Зварювальні апарати інверторного типу

Одним з найміцніших і герметичних способів з'єднання металевих деталей є електродугова зварювання. Цей метод активно застосовується вже більше ста років. Він полягає в розплавленні кромок зварюваних елементів і заповненні пустот між ними рідким металом зварювального електрода під дією електричного струму. Спочатку для цього застосовувалися громіздкі силові трансформатори, що знижували мережеву напругу до необхідних 50-60 вольт. Зараз повсюдно використовується інверторний зварювальний апарат, що має сучасний пристрій і широкі технічні можливості.

Принцип роботи зварювального інвертора

Основною відмінністю зварювального апарату інверторного типу є більш складний ланцюжок перетворень, яким піддається стандартний змінний електричний струм з періодичністю коливань 50 Гц і напругою 220 вольт до подачі його на електрод. Спочатку він випрямляється і згладжується при проходженні спеціального фільтра. Потім транзистори, що швидко відкриваються і закриваються, інвертують його в змінний струм з частотою коливань, що досягають десятків кГц. Тільки після цієї стадії струм трансформується до необхідних для зварювання 100-200A з напругою 50-60V. На виході працює високочастотний випрямлювач, домагаючись проходження постійного струму, необхідного для найбільш якісних видів зварювання.


Контроль та налаштування вихідних значень параметрів роботи зварювального інвертора здійснюється транзисторним блоком управління. Він формує оптимальні характеристики того, хто надходить на електрод струму, необхідні для будь-яких видів і режимів зварювання.

Головна відмінність зварювального трансформатора від інвертора полягає в перетворенні силовим трансформатором низькочастотних струмів, що реалізується тільки на великогабаритних пристроях, при цьому високочастотне обладнання інвертора характеризується компактністю і низькою матеріаломісткістю.

Переваги інверторів

Порівняння зварювальних інверторів з апаратами альтернативних конструкцій демонструє переконливі переваги подібного обладнання.

  1. Мала вага, що не перевищує 10 кг, і компактні розміри більшості моделей полегшують їх зберігання і транспортування.
  2. Відсутність теплових втрат, що витрачаються на нагрів обмоток, сприятливо відбилася на кпд інвертора, який за інших рівних умов споживає приблизно в 1,5 рази менше енергії, ніж типовий зварювальний трансформатор або випрямлювач..
  3. Універсальний інвертор має широкий діапазон вихідних характеристик, що дозволяє вибирати режими, в тому числі для зварювання нержавіючої сталі і кольорових металів.
  4. Навіть моделі для дому і дачі не вимагають тривалих перерв у роботі на охолодження апарату.
  5. Інвертор для зварювання оснащений простою системою управління з плавним налаштуванням всіх необхідних параметрів, що дозволяє домагатися високої якості шва навіть початківцю зварювальнику.

Є в інверторів і недоліки, які полягають у відносно високій ціні і суворих вимогах до умов зберігання та експлуатації. Вони чутливі до пилу, надмірної вологості і знижених температур.

Класифікація

У виробничих цілях застосовуються різні типи інверторів, що відрізняються своїми функціональними особливостями:


  • для ручного електродугового зварювання (MMA);
  • для аргонного зварювання вольфрамовим електродом;
  • для напівавтоматичного зварювання в атмосфері інертних або активних газів (MIG/MAG);
  • напівавтомати для використання в режимах MMA і MIG/MAG;
  • універсальні для роботи в різних режимах;
  • агрегати повітряно-плазмового різання.

За рівнем виконання та технічними характеристиками інвертори для роботи з електродами, що плавляться, умовно діляться на три великі категорії.

  1. Побутові міні-моделі, призначені для будинку і дачі, які мають найпростіше оснащення, недорого коштують і добре послужать при періодичному режимі використання.

Інвертор зварювальний WESTER MINI200

  1. Професійні, здатні варити по кілька годин на день, які краще купити для виробничих цілей, оскільки коштують вони по 300-400 доларів за штуку і в домашніх умовах себе не окуплять.

Зварювальний інвертор Wester Wz7 400 професійний

  1. Напівпрофесійні апарати, що займають проміжне положення між двома першими групами, які при розумній експлуатації підійдуть і для будинку, і для невеликої майстерні.

На що звертають увагу при купівлі інвертора

Вибір зварювального інвертора ґрунтується на умовах зварювання і тих режимах, яким він повинен відповідати. В першу чергу визначаються з вхідною напругою. Переважна більшість апаратів розрахована на харчування 220 В, але є і моделі, що підключаються до мережі 380 В. У паспорті приладу його позначають у вигляді допустимого діапазону: 220V + 15% - 30% або 160-240V. У сільській місцевості з частими посадками напруги це може мати велике значення.

Найважливішою характеристикою режиму зварювання є зварювальний струм: він безпосередньо залежить від товщини зварюваних деталей і діаметра використовуваних електродів. У побутових умовах рідко доводиться варити вироби товщі 10 мм. У цьому випадку краще вибрати інвертор, здатний видавати струм в 160-180 А. При зварюванні листів з вуглецевої сталі товщиною до 20 мм треба розраховувати на 200 А. Більш потужні агрегати доцільно купувати лише для спеціалізованих майстерень. Важливий і сам спосіб налаштування. Можливість плавного регулювання на відміну від дискретного завжди краще для досягнення якісного шва.


Легкість запалювання зварювальної дуги пов'язана з напругою холостого ходу. У більшості моделей воно знаходиться в діапазоні від 40 до 90 вольт. Чим вищий цей показник, тим легше буде варити.

При інтенсивній експлуатації великий вплив на продуктивність агрегату надає відсоток часу роботи на максимальному струмі, позначений ПВ. Хороший апарат повинен мати такий показник на рівні не нижче 70%. Це означає, що при виробничому циклі 10 хвилин 7 з них можна варити з повним навантаженням, а 3 хвилини слід витратити на заміну електрода, очищення шва і охолодження приладу.

Додаткові функції, реалізовані на зварювальних інверторах

Застосування мікропроцесорного управління інверторним обладнанням з ефективним зворотним зв'язком дозволяє реалізувати додаткові опції, що полегшують процес зварювання. До них слід зарахувати:

  • гарячий старт, що забезпечує короткочасне збільшення напруги в початковий період зварювання, що полегшує підпал дуги;
  • антизаліпання, що різко знижує навантаження при випадковому торканні електродом зварюваних кромок, що дозволяє уникнути приварювання електрода, що є поширеною проблемою початківців майстрів;
  • форсаж дуги, що виключає прилипання електрода при відділенні від нього великої краплі розплавленого металу за рахунок короткочасного підвищення сили струму.

Всі перелічені властивості інверторних зварювальних апаратів сприятливо відображаються на зручності роботи з ними і якості одержуваних швів.