Порівняння Atom I-180 MIG/MAG vs Paton VDI-200R

Тип зварювального апарата визначає особливості його конструкції і призначення.

— Трансформатор. Найпростіший різновид зварювальних агрегатів. Принцип роботи в даному випадку наступний: надходить на вхід напруга мережі подається прямо на обмотку трансформатора, який знижує його до напруги холостого ходу (див. нижче). Крім змінного, трансформатори можуть варити і на постійному струмі — в таких моделях зазвичай використовується найпростіший випрямляч зі стабілізатором; при використанні змінного струму-його частота залишається тією ж, що і в мережі. Головними перевагами трансформаторів є висока надійність у поєднанні з невеликою вартістю і простотою конструкції. Водночас функціонал таких пристроїв досить обмежений — зокрема, з видів зварювання рідко зустрічаються якісь інші, крім ручного дугового (див. «Вид зварювання»); а якість роботи відносно невисоко через нестабільності подається на електрод струму. Та й вага трансформаторів, порівняно з інверторами, досить високий. Загалом цей тип зварювальних апаратів призначений переважно для нескладних робіт, що не вимагають високої точності.

— Інвертор. Тип зварювальних апаратів, розроблений з метою усунення деяких істотних недоліків трасформаторов — зокрема, великої ваги і нерівного шва. Ключовою відмінністю інверторів є те, що струм на обмотку понижуючого трансформатора подається не прямо від мережі, а через спеціальні керуючі схеми (які,...власне, і є інвертором у вузькому сенсі слова). При проходженні через ці схеми струм спершу перетворюється в постійний, а потім назад в змінний, але з підвищеною частотою — близько десятків кілогерц (для порівняння, частота побутового змінного струму складає 50 Гц), і вже цей високочастотний струм надходить на обмотку. Це дало змогу значно зменшити габарити котушок трансформатора і знизити таким чином вага і габарити всього пристрою — багато інвертори можна спокійно носити на плечовому ремені. Висока частота забезпечує набагато більш стабільну дугу і якісний шов при зварці змінним струмом, та й при використанні постійного (обидва варіанти докладніше див. п. «Струм зварювання»). Крім того, дана схема дозволяє застосовувати практично всі сучасні види зварювання (див. нижче). З недоліків інверторних апаратів можна відзначити високу вартість, обумовлену складністю конструкції. Однак якщо Вам потрібно пристрій для якісної професійної зварювання, без інвертора не обійтися.

— Напівавтомат. Під цим терміном розуміється різновид зварювальних трансформаторів (див. вище), в яких процес зварювання частково автоматизований. Електрод для напівавтомата має вигляд тонкого дроту (зазвичай не більше 1,2 мм), намотаної на котушку; у процесі роботи ця дріт подається на сопло автоматично, по мірі витрачання. Це значно зручніше, ніж при звичайній зварюванні — адже оператору не доводиться самому контролювати довжину електрода і регулювати її вручну, змінювати сам електрод доводиться набагато рідше, та й деякі інші переваги у напівавтоматичного зварювання також є (докладніше див. «Вид зварювання»). В іншому напівавтомати повністю аналогічні звичайним трансформаторів.

— Напівавтомат-інвертор. Як випливає з назви, у цю категорію включені апарати інверторного типу з системою подачі електрода, характерною для напівавтоматів. Детальніше див. відповідні пункти вище, тут же відзначимо, що даний варіант можна назвати самим прогресивним серед сучасних зварювальних агрегатів загального призначення.

Серед основних видів зварювання можна назвати ручне дугове (MMA), напівавтоматичне (MIG/MAG), аргонно-дугове (TIG), точкове (SPOT), точкове (STUD) і зварювання плазмового різання (PLASMA).

— Ручне дугове (ММА). Зварювання з використанням електричної дуги і плавкого електрода зі спеціальним покриттям. Подача і переміщення електрода здійснюються зварювальником вручну. Подачі захисного газу не передбачається, захист зварювальної ванни від повітря може здійснюватися за рахунок згоряння покриття, нанесеного на електрод. Подібна технологія зварювання дає змогу використовувати найпростіше обладнання, вона невимоглива до якості струму і конструкції зварювального апарата. З іншого боку, якість отриманого шва сильно залежить від навичок зварювальника, продуктивність процесу порівняно невисока, а для кольорових металів дана технологія підходить слабо — основним її призначенням є зварювання сталі та чавуну.

— Напівавтоматичне (MIG/MAG). Частково автоматизоване зварювання в середовищі інертного (MIG) або активного (MAG) газу. Газ надходить безпосередньо до місця зварювання через пальник і при горінні дуги утворює захисну оболонку, яка прикриває зварювальну ванну від впливу повітря. А термін «напівавтоматичне» означає, що до місця роботи автоматично подає...ться також присадочний матеріал у вигляді тонкого дроту (але переміщати пальник потрібно вручну). Вибір між інертним і активним газом здійснюється залежно від зварюваних матеріалів — наприклад, перший варіант зазвичай використовується з кольоровими металами, другий — зі сталлю. Подібне зварювання забезпечує значно кращу якість шва, ніж ручне, а також підвищує зручність і швидкість роботи.

— Аргонно-дугове (TIG). Ручне зварювання неплавким електродом в середовищі інертного газу. При такому зварюванні електрична дуга розплавляє тільки краї деталей, що з'єднуються, і кінцевий шов формується з них, без використання матеріалу електрода (в окремих випадках можуть використовуватися присадки у вигляді шматочків металу відповідної форми). Для захисту шва від впливу повітря до місця нагрівання подається захисний газ, зазвичай аргон. Зварювання TIG добре підходить для нержавіючої сталі, а також мідних та алюмінієвих сплавів. Воно дає можливість створювати більш акуратний шов, ніж той же MMA, і точніше контролювати процес. З іншого боку, дана технологія досить вимоглива до навичок зварювальника, а швидкість роботи виходить порівняно невисокою.

— Точкове (SPOT). Електрозварювання, що здійснюється за рахунок точкового впливу струмами великої сили. Застосовується для з'єднання між собою тонких листів металу (переважно до 3 мм), а також для прикріплення штирів та шпильок до плоскої основи. При з'єднанні листів металу два електроди з відносно невеликим діаметром щільно притискають заготівлі одна до іншої, після що через них пропускається струм силою близько декількох кілоампер; метал в точці контакту розігрівається до температури плавлення, що і забезпечує з'єднання. При кріпленні штирів і шпильок роль одного з електродів грає сам штир, роль другого — плоска основа. Зварювання типу SPOT дуже популярне у виробництві автомобілів та автосервісі: саме таким способом з'єднують деякі елементи автомобільних кузовів, також він може стати в нагоді при рихтуванні. Зустрічаються однобічне та двобічне. Перше використовує один електрод, який з силою притискається до деталі, що обробляється. Головною перевагою даного варіанту є можливість роботи з поверхнями, доступними тільки з одного боку, наприклад, дверима автомобілів. Власне, однією з основних сфер застосування однобічного SPOT-зварювання є автосервіс, зокрема рихтування кузовів та інших поверхонь авто. Друге зварювання (двобічне) передбачає використання пари електродів, що стискають місце з'єднання з двох боків, на зразок лещат. Цей варіант краще підходить для роботи з товстими деталями або там, де потрібна висока надійність з'єднання – за рахунок стиснення легше забезпечити потрібну глибину зварювальної ванни. З іншого боку, для його використання потрібний доступ до обох сторін заготівлі. Зазначимо, деякі моделі зварювальних апаратів здатні працювати і за тією, і за іншою схемою; це робить пристрій дуже універсальним, але може позначитися на його вартості.

— Точкове (STUD). Технологія точкового зварювання, що використовує підйомну (таку, що витягується) дугу. Застосовується переважно для з'єднань типу «плоска основа плюс шпилька». Сам процес зварювання відбувається наступним способом: шпилька притискається до основи; вмикається струм; шпилька піднімається; між нею і основою запалюється дуга, яка розплавляє поверхню основи; шпилька опускається в розплав; струм відключається, метал застигає. Зварювання STUD передбачає використання механізованих зварювальних пальників з пружинною або гідравлічною системою, що забезпечує підйом і опускання шпильки, а для захисту місця з'єднання від атмосферного повітря застосовується інертний газ або флюс.

— Плазмове різання (PLASMA). Різання металу за допомогою потоку розігрітої плазми — сильно іонізованого газу. Для цього до місця роботи подається газ (інертний або активний), який за рахунок впливу електричної дуги іонізується, розігрівається і розганяється. Температура плазми може перевищувати 10 000 °С, а швидкість — 1000 м/с, що дає змогу працювати практично з будь-якими металами і сплавами, в тому числі тугоплавкими. При цьому різання здійснюється швидко, розріз виходить чистим і акуратним, а глибина різання може досягати 200 мм. Головний недолік плазмого різання — висока вартість обладнання.

Максимальна потужність, споживана зварювальним апаратом під час роботи, виражена в кіловатах (кВт), тобто тисячах ват. Крім цього, може застосовуватися позначення в кіловольт-амперах (кВА), про нього див. нижче.

Чим вище потужність, тим більш потужний струм здатний видавати апарат і тим краще він підходить для роботи з товстими деталями. Для різних матеріалів різної товщини існують свої рекомендації по силі струму, їх можна уточнити в спеціалізованих джерелах. Знаючи ж ці рекомендації і напруга холостого ходу (див. нижче) для вибраного типу зварювання, можна за спеціальними формулами порахувати мінімальну необхідну потужність зварювального апарата. Також варто враховувати, що висока потужність створює відповідні навантаження на проводку і може вимагати підключення безпосередньо до щитка.

Що стосується різниці між ватами і вольт-ампер, то фізичний сенс обох одиниць один і той самий — струм, помножений на напругу. Однак вони позначають різні параметри. У вольт-амперах вказують загальну споживану потужність — як активну (йде на вчинення роботи і на нагрів окремих деталей), так і реактивну (йде на втрати в котушках і конденсаторах). Це значення зручніше застосовувати для розрахунку навантаження на електромережу. У ватах записують тільки активну потужність, що за цим числам зручно розраховувати практичні можливості зварювального апарата.

Споживана потужність зварювального апарата, виражена в кіловольт-амперах.

кВА — одиниця потужності, що застосовується у зварювальних апаратах поряд з більш традиційними кіловатами. Фізичний сенс обох одиниць один і той самий — струм, помножений на напругу; однак ними позначаються різні параметри. Так, в кіловатах записують лише частину загальної споживаної потужності — активну потужність (йде на виконання роботи і на втрати за рахунок нагріву окремих деталей); за цим показником зручно розраховувати практичні можливості апарата. А кіловольт-ампер позначають загальне енергоспоживання — воно враховує також реактивну потужність (йде на втрати в котушках і конденсаторах під час роботи схем змінного струму). Ці дані зручні для розрахунку загального навантаження на мережу або інше джерело живлення.

Повна споживана потужність, кВА завжди буде більша ніж потужність в кВт. Проте деякі виробники йдуть на хитрість і вказують повну потужність не на повному, а на частковому (наприклад, половинному) навантаженні. Це створює враження економічності, однак є некоректним з технічної точки зору. Що стосується співвідношення енергоспоживань, то активна потужність в кВт найчастіше на 20 – 30 % нижча за повну потужність в кВА. Так що по кіловольт-амперам цілком можна оцінити і робочі характеристики агрегата.

Що стосується конкретних значень, то в найбільш скромних моделях вони не перевищують 3 кВА. Показник до 5 кВА вважається невисоким, до 7 кВА — середнім, а в найбільш потужних агрегатах споживана потужність може досягати 10 кВА і навіть більше.

Напруга, що видається зварювальним апаратом на електроди. Як випливає з назви, вона вимірюється без навантаження — тобто коли електроди роз'єднані і струм між ними не йде. Пов'язано це з тим, що при великій силі струму, характерній для електрозварювання, фактична напруга на електродах сильно падає, і це не дає можливості адекватно оцінювати характеристики зварювального апарата.

Залежно від особливостей апарата (див. «Тип») і виду робіт (див. «Вид зварювання») використовується різна напруга холостого ходу. Наприклад, для зварювальних трансформаторів цей параметр становить близько 45 – 55 В (хоча є і більш високовольтні моделі), у інверторів він може досягати 90 В, а для напівавтоматичного зварювання MIG/MAG зазвичай не потрібно напруги вище 40 В. Також оптимальні значення залежать від типу електродів, що використовуються. Більш детальну інформацію Ви можете знайти в спеціальних джерелах; тут же відзначимо, що чим вища напруга холостого ходу — тим зазвичай легше запалювання дуги і тим стабільніший сам розряд.

Відзначимо також, що для апаратів з функцією VRD (див. «Додатково») в даному параметрі вказується стандартна напруга без зниження через VRD.

Найбільший струм, який зварювальний апарат здатний видати через електроди під час роботи. Загалом чим вище цей показник — тим більш товсті електроди здатне використовувати пристрій і тим більше товщина деталей, з якими воно може працювати. Зрозуміло, не завжди має сенс гнатися за високими струмами — тонким деталей вони швидше зашкодять. Однак якщо Вам доведеться мати справу з масштабними роботами і великою товщиною зварюваних матеріалів, без апарата з відповідними характеристиками просто не обійтися. Оптимальні зварювальні струми залежно від матеріалів, виду робіт (див. «Вид зварювання»), типу електродів і т. ін. можна уточнити за спеціальними таблицями. Що стосується конкретних значень, то в найбільш «слабких» моделях максимальний струм не досягає 100 А, в найбільш потужних він може перевищувати 225 А й навіть 250 А.

Найбільший струм зварювання, при якому апарат здатний працювати з періодичністю вмикання 100 %.

Детальніше про періодичність вмикання (ПВ) див. нижче. Тут же нагадаємо, що «ПВ 100 %» означає безперервну роботу, без відключень на охолодження. Таким чином, максимальний струм зварювання при ПВ 100 % — це найбільший струм, при якому апарат можна використовувати без перерв. Як правило, цей струм значно нижче максимального.

Періодичність включення, допустима для зварювального апарата.

Практично всі сучасні зварювальні апарати вимагають перерв у роботі — для охолодження і загального «відновлення». Періодичність включення вказує, який процент від загального робочого циклу допускається використовувати безпосередньо для роботи. При цьому за стандартний цикл зазвичай береться 10 хвилин. Таким чином, наприклад, пристрій з періодичністю включення до 30 % зможе безперервно працювати не більше 3 хвилин, після чого йому буде потрібно мінімум 7 хвилин перерви. Втім, для деяких моделей використовується цикл в 5 хвилин; ці нюанси варто уточнювати по інструкції.

Загалом висока періодичність потрібна переважно для професійних робіт великого об'єму; при порівняно нескладній застосуванні цей параметр не грає вирішальної ролі, тим більше, що під час роботи і так доводиться робити перерви. Що стосується конкретних значень, то згадані 30% є дуже скромним показником, характерним здебільшого для пристроїв початкового рівня. Значення у 30 – 50 % також є невисоким; в діапазоні 50 – 70 % знаходиться більшість сучасних апаратів, а найбільш «витривалі» моделі забезпечують періодичність більш ніж в 70 %.

Найбільший діаметр електрода, який може бути встановлений в зварювальний апарат. Залежно від товщини деталей, матеріалу, з якого вони зроблені, виду зварювання (див. вище) тощо оптимальний діаметр електрода буде різним; існують спеціальні таблиці, що дають змогу визначити це значення. Великий діаметр може знадобитися для товстих матеріалів. Відповідно, перед придбанням варто переконатися, що обрана модель здатна буде працювати з усіма необхідними діаметрами електродів.

В сучасних зварювальних апаратах діаметр електрода в 1 мм і менше вважається дуже малим, в 2 мм — невеликим, в 3 мм і 4 мм — середнім, а в потужних продуктивних моделях використовуються електроди на 5 мм і більше..