Mașini de sudat – tipuri și descriere

Conținutul articolului

• Transformator de sudură
• Redresor de sudură
• Generator de sudură
• Invertor de sudură
• Sudare semi-automată
• Mașină de sudat DIY
• Cum să alegi o mașină de sudură

În acest articol: tipuri de aparate de sudat, principiul lor de funcționare, caracteristici, GOST-uri; costul mașinilor de sudare; cum să faci o mașină de sudură cu propriile mâini; criterii de selecție pentru o mașină de sudat.

Dintre toate echipamentele de construcții, mașina de sudat ocupă un loc special, numai pentru că nu un singur șantier nu poate trece fără ea – pur și simplu nu există niciun alt mod de a conecta în mod fiabil structurile și conductele metalice. Ce ar putea înlocui o îmbinare sudată? Fixarea cu ancore, șuruburi sau nituri, conductele de conectare cu cleme – toate aceste metode și alte metode similare oferă fie o soluție temporară a problemei, fie nu sunt aplicabile din mai multe motive. Mașinile de sudat sunt de diferite tipuri și tipuri – transformatoare, redresoare, invertoare, generatoare, dispozitive semiautomatice – acest articol vă va ajuta să înțelegeți această varietate..

Transformator de sudură

Sarcina sa este să scadă tensiunea de la rețeaua electrică la nivelul dorit (sub 141 V) și să reglezi curentul de sudare la valorile dorite.

Proiectarea oricărui transformator trebuie să respecte GOST 95-77, include un circuit magnetic (miez) din oțel și două înfășurări izolate – primare (conectate la rețea) și secundare (conectate la suportul electrodului și la obiectul de sudare). În transformatoarele din seria populară TDM, înfășurarea primară este conectată rigid la miez, bobinele secundare de înfășurare sunt scoase din bobinele primare (există două pentru fiecare înfășurare) la o anumită distanță. Aprinderea arcului necesită o tensiune pe înfășurarea secundară în intervalul 55-60 V, pentru majoritatea electrozilor folosiți la sudarea manuală, 50 V este suficient.

Prin rotirea șurubului cu un buton, bobinele secundare de înfășurare conectate la miez sunt deplasate vertical – curentul de sudare este ajustat la parametrii necesari. Când înfășurările se apropie (mânerul este rotit în sensul acelor de ceasornic), rezistența inductivă și fluxul magnetic al scurgerilor scad, curentul de sudare crește, iar scăderea acestuia se realizează prin rotire inversă. Domeniul de reglare a curentului de sudură: cu conexiune paralelă a bobinelor în ambele înfășurări – 65-460 A, cu conexiune serială – 40-180 A. Mânerul capacului transformatorului este proiectat pentru a comuta intervalele de curent.

Ce se întâmplă în transformatorul de sudură atunci când este conectat la rețeaua de curent alternativ? Fluxul de curent alternativ în înfășurarea primară determină magnetizarea miezului. După ce a trecut prin înfășurarea secundară, fluxul magnetic al miezului induce în el un curent alternativ cu o tensiune mai mică decât cea furnizată înfășurării primare. Cu mai multe rotiri la înfășurarea secundară, tensiunea va fi mai mare, cu mai puțin – tensiunea va fi mai mică.

Valoarea curentului de sudură este reglată printr-o reactanță inductivă controlată care modifică fluxul de scurgere magnetic. Există două modalități de a schimba curentul de sudare: bobine mobile (ca în transformatoarele TDM), manevre magnetice sau reglare de pas (de pas); adăugarea unei bobine reactive la proiectarea transformatorului. Alegerea metodei de control depinde de disiparea magnetică din acest transformator: cu disiparea crescută se folosește prima metodă de control; la normal – a doua.

Eficiența transformatoarelor de sudare este scăzută – depășește rar bariera de 80%, greutatea lor fiind impresionantă. Atunci când efectuați lucrări de sudare cu acest echipament, este dificil să obțineți o calitate înaltă a cusăturii, cu excepția faptului că se utilizează electrozi de stabilizare speciali care pot îmbunătăți cusatura de sudură. Cu toate acestea, dezavantajele transformatoarelor de sudare sunt compensate de prețul scăzut (de la 6.000 de ruble) și nepretenția lor.

Redresor de sudură

Această mașină necesită o conexiune continuă. Proiectarea redresorului include un bloc de supape, un transformator și o sufocare (în unele modele) – performanță în conformitate cu GOST 13821-77. Cele mai răspândite sunt redresoarele multifazate – dimensiunile lor sunt mult mai mici decât cele ale transformatoarelor, deci sunt mai ușor de utilizat în sudură. Ventilele în proiectarea redresoarelor pot fi siliciu sau seleniu – primul tip este mai mic, dar necesită răcire suplimentară. Eficiența supapelor de seleniu este mai mică, dar sunt mai rezistente la suprasarcini decât siliciul.

Reglarea curentului de sudare în redresor se realizează în trei moduri: prin creșterea / micșorarea distanței dintre înfășurări; folosirea unei clapete de saturație; înfășurări ale transformatorului, împărțite în secțiuni. Circuitele conform cărora sunt asamblate rectificatoarele de sudură sunt punte trifazate și pod monofazate cu rectificare în undă completă. Adunarea conform primei scheme este mai comună, deoarece redresorul construit pe el conține un număr mai mic de supape în proiectare – în timp ce arcul de sudare arde mai constant.

Redresorul de sudură este extrem de instabil la supraîncălzire – este necesar să monitorizați în mod constant starea de sănătate a ventilatoarelor suflantei, altfel aparatul de sudare se va arde. Costul unui redresor de sudură – de la 12.000 de ruble.

Generator de sudură

Este format din două elemente principale – un generator de curent continuu și un motor asincron, instalat într-o carcasă (armatura generatorului și rotorul motorului sunt instalate pe un arbore comun). Cerințele tehnice pentru proiectarea generatoarelor de sudare sunt prezentate în GOST 304-82.

Generatoarele de sudură sunt create după mai multe scheme, dintre care două sunt cele mai populare. Primul – înfășurarea de excitație este independentă, demagnetizarea apare prin înfășurarea în serie. Alimentarea cu energie a unui astfel de generator se realizează printr-un redresor cu valve de seleniu dintr-o rețea de curent alternativ – se formează un flux magnetic care induce o tensiune pe perii generatorului, ceea ce face ca arcul să fie excitat. Prin schimbarea (comutarea) numărului de rotiri la înfășurarea în serie, operatorul de sudură ajustează curentul de sudare la caracteristicile dorite.

Al doilea cel mai popular circuit generator de sudură – înfășurarea de excitație este paralelă, înfășurarea de demagnetizare este în serie. Polii magnetici ai acestor generatoare necesită oțel feromagnetic – trebuie să aibă un magnetism rezidual. Ca sursă de alimentare este folosit un motor pe benzină.

În ceea ce privește caracteristicile lor, generatoarele de sudură sunt departe de a fi ideale – sunt scumpe (prețul mediu – de la 50.000 de ruble), au un design complex, eficiența lor este scăzută (0,7), consumul mare de energie (5 kW / h pe kg de metal topit). Cu toate acestea, în câmp nu puteți face fără ele – doar generatoarele de sudură pe benzină (diesel) vor asigura aprinderea și stabilitatea arcului în absența unei rețele electrice..

Invertor de sudură

Această unitate de sudură este construită pe circuite electrice cu tranzistor. GOST pentru dispozitiv și parametrii de funcționare a invertoarelor de sudare din Rusia nu a fost dezvoltat – fiecare producător își dezvoltă propriile specificații tehnice (condiții tehnice). Principiul funcționării sale este următorul: curentul alternativ de la rețea intră în redresor (transformarea în curent continuu), apoi în modulul de putere, unde curentul direct devine din nou alternativ, dar cu o frecvență mai mare. Următoarea etapă este un transformator de înaltă frecvență, de unde tensiunea rectificată este direcționată către arcul de sudare.

Designul invertorului de sudură este diferit de dispozitivul transformatoarelor și al redresoarelor de sudare – nu are un transformator de putere. Lucrările sale se bazează pe inversarea tensiunii (schimbare de fază) – amplificarea curentului este realizată într-o cascadă și controlată de un microprocesor. Curentul de sudare rezultat are o valoare aproape ideală, ceea ce are un efect calitativ asupra lucrărilor de sudare. Blocurile electrice ale circuitelor de alimentare ale invertoarelor de sudură sunt construite pe MOSFET (MOS – metal / oxid / semiconductor) sau IGBT (tranzistor bipolar, izolat la poartă).

Avantajele invertorului de sudură: greutate redusă (nu mai mult de 10 kg) și dimensiuni; eficiență ridicată – 85-90%; microprocesorul monitorizează cele mai mici modificări ale tensiunii și curentului (lipirea electrodului în timpul procesului de sudare este complet exclusă); Reglarea „fină” a curentului de sudură într-o gamă largă.

Dezavantaje: sensibilitate ridicată la praf, la suprasarcini de sudare (de exemplu, la încercări de tăiere a metalului cu grosimi impresionante), cost ridicat – de la 9.000 de ruble.

Sudare semi-automată

Efectuat conform condițiilor din GOST 18130-79. Constă dintr-o sursă de energie (de obicei un invertor sau redresor de sudură), o unitate de control, un mecanism de alimentare și firul de sudare în sine (d de la 0,6 la 2,0 mm), un cilindru cu un gaz activ (dioxid de carbon – sudură MAG sau argon – MIG- sudare). Pentru a lucra la această mașină de sudare, suportul electrozilor (ca și electrozii înșiși) nu este utilizat – instrumentul de lucru aici este o torță prin care este alimentat firul. Apropo, despre sârmă pentru sudarea dispozitivelor semiautomatice – se folosesc fire inox, din oțel, cu flux de flux și din aluminiu (este mai bine dacă în caz de epuizare). Sârmă cored cu flux este, de asemenea, din oțel, dar poate fi sudată cu acesta fără a crea o atmosferă de gaz de ecranare.

Furnizarea gazului de protecție la obiectul sudurii permite deplasarea oxigenului, împiedicând oxidarea sudurii, îmbunătățind astfel caracteristicile de sudare.

Avantajele unei mașini de sudare semiautomatice: realizarea unei cusături de sudură puternice până la o lungime de câțiva metri, sudare ușoară și sigură a metalelor subțiri (orice fel de oțel și aliaje de aluminiu). Unitatea de control vă permite să salvați modurile presetate de sudare, cu activarea lor ulterioară.

Dezavantaje: necesitatea cilindrilor de gaz voluminoși, consumul mare de gaz inert scump (în medie, sudarea MIG va necesita un debit de argon de 9 l / min).

Costul mediu al unei mașini de sudat semiautomatice este de 11.000 de ruble. (220 V) și 20.000 de ruble. (380 V).

Mașină de sudat DIY

Proiectarea celor mai multe mașini de sudură de casă necesită anumite abilități și materiale specifice pentru a le crea. Între timp, cel mai simplu dispozitiv de sudare în viața de zi cu zi poate fi amenajat fără cunoașterea ingineriei electrice – ai nevoie doar de baterii auto obișnuite (de asemenea, cele folosite).

Deci, patru baterii de 12 volți sau două de 24 de volți sunt conectate în serie cu cabluri electrice cu agrafe de crocodil, un cablu cu un suport de electrozi de sudare este conectat la „-” bateria extremă, „+” al celeilalte baterii extreme este conectat printr-un cablu și o clemă la piesa de lucru … Asta e – simplu și eficient! O astfel de mașină de sudare do-it-yourself are mai multe avantaje: o cusătură uniformă de sudură (nu există tensiuni de tensiune), independența de rețea în timpul procesului de sudare. În cele din urmă, după terminarea sudării, bateriile pot fi utilizate în scopul propus – pentru un electrod de 3 mm, este necesar un curent de 90-120 A, adică. nu necesită nici măcar 60% din încărcarea standard a bateriei.

Pentru utilizarea permanentă a aparatului de sudare de la baterii, veți avea nevoie de un încărcător de 54 de volți (dacă există patru baterii) și un curent de încărcare de 5 A (dacă capacitatea bateriei este de 55 Ah. Folosind o mașină de sudură de la casă de la baterii în vară, trebuie să adăugați periodic apă distilată la cutii de baterii (nu se atinge !) – nivelul său va scădea din cauza evaporării. Când utilizați baterii fără întreținere, nu este necesară nicio acțiune.

Cum să alegi o mașină de sudură

În primul rând, nu vă bazați pe greutatea impresionantă a dispozitivului propus. Mașinile moderne de sudare au o greutate de două până la trei ori mai mică în comparație cu transformatoarele „grele”. Kilogramele care compun greutatea mașinii de sudat se remarcă în special cu deplasarea frecventă de la un obiect de lucru la altul – dacă se presupune o astfel de mișcare, atunci ar trebui să alegeți cel mai ușor dispozitiv de sudare.

Din ce rețea va fi alimentat dispozitivul? În producție, cel mai adesea este de 380 V, în viața de zi cu zi – 220 V. Trebuie remarcat imediat că, dacă tensiunea din rețea este bruscă, atunci este mai bine să alegeți un invertor de sudură, deoarece orice altă mașină de sudură se va arde pur și simplu.

Ce metal va fi sudat? Pentru metale neferoase sau fontă, este necesar un redresor sau generator de sudură, deoarece necesită un curent constant. Pentru sudarea pe metal subțire a caroseriei mașinii, un dispozitiv semiautomatic este mai potrivit. Sudarea metalelor feroase este acceptabilă cu un simplu transformator de sudură.

Atunci când alegeți un model specific, acordați atenție timpului în care acest dispozitiv poate funcționa fără amenințarea supraîncălzirii – în pașaport, aceste date vor fi indicate sub abrevierea „PV” (durata includerii) sau „PVR” (durata de funcționare). În Rusia și CSI, standardul este de 5 minute, în Europa – 10 minute. Acestea. valoarea pașaportului „PV” de 20% pentru o mașină de sudare internă înseamnă că puteți lucra cu aceasta 5 x 20% = 1 minut, după care dispozitivul are nevoie de o pauză de patru minute; pentru mărfurile importate, aceeași 20% înseamnă 10 x 20% = 2 minute de muncă și 8 minute de „odihnă”. Cu cât este mai mic curentul de sudură, cu atât este mai mare valoarea „PV” (mai puțin supraîncălzire a mașinii) și invers. Valoarea optimă va fi „PV” 15-20% (acasă), 60% (la serviciu).

Parametrii de ieșire ai mașinii de sudat – cu cât tensiunea și curentul de ieșire sunt mai mari, cu atât este mai gros metalul cu care poate lucra. Pe de altă parte, la parametri mari, înfășurările aparatului se încălzesc mai repede, adică. termostatul încorporat îl va închide mai repede, astfel încât vor exista mai puține cicluri de serviciu reale și mai multe perioade de oprire. Va fi corect să vă opriți aici pe un dispozitiv cu parametrii de ieșire care depășesc necesarul cu 30%.