Выбирая сварочный аппарат необходимо вникнуть в его мощность, соответствующие расходные элементы и рабочий цикл. Большую роль играет требуемое питание на входе и вид получаемого напряжения. От принципа работы устройства, будь то трансформатор, полуавтомат или инвертор, зависит качество сварного соединения и возможность работы с различной толщиной металла.
Лучшие производители сварочных аппаратов — какую фирму выбрать
Если в быту время от времени необходим сварочный аппарат, но нет времени вникать во все отличия и особенности, то можно выбрать качественную продукцию от проверенных производителей из списка ниже:
- Aurora;
- Fronius;
- Blueweld;
- Daewoo;
- Fubag.
Любое из этих устройств справится с задачами в частном доме и дворе. Но если планируется заниматься сварочными работами на полупрофессиональном уровне или вообще с полной занятостью, то большую роль играют возможности конкретных моделей в определенных производственных условиях. Поэтому важно ознакомиться в подробном обзоре с распространенными сварочными аппаратами, что поможет найти «свой».
Рекомендации: 13 лучших масок для сварщика
15 лучших сварочных аппаратов
15 лучших сварочных инверторов
Конструкция
Сварочные трансформаторы выполняют из листов стали и магнитопроводов с медной или алюминиевой намоткой, покрытой термостойким изолятором. Эти устройства являются источниками питания переменного тока.
К сведению. Для работы применяют электроды из низкоуглеродистых и низколегированных типов стали.
Это простые в эксплуатации, недорогие и надежные аппараты. Но, из-за особенностей теплообмена, их делают громоздкими и тяжелыми, что значительно затрудняет транспортировку.
Сварочные выпрямители, кроме самого трансформатора, имеют блок из полупроводников, создающих одностороннее направление тока. С их помощью можно проводить сварное соединение металлов высокого качества, но их мощность невелика. Присутствует и значительная чувствительность относительно перепадов напряжения в электросети.
У инверторов блок питания совмещен с генератором. Они работают с применением высокочастотного тока. Это помогает получить качественный шов. Подобные модификации отличаются небольшим весом и компактными размерами.
Принцип работы и устройство сварочного аппарата
Оборудование для сварки имеет множество разновидностей, но большинство моделей объединяет общий принцип работы, который заключается в нагреве и расплавлении дугой электрического тока кромок металла и присадочного материала, и создания единой кристаллической решетки в накладном шве.
Для этого к свариваемым частям подключают кабель массы, обозначаемый «-». В горелке или держателе имеется провод с противоположным значением «+». Замыкание контактов приводит к образованию электрической дуги, чья температура достигает 5000 градусов. Это позволяет плавить большинство видом металлов.
Чтобы полноценно сформировать шов применяют расходные материалы. Это покрытые электроды или сварочная проволока. Плавясь вместе с основным материалом, эти стали перемешиваются, что придает прочности и объема накладываемому шву. Благодаря этому соединение сложно переломить, разорвать или согнуть.
Когда металл переходит в жидкое состояние, его молекулы могут взаимодействовать с окружающим воздухом, что приводит к высвобождению углерода и образованию пор в структуре шва. Такое соединение не способно герметично удерживать воду или давление газа; плохие показатели у него на разрыв и преломление.
Чтобы препятствовать химической реакции используют защитную среду в виде газового облака. Оно образуется за счет специальной обмазки покрытых электродов, которая создает непроницаемый облачный слой, препятствующий проникновению атмосферы в зону сварочной ванны. В случае полуавтомата, где проволока подается без покрытия, эту роль выполняет отдельный газ из баллона (углекислота или смесь с аргоном).
Сам процесс создания стабильной электрической дуги безопасной для удержания в руках сварщика возможен благодаря изменению характеристик сварочного тока происходящих внутри аппарата.
Сварочный аппарат состоит из следующих элементов:
- трансформатор с двумя обмотками;
- диодный мост;
- дроссель с конденсаторами;
- блок управления;
- рабочие элементы (кабеля, держатель).
Принцип работы заключается в проходе электричества через несколько этапов. Входное напряжение попадает на первичную обмотку. За счет действия электромагнитной индукции сила тока (амперы) возрастают в несколько сотен раз, а вольты понижаются до безопасного значения.
В случае обычного сварочного трансформатора соединять детали можно уже на этом этапе. У инверторов и полуавтоматов измененный ток со вторичной катушки проходит дополнительные преобразования по увеличению частоты.
В этой статье:
Но в сварочных агрегатах, генерирующих постоянный и переменный ток, внутри происходят разные физические процессы, определяющие характеристики сварочной дуги. Природа тока при этом тоже отличается.
- Что такое переменный ток
. В переменном токе есть частота или колебания. В бытовой сети — это 50 Гц. Это означает, что движущиеся хаотично электроны, перемещающиеся по синусоиде, способны поменять свое направление до 100 раз в секунду (2 раза за цикл). Аппараты, работающие на переменном токе обозначаются как AC (alternating current). - Что такое постоянный ток
. В постоянном токе электроны (отрицательно заряженные частицы, движущиеся от минуса к плюсу) перемещаются только в одном направлении. Движение не хаотичное, а упорядоченное. Здесь нет колебаний (частот), напряжение более стабильно. Сварочные аппараты, работающие на постоянном токе обозначаются как DC (direct current).
Что такое полярность?
Говоря о постоянном токе, стоит упомянуть о полярности. Полярность — это направление движения отрицательно заряженных частиц. В физике они всегда движутся от клеммы минуса к клемме плюса. У переменного тока такой четко заданной направленности нет.
В сварочных аппаратах, работающих на постоянном токе, сварщик может выбрать, в какое гнездо установить разъем держателя (горелки), а в какой кабель массы. Поскольку электроны всегда движутся от минуса к плюсу, в каждом случае сварочный ток получит определенные свойства.
При прямой полярности (держатель на минус, а масса на плюс) отрицательно заряженные частицы перемещаются от держателя к изделию. Это содействует:
- скорейшему прогреву металла;
- повышает глубину проплавления;
- экономит расход покрытого электрода.
Прямая полярность актуальна для сварки толстых сталей.
Обратная полярность подразумевает подключение держателя к плюсу, а кабеля массы к минусу. Это запускает электроны в обратном порядке — тепло концентрируется не на изделии, а на кончике электрода, снижая тепловложение на изделии. Обратная полярность применяется при сварке тонких листов железа, чтобы избежать прожогов. Но использование обратной полярности ведет к перегреву кончика электрода и его ускоренному плавлению.
Виды сварочных аппаратов
Несмотря на функционирование от электрической сети у сварочных устройств имеются различия во внутреннем устройстве и технике исполнения работы, что влияет на качество шва и применимость аппаратов в определенных условиях.
Трансформаторы
Представляют наиболее дешевый сегмент рынка подобной продукции. Имеют очень простое устройство и легкий вес (бытовые версии). Промышленные модели отличаются объемными корпусами и приличной массой. Подходят для сварки углеродистой стали во всех пространственных положениях.
Лучше использовать для простых металлоконструкций, где швы не будут подвергаться повышенной нагрузке. С помощью трансформатора можно сварить двери, ворота, бак для воды.
Достоинства:
- доступная цена;
- простая эксплуатация;
- легкий ремонт;
- возможность запитки от бытовой сети;
- регулировка силы тока.
Недостатки:
- повышенный шум от работы;
- плохо варит легированные стали и чугун;
- неудобная рукоятка изменение силы тока.
Инверторы
Это продвинутая версия трансформаторов с дополнительными элементами в составе. Кроме двух обмоток, играющих ключевую роль в понижении напряжения (V) и увеличении силы (А) тока, инверторы имеют диодный мост, который выпрямляет переменный ток на постоянный без колебаний.
Затем он понижается и переходит на фильтр из конденсаторов и дросселя для повторного преобразования в переменный, но с уже возросшей частотой в десятки раз. Это позволяет получать более гладкие и прочные швы.
Инверторы хорошо справляются со сваркой не только листового железа (забор, ворота, бак), но и отлично подходят под создание водопровода и отопления. За счет высокой частоты ими можно сваривать легированные стали и чугун. Небольшая масса позволяет вешать его на плече за ремень и варить на высоте.
Достоинства:
- очень легкие;
- швы более гладкие и прочные;
- высокие герметичные показатели у соединений;
- питание от бытовой сети;
- широкий диапазон настроек;
- много вспомогательных функций для начинающих сварщиков.
Недостатки:
- стоят дороже трансформаторов;
- больше элементов в электрической схеме, которые могут выйти из строя;
- дорогой ремонт;
- некоторые модели поддерживают работу не всеми диаметрами электродов.
Полуавтоматы
Третья категория сварочных аппаратов сочетает в себе все элементы от двух предыдущих: в полуавтоматах имеется и трансформатор и выпрямляющий блок. Но вместо использования покрытых электродов применяется подача проволоки из барабана с катушкой.
Этот присадочный материал способен подаваться непрерывно, позволяя долго вести шов без остановок, что удобно для длинных конструкций (топливные баки, водяные фильтры, сплошная сварка листов металла).
Запуск подачи осуществляется нажатием кнопки на горелке, вместе с чем в зону сварки направляется и защитный газ по другому каналу в сопле. Вращение барабана и доставка проволоки происходит за счет прижимного роликового механизма и кабель-канала.
Если поменять присадочный материал на нержавеющую проволоку, то аппарат пригоден не только для углеродистой стали. При диаметре присадки 0,8 мм можно быстро сваривать тонкий металл на кузовах авто.
Достоинства:
- красивые ровные швы;
- возможность непрерывно вести сварку;
- высокая производительность;
- нет шлака на поверхности мешающего обзору во время сварки;
- быстрая последующая обработка швов;
- возможность сваривать очень тонкие стороны.
Недостатки:
- крупные габариты аппарата;
- требуют наличия баллона с газом и шланг;
- проволока на катушках стоит дороже электродов.
Параметры выбора сварочного аппарата
Выбирая сварочное оборудование необходимо учесть предстоящие виды работ и условия на месте. Зная основные параметры и их влияние на результат можно сделать грамотный выбор.
Выбор по питанию
Чтобы работать сварочным аппаратом его необходимо подключить к сети. Существуют модели с 220 и 380V. Трехфазное оборудование невозможно подсоединить к бытовой розетке и оно требует специального разъема и кабелей большого сечения. Поэтому для сварки в домашних условиях (дача, гараж, квартира) потребуется модель 220V.
Еще стоит учесть диапазон потребляемого тока для нормальной работы. Параметры указанные в документации 220-230V означают, что оборудование сможет хорошо работать при устойчивом напряжении в сети.
Если же имеются частые скачки в большую сторону, то устройство может сгореть (без установленной защиты). При падении тока в сети аппарат будет варить слабо (частые дефекты в виде непроваров и прилипания электрода к поверхности). В таком случае понадобятся устройства с расширенным диапазоном входящего тока 140-250V.
В промышленном использовании большинство щитков оборудованы тремя фазами, что позволяет подключать мощные аппараты и сваривать сталь 10-30 мм. Но для этого их необходимо обязательно заземлять отдельной линией к контуру, чтобы пробой тока не привел к смерти рабочего. В бытовых версиях заземление входит в структуру самой розетки и вилки аппарата.
Диапазон сварочного тока
Это очень важный параметр от которого зависит способность аппарата сваривать металл определенной толщины. Измеряется он в амперах и обозначается буквой А. Показатель имеет два значения — минимальное и максимальное, и оба важны при различных видах работ.
Чтобы сваривать толстые элементы (швеллер, уголок, рельс) нужны высокие значения в 300-500 А. Это позволит не только наложить шов сверху, но и глубоко проплавить в глубину изделие.
В противоположных случаях, когда требуется работа с тонким железом (сварка листов 0,8 -1.0 мм к забору, изготовление емкостей из жести) важны минимальные значения силы тока. Здесь пригодятся аппараты с 20-30 А. Если же порог составляет 60-80 А, то сварка будет оставлять дыры и потребуется устанавливать дополнительное сопротивление для уменьшения силы тока.
Здесь еще важна форма регулировки тока. Если на корпусе имеется тумблер со значениями 30, 50, 70, 90, 120 А, то это позволит устанавливать силу лишь приблизительно. Может оказаться, что 90 А недостаточно для хорошего проплавления, а 110 А уже много. Плавная регулировка с цифровым дисплеем и изменением по единице дает более точные настройки.
Диаметр электрода
Не специалисту сложно глядя на толщину металла определить на глаз необходимую силу тока, поэтому дополнительным параметром служит диаметр сварочного электрода, работу с которым поддерживает оборудование.
Чтобы варить тонкие кузова машин лучше всего покупать проволоку для полуавтомата 0,8 мм или покрытые электроды 1,6-2 мм. Для сварки труб лучше всего подойдет 3 мм, а в случае изготовления ворот и заборов стоит покупать аппарат с показателем диаметров электрода до 4-5 мм.
Напряжение холостого хода
Это не напряжение сети для питания, а показатель находящегося тока в момент когда оборудование включено, но дуга не зажжена. Этот параметр указывает насколько легко будет запалить электрод.
Значения 35-60 V следует выбирать лишь опытным сварщикам, поскольку нужна натренированная рука и умение выдерживать зазор между концом электрода и поверхностью металла в 3-5 мм.
Начинающим сварщикам стоит искать модели со значением холостого хода в 70-90 V, что позволит не стучать долго по месту стыковки, а сразу зажечь дугу и начать сварку.
Когда контакт установлен напряжение автоматически понижается до 12 V, чтобы обезопасить прикосновения рабочего к свариваемым частям.
Рабочий цикл
Это показатель временной задействованности оборудования на максимальном режиме сварки. Например, значение 60% свидетельствует о том, что из десяти минут работы на самом высоком значении ампер аппарат сможет варить шесть минут, а четыре ему необходимо остывать.
Если планируется использовать устройство для сварки дверей, забора, отопления, где много подготовительных работ по мере продвижения дела, то аппарат будет успевать отдыхать и цикла в 60% вполне достаточно. Причем не каждый из этих процессов требует сварки на максимальном режиме мощности.
В случае более профессиональной деятельности с каждодневной занятостью (изготовление сейфов, сварка машин) или ведения работ на объемной конструкции (большая емкость для воды), где имеются длинные прямые швы и можно длительно вести работу, лучше приобретать модели с показателем цикла в 80-100%. Последние вообще рассчитаны на беспрерывную деятельность в течении всего времени включения.
Вес аппарата
Этот параметр играет роль при частых транспортировках. Когда основная работа выполняется не в цеху или гараже, а каждый раз на новом месте (создание отопления для людей, ремонтные работы на водопроводе), то переносить тяжелый аппарат в 10 кг очень неудобно.
В течение дня его может потребоваться неоднократно передвигать, что забирает дополнительные силы. Поэтому для мобильного образа деятельности нужны легкие модели в 3-5 кг, а для стационарной работы подойдут любые устройства по весу.
Но масса аппарата важна и при видах работ в пространственном положении. Если свара предполагает создание соединения на высоте (опоры, балконы, большие теплицы, навесы), то часто сварщику приходится поднимать оборудование с собой. Легкие модели в 2-3 кг, одеваемые на плече через ремень, очень упрощают выполнение таких задач.
Максимальная мощность аппарата
Этот параметр обозначается кВт и может варьировать от 2,5 до 10. Учитывать данные значения необходимо при работе в домах со старой проводкой и счетчиками, которые могут быть не рассчитаны на высокую нагрузку и пробки будут постоянно выбивать. Это не позволит вести сварку и аппарат окажется бесполезным.
В таком случае нужны устройства с минимальным показателем в 2,5-3,5 кВт. Для промышленных условий или новой проводки и современных счетчиков рассчитанных на кондиционеры, стиральные машины и утюги, можно использовать более мощные аппараты.
Но этот параметр подразумевает величину на максимальном режиме эксплуатации. Например, значение 300 А на шкале. Если же большинство видов работ в доме со старой проводкой и счетчиком требуется выполнить на 200 А, то проблем возникнуть не должно.
Длина кабеля и его сечение
Обычно в продаже с магазинными аппаратами поставляются кабеля 1,5-1,8 м для держателя и массы. Этого вполне достаточно, чтобы варить на рабочем столе в гараже или соединять изделия на полу. Таким оборудованием удобно собирать небольшие емкости и вести ремонтные работы. Но изготовить дверь или ворота будет неудобно ввиду габаритов конструкции.
Большинство дверей имеют минимум 1900 мм в длину, что потребует перестановки аппарата для проварки всех углов. При работе на теплице, которые бывают 2,5 м в высоту, сварочное оборудование придется поднимать на дополнительный стеллаж. Поэтому здесь лучше покупать кабель длинной 3 м и более.
Но при увеличении пути для тока стоит помнить и о сечении проводов. Для кабелей от 3 до 5 метров необходим диаметр кабеля с обмоткой не менее 10 мм. Это не приведет к перегреву и оплавлению провода.
Еще стоит увеличивать силу сварочного тока на длинном кабеле, чтобы преодолевать возросшее сопротивление от сечения, поэтому у аппарата, которым планируется работать вокруг больших изделий или на высоте, должен быть запас этой величины.
Вид тока
У сварочных аппаратов существует несколько видов напряжения для наложения шва.
Трансформаторы варят переменным током, что подходит для простых конструкций без повышенных нагрузок (парник, двери, забор).
Инверторы работают с использованием переменного тока, но повышенной частоты, что делает их практичными при сварке труб и емкостей.
Аппараты с постоянным током дают большую свободу по видам свариваемых металлов и хорошо взаимодействуют с нержавеющими сталями (полотенцесушители, баки, бампера внедорожников). Это значение указывается в характеристиках устройства прямой или волнистой линией, что подразумевает постоянное или переменное напряжение.
Дополнительные параметры
1. Технология «форсаж дуги» будет удобна для начинающих сварщиков, поскольку препятствует прилипанию электрода при неудачном приближении его конца к изделию. Когда рука не натренирована к выдержке зазора в 3-5 мм, торец расходного материала часто залипает, что портит шов и замедляет весь процесс. Форсирование позволяет аппарату самостоятельно увеличивать силу тока на 1-2 с, чтобы предотвратить прилипание и дальше вести сварку на выставленном режиме.
2. Функция «горячий старт» помогает легко возбуждать дугу. Для этого необходимо постукивать торцом электрода об начало свариваемых частей или дополнительную черновую пластину. Отбитие обмазки от ударов усложняет горение и снижает защищенность сварочной ванны. При «горячем старте» на электрод в момент розжига подается повышенное напряжение, что облегчает возгорание дуги.
3. Защита от перегрева самостоятельно отключит аппарат и просигнализирует об этом горящей лампочкой, что не даст сгореть трансформатору или диодному мосту. Это помогает предупредить внеплановый ремонт оборудования, когда сильно увлекся работой, и не требует периодически проверять температуру устройства руками.
Достоинства и недостатки ручной дуговой сварки
Технология сваривания металла ММА имеет ряд преимуществ и недостатков, которые следует учитывать при выборе метода под конкретные задачи.
+ Плюсы ручной дуговой сварки
- Сравнительно невысокая стоимость оборудования для РДС
- Возможность сваривания металлов в любом пространственном положении
- Сваривает обычную и высокоуглеродистую сталь, нержавеющие металлы
- Можно осуществлять резку на повышенном токе
- Можно работать практически в любых температурных условиях
- Коротким электродом удобно подлезть в неудобном месте
— Минусы ручной дуговой сварки
- РДС значительно проигрывает по скорости сваривания полуавтоматической сварке
- Вдыхание дыма опасно для здоровья
- Начинающему сварщику трудно отличить металл от шлака в сварочной ванне
- Качество шва зависит от мастерства пользователя
- Трудно распаливать электрод на ржавом металле
- Постоянно изменяется зазор между торцом электрода и изделием (по мере сгорания стержня)
Какой сварочный аппарат выбрать
1. Для сварки труб под отопление и воду желательно иметь инвертор с диапазоном силы тока 20-200 А, кабелями 1,8 м, питанием 140-250 V, весом 3 кг и циклом в 60%.
2. Чтобы ремонтировать автомобили, где нужна сварка на толстой раме и тонком кузове, оптимальным будет полуавтомат с возможностью постановки проволоки 0,8-1,2 мм, 20-300 А, кабель-каналом в 3 м, и питанием 180-250 V. Цикличность подойдет 80-100%. Масса аппарата может быть 6 и более кг, но это не важно ввиду постановки корпуса на тележку с защитным газом и перемещение на колесах. Для крупных предприятий имеет смысл трехфазная модель на 380 V.
3. Для сварки дверей, забора и ворот достаточно простого трансформатора 40-250 А, с кабелем 2 м, и цикличностью в 60%. Питание зависит от местной сети и может быть 220-230 V. Если счетчик в доме старый, то лучше найти не мощную модель в 3,5-4 кВт.
4. Для работ на высоте (сварка теплиц, опор, навесов, балконов) нужен легкий инвертор на 2-3 кг, с кабелем 1,8 метра и ременным креплением. Сила тока может быть 30-180 А, поскольку профиль имеет толщину стенки металла не более 2 мм.
5. Котлы для печей и различные теплообменники требуют глубокой проварки ввиду толстых стенок. Здесь нужен мощный инвертор на 300-500 А с цикличностью 80-100% и 7,5 кВт. Он должен поддерживать работу электродами на 5-6 мм в диаметре. Возможна трехфазная запитка.
