У домашніх умовах різноманітні металеві деталі традиційно з’єднували переважно за допомогою болтів, дроту, заклепок тощо. Але сьогодні зварювальні апарати стали доступними і вдосконалилися настільки, що навіть дилетанти можуть виконувати подібні роботи за допомогою електрозварювання.
Усі зварювальні апарати можна розділити на чотири типи:
- трансформаторні змінного струму;
- трансформаторні постійного струму (вони ж «випрямлячі»);
- напівавтомати для зварювання в газовому середовищі (вуглекислому газі або аргоні);
- інверторні.
Зварювальні трансформатори змінного струму
За конструкцією є найбільш простими, але вимагають від зварника певної кваліфікації та вправності. Навчання зварювального процесу на них займає багато часу, оскільки якість зварного шва тут прямо залежить від ступеня майстерності зварника.
Застосовуються для зварювання чорного прокату й листа не тонше 1 мм
Найдорожчі з усіх типів зварювальних апаратів. У побуті дуже витривалі. У разі їх некоректного використання легше пошкодити електричну мережу, ніж сам апарат. Але навіть якщо станеться поломка — зварювальний трансформатор у здебільшого цілком можна відремонтувати.
Сучасні моделі зварювальних трансформаторів змінного струму мають можливість регулювання сили струму.
До негативних моментів можна віднести те, що вони найважчі з усіх зварювальних апаратів. Ще один мінус — зварювальні трансформатори змінного струму створюють підвищене навантаження на електромережу, «просаджують» її. Через це в момент їхньої роботи напруга в мережі може стрибкоподібно падати, а проводина перегріватися. Під’єднувати зварювальні трансформатори змінного струму до домашньої мережі «просто в розетку» категорично не рекомендується.
ККД трансформаторів змінного струму, зазвичай, не перевищує 80%.
Вам може бути цікаво
Зварювальні трансформатори постійного струму
Більш вдосконалений варіант зварювального апарату. Головна відмінність — на зварювальному трансформаторі постійного струму додатково встановлено напівпровідниковий випрямляч струму (тиристорний або діодний) з примусовим повітряним охолодженням (вбудованими вентиляторами).
Випрямляч, з одного боку, дещо знижує потужність апарату, але з іншого — дає змогу отримати дуже стабільну зварювальну дугу. У цьому полягає його основна перевага. Шов, що отримується за допомогою подібної дуги, у будь-якому разі буде більш якісним. Це полегшує новачкові роботу зі зварювальним апаратом. Крім цього, стабільна зварювальна дуга збільшує глибину плавлення шва і знижує розбризкування металу.
До характерних вад випрямляча належать більш складна конструкція і пряма залежність працездатності апарату від справності системи повітряного охолодження. Також зварювальний апарат постійного струму досить важкий, хоча й легший, ніж трансформатор змінного струму.
Вам може бути цікаво
Напівавтомати для зварювання в газовому середовищі
Напівавтомати є ще більш досконалим (і дорогим) обладнанням. Це улюблений інструмент ремонтників-автомобілістів, який дає змогу якісно зварювати не тільки прут і куточок, але і вельми тонкі листи металу. У напівавтоматі автоматичної є тільки подавання спеціальної зварювального дроту (її зазвичай можна регулювати), все інше — справа рук зварювальника.
До плюсів напівавтоматів можна віднести можливість отримання фактично точкового зварювання й широкий діапазон регульованих налаштувань. Продуктивність напівавтоматів досить велика.
Основа напівавтомата для зварювання в газовому середовищі — трансформаторний або інверторне джерело постійного струму, до якого додаються шланг для підведення газу і дроту, пальник, пристрій для подавання дроту.
Витратним матеріалом тут є бобіна з дротом (використовується замість електродів) і балон із вуглекислим газом. В останні роки замість чистого вуглекислого газу все частіше використовуються різного роду суміші з аргоном, гелієм, азотом, киснем тощо. Це дає змогу зварювати неіржавку сталь, алюміній, різні леговані сплави. Цей спосіб зварювання має назву MIG / MAG (зварювання в інертному / активному середовищі).
До вад цього типу зварювання належить досить висока вартість витратних матеріалів (газу і дроту), а також необхідність використання газових балонів, що знижує мобільність апарату. З напівавтоматом буває складно працювати у вітряну погоду на вулиці, коли з пальника здувається захисний газ, що подається в неї.
Вам може бути цікаво
Зварювальні апарати інверторного типу
Основна відмінність зварювальних інверторів від традиційних апаратів полягає у використанні принципово іншого принципу живлення. Сам спосіб зварювання металу залишається стандартним, електродуговим, але процесом перетворення змінного струму в постійний струм підвищеної частоти тут уже керує вбудований мікропроцесор.
Інверторне зварювання має цілу низку переваг. ККД зварювальних інверторів становить у середньому 85-95%. Електрики вони споживають менше й менш вимогливі до стану мережі, ніж інші апарати. Стрибки напруги, які будуть чутливими для трансформатора, на якості зварювання в інвертора не позначаться — він має захист від перепадів.
Гріються інвертори помітно менше, ніж трансформатори. Регулювання сили струму в них максимально широке, що дає змогу застосовувати на малих токах тонкі й надтонкі електроди.
Використання мікропроцесора, що забезпечує оптимальну силу струму, дає змогу зварнику легко розпалювати зварювальну дугу і зберігає її максимально стабільною під час усього процесу зварювання, що покращує якість шва. Метал під час зварювання практично не розбризкується. Важать інвертори порівняно небагато, габарити їхні також невеликі.
Для новачка дуже корисні такі функції інвертора, як Hot-Start (полегшує розпал дуги), Arc-Force (не дає електроду «залипнути» на поверхні деталі) і Anti-Stick (якщо електрод усе ж «залипнув», подавання струму на нього автоматично вимикається). Вони дають змогу нормально зварювати метал навіть зовсім недосвідченому зварнику.
До числа вад інвертора можна віднести високу ціну, а також чутливість апарату до пилу, вологи (конденсату) й ударів або струсів. Втім, ціни на інверторні зварювальні апарати останнім часом поступово знижуються.
Як вибрати зварювальний апарат
Насамперед, дізнайтеся, на яку напругу призначений уподобаний вами зварювальний апарат — на 220 В або на 380 В. Якщо ви купуєте його для цеху або майстерні, де є живлення 380 В, то це одна справа. І зовсім інша, якщо вам потрібен апарат для роботи вдома або на дачі — там оптимальним вибором залишається варіант із роботою від 220 В. Є, звичайно, й апарати, яким підходять обидва типи електроживлення (маркуються 220/380 В), але, зазвичай вони коштують дорожче.
Перед тим, як вибирати зварювальний апарат, визначте, наскільки стабільна електрична мережа, у якій він буде працювати. Перепади напруги за межами міста — штука буденна. Якщо мережа може «просідати», підбирайте інверторний зварювальний апарат, захищений від стрибків напруги. Зварювальні інвертори побутового класу зазвичай призначені на відхилення 10-15%. Але є в продажу й інвертори, що дають змогу нормально зварювати метал у разі падіння напруги в мережі навіть на 40-50%. Водночас, вам доведеться використовувати більш тонкі електроди — з падінням напруги в мережі потужність зварювального апарату падає.
Якщо ви плануєте живити зварювання від генератора, пам’ятайте: він, найімовірніше, не зможе забезпечити високу стабільність мережі. Шукайте таку модель зварювального апарату, у техпаспорті якої буде чітко прописана можливість роботи від автономного генератора.
Розібравшись із мережею, визначіться, з яким матеріалом вам переважно доведеться мати справу. Наприклад, проблему зі зварюванням і різанням різноманітних куточків, швелерів і прута з чорного металу успішно вирішить недорогий зварювальний трансформатор змінного струму. Якщо ж потрібно працювати і з листовим металом, то краще буде придбати інвертор або випрямляч. У разі, якщо ви збираєтеся працювати зі зварюванням кузовного металу автомобілів — віддайте перевагу напівавтомату.
Для левової частки дачних і будівельних робіт буде більш ніж достатньо сили струму 200 А — це дасть змогу працювати електродом — «четвіркою» з металом завтовшки 6 мм. Щоб більш точно підібрати потужність зварювального апарату під свої потреби, скористайтеся загальноприйнятою таблицею:
Чим товстіший метал, який ви маєте намір зварити, тим потужнішим має бути зварювальний апарат. Але необхідну потужність краще вибирати «з запасом» хоча б 35%. Тобто, якщо вам для роботи достатньо буде зварювального струму 120 А, то купувати треба апарат, що може забезпечити струм 160 А (а краще — 180 А). Запас потужності дасть змогу менше звертати увагу на перепади напруги в мережі. Також використання апарату в щадному режимі продовжить термін його експлуатації.
Визначившись із бажаною потужністю, обов’язково з’ясуйте, чи «потягне» ваша домашня мережа таке навантаження. Може трапитися й так, що потужність доведеться підкоригувати в сторону зменшення.
Ще одна дуже важлива характеристика апарату — це тривалість часу роботи (ПВР, ПВ або робочий цикл), що вказується в технічному паспорті. Вона показує, скільки впродовж одного робочого циклу (10 хвилин) апарат має працювати та скільки «відпочивати». Наприклад, якщо ПВР становить 40%, то це означає, що після чотирьох хвилин безперервної роботи необхідно дати апарату шість хвилин відпочинку. Для недорогих апаратів побутового класу стандартна ПВР зазвичай становить 15-20%. Але, якщо ви збираєтеся зайнятися зварюванням серйозно (наприклад, використовувати її на виробництві або СТО), то цей показник має бути не нижче 60%.
У технічному паспорті може вказуватися кілька значень ПВР — кожне для своєї сили струму. Рядок «ПВР 80% / 200 А» буде означати, що ця модель може працювати вісім хвилин із десяти з силою струму 200 А.
Малі струми дають змогу здійснювати делікатне зварювання електродами діаметром 2 мм і тонше — це потрібно врахувати під час вибору потрібної вам моделі. Найширші можливості з мінімізації зварювального струму сьогодні надають інвертори.
Найбільш надійні зварювальні інвертори мають багатомодульну конструкцію. У ній електроніка ізольована від вузлів, що «збирають» пил (вентиляторів, трансформаторів, радіаторів), що багаторазово знижує можливість замикання доріжок на платі. Якщо ви не дуже обмежені у фінансах, то така техніка — для вас.
Одноплатні інвертори є найбільш недорогими апаратами інверторного типу, але в них усі вищезгадані вузли змонтовані на одній платі. Імовірність того, що в разі поломки будь-якого з них доведеться змінювати всю плату цілком — досить висока. А її вартість — це 4/5 ціни апарату.
Визначити одноплатні інвертори досить просто: роз’єми для кабелю на їхній передній панелі розташовані вертикально, один під іншим.
Вага зварювального апарату теж має велике значення для зварника. Хоча чимала частина зварювальних трансформаторів і обладнана коліщатами, тягати важкий апарат із місця на місце проблематично. Для комфортного перевезення й перенесення з місця на місце ідеально підходять інвертори, які важать лічені кілограми.
Зображення взято з джерел: unsplash.com, pixabay.com.