Какой выбрать сварочный аппарат для дома и дачи

   Электрическая дуговая сварка — один из наиболее надежных способов неразъемного соединения металлических конструкций и деталей. Современное сварочное оборудование с интеллектуальными системами управления и защиты делает этот процесс доступным даже непрофессионалам, снижая зависимость качества шва от мастерства оператора. О том, как выбрать сварочный аппарат для дома и о том, какой вид сварки лучше подойдет для выполнения определенных работ — вы можете узнать из этой статьи.

Основные типы сварочных аппаратов

   Практически любой источник питания для сварки металлов дугой должен принять электроэнергию из сети и понизить её напряжение, увеличивая силу тока до нужной отметки (100–200 А), нередко меняя частоту тока или делая его постоянным. Некоторое исключение составляет производство дуги током аккумуляторных батарей и генераторов с ДВС. То есть любой сетевой сварочный аппарат, по сути, является преобразователем энергии. Есть несколько видов агрегатов для дуговой сварки, и все они имеют свои технические особенности, свои преимущества и недостатки.

Инверторы

   Это самые молодые и перспективные сварочные аппараты, которые серийно выпускаются только с 80-х годов прошлого века — выпрямители с транзисторным инвертором. В таких источниках электричество несколько раз меняет свои характеристики. Сначала он выпрямляется, проходя через полупроводник, затем сглаживается специальным фильтром. Постоянный ток со стандартной сетевой частотой 50 Гц преобразуется снова в переменный, но уже с высокой частотой (десятки килогерц). После частотного инвертирования ток попадает на миниатюрный трансформатор, где снижается его напряжение и повышается сила тока. Далее в дело вступает высокочастотный фильтр и выпрямитель — для образования дуги на электроды подаётся постоянный ток.

   Главной изюминкой инвертора является именно увеличение частоты тока, что в итоге позволило выиграть борьбу с массой и габаритами (IMS TIG 200 HF AC/DC). Но это далеко не все плюсы:

1. 1. Высокий КПД источника (85–95%), имеем очень малые потери энергии, процесс — экономичный. Инвертор можно запитать от обычной бытовой розетки.
2. 2. Большое время непрерывной работы.
3. 3. Широта регулировок силы тока (например, Deca MMA Starmicro 180 — от 5 до 150 А), что даёт возможность применить большой ассортимент электродов, в том числе даже сверхтонкие.
4. 4. Ток и напряжение регулируются плавно.
5. 5. Режим работы контролируется управляющими схемами, микропроцессорами — дуга легко разжигается и хорошо стабилизируется (ERGUS C 201 CDi0999).
6. 6. Имеется защита от перепадов напряжения.
7. 7. Сварной шов получается высокого качества во всех пространственных положениях, минимизируется разбрызгивание расплава.
8. 8. Возможно соединение трудносвариваемых материалов.
9. 9. Повышенная электробезопасность.

   Недостатков у современных инверторов немного:

• 1. Высокая стоимость агрегата, которая в разы отличается от трансформаторных источников. Недёшево обходится и ремонт инвертора. Например, при выходе из строя блока силовых транзисторов IGBT — проблема потянет на треть или на половину стоимости нового сварочного аппарата.
• 2. Инвертор болезненно реагирует на проникновение в корпус пыли, которая регулярно затягивается работающими кулерами охлаждения. Металлическая пыль, например, от работы болгарки, может вызвать замыкание токоведущих элементов, поэтому агрегат нужно часто продувать воздухом, или очищать мягкой щёткой, особенно в условиях стройплощадки или производства.
• 3. Сложная электронная начинка инвертора чувствительна к влаге и низким температурам, которые могут вызвать выпадение конденсата. Возникают определённые сложности с работой в зимний период, актуальным является вопрос правильного хранения агрегата (холодный гараж тут не подойдёт).
• 4. Возможно появление помех в основной сети.

   Итак, инвертор контролирующими модулями максимально упрощает работу для неквалифицированного оператора, который без особого труда сможет выполнить поставленную задачу. В руках относительно опытного сварщика высокочастотный аппарат покажет высокое качество шва и хорошее быстродействие. Благодаря малому весу и скромным габаритам инвертор обеспечивает максимальную мобильность, потому если нужно много перемещаться на объекте — он просто незаменим. За компактность, особые функциональные преимущества, автоматизацию и обилие электроники — придётся расплачиваться денежными знаками.

Сварочные трансформаторы

   Пока ещё это самый распространённый тип сварочных аппаратов. Такие машины недорого стоят, имеют простую конструкцию, они надёжны и неприхотливы (DECA DOMUS 210CU). Преобразование электрической энергии в этом устройстве производится с помощью солидного во всех отношениях силового трансформатора, который работает на стандартной сетевой частоте (50 Гц). Ток подготавливается механической регулировкой магнитного потока в составном сердечнике. Запитывая от сети первичную обмотку, мы намагничиваем сердечник, тогда на вторичной обмотке индуцируется переменный ток пониженного напряжения (уже не 220, а порядка 50–90 В) и увеличенной силой (100–200 А) уходит на организацию дуги. Тут многое зависит от количества витков на катушках вторичной обмотки, чем их меньше — тем ниже напряжение, и выше сила тока. Сила тока в сварочных трансформаторах регулируется, но делается это механически — перемещением вторичной обмотки на сердечнике (приближая обмотки, мы увеличиваем силовые характеристики).

   Явными преимуществами сварочных трансформаторов можно считать:

• 1. низкую стоимость изделия (в 2–3 раза меньше схожих по характеристикам инверторов);
• 2. простоту конструкции, ремонтопригодность;
• 3. надёжность и неприхотливость (нет капризных электронных элементов).

   К недостаткам трансформаторных источников относят:

• 1. большой вес и солидные габариты;
• 2. из-за работы на переменном токе сложно добиться высокого качества шва;
• 3. трудно удерживать дугу, особенно если недостаёт опыта;
• 4. сравнительно небольшой КПД (не превышает 80%) — много потребляет энергии, поэтому подключать к внутридомовой сети нельзя.

   Благодаря невысокой стоимости сварочные трансформаторы активно применяются даже на производстве. Что уж говорить о бытовых нуждах, когда к качеству швов особых требований не предъявляется, мобильность не принципиальна, и обслуживание никакое не требуется. Это безотказные рабочие лошадки.

Сварочные выпрямители

   Эти аппараты имеют много общего с классическими сварочными «трансами». Сетевой ток в них не меняет своей частоты, он также индуцируется на обмотках силового трансформатора с понижением напряжения. Однако после преобразования он ещё проходит через блок кремниевых или селеновых выпрямителей (полупроводниковых вентилей, пропускающих ток только в одном направлении). Получается, что на электроды мы подаём постоянный ток. Именно поэтому электрическая дуга становится очень устойчивой, без существенных скачков и прерываний (Telwin Linear 400HD).

   Конструкция выпрямителей заметно сложнее, так как в большинстве случаев требуется организовывать принудительное охлаждение вентиляторами. Часто эти устройства снабжаются дополнительными дросселями, что позволяет получить нужные характеристики исходящего тока — он сглаживается, фильтруется. Выпрямители могут комплектоваться защитной, измерительной, пускорегулирующей аппаратурой. Тут очень важна температурная и токовая стабильность — устанавливаются термостаты, ветровые реле, автоматы, плавкие предохранители… Заметим, что наибольшее распространение получили выпрямители, рассчитанные на три фазы, как самые рациональные в плане функциональных характеристик сварочного тока («ДУГА 318 М1»).

   Плюсы сварочных выпрямителей очевидны:

• 1. Высокое качество шва.
• 2. Простота поддержания дуги (легко работать новичкам).
• 3. Минимальные разбрызгивания присадочного материала.
• 4. Большая глубина плавления.
• 5. Меньшие размеры и вес по сравнению с трансформаторами переменного тока.
• 6. Возможно сваривание чугуна, теплоустойчивой стали и цветных металлов.

   Недостатки выпрямителей условны, но они есть:

• 1. Цена, близкая к инверторам.
• 2. Необходимо внимательно следить за состоянием системы охлаждения.
• 3. Обычно нет возможности запитать аппарат от бытовой сети.
• 4. КПД уступает инвертору.
• 5. Сравнительно сложная конструкция.

Сварочные полуавтоматы

   Принцип работы сварочного полуавтомата заключается в том, что сварочная проволока (обычно диаметром 0,6–1,6 мм) с помощью особого механизма подаётся в рабочую зону, где она в среде активного газа (MIG/MAG сварка) расплавляется и попадает в сварочную ванну. Газ вытесняет воздух возле сварочной ванны, обеспечивает защиту шва от воздействия кислорода, для этого применяют аргон, гелий, углекислый газ и их комбинации. Используя флюсовую проволоку, можно не подавать газ в рабочую зону.

   По сути, это специализированная стационарная установка, состоящая из непосредственно источника питания (тут применяют постоянный ток — инвертор или выпрямитель), блока подачи присадочной проволоки, системы управления, газовых баллонов и газоподающей оснастки, рукава с горелкой. Режим работы всей системы регулируется применением определённого газа и типа присадки, изменением силы тока и скорости подачи проволоки (Telwin Digital Mig 180).

   Плюсы сварочных полуавтоматов:

• 1. Легко свариваются тонколистовые детали (часто применяются в автомастерских).
• 2. Качественный шов, возможно большой длины или почти точечной сварки («короткий шов»).
• 3. Высокая производительность.
• 4. Широкий спектр свариваемых материалов (нержавейка, легированная сталь, алюминиевые сплавы).
• 5. Разнообразие регулировок и настроек.

   Минусы полуавтоматической сварки:

• 1. Высокая стоимость оборудования.
• 2. Высокая стоимость расходников (особенно аргон).
• 3. Необходимо применять баллоны или подключаться к специальной сети (практически стационарность).
• 4. Трудно работать на улице, где нужно защищать газовую среду от сдувания.

Как определиться с моделью

   На что следует в первую очередь обратить внимание при покупке сварочного аппарата. Продолжительность нагрузки — это соотношение времени непрерывной работы и времени остывания (важно при работе на максимальных токах). Продолжительность нагрузки в 30% означает, что после 3 минут работы сварочный аппарат должен остывать 7 минут. Чем выше значение, тем выше производительность и качество работы. Хорошим показателем является величина 60%. При работе на минимальных токах практически все инверторные аппараты способны работать без перерывов на остывание.

   Допуск напряжения питающей сети показывает, в каких пределах напряжения сети сварочный аппарат будет выполнять нормальную сварку металлов. Хорошие сварочные аппараты без проблем обеспечивают нормальную сварку как при пониженных, так и при повышенных значениях питающей сети. Аппарат с допуском в 20% обеспечит нормальную работу в диапазоне питающих напряжений 170—270 В, — это очень актуально в тех местах, где напряжение питания не стабильно.

   Величина сварочного тока показывает в каких пределах возможно изменять сварочный ток при работе электродами различных диаметров. Так, если вы собираетесь в основном варить металлы толщиной 4 мм электродом диаметром 3 мм, сварочный ток должен быть около 120 А. Выбирать сварочный аппарат желательно с запасом по силе сварочного тока примерно на 30%, т.е. для описанного выше условия 160 А.

   Какие электроды использовать при сварке? Для сварки металлов толщиной 1—2 мм используется электрод 1.6 мм и сварочный ток 25—50 А. Для сварки металлов толщиной 2—3 мм используется электрод 2—2.5 мм и сварочный ток 50—100 А. Для сварки металлов толщиной 3—4 мм используется электрод 3 мм и сварочный ток 80—160 А. Для сварки металлов толщиной 4—6 мм используется электрод 4 мм и сварочный ток 120—200 А. Для сварки металлов толщиной 6—8 мм используется электрод 5 мм и сварочный ток 180—250 А.