Что такое сварочный аппарат

Сварочный аппарат. Виды и типы. Устройство и работа. Как выбрать

Сварочный аппарат представляет электрическое устройство, при помощи которого выполняется сварка. Именно данный процесс обеспечивает долговечное и надежное крепление металлических деталей. С помощью сварки производится огромное число работ в различных областях, начиная от микроэлектроники до создания многотонных конструкций. Среди основных достоинств электросварки выделяется надежное и быстрое соединение материалов при минимальных затратах. При необходимости при помощи этого устройства можно даже разрезать металл. В последние десятилетия их изготавливают с использованием электронных компонентов. Благодаря этому их масса и габариты значительно уменьшились, что позволило расширить применение.

Виды и типы

Cварочное оборудование характеризуется широким разнообразием, что обусловлено постоянным развитием сварочного производства, созданием новых приемов и способов сварки. Опираясь на конструктивные особенности, в том числе принцип действия аппаратов можно выделить следующие типы:

• Сварочный выпрямитель. Оснащен блоком полупроводниковых диодов, в результате чего ток переходит с переменного в постоянный. Главные достоинства – минимальное разбрызгивание, проварка высококачественных швов. Применяется для сваривания черного и цветного металла, чугуна, алюминия, стали.

• Сварочный трансформатор. Работает благодаря переменному току. Бывает нескольких типов – с увеличенным и стандартным магнитным рассеянием. Процесс сварки из-за тяжелого веса с ним представляет довольно трудоемкую работу.

• Сварочный полуавтомат. Применяется для сварочных работ в газовой сфере.

• Сварочный инвертор. Это легкие и компактные установки.

• Сварочный агрегат.

• Аппарат для аргонодуговой сварки.

Оборудование для сварки плавлением основного металла может выполнять следующие операции:

• Сварка плавлением.
• Дуговая сварка и наплавка.
• Газовая сварка.
• Электрошлаковая сварка и наплавка.
• Электроннолучевая сварка.
• Наплавка и резка.
• Специальные виды сварки.

По степени механизации аппараты для сварки могут быть:

• Ручными.
• Полуавтоматическими.
• Автоматическими.

Следующая классификация аппаратов для сварки звучит так:

• Бытовые. Они выделяются небольшой производительностью, для продолжительной работы не приспособлены. Тем не менее, их сфера применения весьма широка, подобные агрегат используют для сварки арок, котлов, труб и так далее;
• Профессиональные. Выделяются тяжелым весом и габаритами, работают от сети 220 или 380 Вт. Большинство таких моделей оснащены специальными колесиками, чтобы облегчить перемещение. Используются во многих областях строительства, мастерских, при установках газопроводов, на заводах и тому подобное.

Устройство

Устройство каждой инверторной модели может иметь ряд особенностей, однако большая часть технических узлов повторяются. Плата техники в основном включает следующие элементы:

Каждый сварочный аппарат является своеобразным преобразователем энергии. Агрегат принимает электрический ток из сети, после чего уменьшает его напряжение, повышает силу тока до требуемой величины. При этом происходит изменение частоты тока, или образуется постоянный ток из переменного. Исключением являются лишь аппараты, где электрическая дуга образуется от энергии генераторов с двигателем внутреннего сгорания или батарей аккумуляторов.

Сварочный полуавтомат имеет следующее устройство:

• Баллон с газом (аргон или углекислота).
• Шланг, подающий газ.
• Кассеты с проволокой.
• Механизм, подающий проволоку.
• Трубопровод подачи проволоки.
• Источник питания.
• Газовая горелка.
• Газовая аппаратура.
• Блок управления.
• Провод цепи управления.

Сварочный аппарат. Принцип действия

Рассмотрим сварочный инвертор. Вся суть инверторной технологии кроется в выпрямлении переменного тока сети в постоянный сварочный ток с промежуточным частотным изменением.

• Выпрямитель – это обычный диодный мост. В данный блок поступает переменный ток, который имеет промышленную частоту 50 Гц.
• Фильтр выполнен из конденсатора и дросселя. Выпрямленный ток направляется в фильтр, где он сглаживается. В итоге появляется постоянный ток, инвертор преобразует его в переменный, имеющий частоту 20-50 кГц. На текущий момент имеются технологии, при помощи которых получается ток частотой 100 кГц.
• Силовой трансформатор обеспечивает снижение высокочастотного переменного напряжения до 25-40В. К тому же этот элемент повышает значение тока до требуемого тока для сварки. При помощи преобразования высокочастотных токов сварочный ток достигает необходимой силы. Благодаря многоступенчатому преобразованию тока удается задействовать трансформатор малых размеров. Так для получения тока 160 А в сварочном агрегате требуется поставить медный трансформатор весом 18 кг. В инверторе достаточно поставить трансформатор весом 0,25 кг.
• Высокочастотный выпрямитель обеспечивает выравнивание переменного тока. Далее он направляется в высокочастотный фильтр, что позволяет получить постоянный сварочный ток.

Указанные процессы преобразования энергии контролируются микропроцессорным блоком управления. Данная часть аппарата для сварки является наиболее дорогим элементом. Инверторные сварочные устройства сегодня производятся по двум различным полупроводниковым технологиям:

• MOSFET.
• IGBT.

Главное их отличие заключается в транзисторах, которые различаются током коммутации. Транзисторы MOSFET, если сравнивать IGBT, выделяется большими габаритами и весом, однако их стоимость ниже. В то же время их потребуется на порядок больше для обеспечения одинаковой производительности.

При полуавтоматическом методе сварочный аппарат работает следующим образом:

• Защитный газ направляется в зону электрической дуги, что позволяет защитить металл от воздействия воздуха от окисления и азотирования. Защитный газ в этом случае может быть активным в виде углекислого газа или инертным в виде гелия и аргона. Работа с металлом в среде инертного газа имеет название MIG. Работа с металлом в среде активного газа имеет название MAG.
• Сварочная проволока при помощи электродвигателя, редуктора, а также подающих роликов подается в зону сварки.
• Неразъемное соединение получается в газовой среде под действием электрической дуги за счет плавления электродной проволоки, которая поступает в горелку. Необходимые поверхности склеиваются с помощью расплавленного металла, созданного тепловой энергией. В результате получается крепкий долговечный шов.

Полуавтоматическим метод сварки называется так вследствие того, что проволока подается автоматически, при этом контроль подачи, а также процесс сваривания выполняется сварщиком вручную. Наконечник выступает в роли сварочного контакта, к нему подается питание от главного блока. Сила тока подбирается согласно характеристикам обрабатываемого материала. Скорость подачи задается с помощью шестерни или коробки передач.

Применение. Достоинства и недостатки сварочных аппаратов

Сварочный аппарат находит широкое применение. Его часто используют в быту, а также в профессиональной деятельности. Без такого аппарата не обойтись во многих сферах производства, отраслях промышленности и специализированных мастерских, к примеру, по ремонту автомобилей. Эти аппараты используются для надежного сваривания металлических каркасов и иных ответственных конструкций в строительстве. Без применения профессионального сварочного оборудования также невозможен монтаж нефтепроводов и газовых труб.

• Трансформаторы являются весьма тяжелыми и громоздкими устройствами. Они обладают повышенной чувствительностью к колебаниям напряжения и потребляют много электрической энергии. Не это недорогое устройство. Варить ими можно и встык и внахлест. Опытный сварщик способен хорошо проварить с помощью трансформатора даже ответственный шов. Посредством переменного тока обычно свариваются только определенные марки чугуна и стали «ходовых» марок.
• Полуавтоматическая сварка идеально подходит и для дома и для производства. В нашей стране порядка 70% всех сварочных работ выполняются именно сварочными полуавтоматами. Вызвано это простотой эксплуатации, высоким качеством сварки, широкой функциональностью оборудования. Сварочный полуавтомат отличается удобством для сварки тонкого металла, в особенности автомобильных кузовов. Полуавтоматы практически всегда встречаются на предприятиях автосервиса.
• Выпрямители имеют высокую стабильность электродуги, что дает возможность проваривать высококачественные и герметичные швы равномерной глубины. При этом значительно снижается разбрызгивание. Соединение благодаря защищенности дуги получается достаточно прочным и однородным. Необходимость в дополнительной очистке изделий от капель «брызгающего» расплава отсутствует. В этом случае можно работать всеми типами электродов.

Область применения выпрямителей на порядок шире: цветные металлы (никель, титан, медь, их сплавы), любая сталь (в том числе высоколегированная) и чугун.

• Инверторы. В последнее время пользуются большой популярностью. Выделяются функциональностью, мощностью, компактностью и небольшим весом. Такой сварочный аппарат оптимален для новичков. Специалисты же при помощи них могут повысить свою производительность. Их применяют повсеместно, ведь они позволяют сваривать даже тонкостенный металл. Варить инверторами можно цветные и черные металлы любой толщины в различных положениях в пространстве. Применяются электроды всех видов.

Как выбрать сварочный аппарат

• Сварочный аппарат может быть трехфазным или однофазным. Для бытового применения нужно устройство на 220 В. Также можно выбрать универсальный агрегат «220/380».
• Напряжение холостого хода. Определяет способность аппарата первоначально и повторно разжигать электродугу, в том числе поддерживать ее горение. Считается, что, чем выше напряжение холостого хода, тем лучше.
• Мощность. Следует выбирать устройства хотя бы с небольшим запасом мощности, примерно 30%.
• Класс защиты. Сварочный аппарат должен быть стандартизирован и иметь двухциферный код IP, к примеру IP23. Двойка — вовнутрь корпуса не попадут предметы толщиной свыше 12 мм. Вторая цифра – это защиту от влаги. Цифра 3 значит, что вода даже под углом в 60 градусов не сможет попасть в корпус агрегата.
• Многие современные аппараты оснащаются дополнительными опциями: «Антиприлипание на выключении», «Форсирование дуги» или «Горячий старт». Они помогут при сварке, особенно новичку.

Нестандартное применение

Сварочный аппарат вполне можно использовать в качестве зарядки автомобильного аккумулятора. Однако необходимо учитывать, что у такого устройства должна быть регулировка понижения ампер и вольт. При наличии такого аппарата нужно переключить его в режим пуско-зарядного устройства. Следует установить 12 вольт на выходе, а амперы установить 1 к 20 мощности аккумуляторной батареи (если мощность 60А — заряжаем 3А).

Заряжать аккумулятор следует в течение порядка 40-60 минут. Этого вполне хватит, чтобы запустить двигатель. Для тщательной зарядки потребуется уменьшение тока в два раза и увеличение времени в 3 раза.

Виды сварочных аппаратов

Сварка, как вид соединения металлических элементов, получила массовое распространение чуть больше века назад. Однако сегодня применяется во многих сферах деятельности, от производства электроники до строительства гигантских конструкций. Поскольку состав используемых при этом металлов бывает весьма разнообразным, для получения надёжных сварочных швов было придумано и реализовано множество видов оборудования. Наиболее популярными среди них являются сварочные аппараты. Рассмотрим, какие бывают сварочные аппараты, виды, плюсы и минусы каждого.

Трансформаторы

Трансформатор является наиболее традиционным видом электрического сварочного аппарата. Одновременно он один из самых простых по конструкции. Основным элементом конструкции этого типа сварочников служит понижающий трансформатор, преобразующий напряжение электросети до значения, необходимого для сварки. Сила тока при этом изменяется с помощью разных методик, наиболее известный — смещение одной обмотки относительно второй. По мере изменения промежутка между обмотками меняется ток.

Особенностью сварочных трансформаторов считается переменный ток на выходе, что приводит к заметному разбрызгиванию металла и ухудшению качества швов. Чтобы проводить сварку цветных металлов, повысить качество горения дуги, в структуру аппарата нужно добавлять достаточно массивные и громоздкие компоненты. Основной элемент — трансформатор — также не отличается компактностью и малым весом. При использовании аппарата для производства серьёзных работ необходимы специфические (для переменного тока) электроды и немалый опыт сварщика.

КПД прибора достаточно высокий, достигает 90%, однако часть энергии тратится на нагрев. Охлаждение осуществляется при помощи вентиляторов разной мощности, поскольку требуется охлаждать агрегат весом в несколько десятков, а иногда и сотен килограммов. Применение этого вида сварочных аппаратов сегодня сокращается, но они всё же пользуются спросом, из-за низкой стоимости, надёжности и долговечности. Используются трансформаторы для сварки низколегированных типов стали.

Выпрямители

Сварочные выпрямители можно считать усовершенствованием аппаратов-трансформаторов. В сварочных швах, полученных при помощи выпрямителей, практически исключены те изъяны, что обусловлены применением переменного тока. Устройства, кроме понижающего трансформатора, имеют в конструкции диодный блок (выпрямитель), элементы регулирования, запуска и защиты. Переменный ток не только меняет напряжение, но и преобразуется в постоянный. Это даёт возможность получить ровную, устойчивую дугу. Соответственно, снижается разбрызгивание металла, шов получается более качественным. Работать можно любыми электродами.

Расширяется также сфера использования сварочника — можно соединять не только низколегированные «чёрные» стали, но и цветные металлы, нержавейку, чугун (применяя соответствующие электроды). Поскольку постоянный ток обладает полярностью, не следует об этом забывать — при подключении электродов этом параметр следует учесть. Некоторые сварочные работы целенаправленно выполняются на обратной полярности (сварка алюминия).

Многие производители сегодня снижают изготовление этого вида бытовых аппаратов. Если же говорить о профессиональном использовании, они до сих пор используются довольно широко. Недостатками можно считать большой вес, необходимость работы квалифицированного сварщика, серьёзную «просадку» напряжения в электросети в процессе сварки. Достоинства — невысокая цена, надёжность и неплохое качество шва.

Полуавтоматы

Полуавтоматические сварочные аппараты в среде инертных или активных газов, или просто полуавтоматы — устройства более сложные, нежели трансформаторы или выпрямители. Однако в использовании более удобны. Часто применяются при кузовном ремонте автомобилей, достаточно широко используются в быту, частном домохозяйстве.

Конструкция состоит из следующих компонентов:

• трансформатора;
• выпрямителя;
• привода, подающего проволоку;
• газового баллона;
• рукава с горелкой.

Сваривание деталей осуществляется плавящейся в электрической дуге проволокой, которая в процессе расположена в среде защитного газа. Регулировка тока осуществляется чаще всего ступенчато, подвержена изменению также скорость подачи проволоки. Соотношением этих параметров устанавливается необходимый режим работ.

Различные модели полуавтоматов работают:

• только с газом;
• с газом или без газа (переключается);
• только без газа.

Если работа производится без газа, применяется специальная проволока (флюсовая). Отличается от обычной флюсовая проволока тем, что в её состав, кроме металла, включается флюс. При горении составляющих флюса образуется облако защитного газа, который предотвращает окисление сварной ванны воздухом. Кроме того, активные элементы состава флюса придают металлу нужные параметры, дуга становится более стабильной. При этом не нужен газовый баллон, что удобно, однако сама проволока существенно дороже.

При работе с различными металлами используют разный газ — углекислый при сварке железа, смесь аргона и углекислоты, если работают со сталью, при сварке алюминия — аргон. Газовые баллоны следует применять промышленные либо фирменные.

Полуавтоматы отличаются высокой производительностью, дают прекрасный качественный шов на различных металлах. Недостатками можно отметить разбрызгивание металла и большой расход материалов на угар.

Инверторы

Аппараты этого типа называют также импульсными. Сегодня сварочные инверторы считаются одними из самых распространённых аппаратов из-за своего небольшого веса и общедоступности. И если ещё лет 10 назад инверторы были дороги и не очень надёжны, то сейчас эти недостатки устранены. Использование инверторной методики даёт сегодня уменьшение размеров трансформатора, повышение качественных свойств дуги, оптимизации КПД, снижение разбрызгивания металла при сварке.

Сварочный инвертор состоит из силового трансформатора, назначением которого является снижение сетевого напряжения до нужной величины, блока электросхем и дросселя-стабилизатора, нужного для минимизации пульсаций тока.

Напряжение питающей сети подаётся в инверторе на выпрямитель, на выходе которого блок схем трансформирует постоянный ток в переменный, обладающий высокой частотой. Этот, полученный на выходе силового блока, переменный ток подаётся на сварочный трансформатор высокой частоты, более компактный и лёгкий, чем обычный сетевой преобразователь. Напряжение на выходе сварочного трансформатора снова выпрямляется и подаётся на дугу.

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.

Аппарат для точечной сварки

Сварка точечным способом является одним из видов контактных сварок термомеханического класса. Сам процесс состоит из нескольких моментов. Для начала детали, сложенные необходимым образом, помещаются между электродами и сжимаются друг с другом, после чего нагреваются до момента достижения пластичности и совместно деформируются. Скорость сварки в условиях завода — до 10 точек в секунду.

Детали разогреваются при помощи мгновенного (0,01–0,1 сек.) импульса тока сварки. Этот быстрый импульс даёт возможность достичь разогрева металла до расплавления, что приводит к возникновению объединённой для обеих деталей жидкой зоны. После прекращения действия тока детали по-прежнему совмещены, прижаты друг к другу до снижения температуры и отвердевания расплавленной точки. Сжатие деталей прекращается с задержкой по времени, для создания условий лучшей кристаллизации металла.

Достоинствами точечной сварки можно выделить экономичность, надёжность и прочность шва, несложность достижения автоматизации. К сожалению, подобного вида сварочный шов не обладает герметичностью, что ограничивает сферу его использования.

Аппарат для газовой резки и сварки

Газовая сварка предполагает нагрев детали до расплава пламенем высокой температуры. При этом применяются горючие газы — водород, природный газ, ацетилен. Отличительным свойством этих газов является хорошее горение на воздухе. Чаще всего в газосварочных аппаратах используют ацетилен, легко получаемый с помощью карбида кальция и воды. Температура горения этого газа 3200–3400 °C.

Достоинства газовой сварки и резки металлов:

1. Несложная технология.
2. Не требуется доступ к электрической сети, нет необходимости в использовании электрического тока.
3. Оборудование, на базе которого выполняется сварка, достаточно несложно.

Следует, однако, отметить, что газовая сварка не обеспечит высокую скорость работ и производительность, ведь выполняется лишь вручную.

Серьёзное внимание при газовой сварке уделяется подготовке деталей, регулированию мощности горелки, установке её в нужное положение.

Плазменная сварка

Плазменная сварка (резка) металлов — операция, в ходе которой происходит расплавление металла потоком плазмы. Плазма — это газ, в составе которого содержатся заряженные частицы, проводящие электрический ток. Газ ионизируется путём нагрева дугой, выходящей из плазмотрона. Чем более высокую температуру будет иметь газ, тем выше ионизация. Температура дуги в аппаратах плазменной сварки достигает десятков тысяч градусов.

Технология такая: к горелке в быстром темпе подаётся газ и электрический ток для формирования дуги. Резка происходит не только из-за расплавления металла, но и за счёт того, что скоростной ионизированный поток вымывает металл из зоны действия плазмы.

Кроме знания того, какие бывают сварочные аппараты, при выборе следует учитывать потребности пользователя. И если в автомастерской или на производстве может понадобиться профессиональный аппарат, то для бытовых нужд достаточно недорогого прибора.

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:

• аппарат с принудительной подачей газа;

• оборудование с возможностью отключения подачи газа;

• аппарат без газа, который работает только с флюсовыми электродами, создающими с процессе работы защитный слой над местом сварки.

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:

• источник постоянного (предпочтительнее) или постоянного тока;

• газовый редуктор;

• специальная горелка;

• осциллятор, который преобразует ток в импульсы высокой частоты для возникновения бесконтактной дуги.

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:

• Сварочное. Используется специальная горелка. Редуктор ограничивает подачу газа, оптимальную для сварки. Резку делать таким аппаратом не резонно, слишком долго.

• Универсальное. Возможность регулировки подачи газа, форма горелки позволяют успешно варить и резать металл.

• Резаки. Предназначены для разделки крупных конструкций на отдельные части. Горелка особой формы, длиной до метра и более. Мощная подача кислорода и газа выдувает расплавленный метал.

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.

Виды сварочных аппаратов: преимущества и недостатки приборов, правила выбора, рейтинг лучших моделей

Современные сварочные аппараты поражают своим разнообразием. На рынке представлено большое количество моделей, из числа которых каждый пользователь может подобрать прибор для эффективного и безопасного использования. Для этого нужно знать, какие существуют виды сварочных аппаратов, изучить их характеристики и правила выбора. Только в этом случае можно приобрести подходящий прибор.

Существует несколько видов данных инструментов. Каждый из них имеет плюсы и минусы, что нужно учитывать перед покупкой.

Трансформаторы

Принцип работы устройства – понижение входящего напряжения до того уровня, когда образуется стабильная дуга.

В зависимости от способа регулировки напряжения, выделяют два вида трансформаторов:

• С амплитудным методом регулировки напряжения. Здесь обмотки смещаются путем механического воздействия.

• С фазным регулированием. Его обеспечивают тиристоры. Это наиболее приемлемый вариант для сварочных аппаратов подобного плана,
  поскольку позволяет оптимально регулировать ток при проведении той или иной операции.

Особенность приборов – переменный ток появляется исключительно на выходе и никак иначе. Именно по этой причине применение аппарата дает низкое качество обработки материала.

Однако устройства имеют и преимущества, а именно:

• Простоя эксплуатация.
• Высокая степень надежности.
• Бюджетная цена.
• Высокая производительность.

Помимо низкого качества обработки, выделяют следующие недостатки агрегата:

• Существенные габариты и большой вес.
• Зависимость от напряжения сети –
  если оно понижается, то ухудшается качество сварки.
• Повышенный расход электроэнергии.

Выпрямители

Устройство оснащено выпрямительным блоком, который трансформирует переменный ток в постоянный. В этом основное отличие от предыдущего вида сварочного аппарата. Инструмент характеризуется высоким качеством обработки материала.

Выпрямители имеют следующие преимущества:

• Простота применения – такие агрегаты могут использовать даже новички, поскольку они не требуют особых навыков и умений.
• Возможность использования не только для черных, но и для цветных металлов, главное – подобрать подходящие электроды.
• Высокое качество обработки.
• Устойчивая непрерывная дуга.
• Функциональность – такой прибор подходит, в том числе для применения в домашних условиях.
• Высокая надежность.
• Приемлемая цена.

Недостатки:

• Существенные габариты и большая масса, что отрицательно сказывается на мобильности.
• Работа зависит от напряжения электрического тока.
• Повышенный расход электричества.

Полуавтоматы

Преимущественно в устройствах используется аргон, но может быть применен и углекислый газ.

Дополнительная функция устройств – сварка с проволокой. Здесь не используются электроды, и не требуется газовая защита. Суть процедуры – подача газовой смеси с одновременным выходом проволоки, которая плавится под воздействием электрической дуги.

Выделяют следующие виды подобных инструментов:

1. Устройства с принудительной подачей газа.
2. Приборы с функцией отключения подачи газа.
3. Устройства без газа, функционирующие исключительно с флюсовыми электродами, которые обеспечивают создание защитного слоя над местом сварки во время использования агрегата по назначению.

Сферы применения подобных приборов:

• На промышленных предприятиях.
• В домашних условиях.

• В центрах технического обслуживания
  транспортных средств.

Данный тип сварочных аппаратов имеет следующие преимущества:

• Можно использовать для металла, толщина которого составляет менее 1 мм.
• Высокое качество обработки.
• Во время использования металл практически не разбрызгивается.
• Высокая производительность.

Из недостатков выделяют следующие моменты:

• Высокий расход материалов – газа и проволоки.
• Большая стоимость как самого агрегата, так и расходников.

Инверторы

Использовать его могут даже новички. Этим и объясняется востребованность приборов.

Преимущества устройств:

• Простота применения.
• Небольшие габариты и вес.
• Высокая производительность и надежность.
• Металл практически не разбрызгивается.
• Высокое качество обработки.
• Небольшое потребление электроэнергии
  по сравнению с предыдущими агрегатами.
• Быстрый поджиг.
• Стабильность дуги.

Конструкция инверторов:

• Трансформатор.
• Электронная схема.
• Дроссель.

Выделяют несколько видов инверторов, каждый из которых имеет свои особенности.

ММА

Преимущества:

• Небольшой вес и компактные габариты.
• Высокая степень надежности.

• Простота применения и обслуживания.
• Высокое качество обработки.

Данные приборы отличаются от предыдущего варианта более высокой мощностью. В связи с этим они имеют большие габариты и существенный вес. Суть устройств – подача проволоки в область сварки с помощью специального приспособления. Такие агрегаты рекомендуется использовать на производстве. Для домашнего применения они не подходят.

• В инертном облаке

Это разновидность полуавтоматов, но с более сложным устройством. Такое оборудование относится к профессиональным приборам, поэтому используется преимущественно на производстве. Для применения в домашних условиях не подходит.

Аргонодуговой прибор

Изначально предусматривалось, что аппарат будет использоваться в промышленном производстве, но производители решили представить и устройства для использования в домашних условиях.

Конструкция приборов:

• Источник тока.
• Редуктор газового типа.
• Горелка.

• Осциллятор для преобразования тока
  в высокочастотные импульсы,
  которые обеспечивают стабильную,
  ровную бесконтактную дугу.

Устройство для газовой резки и сварки

Именно эти устройства позволяют разогреть металл до температуры плавления.

Такие агрегаты имеют следующие преимущества:

• Приборы работают без электроэнергии.
• Простота применения.

Недостатки:

• Высокая цена.
• Низкая производительность.
• Низкое качество сварки.

Приборы для точечной сварки

Данные агрегаты рекомендованы к использованию для проведения точечных операций при сборке конструкций. Здесь два электрода расположены в одной плоскости. Они обеспечивают моментальное плавление металла в точке соприкосновения. При этом не возникает перегрев, окалина или обжиг.

Устройства для плазменной сварки

Это приборы, которые обеспечивают высокоточную и высококачественную процедуру в короткий промежуток времени. Устройства можно использовать даже для заготовок большой толщины. Единственный недостаток агрегата – высокая стоимость.

Правила выбора прибора

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.

Рейтинг лучших моделей

Чтобы облегчить выбор пользователей, профессионалы составили рейтинг лучших моделей сварочных аппаратов для использования в домашних условиях.

Зубр «Мастер» М 1

Такой агрегат рекомендован к использованию для ручной электродуговой сварки плавкими электродами. Прибор характеризуется высокой скоростью поджига и высокой производительностью.

Преимущества:

• Безопасность использования.
• Низкое потребление электроэнергии.
• Наличие защиты от перепадов напряжения.
• Не перегревается при продолжительном периоде эксплуатации.
• Высокое качество обработки.
• Простота применения.

Недостатки:

Ресанта САИ-190

Это сварочный аппарат инверторного типа ММА. Прибор характеризуется тем, что его можно использовать даже при перепаде напряжения. Агрегат подходит для сварки как тонких, так и толстых материалов.

Преимущества:

• Не перегревается при продолжительном периоде эксплуатации.
• Высокая мощность, которая составляет 5500 Вт.
• Качественная система охлаждения.
• Относительно бесшумная работа.
• Компактные габариты.

Недостатки:

• Отсутствие кейса для транспортировки.

Калибр Micro СВИ-205

Это бытовой инвертор, который рекомендован к применению для несложных сварочных работ. Прибор обеспечивает преимущественно качественный шов, но в этом случае все зависит от типа обрабатываемого материала.

Преимущества:

• Легкий вес и компактные размеры.
• Простота и удобство применения.
• Высокое качество обработки.
• Простота поджига.
• Высокая производительность.

Недостатки:

• Короткий провод.
• Во время работы провод нагревается.

Aurora Stickmate 200

Это универсальная модель, которую можно использовать для разных типов сварки. Агрегат оснащен функцией ForceArc, что позволяет использовать прибор без залипания электродов. Кроме того, именно это опция обеспечивает высокое качество швов. Устройство имеет еще одну полезную дополнительную опцию Antistick. Она автоматически уменьшает силу тока, если возникает такая необходимость. При этом все соответствующие параметры сохраняются.

Преимущества:

• Простота и удобство применения.
• Простота поджига.
• Наличие защиты от перепадов напряжения.
• Возможность применения с кабелем, длина которого составляет до 50 м.
• Качественная система охлаждения.

Недостатки:

Сварочный аппарат – важный инструмент при работе с металлами. Существует большое количество видов подобных агрегатов, поэтому пользователь может подобрать тот вариант, который полностью удовлетворит его потребностям.

Читайте также другие полезные статьи:

Видео-совет: как правильно выбрать сварочный аппарат

Виды и особенности сварочных аппаратов

Время чтения: ≈9 минут

Аппарат для сварки играет главную роль в сварочном процессе. Главнее него разве что сварщик. По этой причине целесообразно начинать свое обучение азам сварки именно со сварочного аппарата. Ведь от его правильной работы во многом зависит конечное качество сварного шва.

Что вам нужно знать о сварочных аппаратах? Прежде всего, их разновидности и принцип действия. Прежде чем вы приступите к практике вам нужно будет выбрать тот сварочный аппарат, который будет отвечать вашим требованиям. И лишь затем вы будете изучать тему настройки сварочного аппарата и его и применения. В этой статье мы как раз и расскажем вам, какие бывают виды сварочных аппаратов.

Разновидности сварочных аппаратов

В этой статье мы не будем перечислять все возможные разновидности сварочного оборудования, а расскажем только о самых популярных. Они используются в 98% случаев. Им под силу как гаражная работа, так и заводские условия.

Итак, чаще всего сварщики используют трансформатор, выпрямитель, инвертор или полуавтомат. У профессиональных сварщиков может быть несколько разных сварочных аппаратов для выполнения разных задач. Далее мы подробно расскажем о каждом типе. Вы узнаете устройство и принцип работы каждого типа сварочника.

Трансформаторы

Сварочный трансформатор — это один из старейших типов сварочного оборудования. Данный аппарат способен преобразовывать напряжение, поступающее от внешнего источника тока, в напряжение для выполнения сварочных работ. Проще говоря, он понижает входящее напряжение 220В таким образом, чтобы его можно было использовать для сварки.

Устройство сварочного аппарата трансформаторного типа включает в себя несколько компонентов. Вам важно знать о двух из них — о первичной и вторичной обмотке, которые в совокупности называют силовым трансформатором. Отсюда и название данного типа сварочников. Именно благодаря встроенному силовому трансформатору удается преобразовывать входное напряжение.

Чтобы отрегулировать силу тока у трансформаторного сварочного оборудования нужно как минимум разбираться в основах электротехники. Ведь для банального уменьшения или увеличения сварочного тока вам необходимо либо изменить индуктивное сопротивление всей цепи, либо использовать тиристоры. Здесь не получится просто повернуть регулятор на нужное значение тока.

Это не единственная сложность, с которой вам придется столкнуться при работе с трансформатором. Во-первых, такое оборудование работает только на переменном токе. А это значит, что дуга будет гореть нестабильно и без должной практики у вас просто не получится сформировать шов. Эта проблема частично решается, если использовать электроды для переменного тока.

Также трансформатором не получится сварить нержавеющую сталь и вообще любые цветные металлы. Поскольку такая работа требует применения постоянного тока. Не забываем и о габаритах трансформатора. Зачастую это очень громоздкие и неподъемные аппараты, которые трудно перемещать с места на место. Нужно использовать специальную тележку.

Но не все так плохо, как может показаться на первый взгляд. У трансформатора есть и свои плюсы. Во-первых, такое оборудование стоит недорого, при этом способно выдавать большое значение тока. А это значит, что имея всего один дешевый трансформатор вы сможете варить даже самые толстые металлы. К тому же, такое оборудование технологически несложное и его можно дешево ремонтировать. А если вы варите в гараже и не перемещаетесь во время работ, то вес и размеры трансформатора не важны.

Выпрямители

Выпрямитель во многом схож с трансформатором, но имеет одно существенное отличие. Чтобы понять, как работаетстандартный выпрямитель, нужно изучить принцип работы трансформатора (описанный выше) и добавить к этому выпрямительный блок. Две катушки, образующие силовой трансформатор, преобразовывают входной напряжение и выдают переменный ток для сварки. Выпрямительный блок, в свою очередь, преобразовывает переменный ток в постоянный.

Поняли? Главное отличие выпрямителя от трансформатора — это род тока. В трансформаторе он переменный, а в выпрямителе он постоянный. В остальном отличий нет. И конструкция, и размеры зачастую одинаковы. Только в выпрямителе есть дополнительный выпрямительный блок.

Нетрудно догадаться, что из-за преобразования переменного тока в постоянный перед сварщиком открывается больше возможностей. Вы можете варить любые металлы, в том числе цветные. Дуга будет зажигаться легко и гореть стабильно. Швы будут качественнее и ровнее. И в целом сварка выпрямителем существенно упрощает работу.

Из-за схожей технической части недостатки у выпрямителя такие же, как и у трансформатора. Большой вес и немаленький размер выпрямителя не подойдут для тех, кто хочет перевозить аппарат по всему цеху или участку на даче. К тому же, выпрямитель стоит дороже, чем трансформатор, поскольку обладает большим функционалом. Еще выпрямители (как и трансформаторы) нуждаются в частом охлаждении, из-за чего время работы существенно сокращается.

Инверторы

Инверторное оборудование самое популярное среди всех типов аппаратов для сварки. Стандартный инвертор состоит из трансформатора, как и предыдущие типы. Но дополнительно используется блок микросхем и дроссель.

Принцип работы сварочного аппарата инверторного типа следующий. Входное напряжение подается в дроссель, который выполняет роль выпрямителя (преобразовывает переменный ток в постоянный), затем напряжение подается на микросхемы, которые увеличивают частоту тока. Затем ток поступает на трансформатор, а после и на сварочную дугу.

Главное отличие инвертора от предыдущих типов — это не только применение микросхем, но еще и использование высокочастотного трансформатора вместо силового. Высокочастотные трансформаторы намного меньше и легче силовых, поэтому их легко можно встроить в небольшой корпус инвертора.

Кстати, вес инверторного сварочника может удивить вас. В продаже есть модели, вес которых не превышает 5 килограмм. Такие аппараты можно брать с собой для работы на высоте или в труднодоступных местах.

Также такие аппараты можно использовать для сварки металлас применением разных технологий. Инверторы используются для ручной дуговой сварки, для сварки в среде защитных газов, для резки металлов.

Это не единственные плюсы инвертора. Такой тип оборудования не нуждается в частом охлаждении, может интенсивно работать на протяжении долгого времени. Чтобы отрегулировать ток достаточно просто повернуть ручку регулировки на заданное положение.

Отдельное достоинство инвертора — это встроенные микросхемы. Благодаря им производители могут внедрять в аппарат дополнительные функции, упрощающие и ускоряющие работу. Дополнительный функционал помогает отрегулировать сварочный ток вначале работы, предотвращает прилипание электродов к металлу и сокращает длину дуги в нужные моменты.

Также инверторные сварочные аппараты можно использовать в условиях нестабильного входного напряжения. Например, на даче. Для многих моделей инверторов достаточно напряжения в 170В.

Но мы все знаем, чем технологичнее устройство, тем быстрее оно ломается и сложнее ремонтируется. Это главный недостаток инвертора. Чтобы починить сломанный инверторный аппарат вам придется нести его в сервисный центр. Чудо, если это гарантийный случай. А если нет? Тогда придется выложить круглую сумму на ремонт.

Также вам придется следить за условиями эксплуатации и хранения инвертора. Если трансформатор можно просто поставить в гараже и забыть о нем, то для инвертора это закончится плачевно. Его обязательно нужно хранить в сухом отапливаемом помещении, без перепадов температур и влажности. Еще один враг инвертора — вездесущая пыль, которой так много в цеху или в гараже. Пыль выводит из строя транзисторы, оседая на охлаждающей системе инвертора.

К тому же, цена на подобное оборудование в разы выше, чем на трансформатор или выпрямитель. Да, сейчас китайские компании выпускают очень дешевые инверторы, стоимостью менее 50$. Но такой аппарат прослужит вам очень недолго. Поэтому нужно покупать инвертор из средней ценовой категории, хотя бы за 100-200$.

Полуавтоматы

Полуавтомат — это обычный инвертор, но со встроенным механизмом подачи сварочной проволоки и режимами сварки, предназначенными для работы в среде защитного газа. С помощью этого аппарата можно варить без электродов, заменив их на присадочную проволоку.

Также для работы с полуавтоматом вам понадобится газовая горелка, через которую будет подавать газ и проволока. И сам газовый баллон. В качестве газа можно использовать аргон, гелий, углекислоту или смесь из этих газов.

Почему такой аппарат называется полуавтоматом? Все просто. Проволока подается в полуавтоматическом режиме. Сварщик сам задает скорость подачи, а механизм в процессе сварки подает проволоку с заданной скоростью.

Во многих полуавтоматах есть режим, с помощью которого можно использовать данный аппарат как инверторный. В таком случае его применение и принцип работы не будут отличаться от сварки инверторным сварочным аппаратом, о котором мы говорили выше. А вот если включить режим полуавтоматической сварки, то принцип работы изменится.

Во-первых, в сварочную зону с заданной скоростью будет подаваться проволока, а не электрод (как нам бы пришлом делать при сварке выше описанными аппаратами). Во-вторых, одновременно с проволокой в зону сварки подается защитный газ из баллона, который защищает шов от окисления.

С помощью полуавтомата можно варить любые металлы, в том числе цветные, и все типы стали. Поэтому в последние годы сварка полуавтоматом приобрела большую популярность. Она технологична, швы получаются очень качественными, формируются легко и быстро. По этой причине полуавтоматы незаменимы в автомастерских, на крупных заводах и в гаражах домашних умельцев.

Но не нужно забывать, что хоть полуавтомат не такой большой и тяжелый, к нему прилагается баллон с газом. И его не всегда удобно переносить с места на место. Так что варить на высоте вряд ли получится. Также полуавтомат — это самый дорогой тип оборудования из всех, что мы описывали в этой статье.

Вместо заключения

Вот и все, что мы хотели рассказать вам о наиболее часто применяемых сварочных аппаратах. Конечно, есть еще и другие типы сварочников, но они используются редко, и вы вряд ли будете применять их в своей практике.

Надеемся, эта статья поможет вам выбрать, какой сварочный аппарат для вас необходим. При этом вам вы можете выбрать как временный бюджетный инвертор для обучения, так и дорогой полуавтомат с прицелом на будущее. Все зависит от ваших желаний и возможностей. Желаем удачи в работе!