Видове заваръчни машини: принципът на работа, кой да изберете за дома, ръчен, без електроди, под формата на бормашина, сешоар, пистолет

Изборът на солидна и евтина единица не е толкова лесен, колкото може да изглежда. Пазарът прелива от оферти и не всички видове заваръчни машини са еквивалентни един на друг. Всеки има характеристики, предимства и недостатъци. Не трябва да се поддавате на убеждаването на мениджърите по продажбите - по-добре е сами да разберете устройството и параметрите на заварчиците, тогава ще бъде по-лесно да направите избор.

Видове, разлики, плюсове и минуси

Доскоро търсенето на компактни безтрансформаторни заварчици беше огромно. Някои видове машини за ръчно заваряване са създадени занаяти, закупени са модели за преобразуване, произведени от предприятия от отбранителната промишленост.

Днес пазарът е пренаситен с оферти. Дизайнът на заваръчните машини стана по-разнообразен. Но това направи моделите по-съвършени. Всички съвременни заварчици са базирани на същите стари схеми, но на нова елементна база.

По вид устройствата могат да бъдат разделени на няколко основни модела:

трансформаторни структури;
инверторни вериги;
DC заваръчни машини;
конструкции за заваряване в защитна газова среда;
точкови заварчици;
апарати за газово заваряване.

Всичко по-горе се отнася само за устройства, чиято схема и дизайн позволяват свързване към домакинска електрическа мрежа от 220 V. Това е основно ограничение за всички домакински модели.

При избора на типа заваръчна машина (с изключение на газовото заваряване) е необходимо реалистично да се оценят възможностите на електрическата мрежа.Съвременните модели на базата на полупроводници могат да работят в селска къща или в гараж, където мрежовото напрежение може да бъде в диапазона 150-240V. По-старите устройства с трансформаторно преобразуване на напрежението трябва да се ремонтират.

Това ще ви бъде от полза! Машина за заваряване на полипропиленови и полиетиленови тръби.

Трансформърс

Най-древният тип заварчик. Използва се активно повече от сто години. Основата на устройството е тежък (до 20 kg) и мощен (до 5 kW) трансформатор, който преобразува мрежовото напрежение от 220 V на входа в работна променлива от 50-60 V.

За висококачествено заваряване на метал трансформаторът трябва да има определен тип характеристика ток-напрежение, често падаща стръмно. Обикновен силов трансформатор, изваден от индустриално оборудване, не е подходящ за заваряване.

Преди започване на работа, заваръчният трансформатор се настройва на определени характеристики - ток и интензитет на дъгата.Чрез ръчно преместване на баластния резистор или реактор е възможно да се постигне рязко падаща характеристика напрежение-ток. Това означава, че от момента, в който дъгата се запали, напрежението ще намалее значително с увеличаване на тока, количеството енергия се освобождава равномерно, така че няма да има изгаряния или липса на проникване.

Положителни:

проста конструкция, лесен ремонт;
достъпна цена;
голям заваръчен ток - до 250A;
надеждност.

Срокът на експлоатация на заваръчен трансформатор, навит от висококачествена медна тел, е 20-25 години. На практика, при внимателно боравене, експлоатационният живот е ограничен само от надеждността на изолацията. Проводникът в собствена гумена изолация е в състояние да осигури 30-40 години безпроблемна работа.

Минуси на устройството:

тежко тегло;
настройка на трудност;
ограничена употреба;
силни смущения, генерирани от трансформатора в мрежата.

Не се препоръчва да се извършва работа с помощта на трансформаторен заварчик в близост до високи сгради, за да се избегнат конфликти с жителите.

Токоизправители

Някои видове материали, като неръждаема стомана или чугун, се заваряват с постоянен ток. Това изисква токоизправител. Всъщност това е същият заваръчен трансформатор, допълнително оборудван със системи за управление, блок от полупроводникови вентили, които преобразуват тока от AC в DC. Всички видове регулатори с трансформатор се събират в компактен, но тежък корпус (10-12 кг).

Контролна платка, базирана на тиристори, се използва като регулатор на режима. С него можете да регулирате количеството ток. Блокът от изправителни силициеви диоди е нерегулиран. Тип заваръчен ток - постоянен.

Положителни и отрицателни страни:Лесен за настройка и работа.Не изисква специални видове регулиране.Лесен за ремонт - няма дефицитни части в тиристорния регулатор.Прости видове проблеми лесно се коригират сами.Можете да работите само с постоянен ток, така че може да е трудно да заварявате дебелостенен профил, някои видове валцувани продукти.Трудно е да се готвят тънкостенни конструкции.Тиристорната платка няма защита.

За някои видове заваръчни операции, които изискват продължително непрекъснато натоварване, се използва магнитен шунт вместо тиристорен регулатор, инсталиран на вторичната намотка. Отварянето или затварянето му се извършва с помощта на дръжката на предния панел на устройството.

Уредът се счита за надежден при работа, но този тип заварчик не е популярен сред любителите поради трудния избор на режим на работа.

Инвертори

Този тип заваръчно оборудване се сглобява върху електронни компоненти. При проектирането на апарата преобразуването на напрежението се осигурява от електронен генератор, базиран на контролирани ключове. Има трансформатор, но този вид преобразувател работи с високочестотно напрежение. Поради това теглото и размерите на устройството са малки. Теглото на инвертора рядко надвишава 5 кг.

Инверторните заварчици са сглобени на елементна база от два вида - MOSFET транзистори и по-нови IGBT елементи. Първият тип полупроводници се произвежда повече от 50 години, те се отличават с надеждност и ниска цена. Има около 20 от тях в един инвертор. Прегряват бързо, защитата често работи дори при 60 ℃.

Новите IGBT могат да издържат на температури до 90℃, необходими са до 10 броя за инвертора. Такива елементи са по-скъпи и не позволяват всички видове ремонти. Размерът на полупроводниковия пакет е малък, трудно е да се разпои от платката.

Всички видове инверторни заваръчни апарати работят по една и съща схема:

променлив ток, идващ от мрежата, напрежение 220 V, се изправя върху блок от мощни диоди;
на втория етап филтърът елиминира шума. В същото време този тип защита блокира смущенията от връщане в мрежата, така че можете дори да готвите с инвертор в апартамент;
след филтъра генераторът преобразува постоянен ток в променлив с честота около 100 kHz. Това прави възможно използването на малки компактни части и елементи;
сигналът от генератора се подава към високочестотен трансформатор, където се намалява до напрежение 50-60 W, след което се изправя на високочестотни вентили.

Освен с малките си размери, заваръчният апарат е интересен с възможността за фина настройка на тока в електрическата дъга.

Положителни:

леко тегло;
способност за заваряване на тънкостенни части;
лесна настройка;
без смущения в мрежата.

Повечето инвертори имат допълнителни опции, които подобряват качеството на заваряване от необучени работници. Например, включването на Anti Stick предотвратява залепването на електрода в момента на запалване на дъгата. Системата Hot Start увеличава тока и напрежението в момента на запалване на дъгата, което улеснява започването на работа.

Недостатъкът е, че инверторът изисква внимателно боравене. Ако се използва неправилно, високочестотният генератор лесно излиза от строя. Повечето ремонти на заварчици изискват квалификация на техник по електроника.

Полуавтоматично

Фундаментално нов тип заваръчна машина, която се използва широко в индустриалното производство и за ремонтни дейности в специализирани работилници от десетилетия. Полуавтоматичното заваряване стана достъпно с появата на компактните инвертори.

Устройството може да има един или два калъфа. Първият блок съдържа електрически преобразувател, подобен на инвертор или токоизправител. Във втория - бобина система за подаване на медна заваръчна тел през гъвкава гумена втулка до точката на заваряване. Вътре има захранващ кабел.

Ако това е мобилен преносим тип устройство, тогава всички елементи, с изключение на ръкава, се събират в един блок. Освен това CO_{2 газ се подава към маркуча от цилиндър с газов редуктор.}

В края на ръкава има горелка с ключ за включване на газта и захранването с кабел. По време на работа изпъкналостта на теления електрод е само 4-5 mm, така че зоната на заваряване е напълно потопена в потока на защитния газ.

Предимството на полуавтомата е високото качество на шева. Могат да се заваряват всички видове тънка стомана.

Въпреки факта, че според статистиката 60% от аматьорските заваръчни работи се извършват полуавтоматично, устройството има много отрицателни страни:

консумативи - качествен проводник и газ, не са евтини;
голямо тегло на заваръчната система;
бързо запълване на работното място с въглероден диоксид или въглероден оксид;
периодично трябва да регулирате работата на газовия вентил и макарата за подаване на тел.

От всички видове заваръчни работи, полуавтоматът се оправдава за ремонт на каросерии, производство на метални резервоари с голям обем и дребни ремонти на метални мебели.

Апарат за заваряване с аргонова дъга

Заваряването с аргон се различава от другите видове по това, че използва горелка с дюза за подаване на аргон и неконсумативен волфрамов електрод. Останалите елементи са направени по същия начин, както при полуавтомата, но без медна жица.

Същността на аргонно-дъговия апарат е да създаде мека стабилна дъга върху заваръчната вана с разтопен метал.Зоната на топене е само няколко милиметра. Следователно, за разлика от други видове заваряване, шевът е тънък и равномерен, с малка, едва забележима вълна. За да се компенсира "повредата" на шева, към ваната се добавя пълнежен материал под формата на пръчка с легиращи добавки.

Недостатъци при използването на аргон:

аргонът струва един порядък повече от въглеродния диоксид;
трябват професионални умения за работа с аргон;
аргонът във въздуха може да причини задушаване или нараняване на белите дробове.

Обикновено устройството се класифицира като един от видовете заваръчни машини без електроди, но това не е съвсем вярно. Волфрамова пръчка с диаметър 2-3 мм изгаря бавно, но също трябва да се сменя периодично.

Плюс на машината за аргонно-дъгово заваряване е възможността за тънко заваряване (<1 мм) детали без перегрева или деформации изделия. Кроме того, аргоном варят цветные металлы, особенно алюминий и медь. Прочность и герметичность сваренного шва лишь немногим уступает оригинальному металлу.

Апарат за точково заваряване

Не прилича на традиционен заварчик заради клещите, стърчащи от тялото. Заваръчният апарат се използва за извършване на една операция - заваряване на два тънки листа стомана в една точка.

Принципът на работа е прост:

заготовките се сгъват в пакет и се фиксират със скоба с разделители;
изберете място за мястото на заваряване;
донесете клещите до точката, натиснете ги със силата на ръцете, така че да се осигури надежден електрически контакт между електродите и стоманата;
загрята от ток стомана преминава в пластично състояние и се заварява.

Клещите трябва да останат притиснати. Устройството работи от конвенционална мрежа 220 V и не изисква специални защитни облекла, маски или добавки. Скоростта на заваряване достига 10 точки/мин.

Предимства и недостатъци:Висока скорост на връзката.Липса на консумативи и заваръчен кабел.Без емисии на газове и метални пари.Калъфът с клещи по време на работа трябва да се поддържа на тегло.Не можете да работите с всички видове стомани - заваряват се предимно черни и нисколегирани.Инструментът е специализиран, предназначен за работа с ламарина.

Машина за газово рязане и заваряване

Инсталацията за газово заваряване се състои от два цилиндъра с високо налягане, единият от които е пълен с кислород, а другият с въглеводороден газ. Преди беше ацетилен, сега се използва метилен или пропан. Теглото на цилиндрите е 10-12 кг. Изходящите газове от бутилките се подават през редуктори на налягането през маркучи към газовата горелка, където сместа се смесва и изгаря.

Газовото заваряване се счита за най-универсалното от всички видове заваряване. Може да се използва за:

газово рязане и заваряване на стомана. Ако имате умения, можете да заварявате както масивни части, така и тънкостенни листове;
термично почистване и изпичане на метални повърхности на всички видове и видове изделия;
за термична обработка, нагряване преди охлаждане, темпериране, съединяване на части чрез свиване;
заваряване и спояване на малки части.

Газозаваряването не изисква свързване към електрическата мрежа, но газовете ще трябва да се изпомпват в специализирана станция. Зареждането с гориво е евтино. Цилиндрите ще трябва да бъдат тествани под налягане преди пълнене.

Газовото заваряване е единственият вид заваряване, който изисква предварително обучение за работа с горелката, редуктора, клапаните и цилиндрите.

Плазмено заваряване

Най-модерната технология за заваряване. Устройството се състои от блок, в който са поставени заваръчен инвертор и въздушен компресор.Пречистеният въздушен поток, понякога обогатен с водна пара, се подава в ръчната горелка. Вътре в горелката има два електрода със специална форма, между които гори електрическа дъга. Въздушният поток се нагрява до състояние на плазма и се издухва през охладена дюза върху заваряваната повърхност.

Плазмата може да реже всякакви материали, да заварява всякакви метали и сплави. Шевът е тънък и здрав, качеството зависи от правилния пълнеж.

Апаратите за плазмено заваряване се използват главно за заваряване на тънки листове от неръждаема стомана, чугун, мед, прецизно рязане на листови заготовки.

По какви параметри да изберете един или друг тип заваръчна машина

Решението трябва да се вземе въз основа на практиката на прилагане. За определен вид задача е разработен определен модел на заваръчната машина.Ако просто искате да имате инструмент в къщата си, с който можете да заварявате велосипедна рамка, тръба, скоба, тогава китайска заваръчна машина под формата на бормашина ще свърши работа. Вари се максимум 5 минути, но е напълно възможно да изварите шев от 3-4 см.

От друга страна, китайската "бормашина" е компактна и лека, така че лесно може да намери място дори в апартамента.

Параметър 1. Мощност

Първото нещо, което трябва да знаете при избора на заваръчен апарат е състоянието на електрическата мрежа. Ако в частна къща, в гараж, в селска къща напрежението е стабилно поне 210 V, тогава можете да си купите токоизправител. Трансформаторът се препоръчва само за случаи, когато заваръчните работи се извършват постоянно на едно място, с един и същи материал.

Ако мощността "скочи" , тогава инвертор или плазма ще свърши работа. В последния случай може да се наложи да закупите стабилизатор. Също така не е добре да се извършват заваръчни работи с инверторен апарат с "скачащо" напрежение, тъй като ефективността пада и електрониката прегрява.Но инверторът е единственият тип заваръчна машина, която може да работи с нестабилна мощност.

Параметър 2. Диапазон на заваръчния ток

Няма особено значение. Всички видове съвременни заварчици имат диапазон от 20-130А. Това е достатъчно за домашна работа.

Изключение може да бъде трансформатор или токоизправител. Тяхната вторична намотка се състои от една или две намотъчни секции, чрез превключване на които е възможно да се намали или увеличи заваръчният ток. Освен това ще е необходимо да се закупи реактор и комплект баластни резистори за вторичната намотка. Ако знаете как да изберете правилния баласт за вторичната намотка, за да ограничите тока, тогава качеството на шева ще бъде перфектно.

Параметър 3. Диаметър на електрода

Универсалното решение би било да закупите инвертор със средна мощност. Висококачествено устройство с вградена охладителна система може да работи с всеки електрод с диаметър до 5 mm. Две могат да се използват за направата на държачи, четири или пет - основният шев.

5-610-24220-3206-830-60300-400

Диаметър на електрода, mm	Дебелина на метала, mm	Заваръчен ток 50
2	2-3	40-80
2.5	2-3	60-100
3	3-4	80-160
4	4-6	120-200
5	6-8	180-250

Ако имате нужда от заваръчна машина за специфични видове работа, тогава е по-добре да използвате добър токоизправител. Например, когато заварявате метални рамки от стоманен профил или ъгъл, инверторният заваръчен апарат бързо ще прегрее и ще се изключи.

Невъзможно е да се готви с намален постоянен ток, дълбочината на проникване и съответно силата на връзката ще се окаже малка, въпреки че шевът може да изглежда перфектно. За работа с 5 мм електрод най-добрият вариант би бил заваръчен трансформатор.

Параметър 4. Напрежение на отворена верига

Инверторите се препоръчват за начинаещи. Те имат няколко вградени функции, които предотвратяват залепването на електрода и стабилизират дъгата по време на запалване. В този случай електрониката изкуствено повишава напрежението на отворена верига над 60 V в началото на процеса, след което моментално го намалява до 45-50 V, като същевременно увеличава тока.

Единственият минус е, че вградените системи "анти-залепване" и "стабилизатор на дъгата" често се провалят, тогава готвенето с инверторна машина може да бъде по-трудно, отколкото с токоизправител.

При обикновените трансформаторни модели напрежението на отворена верига е 50-60 V, в зависимост от използвания електрод. Полуавтоматичният празен ход е още по-нисък - до 35 V.

Опция 5. Работен цикъл

Обикновено производителят на заваръчно оборудване посочва в паспорта параметрите „работно време при максимален ток“ и „време за охлаждане“.За среден инвертор работният цикъл е 10 минути работа и 5-6 минути охлаждане с добър вентилатор. За аматьорска работа това е достатъчно. За заваръчна инсталация работният цикъл съответства на времето за горене на един или два електрода.

За трансформатор и токоизправител, цикълът зависи от диаметъра на електрода и работния ток. Полуавтоматични, аргонови и плазмени устройства са ограничени от налягането на газа на изхода на редуктора.

Параметър 6. Тегло на машината

Най-добрият показател за преносими опции, инверторни модели - 3-5 кг, токоизправители и плазма - до 10 кг. Има смисъл да се купуват по-тежки машини за заваряване, при условие че оборудването се използва в професионални дейности.

Увеличеното тегло на инвертора или токоизправителя показва, че производителят не се е ограничил от инсталирането на радиатори за охлаждане. За трансформатор голямото тегло често показва добро качество на сърцевината, първичните и вторичните медни нишки.

За други видове заваръчни машини теглото няма значение, тъй като те са свързани с газови бутилки и се използват в стационарен режим.

Параметър 7. Максимална мощност на машината

Заварчикът трябва да е мощен. Оптималната мощност на заваръчната машина за домакинска работа е 3-5 kW за трансформатори, токоизправители, системи за точково заваряване, 3-4 kW за инвертори. За полуавтоматични, аргонови и плазмени модели - 2-2,5 kW.

Има много трикове и начини за намаляване на заваръчния ток, адаптиране на работата на полуавтоматичното устройство към минимална мощност и заваряване на тънък метал. Но ако мощността на заваръчната машина, независимо от вида й, не е достатъчна за заваряване на метала до пълната му дълбочина, тогава това е катастрофа.

Идеята за заваряване на шев в няколко минавания е добра, но не и за битово ниво, тъй като изисква професионална подготовка, опит и знания. Колкото по-мощен е заваръчният апарат, толкова по-дълъг е експлоатационният живот.

Параметър 8. Дължина и напречно сечение на кабела

За електрически уреди с трансформаторно преобразуване на напрежението, сечението и дължината на кабелите, или с други думи, заваръчните „маркучи“ са проблем. Единствените изключения ще бъдат полуавтоматично, плазмено, аргоново и точково заваряване.

Повечето производствени компании комплектуват своите продукти с "маркучи" от 2,5-3 m, с напречно сечение 30-50 mm^{2. Това е достатъчно за заваряване на малък шев на работна маса, при условие че заваръчната машина е на пода под краката ви.}

Ако говорим за по-сложна работа, например ремонт на автомобили, заваряване на ъгъл на покрива на козирка, тогава дължината на "заваръчните маркучи" трябва да бъде 3-5 м, с напречно сечение от най-малко 100 mm^{2в топлоустойчива гумена изолация. И дори такъв кабел загрява до 70-100 ℃ след 10-15 минути интензивна работа.}

Параметър 9. Вид на тока

В идеалния случай дизайнът на заваръчната машина трябва да може да работи на AC и DC. Променливата се използва за заваряване на черни метали, постоянната се използва за заваряване на чугун, неръждаема стомана, понякога тънкостенни конструкции.

Ако няма избор, тогава е по-добре да вземете заваръчна машина с постоянен ток.

Параметър 10. Допълнителни индикатори

В допълнение към техническите данни, когато избирате заваръчна машина, трябва да обърнете внимание на издръжливостта и изработката. Когато избирате, можете да събирате отзиви за различни видове и модели, да видите мнението на професионалисти. Ако заварчикът има репутация на неубиваем, тогава това е най-добрата препоръка за избор.

Издръжливостта на заваръчната машина е пряко свързана с качеството на изработката и използваните части. Например, ако в кутията е инсталиран 120 mm компютърен охладител вместо специален вентилатор, тогава е по-добре да откажете покупката.

Какви видове заваръчни машини са подходящи за дома

Инвертор от 3 kW е подходящ за обикновен човек от улицата. Феновете на правенето на домашни продукти избират устройства от подобен тип, но с малко усъвършенстване. Сменете вентилатора, превключвателите, сложете по-дълги и по-дебели маркучи за заваряване.

За апартамент е достатъчно инверторно устройство от 1,8-2,5 kW. Това е достатъчно за заваряване на панти на врата или рамка на велосипед. За частна къща или вила най-доброто решение би било токоизправителен инвертор до 5 kW.

Ако се занимавате с техническо творчество, тогава най-доброто решение би било плазмата, това е скъпа и универсална заваръчна машина, но ще се справи с всякакви материали.

Възможни са комбинации от няколко вида заваръчни машини. Хладилниците използват заваряване с газ или аргон. За ремонт на автомобили ще ви е необходим комплект от полуавтомат и газова горелка. Ако ремонтирате тялото, тогава също и точкова заварка.

Апаратите за заваряване с аргон се използват за ремонт на автомобилни двигатели, алуминиеви прибори и рамки на прозорци с двоен стъклопакет от всякакъв вид.