Сварочный инвертор MMA: конструктивные особенности и функции

Процесс ручной электродуговой сварки на английском называется «manual metal arc», сокращенно обозначается «mma».Расшифровка аббревиатуры дословно обозначает «ручная металлическая дугой». Сварка ММА осуществляется специальным электродом с расплавляющимся сердечником, слоем обмазки из органических и минеральных компонентов. Как и другие технологии горячего соединения металлических заготовок, mma сварка образует прочные герметичные соединения.

Сущность сварки типа ММА

Главная особенность ММА сварки – это образование на месте соединения сплава, содержащего компоненты наплавочного и основного металла. Что такое «наплавка» – это электроды для mma-технологии, расплавляемые в процессе работы. Электроды маркируются по сплавам:

• с сердечником из углеродистой стали обозначают буквенным символом «У»;
• высоколегированной – «В».

В процессе нагрева присадка и кромки образуют общую ванну расплава. Металлы перемешиваются под воздействием дуги. Кристаллизуясь, формируют плотный шов, неразъемное однородное соединение.

Для генерации дуги в ММА сварке создают замыкаемую электрическую цепь, от источника питания отводят два провода. При контакте металла и присадки электроцепь замыкается.

Используемое оборудование

Источниками сварочного тока служат автономные генераторы, понижающие трансформаторы, а также появившиеся сравнительно недавно инверторные преобразователи ММА типа.

Сварочный генератор

Генератор для ММА сварки обычно представляет собой синхронную электрическую машину, приводимую двигателем внутреннего сгорания, дизельным или бензиновым. Конструктивно такой генератор очень близок к агрегатам, предназначенным для обеспечения резервного электропитания.

Отличие заключается в уровне выходного напряжения (у сварочных агрегатов оно обычно составляет 70 – 75 Вольт) и наличии выпрямительного блока, обеспечивающего сварку постоянным током.

Идентичность основных узлов сварочных и резервных генераторов обусловливает тот факт, что обычно такие машины конструируются как универсальные. При переключении уровня выходного напряжения и исключении выпрямительного блока, агрегат превращается в обычный генератор резервного питания.

Сварочный трансформатор

Это традиционный источник тока, применяемый в ММА сварке. Представляет собой обычный понижающий трансформатор, имеющий вторичное напряжение холостого хода от 50 до 80 Вольт. По конструкции бывают трехфазными, на напряжение 220/380 Вольт, либо однофазными, на 220 либо 380 Вольт.

Однофазные трансформаторы, как правило, используются для сварки переменным током и не содержат выпрямителей. Трехфазные преобразователи комплектуются диодными мостами и применяются для сварки ММА постоянным током.

Это объясняется тем, что однофазное переменное напряжение, после выпрямления представляет собой последовательность пульсаций с амплитудой от 0 до максимального напряжения, что вызывает неустойчивость горения дуги при сварке электродом для постоянного тока. Поэтому, однофазные выпрямители ММА требуют применения средств, сглаживающих пульсации, в виде мощных дросселей и объемных конденсаторов.

Трехфазные выпрямители ММА выдают напряжение, значительно более приближенное к постоянному, имеющее незначительные пульсации. Такие сварочные аппараты ММА в настоящее время имеют наиболее широкое применение на производственных предприятиях, обеспечивая высокое качество сварных соединений.

Сварочный инвертор

Без преувеличения можно сказать, что этот тип оборудования произвел революцию в сварочном деле. Принцип его работы заключается в следующем: входное напряжение (чаще всего однофазное, 220 Вольт) выпрямляется, затем поступает на инвертирующий генератор высокой (до 100 кГц) частоты, построенный на мощных IGBT – транзисторах.

После этого, переменное напряжение высокой частоты трансформируется до необходимого уровня и выпрямляется. В результате, на выходе аппарата ММА (или другого типа) формируется постоянное напряжение с наложенными на него высокочастотными пульсациями.

Это свойство инверторного аппарата позволяет выполнять работу, используя различные типы электродов. С успехом могут применяться сварочные электроды, предназначенные для работы с постоянным током, а также предназначенные для переменного тока сварки mma.

Ну, а самое главное, что принесла инверторная технология – сварочный аппарат значительно уменьшился в размерах и по весу. Это стало возможным благодаря особенностям преобразования напряжения высокой частоты.

Дело в том, что трансформатор, понижающий напряжение частотой в десятки килогерц до необходимого уровня, на порядок меньше и легче работающего с частотой 50 Гц при той же мощности.

То же самое можно сказать о конденсаторах фильтров. В результате, вместо трансформатора, перемещение которого было возможно только с применением грузоподъемной техники, сварщик получил сварочный портативный инвертор mma, переносимый на плечевом ремне и выполняющий те же функции.

Преимущества и недостатки

Сварка ММА не требует сложного оборудования. Универсальна, выполняется в любом положении. Ограничения связаны только с физическими свойствами сплавов:

• повышенной текучестью;
• степенью окисляемости.

Технология применяется для большинства металлов, работы можно проводить в полевых условиях. Сварка ММА применяется для бытовых целей и на производстве.

Теперь о недостатках:

• сложность розжига и поддержания дуги;
• вредные факторы, влияющие на здоровье сварщика (испарения, образующиеся при расплавлении электродной обмазки, летучие пары металлов).

Преимущества превалируют, поэтому технология ММА применяется в различных областях.

Сварка ММА универсальна, применяется в различных областях, для бытовых целей и на производстве.

Технологии и типы

Для выполнения различных производственных задач используются разные виды инверторных аппаратов, отличающихся функциональными возможностями:

• для электродуговой ручной сварки (ММА);
• для аргонной сварки неплавящимися электродами;
• для полуавтоматической сварки в газовых защитных атмосферах (МИГ/МАГ);
• полуавтоматы для MIG/MAG и ММА режимов;
• универсальные, посредством которых выполняется сварка ММА и другие способы сварочного соединения;
• аппараты для воздушно-плазменного резания металлов.

По техническим параметрам и уровню исполнения инверторы разделяются на:

1. Бытовые модели, отличающиеся низкой стоимостью и простейшим оснащением.
2. Полупрофессиональные, подходящие в равной степени для дома и небольших мастерских.
3. Профессиональные, изготовленные для постоянного использования в производственных целях.

Технология сварочного процесса

Суть ММА сварки состоит в расплавлении кромок металла электродугой, заполнении стыка наплавочным материалом. Электроды представляют собой металлический стержень со специальным покрытием, образующим защитный шлаковый слой, препятствующий окислению ванны расплава. В процессе кристаллизации на месте соединения образуется диффузный слой – смесь наплавочного металла и сплава, из которого сделаны сварные заготовки.

Режим сварки – это параметры напряжения и силы тока, необходимые для образования дуги нужной плотности, температуры. После настройки оборудования один из контактов подключается к электроду, другой – к металлу. Цепь замыкается при контакте электрода и деталей, возникает разряд, генерирующий плазму.

При ММА дуга разжигается двумя способами:

• чирканием (подобно разжиганию спички);
• постукиванием.

После розжига важно поддерживать стабильное горение дуги. Для этого электрод отводят от поверхности детали на 2–4 мм. Электрод расплавляется постепенно, так как температура создается только на кончике стержня. Капли равномерно пополняют ванну расплава, образованную расплавленными кромками.

Возможное движение электрода:

• круговое вдоль оси, контролируется процесс расплавления стержня, формирования защитного шлакового слоя;
• по направлению стыка, регулирует скорость образования соединения;
• возвратно-поступательное вдоль шва;
• колебательное с одной детали к другой перпендикулярно стыку, формируется широкий.

Что такое TIG, MIG-MAG, MMA сварка и как она расшифровывается?

MMA-сварка – это ручное дуговое сваривание штучными электродами с нанесенным на них покрытием. Она используется для сваривания углеродистых, а также нержавеющих сталей. Углеродистые стали свариваются на постоянном и переменном токе, но нержавеющая сталь может свариваться только на постоянном токе. Плюсами данного вида сваривания является возможность сваривания в любом пространственном положении, отсутствие газовых баллонов для сваривания и высокая экономичность сварочного процесса. Среди минусов стоит выделить низкую производительность и необходимость удаления шлака с деталей.

TIG-сваркой является ручное сваривание с использованием не плавящихся вольфрамовых электродов в среде защитного газа аргона. Данный метод сваривания на постоянном токе применяют для стальных деталей, а TIG на переменном – для алюминия и его сплавов. Плюсами TIG-сваривания является отсутствие брызг металла, хорошее управление параметрами дуги, аккуратный сварочный шов и возможность сваривания деталей небольшой толщины. Минусами является наличие баллона для газа, низкая производительность и высокие требования по подбору оператора. Сваривание

MIG-MAG – это полуавтоматическая сварка электродной проволокой в среде инертного газа аргона. В некоторых случаях может применяться углекислый газ. Данный способ сваривания используется для сваривания сталей (в том числе нержавеющих), а также алюминиевых сплавов.

Плюсами MIG-MAG сваривания с газом является высокая производительность, небольшое количество дыма и отсутствие шлака, который требуется убирать со сварочного шва. Минусами является применение газового баллона и ограниченное применение на открытом воздухе. Сваривание порошковой проволокой имеет такие преимущества, как отсутствие газовых баллонов, всегда готово к применению и прекрасно подходит для работ на открытом воздухе. Минусами является высокая стоимость порошковой проволоки и необходимость удаления шлаков с металла шва.

Стоит отметить, что пайка MIG позволяет работать при более низких температурах, чем при сваривании MIG. Это позволяет с меньшей степенью деформировать соединенные части. Материалы соединяются с помощью расплава материала припоя. Пайка MIG нашла широкое применение при кузовном ремонте, потому что цинковое покрытие стали при таком способе соединения металла не повреждается.

Особенности использования аппаратов ММА

От сварщика при работе на аппаратах ММА требуется немалое мастерство, начиная от процесса зажигания дуги, до ее удержания и проводке по заданной траектории. Кроме того, необходимо проплавить металл на заданную глубину и ширину, при этом не прожечь его и не допустить непроваренных зон.
Намного проще для начинающих использовать сварочный инвертор MIG MMA — аппарат, в котором используется не штучный покрытый электрод, а специальная проволока, подающаяся в зону сварки в полуавтоматическом режиме. Сварщику достаточно нажать на гашетку держателя — проволока подается в зону сваривания со скоростью, пропорциональной силе тока. Сварщику остается только вести горелку вдоль траектории стыка.

Сварочный профессиональный аппарат MIG MMA — лучший выбор как для начинающего сварщика, так и для профессионала. Купить можно как трансформаторную, так и инверторную установку, в зависимости от потребностей мастера. Но, по общему мнению сварщиков, инверторы намного удобнее и проще в эксплуатации.

Приглашаем всех, имеющих опыт в сварке ММА, поделиться им в комментариях к статье. Нас и наших читателей интересуют все аспекты и тонкости работы с покрытыми электродами на бытовом и профессиональном уровне с точки зрения практиков.

Автомат подачи

Устройство постоянной подачи присадочной проволоки осуществляет поступление без проскальзывания и зажёвываний, в инвертор загружается кассета весом от 5 до 15 кг, с диаметром 0,8—1,2 мм. Подробная комплектация автоматической подачи выглядит так:

1. Рукав для сварочных работ состоит из гибкого каркасного кабеля, обтянутого многослойной резиной, которая защищает и изолирует силовой провод. Внутри имеется спирального вида канал для непрерывной подачи проволоки и изолированный шланг подачи защитного газа.
2. Механизм подачи присадки — осуществляет постоянное движение проволоки по каналу, состоит из электрического двигателя и прижимных роликов, настроенных на определенное усилие.
3. Отсек для установки катушки с намотанной проволокой. Располагается рядом с механизмом подачи, причем емкость с присадком располагается вертикально или горизонтально относительно последнего. Фиксация происходит зажимом или гайкой.
4. Осуществляет регулировку блок управления подачи. Существуют два способа — электронный, с применением реостата или механический, используя сменные шестерни.

На современных моделях имеются цифровые табло, где выставляется точная скорость подачи проволоки, чтобы обеспечить качество формирования шва.

В. П. Игнатенко, образование: колледж, специальность: сварщик 4 разряда, опыт работы с 2000 года: Автоматическая подача проволоки облегчает работу исполнителя и ускоряет производительность, но надо быть внимательным и иметь определенный опыт.

Самые важные характеристики при выборе аппарата

При подборе инвертора также следует уделить внимание другим важным параметрам и характеристикам:

1. Наличие дополнительных опций, делающих работу с аппаратом комфортной и удобной. К ним относится функция «Горячий старт», обеспечивающая скорое образование сварочной дуги; «Антизалипание» — при прилипании электрода к обрабатываемой поверхности, на него автоматически прекращается подача сварочного тока; «Форсаж дуги» — функция, необходимая для формирования располагающихся в вертикальной плоскости сварочных швов.
2. Пригодность устройства к ремонту. Сварочники – оборудование со сложным устройством, для техобслуживания и ремонта их требуются специальные знания и запчасти. Потому если в месте проживания отсутствуют сервисные центры конкретных производителей, то лучше остановиться на моделях других марок.
3. Гарантия. Большинство производителей дают гарантию на продукцию до 2 лет, у китайских «ноунеймов» и малоизвестных заводов срок возврата и бесплатного ремонта либо отсутствует вообще, либо он ограничен 2-3 месяцами.
4. Возможность модернизации для улучшения функциональности. Эта опция важна только в тех случаях, если аппарат предполагается применять не только для черных металлов, но и для цветных, качественное соединение которых возможно только в защитной газовой среде неплавящимся электродом (метод ТИГ). В этом случае следует выбирать приборы с возможностью дополнительного подключения баллонов и приборов для подачи инертного газа.

Сергей Дроздовский, сварщик, стаж работы 22 года: «Сварка ММА, как и любая другая, сперва может показаться слишком сложной и трудоемкой. Не так просто для новичков запомнить последовательность работ, сразу постичь нюансы технологии. Сварка требует терпеливого отношения и постепенного обретения навыков, потому перед выполнением ответственной работы лучше потренироваться на кусках или обрезках металла, посмотреть обучающие видеоуроки».

Как выбирать инвертор

Выбирая сварочный аппарат, зная, что такое ММА-сварка и способ ее выполнения, будущие владельцы чаще всего ориентируются только на стоимость устройства.

На отечественном рынке имеется такие основные категории чварочников:

• дешевые китайские;
• более дорогие от европейских производителей.

Следует понимать, что большинство комплектующих в оборудовании известных марок производится в Китае. Потому при подборе аппарата нужно смотреть не столько на цену, сколько на технические параметры прибора.

Главной характеристикой любого инвертора считается его мощность. Принцип действия устройства основывается на образовании импульсов высокой частоты, поступающих от находящихся под значительным напряжением транзисторов – так называемых «силовых ключей». Эти элементы нужны для повышения силы тока при ее снижении в питающей сети. Для защиты от перегорания силовых ключей в инверторе должна быть предусмотрена защита.

В бюджетных моделях наличие защитных схем не предусмотрено, из-за чего при резком скачке напряжения не минуть выхода инвертора из строя. Потому, выбирая прибор, следует учесть и такие факторы, как стабильность электроснабжения в месте эксплуатации сварочника.

Не менее важным параметром является потребляемая аппаратом мощность. Учесть этот показатель особенно необходимо в том случае, если устройство предполагается применять на максимальном сварочном токе. В этом случае мощность электросети должна с запасом превышать прогнозируемую нагрузку с учетом и других потребителей.

Важно! В инструкции к аппарату указываются характеристики предохранителей, устанавливающихся в питающей электросети. Использовать защиту с иными параметрами не следует, так как это может повлечь неисправности наиболее слабых мест проводки.

Перед покупкой сварочника важно определить допустимую продолжительность его безостановочной работы, которая указывается в техпаспорте. Этот параметр обозначает время функционирования прибора на максимальном токе.

Основные виды сварки

Сварка — сложный процесс, который производится при температуре несколько выше точки плавления металла. Особенностью сварки является то, что нагревается не весь объем металлического изделия, а только та кромка детали, которая будет соединяться с другой частью.

Удобнее всего производить нагрев при помощи электрической дуги. Она создается между специальным приспособлением — электродом и массивом металла. Электрод при этом, в большинстве случаев, плавится, как и металл. Обе кромки соединяющихся деталей образуют небольшой ручеек или лужицу расплавленного металла, который сливается в одно целое и остывает, по мере продвижения электрода дальше.

Часто самого металла для получения прочного соединения недостаточно — используются дополнительные материалы, как правило, проволока, которая тоже плавится и заливает зону стыка. После охлаждения свариваемый металл, часть электрода и присадки образуют одну монолитную полосу — шов, который по прочности не уступает самому металлу.