Електричний зварювальний апарат

Зварювальний апарат є електропристроїв, за допомогою якого проводиться зварювання, а саме самий надійний і довговічний спосіб кріплення металевих деталей, що існує вже понад століття.

Це електрообладнання виконує зєднання або різання деталей з металів і їх різних зєднань з мінімізованими витратами. Розглянемо більш докладно види таких апаратів і їх основні функції.

Зварювальні джерела струму

Дані види зварювальних апаратів потрібні для перетворення напруги в струм. Залежно від схеми на виході отримуємо електродуги, що має постійний або ж змінний потенціал. За типами розрізняють наступні апарати:

• трансформаторний;
• випрямний;
• інверторний.

Трансформаторний джерело найпростіший у використанні, працює за рахунок трансформатора, який знижує напругу мережі до зварювального і має на виході змінний струм. Сила струму регулюється за рахунок зміни відстані між обмотками.

для зварювання кольорових металів або поліпшення горіння дуги трансформаторний зварювальний апарат має бути доповнений додатковими елементами, що збільшує його вагу в кілька. Найбільш відповідальні роботи виконуються за рахунок застосування електродів змінного струму.

У сучасній моделі трансформаторного апарату використовують потужні вентилятори, адже велика частина його енергії припадає на нагрів. Даний апарат для зварювання має ККД близько 90%.

переваги:

• прийнятна вартість;
• надійність;
• довговічність - якість, що дозволяє використовувати різні зварювальні апарати змінного струму протягом багатьох років.

недоліки:

• має досить велику вагу;
• застосовується рідко, незважаючи на всі свої достоїнства.

Випрямний джерело - обладнання, що використовується для зварювання після перетворення змінного струму в постійний. Він складається з наступних комплектуючих:

• токопоніжающій трансформатор;
• діод;
• датчик регулювання і захисту.

Даний зварювальний апарат забезпечує, у порівнянні з трансформаторним апаратом, найбільш якісні шви при варінні. Випрямний апарат має найбільшу стабільність в частині зварювального струму і електричної дуги.

переваги:

• невелика вартість;
• надійність.

недоліки:

• велика вага;
• складність в роботі, адже в процесі варіння спостерігається сильне перенапруження мережі.

Інверторний джерело - це найбільш популярний в даний час вид зварювального апарату. Розглянемо його відмінності від трансформаторних і випрямних зварювальних апаратів:

1. Працює при струмі частоти в кілька десятків кілогерц (звичайний до 50 Гц).
2. Потрібно трансформатор малих габаритів.
3. Більш якісні шви.
4. Трансформатор інвертора важить кілька сот грам при струмі 160А, інші - 18 кг.
5. Загальна маса всього інвертора не більше 7 кг.

Інвертор складається з перетворювачів електричної енергії, мережевого фільтра, трансформатора. Додатково для захисту інверторів застосовують датчики для охолодження, запобіжники, обмежувачі перенапруги.

Є недолік: не бажано працювати в запилених приміщеннях, під час дощу.

Основні характеристики зварювального апарату

Розглянемо більш докладно кожну їх характеристик згідно каталогу моделей:

1. Тривалість включення.

Залежно від виробника зварювального апарату тривалість включення вимірюється по-різному. Наприклад, в Європейському стандарті EN 60974-1 враховується тривалість зварювання тільки при температурі 40 С до початкової зупинки від перегріву.

Італійська компанія Telwin в розрахунках застосовує температуру не більше 20 С при роботі з перервами і враховує кількість електродів, що використовуються за цей період. У розрахунках цієї компанії ПВ виходить трохи завищеними, тому вибір зварювального апарату є дуже важливим в плані методики розрахунку ПВ.

З усього вищевикладеного можна зробити висновок, що апарат європейської компанії, що має ПВ в 10-20%, матиме таку ж тривалість роботи, як і італійський (ПВ 60-80%).

2. Струм холостого ходу.

Його межі - 60-85В. Чим вище напруга, тим простіше запалюється дуга.

Існують моделі апаратів для зварювання інертним газом або ж дротом. У побуті вони застосовуються дуже рідко, так як головним їх недоліком є висока вартість (в порівнянні з іншими моделями).

Але якщо ж виконувати важку роботу на професійному рівні, то застосування даних моделей буде досить актуальним.

3. Діапазон вимірювання зварювального струму.

Частково показує потужність апарату. Чим більше потужність, тим імовірніше встановити електроди більшого розміру. Також збільшується ПВ при роботі з невеликими електродами при рівномірному розподілі сили струму.

У побуті для всіх видів трансформаторів використовують 3-міліметровий електрод з допустимо максимальною потужністю в 150А, а для інверторних апаратів - 4-міліметровий з меншою допустимою потужністю.

При виборі електродів потрібно звертати увагу на рекомендовані струми при роботі зі зварювальними апаратами.

різновиди зварювання

Спосіб ручного дугового зварювання в даний час є найбільш актуальним видом зварювання мастильної дротом. При плавці дроту відбувається надійне кріплення металу, а мастило, якою покрита дріт, захищає шви від впливу повітря, покращуючи цим якість швів.

Даний спосіб застосовується при зварюванні чорних і деяких кольорових металів (сплавів). При зварюванні тільки кольорових металів відбувається миттєва плавка з виділенням пара, що призводить до неякісного шву.

Спосіб ручного зварювання за допомогою захисних газів

Часто застосовується сумішшю є інертний газ (аргон) з додаванням оксигена. Це потрібно, щоб очистити від домішок та бруду зварюваний метал. При зварюванні використовують електроди з алотропна вуглецю (графіту) або тугоплавкого матеріалу (вольфраму).

переваги:

• висока якість шва;
• повноцінний захист зварювальної ванни від попадання повітря;
• немає утворень шлаку.

недоліки:

• низька швидкість виконання робіт;
• дорогі матеріали.

Незважаючи на свої недоліки, такий спосіб ручного зварювання дуже популярний на сьогодні.

https://youtu.be/Bf_4AbNBF7M

Спосіб зварювання в напівавтоматичному режимі

При зварюванні використовуються зварювальний дріт або неметалеві зварювальні електроди (дивитися будь-який каталог) в рідкісних випадках. Напівавтомат для зварювання не передбачає автоматизованого переміщення. Зварювання виконується за допомогою постійного або імпульсного струму. За типами зварювання розрізняють наступні:

1. За допомогою інертного газу (MIG).
2. За допомогою вуглекислого газу або кисню (MAG).
3. За допомогою трубчастої дроту (порошковою).

Спосіб зварювання напівавтоматів застосовують при зєднанні тонкого металу, кольорових сплавів і металів, широко використовують в промисловості.

Додаткові методи зварювання

На сьогодні (в основному в промисловому виробництві) використовуються наступні методи зварювання металів.

Метод плазмового зварювання

Цей промисловий метод має наступні способи зварювання:

• тепло виділяється за рахунок плазмового струменя, яка виходить в результаті іонізації повітря між електродами;
• два електроди поміщаються в плазмотрон.

Вищевказані способи застосовують для різання металів, ніж для зварювання.

Метод контактного зварювання

При використанні цього методу зварювання зєднані частини металу стикаються між собою, розігріваються до деформації, а потім стискаються назад. Контактна зварювання має такі різновиди:

• точкова технологія зварювання;
• Стикова технологія зварювання;
• рельєфна технологія зварювання;
• шовная технологія зварювання.

Розглянемо більш докладно кожну з них.

Технологія точкового зварювання

Даний вид робіт виконується за допомогою апарату конденсаторного зварювання шляхом накладання один на одного заготовок і затискання між двома електродами, при цьому подаючи малий струм і значне напруження.

Таким чином, між заготовками виходить зварна точка. При контактному зварюванні потрібно добре підготувати поверхню для роботи. Зварювання виробляється в ручному і автоматизованому режимах і придатна для будь-яких видів металу.

Технологія рельєфного зварювання

Це зварювальний процес, що зєднує заготовки одночасно в декількох точках. Дана технологія подібна точковому зварюванні. Вони відрізняються тим, що рельєфна зварювання залежить від форми зварюваної поверхні, а точкова - від робочої зони електрода.

переваги:

• зєднання деталей проводиться в декількох точках одночасно;
• виходить надійний зварювальний шов.

Машина рельєфного зварювання використовується для кріплення окремих деталей в автомобілях, для зєднання метизів. Цей метод застосовується в радіоелектроніці для зєднання дрібних схем.

https://youtu.be/BDNtM0eScNc

Апарати для зварювання врозтруб

Область застосування - зварювання пластикових труб і оцинкованих виробів діаметром не менше 16 мм і не більше 125 мм. Існують наступні типи цих апаратів:

1. Апарати для ручної роботи з трубами міні-розмірів і діаметрів (спосіб муфтової зварювання).
2. Автоматизовані апарати для роботи з тубами великих діаметрів.

Магнітопроводний зварювальний апарат з електродвигуна - саморобний апарат, який використовували в минулому столітті. Для його виготовлення для початку потрібно схема, згідно з якою будуть зєднуватися всі деталі між собою. Також потрібно вибрати відповідні матеріали в нормальному стані. Основними комплектуючими для збірки цього апарату для зварювання є:

• корпус асинхронного електродвигуна невеликої потужності;
• муздрамтеатр;
• киперная стрічка;
• електрокартоновие кола;
• емаль-провід перетином 7,5 мм²;
• шина прямокутна перетином 25 мм².

https://youtu.be/tf5-uJ_pn-o

У корпусі двигуна розміщується муздрамтеатр, з двох сторін закритий колами з електрокартону і обмотаний кіперною стрічкою. Потім виконуються первинна (емаль-проводом) і вторинна (мідної прямокутної шиною) обмотки.

Максимальний вихід струму в первинній обмотці - 25А, а у вторинній - 200А. При зварюванні протягом 30 хвилин зварювальний апарат змінного струму нагрівається максимум до 70 С. Головний недолік в тому, що споживається велика потужність при зварюванні.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!