Устройство и принцип работы сварочного аппарата

Устройство и принцип работы сварочного аппарата хотя бы в общих чертах необходимо представлять абсолютно любому современному человеку. Тем более значимы эти знания для тех, кто собирается заниматься сваркой хотя бы просто на любительском уровне. В этой статье даны общие сведения о том, как конкретно устроен и работает сварочный инструмент.

Когда говорят про сварочные машины и аппараты, все чаще подразумевают инверторные системы. В недавнем прошлом они считались образцами простоты. Но за последние годы резко выросла насыщенность электроникой. Существенно выросли их характеристики, работать инвертором стало эффективнее.

Расширилась и функциональность такой техники, несмотря на относительно стабильную и даже снизившуюся отчасти цену.

Сварочный инвертор по электрической схеме достаточно близок к блокам питания, используемым в компьютерах и ноутбуках. Причина проста: они решают сходные задачи. Прежде ключевой частью выступал трансформатор высокой мощности. Он отвечал за понижение напряжения на входе и за снятие со вторичных обмоток сильных (порядка сотен ампер) токов. Этих характеристик хватает для решения типовых сварочных задач. Однако масса традиционных инверторов очень велика, и сварщики с радостью восприняли появление облегченных их вариантов.

Ключевой составной частью оказываются транзисторы, подсоединенные к понижающим трансформаторам. Сокращение размеров трансформирующего узла достигнуто очень простым способом, а именно – введено переключение с высокой частотой, доходящей до 80000 Гц. На мощности такое нововведение не отражается.

Но бывает и другое устройство — сварочный полуавтоматический агрегат. В работе с ним не нужно применять электроды. Зато нужна проволока, расплавляемая в газовой среде. В состав самого полуавтомата включают:

• устройство, снабжающее током (уже упомянутый инвертор либо выпрямитель);
• блок, подтягивающий проволоку;
• горелочный модуль;
• управляющая система;
• электрические кабели;
• специальные шланги;
• резервуары со сварочным газом;
• катушки с проволокой.

Общее описание принципа действия инверторного аппарата крайне просто. Внутри него ток, имеющий высокую частоту, преобразуется до определенной величины.

Общий процесс вкратце выглядит так:

• перевод переменного тока в постоянный;
• снижение напряжения;
• придание току высокой частоты (да, тут он снова становится переменным);
• сокращение частоты, позволяющее существенно нарастить силу;
• новое преобразование в постоянную разновидность электричества;
• тонкая регулировка силы тока до определенной особенностями задачи величины.

Что касается действия сварочного полуавтомата, то оно организуется так:

• к участку работы подводится проволока;
• поверхности нагреваются;
• этот нагрев обуславливает их деформацию;
• газовая среда поддерживает достаточную степень защиты поверхностей от вредных факторов;
• на аноде и на металле наблюдается различная поляризация — что, согласно законам физики, приводит к появлению электрического разряда;
• сварщики самостоятельно следят, чтобы поступало необходимое количество проволоки и достигался оптимальный результат.

Сварочные аппараты профессионального и полупрофессионального классов часто работают в продолжительном режиме. Так называют их эксплуатацию при стабильной нагрузке в течение времени, которое позволяет достичь установившейся температуры. Важно: при этом температура окружающего воздуха не должна меняться. На продолжительный запуск рассчитывают преимущественно автоматизированную технику.

Существует также и повторяющийся кратковременный режим. Тут тоже предусматривается загрузка на неизменном уровне, но уже на время меньшее, чем нужно для выхода на установившуюся температуру. Это достигается за счет периодических отключений. Важно: в процессе таких отключений аппарат не должен остывать до той же температуры, что и внешняя среда. На время остановок устройство обычно обесточивают.

Повторно-кратковременные программы типичны для сварочных полуавтоматов. Так же могут работать и отдельные автоматы. Чаще всего исходят из того, что сварщик «варит» 60% времени, а остальной промежуток отводится на вспомогательные манипуляции. Именно тогда техника и «отдыхает». Но есть и другие тонкости, определяющие вид сварочного режима.

На него влияют также:

• количество делаемых проходов (это очень важно!);
• темп исполнения сварочных работ;
• напряжение в дуге;
• сила электричества;
• поляризация (в варианте с постоянным током);
• толщина используемой проволоки (или наружное сечение электродов);
• химический состав этой проволоки либо электродов;
• геометрическое строение кромок;
• вид обмазки электродного инструмента;
• исполнение сварочного шва.

Длину дуги надо удерживать на одном уровне вдоль всей поверхности стыка. Укорачивание этой дуги провоцирует прожиг металла. В тяжелых случаях может прилипать электрод. Если дуга чрезмерно растянута, то она может гаснуть, а при сохранении видимой стабильности — плохо проваривает металл. Для контроля этого показателя опытные сварщики прислушиваются к раздающимся звукам.