Типы сварочных аппаратов их достоинства и недостатки

Виды сварочного оборудования, их достоинства и недостатки

Содержание:

Сварка давно уже стала одним из самых распространенных методов сборки деталей изделия в единое целое. Неразъемное соединение, получаемое с помощью сварки, обладает высокой прочностью и долговечностью – конечно, при условии выбора наиболее подходящего для ее производства оборудования. На сегодняшний день производители предлагают самые разнообразные виды сварочного оборудования, которое может применяться как профессионалами, так и домашними мастерами. Одной из главных особенностей современного сварочного оборудования является как раз то, что для управления им не всегда требуется высокая квалификация мастера – многие производители при разработке новых моделей обращают внимание на достижение идеального сочетания больших функциональных возможностей оборудования с простотой его эксплуатации. Таким образом, при выборе сварочного прибора мастер может основываться не на своей квалификации, а на способностях самого аппарата и на его стоимости.

Рассмотрим самые распространенные виды сварочного оборудования и условия их применения.

Сварочные трансформаторы переменного тока.

Это самые простые сварочные аппараты. Основным элементом их конструкции является понижающий трансформатор, который доводит напряжение в сети до значения, необходимого для производства сварочных работ. Общей характеристикой любого сварочного трансформаторного аппарата этого типа является наличие на выходе переменного тока.

При работе с такими трансформаторами используются плавящиеся электроды диаметром от 1,5 до 2,5 мм с фтористо-кальциевым или рутиловым покрытием. Выбор точного диаметра электродов зависит от характеристик самого аппарата – его максимального тока и напряжения.

Чаще всего такие аппараты применяются для сварки черных металлов с соединением отдельных деталей внахлест или встык. Для того чтобы произвести сварку изделий из цветных металлов, необходимо использовать дополнительное оборудование.

Большое распространение сварочные трансформаторы переменного тока получили не только из-за простоты их конструкции и эксплуатации, но и благодаря высокому КПД, доходящему до 90%. Но здесь необходимо учесть и тот факт, что некоторое количество энергии, потребляемой аппаратом, уходит не на сам процесс сварки, а на нагрев. Избежать перегрева аппарата помогает включение в конструкцию вентилятора, который увеличивает вес и без того довольно тяжелого аппарата. А кроме большого веса, к отрицательным характеристикам такого оборудования относят его «чуткость» к напряжению в сети – если напряжение во время работы понижается, то и выходные значения тока могут существенно отличаться от заданных.

Но несмотря на все эти «недочеты» сварочные трансформаторы переменного тока все же пользуются сегодня большим спросом, особенно у домашних мастеров, для большинства из которых определяющими факторами при выборе аппарата становятся его доступная цена и долгий срок службы.

Сварочные трансформаторы постоянного тока.

Этот тип сварочного оборудования во многом схож с предыдущим. Отличие состоит в том, что в его конструкцию включается выпрямитель (тиристорный или диодный), благодаря которому на выходе получается постоянный ток определенной полярности. Если сравнивать эти трансформаторы с аппаратами переменного тока, то можно отметить и некоторые их преимущества, и определенные недостатки.

К преимуществам относится:

• удобство работы на постоянном токе;
• стабильность горения дуги;
• возможность сваривать не только черные, но и цветные металлы, а также нержавейку при применении соответствующих плавящихся электродов.

Что касается недостатков, то среди них отмечают некоторую «потерю» мощности при работе (часть мощности аппарата уходит на выпрямление тока), сложность конструкции, ее большой вес и более высокую стоимость.

Полуавтоматы.

Этот вид аппаратов отличается довольно сложной конструкцией и высокой в сравнении с предыдущими типами стоимостью. Но при этом аппараты полуавтоматической сварки очень продуктивны и легки в управлении. Кроме того, они могут обладать совсем небольшими размерами и весом, что сделало именно это сварочное оборудование самым востребованным среди профессионалов, занимающихся, например, ремонтом автомобилей, а также у домашних мастеров, ценящих во время работы удобство и функциональность агрегатов.

Применять полуавтоматы можно как для сварки железа и стали, так и для работ с алюминием или нержавейкой. В качестве присадочного материала выступает сварочная проволока диаметром преимущественно от 0,6 до 0,8 мм, подаваемая в автоматическом режиме из бобин. Материал проволоки зависит от того, какой именно металл будет подвергаться сварке.

Инверторы.

Этот тип сварочного оборудования является самым современным и самым технологически «продвинутым». Впервые аппарат подобного типа был произведен в 1977 году. Применение при его разработке инновационных технологий позволило добиться не только высокой точности устанавливаемых параметров работы, но и меньших габаритов и массы аппарата – если проводить сравнение с трансформаторами аналогичной мощности, то инверторное оборудование может весить в 3–6 раз меньше. Например, сварочный трансформатор на 160 А весит около 18 кг, а аналогичный сварочный инвертор в зависимости от конкретной модели и производителя – от 3 до 7 кг.

Конечно, стоимость такого оборудования превышает стоимость всех других типов сварочных аппаратов, но при этом удобство его применения и его преимущества позволяют забыть об этом «недостатке».

Виды сварочного оборудования, их достоинства и недостатки

Содержание:

Сварка давно уже стала одним из самых распространенных методов сборки деталей изделия в единое целое. Неразъемное соединение, получаемое с помощью сварки, обладает высокой прочностью и долговечностью – конечно, при условии выбора наиболее подходящего для ее производства оборудования. На сегодняшний день производители предлагают самые разнообразные виды сварочного оборудования, которое может применяться как профессионалами, так и домашними мастерами. Одной из главных особенностей современного сварочного оборудования является как раз то, что для управления им не всегда требуется высокая квалификация мастера – многие производители при разработке новых моделей обращают внимание на достижение идеального сочетания больших функциональных возможностей оборудования с простотой его эксплуатации. Таким образом, при выборе сварочного прибора мастер может основываться не на своей квалификации, а на способностях самого аппарата и на его стоимости.

Рассмотрим самые распространенные виды сварочного оборудования и условия их применения.

Сварочные трансформаторы переменного тока.

Это самые простые сварочные аппараты. Основным элементом их конструкции является понижающий трансформатор, который доводит напряжение в сети до значения, необходимого для производства сварочных работ. Общей характеристикой любого сварочного трансформаторного аппарата этого типа является наличие на выходе переменного тока.

При работе с такими трансформаторами используются плавящиеся электроды диаметром от 1,5 до 2,5 мм с фтористо-кальциевым или рутиловым покрытием. Выбор точного диаметра электродов зависит от характеристик самого аппарата – его максимального тока и напряжения.

Чаще всего такие аппараты применяются для сварки черных металлов с соединением отдельных деталей внахлест или встык. Для того чтобы произвести сварку изделий из цветных металлов, необходимо использовать дополнительное оборудование.

Большое распространение сварочные трансформаторы переменного тока получили не только из-за простоты их конструкции и эксплуатации, но и благодаря высокому КПД, доходящему до 90%. Но здесь необходимо учесть и тот факт, что некоторое количество энергии, потребляемой аппаратом, уходит не на сам процесс сварки, а на нагрев. Избежать перегрева аппарата помогает включение в конструкцию вентилятора, который увеличивает вес и без того довольно тяжелого аппарата. А кроме большого веса, к отрицательным характеристикам такого оборудования относят его «чуткость» к напряжению в сети – если напряжение во время работы понижается, то и выходные значения тока могут существенно отличаться от заданных.

Но несмотря на все эти «недочеты» сварочные трансформаторы переменного тока все же пользуются сегодня большим спросом, особенно у домашних мастеров, для большинства из которых определяющими факторами при выборе аппарата становятся его доступная цена и долгий срок службы.

Сварочные трансформаторы постоянного тока.

Этот тип сварочного оборудования во многом схож с предыдущим. Отличие состоит в том, что в его конструкцию включается выпрямитель (тиристорный или диодный), благодаря которому на выходе получается постоянный ток определенной полярности. Если сравнивать эти трансформаторы с аппаратами переменного тока, то можно отметить и некоторые их преимущества, и определенные недостатки.

К преимуществам относится:

• удобство работы на постоянном токе;
• стабильность горения дуги;
• возможность сваривать не только черные, но и цветные металлы, а также нержавейку при применении соответствующих плавящихся электродов.

Что касается недостатков, то среди них отмечают некоторую «потерю» мощности при работе (часть мощности аппарата уходит на выпрямление тока), сложность конструкции, ее большой вес и более высокую стоимость.

Полуавтоматы.

Этот вид аппаратов отличается довольно сложной конструкцией и высокой в сравнении с предыдущими типами стоимостью. Но при этом аппараты полуавтоматической сварки очень продуктивны и легки в управлении. Кроме того, они могут обладать совсем небольшими размерами и весом, что сделало именно это сварочное оборудование самым востребованным среди профессионалов, занимающихся, например, ремонтом автомобилей, а также у домашних мастеров, ценящих во время работы удобство и функциональность агрегатов.

Применять полуавтоматы можно как для сварки железа и стали, так и для работ с алюминием или нержавейкой. В качестве присадочного материала выступает сварочная проволока диаметром преимущественно от 0,6 до 0,8 мм, подаваемая в автоматическом режиме из бобин. Материал проволоки зависит от того, какой именно металл будет подвергаться сварке.

Инверторы.

Этот тип сварочного оборудования является самым современным и самым технологически «продвинутым». Впервые аппарат подобного типа был произведен в 1977 году. Применение при его разработке инновационных технологий позволило добиться не только высокой точности устанавливаемых параметров работы, но и меньших габаритов и массы аппарата – если проводить сравнение с трансформаторами аналогичной мощности, то инверторное оборудование может весить в 3–6 раз меньше. Например, сварочный трансформатор на 160 А весит около 18 кг, а аналогичный сварочный инвертор в зависимости от конкретной модели и производителя – от 3 до 7 кг.

Конечно, стоимость такого оборудования превышает стоимость всех других типов сварочных аппаратов, но при этом удобство его применения и его преимущества позволяют забыть об этом «недостатке».

Какие бывают виды и типы сварочных аппаратов

Сварка является популярным видом соединения компонентов из металла. Данный метод стал массово распространенным чуть больше ста лет назад. Но в наши дни применяется во многих отраслях народного хозяйства, от производства современной электроники до возведения крупногабаритных конструкций. Так как состав металлов может быть разным, для получения качественных сварочных швов придумали и реализовали разные типы сварочных агрегатов. Давайте ознакомимся с тем, какие бывают сварочные аппараты, проанализируем достоинства и минусы каждого из них.

Типы сварочных аппаратов

Несомненный плюс электросварки — возможность быстрого и надежного соединения компонентов с незначительными затратами. Некоторые виды сварочных аппаратов дают возможность разрезать металл, даже в труднодоступных местах, к которым невозможно подобраться, используя обычные инструменты. В последние десятилетия в производстве все чаще используется электроника, что позволило существенно уменьшить массу и размеры, способствуя расширению их применения в быту.

Трансформаторы

Устройства, принадлежащие к трансформаторным, считаются наиболее традиционными. Кроме того, их отличает простота конструкции. Главный конструктивный элемент таких сварочников — понижающий трансформатор для преобразования напряжения электросети до значений, необходимых для работы. Сила тока может меняться различными способами, но самый известный — смещение одного уровня обмотки относительно второго. По мере изменений промежутков между обмотками и будет меняться ток.

Особенность аппаратов этого типа — переменный ток около выхода, что приводит к разбрызгиванию металлов и снижению качества швов. Для проведения сваривания цветных металлов, повышения качества горения дуги, к структуре необходимо будет добавить ряд массивных и громоздких компонентов. Сам трансформатор занимает много места, имеет значительный вес. Для проведения работ понадобятся специальные электроды, а сам сварщик должен обладать немалым опытом.

Коэффициент полезного действия около 90%, но значительная часть энергии уходит на нагрев. Охлаждается агрегат посредством нескольких вентиляторов с неодинаковой мощностью, так как необходимо уменьшить температуру аппарата весом в несколько десятков либо сотен килограмм.

Устройства такого типа в наше время используются не настолько часто, как раньше, но определенный спрос имеется, чему способствуют низкая стоимость, надежность и долговечность. Трансформаторы идеально подходят для работы с низколегированными типами стали.

Выпрямители

Выпрямители для сварки можно считать усовершенствованными трансформаторами. В сварочных швах, полученных их посредством, практически отсутствуют недостатки, связанные с использованием переменного тока. В состав таких устройств входят:

• Трансформатор.
• Диодный блок (выполняет роль выпрямителя).
• Компоненты для регулировки.
• Элементы запуска.
• Защитный блок.

Переменный ток не только меняет уровень напряжения, но и будет преобразован в постоянный. Дуга получится ровной и устойчивой, что приведет к снижению разбрызгивания металла и улучшению качества швов. Работать можно, используя электроды любого типа.

Сфера их применения значительно шире: посредством выпрямителей соединяются не только низколегированные стали, но и цветные металлы, чугун, нержавейка (с применением соответствующих электродов). При подключении электродов не стоит забывать о параметре полярности постоянного тока. Некоторые работы следует выполнять на обратной полярности (к примеру, соединение алюминия).

Большинство производителей сократили изготовление агрегатов подобного вида. Но среди профессионалов сварочного дела они пользуются достаточно активно. К недостаткам можно отнести значительный вес, необходимость опыта работы, заметная «просадка» напряжения при проведении работ. Плюсы — небольшая цена, долговечность, хорошее качество швов.

Полуавтоматы

Сварочные аппараты полуавтоматического типа работают в среде инертных либо активных газов. Устроены более сложно, но на удобности пользования этот факт не отражается. Чаще всего их применяют для ремонта кузовов автомобилей, достаточно широко используются и для бытовых нужд, а также в частных хозяйствах.

В состав конструкции входят:

• Трансформатор.
• Выпрямитель.
• Привод, подающий проволоку.
• Газовый баллон.
• Рукав с горелкой.

Элементы свариваются благодаря проволоке, которая плавится в электродуге и располагается в среде защитных газов. Ток регулируется ступенчато, может регулироваться и скорость подачи самой проволоки. Соотношение данных параметров определяет рабочий режим.

В зависимости от модификации полуавтоматы могут работать:

• Исключительно с газом.
• Как с газом, так и без него (можно переключать).
• Без газа.

Если сварка будет происходить без использования газа, следует приобрести специальную проволоку (флюсовую). Ее отличие от обычной в том, что в составе содержится не только металл, но и флюс. Когда горят составляющие флюса, формируется облако из защитного газа, предотвращающее дальнейшее окисление. Кроме того, флюсовые компоненты способствуют приданию металлу необходимых параметров, дуга обретает повышенную стабильность. Здесь не нужно газовых баллонов, но проволока стоит недешево.

При работе с разными металлами применяют разные газы — углекислый при сваривании железа, аргон с углекислотой — при сварке стали, аргон — для алюминия.

Подобные агрегаты отличает хорошая производительность, на выходе получаются качественные швы при соединении разных металлов. К недостаткам можно отнести разбрызгивание металлических частиц и значительный расход материалов.

Инверторы

Аппараты этого типа еще называют импульсными. На сегодняшний день инверторы для сварки стали самыми распространенными ввиду своего небольшого веса, размеров и доступности. Если десять лет назад подобные устройства отличались дороговизной и ненадежностью, то сейчас производителями устранены эти недостатки.

Использование такой технологии позволило уменьшить размеры трансформатора, повысить качественные свойства дуги, оптимизировать КПД, свести к минимуму разбрызгивание металла.

В состав входят:

• Силовой трансформатор.
• Блок электросхем.
• Дроссель-стабилизатор.

Аппараты для аргонодуговой сварки

Для работы используют специальные вольфрамовые электроды, в качестве защитного газа выступает гелий либо аргон. Устройство составлено из:

• источника, обеспечивающего беспрерывное получение тока;
• приспособления для регулировки тока;
• набора горелок, используемых при разном уровне напряжения;
• управляющей схемы для координации сварочных циклов и защиты;
• стабилизирующего устройства для выпрямлений дуги.

Данные агрегаты используют для соединения цветных металлов.

Знание того, каким бывает сварочный аппарат, виды и типы, можно осуществить правильный выбор. Когда в автомастерских или на больших производствах потребуются профессиональные аппараты, то для домашнего мастера вполне хватит небольшого и недорогого устройства.

Особенности и технические характеристики видов сварочных аппаратов

Сварочным аппаратом принято называть устройство для соединения металлических деталей путем нагрева до высокой температуры.

Температуру дополняют контактом свариваемых элементов до плотности, при которой начинают действовать силы межатомного сцепления.

Классификация методов сварки

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

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

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

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

Как работают?

При разнообразии способов, видов соединений два:

1. С дополнительной присадкой, образующей сварной шов.
2. За счет металла самих деталей.

Соединение без промежуточного шва сегодня используют устройства контактной, лазерной и диффузной сварки. А также основанные на механических воздействиях (трением, давлением, взрывом).

Газовые и плазменные аппараты используют плавящийся в струе раскаленного газа или плазмы присадочный материал образующий соединительный шов.

Типы: характеристики, их достоинства и недостатки

Устройства для сварки трением, давлением, диффузной и лазерной будет точнее назвать станками. Это стационарные машины, задача которых обработка серийных изделий.

При том, что само сварочное оборудование и характеристика принципов во многом совпадают.

Трансформаторы переменного тока

«Классический» тип электродугового сварочного аппарата. Сварка ведется плавящимися электродами, образующими соединительный шов.

Управление процессом ведется в ручном режиме.

Главный недостаток, сильная зависимость качества стыка от квалификации сварщика. Кроме того, высокая температура перекаливает метал, снижая прочность. Плюс — высокая надежность и простота.

Аппараты постоянного тока

Постоянный ток удобнее переменного для сварки. Для удержания дуги нужна меньшая плотность тока. Меняя полярность варят алюминий, другие цветные металлы.

Могут отличаться по способу создания постоянного тока. Одни используют выпрямитель, другие представляют собой сварочный генератор с двигателем.

Существуют генераторы, приводимые в движение дизелем, ДВС либо газовым мотором, не требующие эл. сети.

Из недостатков — сложность, громоздкость оборудования, высокая стоимость.

Инверторы

Изобретенные еще в прошлом веке долгое время не получали применения, из-за капризности и высокой стоимости. Сейчас с большей частью недостатков удалось справиться, а инверторные заметно теснят «классические» трансформаторные схемы.

Внешне инвертор выглядит как обычный аппарат. Но в его основе лежит использование мощных полупроводниковых приборов (тиристоров), а главное тока высокой частоты. В результате аппараты дают устойчивую дугу с точно регулируемыми параметрами, а вес некоторых устройств удалось свести к паре килограммов.

Из минусов — ограниченность применения при низких температурах. Кроме того, при повышении мощности устройства резко возрастает его стоимость, а также габариты.

Полуавтоматы

Следующий шаг развития видов сварочных аппаратов для ручной сварки. Практически это тот же инвертор или трансформатор с выпрямителем, однако отдельный электрод заменила катушка с проволокой. Скорость подача последней в зону горения дуги регулируется в зависимости от толщины металла.

Дополнительное улучшение — подача в сварочную зону углекислого газа. Защищая металл от окисления, он к тому же охлаждает свариваемые детали, не давая им перекаливаться.

На сегодня применяют два основных типа полуавтоматов:

У второго типа создание защитного слоя флюса обеспечивает специальная сварочная проволока. Могут существовать и универсальные устройства, способные работать в обоих режимах.

Аргоновый дуговой

К недостаткам можно отнести относительно высокую стоимость, сложность обслуживания, многочисленные настройки.

Эти устройства обеспечивают сварку в среде инертных либо активных газов (так называемая сварка TIG — аббревиатура сочетания Tungsten Inert Gas, или «вольфрам с инертным газом»). Для создания соединительного шва использую сварочный пруток либо проволоку.

Сама дуга создается с помощью неплавящегося тугоплавкого электрода из вольфрама.

При этом работа аппаратами, работающими на этом принципе, требует высокой квалификации, а использование дорогостоящих расходных (газ, прутки) делает сварочный процесс весьма затратным.

Точечный

Наиболее простой и экономичный тип. Соединение создается локальным нагревом при сжатии деталей. При этом не образуется дуги, вести работы можно без защитного щитка.

Различают два типа оборудования:

Существенным минусом является необходимость для клещей доступа с двух сторон. Что касается одностороннего споттера, его настройка и использование требует высокой квалификации. Получаемое соединение не обеспечивает герметичность шва. Контактная сварка не требует дополнительных расходников (без электродов или газа) как другие типы

Газовый

Простота процесса, универсальность аппарата, надежность стыка делают этот тип конкурентно способным несмотря на развитие электросварочных устройств.

Из минусов — громоздкость. Требует небезопасных газовых баллонов, шлангов, регулировочных редукторов.

Плазменная сварка

При ряде преимуществ (низкий ток дуги, высокая температура) имеет ограничения, связанные со сложностью процесса, а также высокой стоимостью профессионального оборудования.

Комплектация и аксессуары

Из перечисленных устройств только точечная сварка практически не требует дополнительных составляющих, не считая СИЗ (перчаток, защитных очков, плотной одежды).

Все виды аппаратов, использующих вольтову дугу, нуждаются в специальных сварочных масках, защищающих лицо и глаза от излучения.

К дополнительным устройства относятся струбцины, фиксаторы, прочий крепеж, который создает точное взаимное расположении свариваемых деталей.

Производители

Для домашнего использования стоит выбрать небольшие удобные инверторы. Профессионалы предпочитают полуавтоматические системы, дополняя их оборудованием для газовой и аргонодуговой. Если выбор основан на том, какой сварочный источник имеет наибольший КПД, стоит предпочесть трансформаторы переменного тока, либо газовые аппараты.

По качеству ведущие места занимают европейские компании. Однако высокая цена их оборудования в ряде случае делает более привлекательным выбор не столь надежных, но недорогих изделий из Южной Кореи и Китая.

Восстановили былой авторитет и набирают популярность сварочные аппараты отечественного производства. По соотношению цена/качество на сегодня российские аппараты набирают все больше очков.

На этом наша мини презентация завершена. Осталось сказать, что в любом случае выбор устройства полностью зависит от предстоящих ему задач, а также бюджета.