5 сентября 2018

Сварочные аппараты: принцип работы, параметры источников сварочного тока (часть вторая)

Сварочные генераторы

Сварочные генераторы, это универсальное автономное устройство, позволяющее производить сварочные работы ( и не только), в любом месте, где не запрещена работа двигателя внутреннего сгорания.

Привод сварочного генератора может быть реализован в виде бензинового или дизельного двигателя.

Бензиновые двигатели дешевле, не прихотливы в обслуживании, хорошо запускаются при отрицательных температурах ( при использовании соответствующего моторного масла ), но обладают меньшим по сравнению с дизельными двигателями ресурсом и после работы в течении 4-6 часов ( в зависимости от рекомендаций производителя ), ему необходим перерыв.

Дизельные двигатели более экономичны, обладают значительно большим ресурсом (в сравнении с бензиновыми двигателями), рассчитаны на продолжительные периоды работы, но при этих положительных характеристиках, могут быть проблемы запуска при отрицательных температурах, требовательны к качеству топлива, гораздо дороже своих бензиновый собратьев и соответственно ремонт дизельного оборудования, дёшево не обойдётся.

При эксплуатации двигателей внутреннего сгорания, обращайте внимание на рекомендации производителей по номинальной нагрузке. Для безотказной работы бензиновых и дизельных агрегатов, им необходима 80-90 процентная нагрузка, так как продолжительная работа на холостом или слабонагруженном ходу приводит к отказу этого оборудования.

Двигатели внутреннего сгорания приводят в действие генераторы переменного тока.

Переменный ток, в зависимости от модели, трансформируется в переменный ток сварки (сварочными трансформаторами) или получает более улучшенные характеристики при выпрямлении (сварочными выпрямителями). Постоянный (выпрямленный) ток позволяет сваривать цветные металлы и нержавеющие стали.

Очень эффективно оснащение сварочных генераторов инверторами, которые в несколько раз легче сварочных трансформаторов и выпрямителей, гораздо экономичней и производительней ( за счет избежания потерь в массивных обмотках сварочных трансформаторов).

К тому же, электронное управление параметрами сварочной дуги, делает процесс сварки ( даже сварщиками малой квалификации) комфортным при достаточно хороший показателях качества.

Сварочные полуавтоматы

Сварочные полуавтоматы, являются логичным продолжением развития технологического процесса сварки. Механизация процесса подачи электрода в рабочую зону, увеличивает производительность, а отсутствие твердых флюсов и шлаков, позволяет контролировать параметры сварного шва.

Современные сварочные полуавтоматы состоят из узлов и агрегатов:

источник сварочного тока ( трансформатор, выпрямитель, инвертор );

механизм подачи сварочной проволоки;
многофункциональный рукав, по которому происходит подача сварочной проволоки, защитного газа, сварочного тока и управляющего сигнала на механизм подачи проволоки и газа.
системы подачи защитного газа, состоит из баллона с защитным газом, управляющего электромагнитного клапана, газового редуктора, рукава по которому защитный газ подаётся в зону сварки.
пистолет с органом управления.

Инвертор, в качестве источника сварочного тока, значительно упрощает процесс сварки и повышает качество шва. Если механизм подачи сварочной проволоки и источник сварочного тока реализованы в одном корпусе, то такие полуавтоматы считаются однокорпусными.

В сварочных полуавтоматах крупных размеров, механизм подачи сварочной проволоки исполняется отдельным блоком и такие сварочные полуавтоматы считаются- двухкорпусные. Профессиональные модели, рассчитанные на большие сварочные токи и предназначенные для продолжительного использования, могут оснащаться водяным охлаждением.

Принцип работы сварочного полуавтомата

В процессе работы полуавтомата, подача сварочной проволоки в зону сварки подается по мере необходимости. Механизм подачи сварочной проволоки активируется по сигналу оператора на блок управления, путем нажатия на функциональную клавишу ( курок ).

По многофункциональному рукаву защитный газ из баллона, также подается в зону сварки. При выходе из баллона, давление защитного газа понижается редуктором, а сама подача управляется электромагнитным клапаном. Защитным газом, обычно является чистый углекислый газ или его смесь с аргоном.

Подаваемый через пистолет, в зону сварки, защитный газ препятствует взаимодействию расплавленного металла с кислородом и азотом, которые содержаться в обычном воздухе. В защитном газе сваривают легированные и нержавеющие стали, латунь, медь, алюминий и т.д.

Высокое качество сварочного шва, простота в эксплуатации, возможность визуального контроля процесса образования шва, доступная стоимость, возможность работы с тонкостенными конструкциями, широкая регулировка параметров сварки привели к массовому распространению этого комфортного оборудования среди населения, автосервисов, промышленных предприятий и т.д.

Параметры источников сварочного тока

современные источники сварочного тока должны обладать возможностями регулирования в широком диапазоне;
параметры сварочного тока должны способствовать легкому поджиганию дуги, её стабильному горению;
напряжение холостого хода должно быть безопасно для оператора, обеспечивать производство качественного сварного шва и т. п.
применение электронного управления параметрами сварочной дуги, облегчает работу специалиста и повышает качество производимых работ.

Параметры дуги, такие как скорость зажигания и стабильность горения, зависят от характеристик сварочного тока, в первую очередь величины, так как большой ток вызывает быструю ионизацию зоны сварки и переход к устойчивому дуговому горению. Время перехода к устойчивому дуговому разряду сокращается при увеличении плотности тока, например при уменьшении диаметра электрода. Повышение частоты сварочного тока, до нескольких сотен килогерц, также облегчает ионизацию воздуха и как следствие пробой в зоне сварки. При изменении полярности, то есть плюс источника сварочного тока подключается к электроду, скорость поджигания дуги превышают эти параметры переменного тока сварки.

Выбор характеристик сварочного аппарата

Предполагаемое использование сварочного аппарата, то есть:

какой металл предполагается сваривать (нержавеющая сталь, конструкционная низкоуглеродистая сталь, цветные металлы);
насколько интенсивно будет работать оборудование ( время от времени или ( 24/7) двадцать четыре часа, семь дней в неделю;
технические требования к качеству сварных соединений;
квалификация операторов;
параметры электрической сети;
толщина свариваемого металла;
условия проведения работ;
бюджет.

Если планируется сваривать только низкоуглеродистую конструкционную сталь, толщиной 3-6 и более миллиметров, то при определённых навыках, можно обойтись бюджетным трансформатором, уточнив его характеристики и приобретя соответствующие штучные электроды.

Получить улучшенные характеристики сварочного тока, но уже за другие деньги, можно приобретя сварочный выпрямитель, постоянный сварочный ток которого позволит сваривать изделия из нержавейки и цветных металлов.

Для сваривания более тонкого черного металла ( менее 1,5 мм) и не только, с требованием к качеству шва, следует присмотреться к полуавтоматам с режимами сварки ММА, MIG, MAG.

Полуавтоматы с возможностью применения этих режимов- безусловный выбор мастеров занимающихся корпусным авторемонтом. При высоких технических требованиях к качеству сварки и недостаточном опыте оператора, можно обратить внимание к моделям с электронным регулированием параметров сварочной дуги, то есть инверторам с функциями Arc Force, Anti Stick, Hot Start.

При использовании бытовой сети, нелишне отметить, что инверторы используют мощность в полтора- два раза меньшую, чем сварочные трансформаторы и сварочные выпрямители. Обратите внимание на требовательность инверторов к хранению и эксплуатацию при отрицательных температурах и большой запыленности ( на эти особенности электроники обращалось внимание в первой части).

Возможно, простой и дешевый сварочный трансформатор или выпрямитель на диодах, подойдет для ваших условий и бюджета лучше. Еще одна важная характеристика сварочного аппарата, на которую необходимо обращать внимание- заявленная производителем, продолжительность включения.

Только у немногих мощных профессиональных моделей продолжительность включения может достигать значений близких к 100 процентов. Сварочные аппараты по разному воздействуют на электрическую сеть. Самым щадящим в этом плане выглядит инвертор, при замыкании электрода с металлом, он уменьшает ток сварки и не вызывает существенного падения напряжения в сети как сварочные трансформаторы.