Какие бывают сварочные аппараты для домашнего использования

Сварка, как вид соединения металлических элементов, получила массовое распространение чуть больше века назад. Однако сегодня применяется во многих сферах деятельности, от производства электроники до строительства гигантских конструкций. Поскольку состав используемых при этом металлов бывает весьма разнообразным, для получения надёжных сварочных швов было придумано и реализовано множество видов оборудования. Наиболее популярными среди них являются сварочные аппараты. Рассмотрим, какие бывают сварочные аппараты, виды, плюсы и минусы каждого.

Трансформаторы

Трансформатор является наиболее традиционным видом электрического сварочного аппарата. Одновременно он один из самых простых по конструкции. Основным элементом конструкции этого типа сварочников служит понижающий трансформатор, преобразующий напряжение электросети до значения, необходимого для сварки. Сила тока при этом изменяется с помощью разных методик, наиболее известный — смещение одной обмотки относительно второй. По мере изменения промежутка между обмотками меняется ток.

Особенностью сварочных трансформаторов считается переменный ток на выходе, что приводит к заметному разбрызгиванию металла и ухудшению качества швов. Чтобы проводить сварку цветных металлов, повысить качество горения дуги, в структуру аппарата нужно добавлять достаточно массивные и громоздкие компоненты. Основной элемент — трансформатор — также не отличается компактностью и малым весом. При использовании аппарата для производства серьёзных работ необходимы специфические (для переменного тока) электроды и немалый опыт сварщика.

КПД прибора достаточно высокий, достигает 90%, однако часть энергии тратится на нагрев. Охлаждение осуществляется при помощи вентиляторов разной мощности, поскольку требуется охлаждать агрегат весом в несколько десятков, а иногда и сотен килограммов. Применение этого вида сварочных аппаратов сегодня сокращается, но они всё же пользуются спросом, из-за низкой стоимости, надёжности и долговечности. Используются трансформаторы для сварки низколегированных типов стали.

Выпрямители

Сварочные выпрямители можно считать усовершенствованием аппаратов-трансформаторов. В сварочных швах, полученных при помощи выпрямителей, практически исключены те изъяны, что обусловлены применением переменного тока. Устройства, кроме понижающего трансформатора, имеют в конструкции диодный блок (выпрямитель), элементы регулирования, запуска и защиты. Переменный ток не только меняет напряжение, но и преобразуется в постоянный. Это даёт возможность получить ровную, устойчивую дугу. Соответственно, снижается разбрызгивание металла, шов получается более качественным. Работать можно любыми электродами.

Расширяется также сфера использования сварочника — можно соединять не только низколегированные «чёрные» стали, но и цветные металлы, нержавейку, чугун (применяя соответствующие электроды). Поскольку постоянный ток обладает полярностью, не следует об этом забывать — при подключении электродов этом параметр следует учесть. Некоторые сварочные работы целенаправленно выполняются на обратной полярности (сварка алюминия).

Многие производители сегодня снижают изготовление этого вида бытовых аппаратов. Если же говорить о профессиональном использовании, они до сих пор используются довольно широко. Недостатками можно считать большой вес, необходимость работы квалифицированного сварщика, серьёзную «просадку» напряжения в электросети в процессе сварки. Достоинства — невысокая цена, надёжность и неплохое качество шва.

Полуавтоматы

Полуавтоматические сварочные аппараты в среде инертных или активных газов, или просто полуавтоматы — устройства более сложные, нежели трансформаторы или выпрямители. Однако в использовании более удобны. Часто применяются при кузовном ремонте автомобилей, достаточно широко используются в быту, частном домохозяйстве.

Конструкция состоит из следующих компонентов:

  • трансформатора;
  • выпрямителя;
  • привода, подающего проволоку;
  • газового баллона;
  • рукава с горелкой.

Сваривание деталей осуществляется плавящейся в электрической дуге проволокой, которая в процессе расположена в среде защитного газа. Регулировка тока осуществляется чаще всего ступенчато, подвержена изменению также скорость подачи проволоки. Соотношением этих параметров устанавливается необходимый режим работ.

Различные модели полуавтоматов работают:

  • только с газом;
  • с газом или без газа (переключается);
  • только без газа.

Если работа производится без газа, применяется специальная проволока (флюсовая). Отличается от обычной флюсовая проволока тем, что в её состав, кроме металла, включается флюс. При горении составляющих флюса образуется облако защитного газа, который предотвращает окисление сварной ванны воздухом. Кроме того, активные элементы состава флюса придают металлу нужные параметры, дуга становится более стабильной. При этом не нужен газовый баллон, что удобно, однако сама проволока существенно дороже.

При работе с различными металлами используют разный газ — углекислый при сварке железа, смесь аргона и углекислоты, если работают со сталью, при сварке алюминия — аргон. Газовые баллоны следует применять промышленные либо фирменные.

Полуавтоматы отличаются высокой производительностью, дают прекрасный качественный шов на различных металлах. Недостатками можно отметить разбрызгивание металла и большой расход материалов на угар.

Инверторы

Аппараты этого типа называют также импульсными. Сегодня сварочные инверторы считаются одними из самых распространённых аппаратов из-за своего небольшого веса и общедоступности. И если ещё лет 10 назад инверторы были дороги и не очень надёжны, то сейчас эти недостатки устранены. Использование инверторной методики даёт сегодня уменьшение размеров трансформатора, повышение качественных свойств дуги, оптимизации КПД, снижение разбрызгивания металла при сварке.

Сварочный инвертор состоит из силового трансформатора, назначением которого является снижение сетевого напряжения до нужной величины, блока электросхем и дросселя-стабилизатора, нужного для минимизации пульсаций тока.

Напряжение питающей сети подаётся в инверторе на выпрямитель, на выходе которого блок схем трансформирует постоянный ток в переменный, обладающий высокой частотой. Этот, полученный на выходе силового блока, переменный ток подаётся на сварочный трансформатор высокой частоты, более компактный и лёгкий, чем обычный сетевой преобразователь. Напряжение на выходе сварочного трансформатора снова выпрямляется и подаётся на дугу.

Читайте также:  Как рассчитать сечение кабеля по мощности калькулятор

Аргонодуговой сварочный аппарат

Этот вид оборудования для сварки использует специальные неплавящиеся электроды из вольфрама, газом для защиты служит гелий или аргон.

Аргонодуговой аппарат с использованием вольфрамового электрода содержит следующие компоненты:

  • источник, обеспечивающий получение постоянного или переменного сварочного тока;
  • приспособление регуляции для работы с током;
  • комплект горелок для применения с различными напряжениями;
  • управляющая схема, обеспечивающая координацию цикла сварки и защиту;
  • стабилизирующее устройство для возбуждения, а также выравнивания дуги.

Агрегаты этого вида применяют, если есть необходимость в качественной сварке цветных металлов.

Аппарат для точечной сварки

Сварка точечным способом является одним из видов контактных сварок термомеханического класса. Сам процесс состоит из нескольких моментов. Для начала детали, сложенные необходимым образом, помещаются между электродами и сжимаются друг с другом, после чего нагреваются до момента достижения пластичности и совместно деформируются. Скорость сварки в условиях завода — до 10 точек в секунду.

Детали разогреваются при помощи мгновенного (0,01–0,1 сек.) импульса тока сварки. Этот быстрый импульс даёт возможность достичь разогрева металла до расплавления, что приводит к возникновению объединённой для обеих деталей жидкой зоны. После прекращения действия тока детали по-прежнему совмещены, прижаты друг к другу до снижения температуры и отвердевания расплавленной точки. Сжатие деталей прекращается с задержкой по времени, для создания условий лучшей кристаллизации металла.

Достоинствами точечной сварки можно выделить экономичность, надёжность и прочность шва, несложность достижения автоматизации. К сожалению, подобного вида сварочный шов не обладает герметичностью, что ограничивает сферу его использования.

Аппарат для газовой резки и сварки

Газовая сварка предполагает нагрев детали до расплава пламенем высокой температуры. При этом применяются горючие газы — водород, природный газ, ацетилен. Отличительным свойством этих газов является хорошее горение на воздухе. Чаще всего в газосварочных аппаратах используют ацетилен, легко получаемый с помощью карбида кальция и воды. Температура горения этого газа 3200–3400 °C.

Достоинства газовой сварки и резки металлов:

  1. Несложная технология.
  2. Не требуется доступ к электрической сети, нет необходимости в использовании электрического тока.
  3. Оборудование, на базе которого выполняется сварка, достаточно несложно.

Следует, однако, отметить, что газовая сварка не обеспечит высокую скорость работ и производительность, ведь выполняется лишь вручную.

Серьёзное внимание при газовой сварке уделяется подготовке деталей, регулированию мощности горелки, установке её в нужное положение.

Плазменная сварка

Плазменная сварка (резка) металлов — операция, в ходе которой происходит расплавление металла потоком плазмы. Плазма — это газ, в составе которого содержатся заряженные частицы, проводящие электрический ток. Газ ионизируется путём нагрева дугой, выходящей из плазмотрона. Чем более высокую температуру будет иметь газ, тем выше ионизация. Температура дуги в аппаратах плазменной сварки достигает десятков тысяч градусов.

Технология такая: к горелке в быстром темпе подаётся газ и электрический ток для формирования дуги. Резка происходит не только из-за расплавления металла, но и за счёт того, что скоростной ионизированный поток вымывает металл из зоны действия плазмы.

Кроме знания того, какие бывают сварочные аппараты, при выборе следует учитывать потребности пользователя. И если в автомастерской или на производстве может понадобиться профессиональный аппарат, то для бытовых нужд достаточно недорогого прибора.

Сварочные аппараты: виды и методы сварки

Все многообразие представленных на рынке сварочных аппаратов делится на несколько видов по способу сварки и по способу преобразования электроэнергии. По способу сварки разделяют MMA, MIG/MAG и TIG. По способу преобразования – сварочные трансформаторы, выпрямители и инверторы. Рассмотрим все эти виды подробнее.

Способ преобразования электроэнергии.

Минусов у сварочного трансформатора тоже хватает: низкочастотный силовой трансформатор должен обладать солидным сердечником и иметь внушительное сечение проводов вторичной обмотки. И чем на больший ток рассчитан такой трансформатор, тем больше будут упомянутые величины, и, соответственно, вес трансформатора. Самые легкие модели будут весить от 20кг, при этом выдаваемый ими ток не позволит использовать электроды толщиной больше 4мм и сваривать крупные детали.

Регулировка выходного тока производится механически, перемещением по сердечнику вторичной обмотки (чем ближе вторичная обмотка к первичной, тем выше ток). Точность такой регулировки невысока, но большей для этого вида сварочных аппаратов и не требуется, поскольку на качество шва здесь точность установки тока влияет слабо. Главным минусом сварочных трансформаторов является переменный выходной ток: катод и анод меняются местами с частотой 50Гц, поэтому дуга «мерцает», скачет по свариваемому материалу и в целом нестабильна. Это сильно усложняет сварку, делает практически невозможным создание тонких аккуратных сварных швов и требует от сварщика большого опыта и хорошей реакции. Впрочем, в одном-единственном случае этот минус обращается в плюс: варить алюминиевые сплавы рекомендуется именно переменным током.

Кроме вышеперечисленного, трансформатор создает большую нагрузку на питающую сеть. Если вы подключаете трансформатор к промышленной трехфазной сети 380В, об этом можно не беспокоиться. А вот включить трансформатор в розетку в многоквартирном доме, возможно, просто не получится — выбьет вводной автомат, поскольку многие такие сети рассчитаны на единовременное подключение нагрузки не более 5кВА. Даже сеть на такие нагрузки и рассчитана – соседи будут смотреть на вас косо, поскольку с началом сварки во всем доме начнет выключаться бытовая техника, и «заморгают» лампочки. Владельцы дачных участков и хозяева частных домов наверняка тоже знакомы с этим явлением: замерцали лампочки и защелкали реле стабилизаторов – значит, сосед занялся сваркой.

Еще один минус: выходной ток и напряжение сварочного трансформатора сильно зависят от характеристик входного напряжения. Если оно ниже стандарта, ток на выходе также будет ниже ожидаемого. А если входное напряжение «скачет» (например, сосед как раз в это время тоже решил что-то приварить) – варить не получится вообще.

Читайте также:  Пивное оборудование под ключ

Инверторы компактны, вес их невелик и неудивительно, что в сравнении с ними выпрямители и, тем более, трансформаторы выглядят довольно непривлекательно.

Раньше основным недостатком инверторов была высокая цена, но большой спрос на этот вид сварочных аппаратов сделал свое дело и сегодня простой инвертор китайского производства стоит даже дешевле среднего трансформатора. Впрочем, в этом случае, гнаться за дешевизной не стоит: электронная начинка инверторов сложна, боится пыли и влаги, а при выходе из строя зачастую неремонтопригодна. Покупка дешевого инвертора от малоизвестного производителя связана с высоким риском скорого его выброса на свалку. Тем более что дорогие модели могут обладать некоторыми дополнительными – и совсем небесполезными – опциями. Поскольку весь процесс преобразования в инверторах управляется электроникой, возможности по контролю сварочных процессов в этих аппаратах значительно возрастают.

Способ сварки.

Общие характеристики сварочных аппаратов.

Максимальный сварочный ток. Одна из важнейших характеристик аппарата – чем выше ток может дать аппарат, тем больший диаметр электрода можно в нем использовать и тем более толстый металл можно варить.

Диаметр электрода Толщина металла Сварочный ток
1,6 1-2 25-50
2 2-3 40-80
3 3-4 80-160
4 4-6 120-200
5 6-8 180-250
6 10-24 220-320

Продолжительность включения (продолжительность непрерывного включения, рабочий цикл). Начинка сварочных аппаратов подвержена перегреву, которым вентиляция аппарата зачастую не справляется. Поэтому зачастую непрерывная сварка невозможна. Обычно указывается в процентах от 10 минут для максимального рабочего тока. Так, ПВ 30% означает, что данный аппарат может работать на максимальном токе непрерывно 3 минуты, после чего ему требуется отдых в 7 минут. Впрочем, константой данный показатель не является – он может значительно меняться в зависимости от окружающей температуры.

Напряжение холостого хода – еще один немаловажная характеристика, показывающая, насколько легко будет этим аппаратом разжигать и поддерживать дугу. Для розжига дуги требуется повышенное (от 1,5 до 2раз) напряжение. Стандартами регламентировано максимальное напряжение сварки в 80В для переменного и 90В для постоянного тока, что в большинстве случаев является даже излишним. Но если у выбранной модели напряжение холостого хода ниже 40-50В, розжиг дуги может оказаться сопряжен с некоторыми трудностями.

Варианты выбора.

Если вам нужен неприхотливый аппарат, который можно долгое время использовать в любых климатических условиях, вы имеете возможность подключиться к мощной электросети и при этом вам неважна чистота шва или вы собираетесь варить только алюминиевые сплавы – выбирайте сварочный трансформатор. Он обойдется вам в 5000-17500 рублей.

Если, при сохранении требований к неприхотливости и надежности, вы желаете приобрести аппарат, которым без большого опыта и особых усилий можно делать чистые и ровные швы, обратите внимание на сварочные выпрямители. Такие представлены в ценовом диапазоне от 13000 до 19000 рублей.

Если вы желаете приобрести легкий и компактный сварочный аппарат, который можно использовать как в квартире, так и на даче, ваш выбор – инвертор. Следует только определиться с бюджетом: если вы планируете использовать аппарат «от случая к случаю» для разнообразных работ по дому – вам подойдет базовая модель с ценой в диапазоне от 5000 до 9000 рублей. Если же аппарат планируется использовать часто и подолгу, лучше обратить внимание на более "продвинутые" модели ценой от 9000 до 13000 рублей.

Если вы профессионально занимаетесь кузовными работами или изготовлением металлоконструкций из тонкого цветного металла, вам пригодится полуавтомат, работающий по типу MIG/MAG. Они стоят от 12000 до 33000 рублей.

И наконец, если вы свариваете массивные конструкции из цветного металла или вам нужен универсальный аппарат, который может как варить тонкий алюминий, так и толстую сталь, обратите внимание на аппараты с типом сварки TIG. Кстати, большинство из них может работать и в режиме простой ручной сварки MMA. Цены на такие аппараты начинаются от 5000 рублей.

В советские времена, когда любой инструмент и оборудование были в дефиците, сварочный аппарат для индивидуального использования можно было только изготовить самостоятельно или купить у кого-нибудь самодельный агрегат.

Теперь есть возможность приобрести заводское оборудование для производства любых работ по дому, на даче или в гараже. Но теперь сложность состоит в широком выборе моделей различных производителей. Обычному неискушенному человеку трудно разобраться в этом изобилии и однозначно решить, какой именно сварочный аппарат следует купить.

Процесс сварки и его типы

Сварка – это процесс соединения металлических деталей частичного расплавления их частей с последующим наполнением и формированием сварочного шва.

Сам процесс довольно сложен, профессионалы обучаются ему в течение нескольких лет. Если же сварка используется в быту, то научиться ее использовать для соединения деталей из металла несложно.

Существует два типа сварки:

Это два процесса имеют совершенно разные принципы работы и, соответственно, разные возможности.

Для их осуществления используется разное оборудование:

  • Газосварочный аппарат, в основе которого лежит сжигание газовой смеси (ацетилена и кислорода). Этот тип сварки используется для соединения тонкостенного металла – труб, тонколистового металла и других подобных изделий. Ввиду использования баллонов с газом, газосварочный аппарат является довольно опасным и редко используется непрофессионалами для личных нужд.
  • Электросварочный аппарат – гораздо более безопасен и удобен в частном использовании. Эти агрегаты практически универсальны – они могут варить и тонкий и толстый металл. Правда, порезать толстый металл с их помощью сложно, проще это сделать при помощи болгарки. Поэтому для личных нужд приобретают именно такие аппараты.

Категории сварочных агрегатов используемых в быту

Читайте также:  Как вытащить клей из клеевого пистолета

Все бытовые сварочные аппараты делятся на:

  • трансформаторные;
  • инверторные;
  • автоматы;
  • полуавтоматы.

Сварочный трансформатор – имеет высокую мощность, прост в устройстве. Сила сварного тока увеличивается путем прохождения по обмоткам трансформатора. Именно это преобразователь тока является причиной внушительного веса аппарата.

На данный момент такие устройства еще пользуются определенным спросом. Они неприхотливы, могут работать как от обычной бытовой сети напряжением 220 В, так и от сети в 380 В.

Трехфазные агрегаты, в сравнении с однофазными, имеют высокую мощность и большой диапазон регулировки тока.

Большим преимуществом данного оборудования является его приспособляемость к низкому качеству тока – обмотки трансформатора сглаживают перепады сетевого напряжения и усиливают ток до необходимой величины. Поэтому такие агрегаты более целесообразно использовать там, энергообеспечение неустойчиво.

Также плюсом является и большая мощность оборудования, которая позволяет использовать для сварки электроды любой толщины и проваривать металл на большую глубину.

Есть и недостатки:

  • большой вес и габариты аппарата, ограничивающие его перемещение;
  • работа на переменном токе отрицательно влияет на качество сварного шва – он получается менее ровным и может иметь обрывы.

Сварочный инвертор – сравнительно новый тип оборудования, которое уже прочно обосновалось в своей нише и постепенно вытесняет трансформаторные агрегаты. Причиной этого являются его неоспоримые преимущества:

  • Небольшой вес – в продаже есть устройства, имеющие вес менее 4 кг. Такой прибор можно повесить на плечо и работать с ним даже в самых стесненных условиях.
  • Низкое потребление энергии. Инверторный аппарат в среднем потребляет почти в 2 раза меньше электричества, чем трансформатор. За счет отсутствия потерь при преобразовании тока, его КПД достигает 90% (тогда как энергия трансформатора тратится на нагрев электрической обмотки).
  • Идеальные рабочие характеристики, которых удалось достигнуть за счет учета всех тонкостей производства сварочных работ – даже частота электротока в устройстве используется особая.
  • Для работы с инвертором можно использовать электроды всех основных размеров до 4 мм.
  • Для плавного изменения силы сварного тока прибор оборудован специальной рукояткой.
  • Инверторы не любят влаги и пыли
  • Высокая чувствительность к скачкам сетевого напряжения.
  • Большое количество электронных компонентов в конструкции аппарата нередко приводит к быстрому выходу его из строя.

Сварочные полуавтоматы позволяют производить автоматическую сварку, используя специальную электрод-проволоку и активный углекислый газ (или инертный). Полуавтомат считается идеальным устройством для сварки алюминия, сталей, различных сплавов.

Факторы, влияющие на выбор аппарата

Выбрать наиболее подходящий аппарат для своих нужд довольно сложно, поэтому нужно опираться на следующие соображения:

  • Характер работы. Если вы собираетесь заниматься сваркой только в стационарных условиях – дома, на участке или в гараже, то габариты и вес аппарата большого значения не имеют.

Если же вам необходимо перемещать агрегат или работать на выезде, то большие размеры и вес могут превратиться в большую помеху. Тогда более целесообразно приобрести инверторный аппарат, который при малых габаритах может иметь довольно большую мощность.

  • Качество электроснабжения. Если аппарат планируется использовать в сельской местности или на даче, то более целесообразно будет приобрести трансформаторный агрегат, он меньше всех зависит от качества электросети.

Если же с напряжением все в порядке и оно составляет не менее 220 или 380 В, при частоте тока 50 Гц, то инверторный аппарат более предпочтителен. Он легче и снабжен устройством автоматической защиты от перегрева.

  • Режим сварки. Он влияет на выбор мощности аппарата. Если прибор будет использоваться нечасто для соединения мелких металлоконструкций, то можно выбрать небольшой агрегат мощностью 50 А. Для его работы не нужно получать специальное разрешение энергонадзора.

Для серьезных работ лучше выбрать трехфазный аппарат, которым можно варить и чугун и нержавейку. Многие производители выпускают универсальные приборы, работающие от сети 220 В и 380 В, а номинальное значение сварочного тока составляет 190 А. Такое оборудование справится с любой работой.

Поэтому, планируя покупку сварочного оборудования нужно ответить на следующие вопросы:

  • Нужен ли вам мобильный аппарат?
  • От какой сети ему придется работать?
  • Какова средняя длительность работы аппарата?
  • Какой именно металл вы планируете варить?
  • Какова толщина соединяемых металлических деталей?

Дополнительные сведения по выбору сварочного аппарата

Помните, что тип сварочного агрегата зависит от металла, который планируется варить. Если это цветные металлы или чугун, то понадобится аппарат постоянного тока.

Для сварки обычного черного металла подойдет и простой сварочный трансформатор.

Если для вас важна ровность шва, то стоит потратить средства на приобретение полуавтомата. Сварочные полуавтоматы хороши тем, что не требуют постоянной замены электродов – в предусмотрено использование бухты специальной проволоки, которая подается автоматически по мере расходования. Эти автоматы обеспечивают лучшее качество шва и избавляют от появления шлака. Поэтому шов получается чистый, ровный и непрерывный.

Советы специалистов

Для домашнего использования специалисты советуют покупать аппарат весом не более 20 кг. Это позволит использовать его как в стационарных условиях, так и на выезде.

Приобретая сварочный аппарат, обратите внимание на срок гарантийных обязательств – лучше, если он составляет не менее 3 лет. Что касается немецких, шведских и итальянских производителей, то их оборудование служит гораздо дольше.

Обязательно поинтересуйтесь, кто обеспечивает гарантийную поддержку приобретаемого аппарата, куда и к кому вы сможете обратиться в случае его поломки.

Не покупайте сварочный аппарат, исходя из соображений «про запас» и с большим количеством функций, которыми вы, возможно никогда не воспользуетесь – это ведет к неоправданным расходам.

Стоимость сварочного агрегата зависти от его конструкции:

  • Самыми дешевыми являются трансформаторные аппараты, их цена начинается от 3000 рублей.
  • Инверторные аппараты стоят дороже – от 15000 до 60000 рублей.
Ссылка на основную публикацию