Как выбрать сварочный аппарат для дома: типы и характеристики

Подписаться

Содержание:

Сварочный аппарат – достаточно востребованное не только в промышленности, но и в бытовых условиях оборудование. Установить забор, приварить петли на ворота, соединить арматуру для фундамента, заварить протекающую трубу, сделать решетку на окно или соорудить мангал – для решения множества бытовых проблем потребуется сварочный аппарат. Подтверждение востребованности сварочников – широчайший выбор моделей, которые сегодня представлены на рынке. Как выбрать сварочный аппарат для дома – вопрос, требующий комплексного изучения, ведь вещь приобретается раз и надолго.

Рис. 1. Сварочный аппарат – незаменим в быту

Рис. 1. Сварочный аппарат – незаменим в быту

Как выбрать сварочный аппарат для дома: определяемся с типом

По своим конструктивным особенностям сварочные аппараты делятся на три типа: трансформаторные, инверторные и выпрямительные.

Сварочный трансформатор

Настоящая «классика», на сегодняшний день – наиболее распространенный вид сварочных агрегатов. Конечно, в прошлом остались самодельные образцы – огромные и тяжеленные, собранные в домашних условиях из огромных трансформаторов. Современные модели стали менее габаратными, сохранив при этом простоту конструкции, надежность и неприхотливость. Электрическая энергия преобразовывается при помощи силового трансформатора, во всех отношениях – очень солидного, работающего на стандартной для бытовой сети частоте – 50 Гц.

Рис.2. «Классика» сварочного дела

Рис.2. «Классика» сварочного дела

Подготовка тока происходит в составном сердечнике путем механического регулирования магнитного потока. На первичную обмотку от сети подается ток, намагничивающий сердечник, после чего во вторичной обмотке возникает переменный ток, имеющий пониженное напряжение (50-90 В вместо исходных 220) и возросшую (100-200 А) силу, которой достаточно для образования сварочной дуги. Сила тока напрямую зависит от количества витков во вторичной обмотке – чем их количество будет ниже, тем ниже, соответственно, будет и напряжение, а сила тока – больше. В сварочных трансформаторах сила тока может регулироваться, то исключительно механическим путем, за счет перемещения на сердечнике вторичной обмотки (приближение обмотки увеличивает силовые характеристики).

Рис. 3. Современный сварочный трансформатор

Рис. 3. Современный сварочный трансформатор

Явные преимущества сварочных трансформаторов:

  • низкая стоимость – инверторные сварочники с аналогичными характеристиками обойдутся в 2-3 раза дороже
  • простота конструкции
  • надежность
  • ремонтнопригодность в бытовых условиях
  • неприхотливость
  • работа при низких (отрицательных) температурах

Недостатки:

  • значительные габариты и солидный вес – чтобы целый день поносить такой аппарат, потребуется приложить достаточно усилий
  • невысокое качество шва вызвано работой на переменном токе
  • первоначально, без опыта, тяжело удерживать дугу
  • не больше (в районе 80%) КПД, большое потребление электроэнергии
  • нельзя проводить подключение к внутридомовой сети

В итоге – то, что принято называть «рабочей лошадкой», дешево и достаточно качественно, особенно, если не требуется высокое качество сварочного шва и работать предстоит в одном месте.

Сварочный выпрямитель

Логическое развитие «классического» трансформаторного сварочника, который позволил нивелировать некоторые недостатки, сохранив при этом практически неизменной конструкцию. В сварочном выпрямителе сетевой ток сохраняет свою частоту, он аналогично индуцирует на вторичной обмотке пониженное напряжение с высокой силой тока. Но после понижения напряжения ток пропускают через блок селеновых или кремниевых выпрямителей (это полупроводниковые вентили, способные пропускать ток исключительно в одном направлении). В результате – на электрод подается уже постоянный ток, как следствие – стабильная и устойчивая электрическая дуга, без существенных прерываний и скачков.

Рис. 4. Схема сварочного выпрямителя

Рис. 4. Схема сварочного выпрямителя

У сварочных выпрямителей в итоге конструкция получилась сложнее, а наличие электронной части (полупроводниковые вентили) требует организации принудительного охлаждения – установки вентиляторов. Для улучшения характеристик выпрямленного тока в сварочных выпрямителях устанавливают дополнительные дроссели – они фильтруют и сглаживают ток. Кроме того, аппараты такого типа могут дополнительно комплектоваться пускорегулирующей, измерительной и защитной аппаратурой. В этих аппаратах очень важно добиться токовой и температурной стабильности, поэтому в них устанавливаются плавкие предохранители, ветровые реле, термостаты, автоматы.

Рис. 5. Сварочный выпрямитель

Рис. 5. Сварочный выпрямитель

Преимущества сварочных выпрямителей:

  • сварной шов высокого качества
  • легко поддерживается дуга – на таком аппарате будет просто работать новичкам
  • присадочный материал практически не разбрызгивается
  • меньший вес и более компактные размеры, если сравнивать со сварочным трансформатором
  • возможность сваривания цветных металлов, теплоустойчивой стали и чугуна
  • значительная глубина плавления

Недостатки:

  • по цене приближается к инверторным аппаратам
  • необходимость постоянно контролировать состояние и исправность системы охлаждения
  • проблемы с подключением к бытовой сети
  • сложность конструкции снижает надежность, увеличивая вероятность отказов (прежде всего – электронная часть)
  • КПД ниже, чем у инвертора

Наиболее полно все достоинства сварочных выпрямителей раскрываются при работе с трехфазным напряжением – в этом случае сварочный ток имеет самые рациональные функциональные характеристики.

Инверторные сварочные аппараты

Это самые перспективные и молодые сварочные агрегаты, серийный выпуск которых был начат только в 80-х годах прошлого столетия. В выпрямителях с транзисторным инвертором (более точное и полное название) сварочный ток несколько раз существенно изменяет свои характеристики. Первоначально его выпрямляют, пропуская его через полупроводник, затем он, проходя через специальный фильтр, дополнительно сглаживается. Полученный постоянный ток вновь преобразуется в переменный, только теперь его частота вместо стандартных 50 Гц достигает десятков килогерц. После проведения частотного инвертирования высокочастотный ток поступает на миниатюрный трансформатор, на котором происходит понижение напряжение и, соответственно, увеличивается сила тока. И уже после этого ток поступает на высокочастотный фильтр, а затем – на выпрямитель, в результате на электроды, для получения дуги, поступает вновь постоянный ток.

Рис. 6. Схема работы инверторного сварочного аппарата

Рис. 6. Схема работы инверторного сварочного аппарата

За счет преобразования частоты тока (50 Гц – постоянный ток – высокочастотный ток – постоянный ток) удалось минимизировать аппарат, который существенно по весу и габаритам превосходит прочие виды сварочников. Но это – далеко не главное преимущество инверторных сварочных аппаратов:

Рис. 7. Инверторный сварочник

Рис. 7. Инверторный сварочник

Преймущества:

  • высокий КПД – потребляемая из источника энергия расходуется «с пользой» на 85-95%, потери энергии н операции, напрямую не связанную со свариванием – минимальные, очень экономичный процесс
  • повышенная электробезопасность
  • инвертор можно запитывать от стандартной бытовой розетки без проблем для домашней сети
  • широта диапазона регулирования силы тока – в некоторых моделях она составляет от 2 до 165 А. Это позволяет задействовать различные типы электродов, включая сверхтонкие, а значит – для каждого типа металла подобрать оптимальный режим сваривания
  • плавное регулирование значений напряжения и тока
  • микропроцессоры и управляющие схемы контролируют весь режим работы, благодаря чему дуга легко поджигается и стабильно держится
  • наличие встроенной защиты от нестабильности (перепадов) напряжения
  • высококачественный шов во всех пространственных направлениях
  • возможность соединения трудносвариваемых материалов

Рис. 8. Компактность – отличительная черта инвертора

Рис. 8. Компактность – отличительная черта инвертора

Весомых недостатков – всего четыре, но все они немаловажны при выборе типа сварочного аппарата:

  • высокая стоимость – в разы превышает сварочный трансформатор
  • необходимость защиты агрегата от попадания внутрь пыли (особенно – мелкой металлической стружки, образующейся при работе болгаркой), которая работающими кулерами (вентиляторами охлаждения) затягивается внутрь. В условиях производства или стройплощадки требуется регулярный демонтаж корпуса и продувка (протирание мягкой щеткой) элементов аппарата
  • чувствительность к низким температурам и влаге. Некоторые модели вообще не рассчитаны на работу при отрицательных температурах – срабатывает защита и агрегат отключается. Кроме того, есть определенные требования к хранению – холодный неотапливаемый гараж, к примеру, не подходит категорически, температура в помещении должна быть строго положительной
  • дороговизна ремонта – пренебрежение правилами эксплуатации вызывает практически гарантированный отказ блока с силовыми транзисторами (IGBT). Его ремонт (замена) по стоимости равен половине (как минимум - треть) стоимости нового сварочника.

Вывод

Работать с инверторным сварочным аппаратом просто и удобно, его легко носить, хорошее быстродействие и отличное качество сварочного шва, скромный вес и габариты. Но за обилие электроники и автоматизацию, которая создает функциональные преимущества, придется расплачиваться – с одной стороны, высокой стоимостью, с другой – сложностями в эксплуатации.

Как выбрать сварочный аппарат для дома: определяемся с характеристиками

Теперь подробнее остановимся на характеристиках сварочных аппаратов.

Мощность – в техописаниях и паспортах часто указывают максимальную потребляемую мощность, которую должен иметь источник питания, от которого запитывается сварка – это значение соответствует пиковым (максимальным) нагрузкам на сеть. Оно может указываться в кВт (активная мощность) или кВа (полная мощность), при этом второе значение обычно больше из-за использования при расчетах поправочного коэффициента. Зная потребление, пользователь может проверить, насколько корректным будет подключение. Некоторые производители, чтобы совсем упростить жизнь владельца сварочного аппарата, в техописании указывают значение тока, на который должен быть рассчитан аппарат защиты, чтобы при работе сварочника не блокировалась цепь.

Даже если конструкция аппарата позволяет эксплуатировать его при низком напряжении в сети, его производительность в таких условиях будет очень низкой. Именно поэтому рекомендуется иметь запас по мощности источника питания - пределах 30%. Кроме того, регулярная эксплуатация агрегата с нагрузками, близкими к предельным, существенно снижают ресурс аппарата.

Рабочая мощность (сила) сварочника определяют исходя из силы тока, которую он может выдать. Исходя из этого показателя можно определить и максимальную толщину металла, который он способен сварить и, соответственно, максимальный диаметр для используемых электродов. Принято считать, что профессиональный агрегат рассчитан на работу с 300 и больше ампер, для общестроительных и бытовых работ можно ограничиться показателем в 200-250А (в практическом аспекте - такой ток позволяет сваривать металл с толщиной до 6 мм и работать электродом «четверкой»). Но делая скидку на стабильную нестабильность характеристик сети, правильно будет подбирать аппарат с «запасом», к примеру, планируя в основном варить электродом- «тройкой», стоит приобрести аппарат под электрод- «четверку».

При работе часто придется согласовывать силовые характеристики, учитывая условия работы, поэтому сварочный агрегат, который позволяет регулировать диапазон мощностей будет функциональнее, и потому выглядит предпочтительнее, чем аппарат с фиксированной мощностью. В этом плане инверторные агрегаты намного превосходят своих конкурентов – некоторые образцы позволяют регулировать ток в пределах 5-165А, позволяя работать на очень низких токах.

Сварка других металлов. Современные аппараты, при наличии соответствующих электродов, могут варить нержавейку и чугун. Некоторые модели, кроме обычной ручной ММА (дуговой) сварки, могут поддерживать и аргонно-дуговую сварку (TIG), а значит – могут сваривать цветные металлы. Но для того, чтобы работать «аргоном» (точнее говоря, использовать для сварки вольфрамовый тугоплавкий электрод) потребуется докупить специальное дополнительное оборудование. Но для начинающих и тех, кто рассчитывает проводить несложные сварочные работы в быту такие затраты (как на сам аппарат, так и дополнительное оснащение) будут совершенно неоправданны. Все же работа «аргоном» - это уже удел профи.

Рис. 9. Сварка чугуна

Рис. 9. Сварка чугуна

Защита от влаги и пыли. По большому счету, согласно требований безопасности, проводить сварочные работы под проливным дождем запрещено категорически. Именно поэтому большинство аппаратов имеют класс защиты IP21 – от отвесных одиночных дождевых капель и крупных частиц. Гораздо реже встречаются аппараты класса IP23, защищенные от косого дождя. Но лучше не экспериментировать – при попадании влаги внутрь аппарата инвертор практически всегда выходит из строя. Трансформаторные аппараты в этом отношении надежнее, но при этом гораздо выше риск получить электрический шок. Все выше сказанное относится и к пыли – инверторные аппараты очень чувствительны к её накоплению внутри корпуса, особенно – металлической пыли. Поэтому работать «болгаркой» стоит подальше от включенного инвертора. Рекомендовано периодически снимать корпус и «продувать» воздухом внутренности аппарата.

Рис. 10 Условия для работы могут быть самыми неблагоприятными

Рис. 10 Условия для работы могут быть самыми неблагоприятными

Дополнительные функции. Возможны только у инверторных сварочных аппаратов. Уже само их наличие говорит о том, что перед вами – высококлассный, современный, пусть и несколько дорогой, образец, в котором производитель позаботился об удобстве работы будущего пользователя:

  • Hot Start (горячий старт) – повышенный начальный ток легко поджигает сварочную дугу в начале работы
  • Arc Force (форсирование дуги) – сварочный ток быстро нарастает, если приблизить электрод с привариваемой детали слишком быстро
  • Anti-Stick (антиприлипание на выключение) – если электрод залип, тут же понижает сварочный ток, чтобы дать возможность беспрепятственно провести отрыв

Работа от бензогенератора. Важная функция, если предстоят работы на начальном этапе строительства, когда промышленная электросеть еще может быть не подведена к участку. Большинство инверторных аппаратов адаптированы для работы с бытовыми электрогенераторами, чья мощность не меньше 5 кВа. У сварочных выпрямителей и тем более у трансформаторных такая возможность встречается значительно реже. Так что перед покупкой обязательно стоит уточнить этот момент, ознакомившись с инструкцией.

Кузовные работы. Здесь потребуются маленькие электроды и небольшой ток, так что выбор однозначно за инверторным образцом. Если планируете заниматься авторемонтом профессионально (ну или хотя бы серьезно), то стоит приобрести сварочный полуавтомат.

Комплектация. Стандартный для сварочных аппаратов комплект поставки – это 2 сварочных кабеля (длина – не больше 2 м), имеющие разъем «крокодил», чтобы крепиться к свариваемой детали, держак (электродержатель), которым, собственно, и проводится работа. А так же быстросъемные разъемы, которыми кабеля крепятся к аппарату. А вот наличие маски – элемент совсем необязательный, если предстоит длительная работа, то лучше покупать её отдельно. Гораздо интереснее, если в комплекте будет чемоданчик (коробка) для переноски и хранения аппарата – это часто встречается у инверторных аппаратов. Кроме того, для удобства работы, к ним могут поставляться ремни (тогда можно работать, повесив аппарат через плечо) или специальные ручки для удобства переноски.

Рис.11 Комплектация сварочного аппарата

Рис.11 Комплектация сварочного аппарата

Продолжительность включения – обычно в техописании обозначается сокращенно – ПВ. Длительная непрерывная работа на высоких токах приводит к тому, что сварочный аппарат перегревается и может отключиться. При этом включиться снова он может только после достаточного остывания. Пример – если в инструкции указано «ПВ=30 %», то это значит, что удерживать дугу при максимальном токе аппарат реально может из 10 минут только 3 минуты – оставшееся время ему потребуется для остывания («отдыха» от нагрузок). В реальности при работе на максимальном токе, если попытаться сжечь подряд, без остановки несколько электродов, то аппарат (особенно инверторный) отключится для остывания на несколько минут. На самом деле, этот показатель – далеко не определяющий, на практике, при бытовой эксплуатации сварки, очень редко возникают моменты, когда приходится варить действительно долго.

Как показывает опыт, чтобы сработала защита от перегрева, придется спалить, как минимум, 2-3 толстых электрода – ситуация, в реальной эксплуатации встречающаяся чрезвычайно редко. Приходится менять электроды, проверять шов, прикидывать дальнейшую работу, менять место проведения сварки – за время этих вынужденных технологических перерывов аппарат успевает несколько остыть.

Есть еще один существенный момент, влияющий на продолжительность включения – окружающая температура. Чем она выше, тем, естественно, ПВ будет меньше. Но здесь есть один важный нюанс. Производители недорогих (в подавляющем большинстве - китайских) сварочных аппаратов, для того, чтобы улучшить паспортные данные, приводят значение ПВ, определенное при температуре 20-25 градусов. А вот согласно методике, по которой ПЫ определяют европейские производители, «нормальной» температурой принято считать 40 °С. Именно поэтому зачастую так получается, что недорогая китайская «сварка» имеет показатели по продолжительности включения лучше, чем известной европейской фирмы. В реальности же получается так, что «европеец» при равных условиях с «китайцем» способен непрерывно работать гораздо дольше, выдерживая более интенсивные нагрузки.

Ограничения по температуре. Исходя из климатических условий, ручная сварка может понадобится в диапазоне температур от -40 и до +40°С . И хотя для средних широт такие показатели – пиковые, в последние годы они все чаще проявляют себя. Вот только совсем далеко не все сварочные аппараты готовы спокойно запуститься и стабильно отработать, как только температура уходит ниже нуля. Особенно капризны и непредсказуемы в этом отношении инверторы – даже при небольших «минусах» срабатывает сигнализатор перегрузки и сварочник выключается. Наименее прихотливы – трансформаторные, они легко переносят даже значительный минус. Поэтому стоит внимательно ознакомиться с техдокументацией, где должны указываться температурные ограничения – особенно, если предстоит много работать круглый год и на открытом воздухе.

Напряжение холостого хода – может обозначаться в техдокументации как НХХ или Uх.х. Важная характеристика, определяющая способность аппарата к первоначальному и повторному поджигу электрической дуги, а так же возможность к поддержанию её горения. Первоначально, для возбуждения дуги, значение напряжение должно как минимум в 1,5-2 раза превышать напряжение, необходимое для стабильного горения (на «рабочем этапе») электрической дуги. ГОСТ ограничивает значение напряжения холостого хода для аппаратов, запитывающихся переменным током - в пределах 80В, для сварочников на постоянном токе – 90 В. Общепринято, что чем больше этот показатель – тем лучше. Хотя во многих сварочных аппаратах уже имеются различные системы, которые облегчают запуск без особого повышения значения начального напряжения. На практике, 65 В для напряжения холостого хода – это уже очень хорошо.

Решая вопрос, как выбрать сварочный аппарат для дома, немаловажно учесть и внешние факторы. Если к дому (месту) работы подведена стандартная двухфазная электросеть, то врядли стоит покупать сварочник с возможностью трехфазного запитывания. Если агрегату предстоит работать в основном в сельской местности и это будет в основном «домашний» аппарат, то учитывая нестабильность сети, предпочтение стоит отдать сварочному трансформатору.

[ВИДЕО] Вопросы выбора сварочного аппарата для дома:

+
1
-
10 Сентября 2014, 14:23