Все типы сварочных аппаратов Статья

Сегодня есть разные способы соединения металлических деталей, в зависимости от того, что это за детали и где они используются. Но сварка остаётся одним из самых распространенных вариантов. Это один из самых надежных способов, хотя он и не лишен недостатков при определенных условиях. Сварку металлов придумали давно и за столетие тут появились разные технологии и способы. И если вы раньше никогда не занимались сваркой, то вы увидитесь количеству видов сварочных аппаратов, которые существуют сегодня. Именно о них мы и расскажем в нашей статье, мы поговорим про их плюсы и минусы, а также про особенности.

Сварочный трансформатор

Пожалуй, сварочный трансформатор это самый распространенный вариант ввиду своей простоты и дешевизны. Правда, это приводит к тому, что на сегодняшний день это точно не самый распространенный вариант. Но поговорим по порядку и начнём с его конструкции. Отметим, что здесь и далее мы не будем подробно разбирать конструкцию каждого сварочного аппарата, а будем говорить лишь в общих чертах, иначе статья получится слишком длинной. Основной элемент конструкции это понижающий трансформатор, который преобразовывает напряжение электросети в ток, который можно использовать для сварки.

Здесь на электрод идёт переменный ток, то есть, фактически здесь преобразовывается только напряжение. Трансформация происходит путем смещения обмоток. Сварочный трансформаторы разделяют на ток, с которым они могут работать (220 или 380 В), а также по силе тока. Недорогие бытовые имеют силу тока не выше 200 А, а вот у профессиональных моделей этот показатель может быть выше 300 А. Размер электрода также варьируется в зависимости от модели, он может быть от 2 до 5 миллиметров. КПД их около 80%, то есть, в целом не самый высокий, если сравнивать с другими видами, но и не самый низкий. Используются они достаточно широко, можно даже сказать, что во всех сферах. Плюсы у них следующие:

• Низкая цена ввиду простой конструкции.

• Они неприхотливые, поэтому отличаются высокой надежностью.

• Даже если что-то сломается, то легко починить самостоятельно.

• Просты в эксплуатации, освоить сварочный трансформатор можно очень быстро.

Но из-за особенностей конструкции у них есть немало минусов, которые серьезно ограничивают сферу их применения:

• Дуга нестабильная, имеет место разбрызгивание металла.

• Качество шва будет не самым высоким, даже если сварщик опытный и квалифицированный. Хотя тут стоит отметить, что качество шва по мере роста квалификации сварщика также повышается.

• Чувствительны к перепадам напряжения.

• Большой вес, сложно транспортировать.

Таким образом, чаще всего их используют там, где качество шва большого значения не имеет. Большая масса, особенно у мощных моделей, также является проблемой и не способствует удобной работе. Но из-за дешевизны и простоты этот тип всё ещё используется повсеместно.

Сварочные выпрямители

Фактически это усовершенствованный вариант предыдущего типа. У сварочного выпрямителя более сложная конструкция (что сказывается на цене). Основная особенность конструкции сварочного выпрямителя в том, что здесь переменный ток преобразовывается в постоянный. Это обеспечивает стабильную дугу и повышает качество сварки. Кроме того, для работы с таким сварочным аппаратом требуется ещё меньше квалификации, чем в случае со сварочным трансформатором.

Сварочные выпрямители используются очень широко, они подходят для соединения устойчивых к коррозии металлов, различных марок сталей и т. д. С этим аппаратом могут использоваться разные электроды, кроме того, он при определенной модификации подходит для сварки аргоном. Также его можно использовать с механизмом подачи проволоки, что позволяет делать сварку другими методами. Плюсы у сварочного выпрямителя следующие:

• КПД выше, потери энергии низкие.

• Прост в освоении, не требует особой квалификации.

• Стабильная дуга и высокое качество шва.

• При сварке очень мало брызг.

• Позволяет работать с цветными металлами или нержавеющей сталью.

• Конструкция простая и надежная.

Тем не менее, сварочный выпрямитель к идеальным типам не относится, у него есть и недостатки:

• Весит всё еще много, впрочем, тяжелые модели оснащены транспортировочными колесами.

• В электросети может быть просадка напряжения.

• Цена выше, чем у сварочного трансформатора из-за более сложной конструкции.

• Чувствителен к перепадам напряжения, если они есть, это может сказаться на качестве сварки.

Но в целом, если сравнивать между собой два этих первых типа, то сварочный выпрямитель является предпочтительным. Да, цена здесь выше, зато работать им проще и он подходит для большего числа задач.

Сварочные полуавтоматы

В профессиональной среде это самый распространенный тип. Конструкция его более сложная, фактически это может быть сварочный трансформатор или инвертор (про который расскажем ниже), механизма, который подает проволоку, баллона с защитным газом и горелки со шлангом. При сварке здесь используется проволока, которая выступает в роли электрода, плюс здесь используется защитный газ, который исключает попадание кислорода. Впрочем, работать можно и без газа, но тогда используют проволоку со специальным покрытием. Оно испаряется и создаёт оболочку из газа.

Сварочные полуавтоматы используются на стройках, производствах и даже в быту. Это универсальное решение, которое позволяет сваривать практически любые металлы и при этом обеспечивает высокое качество сварного шва. Широко используются при работе с листовым металлом. Многие другие типы сварочных аппаратов для сварки тонких листовых металлов попросту не подходят, так как могут прожечь их. Основные плюсы сварочного полуавтомата следующие:

• Разбрызгивание металла минимальное.

• Универсальность, можно соединять практически все металлы.

• Производительность.

• Высокое качество шва, который потом практически не требует обработки (в частности, швы не покрываются шлаком).

• Можно делать очень длинные швы, не меняя при этом оснастку.

Но и сварочные автоматы не являются идеальным видом, пусть они и распространены больше всего. Минусы у них следующие:

• Требуют квалификации от сварщика, это не тот случай, когда купил аппарат и спокойно варишь через пару дней.

• Стоимость оборудования высокая.

• Требуется баллон с газом, что выливается в дополнительные расходы и затрудняет транспортировку.

• При сильном ветре работать сварочным полуавтоматом может быть сложно — он будет сдувать защитный газ.

Если говорить в целом, то плюсы перевешивают минусы, что и является причиной широкого распространения этого типа в профессиональной среде. Конечно, сегодня есть альтернативы, о которых мы расскажем ниже, которые в чем-то значительно лучше сварочных полуавтоматов, но и у них есть свои минусы.

Сварочные инверторы

Еще один довольно популярный сегодня тип, у которого есть ряд существенных плюсов. Сварочные инверторы используются как в быту, так и в профессиональной деятельности. Это компактные устройства с очень высоким КПД. Конструкция у инверторов достаточно сложная, здесь переменный ток сперва преобразовывается в постоянный. Затем постоянный проходит через инверторный блок опять преобразовывается в переменный, но уже с повышенной частотой. Этот высокочастотный ток попадает на понижающий трансформатор, где снижается его напряжение, но повышается сила тока. Далее он опять попадает на выпрямитель, где преобразуется в постоянный.

То есть, фактически речь идет про несколько последовательных преобразований, что и объясняет сложность конструкции. Но при всем при этом, сварочный инвертор это очень компактное устройство, которое обеспечивает КПД от 90%. Инверторы подходят для сварки разными методами, могут использовать и с полуавтоматами, о чем мы упоминали выше. Есть модели, которые являются одним целым со сварочным генератором, они по понятным причинам значительно тяжелее (есть как бензиновые, так и дизельные модели). Плюсы у сварочных инверторов следующие:

• Небольшой вес и компактный размеры (некоторые модели весят меньше 5 килограммов).

• Большое количество настроек, что позволяет обеспечить качественную сварку.

• Высокий КПД.

• Электрическая дуга стабильная.

• Универсальность, можно использовать любые типы электродов.

• Очень просто в освоении.

Тем не менее, у инверторов есть и очень существенные недостатки:

• Цена на аппараты очень высокая, дорогим будет и ремонт.

• Чувствительны к условиям эксплуатации, например, для них плохи перепады температуры (конденсат), чувствительность к запыленности.

• Сложная конструкция, которая является причиной высокой цены и требовательности к условиям эксплуатации.

Хотя на первый взгляд инверторы выглядят идеальным вариантом, их недостатки серьезно ограничивают сферу их применения. Да, есть модели, которые менее чувствительны к условиям эксплуатации, но цена на такие значительно выше. Тем не менее, для регулярной сварки в мастерской, инверторный сварочный аппарат будет одним из лучших вариантов по нашему мнению.

Аппараты для точечной сварки

Не самый распространенный тип сварочного аппарата, хотя в некоторых сферах весьма востребован. Принцип работы заключается в том, что здесь металлы соединяются несколькими точками, между которыми есть определенное расстояние. Соответственно, прочность соединения зависит от количества и размера этих точек. На параметры очки влияют целый ряд параметров, от время и силы нажатия до параметров тока и металла. Аппараты для точечной сварки могут иметь разную конструкцию, но чаще всего используются те, которые имеют конденсаторы. Они накапливают энергию и отдают её тогда, когда соединяются электроды. При этом сами электроды могут быть разной формы. Плюсы у этих аппаратов следующие:

• Очень высокая производительность при определенных условиях.

• Не требуют применения присадочных материалов.

• Очень высокое качество сварки и надежное соединение при определенных условиях.

• От оператора не требуется особой квалификации.

• Могут сваривать самый тонкий листовой металл (0,1-0,2 мм).

Минусы следующие:

• Нельзя соединять разные металлы.

• Нужно подбирать электроды и параметры сварки под конкретную задачу.

• Цена высокая.

• Конструкция в целом сложная.

А теперь объясним, что мы имели в виду, когда писали про «определенные условиях». Фактически точечные сварочные аппараты лучше всего показывают себя на конвейерах, их могут даже использовать на полностью автоматических линиях. Но очевидно, что требуется предварительная настройка под конкретную операцию. И если это типовая операция, то производительность будет действительно очень высокой. А если нужно постоянно подбирать параметры и электроды под разные операции, то здесь производительность очень сильно упадет.

Аргонодуговая сварка

Название этого способа сварки происходит от газа, который применяется в процессе. Он выполняет роль защитного газа, то есть, препятствует контакту с кислородом. Выбор аргона обусловлен тем, что он тяжелее кислорода, поэтому он спокойно проникает и скапливается в сварочной ванне и надежно защищает от кислорода. Здесь могут использоваться разные электроды.

Подробно про этот способ сварки мы рассказывать не будем, но отметим, что чаще всего его применяют для сварки нержавеющей стали с алюминием. Также его нередко применяют для соединения деталей сложной формы. Проще говоря, этот вид используется там, где другие варианты по той или иной причине не слишком пригодны. Минусы аргонодуговой сварки в том, что требуется сложное и довольно дорогое оборудование, а также высокая квалификация от сварщика. Вообще, аргонодуговая сварка это тема для отдельной и очень широкой статьи. Если же говорить о случаях, когда сварка требуется в быту, то здесь этот вариант почти не используют из-за его сложности.

Газовая сварка

Этот тип сварки стоит несколько особняком. Здесь не требуется дорогое оборудование и подключение к электросети, то есть, варить можно в любом месте. Суть заключается в том, что для соединения деталей плавят их кромки, используют присадочную проволоку и тем самым соединяют их. Кроме того, при помощи газовой сварки можно резать металлы.

Основной плюс в полной автономности, здесь потребуются только баллоны с газом и горелка, всё это стоит недорого. Можно регулировать силу пламени, тем самым подстраиваясь под разные задачи. Но и минусов у этого способа предостаточно. Так, металл здесь разогревается долго, поэтому этот способ занимает больше времени. Расходные материалы (чаще всего это кислород и ацитилен) стоят дороже электричества. Сами газы взрывоопасные, что требует соблюдения правил безопасности. Еще один существенный недостаток заключается в том, что здесь нельзя добиться точечного воздействия. Зона, которая подвергнется воздействую тепла, будет довольно обширной, поэтому многие операции при помощи газовой сварки выполнить просто не получится. Да и сами баллоны довольно громоздкие, что может затруднить их транспортировку.

Плазменная сварка

Во многом аналогична аргонной, но здесь используется поток плазмы, основой которой выступает ионизированный газ. С помощью такого аппарата можно не только сваривать металлы, но и легко резать их. Это самый современный тип, здесь встречаются разные аппараты, в том числе и для микрозадач, который позволяют сваривать самые тонкие металлы (менее 0,1 мм толщиной).

Плюсы плазменной сварки в универсальности, есть возможность работать с любыми металлами, дуга стабильная. Такие аппараты компактные, весят немного и в целом просты в использовании. Однако от них есть УФ излучение, кроме того, в воздух могут попадать вредные пары металлов, которые при определенном условии просто испаряются. Ну и конечно главный недостаток это очень высокая цена, хотя стоит отметить, что есть относительно недорогие плазменные резаки.

Индукционная сварка

Последний вид сварки в нашем списке, который довольно сильно отличается от тех, о которых мы говорили выше. Деталь предварительно нагревают индукционным током высокой частоты, после чего она сдавливается и кромки свариваются вместе. Но всерьез этот способ рассматривать не стоит, оборудование это дорогое, потребляет много энергии и используется в основном на производствах. Например, чаще всего индукционную сварку применяют при производстве труб.