Obsah článku
- Svařovací transformátor
- Svařovací usměrňovač
- Svařovací generátor
- Svařovací střídač
- Poloautomatické svařování
- Svařovací stroj pro kutily
- Jak zvolit svařovací stroj
V tomto článku: typy svařovacích strojů, jejich princip činnosti, vlastnosti, GOST; náklady na svařovací stroje; jak vyrobit svářečka vlastníma rukama; výběrová kritéria pro svařovací stroj.
Ze všech stavebních zařízení zaujímá svářecí stroj zvláštní místo, i když jen proto, že by to bez jediného staveniště nebylo možné bez něj – prostě neexistuje žádný jiný způsob, jak spolehlivě spojit kovové konstrukce a trubky. Co by mohlo nahradit svařovaný spoj? Upevnění pomocí kotev, šroubů nebo nýtů, spojovacích trubek se svorkami – všechny tyto a podobné metody poskytují buď dočasné řešení problému, nebo nejsou použitelné z mnoha důvodů. Svařovací stroje mají různé konstrukce a typy – transformátory, usměrňovače, invertory, generátory, poloautomatická zařízení – tento článek vám pomůže pochopit tuto rozmanitost..
Svařovací transformátor
Jeho úkolem je snížit napětí z elektrické sítě na požadovanou úroveň (pod 141 V) a upravit svařovací proud na požadované hodnoty.
Konstrukce jakéhokoli transformátoru musí odpovídat GOST 95-77, zahrnuje ocelový magnetický obvod (jádro) a dvě vinutí izolovaná – primární (připojená k síti) a sekundární (připojená k držáku elektrod a svařovacímu předmětu). V transformátorech populární série TDM je primární vinutí pevně spojeno s jádrem, cívky sekundárního vinutí jsou odstraněny z primárních cívek (pro každé vinutí jsou dvě) v určité vzdálenosti. Obloukové zapalování vyžaduje napětí na sekundárním vinutí v rozsahu 55-60 V, pro většinu elektrod používaných při ručním svařování postačuje 50 V.
Otáčením šroubu pomocí rukojeti se svitky sekundárního vinutí připojené k jádru pohybují svisle – svařovací proud je nastaven na požadované parametry. Když se vinutí přiblíží (rukojeť se otáčí ve směru hodinových ručiček), indukční odpor a magnetický tok úniku se sníží, svařovací proud se zvýší a jeho snížení se dosáhne reverzní rotací. Rozsah nastavení svařovacího proudu: s paralelním připojením cívek v obou vinutích – 65-460 A, se sériovým připojením – 40-180 A. Rukojeť na krytu transformátoru je určena k přepínání proudových rozsahů.
Co se stane ve svařovacím transformátoru, když je připojen na síť střídavého proudu? Tok střídavého proudu do primárního vinutí způsobuje magnetizaci jádra. Po průchodu sekundárním vinutím indukuje magnetický tok jádra střídavý proud s nižším napětím, než je proud dodávaný do primárního vinutí. S více zákruty na sekundárním vinutí bude napětí vyšší, s menším – napětí bude nižší.
Hodnota svařovacího proudu je regulována pomocí řízené indukční reaktance, která mění magnetický tok úniku. Svařovací proud lze změnit dvěma způsoby: pohyblivé cívky (jako v transformátorech TDM), magnetické zkraty nebo regulace krokem (krokem); přidání reaktivní cívky do konstrukce transformátoru. Volba metody řízení závisí na magnetickém rozptylu v tomto transformátoru: se zvýšeným rozptylem se používá první metoda řízení; normálně – druhý.
Účinnost svařovacích transformátorů je nízká – zřídka překračuje hranici 80%, jejich hmotnost je působivá. Při svařování tímto zařízením je obtížné dosáhnout vysoce kvalitního švu, pokud se nepoužijí speciální stabilizační elektrody, které mohou zlepšit svarový šev. Nevýhody svařovacích transformátorů jsou však kompenzovány nízkou cenou (od 6 000 rublů) a jejich jednoduchostí..
Svařovací usměrňovač
Tento stroj vyžaduje stejnosměrné připojení. Konstrukce usměrňovače zahrnuje ventilový blok, transformátor a tlumivku (u některých modelů) – výkon v souladu s GOST 13821-77. Nejrozšířenější jsou vícefázové usměrňovače – jejich rozměry jsou mnohem menší než rozměry transformátorů, takže se snáze používají při svařování. Ventily v provedení usměrňovačů mohou být křemík nebo selen – první typ je menší, ale vyžaduje další chlazení. Účinnost selenových ventilů je nižší, ale jsou odolnější vůči přetížení než křemík.
Nastavení svařovacího proudu v usměrňovači se provádí třemi způsoby: zvětšováním / snižováním vzdálenosti mezi vinutími; pomocí saturačního plynu; transformátorová vinutí, rozdělená do sekcí. Okruhy, podle nichž jsou svařovací usměrňovače sestaveny, jsou třífázový most a jednofázový most s celofrekvenčním usměrňováním. Montáž podle prvního schématu je běžnější, protože usměrňovač zabudovaný na něm obsahuje v konstrukci menší počet ventilů – zatímco svařovací oblouk neustále hoří.
Svařovací usměrňovač je extrémně nestabilní vůči přehřátí – je nutné neustále sledovat zdraví ventilátorů dmychadla, jinak svařovací stroj shoří. Náklady na svařovací usměrňovač – od 12 000 rublů.
Svařovací generátor
Skládá se ze dvou hlavních prvků – generátoru stejnosměrného proudu a asynchronního motoru, instalovaného v jednom pouzdru (kotva generátoru a rotor motoru jsou namontovány na společném hřídeli). Technické požadavky na konstrukci svařovacích generátorů jsou uvedeny v GOST 304-82.
Svařovací generátory jsou vytvářeny podle několika schémat, mezi nimiž jsou dva nejoblíbenější. První – budicí vinutí je nezávislé, demagnetizace nastává přes sériové vinutí. Napájení takového generátoru se provádí usměrňovačem se selenovými ventily ze sítě se střídavým proudem – vytváří se magnetický tok, který indukuje napětí na kartáčích generátoru, což způsobuje buzení oblouku. Změnou (přepnutím) počtu otáček sériového vinutí svařovací operátor přizpůsobí svařovací proud požadovaným vlastnostem.
Druhý nejoblíbenější obvod svařovacího generátoru – budicí vinutí je paralelní, demagnetizační vinutí je sériové. Magnetické póly takových generátorů vyžadují feromagnetickou ocel – musí mít zbytkový magnetismus. Jako zdroj energie se používá benzínový (naftový) motor.
Svářečské generátory jsou z hlediska svých charakteristik zdaleka ideální – jsou drahé (průměrná cena – od 50 000 rublů), mají složitý design, jejich účinnost je nízká (0,7), vysoká spotřeba energie (5 kW / h na kg roztaveného kovu). V terénu se však bez nich neobejdete – pouze benzínové (dieselové) svařovací generátory zajistí zapálení a stabilitu oblouku v nepřítomnosti elektrické sítě..
Svařovací střídač
Tato svařovací jednotka je postavena na tranzistorových elektrických obvodech. GOST pro zařízení a provozní parametry svařovacích střídačů v Rusku nebyla vyvinuta – každý výrobce vyvíjí své vlastní technické specifikace (technické podmínky). Princip činnosti je následující: střídavý proud ze sítě vstupuje do usměrňovače (převáděného na stejnosměrný proud), poté do výkonového modulu, kde se stejnosměrný proud opět mění, ale s vyšší frekvencí. Další fází je vysokofrekvenční transformátor, odkud je usměrněné napětí směrováno do svařovacího oblouku.
Konstrukce svařovacího střídače se liší od zařízení svařovacích transformátorů a usměrňovačů – nemá výkonový transformátor. Jeho práce je založena na inverzi napětí (fázový posun) – zesílení proudu je prováděno v kaskádě a řízeno mikroprocesorem. Výsledný svařovací proud má téměř ideální hodnotu, což má kvalitativní dopad na svařovací práce. Elektrické bloky výkonových obvodů svařovacích střídačů jsou postaveny na MOSFETech (MOS – kov / oxid / polovodič) nebo IGBT (bipolární tranzistor, izolovaný hradlem).
Výhody svařovacího střídače: nízká hmotnost (ne více než 10 kg) a rozměry; vysoká účinnost – 85-90%; mikroprocesor monitoruje nejmenší změny napětí a proudu (lepení elektrody během svařování je zcela vyloučeno); „Jemné“ nastavení svařovacího proudu v širokém rozsahu.
Nevýhody: vysoká citlivost na prach, na přetížení svařováním (například na pokusy o řezání kovu s působivou tloušťkou), vysoké náklady – od 9 000 rublů.
Poloautomatické svařování
Provedeno podle podmínek GOST 18130-79. Skládá se ze zdroje energie (obvykle svařovacího invertoru nebo usměrňovače), řídicí jednotky, mechanismu podávání a samotného svařovacího drátu (d od 0,6 do 2,0 mm), aktivního plynového válce (oxid uhličitý – MAG-svařování nebo argon – MIG- svařování). Pro práci na tomto svařovacím stroji se nepoužívá držák elektrod (stejně jako samotné elektrody) – pracovním nástrojem je hořák, kterým je drát přiváděn. Mimochodem, kolem drátu pro svařování poloautomatických zařízení – jsou použity nerezové, ocelové, tavené dráty a hliníkové dráty (je to lepší, pokud jsou vyčerpány). Drát s tavným jádrem je také vyroben z oceli, ale může být s ním svařen bez vytvoření atmosféry ochranného plynu.
Přívod ochranného plynu do předmětu svaru umožňuje přemístění kyslíku, což mu brání v oxidaci svaru, čímž se výrazně zlepšují svařovací vlastnosti..
Výhody poloautomatického svařovacího stroje: dosažení silného svaru až do délky několika metrů, snadné a bezpečné svařování tenkých kovů (jakýchkoli ocelí a slitin hliníku). Řídicí jednotka umožňuje uložit přednastavené svařovací režimy s jejich následnou aktivací.
Nevýhody: potřeba objemných plynových lahví, vysoká spotřeba drahých inertních plynů (v průměru bude MIG svařování vyžadovat průtok argonu 9 l / min).
Průměrné náklady na poloautomatický svařovací stroj jsou 11 000 rublů. (220 V) a 20 000 rublů. (380 V).
Svařovací stroj pro kutily
Konstrukce většiny domácích svařovacích strojů vyžaduje k jejich vytvoření určité dovednosti a specifické materiály. Mezitím lze nejjednodušší zařízení pro svařování v každodenním životě uspořádat bez znalosti elektrotechniky – potřebujete pouze běžné autobaterie (také použité)..
Čtyři 12voltové baterie nebo dva 24voltové baterie jsou tedy zapojeny do série elektrickými kabely s krokosvorkami, kabel s držákem svařovacích elektrod je připojen k „-“ extrémní baterie, „+“ druhé extrémní baterie je připojena kabelem a svorkou k obrobku … To je vše – jednoduché a efektivní! Takový svářeč do-it-yourself má několik výhod: hladký svarový šev (nedochází k přepětí napětí), nezávislost na síti během svařovacího procesu. Nakonec, po dokončení svařování, mohou být baterie použity k zamýšlenému účelu – pro elektrodu 3 mm je vyžadován proud 90-120 A, tj. nevyžaduje ani 60% standardní zátěže baterie.
Pro trvalé používání svařovacího stroje z baterií budete potřebovat 54 V nabíječku (pokud jsou čtyři baterie) a nabíjecí proud 5 A (pokud je kapacita baterie 55 Ah.) Pokud používáte domácí svářečka z baterií v létě, musíte do bateriových plechovek pravidelně přidávat destilovanou vodu (nikoliv kohoutek) !) – její úroveň se v důsledku odpařování sníží. Při použití baterií bez údržby není nutná žádná akce.
Jak zvolit svařovací stroj
Nejprve se nespoléhejte na působivou hmotnost navrhovaného zařízení. Moderní svařovací stroje mají ve srovnání s „těžkými“ transformátory dvojnásobnou až trojnásobnou hmotnost. Kilogramy, které tvoří hmotnost svařovacího stroje, jsou patrné zejména při častém pohybu z jednoho předmětu práce na druhý – pokud se předpokládá takový pohyb, měli byste zvolit nejlehčí svařovací zařízení.
Z jaké sítě bude zařízení napájeno? Při výrobě je to nejčastěji 380 V, v každodenním životě – 220 V. Je třeba hned poznamenat, že pokud je napětí v síti prudké, je lepší zvolit svařovací invertor, protože jakýkoli jiný svařovací stroj jednoduše vyhoří.
Jaký kov bude svařen? U neželezných kovů nebo litiny je nutný svařovací usměrňovač nebo generátor, protože vyžaduje konstantní proud. Pro svařování na tenkém kovu karoserie je vhodnější poloautomatické zařízení. Svařování železných kovů je přijatelné pomocí jednoduchého svařovacího transformátoru.
Při výběru konkrétního modelu věnujte pozornost tomu, jak dlouho může toto zařízení fungovat bez nebezpečí přehřátí – v pasu budou tato data uvedena pod zkratkou „PV“ (doba zařazení) nebo „PVR“ (doba provozu). V Rusku a SNS je standard 5 minut, v Evropě 10 minut. Ty. hodnota pasu „PV“ 20% pro domácí svářecí stroj znamená, že s ním můžete pracovat 5 x 20% = 1 minuta, po které zařízení potřebuje čtyřminutovou přestávku; u dovážených produktů stejných 20% znamená 10 x 20% = 2 minuty práce a 8 minut „odpočinku“. Čím nižší je svařovací proud, tím vyšší je hodnota „PV“ (menší přehřátí stroje) a naopak. Optimální hodnota bude „PV“ 15-20% (doma), 60% (v práci).
Výstupní parametry svařovacího stroje – čím vyšší je napětí a výstupní proud, tím silnější je kov, se kterým může pracovat. Na druhé straně při vysokých parametrech se vinutí zařízení zahřívá rychleji, tzn. vestavěný termostat jej vypne rychleji, takže bude méně skutečných pracovních cyklů a více prostojů. Bude správné zastavit zde na zařízení, jehož výstupní parametry přesahují požadovaných 30%.
Je možné používat stejný svařovací stroj pro svařování různých typů materiálů?