Разновидности и правила выбора сварочных аппаратов

Сваривание справедливо считается одним из наиболее надежных способов соединения между собой двух металлических деталей. При этом сварочное оборудование представляет собой огромный класс техники, куда входят многочисленные разновидности с разными техническими характеристиками и устройством. Учитывая, что пользоваться сваркой для собственных нужд можно даже в личном гараже, многие считают нужным купить такое приспособление, но для начала надо разобраться, как правильно его выбрать.

Сварочные аппараты было бы неправильно называть конкретным видом техники, поскольку схема работы у отдельных разновидностей может заметно различаться, но при этом у них и довольно много общего, чтобы давать им единое название. Любая сварка представляет собой процесс точечного плавления легкоплавкого металла (припоя), который в жидком виде наносят на место будущего шва. Затвердевая, металл скрепляет отдельные детали, делая их единым целым, благодаря чему достигаются высокая прочность готового изделия и впечатляющая долговечность конструкции. Обыватели нередко воспринимают сварочные аппараты как ручное оборудование небольшого размера, которое используется преимущественно в полулюбительском сегменте работ, но на самом деле сфера применения сварки крайне широка.

Если в быту чаще всего варят проводку в электронике, то в промышленных масштабах таким способом могут соединять даже многотонные конструкции. Сваривание высоко ценится как не только высокоэффективный, но еще и быстрый, а также сравнительно недорогой способ соединения металлоконструкций между собой. При этом многие агрегаты такого плана более универсальны – они могут не только «склеивать», но и резать металлические листы.

Рассуждать об устройстве всех сварочных аппаратов в целом довольно сложно именно ввиду того, что различные типы могут иметь разный принцип работы и, соответственно, не обладают одинаковым набором деталей. Чтобы получить хотя бы общее представление о начинке сварочного аппарата, рассмотрим анатомию двух наиболее востребованных разновидностей. Классический инвертор работает по принципу преобразования энергии. Принимая из сети электричество со стандартными параметрами, он понижает напряжение, но повышает силу тока настолько, чтобы он мог плавить металл. Инверторный агрегат умеет менять частоту тока и делать из переменного тока постоянный.

Полуавтомат работает по другому принципу – он подает в зону работы проволоку, которая и будет выступать в роли припоя. Для этой функции предусмотрен отдельный механизм, состоящий из двигателя, редуктора и роликов, подталкивающих проволоку в нужном направлении. В зоне сваривания проволока обдается защитным газом, который чаще всего бывает инертным, а в виде исключения – углекислым.

Современное многообразие выпускаемых сварочных аппаратов обусловлено, с одной стороны, работой тысяч разработчиков со всего мира на протяжении десятилетий с использованием различных подходов к решению поставленных задач, с другой – разнообразием этих самых задач. Совершенно очевидно, что для домашнего использования нужны одни характеристики, для установки в цеху тяжелой промышленности понадобится совершенно другой агрегат, а в третьем случае (например, на стройке) требуется нечто усредненное.

Чтобы каждый из потребителей получил возможность удобно реализовать задуманное, были созданы разные типы сварочных аппаратов, и сейчас мы попробуем вкратце рассмотреть классификацию.

По этому критерию классификация сварочных аппаратов будет наиболее широкой, и каждому из рассмотренных вариантов уделим достаточно внимания.

• Сварочный выпрямитель – одно из наиболее ходовых на сегодняшний день решений, которое представляет собой некую универсальную золотую середину между устаревшими трансформаторами и сравнительно новыми инверторами. Если смотреть с конструктивной точки зрения, то выпрямитель представляет собой усовершенствованный трансформатор, который оснащен выпрямительным блоком для превращения переменного тока в постоянный.

Многие модели такого типа оснащены регулировочным дросселем, позволяющим влиять на показатели тока. Выпрямители высоко ценятся за простоту работы и хорошее качество шва, невысокую стоимость и универсальное применение. Но есть и минусы: это большой, явно не переносной агрегат, который слишком сильно зависит от напряжения в сети и сам его просаживает.

• Сварочный трансформатор – на сегодняшний день уже довольно редкий вариант оборудования, который принято считать малоэффективным и устаревшим. Старая конструкция предсказуемо наиболее проста: сердечник с двумя слоями обмотки, один из которых вращается вокруг статичного второго, обеспечивает понижение сетевого напряжения. В отличие от современных моделей трансформаторы вообще не превращают переменный ток в постоянный, из-за чего в процессе варки происходит разбрызгивание металла, а шов получается весьма посредственным.

Сварочные агрегаты трансформаторного типа очень просты и легко обслуживаются, обладают внушительным КПД, недорого стоят и отличаются достойным уровнем надежности, но имеют огромные размеры, потребляют много тока и сильно греются, зависимы от перепадов в сети, сложны для неопытных новичков. Варят трансформаторами все то же, что и выпрямителями.

• Сварочный полуавтомат мы в общих чертах уже рассматривали выше – он варит швы, подавая проволоку из недр собственного корпуса. По сути, это два в одном – и трансформатор, и выпрямитель в одном корпусе, а еще устройство подачи проволоки и баллон с инертным газом, защищающим припой от окисления, хотя последний узел необязателен, если использовать флюсовую проволоку.

Конструкция таких сварочных аппаратов довольно сложна, но за счет этого они весьма удобны в повседневном использовании и широко применяются в тех же автомастерских для кузовного ремонта. Полуавтоматическая сварка хороша отсутствием разбрызгивания и прекрасным качеством создаваемого шва, весьма достойным КПД и приспособленностью для варки листового металла. Единственный существенный минус такого изделия – высокая стоимость расходников при их значительном использовании.

• Сварочные инверторы – на сегодняшний день самый новый класс сварочных аппаратов, который, в свою очередь, делится на большое количество еще более мелких классов (ручные ММА, полуавтоматические MIG/MAG, модели для работы с защитой инертным газом TIG и плазменные CUT). Конструкция инверторов довольно сложна, она предполагает неоднократное преобразование тока из сети, и поначалу эта разновидность техники считалась дорогой, но в последнее время подешевела.

Сейчас именно инверторные агрегаты считаются лучшими и наиболее перспективными – они мало весят, дают устойчивую дугу, потребляют мало электричества, варят быстрее, не разбрызгивают металл. Явных минусов у инвертора нет – сюда можно отнести только те качества, которые не занесены подобной аппаратуре в плюс, например, инверторные агрегаты наиболее дешевые.

Все, что мы рассмотрели выше – это так называемые основные группы сварочных агрегатов, используемые повсеместно и широко. При этом попадается и более специфическое оборудование, применение которому можно придумать только в отдельно взятых отраслях. Рассмотрим несколько задач, для которых нужна особая техника.

• Точечная сварка. Устройство зажимает две заготовки между электродами, одновременно нагревая металл и сжимая две детали с существенным давлением. При этом сваривание происходит не швом в привычном смысле этого слова, а отдельными точками. Методика хороша экономичностью расходников и неплохим качеством шва вкупе с простотой его создания, но вот о какой-либо герметичности, естественно, не может быть и речи.

• Газовая сварка и резка. С технической точки зрения этот метод совсем не похож на классическое сваривание, ведь оборудование вообще не нуждается в подключении к какой-либо электросети. Нагрев металлических заготовок до расплавленного состояния осуществляется за счет горения газообразного топлива – водорода, ацетилена или обыкновенного природного газа. Резать (и варить) таким оборудованием довольно легко, да и стоит оно недорого, но для проводов такой агрегат точно не годится – он их не приварит с необходимой точностью. Производительность устройства тоже оставляет желать лучшего.

• Плазменная сварка. Как и в предыдущем случае, еще вопрос, как называть оборудование для этой процедуры – сварочным аппаратом или резаком. Техника работает по принципу создания потока заряженных частиц в газообразном состоянии, которые еще и проводят ток. В итоге плазменный поток разогревается до десятков тысяч градусов, вымывая собой линию реза, но при этом и оплавляя края. Именно последний процесс позволяет сваривать детали, но, опять же, ни о какой точности не может быть и речи.

Помимо всего вышесказанного, отметим, что в некоторых случаях определение точного типа агрегата зависит именно от того, что вы будете варить. Например, для полипропилена, который и близко не обладает свойствами любого из металлов и требует куда меньших усилий для плавления, выпускаются отдельные сварочные аппараты для труб.

Вся история развития человеческой цивилизации состоит из изобретения удобных механизмов, которые сначала требуют значительной доли вмешательства оператора, а затем постепенно становятся все более независимыми и автоматическими. В случае со сварочными аппаратами степень механизации все еще может радикально различаться. Операциями, которые может выполнять человек вручную или с помощью хитроумного оборудования, являются зажигание дуги и поддержка ее необходимой длины, управление электродом для создания шва необходимой формы и длины, прекращение варения.

Соответственно, ручная сварка предполагает, что все вышеописанные операции выполняются сварщиком самостоятельно – механизмы ему в этом не помогают никак. К классу сварочных агрегатов с ручным управлением относятся в первую очередь почти вышедшие из употребления трансформаторы. Чем проще механизм, тем дешевле он стоит, но тем сложнее работать с ним и ожидать высокой производительности, потому профессиональных моделей в этом классе сегодня уже не делают.

Полуавтоматическая сварка прекрасно продемонстрирована на примере оборудования, которое так и называется – сварочный полуавтомат. Выше мы уже рассматривали его, сказав, что проволока подается автоматически при помощи специального механизма – это и есть та часть, которую агрегат берет на себя, без участия человека. Во всем остальном он все-таки ручной, потому и называется полуавтоматом.

Что же касается моделей из класса автоматов, то обычно они рассчитаны на сварку под флюсом и не очень уместны для домашнего использования – хотя бы из-за своей высокой стоимости. Зато такое оборудование до предела упрощает жизнь сварщика, регулируя все вышеописанные параметры самостоятельно.

Источником энергии для некоторых наиболее новых моделей сварочных аппаратов может выступать даже аккумулятор, но аккумуляторный вариант – пока огромная редкость. Зато куда чаще масштабный промышленный агрегат работает на топливе – бензине или дизеле. Выбор модели под конкретное горючее влияет и на практические свойства оборудования.

• Бензиновый аппарат отличается сравнительно небольшим весом (до 100 кг), он довольно удобен и прост в использовании. Модели на бензине хороши своей устойчивостью к холоду – они работают даже в мороз. При этом топлива для такого устройства понадобится довольно много, а долговечность сварки, хоть и зависит от производителя и стоимости, все же не впечатляет придирчивого потребителя.

• Модели на дизельном топливе в среднем служат вдвое дольше бензиновых, ценятся за стабильную работу и качественные швы. Кроме того, можно сэкономить и на топливе, которого надо сравнительно мало, но учитывайте, что цена агрегата в рублях будет шестизначной, весит он более центнера, а при отрицательных температурах он работать не будет.

Некоторые современные модели намеренно делают многофункциональными – они сочетают в себе несколько режимов работы, которые позволяют относить их сразу к нескольким классам оборудования из числа описанных выше. Такое описание относится, например, к сварочным инверторам, которые умеют выполнять функции моделей классов ММА, TIG, CUT. Варить подобным устройством можно и вручную, и под защитой газового облака, а еще возможна плазменная резка заготовок.

Приобретать подобные решения для дома или дачи вряд ли стоит – это универсальное оборудование, рассчитанное на постоянное и разноплановое использование. Выбор в пользу даже недорогой модели 3 в 1 актуален лишь в том случае, если новый хозяин собирается варить много и регулярно, причем разными способами.

Для домашнего использования сегодня берут преимущественно подешевевшие и легкие инверторы, потому будем отталкиваться от тех характеристик, которые важны именно для их работы.

• Напряжение. Бытовые модели обычно работают от обыкновенной розетки. На выбор будут 220 или 380 вольт, но в наших реалиях предпочтителен именно первый вариант.
• Тип тока на выходе – переменный или постоянный.
• Входной ток. Этот параметр важен для выбора электродов в будущем.
• Мощность. Важный показатель для любого электроприбора, показывает, сколько энергии потребляет агрегат за час, непосредственно влияет на силу тока в дуге.
• Простота розжига. Привязана к холостому напряжению модели.
• Диаметр электродов. Зависит от того, что именно планирует варить будущий владелец, но важно выбирать оборудование так, чтобы подходящие электроды были доступны на рынке.
• Диапазон силы тока на выходе. Чем шире значение, тем универсальнее агрегат – он сможет работать и с тонкой материей, и с грубыми, тяжелыми деталями.
• Вес и размер. Чем меньше эти показатели, тем более компактным и удобным будет оборудование, но в то же время из-за этого оно теряет в функциональности, мощности и силе тока.

Модельные ряды сварочных аппаратов постоянно пополняются новыми агрегатами – разработчики придумывают все новые ухищрения, делающие конструкцию немного удобнее и практичнее. Ответственному потребителю в случае со сварочными аппаратами нельзя ориентироваться на общественное мнение – вы выбираете то, что пригодится вам, а совсем не то, что нравится всем.

Уже из его модельного ряда следует выбирать конкретную модель, ориентируясь на нужные вам параметры.

• Большинство известных брендов сварочных агрегатов сегодня – зарубежные. К их числу относятся Dytron, САК, EWM, Jasic, FoxWeld, Kruger, P. I. T., Eurolux, Telwin, BlueWeld, Tesla, Sturm, Patriot.

• Желающим поддержать отечественного производителя стоит обратить внимание на модели «Торус», «Барс», «Протва», «Трасса М», «Калибр»,

Полноценное использование сварочного аппарата невозможно без некоторых аксессуаров, которые производитель далеко не всегда поставляет в комплекте, поэтому их можно докупать отдельно. Чаще всего придется иметь дело со следующими комплектующими:

• тележка – упрощает транспортировку тяжелого сварочного аппарата, работать с которым придется не в мастерской, а непосредственно на объекте;
• клемма заземления – обеспечивает полноценную передачу тока от кабеля питания к рабочим деталям, при перегорании может быть легко заменена ввиду своей съемной сущности;
• кейс – необходим для аппаратов небольшого размера, благодаря ручке упрощает транспортировку агрегата, а также защищает его от механических повреждений;
• удлинитель – позволяет подключаться к источнику питания на сравнительно большом расстоянии от места работы.

Для начала задайте себе вопрос, какими функциями должен обладать агрегат, ведь для скруток подойдет одна модель, а для листовой модели – другая, и то, что актуально в промышленной мастерской, будет излишком дома, равно как и наоборот – домашней модели не хватит для серьезных задач. В загородной местности, наряду со всеми основными узлами, важнейшую роль будет играть стабилизатор напряжения, иначе ни о какой стабильной дуге не может быть и речи.

Для начинающих стоит усвоить правило, согласно которому на агрегате лучше не экономить, ведь дополнительные функции нередко упрощают работу. Вот несколько примеров таких опций сварки:

• горячий старт – делает поджиг дуги более легким за счет подачи более мощного электрического заряда на старте работы;
• антизалипание – интеллектуальная функция, снижающая подачу электричества на электрод сразу же, как только у оборудования появляется подозрение, что тот залип;
• форсаж дуги – при чрезмерном сближении конца электрода с обрабатываемыми заготовками агрегат подаст ток большей силы, чтобы исправить положение.

Любое оборудование, включая сварочный аппарат, должно продаваться в комплекте с инструкцией, которая рассказывает, как правильно подключить и использовать устройство. Нужно учитывать, что даже в простых моделях руководство по эксплуатации обычно не рассчитано на новичков и в нем не будет расписано, как правильно варить тот или иной металл. Таким образом, желательно предварительное профессиональное обучение или хотя бы краткий вводный курс от человека, который имеет диплом сварщика. Если же такое образование есть у вас, это все равно не повод отказаться от чтения руководства – не работав с конкретной моделью, вы все равно рискуете ошибиться.