Сварочные аппараты: какие бывают, устройство, принцип работы

Сварочный аппарат – технологически сложное устройство, предназначенное для соединения заготовок из разных металлов. Чтобы выбрать качественную, надёжную модель, для начала нужно ознакомиться с тем, какие бывают сварочные аппараты, по какому принципу они работают. Оборудование должно соответствовать вашим требованиям, подходит под цели применения. Для домашних мастерских выбирают модели любительского класса, а вот для интенсивной эксплуатации на производственных предприятиях, строительных площадках и других крупных объектах используют профессиональные агрегаты.

Виды аппаратов по технологии сваривания

Сварочное оборудование классифицируется по различным параметрам. Производители выпускают модели с разными показателями мощности, функциональными возможностями, техническими характеристиками. Одним из самых важных критериев выбора аппарата является то, какие технологии сваривания он поддерживает.

Ручные дуговые

MMA или технология ручной сварки предполагает применение дуги, которая горит между электродом и сварочной ванной. Для соединения металлических деталей необходимы расходные материалы. Электрод – это стержень, изготовленный из легкоплавкого металла со специальным покрытием. Образование рабочей дуги происходит вследствие касания кончика электрода обрабатываемой заготовки. Металл размягчается, электрод оплавляется, в месте соединения формируется аккуратный шов. После того как заготовка опять отвердеет, нужно зачистить сварной шов, удалить из него шлак, убрать неровности.

Аргонно-дуговые

TIG или технология аргонно-дуговой сварки используется, как правило, для сваривания заготовок из цветных металлов. Особенно актуален данный метод при работе с алюминиевыми деталями. Этот способ сочетает в себе преимущества газовой и дуговой сварки. Соединение заготовок осуществляется в защитной среде. В этом случае предполагается применение неплавящихся вольфрамовых электродов. Материал способен выдерживать температуру до 5900 градусов Цельсия. Для создания защитной среды применяется чаще всего аргон. Газ предупреждает окисление металла, а это положительно влияет на свойства заготовок.

Полуавтоматы

TIG или технология аргонно-дуговой сварки используется, как правило, для сваривания заготовок из цветных металлов. Особенно актуален данный метод при работе с алюминиевыми деталями. Этот способ сочетает в себе преимущества газовой и дуговой сварки. Соединение заготовок осуществляется в защитной среде. В этом случае предполагается применение неплавящихся вольфрамовых электродов. Материал способен выдерживать температуру до 5900 градусов Цельсия. Для создания защитной среды применяется чаще всего аргон. Газ предупреждает окисление металла, а это положительно влияет на свойства заготовок.

Полуавтоматы сочетают в себе такие преимущества:

простой и понятный механизм действия;

отменная производительность;

высокая скорость сваривания;

возможность работать с деталями большого размера.

В результате сваривания получается аккуратный, ровный шов, который практически не нуждается в дальнейшей обработке.

Точечные

Если стоит задача – соединить заготовки из тонкой листовой стали или других металлов, лучше всего подходят аппараты точечной сварки (SPOT). Оборудование этого типа широко применяется при изготовлении автомобилей, кузовном ремонте. Металлические полотна помещают между зажимом из электродов. По ним пропускают высокочастотный электрический ток. Место соединения быстро достигает температуры, которая выше температуры плавления, вследствие чего образуется прочный, надёжный шов.

Типы сварочного оборудования

Следующий критерий классификации сварочных аппаратов – источник энергии, который отвечает за образование электрической дуги. По этому параметру модели классифицируются на три группы: трансформаторы, выпрямители и инверторы.

Трансформаторы

Самые простые, наиболее распространенные сварочные аппараты трансформаторного типа выдают переменный ток. В процессе работы полярность оборудования всё время меняется, что создаёт определенные неудобства. Рабочую дугу сложно контролировать, она постоянно скачет. Сваривание металла сопровождается образованием большого количества искр. От этого страдает качество сварного шва. Аппараты мощные, но для работы с ними нужно обладать определенными знаниями и навыками. Новичкам работать с трансформаторами сложно.

Конструктивно трансформатор представляет собой два агрегата понижающего типа, в которых можно регулировать ток на выходе. Оборудование этого типа характеризуется высокой устойчивостью к поломкам, обладает великолепными эксплуатационными свойствами, имеет большой рабочий ресурс. Ремонтировать его гораздо проще, чем, например, инверторы.

Существенный недостаток трансформаторов – их вес и габариты. Даже модель с невысокими показателями мощности может весить около 50 кг. А вот промышленные приборы – не менее 100 кг. При разжиге электрода наблюдается проседание напряжение в электросети, это ещё один существенный минус оборудования этого типа.

Сварочные выпрямители

По сути, выпрямители представляют собой установки трансформаторного типа, внутри которых есть выправляющий блок, отвечающий за регулировку напряжения. На выходе получается стабильный ток, это существенно упрощает процесс сваривания металлических заготовок, а также повышает качество конечного результата. Модели устойчивы к поломкам, не требуют особого обслуживания и ухода. К их недостаткам относят:

большой вес;

потерю мощности при работе на выпрямителе;

просадку напряжения;

более высокую стоимость по сравнению с обычными трансформаторами.

Будьте крайне осторожны, подключая выпрямитель в бытовую электрическую сеть. Оборудование провоцирует серьёзные скачки напряжения, при чем, не только у хозяина, но и у соседей.

Инверторы

Инверторы представляют собой высокотехнологичные установки со сложной конструкцией и отличными функциональными возможностями. Еще несколько лет назад устройства этого типа применялись преимущественно профессионалами. Отталкивала высокая цена. Сегодня же стоимость инверторов вполне демократична, а популярность на приборы этого типа стремительно возрастает.

Оборудование способно выдавать силу тока до 200-250А, для сваривания металла можно применять электроды диаметром до 5 мм. Масса агрегатов – от 3 кг. Мощные профессиональные установки весят в среднем 20-30 кг. Это мало, если сравнивать с трансформаторами.

Преимущества инвенторов:

стабильная, легко контролируемая сварочная дуга;

высокое качество конечного результата;

в процессе работы устройства от бытовой сети напряжение не проседает;

можно настраивать агрегат для работы с заготовками разной толщины, выполненными из разных металлов.

Если вы выбираете сварочное оборудование для применения на даче или в домашнем хозяйстве, обратите внимание на компактные инверторные устройства. А вот для профессиональной эксплуатации на предприятиях чаще покупают мощные трансформаторы.

Мини-аппараты для сварки

Отдельная категория сварочного оборудования – мини-аппараты. Это не официальное, но очень популярное название, под которым выпускаются модели, предназначенные для применения в быту. Они характеризуются компактными габаритами, имеют незначительный вес. Производители изготавливают, как эргономичные трансформаторы, так и устройства инверторного типа. Устройства можно использовать для выполнения разовых или периодических работ, для интенсивной эксплуатации они не подходят.

Преимущества мини-аппаратов для сварки:

простая транспортировка и хранение (устройство без проблем умещается в багажнике автомобиля, а хранить его можно в кладовке);

вес моделей – всего 2-3 кг, они мобильны и эргономичны, могут комплектоваться ремнем для переноски;

широкий диапазон настроек, можно выставлять силу тока и рабочее напряжение оборудования;

незначительная нагрузка на электрическую сеть;

сила тока достигает 180А, благодаря чему можно работать с заготовками толщиной до 8 мм;

если мастер будет работать аккуратно, в результате получатся чистые, ровные сварочные швы, не требующие дальнейшей обработки.

Часто производители оснащают оборудование различными дополнительными опциями, направленными на повышение комфортности эксплуатации. К таким относятся антиприлипание, горячий старт.

Если говорить о недостатках мини-аппаратов для сварки, то они тоже есть. Максимальный диаметр электродов, совместимых с такими устройствами, 3 мм. Это ограничивает сферу применения аппаратов. Оборудование быстро греется, полноценной системы охлаждения здесь нет.

Характеристики сварочного оборудования

При выборе сварочного оборудования важно тщательно проанализировать его технические характеристики, подобрать модели, учитывая условия эксплуатации и цели применения. Рассмотрим ключевые параметры аппаратов для сварки.

Сварочный ток

Сварочный ток определяет, с электродами какого диаметра способен работать агрегат. Если предполагается использование оборудования в гараже или домашней мастерской, можно отдать предпочтение модели с силой тока 160А. Для небольших предприятий специалисты рекомендуют выбирать устройства со сварочным током 200А, а вот для сваривания ответственных металлоконструкций на производстве или строительной площадке – не мене 220А.

Выходное напряжение

Это показатель, который определяет напряжение, образуемое на участках вторичной сети. Оно проходит через заготовку и электрод. В обычных моделях показатель редко превышает 90В. Более высокое выходное напряжение встречается в агрегатах, предназначенных для работы с тугоплавкими металлами. От этого параметра зависит стабильность горения сварочной дуги и скорость зажигания. Если напряжение слишком низкое или высокое, в процессе сваривания деталей образовываются поры и шлак.

Время непрерывной работы

Рабочий цикл сварки длится 10 минут. Это общепринятая норма. Продолжительность включения (ПВ) определяет, сколько минут из этих десяти дуга будет гореть непрерывно на максимальном токе. Если показатель равен 70%, значит, 7 минут, если 40% - 4 минуты. Остальное время потребуется для отдыха сварочного аппарата. Производители указывают в технической документации время непрерывной работы на максимальном и номинальном токе. Например, при силе тока 220 А – ПВ 50%, а при 160 А – 70%.

Диаметр электродов

Этот параметр зависит от максимальной силы тока, мощности аппарата. Опытные сварщики определяют диаметр электродов сразу, а вот новички могут узнать эту информацию из технической документации. Для полуавтоматов, которые работают на проволоке, указывается диаметр для этого расходного материала.

Потребляемая мощность

От мощности зависит то, какой показатель тока сможет выработать оборудование. Для дома покупают маломощные модели, для промышленного применения требуются более производительные. Мощные устройства справляются с толстыми заготовками, работают с различными металлами.

Дополнительные опции

Чтобы упростить эксплуатацию сварочного оборудования, производители оснащают свои модели различными полезными функциями. Рассмотрим наиболее популярные, которые встречаются в большинстве аппаратов.

Горячий старт. Благодаря этой опции рабочая дуга загорается быстрее за счет того, что ток кратковременно повышается, затем опять возвращается к нужным показателям.
Антизалипание. При снижении тока электрод может прилипнуть к заготовке. Эта опция предупреждает залипание.
Форсирование дуги. Если расстояние между заготовкой и электродом критическое, устройство увеличивает силу тока, что позволяет избежать прилипания расходника к детали.

В конструкции сварочного оборудования могут быть предусмотрены удобные рукоятки для облегчения переноски, транспортировочные колесики. Наличие дополнительных опций и вспомогательных приспособлений хоть и влияет на цену, но зато делает эксплуатацию сварочного оборудования более простой и комфортной.

Советы по выбору сварочного аппарата

Модельный ряд сварочного оборудования довольно широкий. На рынке представлены агрегаты с разными показателями мощности, разной силой тока и другими характеристиками. Чтобы подобрать наиболее оптимальное решение конкретно в вашем случае, ответственно отнеситесь к вопросу выбора сварочного аппарата. Перед тем как идти в магазин или оформлять заказ в интернете, определите такие моменты:

условия эксплуатации оборудования (на улице или внутри помещения);
место для установки сварочного агрегата (достаточно ли пространства для габаритного аппарата или важна компактность и мобильность);
максимальная толщина металлических заготовок, с которыми вы будете работать;
тип обрабатываемого металла (черные, цветные).

Для начала подберите подходящий вид сварочного аппарата. Далее выбирайте модель с такими характеристиками, которые максимально точно подходят под ваши условия. Например, для периодического сваривания обычного, не слишком толстого металла подойдет модель любительского класса. Купить её можно по цене до 15 000 рублей. А вот для регулярного сваривания толстых заготовок и тонколистового металла на предприятиях, стройплощадках и других промышленных объектах есть смысл приобрести профессиональный агрегат, в котором регулируется сила тока и напряжение.

Ценовой диапазон оборудования также довольно широкий. Для домашнего применения подойдет маленький дешевый инверторный сварочник. Для профессионального использования лучше выбрать дорогой универсальный агрегат с широкими функциональными возможностями. Также при покупке учитывайте такие параметры, как торговая марка, вес и размеры, наличие и срок гарантии.