Первый сварочный аппарат – История развития сварки. Роль сварки в современном мире

История развития сварки. Роль сварки в современном мире

История развития сварки далеко до нашей эры. С тех пор, как люди научились добывать металл, они стремились создавать из него что-то полезное. Самый надежный способ соединения – горячим методом. Сейчас трудно представить, что два века назад русские ученые стояли у истоков современных сварочных аппаратов.

С тех пор началась новая страница жизни человечества. Сейчас существует несколько и видов сварочных технологий, применяемых на производстве и в быту. Современная история сварки – это изобретение новых агрегатов, методов соединения металлов, индивидуальных средств защиты нового поколения. Но по-прежнему популярной остается традиционная дуговая с помощью расплавляемых и тугоплавких электродов. Сварщики создают огромные металлоконструкции и миниатюрные произведения искусства.

Роль сварки в современном мире

В настоящее время развиваются методы лазерной сварки. Разработана технология высокоточного соединения металлов. Появляются новые композитные материалы, распространено использование алюминия, нержавеющих сталей, цветных металлов. Широкое распространение получили следующие виды высокотемпературного соединения металлов:

• аргонодуговая технология позволяет получать все виды соединений: стыковые, угловые, тавровые, внахлест;
• газовая, с помощью нее создаются магистральные трубопроводы, пролегающие далеко от источников тока;
• полуавтоматическая позволяет ускорить процесс соединения элементов, обладает высокой точностью, снижает риск образования некачественного шва;
• всегда остается востребованной традиционная ручная электродуговая.

Меняются источники питания, усовершенствуются держатели, но принцип горячего соединения металлов не претерпевает изменений. Сварочный метод предпочтительнее других видов соединений из-за ряда преимуществ:

• из-за экономии металла;
• износостойкое оборудование имеет большой запас прочности, его применяют в любых условиях;
• образуются соединения на молекулярном уровне, обладающие высокой прочностью.

Первые упоминания сварки

Задолго до появления сварочных агрегатов существовали другие способы соединения металла. Найдены образцы соединений, созданных в VIII – VII веках до нашей эры. Самородное золото, кусочки меди и метеоритные сплавы использовали для бытовых целей, оружия. Их скрепляли при нагреве методом, сравнимым с ковкой.

Этап возникновения литья – следующая страница история сварочной технологии. Зазоры между частями металла заливали расплавами, получалось подобие швов. Когда были открыты легкоплавкие металлы, для соединяя металлов стали применять их, возникла пайка. Технологии пайки и ковки использовались до открытия метода электрической дуги, до конца XIX века.

Открытие электрической дуги

Василий Владимирович Петров

Физик и электротехник, академик Василий Петров открыл эффект электродуги в 1802 году. Во время опытов он пропускал электроток через металлический и угольный стержень и заметил, что возникает яркая вспышка – высокотемпературная дуга. В его трудах есть описание этого явления. Но до открытия сварочного аппарата были годы, пока развивалась электротехника. Для дуговой технологии нужны были мощные источники тока.

Николай Николаевич Бернадос

Русский изобретатель Николай Бенардос разработал электродуговую сварку только через 80 лет после открытия дуги. Начался новый этап истории развития сварки. Николай Николаевич применил дугу для резки и соединения металлических элементов. Через несколько лет Славянов Николай Гаврилович создал первый сварочный аппарат и электроды. Он официальный автор, признанный во всем мире. Впервые именно он, русский инженер изобрел сварку, запатентовал ее, только потом стали развиваться технологии в других странах. Славянов активно пропагандировал свой метод:

• исправлял брак, возникший при литье деталей;
• восстанавливал части паровых турбин;
• заваривал изношенные детали.

Славянов Николай Гаврилович

Он разработал флюсы, защищающие горячий шов от окисления, придумал сварочный генератор с регулируемой мощностью. Внедрение его изобретений занимались за рубежом. Сварка стала применяться повсеместно.

Развитие технологий в новое время

Следующий этап истории связан с фамилией Патон. Отец организовал первый институт сварки в 1929 году, под его руководством развивалась технология сварочных процессов. Во время Великой Отечественной войны новые методы применялись в оборонной промышленности. Разрабатывались новые виды флюсов, электроды для толстостенных изделий. Они применялись при производстве военной техники: танков, орудий, бомбардировщиков и их оснащения.

Евгений Патон

В киевском институте разработан метод порошковой, контактной и шлаковой сварки в жидкой и разряженной среде, для защиты шва стали применять инертные газы. Дело Евгения Патона продолжил его сын, Борис. Он возглавил институт сварки после ухода отца. Технологии космической лазерной сварки разработаны под его руководством. Стали шире применяться методы соединения металлов под водой. Эта технология используется в судоремонтных доках. Метод снижает сроки ремонта судов в 1,5 раза.

Перспективы развития сварочного процесса

В настоящее время традиционные методы потеснили лазерные методы. Им предрекают большое будущее. Управлять процессом можно будет дистанционно. Роботы приходят на смену сварщикам. Разработано устройство для автоматической подачи присадочного материала в зону шва, с высокой точностью регулируется тонкий луч, расплавляющий металл.

Второе направление развития технологии высокотемпературного соединения металлов – использование оптико-волоконных материалов. Это позволит увеличивать КПД силового оборудования: генераторов, преобразователей. Постепенно будет повышаться мощность выходного тока, сейчас максимальная 6 кВт, ее планируется довести до 25 Квт и выше.

Постепенно лазерная технология вытеснит газовый метод сварки. Будут создаваться гибкие модули, использовать которые можно будет в любых погодных условиях. Будет снижаться трудоемкость технологических процессов, разрабатываться новые методы контроля качества высокотемпературного соединения металлов.

svarkaprosto.ru

История сварки и развития сварочных технологий

В самом начале 19 века, а конкретно в 1802 году, Василий Владимирович Петров (1761 – 1834 гг.), будучи профессором физики Санкт-Петербургской медико-хирургической академии, открыл и описал явление электрической дуги, а также впоследствии предложил ее возможное практическое применение, включая электросварку и электропайку металлов.

В 1882 году русский изобретатель Николай Николаевич Бенардос (1842 – 1905 гг.) открыл способ дуговой сварки с использованием угольного электрода. Дуга Бенардоса горела промеж угольного электрода и свариваемым металлом. В качестве присадочного прутка для образования шва применялась стальная проволока, а источником электрической энергии были аккумуляторные батареи. В последующие годы Н.Н. Бенардосом были разработаны и другие виды сварки: сварка дугой, горящей между двумя или несколькими электродами; сварка в атмосфере защитного газа; контактная точечная электросварка с помощью клещей. Им же были созданы и запатентованы ряд конструкций сварочного оборудования.

В 1888 году Николай Гаврилович Славянов (1854 – 1897 гг.) впервые в мире на практике применил наиболее распространенный в настоящее время метод дуговой сварки – метод сварки плавящимся металлическим электродом под слоем флюса. В присутствии государственной комиссии он сварил коленчатый вал паровой машины. Н.Г. Славянов не только изобрел дуговую сварку металлическим электродом, описал ее в своих статьях, книгах и запатентовал в различных странах мира, но и сам широко внедрял ее в практику. С помощью обученного им коллектива сварщиков Н.Г. Славянов дуговой сваркой исправлял брак литья и восстанавливал детали паровых машин и различного крупного оборудования. Н.Г. Славянов создал первый сварочный генератор и автоматический регулятор длины сварочной дуги, разработал флюсы для повышения качества наплавленного металла при сварке, организовал первый в мире электросварочный цех в Пермских пушечных мастерских, где работал с 1883 по 1897 г.

Н.Н.Бенардос и Н.Г.Славянов заложили основы автоматизации сварочного производства. К сожалению, в условиях царской России их изобретения не нашли большого применения. Лишь после Великой Октябрьской социалистической революции сварочные технологии получают распространение в нашей стране. Уже в начале 20-х гг. под руководством профессора В.П.Вологдина на Дальнем Востоке производили ремонт судов дуговой сваркой, а также изготовление сварных котлов, а несколько позже – сварку судов и ответственных конструкций.

Применение сварки в промышленных объемах требовало создание и скорейшего внедрения в массовое производство надежных источников питания, гарантирующих стабильное горение дуги. В 1924 году на Ленинградском заводе «Электрик» запустили производство сварочного генератора СМ-1 и сварочного трансформатора с нормальным магнитным рассеянием СТ-2. В том же году советский ученый Василий Петрович Никитин (1893 – 1956 гг.) разработал принципиально новую схему сварочного трансформатора типа СТН, выпуск которых был начат заводом «Электрик» в 1927 году.

В 1928 году русский изобретатель и учёный Дмитрий Антонович Дульчевский (1879 – 1961 гг.) разработал технологию автоматической сварки под флюсом.

В 1932 году русский ученый Константин Константинович Хренов (1894 – 1984 гг.) впервые в мире создал технологию электродуговой сварки и резки под водой.

Новая фаза развития сварки приходится на конец 1930-х годов. В это время коллектив института электросварки АН УССР под руководством академика Евгения Оскаровича Патона (1870 – 1953 гг.) изобрел промышленный способ автоматической сварки под флюсом. С 1940 года началось внедрение данного метода сварки в производства, что сыграло огромную роль в годы войны при производстве военной техники (электросварные башни танков) и снарядов. В дальнейшем был разработан способ полуавтоматической сварки под флюсом.

Конец 1940-х годов ознаменовался началом промышленного применения технологии сварки в защитном газе. В 1952 году коллективы Центрального научно-исследовательского института технологий машиностроения и Института электросварки имени Е.О. Патона разработали и внедрили в производство способ полуавтоматической сварки в углекислом газе.

Сваривать металлы практический любой толщины стало возможным после разработки в 1949 году сотрудниками Института электросварки им. Е.О. Патона технологии электрошлаковой сварки.

В дальнейшем  в нашей стране стали применяться следующие способы сварки: сварка ультразвуком, диффузионная сварка, электронно-лучевая, холодная сварка, плазменная, сварка трением и др.

mavego.ru

Историческая справка об изобретении сварки

Сваркой называется технологический процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, или пластическом деформировании, или совместном действии того и другого.

В 1802 г. русский ученый Петров В.В. открыл электрический дуговой разряд и указал на возможность использования его для расплавления металла. На Западе принято считать, что первым в этом был английский ученый Хамфрей Дэйвис, работы которого в этой области также относятся к началу XIX века. В 1882 г. русский инженер Бенардос Н.Н. открыл способ электродуговой сварки металлов неплавящимся угольным электродом. Им были также разработаны способы дуговой сварки в защитном газе, дуговой резки и др. Несколькими годами позже (в 1888 г.) другой русский инженер Славянов Н.Г. предложил производить дуговую сварку плавящимся металлическим электродом. Он создал первый сварочный генератор, предложил флюсы, позволяющие получить высококачественные сварные швы. Работы Славянова Н.Г. и других ученых были использованы шведским инженером Оскаром Кельбергом, который в 1907 году создал первый покрытый электрод. Так была изобретена сварка покрытыми электродами. При этом использовался постоянный ток, получаемый от сварочных генераторов. Сварку покрытыми электродами на переменном токе стали применять начиная с 20-х годов XX-го столетия.

Держатели для дуговой сварки угольным электродом, предложенные Н.Н. Бенардосом

В 30 – 40-х годов прошлого столетия был разработан способ полуавтоматической и автоматической сварки под флюсом, позволяющий повысить производительность процесса сварки в несколько раз.

С 1920 года получил промышленное применение способ дуговой сварки неплавящимся электродом в инертных газах (ТИГ). Хотя первый патент, относящийся к данному способу сварки, был зарегистрирован еще в 1890 году.

Дуговая сварка плавящимся электродом в защитных газах (МИГ/МАГ) впервые была предложена в США в 1948 году.

В 1950-52 г. группой советских ученых под руководством Любавского К.Ф. и Новожилова Н.М. разработан способ сварки в среде углекислого газа низкоуглеродистых и низколегированных сталей.

В настоящее время сварка покрытыми электродами, сварка плавящимся и неплавящимся электродом в защитных газах, а также сварка под флюсом, которые являются электрическими дуговыми способами сварки, широко применяются в промышленности.

Однако существуют и другие (не дуговые) способы сварки. Так одним из широко применяемых не дуговых способов сварки является контактная сварка, при которой расплавление металла деталей в точке их соединения происходит за счет выделения тепла в месте контакта при прохождении электрического тока. Первые патенты по этому способу сварки относятся к 1885 году.

В настоящее время нашли применение и такие способы сварки как электронно-лучевая, лазерная, индукционная, сварка трением и другие.

Сварка является одним из процессов соединения материалов. Как показано на схеме ниже, все существующие способы сварки могут быть разделены на две основные группы:

– сварку плавлением: газовая, электрическая дуговая, электрошлаковая, электронно-лучевая, лазерная и др.;

– сварку давлением: контактная, трением, диффузионная, ультразвуком и др.

Сварка плавлением осуществляется плавлением кромок соединяемых деталей и присадочного материала с образованием общей сварочной ванны. Сварное соединение образуется без внешних усилий.

Сварка давлением осуществляется посредством установления межатомных связей между соединяемыми частями с применением внешних усилий.

Электрическая дуговая сварка – источником тепла является электрическая дуга. К этому виду сварки относится: ручная дуговая сварка покрытыми электродами (ММА), электродуговая сварка в среде защитных газов (МИГ/МАГ и ТИГ), электродуговая сварка под флюсом, плазменная сварка и другие способы сварки.

Газовая сварка – химический способ сварки плавлением, источником нагрева металла которой является тепловая энергия, получаемая в результате химического процесса сгорания газообразного (или парообразного) горючего в смеси с кислородом. Сварной шов формируется за счет основного и присадочного металлов, расплавленных газовым пламенем.

Схема газовой сварки

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами (ММА). Источником нагрева металла является электрическая дуга. Сварной шов формируется за счет расплавленного основного и электродного металлов.

Схема сварки ММА

Механизированная дуговая сварка плавящимся электродом в защитном газе (МИГ/МАГ). Источником нагрева металла является электрическая дуга. Сварной шов формируется за счет расплавленного основного металла и металла электродной проволоки (сплошного сечения или порошковой).

Схема сварки МИГ/МАГ

Дуговая сварка неплавящимся (вольфрамовым) электродом в инертном газе. Источником нагрева металла является электрическая дуга. Сварной шов формируется либо только за счет расплавленного основного металла, либо также и за счет металла присадочной проволоки.

Схема сварки ТИГ

Международные коды и аббревиатура для основных процессов сварки

Цифровой код по EN ISO 4063	Аббревиатуры: Европейская (EU) Американская (USA) Российская (RU) Украинская (UA)		Полное наименование
111	EU	MMA	Manual Metal Arc Welding
	USA	SMAW	Shielded Metal Arc Welding
	RU	РД	Ручная дуговая сварка покрытыми электродами
	UA	РДЕ	Ручне дугове зварювання покритим
114	EU	FCAW	Flux-cored wire metal arc welding without gas shield
	USA	FCAW	Flux-cored arc welding
	RU	МПС	Механизированная сварка самозащитной порошковой проволокой
	UA	ЗП	Дугове зварювання порошковим дротом
12	EU	SAW	Submerged Arc Welding
	USA	SAW	Submerged Arc Welding
	RU	АФ	Автоматическая сварка под флюсом
121	EU	–	Submerged arc welding with solid wire electrode
	USA	–	Submerged arc welding with solid wire electrode
	RU	МФ	Механизированная сварка под флюсом
	UA	ЗФ	Дугове зварювання під флюсом дротяним електродом
13	EU	MIG/MAG	Gas Shielded Metal Arc Welding
	USA	GMAW	Gas Metal Arc Welding
	RU	–	–
	UA	–	–
131	EU	MIG	Metal-arc Inert Gas Welding
	USA	GMAW	Gas Metal Arc Welding
	RU	МАДП	Механизированная аргонодуговая сварка плавящимся электродом
	UA	МІГ	Дугове зварювання металевим (плавким) електродом в інертних газах
135	EU	MAG	Metal-arc Active Gas Welding
	USA	GMAW	Gas Metal Arc Welding
	RU	МП	Механизировання сварка плавящимся электродом в среде активных газов и смесях
	UA	МАГ	Дугове зварювання металевим (плавким) електродом в активних газах
136	EU	FCAW	Flux-cored wire metal-arc welding with active gas shield
	USA	FCAW	Flux-cored arc welding
	RU	МПГ	Механизированная сварка порошковой проволокой в среде аткивных газов и смесях
	UA	ПАГ	Дугове зварювання порошкоим дротом із захистом активним газом
137	EU	FCAW	Flux-cored wire metal-arc welding with inert gas shield
	USA	FCAW-S	Flux-cored arc welding
	RU	МПИ	Механизированная сварка порошковой проволокой в среде инертных газов и смесях
	UA	ПІГ	Дугове зварювання порошковим дротом із захистом в інертних газах
141	EU	TIG	Tungsten Inert Gas Welding
	USA	GTAW	Gas Tungsten Arc Welding
	RU	ААД	Автоматическая аргонодуговая сварка неплавящимся электродом
	UA	ВІГ	Дугове зварювання вольфрамовим електродом в інертних газах із присадним дротом чи без нього

weldering.com

Какие бывают сварочные аппараты: описание видов, функционал

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:

• трансформатор;

• электронная схема;

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.

prosto-instrumenty.ru

Сварочный аппарат универсальный 3 в 1 или 4 в 1: что это такое?

Время чтения: 6 минут

Современные сварочные аппараты инверторного типа почти не похожи ни на трансформатор, ни на выпрямитель, которые являлись основным типом сварочного оборудования в прошлом веке. Стандартный инвертор гораздо легче, компактнее и технологичнее своих «прародителей». А сварка с их помощью выполняется проще и быстрее. Инверторные аппараты могут выполнять не только ММА сварку (ручная дуговая сварка), но и MIG/MAG и TIG сварку, а также осуществлять резку металла (CUT).

Однако, прогресс не стоит на месте, и теперь в продаже все чаще встречается так называемый многофункциональный сварочный аппарат. Их часто называют универсальными аппаратами и аппаратами 3 в 1 (реже 4 в 1). В этой статье мы подробно расскажем, что такое универсальный (он же комбинированный) инвертор три в одном или четыре в одном, какими функциями он обладает и какой аппарат приобрести для дома.

Содержание статьи

Универсальный аппарат: что это?

Как его только ни называют: универсальный инвертор, сварочный аппарат 3 в 1, универсальный сварочный аппарат 4 в 1 и еще множество названий. Но суть одна: универсальный аппарат сочетает в себе несколько функций сварки, и поэтому может заменить несколько сварочных аппаратов.

Аппарат «3 в 1» может выполнять три вида сварки или два вида сварки + резку. Типичный аппарат 3 в 1 может сочетать в себе MMA, TIG и MIG/MAG сварку, или MMA, TIG и CUT (резка). Аппараты 4 в 1 встречаются гораздо реже и позволяют выполнять все основные виды сварки (MMA, TIG, MIG/MAG) + осуществлять резку (CUT).

Поясним значения этих аббревиатур, если вы новичок. ММА — это ручная дуговая сварка плавящимся электродом. TIG — это сварка неплавящимся электродом в среде аргона. А MIG/MAG — это сварка плавящейся присадочной проволокой в среде защитного газа.

Универсальный аппарат не зря так назван. Он действительно может заменить несколько инверторов. Ведь зачастую производители выпускают аппараты, способные выполнять один или максимум два вида сварки. Универсальные инверторы лишены этого недостатка и могут стать полноценным помощником в хозяйстве. Но вы должны учитывать, что при таком большом функционале ценник на универсальный аппарат будет вдвое выше, чем у обычного ММА-инвертора или полуавтомата.

Также учтите, что TIG и MIG/MAG сварка — это не самые экономичные технологии при любительской сварке. При ММА сварке вы можете купить пачку электродов и забыть о тратах. А вот при TIG и MIG/MAG сварке вам придется дополнительно покупать газовые баллоны, рукава, присадочную проволоку и неплавящиеся электроды. На крупном производстве эти траты быстро окупаются, а вот при сварке на даче это почти всегда дополнительная трата денег.

Убедитесь, что для вас целесообразно наличие всех этих сварочных технологий в вашем сварочном аппарате. Если вы пару раз в год собираете теплицу или варите калитку, то лучше приобрести обычный недорогой инвертор и электроды. Универсальный аппарат необходим либо профессионалам, либо практикующим мастерам, которые нуждаются в таком оборудовании.

Лучшие универсальные аппараты для дома

Spark MultiARC 240

Инверторный аппарат Spark MultiARC 240 — это мультифункциональный инструмент, предназначенный для быстрого и качественного выполнения работ. Данная модель является типичным представителем аппаратов типа 3 в 1, поскольку позволяет выполнить ММА, TIG и MIG/MAG сварку.

Spark MultiARC 240 понравится и автомастерам, и домашним умельцам. Ему под силу сварка всех типов металлов почти без ограничений по толщине. Можно работать и с тонколистовым металлом в том числе. Сборка легкой или средней металлоконструкции тоже не является проблемой. Корпус компактный и легкий. Аппарат отлично подойдет для полупрофессионального и бытового использования.

Для сварки в режиме MIG/MAG можно использовать аргон, углекислоту, гелий и их смеси, а также установить возможность сварки в двухтактном или четырёхтактном режиме. На двухтактном режиме получаются качественные короткие соединения, а на четырехтактном – качественные длинные швы. При сварке в режиме TIG можно включить встроенную функцию TIGLift, благодаря которой дуга легко поджигается касанием. А при работе в режиме ММА можно включить функции «форсаж дуги» и «горячий старт», чтобы упростить поджиг дуги и получить более качественные соединения.

Читайте также: Что такое форсаж дуги?

Аппарат поставляется вместе с отличной горелой ABICOR BINZEL, которую не нужно заменять на что-то более качественное. Так что вы сможете сразу приступить к работе после распаковки аппарата. Также в комплекте есть все необходимые кабели длиной 3 метра.

TELWIN MAXIMA 200 SYNERGIC

MAXIMA 200 SYNERGIC от бренда TELWIN — это универсальный аппарат 4 в 1. Он может выполнять ММА сварку, TIG, MIG/MAG и FLUX (сварка порошковой проволокой без газа). Благодаря гибким настройкам можно выбрать оптимальный режим сварки и работать со всеми типами металлов. Но по нашему опыту, аппарат лучше всего справляется со сваркой алюминия, нержавейки и стали.

MAXIMA 200 SYNERGIC  понравится как мастеру со стажем, так и новичку, поскольку настроек действительно много, но они все интуитивно понятные, а сварка не вызывает проблем даже у неопытных сварщиков. К тому же данная модель может похвастаться компактными габаритами, а значит ее транспортировка не вызовет трудностей.

Аппарат оснащен защитой от перенапряжения и отлично работает при нестабильной электросети или при сварке от топливного генератора. В режиме ММА доступна функция форсаж дуги, с помощью которой дуга горит стабильнее и проще поджигается. А у новичков часто бывают проблемы именно с поджигом дуги.

Solaris MULTIMIG-228

Последний в нашем списке аппарат — Solaris MULTIMIG-228. Это устройство 3 в 1, предназначено для ММА, TIG и MIG/MAG сварки. Настройки очень гибкие и позволяют профессионалу настроить аппарат под себя. Новичок же сможет быстро обучиться подбору правильного режима сварки, поскольку панель управления проста в освоении.

Из дополнительных функций есть контроль дуги в режиме MIG/MAG, форсаж дуги и антизалипание в режиме ММА. Антизалипание не позволяет электроду прилипнуть к металлу при неправильных настройках силы тока, что очень важно для начинающих сварщиков. Также аппарат защищён от перегрева и перегрузок. Это отличный выбор для дачи и загородного дома, поскольку Solaris MULTIMIG-228 отлично работает даже при нестабильном напряжении в электросети.

Вместо заключения

Универсальный аппарат — это полноценный помощник в быту и в хозяйстве. Он сочетает в себе большой функционал и способен выполнять различные виды сварки: от ММА до TIG и MIG/MAG. Также ему под силу резка металлов. При этом не важно, какой именно металл вы варите и какой он толщины. Необходимо лишь подобрать правильный режим сварки и приступить к работе. Желаем удачи!

[Всего голосов: 0    Средний: 0/5]

svarkaed.ru

Как выбрать сварочный аппарат

 

Как выбрать сварочный аппарат (сварочный инвертор). Часть первая: читаем паспорт сварочного инвертора.

Автор: Дмитрий Атеев, интернет-магазин “Силовик”.

В России более 70 торговых марок сварочных инверторов с ценами, отличающимися в несколько раз. Большинство из них сделаны в Китае, но продаются у нас как «Германия», «Латвия», «Италия», «Россия». Некоторые сделаны в России и по качеству либо хуже китайских, либо дороже, хотя падение рубля сделало Китай дорогим и дает реальный шанс нашим производителям. В любом случае, доля китайского сварочного оборудования на рынке инверторов выше 90%, не только у нас в России, но и во всём мире.

По моим наблюдениям, 99% тех, кто продаёт сварочные аппараты, ничего о них не знают или знают лишь минимальную информацию, написанную в паспорте на аппарат. 

Если бы в паспортах писали правду, всё было бы просто — скачал в интернете 10-15 паспортов и выбирай что лучше по своим критериям.

Но проблема в том, что 90% технических характеристик из паспортов — враньё, ошибки и пропаганда (пропаганда иногда бывает правдивой).

Тем не менее разобраться с этим нужно, а где и что правда, а что ложь — об этом позже.

Беру типичный паспорт типичного сварочного инвертора. Один из лидеров российского рынка. По теории вероятности, если вы находитесь в России, то велика вероятность, что именно этот паспорт может оказаться у вас в руках.

В паспорте 10 характеристик:

1. Диапазон рабочего напряжения

2. Максимальный потребляемый ток в амперах

3. Напряжение холостого хода

4. Напряжение дуги

5. Диапазон регулирования сварочного тока в амперах

6. Продолжительность нагружения в процентах

7. Максимальный диаметр электрода в милиметрах

8. Класс защиты

9. Рабочий диапазон температур

10. Масса

Здесь есть несущественные, неважные характеристики и нет самой главной, о чем напишу ниже.

Несущественные эти характеристики потому, что у всех производителей и увсех моделей они почти одинаковые и сравнить их нельзя. Но разобрать смысл есть, так как попутно мы получим важную информацию так сказать «между строк».

Разберем их подробнее.

Пункт 1. Диапазон рабочего напряжения.

Даже если у вас нормальное напряжение дома или на даче, столкнуться с проблемой низкого напряжения в сети вы сможете за свою «сварочную» жизнь не раз. Для профессионалов это более актуально, так как никогда не знаешь где, когда и при каком напряжении придётся сваривать. Даже простой удлинитель садит напряжение, а длинный удлинитель в десятки метров садит его на десятки вольт, потому что толщина проводов в удлинителе как правило не соотвествует норме для такой мощной нагрузке, как сварочный аппарат.

И тут лучше взять нормальный сварочный инвертор, чем такой, что будет работать только по большим праздникам. И вот тут чтение паспорта нам скорее всего вообще ничего не даст. Два аппарата, номер один и номер два из предыдущего размера. В первом написано 160 вольт-260 вольт в паспорте. Во втором — 220вольт+-10%. По паспорту надо брать первый. Фактически — второй. Почему они так пишут — непонятно. Для первого — это завышение возможностей, для второго — занижение. У первого логика – «лишь бы продать», у второго – «как бы чего не вышло», так как низкое напряжение — это всегда дополнительная нагрузка на аппарат. Ведь если напряжение падает, а ток растёт, идет нагрев всей электроники. По сути сварочный процесс это и есть понижение напряжения при росте тока. Поэтому одни производители всегда будут скромно умалчивать о своих возможностях, чтобы сохранить репутацию, а другие будут наоборот преувеличвать свои возможности, чтобы продать свою технику любыми путями.

В жизни среди людей также: есть «наглые» и есть «скромные». Наглость помогает не всегда. В природе между ними баланс. Ну и тут также.

Какой аппарат перед вами — вы по паспорту не узнаете. Напряжение питания — это один из самых частых способов обмануть покупателя.

Мой совет — пока сами своими глазами не увидите, что аппарат нормально работает на пониженном напряжении — не надейтесь на паспорт

Паспорт вам может помочь лишь в одном случае.

Если аппарат действительно не работает, по Закону о защите прав потребителей его можно вернуть продавцу на законных основаниях, так как это неустранимый недостаток.

В общем и целом подводя итог раздела — все аппараты должны нормально работать при 160 вольтах. Все инверторные сварочные аппараты. Ниже тоже, но хуже. А до 160 — нормально.

Если аппарат на пониженном напряжении не работает или теряет свою мощность — это плохой аппарат. На рынке слишком много хороших аппаратов, чтобы покупать плохие.
 

Пункт 3. Напряжение холостого хода .

Прежде чем писать этот раздел, посмотрел, что пишут по этому поводу в интернете на форумах. Как и ожидалось даже продвинутые специалисты спорят месяцами об этом вопросе. То есть это единственный раздел, по поводу которого точного мнения нет. Основных точек зрения две — чем больше тем лучше (чем выше напряжение, тем лучше зажигается дуга) и вторая точка зрения, что значения это никакого не имеет. На электродах стоит указание напряжения холостого хода, но только для трансформаторных сварочников, то есть для переменного тока, а инверторы — это постоянный ток, там имеет значение полярность (прямая или обратная), но не напряжение. Наш сервис, интернет-магазина «Силовик» придерживается той точки зрения, что реально для розжига дуги достаточно напряжения и 60 вольт холостого хода и от 90 вольт они почти не отличимы, тем более нельзя сказать, что лучше — 60 или 90 или что то посередине. Почти все аппараты за редким исключением укладываются в этот диапазон напряжений. Однако дыма без огня не бывает и первая точка зрения тоже основана не на пустом месте. С точки зрения физики, чем выше напряжение холостого хода, тем лучше будет зажигаться дуга через грязь, ржавчину, и прочие наслоения неподготовленного к сварке металла. Также чем выше напряжение, тем оно опаснее для человека. В принципе любое напряжение выше 36 вольт официально опасно для человека, но 60 вольт или 100 вольт тоже имеют разницу не в пользу последнего. Один из форумчан так и написал, «я не боюсь сетевого напряжения в 220 вольт, но напряжениие холостого хода в 100 вольт побаиваюсь». С другой стороны при падении сетевого напряжения падает и напряжение холостого хода. Напряжение ниже 50 вольт холостого хода сильно усложнит сварку и стабильность дуги и розжиг электрода, поэтому на мой взгляд нужен разумный баланс — вольт 70-80. Разумеется нужно учесть еще и тот факт, что высокий холостой ход не имеет смысла без нормального тока. Мы провели эксперимент, взяли аппарат №1 и аппарат №2 из предыдущих разделов. Первый выдал 87 вольт холостого хода, второй 73 вольта. После нагрузки всего в 5 ампер первый выдал 42 вольта, а второй 52. Так о чем говорит показатель «напряжение холостого хода» в паспорте? Ни о чём. Несмотря на то, то вопрос потенциально важный, паспорт нам ничем не поможет. Кстати, разница реального напряжения в паспортах и в аппаратах оказалась довольно высокой — 7-8 вольт. И это при разбеге всех или почти всех аппаратов в 30 вольт (от 60 до 90).

Остались две характеристики из паспорта сварочного инвертора из десяти. И эти характеристики из заявленных самые важные.

Пункт 4, напряжение дуги.

Последний несущественный показатель. Напряжение дуги у всех указывается примерно одинаковое. Если мерять этот показатель на балластном реостате, то он значительно ниже паспортного. Указывается обычно 28, реально 16-19 вольт. Возможно, мерять надо между электродом и заготовкой на зажженой дуге. Возможно. Только зачем? Что даст этот показатель? Что в нём полезного? Измерить мощность аппарата? Тут нужен балластный реостат (тогда напряжение будет 16-19 вольт). К напряжению холостого хода напрямую этот показатель также значения не имеет, это другой, независимый показатель. Для чего его вставляют в паспорта, я не понимаю. Думаю, просто надо что-то написать для солидности. Кстати, далеко не все вставляют этот показатель в паспорта, так что если не найдёте его в паспорте — не удивляйтесь. Возможно этот паспорт писали профессионалы.

Дальше начинают существенные и очень существенные характеристики.

Пойду от менее важному к более важному.

Пункт 5. Диапазон регулирования сварочного тока в амперах. Пункт 6. Продолжительность нагружения в процентах

Эти две характеритики считаются обычно самыми важными. Они напрямую связаны между собой через реальную мощность сварочного аппарата.

Каждый по отдельности этот пункт косвенно отвечает на вопрос насколько мощный сварочный инвертор мы имеем. По отдельности — косвенно, а вместе — прямо. Поэтому и рассматривать мы их будем вместе.

За силу сварочного инвертора отвечают силовые транзисторы («силовики»), это такие небольшие детали по технологии изготовления родственные процессору компьютера. Это самые главные детали сварочного аппарата и разумеется самые дорогие. Для специалистов: дальше речь пойдет о IGBT-транзисторах, а не MOSFET, так как последние почти не представлены на рынке в последнее время

Когда нужен дешевый сварочный инвертор, берут два «силовика» поменьше и послабее, а когда нужен мощный профессиональный — берут мощные силовые транзисторы и ставят их не по две штуки, а по 4 или даже 8 штук в один аппарат. Номинал «силовиков» как правило 20 ампер, 40 ампер и 60 ампер, они выдерживают напряжение 600 вольт и температуру до 150 градусов. Несмотря на то, что 95% сварочных аппаратов в мире производятся в Китае, а потом перепродается местными компаниями как продукция местного производства, силовые транзисторы бывают как китайские, так и японские и американские. Производство таких материалов относится к высоких технологиям и американцы, скажем так, не брезгуют этим заниматься. Хотя на рынке стремительно растет доля и китайской продукции в том числе. Даже мой многолетний опыт работы в этой сфере не позволяет мне точно сказать, какие «силовики» лучше — японские или американские, потому что большиснтво фирм собирающих сварочные аппараты сами силовые транзисторы не производят, а покупают, при этом часто меняя поставщиков. Из-за это не только у нас, но и у самих производителей нет четкой статистики отказов по этой детали, хотя обычно если выгорает силовая часть инвертора, винят не силовые транзисторы в этом, а перегрев или выход из строя управления инвертора. Но что точно известно — чем более мощные силовые транзисторы стоят на аппарате, чем больше их количество, тем мощнее аппарат и надежнее.

Чем можно сломать силовой транзистор? В основном только перегревом. От чего греется «силовик» – от внутреннего сопротивления току. Более мощный силовой транзистор греется на таком же токе меньше, а менее мощный — больше. Если допустить перегрев, транзистор гарантированно выйдет из строя и потащит за собой остальные силовые транзисторы в этом аппарате (при ремонте меняют даже выжившие силовые транзисторы, так как они уже нормально работать не смогут). Чтобы не допустить перегрев, транзисторы сажают на мощные аллюминиевые радиаторы через термопасту, а для охлаждения радиаторов используют вентилляторы. Вентилляторы дешевле силовых транзисторов, поэтому производители дешевых инверторов предпочитают ставить по два вентиллятора в аппарат, а не увеличить реальную мощность номиналов.

И вот тут самый главный обман и кроется. Можно поставить 4 силовых транзистора по 20 ампер и аппарат будет выдавать 200 ампер, можно поставить 8 силовых транзисторов по 40 ампер и аппарат будет выдавать 200 ампер, хотя реальный номинал силовых транзисторов выше в 4 раза. Выдавать аппарат будет столько, насколько его настроят на заводе. Разница будет только в том, что первый вариант начнет сильно грется в работе, но его будут усиленно охлаждать двумя вентилляторами до того, как сработает датчик, а второй греться чильно не будет и вентиллятор легко справиться и один. Надо понимать, что вентиллятор охлаждает тем воздухом, который есть и если на улице температура +30 градусов, то будет вот такое охлаждение. При этом нагрев идет не постоянный, а волнами, то есть дуга горит — нагрев идёт, дуга погасла нагрев прекратился, вентиллятор работает. Фактически это выливается в то, что вентилляторы не успевают охлаждать слабые транзисторы и через какое-то время срабатывает термодатчик аварийного отключения. Время до срабатывания термодатчика обычно обозначают буквами ПН (продолжительность нагружения) или ПВ (продолжительность включения). То есть, грубо, проработал 6 минут из десяти — 60% ПВ (ПН). Проработал 3 минуты — 30% ПВ (ПН). Не отключился — 100% ПН(ПВ). Меряют на максимальном токе, выкручивая ручку регулировки по часовой стрелке до максимума. Делают несколько измерений подряд, потом выводят среднюю цифру. Таким образом, слабый инвертор может выдать большой ток, но не способен держать его долго, а мощный инвертор способен выдать большой ток и способен держать его долго. Обычно, бытовые инверторы настраивают так, что они держат большой ток недолго в расчете на то, что долго в быту работать инвертором не будут. Профессиональные инверторы настраивают так, что они, допустим, смогут держать ток 300 ампер, но настраивают их только на 200, чтобы остался запас мощности и вентиллятор смог охлаждать радиаторы силовых элементов бесконечно долго, столько сколько сможет работать сварщик. Считается что аппарат с ПВ (ПН) более 60% включительно — профессиональный аппарат, а все что ниже — бытовые. Фактически в паспортах пишут что угодно, но не правду. Например аппарат №1 и аппарат №2 из предыдущих разделов. Первый аппарат указан ток 220 ампер, реально выдал 193 ампера, в паспорте указан ПВ 70% – реально проработал первый раз 6 минут, второй 4 минуты, третий 3. В среднем ПВ реально около 40%. Второй аппарат выдал 200 ампер, заявлен 200 ампер, проработал 48 минут, не отключился, эксперимент закончили, так как температура на выходе не росла, таким образом он бы не отключился совсем. А ПВ был заявлен 60%.

Но окончательно запутывает вопрос следующая проблема. Отключает аппараты по перегреву не термодатчики силовых транзисторов, которых у тех нет, а термодатчики аппаратов на радиаторах охлаждения. Термодатчик каждый производитель ставит туда, куда считает нужным — на трансформатор, на диоды, на силовые транзисторы, подальше от элементов, поближе к элементам. Каждый раз разный результат. И термодатчики тоже могут быть с разными температурами срабатывания.

Поэтому вывод № 1. Читать раздел с ПН и ПВ надо лишь для общей картины, но никак не верить на слово — завышают почти все, но есть и те, кто занижает.

Вывод второй. Раздел с регулировкой тока читать тоже нужно только для общего понимания. Если написано 220 ампер — может быть будет 200, а может и 120. У нас и такие и такие есть.

Пункт 7 — максимальный диаметр электрода.

Это предпоследний несущественный показатель. Напомню, что полезную информацию дают и несущественные пункты, но так как они у всех одинаковые или почти одинаковые, мы их называем несущественными.

«Как же так?» – скажут мне – «Это же самый главный показатель». Нет. Не самый и не главный. Это пропаганда. Реклама. Причем этим пунктом забили голову огромному количеству любителей-сварщиков, профессионалы же на этот пункт никак не ориентируются, они знают, что электроды бывают разные и ток подбирать нужно и под электрод и под заготовку и под ситуацию.

Таким образом и максимальный размер электрода — это просто рекламный ход, чтобы продать более мощный аппарат и больше ни для чего этот пункт не нужен.

На пачке элетродов ОК46 2.5 мм указан ток сварки 60-100 ампер, а на «четверке» (4 милиметра)100-200 ампер.

А где же «тройка» тогда? Самый популярный размер электродов.

Часто задают вопрос: «что, этот аппарат и «четверку» потянет?»

Да, у нас самый слабый аппарат на 110 ампер. Даже он потянет, говорим мы.

«Пятёрка» (5 миллиметров) горит и на 90 амперах неплохо. Так что выбросите эти максимальные размеры электродов из головы. Ориентируйтесь на то, что тройка — это примерно 100 ампер в среднем. Хотите запас тока и надежности — берите больше. Не хотите переплачивать, можно и не переплачивать. У сварочного аппарата своего штангенциркуля нет и если вы ему принесете электрод не того размера, что написан в паспорте, он не откажется работать под этим предлогом.

Гораздо полезнее читать инструкцию к электродам.

Номер 8, класс защиты.

У всех аппаратов или почти всех класс защиты IP21 или IP21S (что в сути то же самое). Если коротко, то первая цифра 2 говорит о том, что такой толстый предмет как палец внутрь аппарата не попадет. Вторая цифра — 1 говорит о том, что вертикальные капли дождя не попадут внутрь. Сделать аппарат пылевлагозащищенным, так чтобы работать под водой не столько невозможно, сколько бессмысленно. Подводный инвертор спросом пользоваться будет в 0.001%, поэтому все делают аппараты открытые для вентилляции, а следовательно для пыли и влаги. А потому у всех IP21 (написать можно что угодно, реально это будет все таки 21).

Однако по степени пылезащищенности они сильно отличаются, а информация о классе защиты нам в данном случае никак помочь не может. Для этого надо взглянуть на аппарат. Сварочные аппараты инверторного типа бывают одноплатные (внутри одна основная плата) и трехплатные (внутри три основных платы). Есть небольшие вспомогательные платы, но грубо все инвертора можно разбить на эти две категории с многочисленными вариациями. Трехплатные аппараты намного лучше защищены от пыли и грязи, чем одноплатные.

Одноплатный аппарат представляет собой одну большую плату почти размером с корпус аппарата, на которой размещены все элементы — управление, питание, силовые элементы, кондесаторы, радиаторы силовых элементов и вентилляторы. Всё это должно находиться на разных платах, но умещено в одну. Места между элементами очень мало и 12-вольтовые дорожки управления часто соседствуют с 300-вольтовыми дорожками силовой части.Отсюда часты пробои при попадании влаги с пылью, что влечет выход из строя сварочного инвертора.

Вентиллятор охлаждения (иногда их два) стоит (стоят) также на этой плате и поток воздуха идёт с задней части аппарата в переднюю через всю плату, забрасывая её пылью, грязью и мелкими металлическими частицами, которые в виде сварочных искр обильно попадают на место сварки.

Двойные вентилляторы одноплатных аппаратов делают эту работу (засорение инвертора) вдвойне эффективнее. Два вентиллятора — это тот пример, когда явное зло выдаётся за добро и даже конкурентное преимущество аппарата. «Как же?» – спросите вы, «два вентиллятора лучше охлаждают силовую часть инвертора! Где логика? Ведь это дополнительные затраты».

Логика в том, что на профессиональные аппараты с трехплатной компоновкой ставят всегд только один вентиилятор и он прекрасно справляется с охлаждением. На слабые инвертора, о чём подробнее немного позже, ставят слабые силовые транзисторы, которые при длительной работе сильно греются (физика!) и которые надо усиленно охлаждать. Вот для этого и ставят копеечные 12 вольтовые вентилляторы в пару, так как один вообще не будет справляться.

Трехплатные аппараты сделаны по другой схеме. Три платы — не одна. Места намного больше, дорожки не примыкают друг к другу, радиаторы силовой части расположены в виде тоннеля («тоннельное охлаждение») в виде квадратной трубы, на входе которой стоит вентиллятор (один), а выход этого тоннеля идет на переднюю вентилляционную решетку. Пыль организованным строем идёт на выход. Разумеется, полной герметичности процесса добиться не получается и часть пыли попадает на электронику, но только часть, а не почти вся, как на одноплатных «пылесосах». В итоге процент поломок аппаратов «из-за пыли» на «трехплатниках» снизился даже не в разы, а на порядок, то есть в десятки раз.

Можно сделать вывод, что я не люблю «одноплатники» и люблю «трехплатники». Ничего подобного. На рынке примерно 30% трехплатных аппаратаов и 70% одноплатных. Одноплатные аппараты — это в первую очередь дешевизна. Они в полтора-два раза дешевле трехплатных. Поэтому бытовые аппараты как правило делают одноплатными. В быту частники достают свои сварочные инвертора порой пару раз в год и буквально пылинки с них сдувают. Откуда взяться грязи и пыли внутри? Тем не менее количество поломок по причине попадания грязи внутрь одноплатного аппарата все равно очень высокое.

Разбираем характеристики дальше, итак

Пункт 9 паспорта — рабочий диапазон температур.

Широты у нас холодные, зима длинная а лето короткое, поэтому вопрос не праздный. Большинство аппаратов по паспортам как бы не могут работать на морозе. На практике работают почти все. Строго говоря не совсем понимаю, почему аппарат не может работать при температуре минус 40, если основная проблема с температурой у сварочных инверторов — перегрев, а не наоборот замерзание. Аппарат сам себя греет как приличный конвектор. Около 2 квт остаются в самом аппарате или выходят через вентилляционную щель на передней панели, так что от него ещё грется можно. Теоретически.

На практике зимой в тридцатиградусный мороз нагреть аппарат довольно сложно, так как вентиллятор (а у некоторых и два) загоняют кубометры морозного воздуха в электронику аппарата, в то время пока вы возитесь с железяками. Профессиональным сварщикам проще — они больше сваривают, и меньше возятся. Поэтому у них аппараты на морозе работают. Остальным могу посоветовать приделать на аппарат выключатель вентилятора, это совсем не сложно. Ну или подождать короткого лета, что ещё проще.

Номер 10 – «масса».

Как и предыдущая характеристика эта ни о чём не говорит. На неё даже производители не обращают внимание, поэтому чаще всего масса указана с ошибкой. Их никто не взвешивает, потому что производители знают, что 200 амперный аппарат весит примерно 5 кг, 140 амперный — 3.5 кг и так далее. Специально взвешали аппарат из примера, который разбираем сейчас. Реально меньше на 300 грамм или примерно 8% веса. Все конкуренты весят примерно также.

Но вот что бросилось в глаза и на что есть смысл обратить внимание. Аппарат на 190 ампер весит 4.7 кг, на 200 грамм меньше чем 220 ампер и на 300 грамм меньше чем на 250 ампер. Такого быть не может! Уважающий себя производитель никогда так не сделает. Вот пример из другого паспорта — аппарат на 180 ампер весит 5.1 кг, 200 ампер весит 5.6 кг, аппарат на 250 ампер весит 9.1 кг, то есть почти на 4 кг больше. Цифры кстати говоря ошибочные везде, но общий смысл передан верно. У первого производителя все три аппарата примерно одинаковые, а у второго сильно и заметно отличаются в размерах и следовательно в весе.

Теоретически 250 ампер из 5 килограммового аппарата выжать можно, он даже проработает какое-то время без особых проблем. Минут 15. Так что если увидите сварочный аппарат на 250 ампер весом в 5 кг — отдайте паспорт продавцу и пожелайте ему удачи.

Некоторые владельцы «250 амперных аппаратов» могут поспорить со мной, что у них такие есть и работают они прекрасно. Не соглашусь по двум причинам — у вас НЕ «250 амперник», а «200 амперник», вас обманули. А во вторых, сваривают такими аппаратами все равно «тройкой» на 100-130 амперах, то есть не давая ему реальной нагрузки. Но с такой нагрузкой спарвиться и самый простой и дешевый сварочный инвертор, для этого вовсе необязательно было покупать аппарат «на 250 «как бы» ампер».

 

Пункт 11. Максимальный потребляемый ток в амперах.

Ток в амперах это очень важно. В паспорте на аппарат, который я привел в пример, максимальный переменный входящий ток указан 30 ампер и О, ЧУДО! Он действительно 30 ампер. Угадали. Возможно измеряли. Так или иначе, это единственный показатель в этом паспорте абсолютно точно отражающий реальность. Ток указывает на потреблямую аппаратом мощность. Ток умножаете на напряжение, получаете мощность. То есть 30 ампер умножили на 220 вольт, получили 6.6 квт.

«Хорошо» – скажете вы,-«Мы поняли сколько заплатим за свет в конце месяца. Но нам это совсем не важно. Мощный аппарат потребляем больше, менее мощный меньше. Более мощный можно регулятором сделать менее мощным понизив мощность. Что в этом такого важного».

А вот что. Действительно потребляемая мощность важна тогда, когда собираешься работать от генератора или выбираешь сечение удлинителя или предохранитель в щиток. Но сварочные инвертора не относятся к классу энергосберегающей техники, это все знают.

Этот показатель важен в другом. При помощи его мы можем отличить слабенькие аппараты с примитивными схемами стабилизации дуги от тех, у которых есть запас мощности, а значит более надежных и с более дорогими схемами. Для этого нам будут нужны: тестируемый аппарат, токовые клещи переменного тока, ЛАТР (лабораторный трансформатор) киловатт на 10, который понизит напряжение с 220 вольт до, допустим, 160 вольт, балластный реостат, который будет заменителем сварочного процесса и калькулятор для подсчёта итогового результата.

Суть метода в следующем. При падении напряжения ниже установленного в 220 вольт для сохранения стабильной мощности, аппарат должен начать повышать ток. То есть по паспорту 30 ампер. Это на 220 вольт. Понижаем напряжение до 160 вольт и смотрим. При 160 вольтах у всех аппаратов произведение напряжение на ток должно быть примерно таким же как и и при 220вольтах. По идее — будет падать (закон Ома). Но инвертор на то и инвертор, что может стабилизировать ток при падении напряжения. Но для этого на инверторе нужна мощная силовая электроника, так как повышение тока может вызвать выход аппарата из строя. Приведу пример(реальный, но без названий фирм и моделей): аппарат №1 — при напряжении 220 вольт входящий ток 30 ампер. Аппарат № 2 при напряжении 220 вольт входящий ток 27 ампер. При понижении напряжения оба начинают наращивать ток, но ниже 180 вольт первый сдаётся и на 160 вольтах потребляет 25 ампер, а второй на 160 вольтах потребляет 38 ампер.

Теперь берем калькулятор и умножаем: первый аппарат забирал из сети 220вольт*30ампер=6600 ватт. То есть 6.6 квт. При понижениии напряжения он стал забирать 160 вольт*25 ампер=4000 ватт. То есть 4 квт. Второй аппарат брал 27 ампер*220 вольт=5940 ватт, при пониженном напряжении стал потреблять 38 ампер*160вольт=6080 ватт, то есть мощность аппарата не упала совсем. Вы бы взяли себе аппарат №1?

Это не единственный подобный тест сварочных инверторов, но довольно показательный. В совокупности несколько тестов дадут полную картину.

А теперь пойдём дальше.

Из всего этого возникает следующий вопрос: а зачем тогда воообще читать паспорта?

Ответ: да ни за чем. Я шесть лет продаю сам или имею отношение к процессу продажи сварочных инверторов прямое отношение, но внимательно прочитал паспорта только сейчас, когда готовился писать статью про технические характеристики сварочных инверторов. Мне и раньше было понятно, что читать там нечего. Отсюда вытекает следующий вопрос:

Как тогда выбрать сварочный инвертор?

Я предложу свой вариант технических характеристик для паспорта сварочного инвертора. Если их заполнить так как есть на самом деле, выбор сварочного аппарата можно будет делать по бумажным данным. Вот мой список с моими комментариями.

1. Производитель и марка силовых транзисторов инвертора. Включая номинал «силовика» и количество, установленное на инверторе. Как правило 20, 30, 40, 50 или 60 ампер. Как правило от 2 штук до 8 штук.

2. Размеры сварочного инвертора. Покупатель должен видеть что этот аппарат меньше а этот больше и делать выбор. Это важно, но мало у кого есть.

3. Минимальное напряжение сети, при котором сохраняется заявленная мощность инвертора. То есть минимальное напряжение в сети при котором аппарат будет работать полноценно.

4. Наличие/отсутствие тоннельной системы охлаждения. От этого зависит эффективность работы вентиллятора охлаждения и количество пыли попадаемой внутрь аппарата.

silovik.ru

История развития, виды и сфера применения сварочного оборудования

Сварка тугоплавких материалов является одной из основ развития человеческой цивилизации. С ее возникновением и применением в строительстве появилась возможность возводить высотные здания, строить мосты над реками, проводить инженерные коммуникации. Технологии соединения металлов проникли даже в сферу здоровья человека – медицину. Мы ознакомим вас с историей возникновения сварки, видами оборудования и его сферой применения.

История появления методов сварки

Сварочные соединения начали применять еще в древности путем сплавления с помощью оловянной пайки золотых изделий, которые были найдены в египетских пирамидах. В Помпеях во время раскопок были обнаружены свинцовые водопроводные трубы с паяным швом (поперечным).

Также мы знаем, что древние мастера во время ковки путем разогревания металла до пластичного состояния соединяли части изделия. Так появлялись клинки и мечи, состоящие из нескольких полос металла. В Средние Века похожим образом изготовляли большие артиллерийские пушки, усиливая кованую трубу наружными кольцами, которые соединялись с ней при помощи кузнечной сварки. Древние здания, возведенные в эпоху Возрождения, содержат стальные соединения для поддержки несущих конструкций.

Прогресс 19-20-го веков дал новый толчок применению сварочных технологий. Изучение постоянного тока способствовало возникновению новых подходов, одним из которых была электрическая сварка. Первым подобный метод применил профессор Санкт-Петербургской медико-хирургической академии Петров, который в 1802 году открыл дуговой разряд. И он же в дальнейшем использовал метод электрической дуги для расплавления металлов. Сначала при такой сварке использовались неплавящиеся угольные электроды, а затем, в 1988 году, был впервые применен металлический. К сожалению, температура горения дуги была неравномерной, поэтому сам шов получался неровный и пористый. Лишь с использованием флюсов сварочный процесс стал более стабильным и качественным.

Двадцатое столетие ознаменовалось возникновением многих устройств, улучшающих и упрощающих процесс работы. Сварочные аппараты были одними из таких агрегатов. Хотя технологический уровень устройств и отличается от самых ранних, принцип работы остается прежним.

Первый аппарат для сварки с ацетиленкислородной сварочной горелкой был сконструирован в 1903 году, а в 1906 году появились ацетиленовые генераторы для промышленности. В 1940 году осуществлено первое использование вольфрамового электрода с применением гелия, а с 1946 года стал применяться более безопасный и чистый газ – аргон.

С начала 60-х годов 20-го века появилось несколько новых технологий сварки: с использованием нескольких электродов, с помощью порошкового электрода, газолазерная резка.

Виды оборудования

Сварочная дуга возникает под действием источников питания, которые позволяют поддерживать устойчивый разряд. Для постоянной и равномерной работы было создано специальное оборудование, которое имеет разное назначение, размеры и применение. К нему относятся:

• Электроды и проволока – являются тем видом устройств, без которых сварка в принципе невозможна. Они могут отличаться по полярности, использованию рода тока (постоянный или переменный), покрытию и материалу изготовления.
• Полуавтоматы для сварки в среде инертного/активного газа. Сложные и дорогостоящие устройства, но имеющие хорошую производительность; удобны в работе. Ими можно производить работы с железом, сталью, алюминием. Сварка ведется проволокой из различных металлов толщиной 0,6 – 1,2 мм в среде защитного газа. Регулятор тока многоступенчатого типа позволяет сделать процесс более плавным. Иногда меняется скорость проволоки. Эти два параметра и определяют режим работы.
• Аппараты с трансформатором переменного тока или трасформаторы применяются для сварки плавящимся металлическим электродом с покрытием. Отличаются простотой конструкции, надежностью, дешевизной и являются самыми распространенными. Работают с помощью плавящихся электродов с рутиловым покрытием или основным (фтористо-кальциевым), предназначенным защищать сварную ванну или придавать различные физико-химические свойства готовому соединению, например, легировать его. Метод сварки такого аппарата – встык и внахлест.
• Аппараты с трансформатором постоянного тока или выпрямители для работы с плавящимися электродами. В конструкцию устройства включен диодный или тиристорный выпрямитель, который делает переменный ток однонаправленным, при этом теряя часть его мощности. Агрегат – сложнее, тяжелее и дороже. Но, тем не менее, работа на нем более комфортная, так как стабильнее дуга. Может сваривать черные металлы, нержавеющую сталь, цветные металлы с применением соответствующих электродов.
• Инверторы, которые еще называются импульсными. Одни из самых современных и продвинутых сварочных аппаратов. Имеют различные модификации, славятся малым весом и повышенным качеством работы за счет установленных схем стабилизации питающего напряжения. Инвертор является аппаратом постоянного тока, имеет трансформатор выпрямления напряжения на входе и на выходе. Стоимость такого устройства достаточно высока, но его достоинства преобладают, и он пользуется заслуженным успехом.
• TIG-аппараты с аргонно-дуговой сваркой, позволяющие производить сплавление повышенного качества. Это необходимо для соединения особо ответственных участков. При работе используются графитовые и вольфрамовые неплавящиеся электроды.
• Аппараты точечной сварки или споттеры для локального соединения двух заготовок или деталей.
• Плазменная резка используется в процессе разрезания металла. Принцип заключается в резке изделия плазменной струей со следующим испарением (вымыванием) ионизированным потоком частиц материала.

Сфера применения

Сварочное оборудование на сегодняшний день так же востребовано, как и в начале его использования. Эти аппараты имеют разную область применения, и сейчас мы рассмотрим, для каких сфер логично выбирать определенный сварочный агрегат или метод соединения.

Трансформаторы являются самыми старыми по технологии, довольно громоздкими и тяжелыми аппаратами, для работы которых требуется большое количество электроэнергии. Кроме того, они чувствительны к колебаниям напряжения. Поэтому их применение возможно в случаях соединения черновых швов самых популярных марок стали и определенных типов чугуна. Хотя, опытные сварщики даже на таком оборудовании могут сделать прекрасные швы. Все зависит от квалификации мастера, поэтому трансформаторы довольно распространены в промышленности.

Выпрямители, которые работают с переменным током, могут сваривать не только черные металлы, но и любые цветные металлы – алюминий, медь, титан, никель, сплавы эти металлов. Поэтому область применения таких аппаратов очень большая – от промышленности до бытовых нужд.

Полуавтоматы предназначены для работы в газовой среде. Электродная проволока подается автоматически, из-за чего аппараты и получили такое название. Такое устройство дает возможность получить шов нужной толщины и качества. Полуавтоматы работают с металлами и сплавами с любыми размерами листа. Единственный недостаток – разбрызгивание раскаленного материала и создание огара.

Инверторы. Их устройство способствует точной настройке процесса и, как следствие, получению качественных швов. Инверторным аппаратом можно сваривать даже тонкостенный металл.

TIG-аппараты, хоть и имеют невысокую производительность, но пользуются популярностью из-за отличного качества шва при малых потерях металла во время работы. Могут соединять все виды металлов, их сплавы.

Точечная сварка широко используется в автопромышленности, крупных СТО, мастерских по ремонту автомашин. Работа споттера позволяет соединить мелкие детали или части кузова, поэтому такие аппараты пользуются заслуженным спросом. Добавив к устройству специальные клещи для сварных работ, вы будете успешно использовать метод точечной сварки.

Агрегаты для плазменной резки могут быть громоздкими, крупногабаритными или небольшими бытовыми устройствами. Используются как в промышленности для резки металла в крупных масштабах, так и в бытовых целях.

Несмотря на большое количество аппаратуры для сварки металлов, наиболее востребованными остаются небольшие устройства для работы обычным электродом. Простота конструкции и удобство в эксплуатации позволяет пользоваться такими агрегатами любому человеку, имеющему небольшие знания по сварке конструкций и обслуживанию подобного оборудования.

oborudovo.ru