Sadržaj članka
- Zavarivački transformator
- Ispravljački ispravljač
- Generator za zavarivanje
- Pretvarač za zavarivanje
- Poluautomatsko zavarivanje
- Uradi sam zavarivanje
- Kako odabrati stroj za zavarivanje
U ovom članku: vrste zavarivačkih strojeva, njihovo načelo rada, karakteristike, GOST-ovi; trošak zavarivačkih strojeva; kako napraviti stroj za zavarivanje vlastitim rukama; Kriteriji za odabir stroja za zavarivanje.
Među svim građevinskim uređajima, aparat za zavarivanje zauzima posebno mjesto, makar samo zato što niti jedno gradilište ne može bez njega – jednostavno nema drugog načina za pouzdano povezivanje metalnih konstrukcija i cijevi. Što bi moglo zamijeniti zavareni spoj? Pričvršćivanje sidrom, vijcima ili zakovicama, spajanje cijevi stezaljkama – sve ove i slične metode pružaju privremeno rješenje problema ili nisu primjenjive iz više razloga. Strojevi za zavarivanje su različitih izvedbi i vrsta – transformatori, ispravljači, pretvarači, generatori, poluautomatski uređaji – ovaj će vam članak pomoći da razumijete ovu raznolikost..
Zavarivački transformator
Njegova je zadaća spustiti napon iz električne mreže na potrebnu razinu (ispod 141 V) i prilagoditi zavarivačku struju željenim vrijednostima.
Dizajn bilo kojeg transformatora mora biti u skladu s GOST 95-77, uključuje čelični magnetski krug (jezgru) i dva namota izolirano – primarno (spojeno na mrežu) i sekundarno (spojeno na držač elektrode i predmet za zavarivanje). U transformatorima popularne serije TDM, primarno navijanje je čvrsto spojeno na jezgru, zavojnice sekundarnog namotaja uklanjaju se iz primarnih zavojnica (postoje dva za svako navijanje) na određenoj udaljenosti. Arc za paljenje zahtijeva napon na sekundarnom namotu u rasponu od 55-60 V, za većinu elektroda koje se koriste u ručnom zavarivanju dovoljno je 50 V.
Okretanjem vijka gumbom, zavojnice sekundarnog namotaja spojene na jezgru pomiču se vertikalno – struja zavarivanja podešava se na potrebne parametre. Kada se namoti približe (ručka se okreće u smjeru kazaljke na satu), induktivni otpor i magnetski tok propuštanja smanjuju se struja zavarivanja, a njegovo smanjenje postiže se obrnutim okretanjem. Raspon podešavanja struje zavarivanja: s paralelnim spajanjem zavojnica u oba namota – 65-460 A, s serijskim priključkom – 40-180 A. Ručica na poklopcu transformatora dizajnirana je za prebacivanje strujnih raspona.
Što se događa u zavarivačkom transformatoru kada je spojen na izmjeničnu mrežu? Protok izmjenične struje u primarni namot uzrokuje magnetizaciju jezgre. Prolazeći kroz sekundarno navijanje, magnetski tok jezgre uzrokuje u njemu izmjeničnu struju nižeg napona od one koja se napaja u primarnom namotu. Što je više okretaja na sekundarnom namotu, napon će biti veći, a manje – napon će biti niži.
Vrijednost struje zavarivanja regulira se pomoću kontrolirane induktivne reaktancije koja mijenja magnetski curenje. Postoje dva načina za promjenu struje zavarivanja: pomični zavojnice (kao kod TDM transformatora), magnetski shunts ili regulacija skretanja (koraka); dodavanje reaktivne zavojnice dizajnu transformatora. Izbor metode upravljanja ovisi o magnetskoj disipaciji u ovom transformatoru: s povećanom disipacijom koristi se prva metoda upravljanja; u normalnom – drugom.
Učinkovitost zavarivačkih transformatora je mala – rijetko prelazi 80% barijeru, njihova težina je impresivna. Pri zavarivanju ovom opremom teško je postići visokokvalitetni šav, osim ako se ne koriste posebne stabilizirajuće elektrode koje mogu poboljšati zavarni šav. Međutim, nedostaci zavarivačkih transformatora nadoknađuju se niskom cijenom (od 6000 rubalja) i njihovom nepretencioznošću.
Ispravljački ispravljač
Za ovaj stroj potrebna je jednosmerna veza. Dizajn ispravljača uključuje blok ventila, transformator i prigušnicu (u nekim modelima) – performanse u skladu s GOST 13821-77. Najrašireniji su višefazni ispravljači – njihove su dimenzije mnogo manje od dimenzija transformatora, pa se lakše koriste u zavarivanju. Ventili u dizajnu ispravljača mogu biti silikonski ili selenski – prva vrsta je manja, ali zahtijeva dodatno hlađenje. Učinkovitost selenskih ventila je manja, ali otporniji su na preopterećenja od silicijuma.
Podešavanje struje zavarivanja u ispravljaču vrši se na tri načina: povećanjem / smanjenjem udaljenosti između namota; pomoću satura za gas; namota transformatora, podijeljeni u odjeljke. Strujni krugovi prema kojima su sastavljeni ispravljači za zavarivanje su trofazni most i jednofazni most s ispravljanjem punog vala. Montaža prema prvoj shemi je češća, jer ispravljač ugrađen na nju sadrži manji broj ventila u konstrukciji – dok se zavarivajući luk gori sve stabilnije.
Ispravljač za zavarivanje izuzetno je nestabilan za pregrijavanje – potrebno je stalno pratiti zdravlje ventilatora ventilatora, jer će u protivnom stroj za zavarivanje izgorjeti. Cijena ispravljača za zavarivanje – od 12 000 rubalja.
Generator za zavarivanje
Sastoji se od dva glavna elementa – generatora istosmjerne struje i asinkronog motora, instaliranog u jednom kućištu (armatura generatora i rotor motora su instalirani na zajedničkoj osovini). Tehnički zahtjevi za dizajn generatora za zavarivanje dati su u GOST 304-82.
Generatori za zavarivanje stvaraju se prema nekoliko shema, među kojima su dva najpopularnija. Prvo – namatanje uzbude je neovisno, demagnetizacija se događa putem serijskog namotaja. Napajanje takvog generatora provodi se kroz ispravljač sa selenskim ventilima iz mreže izmjenične struje – stvara se magnetski tok koji inducira napon na četkama generatora, što uzrokuje uzbuđivanje luka. Promjenom (prebacivanjem) broja okretaja na serijskom namotu, aparat za zavarivanje prilagođava struju zavarivanja traženim karakteristikama.
Drugi najpopularniji krug generatora za zavarivanje – uzbudno je namotavanje paralelno, namatanje demagnetizacije je serijsko. Za magnetske stupove takvih generatora potreban je feromagnetski čelik – oni moraju imati zaostali magnetizam. Kao izvor energije koristi se benzinski (dizel) motor.
Generatori za zavarivanje s obzirom na svoje karakteristike daleko su od idealnih – skupi su (prosječna cijena – od 50 000 rubalja), imaju složen dizajn, njihova učinkovitost je mala (0,7), velika potrošnja energije (5 kW / h po kg rastaljenog metala). Međutim, na terenu ne možete bez njih – samo benzinski (dizelski) zavarivački generatori osigurat će paljenje i stabilnost luka u odsustvu elektroenergetske mreže..
Pretvarač za zavarivanje
Ova jedinica za zavarivanje izgrađena je na tranzistorskim električnim krugovima. GOST za uređaj i radne parametre invertera za zavarivanje u Rusiji nije razvijen – svaki proizvođač razvija vlastite tehničke specifikacije (tehničke uvjete). Princip njegovog rada je sljedeći: izmjenična struja iz mreže ulazi u ispravljač (pretvara se u istosmjernu struju), zatim u modul napajanja, gdje istosmjerna struja opet postaje naizmjenična, ali s većom frekvencijom. Sljedeća faza je visokofrekventni transformator, odakle se ispravljeni napon usmjerava na luk za zavarivanje.
Dizajn zavarivačnog pretvarača razlikuje se od uređaja za zavarivanje transformatora i ispravljača – nema transformator snage. Njezin rad zasnovan je na inverziji napona (fazni pomak) – pojačanje struje vrši se u kaskadi i kontrolira mikroprocesor. Rezultirajuća struja zavarivanja ima gotovo idealnu vrijednost, što kvalitativno utječe na rad zavarivanja. Električni blokovi energetskih krugova zavarivačkih pretvarača ugrađeni su na MOSFET (MOS – metal / oksid / poluvodič) ili IGBT (bipolarni tranzistor, izolirana vrata).
Prednosti invertera za zavarivanje: mala težina (ne više od 10 kg) i dimenzije; visoka učinkovitost – 85-90%; mikroprocesor nadgleda najmanje promjene napona i struje (lijepljenje elektrode tijekom zavarivanja je potpuno isključeno); “Fino” podešavanje struje zavarivanja u širokom rasponu.
Nedostaci: velika osjetljivost na prašinu, preopterećenje zavarivanjem (na primjer, pokušaji rezanja metala impresivne debljine), visoki trošak – od 9.000 rubalja.
Poluautomatsko zavarivanje
Izvodi se prema uvjetima GOST 18130-79. Sastoji se od izvora energije (obično inverter ili ispravljač za zavarivanje), upravljačke jedinice, dovodnog mehanizma i same žice za zavarivanje (d od 0,6 do 2,0 mm), cilindra s aktivnim plinom (ugljični dioksid – MAG-zavarivanje ili argona – MIG- zavarivanje). Za rad na ovom aparatu za zavarivanje ne koristi se držač elektroda (poput samih elektroda) – ovdje je radni alat baklja kroz koju se žica napaja. Usput, o žici za zavarivanje poluautomatskih uređaja – koriste se nehrđajuće, čelične žice, fluks i aluminijske žice (bolje je ako s iscrpljenjem). Flux žica je također izrađena od čelika, ali s njom se može zavarivati bez stvaranja zaštitne atmosfere.
Dobava zaštitnog plina u objekt zavara omogućuje istiskivanje kisika, sprječavajući ga da oksidira zavarivanje, uvelike poboljšavajući karakteristike zavarivanja.
Prednosti poluautomatskog aparata za zavarivanje: postizanje jakog zavarenog šava duljine do nekoliko metara, lako i sigurno zavarivanje tankih metala (bilo koje vrste čeličnih i aluminijskih legura). Upravljačka jedinica omogućuje vam spremanje unaprijed postavljenih načina zavarivanja s naknadnim aktiviranjem.
Nedostaci: potreba za glomaznim plinskim cilindrima, velika potrošnja skupog inertnog plina (za MIG zavarivanje u prosjeku će biti potreban protok argona od 9 l / min).
Prosječni trošak poluautomatskog aparata za zavarivanje je 11.000 rubalja. (220 V) i 20 000 rubalja. (380 V).
Uradi sam zavarivanje
Dizajn većine domaćih aparata za zavarivanje zahtijeva određene vještine i specifične materijale kako bi ih stvorio. U međuvremenu, najjednostavniji uređaj za zavarivanje u svakodnevnom životu može se organizirati bez poznavanja elektrotehnike – potrebne su vam samo obične automobilske baterije (isto će se koristiti i rabljene).
Dakle, četiri 12-voltne baterije ili dvije 24-voltne one se spajaju serijski električnim kablovima s krokodilskim kopčama, kabel s držačem elektroda za zavarivanje je spojen na “-” ekstremne baterije, “+” druge ekstremne baterije spojen je kablom i stezaljkom na radni komad … To je to – jednostavno i učinkovito! Takav stroj za zavarivanje ima nekoliko prednosti: glatki šav za zavarivanje (nema naprezanja napona), neovisnost od mreže tijekom postupka zavarivanja. Konačno, nakon završetka zavarivanja, baterije se mogu koristiti prema predviđenoj namjeni – za elektrodu od 3 mm potrebna je struja od 90-120 A, tj. ne zahtijeva čak 60% standardnog opterećenja baterije.
Za trajnu upotrebu aparata za zavarivanje iz baterija trebat će vam 54-voltni punjač (ako postoje četiri baterije) i struja punjenja od 5 A (ako je kapacitet baterije 55 Ah. Ljeti koristite domaći aparat za zavarivanje iz baterija, a u kante za baterije trebate povremeno dodavati destiliranu vodu (ne tapkajte) !) – razina će se smanjiti zbog isparavanja. Kada koristite baterije bez održavanja, nije potrebno ništa poduzeti.
Kako odabrati stroj za zavarivanje
Prije svega, ne oslanjajte se na impresivnu težinu predloženog uređaja. Suvremeni strojevi za zavarivanje imaju dva do tri puta manju težinu u odnosu na “teške” transformatore. Kilogrami koji čine težinu aparata za zavarivanje posebno su uočljivi s čestim premještanjem s jednog predmeta na drugi – ako je takvo kretanje pretpostavljeno, tada biste trebali odabrati najlakši uređaj za zavarivanje.
Iz koje će se mreže napajati uređaj? U proizvodnji, najčešće je to 380 V, u svakodnevnom životu – 220 V. Treba odmah napomenuti da ako je napon u mreži nagli, tada je bolje odabrati pretvarač za zavarivanje, jer bilo koji drugi aparat za zavarivanje će jednostavno izgorjeti.
Koji će metal biti zavaren? Za obojene metale ili lijevano željezo potreban je ispravljač ili generator za zavarivanje, jer zahtijeva konstantnu struju. Za zavarivanje na tankom metalu kućišta automobila bolji je poluautomatski uređaj. Zavarivanje željeznih metala prihvatljivo je jednostavnim transformatorom za zavarivanje.
Prilikom odabira određenog modela obratite pažnju na to koliko dugo ovaj uređaj može raditi bez prijetnje pregrijavanja – u putovnici će ti podaci biti označeni kraticom “PV” (trajanje uključivanja) ili “PVR” (trajanje rada). U Rusiji i ZND standard je 5 minuta, u Europi – 10 minuta. Oni. vrijednost putovnice “PV” od 20% za domaći aparat za zavarivanje znači da s njim možete raditi 5 x 20% = 1 minuta, nakon čega uređaju treba četverominutna pauza; za uvezene robe, istih 20% znači 10 x 20% = 2 minute rada i 8 minuta “odmora”. Što je niža struja zavarivanja, veća je i vrijednost “PV” (manje stroja se pregrijava) i obrnuto. Optimalna vrijednost bit će “PV” 15-20% (kod kuće), 60% (na poslu).
Izlazni parametri aparata za zavarivanje – veći napon i izlazna struja, metal je deblji s kojim može raditi. S druge strane, pri visokim parametrima namotaji aparata se zagrijavaju brže, tj. ugrađeni termostat će se brže isključiti, pa će biti manje stvarnih radnih ciklusa i više zastoja. Točno će se ovdje zaustaviti na uređaju s izlaznim parametrima koji prelaze zahtijevanu za 30%.
Koji su najčešći tipovi aparata za zavarivanje i kako se razlikuju po svojim karakteristikama i funkcijama?