Зварювальні інвертори -апарати нового покоління
Зварювальний апарат- це дуже затребуваний інструмент як для городян, що мають дачну ділянку, так і для сільських мешканців. Розвиток техніки призвело до значного зменшення маси та габаритів сучасних зварювальних апаратів. Про характеристики сучаснихінверторних зварювальних апаратіві буде розказано у цій статті.
У минулі часи електрозварювальник змушений був тягати за собою на візку важкий і дуже габаритний зварювальний трансформатор. Тепер на зміну таким апаратам прийшли зварювальні інвертори з масою 7-10 кг та невеликими габаритами. Правда, слід зазначити, що «старий добрий» зварювальний трансформатор має ряд переваг він недорогий, простий у користуванні і має високу надійність. Це, звичайно, важливо для будівельних організацій, а от для звичайного жителя нашої країни, який користується зварюванням час від часу, громіздкий і габаритний апарат підходить не надто.
Подальшим розвитком зварювальних апаратів, після простого трансформатора, з допомогою якого зварювання виробляється змінному струмі, стали зварювальні випрямлячі. Вони дещо дорожчі за зварювальний трансформатор, проте вони легші і мають менші габарити, а головне — ними варити набагато зручніше, та й якість шва при цьому виходить краще. розвитку зварювальних випрямлячів. Як і зварювальному випрямлячі, зварювання за допомогою зварювального інвертора проводиться з використанням постійного струму. Однак при цьому для зменшення габаритів і маси приладу використовується спосіб подвійного перетворення електроенергії. Спочатку мережна напруга випрямляється, потім перетворюється на змінну напругунеобхідної величини підвищеної частоті (зазвичай 30- 40 кГц). Потім ця напруга підвищеної частоти перетворюється на постійний струм, за допомогою якого і проводиться зварювання. Виграш тут у двох моментах: відносно високочастотний трансформатор інвертора при тій же потужності що і звичайний трансформатор, що працює на частоті 50 Гц, має набагато менші габарити і масу; • використання керованого перетворювача напруги дозволяє зварювальному інвертору працювати при зниженій відносно номінальній напрузі в мережі 220 В /50 Гц.
Остання обставина дуже важлива, т.к. у сільській місцевості напруга в мережі майже завжди знижена. У схемотехніцізварювальних інверторіввикористовуються потужні МОП або IGBT транзистори. У сучасних інверторах використовують переважно транзистори IGBT, т.к. це дозволяє підняти робочу частоту інвертора до 70-90 кГц і тим самим ще більше зменшити масу і габарити трансформатора, що використовується в ньому.
Важлива перевага інвертора, перед зварювальним трансформатором або зварювальним випрямлячем (які, як правило, включають до лічильника електроенергії, оскільки вони сильно «навантажують» мережу живлення), — це те, що його можна включати в звичайну побутову розетку без побоювань спалити проводку.
Недоліки зварювальних інверторів:• чутливість до стрибків напруги в мережі живлення; • вони потребують захисту від пилу та вологи; • менш надійні, т.к. містять набагато більше різних електронних компонентів, ніж зварювальні випрямлячі і тим паче зварювальні трансфомотори; • коштують дорожче.
Але є у зварювального інвертора і одна дуже важлива позитивна якість - зварювальникові-новачкові навчитися варити на ньому простіше і ряд помилок він «прощає».
Елктроди для зварювання
Працюючи зі зварювальним інвертором потрібні менші струми дуги, ніж у інших випадках. При використанні в зварювальному інверторі струмів, вказаних на коробці з електродами (вони приведені для роботи зі зварювальним трансформатором) такими електродами можна не просто варити, а вже й різати метал.
Орієнтовні струми дуги під час роботи зі зварювальним інвертором становлять. • для електрода товщиною 2 мм – 30-50 А; • для електрода товщиною 3 мм – 60-90 А; • для електрода товщиною 4 мм – 80-1 60 А;
Зазначимо, що точне значення струму підбирається експериментально залежно від товщини деталей, досвіду звіряча, виду шва тощо.
Устаткування для зварювання
Для проведення зварювальних робіт наявності тільки зварювального інвертора та електродів недостатньо. Потрібні також: • зварювальна маска; • молоток-щітка для відбивання та видалення шлаку; • спецодяг.
У комплекті з більшістю зварювальних інверторів зварювальна маска поставляється разом зі зварювальними проводами (довжиною близько 2 м), які закінчуються електродотримачем і «крокодилом» для приєднання до деталі, що зварюється. Щоправда, ці «штатні» маски незручні — вони виготовлені з пластмаси і зовні нагадують сковороду з ручкою. Тобто. при роботі одна рука зварювальника буде зайнята тим, що триматиме маску, що вкрай незручно. Зрозуміло, набагато зручніше працювати в масці, що одягається на голову. Такі маски бувають або з затемненим склом, або зі склом «хамелеон» - вона коштує приблизно в 5 разів дорожче (близько 25-30 USD).
При роботі молоточком для відбивання шлаку необхідно використовувати маску або захисні окуляри, т.к. шлак часто відлітає в обличчя. Спецодяг повинен захищати шкіру зварювальника від ультрафіолету та бризок розплавленого металу. Її склад:брезентові рукавички, чоботи, спецівка.
Як правильно вибрати зварювальний інвертор?
На ринку представлені десятки моделей зварювальних інверторів з різними характеристиками та ціною. Однак, насправді, суттєвих відмінностей між цими апаратами небагато. Це викликано насамперед тим, що незалежно від торгової марки, під якою продається такий апарат, усі вони зроблені в Китаї або з китайських деталей.
Основні параметри зварювального інвертора:
Максимальний зварювальний струм.Це найважливіший параметр зварювального інвертора (СІ). Для використання в побуті максимального струму 160-200 А цілком достатньо.
Напруга «холостого ходу».Для гарного розпалювання дуги, що воно вище, тим краще. Як правило, воно знаходиться у передах 50-90 Ст.
Споживана потужність.Як правило, вона вказується в кВА, іноді в кВт. Зрозуміло, під час роботи на максимальному зварювальному струмі. Важливо звернути увагу на номінал запобіжника. Якщо виробник рекомендує використовувати запобіжник на струм 16-25 А - зварювальний інвертор можна включати в побутову електророзетку без небезпеки спалити електропроводку.
Безперервна тривалість роботи (НПР).Визначається як співвідношення часу роботи апарату до суми часу роботи та перерви. Тобто. якщо після 4 хв роботи зварювального інвертора повинен остигати 6 хв, то НПР = 4/(4+6) = 40%. Це означає, що й треба зробити тривале зварювання на максимальному зварювальному струмі, то апарат може цього дозволити, т.к. відключиться через перегрівання. Така ситуація виникає нечасто через неминучі технологічні перерви в процесі зварювання. Адже треба переходити до іншого місця зварювання, міняти електроди, оглядати шов, що вийшов, і т.д. і т.п. За цей часзварювальний інвертор встигає охолонути. Як правило, для спрацьовування теплового захисту треба «випалити» не менше 3-х електродів під час роботи на максимальному (для даного апарату) зварювальному струмі. Вочевидь, що з перегріву зварювального інвертора важливе значення має також температура навколишнього повітря - що вона вище, тим НПР буде нижче.
Ремонтопридатність.Як і будь-яка техніка зварювальний інвертор іноді виходять з ладу. Тому при покупці слід звернути увагу на те, чи є у Вашому населеному пункті чи неподалік сервісний центр фірми, зварювальний інвертор якої Ви вирішили придбати. Якщо сервісний центр віддалений від Вашого проживання, то, напевно, варто придбати більш просту модель зварювального інвертора, т.к. зробити його ремонт буде і простіше і дешевше
Ступінь захисту.Як правило, зварювальні інвертори мають клас захисту IP21 або IP23. У першому випадку це захист від дощових крапель, що вертикально падають, у другому - від косого дощу. Важливо пам'ятати, що з техніки безпеки проводити зварювальні роботи під час дощу не можна. Крім того, краплі вологи, що потрапляють усередину апарату, можуть вивести зварювальний інвертор з ладу. Зрозуміло, небезпечна для зварювального інвертора та пил, особливо металевий. Тому не варто різати «болгаркою» метал поблизу зварювального інвертора. Як і будь-яке інше електротехнічне обладнання, зварювальний інвертор слід періодично розбирати та продувати стисненим повітрям для видалення пилу та сміття.
Комплектність.У стандартний набір, крім самого зварювального інвертора входять зварювальні дроти, зварювальна маска, молоточок, ремінь та валізка для перенесення. Однак, як правило, і маска і молоточок додаються найдешевші і незручні для роботи. Після закінчення роботи зварювального інвертора требавимкнути з мережі вимикачем на його корпусі - просте висмикування вилки з розетки живлення може призвести до стрибка напруги, який може пошкодити зварювальний інвертор. При роботі зі зварювальним інвертором треба не забувати про одне - не слід відразу після завершення зварювання вимикати зварювальний інвертор з мережі живлення. Краще дати йому трохи попрацювати на холостому ходу, щоб вбудований вентилятор охолодив апарат.
Спеціальні функції зварювального інвертора
Зварювання інших металів.Основне призначення зварювального апарату - зварювання виробів із сталі. Але, при використанні відповідних електродів, ряд зварювальних інверторів можуть варити крім сталі також нержавіючу сталь, чавун і навіть кольорові метали. Однак для роботи з кольоровими металами потрібне додаткове обладнання та досвід у проведенні таких робіт.
Можливість роботи від автономної міні-електростанції.Більшість зварювальних інверторів можуть працювати від переносних електрогенераторів потужністю 5 кВА і вище, проте треба уточнювати це за інструкцією до зварювального інвертора.
Полегшення процесу зварювання.Це відбувається, якщо зварювальний інвертор підтримує такі функції: •anti-sticking- відбувається зниження струму дуги при залипанні електрода, що полегшує його відрив; •hot start- відбувається підвищення початкового струму дуги для полегшення її розпалювання; •arc force- якщо електрод дуже швидко наближається до деталі, то струм дуги збільшується для попередження залипання електрода.
Зазначені вище функції, тією чи іншою мірою, є практично у всіх моделях сучасних зварювальних інверторів. Однак у дорожчих моделях вони реалізовані так, щоб зварювальникові працювати було комфортніше.