Сварка, пожалуй, наиболее эффективный способ соединения металлических деталей.
Для этой задачи применяются разнообразные виды сварочных аппаратов, но недавно устройства инверторного типа получили широкое распространение. Это обусловлено их компактными размерами, легким весом и высоким качеством сварного шва, что способствовало их популярности среди домашних мастеров.
По сути, сварочный инвертор – это модифицированный аппарат для сварки металлов, с момента своего появления практически полностью вытеснивший привычные всем громоздкие устройства трансформаторного и выпрямительного типа.
Содержание статьи
- Назначение и принцип действия
- Устройство, характеристики и свойства
- Принцип действия сварочного инвертора
- ГОСТ, сертификация и маркировка
- Виды сварочных инверторов и их цена
- Какой сварочный инвертор выбрать?
- Что нужно знать о сварочных инверторах?
- Производители сварочных инверторов
Назначение и принцип действия
Существует несколько методов сварки, для каждого из которых требуется свой инвертор:
- Manual Metal Arc (MMA) – ручной режим электродной сварки с использованием покрытых электродов. Речь идет о моделях для ручной дуговой сварки металлов, обладающих малым весом и размерами. Они позволяют выполнять аккуратные качественные сварочные соединения, а их возможностей (с технической точки зрения) с лихвой хватает для сварки в условиях малого производственного участка или же мастерской.
Метод ММА простейший из перечисленных, обеспечивает наименьшее качество сварки, если сравнивать с описанными ниже вариантами. Но это утверждение не означает, что он плохой, а указывает, что следующие лучше. Инвертор для сварки этим методом дает возможность работать с различными видами стали, включая чугун. - Tungsten Inert Gas (TIG) – в большинстве случаев работа выполняется неплавящимся электродом, изготовленным из вольфрама. Этот метод также называется аргонно-дуговой сваркой, а область его применения – соединение заготовок со стенками толщиной до 6 мм. При работе в зону сварки подается присадочный материал автоматическим или ручным способом.
Сама же дуга предназначена для плавки металла. Метод ТИГ подходит для сварки низкоуглеродистых и нержавеющих сталей, титановых и магниевых сплавов, а также цветных металлов. Среди преимуществ отмечается отсутствие брызг и шлаков в процессе работы, крайне высокое качество шва. Наряду с ними присутствует и минус, который заключается в невысокой скорости формирования шва. - Metal Inert / Active Gas (MIG-MAG) – сварка в среде защитных газов (MIG – инертных, MAG – активных), причем в полуавтоматическом режиме. Проволока (одновременно электрод и присадка) подается в рабочую зону без человеческого вмешательства, а плавится теплом дуги. Качество последней определяется грамотностью настроек инвертора, то есть скоростью подачи проволоки, током, расходом и выбором самого газа. Применение – сваривание деталей с тонкими стенками. Ярким примером выступает автомобильный кузов.
Существую универсальные варианты аппаратов, которые подразумевают использование одной из приведенных выше технологий путем изменения режима работы посредством переключателя.
То есть одна модель способна выполнять все эти виды сварки.
Устройство, характеристики и свойства
Современный инверторный аппарат средней ценовой категории состоит из корпуса, имеющего опорные ножки для устойчивости, внутри которого смонтированы все его основные узлы, а на передней стенке расположена панель с различными индикаторами (неисправности, готовности к работе), переключателем технологии (вида) сварки и ручкой настройки сварочного тока.
Также спереди расположены разъемы для подключения электродержателя и зажима массы, а сзади выходит сетевой кабель со штекером для включения в сеть.
На задней стенке расположена решетка (вентиляционные прорези) обеспечивающая в паре с вентилятором качественное охлаждение “начинки” инвертора, основу которой составляют следующие элементы:
- Выпрямитель поступающего от питающей сети тока.
- Сам блок инвертора, генерирующий импульсы высокой частоты.
- Трансформатор, отвечающий за повышение тока вместе с понижением напряжения.
- Еще один выпрямитель.
- Рабочий шунт.
- Элементы управления, заключенные в индивидуальный блок с вынесенной наружу индикацией, переключателями и регуляторами.
Внешне сварочный инвертор выглядит, как относительно небольшой металлический коробок с ручкой или ремнем для переноса.
Принцип действия сварочного инвертора
Электрический ток от источника питания подается на выпрямитель, где переменный ток преобразуется в постоянный, после чего инвертором снова преобразуется в переменный, но имеющий очень высокую частоту.
Следом трансформатор понижает напряжение, в следствии чего сила тока значительно возрастает.
На финальном этапе в работу вступает еще один выпрямитель, преобразующий высокочастотный переменный ток с большой силой и малым напряжением снова в постоянный, на котором уже и выполняются сварочные работы.
Материал
В большинстве случаев основная часть корпуса сварочного инвертора представляет собой алюминиевую П-образную крышку и алюминиевое днище.
Передняя и задняя стороны изготавливаются из ударопрочного пластика.
Переключатели и регуляторы также могут быть пластиковыми или металлическими, а панель управления изготавливается из тонкого металла.
Прямые широкие ножки оснащаются резиновыми накладками для повышения устойчивости аппарата.
Питание, мощность и ток сварочного инвертора
Питание на сварочный инвертор подается от источника переменного тока напряжением 220 В (380 В включительно для профессиональных моделей).
Для этого в большинстве случаев используется подключение к розетке бытовой сети.
Если работы требуется выполнить вдали от источника электроэнергии, используется обыкновенный генератор, например, бензиновый, соответствующий аппарату по выдаваемой мощности.
Главное преимущество сварочного инвертора перед сварочным трансформатором, если брать в расчет только технические характеристики – КПД, имеющий значительно большее значение (85 – 95%), а также потребляемая мощность.
Так если трансформатору потребуется до 8 кВт электрической мощности при работе 3-миллиметровым электродом, то для инвертора будет достаточно около 3 кВт, если даже используется электрод на 4 мм.
Инверторы, к тому же, легко настраиваются под определенные режимы работы благодаря широкому диапазону регулировок сварочного тока.
Как правило, это 30 – 200 А.
ПРИМЕР:
Сварочного тока в 160 А в большинстве случаев достаточно для работы 4-миллиметровым электродом, при этом даже остается небольшой запас по мощности.
Размеры и вес
Малый вес и размеры сварочных инверторов – одна из основных его особенностей, которая позволяет эксплуатировать аппараты с максимальным удобством.
Так наиболее компактные модели, средние габариты которых 300х130х300 мм весят от 3,5 кг.
При этом в действительности размеры могут составлять 250 – 450 х 110 – 610 х 160 – 350 мм.
Средний вес бытовых вариантов 5 – 7 кг, а у профессиональных этот показатель может достигать 13 кг.
Комплектующие
Вместе с инверторным источником сварочного тока в комплекте поставляются различные комплектующие, которые после подключения образуют полноценный сварочный аппарат, готовый к работе.
Сюда относятся:
- Провода. Именно они выступают в роли соединительных звеньев между держателем электродов, клеммой на массу и центральным сварочным блоком. Это одножильные толстые кабели с надежной изоляцией, которые способны без труда выдержать высокий сварочный ток. Как правило, эти кабели съемные, то есть присоединяются к инверторному блоку посредством специальных вставок.
- Электродержатель – собственно, держатель электродов, которым и орудует сварщик.
- Зажим на массу. В большинстве случаев это прищепка типа “крокодил”, которую фиксируют на одной из свариваемых деталей. Также называется клеммой заземления. Существуют также магнитные зажимы и модели, выполненные в виде струбцины.
- Щиток или маска для защиты глаз.
- Металлическая щетка для зачистки швов и др.
Если аппаратом подразумевается выполнение TIG-сварки, вместо классического держателя электродов используют специальную горелку с цанговым зажимом для неплавящегося электрода (вольфрамового) и полный набор сопутствующего оборудования и материалов, вроде еврорукава, баллона с газом и шланга для его подачи.
Для удобства транспортировки многие производители включают в комплект поставки сварочного аппарата кейс, который выполняется из пластика или металла.
ГОСТ, сертификация и маркировка
Для полупроводниковых инверторов технические условия в полной мере содержатся в ГОСТ 24376-91, а за их соблюдение отвечает нормативно-технический документ ТУ 34-38-11274-88.
Кроме того, часть производимых аппаратов, особенно промышленных, проходят аттестацию НАКС.
Делается это для проверки соответствия заданным технологическим характеристикам различных способов сварки, которые применяются на опасных объектах.
Процесс аттестации проводится путем сопоставления параметров, указанных в документации к оборудованию с фактическими показателями.
Разница между аттестованными и неаттестованными моделями, полностью идентичными конструктивно, заключается исключительно в наличии документа о проведении дополнительных приемо-сдаточных испытаний, коим является соответствующее свидетельство Национального Агентства Контроля Сварки (НАКС).
Что касается маркировки, то инверторы обозначаются аббревиатурой способа сварки, который они поддерживают.
В дополнение следует отметить, что существует маркировка CUT, которая указывает, что данная модель выполняет резку материала плазменным методом.
Виды сварочных инверторов и их цена
Условно сварочные инверторы, согласно длительности беспрерывной работы, делятся на несколько видов:
- Бытовые аппараты – непрерывная работа в течении 5 – 10 минут с последующим длительным перерывом. Сварочный ток подобных моделей составляет не более 120 – 200 А. Назначение – небольшой объем сварочных работ.
- Полупрофессиональные – нечто средне между предыдущим и следующим вариантом, то есть продолжительность работы примерно 15 – 30 минут, но с перерывом между циклами около 1 часа.
- Профессиональные – эксплуатация с 8-часовым циклом и сварочным током 200 – 300 А. Применяются при изготовлении металлоконструкций и каркасов, различных ремонтных работах. Сюда включаются уже и полуавтоматы, работающие в режимах MIG/MAG, TIG и MMA.
- Промышленные – способны работать на протяжении суток на промышленных объектах (в 3 смены) с малыми технологическими перерывами. Сварочный ток составляет порядка 200 – 500 А.
Следует отметить, что все остальные характеристики у перечисленных выше видов аппаратов практически ничем не отличаются.
Существуют также модели с пуско-зарядной функцией, то есть, сварочный аппарат имеет ручную регулировку силы пускового тока и напряжения, например, 12, 24 и 36 В, что позволяет подобрать требуемую для запуска какого-либо оборудования (двигатели внутреннего сгорания, к примеру) пусковую мощность.
ДОПОЛНЕНИЕ:
Полупроводниковые сварочные аппараты подходят для заряжания свинцовых аккумуляторных батарей, использующихся на транспорте.
Какой сварочный инвертор выбрать?
Выбор сварочного инвертора начинается с определения задач, которые он должен решать.
Ключевым фактором тут выступает время непрерывной работы.
Для дома, где планируется нечастая кратковременная работа, подойдет бюджетный аппарат, способный выдержать сварку на протяжении хотя бы 10 минут.
При этом новичку достаточно будет устройства типа ММА.
Профессионалу же, для которого сварка – часть повседневных задач, потребуется модель, способная работать также в режимах TIG и MIG-MAG, особенно, если предполагается сварка цветных металлов.
Ну а теперь немного об особенностях устройств.
Особенности сварочных инверторов
- Сварочный ток и диаметр электродов. Последний подбирается в зависимости от толщины свариваемого металла и для каждой модели аппарата описывается отдельно. Так, например, работа с металлом толщиной до 2 мм требует 1,6 – 2-миллиметровых электродов, а для деталей толщиной 15 мм нужен уже 5- миллиметровый электрод. Правильно подобранный диаметр позволит выполнять точный и чистый шов. Для разной толщины электродов и в зависимости от особенностей задачи требуется разный номинальный сварочный ток.
В большинстве случаев достаточно, чтобы на аппарате был установлен плавный регулятор, позволяющий выставить значение тока в 150 — 200 А. - Удобство работы. Этот пункт в первую очередь включает габариты и размеры аппарата, так как его придется как-то доставлять до места проведения работ. Значительную роль играет длина сетевого шнура, который обязан выдерживать вместе с вилкой повышенные нагрузки в процессе сварки. Следует помнить, что подключение инвертора через удлинители, даже специализированные, приведет к потере его мощности соразмерно общему сопротивлению этих самых удлинителей. К тому же, придется постоянно следить за надежностью контактов “гирлянды” штепсельных вилок и розеток. В реальности бывают случаи, когда даже максимального тока недостаточно для нормального формирования дуги при подключении через удлинители. В дополнение важно понимать, что бытовые приборы запитываются от сети 220 В, в то время как некоторые профессиональные, а также все промышленные варианты требуют наличия трехфазного источника с напряжением 380 В.
- Гарантия. Какой бы сварочный аппарат, по заверению производителя или самих пользователей, ни был надежный, с ним обязательно должен идти гарантийный талон от производителя. Даже у именитых брендов встречается брак. В этом случае единственным спасением становится сервисный центр. Следует заранее убедится в наличии такового поблизости, чтобы внезапно вышедший из строя инвертор не пришлось везти в другую область на гарантийное обслуживание или ремонт.
Хороший сварочный инвертор позволяет выполнять качественную сварку как начинающим мастерам, так и профессионалам, для чего оснащается необязательным дополнительным функционалом.
Дополнительные функции
Наличие следующих функций повысит скорость сварки инвертором, качество и безопасность работы:
- Горячий старт (Hot-Start). Суть заключается в кратковременной подаче наибольшего значения тока на начальном этапе работы, что приводит к моментальному воспламенению электрода в тот момент, когда им выполняется первое касание. Фактически система обеспечивает эффективный розжиг электрода.
- Антизалипание (Anti-Stick) – функция, обеспечивающая, прежде всего, безопасность оператора. Предназначена для исключения “прилипания” электрода, сокращая дугу в моменты, когда последний приближается к металлу. Так если удалить электрод от поверхности заготовки, наблюдается понижение силы тока, а при резком приближении происходит обнуление его показаний, за счет чего электрод без труда отделяется от металла.
- Форсаж дуги (Arc-Force) – служит для обеспечения на коротком ходе дуги повышенной стабильности. Автоматическая система, если требуется, самостоятельно повышает ток, максимальное значение которого устанавливается мастером. Функция позволяет исключить “залипание”, перегрев устройства при коротком замыкании, а также обеспечивает правильную глубину сварки.
- Световая индикация – необходима для оповещения мастера о неисправностях сварочного аппарата. Так, например, одна из лампочек загорается при подключении его к сети, а другая – при перегреве.
- Дисплей индикации параметров – еще один способ контроля работы аппарата. На дисплее отображаются текущие показатели силы тока и его напряжение. Все это позволяет выбрать подходящий режим работы.
- Автоматическое отключение при перегреве – пожалуй, одно из важнейших функциональных дополнений, которое должно присутствовать в инверторах. Дело в том, что во время сварки можно пропустить срабатывание светового индикатора, что приведет к поломке устройства, если на нем не установлена функция отключения в автоматическом режиме.
Для удобства переноса аппарата он снабжается, как правило, пластиковой ручкой. Актуальна она в том случае, если блок весит действительно немного.
Для тех моделей, вес которых достигает 7 кг и более, имеет смысл обратить внимание на наличие ремня.
Он позволит переносить сварочный аппарат, перекинув этот ремень через плечо, что намного легче.
Что нужно знать о сварочных инверторах?
Сварочный инвертор крайне чувствителен к пыли и влаге.
Причина тому – наличие нескольких печатных плат, элементы которых со временем окисляются, и забиваются мелким мусором, что приводит к короткому замыканию дорожек.
Хранить устройства можно и в гараже, упаковав его в коробку, однако, следует избегать резких температурных перепадов.
Еще один нюанс касательно инверторов заключается в количестве плат, на которых распаяны радиодетали.
Чем их больше – тем лучше.
Причина крайне проста: при выходе из строя одной из них достаточно попросту произвести ее замену, но в случае конструкции с одной платой, на которой, предположим, возникло КЗ, в негодность придет все устройство.
Производители сварочных инверторов
Сварочные инверторы выпускаются действительно множеством производителей, большинство из которых знакомы по другой инструментальной продукции:
- Зарубежные – Blue Weld, Aurora, Champion, Daewoo, QUATTRO ELEMENTI, Viking welding, Hitachi, GRAPHITE, Brima, Sturm, RedHotDot, Powerman, BestWeld, Elitech, Kemppi, Gigant, HELVI, FUBAG, Foxweld, HUTER, Inforce, FLAMA, Telwin, EWM, Kolner.
- Отечественные – Ресанта, Сварог, Калибр, АТЛАНТ, Сорокин, Энергия, БИЗОН, УДАРНИК, Циклон, Спец, Кедр, Интерскол, Зубр, Контур, Союз, Кратон, Мастер, Ставр, Форсаж, Парма, Торус.
В чем разница между инвертором и сварочным аппаратом?
Инвертор и сварочный аппарат — это два разных устройства, которые используются в разных областях.
Сварочный аппарат — это устройство, которое используется для соединения металлических деталей путем сварки. Сварочный аппарат преобразует высокое напряжение из сети в постоянный ток или переменный ток высокой частоты, который создает дугу сварки между сварочной проволокой или электродом и металлической деталью, которую нужно соединить. Сварочный аппарат может использоваться для различных видов сварки, включая дуговую, МИГ-сварку, ТИГ-сварку и др.
Инвертор — это электронное устройство, которое используется для преобразования постоянного тока высокой частоты или переменного тока в постоянный ток низкой частоты. Инвертор может использоваться в разных приборах, в том числе в сварочных аппаратах, чтобы обеспечить более стабильный сварочный ток и более эффективное использование электроэнергии. Инверторные сварочные аппараты позволяют быстро изменять сварочный ток и управлять дугой сварки, что делает процесс сварки более точным и качественным.
Таким образом, сварочный аппарат и инвертор — это два разных устройства, применяемые для разных целей. Сварочный аппарат используется для соединения металлических деталей путем сварки, а инвертор используется для обеспечения более стабильного сварочного тока и эффективного использования электроэнергии в сварочных аппаратах и других приборах.
