сварочные аппараты чаще всего встречаются в компактном исполнении, имеют относительно небольшую мощность и предназначены для работы в бытовых условиях.

Выводы трансформаторов второго вида подключаются к двум фазным проводам, выпускаются в более широком диапазоне мощностей и предназначены для производственного применения.

Напряжение вторичной обмотки в режиме холостого хода составляет 40 – 60 вольт. Регулирование тока сварки может осуществляться несколькими способами.

Наиболее распространён метод, связанный с плавным изменением величины воздушного зазора в стальном сердечнике трансформатора. Регулирование осуществляется вращением рукоятки, связанной с ходовым винтом, по которому перемещается подвижная часть магнитопровода.

Аппараты с регулированием тока путём переключения отпаек вторичной обмотки менее удобны. Регулирование имеет дискретный характер, возможно в небольшом диапазоне. Кроме этого, при переключении отпаек изменяется напряжение холостого хода, что может затруднять зажигания дуги.

Существует универсальный способ, заключающийся в применении балластного сопротивления, включаемого в сварочную цепь. Регулятор представляет собой проводник из нихрома или другого материала с большим удельным сопротивлением.

Аппараты для точечной сварки и их применение

Соединение двух деталей посредством сварки может выполняться линейным вариантом, как было описано выше всеми перечисленными способами, так и точечным. Для точечного соединения применяется контактная сварка, обеспечивающая быстрое соединение двух деталей в одной точке. Особенность применения точечной сварки — соединение металлов, толщина которых составляет от 1-2 микрон до 20-30 мм. Посредством такого предназначения, свое применение точечные сварочные аппараты нашли в области радиоэлектроники, авиационной и автомобильной промышленности, и даже строительстве. Совместно с полуавтоматами, аппараты для точечной сварки применяются также в автомастерских, где осуществляются кузовные ремонты.   

Особенность применения сварочных аппаратов для точечной сварки в том, что соединение двух деталей происходит под воздействием тока высокого номинала до нескольких тысяч ампер

При этом немаловажно уделить внимание усилию сжатия соединяемых деталей, величина которой должна быть в пределах от 10 до 100 кг

Весь процесс соединения происходит в три этапа:

1. Сжатие заготовок, для чего оборудование оснащается специальными клещами
2. Подача тока в область контакта, в результате чего осуществляется плавление металла
3. Выключение сварочного тока, после чего металл начинает остывать и кристаллизоваться

Для выполнения сварочных соединений контактным способом применяются аппараты в виде трансформаторов, работающих на переменном токе, а также устройствах, функционирующих на конденсаторах.

К преимуществам применения контактных аппаратов для сварки относятся:

• Простота и удобство применения
• Высокая эффективность и производительность
• Большая скорость работы — за минуту можно выполнить до нескольких сотен свариваний
• Экологичность — при таком способе соединения металлов не происходит выделения вредных веществ в атмосферу

Соединение в итоге получается достаточно прочным и качественным. Недостаток его в том, что сварочные швы получаются не герметичными, однако это обусловлено особенностями технологичного процесса. Применяются эти устройства преимущественно профессионалами при проведении ремонтных работ кузовных деталей автомобилей. Для дома и дачи такое оборудование может понадобиться в редких случаях.

Трансформаторы

Это одна из наиболее простых конструкций сварочного оборудования. Принцип действия аппарата трансформаторного типа заключается в преобразовании переменного электрического тока большего напряжения в переменный ток меньшего напряжения.

Результатом данного процесса и является сваривание. Для такого агрегата предпочтительнее использовать рутиловые или фтористо-кальциевые электроды диаметром 1,5-2,5 мм. Преимущества трансформатора:

• простое конструкционное решение;
• надёжность;
• относительно низкая стоимость;
• лёгкость эксплуатации;
• высокий КПД.

К недостаткам относятся:

• значительные габариты;
• большой вес;
• высокая энергозатратность;
• зависимость от напряжения.

Классификация методов сварки

Виды сварочных аппаратов, а также разновидности способов сварки составляют немалый перечень:

1. Электрическая.
2. Газовая.
3. Лазерная.
4. Механическая.
5. Диффузная.
6. Плазменная.
7. Электронно-лучевая.
8. Сварка взрывом.

Сами эти разделы, делятся на подразделы, под-подразделы. Скажем, электрическая подразделяется на контактную (точечную), ручную, полуавтоматическую. Механическая на: давлением, ковкой, взрывом, трением.

Хотя называться они могут по-разному, принцип процесса остается неизменным. Кроме того, независимо от типа сварочного оборудования, большая часть списка эффективна при использовании в условиях предприятия.

Полуавтоматы и их характеристики

Сварочный аппарат данного типа работает на постоянном или импульсном электрическом токе с использованием защитных газов. Есть возможность по необходимости применить специализированную проволоку, которая не требует использования газов.

Такой агрегат работает за счет выхода электродной проволоки через гибкий шланг, расположенный в держателе. Параллельно с проволокой идет подача и газов (аргона, углекислого газа или их смесей). Даже если нет баллона с газом, то это не будет препятствовать эксплуатации аппарата, так как защитная проволока может работать и без него.

Плюсы полуавтоматов заключаются в следующем:

Схема устройства сварочного полуавтомата.

• получаемый шов отличается высоким качеством;
• во время сварки разбрызгивание металла минимально;
• такая техника имеет высокий показатель производительности;
• при необходимости есть возможность сваривать листы тонких металлов.

Чаще всего полуавтоматы можно встретить в автомастерских, так как они отлично справляются с ремонтом машин. Работая с кузовом, они обеспечивают высокую устойчивость к такому негативному моменту, как коррозия. При этом прочность имеет высокий уровень. Одним из положительных моментов также является то, что по окончании сварки, на шве нет образования окалин флюса, значит, затрачивать время на дополнительную очистку стыков не нужно.

Сварочные аппараты постоянного тока

Сварочный аппарат постоянного тока Fubag IQ 180. Способен работать на максимальном сварном токе в 180 А, тип сварки — ручная дуга.

ELITECH ИС 220 стоит несколько больше девяти тысяч рублей. Работает при напряжении в 160 В, весит пять с половиной килограмм. Отличается высоким уровнем стабильности сварочного ока даже в тех случаях, когда в сети наблюдаются перепады напряжения. Имеет функцию регулировки силы сварной дуги. В комплектность входит кабель для заземления и электродный держатель.
PECAНTA САИ 160 К имеет сразу два вентиляторных устройства для принудительного охлаждения, один из которых работает по корпусу, второй – по силовой установке. Стоимость такого аппарата составляет 5 600 рублей. В комплекте включен держатель электродов и заземляющий кабель.

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.

Основные типы инструмента

Сварочное оборудование может быть представлено в виде:

• трансформаторов;
• выпрямителей;
• инверторов;
• полуавтоматами;
• генераторов, которые могут быть бензиновыми или дизельными.

Современные типы сварочных аппаратов.

Есть несколько видов сварочных аппаратов, чтобы знать их характеристики, следует разбираться и в терминологии, связанной со сваркой.

1. «AC» – в переводе с английского означает переменный ток.
2. «DC» – постоянный ток.
3. «MMA» – ручная дуговая сварка с применением штучных электродов.
4. «TIG» – ручное сваривание с использованием вольфрамового неплавящегося электрода с аргоном.
5. «MIG/MAG» – полуавтоматическая дуговая сварка за счет плавящейся электродной проволокой с инертным или активным газом, при этом проволока подается автоматически.
6. «ПВ» – аббревиатура от продолжительности включения. Этот момент обозначает, какое время будет работать сварочный аппарат, пока не перегреется и не отключиться автоматически.

Точечный сварочный аппарат

Они бывают переносным, удобными для дома, и стационарными, устанавливаемыми преимущественно на заводах. Кроме того, оборудование может предназначаться для односторонней (в виде пистолета и шланга, с обратным молотком) и двухсторонней сварки, предназначенной для соединения листов металла внахлест. Она востребована в автосервисе для кузовного ремонта.

Преимущества такой технологии следующие:

• низкие расходы на электричество и расходные материалы;
• высокую эффективность;
• не нужен опытный сварщик;
• не прожигает детали толщиной 0,5-1,0 мм.

Исходя из того, какие бывают типы сварочных аппаратов, выбирают модель, которая будет отвечать всем требованиям покупателя.

Аргонодуговой сварочный аппарат

Этот вид оборудования для сварки использует специальные неплавящиеся электроды из вольфрама, газом для защиты служит гелий или аргон.

Аргонодуговой аппарат с использованием вольфрамового электрода содержит следующие компоненты:

• источник, обеспечивающий получение постоянного или переменного сварочного тока;
• приспособление регуляции для работы с током;
• комплект горелок для применения с различными напряжениями;
• управляющая схема, обеспечивающая координацию цикла сварки и защиту;
• стабилизирующее устройство для возбуждения, а также выравнивания дуги.

Агрегаты этого вида применяют, если есть необходимость в качественной сварке цветных металлов.

Аппараты для ручной дуговой сварки ММА

Такие виды сварочных аппаратов построены на базе инверторов, трансформаторов или выпрямителей. Сварщик орудует держателем, на котором закрепляется плавящийся электрод. Металлический стержень замыкает дугу на изделии и служит присадочным материалом. Наружная обмазка, расплавляясь, создает газовое облако для защиты сварочной ванны от внешней среды.

Аппарат для ручной дуговой сварки — MMA.

Применение. Этим типом сварки можно соединять черные металлы. Если установить электроды с нержавеющим стержнем, то получится сваривать легированную сталь. Но скорость работы получается медленной, нужен достаточный опыт, чтобы получить качественное соединение, постоянно приходится контролировать длину дуги, поскольку электрод уменьшается.

Схема процесса электродуговой сварки.

Смотрите видео о сварочных аппаратах MMA:

ММА-выпрямители

В классификации сварочного оборудования такие агрегаты расположены между инверторами и трансформаторами. Имеют в составе дополнительный компонент – тиристорный или диодный выпрямительный блок. Если добавить дроссель, то можно регулировать ток и другие характеристики. Это позволяет работать даже неопытному сварщику.

К достоинствам таких сварочных аппаратов относят:

• достаточно высокое качество шва;
• доступность сварки чугуна и цветных металлов с помощью специальных электродов;
• стабильность и непрерывность дуги;
• возможность использовать устройство в домашнем хозяйстве;
• невысокую цену.

Недостатки выпрямителей и трансформаторов идентичны.

Классификация оборудования для сварки

Существует несколько классов устройств, отличающихся по характеристикам, предназначению и применению расходных материалов.

У этого вида сварки есть несколько разновидностей:

1. Дуговая — самая распространенная. Отличается широким выбором аппаратов для производства работ. В быту используют преимущественно инверторы. Полуавтоматические аппараты производят операции в среде защитного газа. Сварка в автоматическом режиме требует минимального вмешательства оператора: он лишь выбирает программу, а подбором оптимальных параметров занимается электроника.
2. Газовая с горелкой и баллоном для горючей смеси.
3. Электронно-лучевая. Работает на основе преобразования кинетической энергии в тепловую.
4. Лазерная сварка. Применяется на промышленных предприятиях, обеспечивает максимальную точность обработки.
5. Термитная. Использует восстановительные свойства магния. При этом выделяется большое количество тепла.
6. Электрошлаковая. Работает только в автоматическом режиме.

Сварка давлением использует такие технологии:

1. Точечную контактную с применением медных стержней, диаметр которых ограничивает площадь контакта.
2. Соединение сопротивлением на основании закона Джоуля-Ленца. Используется тепловое воздействие электричества.
3. Оплавление, изобретенное для соединения больших труб под водой. Изоляция места сварки происходит с помощью специальной камеры.
4. Трение, возникающее при вращении одной или обеих свариваемых деталей, дало название одноименной методике.

Кроме того, есть сварочные инструменты и оборудование для нанесения покрытий газотермическим и вакуумным методом, а также с помощью легирования. После такой обработки повышаются качественные свойства поверхностей заготовок.

Аппараты

Оборудование представлено в виде крупногабаритных станков или мобильных устройств:

• ЛАТ-С – станок, предназначенный для наплавки и сварки металлических изделий. Устройство показывает высокие технические характеристики, он оснащается координатными станками автоматического типа, что увеличивает скорость обработки сложных конструкций.
• CLW120 – лазерный сварочный аппарат, который обладает ювелирной точностью. Используется для обработки черных и цветных сплавов, нержавейки и титана. Работает устройство от 220 В, поэтому подходит для бытового применения от электрического щитка.

Сварщик высшей категории Ивлеев А. В.:«Подавляющее большинство моделей для лазерной сварки оборудованы бинокуляром, элемент защищает зрение от негативного воздействия яркого луча и улучшает видимость детали».

С твердым активным элементом

Принцип работы заключается в следующих аспектах:

• Твердый элемент в форме стержня – это источник луча, он находится в специальной камере.
• Лампочка накачки генерирует вспышки света, которые активируют рабочее тело.

Схема твердотельного лазера

Твердотельная часть производится из рубина, этот материал показал высокие технические характеристики, безопасность и безупречную эффективность.

С элементами на основе газовой среды

Это высокопроизводительные станки, которые работают в сочетании с газовой защитой. Активной средой выступает смесь азота, кислорода, гелия, она поступает под высоким давлением, достигающим более 10 кПа. Возбуждение рабочих газов происходит за счет электрического разряда. КПД устройства не превышает 15%.

Азот и гелий передают энергию углекислому газу, что создает идеальные условия для получения разряда.

Классификация газовых лазеров

По методу охлаждения установки разделяются на две большие группы: с конвективной (интенсивной) и диффузной (замедленной) прокачкой. Последняя используется в однолучевых лазерах с малой мощностью. Конвективную целесообразно монтировать в мощные устройства.

По стороне движения газов относительно электродов зеркал резонатора и газовой камеры, конвективные лазеры разделяются на поперечную и продольную прокачку. Возбуждение смеси осуществляется разрядом высокочастотного или постоянного тока. За охлаждение резонатора и оптических элементов отвечает двухконтурная охладительная система, рабочая смесь остывает теплообменником по типу вода-газ.

Системы транспортировки и фокусировки луча

Эта система включает в себя защитные лучепроводы, зеркало и фокусирующий элемент. Зеркало предназначено для изменения траектории луча и перемещает в рабочую зону. Твердотельные лазеры малой мощности оборудованы специальными призмами и преломляющими зеркалами, которые состоят из многослойного диэлектрического покрытия. Газовые лазеры обладают зеркалами из меди, более мощные устройства используют зеркала с водяной системой охлаждения.

Фокусирующий элемент (тубус) совершает движения относительно обрабатываемой детали. В нем закрепляется линза. Твердотельные лазеры оснащены стеклянными оптическими линзами, для газовых используют призмы из селенида цинка либо хлорида калия. Воздушные шторки защищают линзы от продуктов плавления.

Фокусное расстояние для получения высокой мощности должно составлять около 100-150 мм. уменьшение этого показателя приводит к трудности с отводом вредных продуктов.

При лазерной сварке твердосплавного металла расстояние от источника энергии до рабочей зоны определяется табличным методом.

Газовая защита

Цель системы газовой защиты заключается в уменьшении вероятности окисления в области сварного шва и зоны вокруг него. Она включает в себя сопла разных конструкций. Эти элементы устраняют брызги и пары, которые появляются при сварке. Сопло выбирается в зависимости от уровня химической активности материалов, мощности, глубины плавления. В рабочую зону подается газ, наиболее подходящий по составу.

Перемещение луча и изделия

Свариваемые изделия и энергетический луч перемещаются посредством манипулятора с ЧПУ, который имеет несколько степеней свободы, этот показатель зависит от сложности процесса. Скорость движения может достигать 400 м/ч.

При обработке габаритных деталей с большой массой целесообразнее перемещать луч, а не деталь. Этот процесс реализуется посредством передвижных зеркал. Самой перспективной системой является закрепление инструмента в автоматическом манипуляторе.

Особенность метода заключается в комбинации электрической дуги с энергетическим лучом. Он используется для скрепления деталей большой толщины на повышенной скорости в режиме автомат и низком теплообмене. Качество швов получается на высоком уровне.