Выбор сварочного оборудования: советы и обзор популярных аппаратов для сварки

Метод сварки, о котором идет речь, демонстрирует высокую производительность и качество швов, а также удобство для сварщика, так как одна рука остается свободной, исключая необходимость в частом замене электродов. Однако, работать на открытом воздухе при ветре может быть проблематично — при сильном ветре защитный газ может сдуться, что приводит к образованию пор в швах из-за реакции углерода с кислородом из атмосферы, что негативно сказывается на характеристиках сварного шва.

Виды сварочных аппаратов

Существуют разные виды сварки и сварочных аппаратов. Почему инверторные аппараты являются более предпочтительными по сравнению с трансформаторными? Какое специализированное оборудование стоит выбрать человеку, который только начинает осваивать сварку? Об answers на эти вопросы можно найти в статье, подготовленной нашим экспертом.

Процесс выбора сварочного аппарата не будет затруднительным, если заранее разобраться в различных классификациях и вариантах изделий. Сначала необходимо определить, какую технологию сварки будет применяться и какие металлы предполагается использовать в процессе сварки.

К популярным методам сварки относятся: ручная, полуавтоматическая, сварка в газовой среде и без нее, точечная сварка и плазменная резка. Для начинающего сварщика, кажется, что выбор оборудования и метода может вызвать затруднения, однако это только на первый взгляд. Мы собрали все значимые данные о различных типах сварочных аппаратов для упрощения этого процесса.

Инвертор или трансформатор: что лучше?

Среди сварочных аппаратов трансформаторы считаются одними из самых доступных по цене. Их конструкция относительно проста: в основе лежит сердечник с первичной и вторичной обмотками, при этом первая обмотка остается неподвижной, а вторая перемещается относительно нее. Регулировка подачи тока выполняется механически, и от величины максимального тока зависит вес устройства. Так, самый легкий трансформатор может весить от 20 килограммов, и при этом толщина применяемых электродов не должна превышать 4 мм, что накладывает ограничения на возможность сварки крупных деталей.

Большой вес и размеры устройства — это не единственные недостатки такого оборудования. Проблема заключается в том, что трансформаторы работают с переменным током, что вызывает мерцание сварочной дуги, которая становится нестабильной и скачет по свариваемому материалу. Это приводит к образованию неаккуратных швов и разбрызгиванию металла. Также стоит отметить, что трансформаторы создают сильную нагрузку на электрическую сеть и производят высокие уровни шума в процессе работы.

В отличие от трансформаторов, инверторные аппараты позволяют избежать всех этих проблем. Они функционируют как преобразователи переменного тока частотой 50 Гц в постоянный. В ходе этого преобразования получаются ровные и аккуратные швы, обеспечивается глубокий провар и минимальное количество брызг.

При выборе инверторного аппарата важно быть осведомленным о используемых в нем транзисторах:

• Mosfet. Эти надежные устройства хорошо подходят для обработки черных металлов. Их масса составляет не менее 20 штук в электронной схеме инвертора. Температура свыше 60 °C активирует защиту от перегрева, это приводит к сравнительно короткому времени работы изделий.
• IGBT. Они отличаются меньшим весом — в одном устройстве требуется до 10 транзисторов. Перегрев происходит при температуре свыше 90 градусов. Меньшее количество деталей упрощает техническое обслуживание устройств.

Среди многочисленных преимуществ сварочных инверторов можно выделить: высокий коэффициент полезного действия (КПД) и производительность до 95%, функцию горячего старта, легкость розжига (что зависит от характеристик напряжения холостого хода), компактный размер и массу от 3 до 6 кг, стабильный ток и ровную электрическую дугу, управление с помощью электроники, а также ручную регулировку.

Типы сварочного оборудования

Сварочный трансформатор

Сварочные технологии начали активно использоваться широкими народными массами с появлением простейших сварочных трансформаторов. Несмотря на то, что для его переноски требуется как минимум двое человек, он уже считался мобильным устройством. Его можно было транспортировать на дачу или к месту строительства индивидуального жилья в багажнике личного автомобиля.

Это позволяло значительно снизить расходы на привлеченных сварщиков для выполнения работ, таких как прихватка арматуры в фундаментах и монтаж заборов. Работы, которые ранее выполнялись с помощью клепки, теперь стали доступны благодаря электросварке, что открыло новые горизонты в развитии самодеятельных проектов.

Первичная обмотка трансформатора обычно наматывается на стандартные 220 В, в то время как вторичная — секционно от 24 В до 72 В. Эти значения являются среднестатистическими и могут варьироваться в зависимости от региона и доступности комплектующих. Впоследствии появились промышленные образцы. Обычно для уменьшения веса и габаритов такие трансформаторы были рассчитаны на использование электродов диаметром до 4 мм. Несмотря на разнообразие конструкций, все подобные устройства имели несколько общих недостатков:

• большой вес;
• сложности в поддержании дуги;
• необходимость высокой квалификации сварщика.

Действительно, дуга может прерываться при изменении направления тока в точке перехода синусоиды через 0, что создает трудности даже для опытных сварщиков.

Сварочный выпрямитель

Это устройство дало возможность свариванию на постоянном токе. Однако, хотя его параметры не изменились, к трансформатору был добавлен выпрямительный блок. С появлением относительно малогабаритных кремниевых выпрямителей эта технология начала внедряться и активно использоваться.

Основные достоинства сварки с помощью постоянного тока заключаются в стабильности и силе дуги, а также значительно расширенном ассортименте соединяемых материалов. Несмотря на то, что сварочные трансформаторы и выпрямители значительно уступают по своим характеристикам инверторам, они по-прежнему производятся и пользуются спросом. Это связано с их доступной ценой, простотой и надежностью конструкции, а также относительно низкими затратами на обслуживание.

Сварочный инвертор

На сегодняшний день нет более популярного и желанного оборудования для сварщика, чем инвертор. Существует мнение, что его появление стало следствием дефицита меди, который мог бы повлиять на стоимость сварочных аппаратов, однако, к счастью, именно в этот период развитие электроники привело к созданию инверторов.

При создании инверторных аппаратов было использовано важное свойство токов высокой частоты — возможность проводить процесс трансформации на трансформаторах минимальных размеров. Так, питающее напряжение 220/380 В с частотой 50 Гц преобразуется в высокочастотное напряжение в диапазоне 50 – 90 кГц, которое потом поступает на малогабаритный трансформатор для дальнейшей трансформации в напряжение, подходящее для сварочных работ (от 50 до 70 В). После прохождения через выпрямитель выходное напряжение становится постоянным, подходящим для сварки.

Снижение размеров трансформатора позволило существенно сэкономить на стоимости дорогостоящих электротехнических материалов, таких как медь и железо. В результате инверторы стали немного дороже обычных сварочных трансформаторов и выпрямителей, при этом, благодаря множеству потребительских преимуществ, они практически вытеснили их с рынка. К преимуществам инверторов можно отнести:

Как выбрать сварочное оборудование в зависимости от типа сварки

В первую очередь необходимо определить тип сварки, который наиболее полно удовлетворит ваши потребности:

• MMA сварка позволяет осуществлять сварку как с постоянным, так и с переменным током с использованием плавящихся электродов. Благодаря возможности применения прямой и обратной полярности тока и различных видов электродов, этот тип сварки охватывает широкий спектр свариваемых металлов, что более чем достаточно для нужд как домашних мастеров, так и малых предприятий;

• MIG/MAG сварка подразумевает использование полуавтоматов, которые осуществляют сварку в среде защитного газа с автоматической подачей сварочной проволоки. Этот метод не очень удобен для сварки толстых деталей, но идеально подходит для листов толщиной до 1 мм, что делает его незаменимым при ремонте автомобилей. MIG/MAG сварка охватывает большой ассортимент как черных, так и цветных металлов и отличается высокой производительностью;
• TIG сварка аналогична MIG/MAG, но выполняется с использованием неплавящегося электрода. Благодаря возможности использования электродов различного диаметра, TIG сварка позволяет эффективно соединять детали значительной толщины без проблем.

Дальнейший выбор модели будет зависеть от ее технических характеристик.

Сварочные полуавтоматы

Наиболее распространённый тип аппаратов в профессиональной среде — это сварочные полуавтоматы. Их конструкция более сложна, они могут быть основаны на сварочных трансформаторах или инверторах (о которых мы еще поговорим). Этот механизм включает в себя систему автоматической подачи проволоки, баллон с защитным газом и горелку с шлангом. Во время сварки используется проволока в качестве электрода, и защитный газ, который предотвращает попадание кислорода в сварочной зоне. Однако сварка может выполняться и без газа, если используется проволока со специальным покрытием, которое при нагревании испаряется и создает защитную газовую оболочку.

Сварочные полуавтоматы широко применяются на строительных площадках, в производственных условиях и даже в быту. Они обеспечивают универсальность и высокое качество сварных швов, позволяя сваривать практически любые металлы, особенно при работе с листовым металлом. Прочие типы сварочных аппаратов не всегда подходят для сваривания тонкостенных листов, поскольку могут вызвать их прожигание. Главные преимущества сварочного полуавтомата следующие:

• Минимальное разбрызгивание металла.
• Универсальность, благодаря которой можно соединять практически все типы металлов.
• Высокая производительность.
• Отличное качество шва, который зачастую не требует дальнейшей обработки (например, швы не покрываются шлаком).
• Возможность сварки очень длинных швов без необходимости смены оснастки.

Тем не менее, сварочные полуавтоматы не являются идеальным решением, несмотря на свою популярность. Их недостатки включают:

• Необходимость квалификации от сварщика; это не тот случай, когда достаточно приобрести аппарат и начать использовать его через пару дней.
• Достаточно высокая стоимость оборудования.
• Необходимость в баллоне с газом, что приводит к дополнительным расходам и затрудняет транспортировку.
• При сильном ветре может быть сложно работать полуавтоматом, ведь ветер будет сдувать защитный газ.

Если подытожить, достоинства сварочных полуавтоматов перевешивают недостатки, и именно это объясняет их широкое распространение в профессиональной сфере. Конечно, существуют и альтернативные решения, о которых мы поговорим далее, и в некоторых аспектах они существенно превосходят полуавтоматы, но также имеют свои недостатки.

Сварочные инверторы

Еще один популярный на сегодняшний день тип, обладающий рядом существенных преимуществ. Сварочные инверторы находят применение как в быту, так и в профессиональной деятельности. Это компактные устройства с очень высоким коэффициентом полезного действия. Конструкция инверторов отличается сложностью: переменный ток сначала преобразуется в постоянный, а затем снова превращается в переменный, но с увеличенной частотой. Высокочастотный ток попадает на понижающий трансформатор, где снижается его напряжение, но повышается сила тока. После этого он снова проходит через выпрямитель, где преобразуется в постоянный ток.

Таким образом, речь идет о нескольких последовательных преобразованиях, что объясняет сложность конструкции. Но несмотря на это, сварочный инвертор — это довольно компактное устройство с КПД от 90%. Инверторы могут применяться для различных методов сварки и могут также использоваться совместно с полуавтоматами, о которых упоминалось ранее. Существуют модели, которые объединяют в себе функции сварочного генератора, и по понятным причинам они значительно тяжелее и имеют как бензиновые, так и дизельные варианты. Преимущества сварочных инверторов:

• Небольшой вес и компактные размеры (некоторые модели могут весить менее 5 килограммов).
• Наличие большого количества настроек, что позволяет обеспечить высокое качество сварки.
• Высокий коэффициент полезного действия.
• Стабильность электрической дуги.
• Универсальность; можно использовать различные типы электродов.
• Простота в освоении.

Тем не менее, у инверторов имеются и значительные недостатки:

• Высокая цена на аппараты, а также на их ремонт.
• Чувствительность к условиям эксплуатации; например, для инверторов неблагоприятными являются резкие перепады температуры, а также сильная запыленность в воздухе.
• Сложная конструкция, которая является причиной цены и чувствительности к условиям эксплуатации.

На первый взгляд, инверторы кажутся идеальным вариантом, но их недостатки значительно ограничивают область их применения. Есть модели, менее чувствительные к внешним условиям, однако они стоят значительно дороже. Тем не менее, для постоянной сварки в мастерских инверторные сварочные аппараты, на наш взгляд, остаются одним из лучших вариантов.

Основные типы MMA, MIG, TIG

Выбор сварочного аппарата непосредственно зависит от его цены, возможностей сварки и размеров. Ниже представлены основные категории:

Трансформаторы

Простая конструкция, состоящая из первичной и вторичной обмотки, позволяет уменьшить напряжение и увеличить силу тока. Сварка выполняется с переменным током. Купить сварочный трансформатор можно по цене от 16 000 рублей. Максимальная сила тока может составлять от 160 до 500 А. Оборудование неприхотливо и прекрасно подходит для работы в гараже, на заводе или на улице.

Недостатки трансформаторов:

• Подходят только для сварки неответственных конструкций;
• Громоздкие корпуса (хотя в некоторых моделях есть колесики для облегчения перемещения);
• Шум в процессе работы;
• Высокое потребление электроэнергии.

Инверторы ММА, TIG

В инверторах используется более сложная технология для получения сварочного тока. Переменное напряжение из электрической сети преобразуется в постоянное и сглаживается. Затем оно снова возвращается в переменное, но с более высокой частотой. На выходе ток возвращается в постоянный с пониженными вольтами и повышенными амперами.

Сварка инвертором характеризуется стабильной дугой, высоким качеством шва и минимальным разбрызгиванием металла. Купить инверторы для MMA можно по цене от 5 500 рублей. Инверторы для TIG стоят от 16 000 рублей.

Основной недостаток инверторов — их чувствительность к пыли и влаге. При попадании пыли внутрь корпуса устройства и её намокании, аппарат уходит в защитный режим и отключается. Поэтому инверторы наиболее подходят для использования в чистых монтажных условиях, в мастерских, но не рекомендуется их использовать на улице, на строительстве или в пыльных помещениях.

Выпрямители

По конструкции они схожи с трансформаторами, но выдают постоянный сварочный ток. В отличие от инверторов, выпрямители не изменяют частоту напряжения, в них отсутствуют сложные узлы и платы, что позволяет применять их в жестких условиях строительных площадок. Приобрести сварочный выпрямитель можно по цене от 13 000 рублей.

Полуавтоматы

Существуют полуавтоматы с трансформаторами, но большинство работает на основе инверторной технологии. Они могут быть представлены как в едином корпусе, так и с отдельным механизмом подачи. Для больших моделей потребуется тележка, а небольшие удобно переносить в руках. Купить сварочный полуавтомат можно по цене от 11 000 рублей.

Устройства «3 в 1»

Имеются совмещенные версии, которые предназначены для ручной дуговой и полуавтоматической сварки, или объединяют три метода сразу. Эти устройства называются «3 в 1». Они удобно подходят для выполнения сварки различных типов металлов, чередования ответственных и неответственных конструкций, а также для проведения медленных, аккуратных швов или быстрых и производительных сварок. Среди универсальных моделей выделяется по качеству и популярности PICOMIG 185 D3 puls TKG.

Характеристики для выбора сварочного аппарата

После определения типа аппарата остается ознакомиться с основными характеристиками, и можно приступать к покупке:

1. Сила тока. Максимальная сила тока сварочного аппарата влияет на толщину свариваемого металла. Если предстоит выпол apresentaŕь сварку профильной трубы, листового металла или сетки толщиной не более 3 мм, будет достаточным модели мощностью в 150 А. Однако важно, чтобы аппарат на самом деле выдавал заявленные значения, иначе избежать недостаточного провара может быть сложно. Для более сложных задач подойдет инвертор на 200 А. Модели с током 250 А могут быть использованы для резки металла.
2. Напряжение холостого хода. Чем выше этот показатель, тем легче зажечь дугу. При значении 30 V зажигать дугу потребуется больше времени — необходимо постоянно стучать кончиком электрода о поверхность. Дуга зажигается быстрее при напряжении 60-90 V. После зажигания важно, чтобы напряжение снижалось до безопасного уровня.
3. Продолжительность работы. Обозначается как ПВ или ПН, указывается в процентах. Это число означает, сколько минут из десяти аппарат может работать непрерывно. Для дачных работ подойдет аппарат с ПВ 30-40%. Для мастерской лучше приобрести модель с ПВ 60-80%. Для производственных нужд рекомендуются аппараты с ПВ 100%.
4. Возможность работы при просадках. Когда на даче или в гараже напряжение электрической сети снижается, сварочные аппараты зачастую уходят в защиту и перестают работать. Другие могут функционировать при пониженном напряжении 140-160 V.
5. Влагозащищенность. Модели с защитой IP21 можно использовать только внутри помещений. Приборы с классом защиты IP23 выдерживают незначительный дождь во время работы на улице. С инверторами с защитой IP34 можно работать в специфических условиях (например, в шахтах, тоннелях с капающей водой, при устранении аварий на теплотрассах и так далее).
6. Вес. Аппараты весом 4-6 кг могут комплектоваться плечевым ремнем. Это значительно упрощает их переноску на новое место работы и использование на высоте (например, при сварке антенн или креплении козырьков, парапетов).
7. Разъемы. Для полуавтоматов различают обычные разъемы и Евро; последний вариант подходит для большего числа аппарата. Для TIG-горелки важен тип разъема управления, который колеблется от 2 до 7 пинов.

Важен также производитель сварочных аппаратов. Цены на китайские модели наиболее конкурентоспособны. Аппараты российского производства стоят немного дороже, но их сборка отличается более высоким качеством. Самая большая надежность и срок службы присущи инверторам и полуавтоматом, производимым в Германии, Италии и Франции.

Теперь ответим на некоторые вопросы о том, на что обращать внимание при выборе сварочного аппарата:

Нужно ли учитывать мощность кВт при выборе сварочного аппарата?

Да, обязательно! В бытовую розетку с сечением медного провода 1.5 мм² разрешается подключать только аппараты с мощностью до 3.9 кВт. Если проводка в розетке составляет 2.5 мм², можно использовать сварочные аппараты мощностью до 6 кВт.

Для выполнения сварки достаточно 140-150 А, если аппарат действительно выдает такие значения. Если планируется резка металла, лучше приобрести инвертор на 200-250 А.

Это зависит от целей работы. Например, для выполнения сварки на столе хватит 3.5 метра. Если требуется собирать крупные конструкции, такие как ворота или теплицы, лучше взять рукав длиной 5-8 метров.

Может ли высокочастотный поджиг ударить током сварщика?

Да, да, но это может произойти только если масса плохо подключена или теряет контакт с изделием. Удар может вызвать дискомфорт, но не представляет особой опасности.

Что произойдет, если слишком долго варить непрерывно на аппарате с ПВ 30%?

Сработает защита от перегрева, и аппарат отключится. Включить его вновь будет возможно только после остывания обмоток. Система не предназначена для объемных работ и может вызвать затруднения.

Виды сварочных аппаратов – тонкости выбора и особенности применения

Выбор качественного и недорогого сварочного аппарата не так прост, как может показаться на первый взгляд. Рынок переполнен предложениями, и не все виды сварочных аппаратов могут быть равнозначны. Каждое устройство имеет свои особенности, преимущества и недостатки. Не стоит поддаваться уговорам менеджеров-продавцов, лучше разобраться в устройстве и характеристиках сварочных аппаратов, чтобы выбрать наиболее подходящий для себя вариант.

Совсем недавно спрос на компактные безтрансформаторные сварочные аппараты был огромен. Некоторые виды ручных сварочных аппаратов производились кустарным способом, в то время как другие получались путем конвертации машины, предназначенной для оборонных нужд.

Сейчас рынок представлен огромным количеством товаров. Конструкции сварочных аппаратов стали значительно разнообразнее. Однако, это улучшение сделало модели более совершенныыми. Основой всех современных сварочных аппаратов остаются те же старые схемы, но с использованием новейшей элементной базы.

По видам сварочные аппараты можно разделить на несколько основных категорий:

• трансформаторные конструкции;
• инверторные схемы;
• сварочные аппараты, работающие на постоянном токе;
• устройства для работы в защитной газовой среде;
• устройства для точечной сварки;
• газосварочные агрегаты.

Все перечисленные аппараты предназначены для подключения к бытовой сети 220 В. Это основное ограничение при использовании всех бытовых моделей.

При выборе типа сварочного аппарата (за исключением газосварки) необходимо учитывать реальное состояние электросети. Современные модели на полупроводниковой базе могут функционировать на даче или в гараже, где напряжение сети может колебаться в пределах от 150 до 240 В. Более старые аппараты с трансформаторным преобразованием напряжения зачастую требуют переоборудования.

Трансформаторы

Это самая старая форма сварочных аппаратов, активно используемая уже более ста лет. Основой устройств является тяжелый и мощный трансформатор (весом до 20 кг) в пределах 5 кВт, который преобразует сетевое напряжение 220 В в рабочее переменное напряжение 50-60 В.

Для качественной сварки металл необходим трансформатор с определенной вольт-амперной характеристикой, чаще имеющей круто падающую форму. Обычный силовой трансформатор, снятый с промышленного оборудования, не подходит для сварочных работ.

Перед началом работ сварочный трансформатор настраивается на необходимые параметры, включая силу тока и интенсивность горения дуги. Удается достичь круто падающей характеристики, где напряжение значительно снижается с увеличением тока. Это обеспечивает равномерное выделение энергии, что исключает прожоги и непровары.

• простота конструкции, легкий ремонт;
• доступная цена;
• высокий сварочный ток — до 250 А;
• надежность.

Срок службы сварочного трансформатора, выполненного из качественного медного провода, составляет 20-25 лет.На практике, при строгом соблюдении правил эксплуатации, срок службы ограничивается лишь надежностью изоляции. Провода, выполненные из высококачественных материалов, способны служить до 30-40 лет без серьезных неисправностей.

• значительный вес;
• сложность настроек;
• ограниченная сфера применения;
• создание сильных помех в электрической сети.

Аппарат для точечной сварки

Из-за конструкции с выступающими клепками он выглядит иначе, чем традиционные сварочные аппараты. Сварочный аппарат предназначен для выполнения одной операции — соединения двух тонких листов стали в одной точке.

Принцип работы устройства прост:

• заготовки складываются в стопку и фиксируются с помощью струбцин с прокладками;
• выбирается место, где будет сварная точка;
• клещи подводятся к выбранному месту, сжимаются руками так, чтобы между электродами и сталью образовался надежный электрический контакт;
• разогретая током сталь переходит в пластичное состояние и создает сварную точку.

Клещи оставляются в сжатом состоянии. Аппарат работает от стандартной сети 220 В и не требует специальной защитной одежды, маски или присадок. Скорость работы составляет до 10 точек в минуту.