Виды сварочных аппаратов

Аппараты для электросварки и резки делятся на следующие типы:

• Трансформаторы
• Выпрямители, в том числе многопостовые
• Инверторы
• Сварочные полуавтоматы 
• Аппараты для аргонодуговой сварки
• Аппараты для воздушно плазменной резки

Есть еще лазерная сварка,  контактная сварка

Сварочные трансформаторы 

Это самые простые аппараты, использующие преобразование входной мощности от сети с помощью трансформатора. Трансформатор преобразует высокое напряжение в более низкое и при этом увеличивая ток до необходимой для процесса сварки степени. Входное напряжение может быть 220В или 380В. Есть аппараты с переключением входного напряжения 220 или 380В.

Трансформаторы, используемые в промышленности или строительстве рассчитаны на сварку и резку толстых металлов, поэтому им требуется большая мощность, что обеспечивается применением входного трехфазного напряжения 380В.

Достоинства трансформаторов 

• Простота устройства 
• Большая мощность, позволяющая производить сварку металла большой толщины 

Недостатки 

• Большой вес
• Нестабильность дуги, обусловленная свойствами переменного тока
• Невозможность работы с нержавеющей сталью и цветными металлами
• Сильное разбрызгивание металла
• Низкий КПД, большой расход электроэнергии

Для использования этих аппаратов необходимо приобрести еще и дополнительно комплектующие.

Сварочные выпрямители 

В выпрямителях трансформаторного типа используется выпрямление переменного тока в постоянный с помощью диодных мостов. Это позволяет делать более качественный сварочный шов, а также сваривать нержавеющие стали и цветные металлы (кроме алюминия).

Преимущества сварочных выпрямителей 

• Устойчивое горение дуги 
• Ровный и качественный шов 
• Высокая глубина плавления 
• Малое количество брызг 

Недостатки 

• Большой вес и габаритные размеры
• Высокая стоимость.
• Низкий КПД
• Чувствительность к колебаниям в сети 

Сварочные установки с выпрямителем подходят для работы с черными и цветными металлами, чугуном и нержавеющей сталью. 

Для использования этих аппаратов необходимо приобрести еще и дополнительно комплектующие.

Сварочные инверторы   

Принцип работы сварочных и не только сварочных инверторных источников тока заключается в двойном преобразовании входной мощности, при этом используются довольно сложные электронные блоки с мощными транзисторами. Входное переменное напряжение сначала выпрямляется, затем преобразуется в высокочастотное импульсное напряжение, которое проходит через электронный блок с высокочастотным трансформатором и затем выпрямляется для получения на выходе сварочного тока. За счет высокой частоты вес главного выходного трансформатора получается в несколько раз меньше, чем в обычных трансформаторных аппаратах, которые работают на частоте 50Гц. Это дает одно их главных преимуществ инверторов – малый вес.

Электронное управление позволяет оснастить инверторы дополнительными и очень важными функциями:  

• «Горячий старт» (Hot Start) — облегчает розжиг электрода 
• «Антизалипание» (Anti-Stick) — предотвращает прилипание электрода к металлу 
• «Форсаж дуги» (Arc Force) — стабилизирует горение дуги

Преимущества инверторов 

• Небольшой вес и компактность 
• Высокий КПД 
• Плавная регулировка сварочных режимов в широком диапазоне токов и напряжений.
• Качественный шов и минимальное разбрызгивание металла 

Недостатки 

• Высокая стоимость (относительно трансформаторов) 
• Более затратный ремонт (много комплектующих) 

Сварочные полуавтоматы

Это аппараты для сварки в среде защитных газов с автоматической подачей проволоки. В качестве электрода здесь используется непрерывно подаваемая проволока. Электрическая дуга возникает и горит между ней и свариваемым металлом. Газ, подаваемый через горелку, защищает металл от окисления, улучшая качество шва.  Большинство моделей полуавтоматов имеют возможность сварки порошковой проволокой, при этом защитный газ из баллона не требуется. Такая проволока имеет в сердцевине канал с порошком, создающим в процессе сварки защитный газ, защищающий место сварки от окисления. Этот порошок действует примерно также, как обмазка на сварочных электродах при ручной сварке.

По конструкции полуавтоматы могут быть однокорпусными и двухкорпусными. Во втором случае механизм подачи проволоки размещен в отдельном блоке. Как правило, это профессиональные модели, предполагающие длительную эксплуатацию на повышенном токе. Источник сварочного тока в этих аппаратах может быть трансформаторного типа, но таких моделей практически не осталось, сейчас используется в основном инверторный тип источника. 

Главные преимущества полуавтоматов 

• Отличное качество шва 
• Высокая производительность 
• Широкая сфера применения 
• Удобство в процессе работы 

С помощью полуавтоматов можно варить высоколегированные и нержавеющие стали, алюминий, медь, латунь, титан. Эти аппараты очень удобны для сварки тонкого металла, например, деталей автомобильного кузова.

 Для использования этих аппаратов необходимо приобрести еще и дополнительно комплектующие.

Аппараты для аргонодуговой сварки

Только с помощью этих аппаратов можно очень качественно сваривать многие металлы, которые невозможно сварить более простыми аппаратами. Это нержавеющие стали, все цветные металлы, особенно алюминий и сплавы. Особое преимущество их в том, что они позволяют сваривать между собой совершенно разные металлы. Аргонодуговая (TIG) сварка соединила в себе лучшие свойства электродуговой и газовой сварки. Специалисты используют такое определение TIG: дуговая сварка неплавящимся электродом в среде защитного газа.

В обиходе сварщиков встречается также сочетание аргонодуговая (аргонная) сварка или просто сварка с аргоном, что связано с названием самого распространенного в сварочном процессе инертного газа. Но стоит уточнить, что инертные газы (в том числе аргон) используются не только в TIG-, но и в MIG-сварке. Принципиальная разница состоит в том, что в технологии МIG используется плавящийся электрод.

Аппарат для TIG-сварки оснащен горелкой, в которую помещается электрод и подается защитный газ. Неплавящийся электрод представляет собой тонкий длинный вольфрамовый стержень, температура плавления которого выше температуры сварочной дуги. Он является проводником тепловой энергии. Дуга зажигается между электродом и металлом и горит в среде защитного газа, который подается по корпусу горелки. Поскольку электрод не плавится, сварной шов образуется за счет тонкого плавления кромок соединяемых заготовок. Для укрепления стыка иногда добавляют присадочный материал — прут или проволоку из того же металла, что и свариваемые детали.

Инертный газ, обычно аргон или его смесь с гелием защищает сварочную ванну от атмосферного воздуха, что позволяет соединять трудносвариваемые и тонколистовые металлы.

Эти аппараты подразделяются на 2 типа:

1. Аппараты TIG DC, работающие только постоянным током на выходе. С их помощью можно сваривать все металлы, кроме алюминия и его сплавов.
2. Аппараты TIG AC/DC, работающие как постоянным током, так и переменным на выходе. С их помощью можно сваривать все металлы, в том числе алюминий. Такие аппараты, естественно, стоят дороже чем TIG DC, т.к. имеют более сложную схему.

Преимущества технологии TIG

•           локализация нагрева позволяет избежать деформации соединяемых деталей;
•           поскольку электрод не плавится, легче контролировать длину дуги;
•           можно регулировать высоту шва путем использования присадочного материала или отказа от него;
•           тонкий вольфрамовый стержень позволяет создавать ровный аккуратный шов;
•           поскольку шлаковая корка не образуется, нет необходимости в постобработке шва;
•           нет брызг от плавящегося металла.

Что необходимо учесть

•           процесс работы идет медленнее, чем при других видах дуговой сварки;
•           требуется тщательная подготовка металла;
•           при использовании присадки нужно контролировать подачу прутка или проволоки в сварочную зону;
•           помнить о необходимом количестве инертного газа для намеченной сварки;
•           иметь электроды нужного диаметра.

Машины (установки) контактной сварки

Они подразделяются на несколько видов

• Контактно-точечная сварка
• Шовная сварка
• Стыковая сварка
• Рельефная сварка
• Подвесные машины
• Многоэлектродные машины

Эти установки применяются главным образом в производстве промышленной продукции, маленькие аппараты, такие как клещи или импульсные аппараты односторонней сварки (споттеры) используют при кузовном ремонте. Процесс сварки происходит таким образом: через две или более деталей пропускается большой ток. Ток подводится к деталям через медные электроды, в месте контакта электродов с металлом детали расплавляются и соединяются друг с другом. Ток, проходящий через детали, может быть огромным, тысячи ампер, но напряжение очень мало. Скорость сварки достаточно большая до 5-10 точек сварки в минуту при использовании пневмопривода контактных электродов.

Аппараты для воздушно плазменной резки

В аппаратах воздушно-плазменной резки резаком является струя плазмы.

Плазма – это поток ионизированного газа (воздуха), нагретого до температуры в несколько тысяч градусов. Плазма состоит из ионов, поэтому может проводить электричество.

 Источник тока в аппаратах воздушно-плазменной резки создает электрическую дугу между катодом плазмотрона и обрабатываемой деталью, при этом напряжение между катодом и деталью примерно 300В. Через сопло в головке плазмотрона в зону резки подается сжатый компрессором воздух. Этот воздух ионизируется дугой и нагревается, образуется струя плазмы, она и режет металл. Современные аппараты воздушно-плазменной резки используют инверторное преобразование тока. Но пока этот способ невозможно применять для токов резки больше 200А, поэтому более мощные аппараты на 200А и более, используют источник тока трансформаторного типа. Сам резак может быть предназначен как для ручной резки, так для автоматизированной в составе машин портальной резки. Максимальная толщина разрезаемого металла зависит от максимального тока, который может выдавать аппарат, а также от теплоемкости разрезаемого металла. Например, чтобы резать черный металл толщиной 50 мм, так, чтобы разрез был чистым с ровными краями, нужен ток примерно 150А, а для металла толщиной 100 мм, нужен ток уже 400А.

Сжатый воздух подается в аппарат от внешнего компрессора, при этом воздух должен быть хорошо очищен от влаги и пыли, чтобы сохранить чистоту реза, и чтобы дольше служили комплектующие резака: катоды и сопла. Для это необходимо применять специальные фильтрующие устройства на выходе компрессора. Небольшие аппараты, на токи от 30 до 60А могут иметь встроенный в аппарат компрессор.

Главные преимущества аппаратов воздушно-плазменной резки (плазморезов)

• Удобство в процессе работы 
• Высокая скорость резки по сравнению с любыми другими способами механической резки
• Высокая производительность
• Широкая сфера применения

Сваркомп