Vyberte svařovací stroj

Co je elektrické svařování a proč je potřeba svařovací stroj – dnes každý student rozumí. Ale jaké procesy se skrývají za záři elektrického oblouku – ne každý ví. Stojí za to se touto problematikou zabývat podrobněji, protože jsou to právě jemnosti procesu svařování, které rozlišují různé typy elektrického svařování, a tedy i typy svařovacích strojů.

Hlavními účastníky procesu jsou:

  1. Svarová lázeň je část roztaveného kovu, která se ochladí a vytvoří svar. Při svařování dílů je nezbytné, aby svarová lázeň byla v přímém kontaktu s oběma díly. Svarová lázeň musí být opatřena zdrojem kovu – kov svařovaných dílů zpravidla nestačí k vytvoření kvalitního svaru. Nejběžnějším zdrojem kovu je spotřební elektroda, ale v některých případech se používá další kov, například drátěné odřezky zavedené do oblasti elektrického oblouku.
  2. Vrstva ochranného plynu. Roztavený kov okamžitě reaguje se vzdušným kyslíkem a vytváří film oxidů. Přítomnost takové fólie značně snižuje kvalitu švu a dokonce znemožňuje proces svařování. Proto musí být svarová lázeň chráněna vrstvou inertního (nereagujícího s kovem) plynu. Existují dva způsoby vytvoření ochranné vrstvy. V prvním případě je plyn přiváděn do svařovacího místa hadicí z válce, ve druhém případě vzniká plyn při spalování elektrodového povlaku.
  3. Elektrický oblouk je úsek ionizovaného vzduchu mezi katodou a anodou. Pro vytvoření kvalitního švu je nutný stabilní oblouk s určitým proudem odpovídajícím použité elektrodě. Pokud je síla proudu vyšší, kov elektrody začne hořet, pokud je nižší, oblouk zhasne.
  4. Katoda a anoda jsou kladné a záporné póly, mezi kterými vzniká elektrický oblouk. Nejčastěji je jedním z pólů elektroda svařovacího stroje, druhým je jedna nebo obě části ke svařování, do kterých je proud přiváděn ze svařovacího stroje pomocí svorky.

Celá paleta svařovacích strojů na trhu je rozdělena do několika typů podle způsobu svařování a způsobu přeměny elektrické energie. Podle způsobu svařování se dělí na MMA, MIG/MAG a TIG. Převodní metodou – svařovací transformátory, usměrňovače a střídače. Podívejme se na všechny tyto typy podrobněji.

Způsob přeměny elektřiny.

Svařovací transformátor je jednoduchý výkonový transformátor, který snižuje napájecí napětí z 220 (nebo z 380 pro třífázový proud) na 50-90 voltů vhodný pro svařování. Jednoduchost designu je klíčem k nízké ceně a spolehlivosti tohoto nástroje: je extrémně nenáročný, odolný a spolehlivý. Pouze silné přetížení (provoz v režimu zkratu) může poškodit nástroj. Ale i v tomto případě (pokud má alespoň minimální ochranu proti přehřátí) lze rychle opravit svépomocí.

ČTĚTE VÍCE
Jak určit tříkomorové nebo pětikomorové okno s dvojitým zasklením?

Svařovací transformátor má také spoustu nevýhod: nízkofrekvenční výkonový transformátor musí mít pevné jádro a působivý průřez vodičů sekundárního vinutí. A čím vyšší proud je takový transformátor navržen, tím větší budou uvedené hodnoty a tím i hmotnost transformátoru. Nejlehčí modely budou vážit od 20 kg a proud, který produkují, nedovolí použití elektrod silnějších než 4 mm a svařování velkých dílů.

Výstupní proud se upravuje mechanicky pohybem po jádru sekundárního vinutí (čím blíže je sekundární vinutí k primárnímu, tím vyšší je proud). Přesnost takového nastavení je nízká, ale pro tento typ svařovacího stroje není potřeba více, protože přesnost aktuálního nastavení má malý vliv na kvalitu švu. Hlavní nevýhodou svařovacích transformátorů je střídavý výstupní proud: katoda a anoda se mění s frekvencí 50 Hz, takže oblouk „bliká“, přeskakuje po svařovaném materiálu a je celkově nestabilní. To značně komplikuje svařování, téměř znemožňuje vytváření tenkých, úhledných svarů a vyžaduje mnoho zkušeností a dobré reakce svářeče. V jednom jediném případě se však toto mínus změní v plus: doporučuje se vařit hliníkové slitiny střídavým proudem.

Kromě výše uvedeného vytváří transformátor velké zatížení napájecí sítě. Pokud připojíte transformátor do průmyslové třífázové sítě 380V, nemusíte se o to starat. Zapojení transformátoru do zásuvky v bytovém domě však nemusí fungovat – vstupní jistič jej vyřadí, protože mnoho takových sítí je navrženo pro současné připojení zátěže nepřesahující 5 kVA. Dokonce i síť je navržena pro takové zatížení – sousedé se na vás budou dívat úkosem, protože když začne svařování, domácí spotřebiče v celém domě se začnou vypínat a žárovky budou „blikat“. Majitelé letních chat a majitelé soukromých domů tento jev pravděpodobně také znají: žárovky blikaly a relé stabilizátoru cvakla, což znamená, že soused byl zaneprázdněn svařováním.

Další nevýhoda: výstupní proud a napětí svařovacího transformátoru jsou velmi závislé na charakteristice vstupního napětí. Pokud je nižší než standardní, výstupní proud bude také nižší, než se očekávalo. A pokud vstupní napětí „vyskočí“ (například soused se také rozhodl něco svařit), nebudete moci vařit vůbec.

Svařovací usměrňovače, ve skutečnosti jsou stejné transformátory, ale s přídavným usměrňovačem na bázi výkonových polovodičových prvků. Výsledkem je, že výstup usměrňovače produkuje stejnosměrný proud, který zajišťuje vysokou kvalitu švů a snadné svařování. Pro případ, že byste náhle potřebovali vařit střídavým proudem, usměrňovač obvykle takový výkon má. Při zachování spolehlivosti a nenáročnosti svařovacích transformátorů mají usměrňovače stále stejné nevýhody: velká hmotnost, velké zatížení sítě, závislost na vstupním napětí. Kromě toho jsou usměrňovače znatelně dražší než transformátory.

ČTĚTE VÍCE
Kolik vodičů je potřeba pro dvojitý průchozí spínač?

Svařovací invertory. V těchto zařízeních se nejprve provádí frekvenční konverze: frekvence vstupního napětí se zvýší na desítky kilohertzů, poté se pomocí kompaktního vysokofrekvenčního transformátoru sníží napětí na 50-90 Voltů. Dále se napětí stabilizuje a narovná. Díky tomu je k elektrodám přiváděn stabilní stejnosměrný proud, jehož napětí a síla jsou prakticky nezávislé na charakteristice vstupního napětí (avšak do určitých mezí – při silném poklesu vstupního napětí elektronika měniče prostě odmítne pracovat). Účinnost měničů je velmi vysoká a nezávisí na použitém proudu. Pokud tedy nepoužíváte tlusté (5-6mm) elektrody, můžete bezpečně, bez obav z hněvu vašich sousedů a vyřazení strojů, vařit napájením měniče z jakékoli zásuvky.

Střídače jsou skladné, jejich hmotnost je nízká a není divu, že ve srovnání s nimi usměrňovače a zejména transformátory vypadají poněkud nevábně.

Dříve byla hlavní nevýhodou invertorů vysoká cena, ale velká poptávka po tomto typu svářeček udělala své a dnes jednoduchý invertor čínské výroby stojí ještě méně než průměrný transformátor. V tomto případě však nemá smysl honit se za laciností: elektronické součástky měničů jsou složité, náchylné na prach a vlhkost, a pokud selžou, často je nelze opravit. Nákup levného měniče od málo známého výrobce je spojen s vysokým rizikem, že bude brzy vyhozen na skládku. Navíc drahé modely mohou mít některé další – a docela užitečné – možnosti. Vzhledem k tomu, že celý proces přeměny ve střídačích je řízen elektronicky, výrazně se zvyšuje schopnost řídit svařovací procesy u těchto strojů.

Metoda svařování.

MMA. Ruční svařování stavnou tyčovou elektrodou potaženou povlakem. Během spalování vytváří povlak strusko-plynovou ochranu svaru, což ztěžuje přístup kyslíku do svarové lázně. Výhodou této metody je její jednoduchost a možnost použití elektrod libovolné tloušťky. Nevýhoda: struska je křehká a náchylná k oxidaci a po vychladnutí svarové lázně se musí vyčistit. Pokud je šev vyroben v několika průchodech, musí se struska po každém průchodu očistit, jinak se pevnost spoje výrazně sníží. Existují typy svařování MMADC a MMAAC – stejnosměrný a střídavý proud, resp. Při výběru elektrod byste měli věnovat pozornost tomuto: svařování „špatnými“ elektrodami může být obtížné nebo dokonce nemožné. Také při svařování jiných kovů než železa je třeba věnovat velkou pozornost výběru elektrody – může být vyžadována speciální elektroda.

ČTĚTE VÍCE
Jaké jsou bezpečnostní požadavky při práci ze žebříků a schůdků?

MIG/MAG. Svařování odtavnou elektrodou v inertním (MIG) nebo aktivním (MAG) ochranném plynu. Svařování železných i neželezných kovů je možné. Elektroda (drát) je zpravidla přiváděna automaticky z cívky umístěné ve svařovacím stroji, takže svařování s takovými zařízeními je velmi pohodlné. Nevýhoda: tloušťka elektrody je malá a tato metoda není použitelná pro svařování silnostěnných dílů. Ale u tenkostěnných dílů se tato metoda z hlediska kvality švu nevyrovná. Pro svařování plechů tenčích než 1 mm je to jediná použitelná metoda.

TIG. Svařování žáruvzdornou elektrodou v prostředí inertního plynu. Používá se pro svařování neželezných kovů. Protože se elektroda sama netaví, zdrojem kovu pro svar jsou obvykle kusy drátu přivedené do tavicí zóny. Plus – možnost používat elektrody různých tlouštěk, což umožňuje svařovat velké díly.

Obecná charakteristika svařovacích strojů.

Počet fází. Zařízení navržené pro provoz v průmyslové třífázové síti nebude možné používat doma. Výjimkou jsou některé modely svařovacích transformátorů, které lze použít v jakékoli síti – stačí přepnout příslušný přepínač.

Maximální svařovací proud. Jednou z nejdůležitějších vlastností zařízení je, že čím vyšší proud může zařízení produkovat, tím větší průměr elektrody Můžete ho v něm použít a ještě navíc lze svařovat tlustý kov.

Přibližná tabulka korespondence svařovacího proudu.

Průměr elektrody Tloušťka kovu Svařovací proud
1,6 1-2 25-50
2 2-3 40-80
3 3-4 80-160
4 4-6 120-200
5 6-8 180-250
6 10-24 220-320

Na trvání (trvání nepřetržité aktivace, pracovní cyklus). Plnění svařovacích strojů podléhá přehřívání, se kterým si ventilace stroje často nedokáže poradit. Kontinuální svařování proto často není možné. Obvykle se uvádí jako procento 10 minut pro maximální provozní proud. Pracovní cyklus 30 % tedy znamená, že toto zařízení může pracovat s maximálním proudem nepřetržitě po dobu 3 minut, poté vyžaduje odpočinek 7 minut. Tento indikátor však není konstantní – může se výrazně lišit v závislosti na okolní teplotě.

Otevřený okruh napětí – další důležitá charakteristika, která ukazuje, jak snadné bude pro toto zařízení zapálení a udržení oblouku. K zapálení oblouku je zapotřebí zvýšené (1,5 až 2krát) napětí. Normy upravují maximální svařovací napětí na 80V pro střídavý proud a 90V pro stejnosměrný proud, což je ve většině případů dokonce zbytečné. Ale pokud má vybraný model napětí naprázdno pod 40-50V, může zapálení oblouku představovat určité potíže.

ČTĚTE VÍCE
Jak dlouho trvá nabití zcela vybité baterie?

Možnosti výběru.

Pokud potřebujete nenáročný stroj, který lze dlouhodobě používat v jakýchkoli klimatických podmínkách, máte možnost připojit se k výkonné elektrické síti a přitom čistota švu pro vás není důležitá nebo se chystáte svařujte pouze hliníkové slitiny – zvolte svařovací transformátor. Bude vás to stát 5000 17500-XNUMX XNUMX rublů.

Pokud si při zachování požadavků na nenáročnost a spolehlivost chcete pořídit zařízení, které bez větších zkušeností a velké námahy dokáže dělat čisté a rovnoměrné švy, věnujte pozornost svařovacím usměrňovačům. Ty jsou prezentovány v cenovém rozpětí od 13000 19000 do XNUMX XNUMX rublů.

Pokud si chcete pořídit lehký a kompaktní svařovací stroj, který lze používat v bytě i na venkově, je vaší volbou invertor. Stačí se rozhodnout o svém rozpočtu: pokud plánujete zařízení používat „občas“ pro různé práce kolem domu, bude vám vyhovovat základní model s cenou od 5000 9000 do 9000 13000 rublů. Pokud plánujete používat zařízení často a po dlouhou dobu, je lepší věnovat pozornost „pokročilejším“ modelům s cenou od XNUMX XNUMX do XNUMX XNUMX rublů.

Pokud se profesionálně věnujete karosářským pracím nebo výrobě kovových konstrukcí z tenkého barevného kovu, budete potřebovat poloautomat, který funguje jako MIG/MAG. Stojí od 12000 33000 do XNUMX XNUMX rublů.

A konečně, pokud svařujete masivní konstrukce z barevného kovu nebo potřebujete univerzální stroj, který zvládne svařovat tenký hliník i tlustou ocel, věnujte pozornost strojům s typem svařování TIG. Mimochodem, většina z nich umí pracovat i v jednoduchém ručním režimu MMA svařování. Ceny za taková zařízení začínají od 5000 XNUMX rublů.