Сварочный аппарат инверторного типа как выбрать. Преимущества сварочных инверторов. Что такое сварочный инвертор?

В сегодняшнем материале мы разберёмся со сварочными аппаратами. Будем вникать в саму суть сварочного процесса, оценим эффективность и функциональность различных типов источников питания для сварки. Научимся распознавать важные мелочи.

Изобретение сварки. Немного истории

«Предмет изобретения составляет способ соединения и разъединения металлов действием электрического тока… основанный на непосредственном образовании вольтовой дуги между местом обработки металла, составляющим один электрод, и подводимой к этому месту рукояткою, содержащею другой электрод, и соединённой с соответственным полюсом электрического тока. С помощью этого способа могут быть выполнены следующие работы: соединение частей между собой, разъединение или разрезывание металлов на части, сверление и производство отверстий и полостей и наплавление слоями.»

Вот такое было описание первого патента, «привилегии» на сварочный аппарат. В Департамент торговли и мануфактур обратился ещё мало известный инженер Н. Н. Бенардос. Шёл 1886 год.

Слева: Николай Николаевич Бенардос. Справа: Николай Гаврилович Славянов

Люди знакомы с металлами уже несколько тысяч лет — оружие, украшения, домашняя утварь, предметы обихода. Мы плавили, ковали, и даже научились штамповать, но строить из него мы начали много позже, когда на смену чугуну пришла сталь. Элементы домов, мосты, котлы, корабли, паровые машины, трубопроводы, автомобили — сейчас сталь составляет около 90% всего потребляемого металла. Чёрная металлургия во второй половине девятнадцатого века выдала первые успешные плавки высококачественного конструкционного материала. Тогда нужно было научиться соединять крупные детали максимально надёжно, заклёпки и болты уже не справлялись с поставленной перед ними задачей. Николай Николаевич Бенардос в 1882 году изобрёл «Электрогефест» — дуговую электрическую сварку металлов угольным электродом. В 1886 году им была получена «привилегия» на сварочную технологию.

В 1888 году Николай Гаврилович Славянов публично продемонстрировал дуговую сварку плавящимся электродом со слоем флюса, так называемую электрическую отливку металлов. Инженер доказал, что, кроме всего прочего, дуговая технология позволяет работать не только с чёрным металлом, но и с различными цветными металлами и сплавами. В 1905 году сварку подключили к трёхфазному току — во всём мире начали варить в промышленных масштабах.

Как работает сварка? Немного теории

Дуговая сварка получила широчайшее применение, так как технология позволила производить неразъёмное соединение металлов, причём шов по прочности не уступает массиву материала. Это обстоятельство объясняется непрерывностью образованных структур и наличием молекулярных сцеплений между деталями.

В основе процесса лежит воздействие высокой температуры. Теоретически, подобные межатомные соединения материалов можно получить приложением высокого давления (механический метод). Но этот финт годится только для мягких металлов, типа свинца, а в случае с твёрдой сталью требуется плавление.

Электрическая дуга

Подходящий температурный режим в несколько тысяч градусов может обеспечить электрическая дуга. По сути, это короткое замыкание между двумя достаточно приближенными друг к другу электродами. Напряжение, подаваемое на электроды, увеличивают, пока не произойдёт пробой воздуха, который является изолятором. Пробой является эмиссией электронов одного из них (катода), которые, разогреваемые током, выходят и движутся к ионизированным атомам второго (анода). Дальше всё происходит очень быстро: появляется искрение (разряд) — электрическая цепь импульсно замыкается — воздух зазора ионизируется — образовывается плазма (особое состояние газа) — сопротивление воздушной прослойки падает — ток усиливается ещё больше — дуга разогревается, становится проводником и замыкает цепь. Этот процесс называется «розжигом» дуги. Теперь остаётся её стабилизировать, это делается установлением необходимого расстояния между электродами и поддержанием заданных характеристик энергоснабжения.

Схема возникновения сварочной дуги: 1 — короткое замыкание; 2 — образование жидкого металла; 3 — образование шейки; 4 — возникновение дуги; 5 — свариваемый металл; 6 — электрод; 7 — сварочный аппарат

Процесс сваривания металлов

Электрическая дуга при металлообработке может действовать «косвенно» — если она организовывается между независимыми от основного металла электродами. Но чаще дуга разжигается «прямо» — между деталью, которая является частью электрической цепи, и электродом (для этого сварщик «крокодилом» подключает «массу»). Итак, от сварочного аппарата ток (переменный или постоянный) подводится к заготовке, дуга разгорается и своим теплом оплавляет кромки свариваемых деталей. Образуется так называемая «сварочная ванна», где металл некоторое время находится в жидком состоянии. Сюда же попадает расплав, капающий с торца стержня электрода, а его горящее покрытие обеспечивает газовую защиту вокруг дуги (о ней будет далее) и текучую шлаковую ванну. По мере удаления дуги от рабочей зоны, металл отвердевает, и формируется шов, а на его поверхности образуется панцирь, корка из всплывшего шлака.

Ручная дуговая сварка: 1 — свариваемые детали; 2 — защитная атмосфера; 3 — сварочная ванна; 4 — дуга; 5 — капли расплавленного электрода; 6 — стержень электрода; 7 — покрытие электрода

Сварочные проблемы и их решение

Это мы упрощённо рассмотрели распространённую технологию, при которой применяется плавящийся стержень-электрод или проволока-присадка, но бывают варианты и с неплавящимся электродом (угольный, графитовый, вольфрамовый) — например, при аргоновой сварке, где шов заполняют отрезками плавящейся проволоки. Вообще, выбор правильного электрода , как и способа сварки — дело крайне важное, от которого зависит, будет ли шов достаточно надёжным, будет ли он по своим механическим свойствам соответствовать основному металлу. Речь идёт не о диаметре, хотя и тут нужно думать, так как не всё зависит от толщины (ещё важна специфика материала, форма кромок деталей, характер энергии, пространственного положения сваривания). Электроды и проволока различных марок могут в той или иной степени лучше подходить для работ с различной «длиной» дуги, «глубиной» проплавления. Их обмазка/шихта может не только кардинально влиять на процесс сварки, но и менять свойства шва, его химический состав.

В процессе сварочная ванна должна быть защищена от воздействия воздуха, чтобы исключить окисление металла. Для этого в рабочей зоне создают особую среду. Есть два варианта действия. Первое — технология MIG-MAG, когда из специального баллона подаётся газ (аргон, гелий, CO 2). Второе — сжиганием обмазки электрода, при которой образуется защитный шлаковый или шлакогазовый «купол». Электродные покрытия при горении связывают кислород и выводят его из шва. Кроме этого, содержащиеся в них вещества помогают ионизировать дугу (стабилизируют, упрощают розжиг), легируют и рафинируют металл шва, вносимыми веществами улучшая его физические свойства.

Сварка MIG/MAG: 1 — свариваемый металл; 2 — газовая защита; 3 — сварочная ванна; 4 — сварочная дуга; 5 — электродная проволока; 6 — контактная трубка; 7 — газовое сопло

Сварка является довольно капризным процессом с точки зрения стабильности электроснабжения, ибо требуемый температурный режим напрямую зависит от параметров тока. Для получения качественного результата здесь нужно обеспечить устойчивость электрической дуги. Только стабильная дуга позволит избежать появления дефектов шва, особенно в начале и конце сваривания (розжиг и затухание). Выходит, что важнейший момент — характеристики тока, подаваемого от источника. Чем массивнее свариваемые детали, тем глубже должно быть плавление, тем большего диаметра применяют электрод, и больше мощности и силы нужно для работы. Выбор силы тока всегда актуален для оператора (зачастую её удаётся определить лишь опытным путём), иногда она регулируется в процессе, в некоторых случаях — жёстко фиксируется. Есть одна особенность: дуга, получаемая от источника постоянного тока, горит стабильнее, без прерываний. От «постоянной» энергии нет смены полярности, образуется меньше брызг металла, шов получается во всех отношениях качественнее. А вот сварка переменным током является несколько сложнее, так как необходимо иметь серьёзные навыки в поддержании оптимальной дуги, добиться высокого качества в этом случае — очень непросто. Однако, в отличие от других материалов, алюминий и его сплавы «любят», когда их варят переменным током.

Заметим, что человеческий фактор в процессе сваривания металлов стоит на первом месте. Кроме выбора режима работы и типа присадки, мастеру необходимо зажечь и поддержать дугу, выбирая её длину, он должен правильно перемещать электрод (и дугу) по линии наложения шва, плавно расплавляя кромки деталей. Во многом именно от твёрдой руки сварщика зависит, насколько чётко будет распределён расплав, насколько красивым, однородным и прочным будет шов.

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. Высокий КПД источника (85-95%), имеем очень малые потери энергии, процесс — экономичный. Инвертор можно запитать от обычной бытовой розетки.
2. Большое время непрерывной работы.
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. Ток и напряжение регулируются плавно.
5. Режим работы контролируется управляющими схемами, микропроцессорами — дуга легко разжигается и хорошо стабилизируется (ERGUS C 201 CDi0999).
6. Имеется защита от перепадов напряжения.
7. Сварной шов получается высокого качества во всех пространственных положениях, минимизируется разбрызгивание расплава.
8. Возможно соединение трудносвариваемых материалов.
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:

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

К недостаткам трансформаторных источников относят:

• большой вес и солидные габариты;
• из-за работы на переменном токе сложно добиться высокого качества шва;
• трудно удерживать дугу, особенно если недостаёт опыта;
• 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

Напряжение сети

Напряжение питания сварочного аппарата может быть однофазным, либо трёхфазным. Очевидно, что для непромышленного применения следует отдать предпочтение устройству на 220 В, ну или универсальной машине «220/380» (Linear 220).

Большинство сварочных аппаратов чувствительны к перепадам напряжения — они могут выйти из строя, либо перестают варить. Поэтому инверторы комплектуют защитой от скачков напряжения, что даёт возможность применять их в сетях, где характеристики электроснабжения далеки от нормы. Бытовые агрегаты имеют на 10-15% расширенный диапазон, тогда как профессиональные модели работают при напряжении 165-270 В. Есть инверторы , хорошо подходящие под явно низкие показатели, например, EWM Pico 162 (132-253 В) — что составляет -40% и +15% от нормы в 230.

Напряжение холостого хода (Uх.х. или НХХ)

Важная характеристика, которая определяет способность сварочного аппарата первоначально и повторно разжигать электрическую дугу, а также поддерживать её горение. Для возбуждения дуги напряжение должно быть примерно в 1,5-2,5 раза больше, чем напряжение стабильного горения электрической дуги. В цифрах ГОСТы ограничивают эти показатели 80 вольтами для аппарата, работающего на переменном токе, 90 В — для сварочников с выпрямителем (постоянный ток). На практике источники для сварки могут организовывать дугу и при 30 вольтах, в их конструкциях применяются всевозможные умные системы, облегчающие запуск процесса. Вообще считается, что, чем выше напряжение холостого хода — тем лучше. Например, Hitachi W200 TIG/MMA имеет напряжение холостого хода 65 В — это солидный показатель.

Мощность

В паспортах и описаниях часто прописана максимальная потребляемая мощность источника питания для сварки, что соответствует максимальным пиковым нагрузкам на сеть. Указывают характеристику в кВт или кВА, не путайте, в первом случае — это активная мощность, во втором — полная мощность (она обычно выше, так как применяется поправочный коэффициент). Зная потребление, мы можем контролировать корректность подключения. Некоторые производители идут дальше и для простых пользователей пишут, с каким током должен быть автомат защиты, чтобы нормально отработать в цепи.

Даже если «сварочник» способен функционировать при низком напряжении, его производительность в экстремальных условиях существенно упадёт. Хотя бы только поэтому стоит иметь небольшой запас мощности (разумным считается порог порядка 30%). Кроме того, если регулярно эксплуатировать агрегат на предельных нагрузках, то его ресурс может быстро иссякнуть.

Реальная мощность (сила) сварочного аппарата определяется силой тока, которую он способен выдать. Именно этот показатель определяет толщину провариваемого металла, соответственно, максимальный диаметр электрода. Традиционно считается, что профессиональные машины рассчитаны на 300 и более ампер. Для бытовых и общестроительных работ вполне подойдёт агрегат до 200-250 А, что теоретически соответствует металлу толщиной около 6 мм и электроду «четвёрке» — BlueWeld Gamma 3200 (190 А — рекомендуют электрод 4 мм) . Если учитывать нестабильность сетевых характеристик, то правильным будет приобрести сварочник «с запасом» (планируем много работать электродом «тройкой» — берём аппарат под электрод 4 мм).

Мы уже не раз уже отмечали необходимость подбирать силовые характеристики, исходя из условий работы, поэтому сварочный аппарат с большим диапазоном регулировки будет намного функциональнее, по сравнению с «зажатым». Лучшие показатели в этом плане имеют инверторы, способные плавно менять ампераж и работать на малых токах (Stanley Super 180).

Продолжительность времени работы (ПВР, ПВ)

Наиполезнейшая информация для пользователя, максимально понятная для восприятия производительности. Разработчики берут к рассмотрению ограниченный по времени рабочий цикл, и разделяют в процентном соотношении — сколько аппарат должен непрерывно работать и сколько отдыхать. В Европе ведут расчёт 10 минут, на постсоветском пространстве принято рассматривать пятиминутку. Итак, если указано, что ПВР составляет 30%, то это значит, что теоретически европейский сварочный аппарат отключится (сработает защита) через 3 минуты изготовления непрерывного шва, продолжить работу можно через 7 минут. На практике такого почти не бывает, так как по ходу дела нужно менять электрод, проверять качество шва, счищать шлак, переходить на другое место. По этим цифрам мы просто можем понять функциональность двух более-менее подобных машин. Однако стоит иметь ввиду, что указанная разработчиком продолжительность времени работы напрямую зависит от температуры окружающей среды. Так продолжительность включения брендовых сварочных аппаратов рассчитывается при температуре воздуха +40 градусов, а дешёвые китайские модели — чуть больше плюс 20°. Очевидно, что в один ряд ставить их нельзя, несмотря на схожесть процентов, европейцы будут значительно выносливее.

И тут ещё один момент. Процент ПВР изменяется (увеличивается) с уменьшением нагрузки (выбранная сила тока) и в некоторых случаях, на малых токах, составляет 100%. В паспорте может указываться ПВ для разного тока.

Класс защиты

Сварочный аппарат, как любое электрооборудование, должен быть стандартизирован в плане защищённости от внешних факторов. В паспорте должен быть указан двухциферный код IP. Среднестатистические источники питания для сварки имеют индекс от IP21 до IP23. Двойка указывает на то, что вовнутрь корпуса не пройдут предметы толщиной более 12 мм (пыль и мелкий мусор попасть может). Вторая цифра указывает на защиту от влаги — 1 означает, что капли воды, падающие на кожух вертикально, не нанесут вреда, 3 означает, что вода даже под углом в 60 градусов не попадёт в корпус агрегата. То есть здесь уже есть возможность выбора, хотя под дождём варить запрещено.

Температурные ограничения

ГОСТы разрешают производить ручную сварку в диапазоне от -40 до +40 градусов Цельсия. С такой жарой сложности в наших широтах появляются редко. Но далеко не все сварочники можно спокойно запустить даже ниже нуля. Особенно часто возникают проблемы с инверторами, в которых при минусах просто загорается сигнализатор перегрузки, и аппарат выключается. Поэтому следует обратить внимание на рекомендации конкретного производителя, хотя далеко не всегда нужную информацию пользователь может найти.

Работа от генератора

Данная функция может здорово пригодиться для работы в полевых условиях (GYSMI 165), когда сети поблизости нет совсем, или её параметры не позволяют поддерживать необходимый режим работы. Учтите, что не все сварочные аппараты могут запитываться от бытовых генераторов с ДВС.

Сварка различных материалов

Обратите внимание, на что способен интересующий вас аппарат, кроме обычной ручной дуговой сварки (её обозначают ММА). Возможно, вам важно, чтобы им, хотя бы опционально (доукомплектовавшись), можно было варить цветные металлы, применить аргонно-дуговую технологию (TIG). Для иллюстрации приведём полуавтомат Stark IMT-200 Profi MIG/TIG/MMA — функциональность указана в названии.

Дополнительные функции

Многие современные источники питания для сварки обладают приятными опциями, облегчающими общение с дугой. «Горячий старт», «Форсирование дуги», «Антиприлипание на выключении», «Розжиг на подъёме» — все эти примочки являются неотъемлемой частью инверторной технологии, поэтому не стоит «вестись» на эти околорекламные вещи. Куда полезнее будет обратить внимание на наличие индикации параметров, функциональность и защиту от перегрузок, широту рабочих регулировок, качество и чёткость маркировок, на электробезопасность, на эргономику, на комплектность, на ремонтопригодность, в конце концов. Сделайте выбор в пользу максимально открытого производителя, который не скрывает важные технические характеристики своих изделий. Нужен адекватный паспорт на русском языке, каталог с подробным описанием, сайт, сервис, сертификаты — здесь нет мелочей.

Чтобы обеспечить приемлемое качество сварки, предварительно необходимо определить, возможности какого сварочного аппарата инвертора лучше подходят для предстоящей работы.

Для этого недостаточно просто прийти в магазин и сказать: посоветуйте, как правильно выбрать сварочный инвертор, какой будет лучше?

Потому что консультант магазина не может знать ни того, какой тип работ предполагается проводить, ни насколько интенсивным будет этот процесс, ни тем более, каким уровнем мастерства обладает сварщик.

Профессиональные сварщики считают, что лучший аппарат нужно подбирать индивидуально. А если опыта недостаточно, лучше использовать полезные советы бывалых мастеров.

Как известно, сварка - это процесс, с помощью которого несколько частей металла соединяются в единое целое.

Чтобы осуществить сварку, применяют сварочный аппарат - устройство, оснащенное специальной электрической дугой, посредством электричества нагревающей и расплавляющей металл.

К свариваемому изделию ток подводится через специальные стержни - электроды.

Источник питания электродуги отличается по типу.

Одним из них и является сварочный инвертор - аппарат, главное отличие которого от обычного оборудования для сварки заключается в использовании тока высокой частоты.

Благодаря высокой производительности, инвертор стал базовым устройством для создания новых видов сварочного оборудования.

В результате, на рынке появился сварочный полуавтомат с инверторным источником тока.

При этом в других видах сварочного оборудования источником питания является трансформатор или выпрямитель.

Сварочный полуавтомат обеспечивает частичную механизацию процесса сварки - эту функцию выполняют плавящиеся электроды, которые подают электродную проволоку в рабочую зону.

Все остальные рабочие моменты выполняются сварщиком вручную.

Помимо источника питания, в сварочный полуавтомат инверторного типа также входит:

1. устройство, управляющее током и обеспечивающее подачу проволоки (плавящиеся электроды);
2. понижающий трансформатор;
3. шланг, через который проходит проволока;
4. горелка;
5. зажим.

По принципу действия инвертор - это силовой трансформатор, который понижает напряжение сети до необходимого уровня.

Этот процесс происходит следующим образом:

• переменный ток с частотой, соответствующей промышленному уровню, что составляет 50 Гц, попадает на выпрямитель;
• под воздействием силового модуля ток выпрямляется, сглаживаясь дросселем с конденсатором;
• инвертор преобразовывает полученный ток в переменный, в результате его частота становится намного ниже и составляет 50 кГц;
• ток переменного типа поступает в трансформатор, благодаря чему напряжение снижается до 90 В;
• переменный ток подается к дуге;
• все переходы тока контролирует блок управления или более современный его вариант - модуль IGBT.

В отличие от других видов сварочного оборудования, инверторный аппарат обеспечивает силу сварочного тока, благодаря преобразованиям высокочастотного напряжения, а не электромагнитной силы в индукционной катушке, которой оснащен трансформатор.

Кроме того, благодаря предварительным преобразованиям напряжения, стало возможным применять меньший по размеру трансформатор.

По сравнению с другими сварочными устройствами, в аппарат инверторного типа входит трансформатор, вес которого может быть меньше более чем в 70 раз.

В зависимости от фирмы-производителя, механизм подачи проволоки в сварочный аппарат может быть разным.

Тем не менее, сварочный полуавтомат отличают самые лучшие эксплуатационные характеристики.

Преимущества инверторных аппаратов для сварки

С технической точки зрения, полуавтомат инвертор обладает целым рядом преимуществ:

• высокий уровень КПД - до 95 %;
• коэффициент мощности с оптимальным показателем - 0,99;
• незначительный расход электротехнических ресурсов и материалов, в том числе и дефицитных;
• большой выбор параметров режима, возможность выбора оптимального значения, что немаловажно, если для сварки применяются тонкие электроды;
• показатель длительности эксплуатации источников питания в рабочем режиме и при полной нагрузке составляет до 80 %;
• допускается параллельное использование нескольких источников питания;
• сварочный режим регулируется плавно и отличается большим диапазоном токов и напряжений;
• источником питания можно управлять на расстоянии;
• электрическая энергия используется с минимальными потерями;
• трансформатор инверторного аппарата имеет небольшие габариты и массу, что облегчает переноску и доставку оборудования до места работы;
• двойная изоляция и оснащение надежным предохранителем обеспечивает максимальную электробезопасность сварочного процесса.

С технологической точки зрения, сварочный полуавтомат не менее перспективен.

Для сварки можно использовать любые электроды покрытого типа, а процесс сварки доступен как при переменном токе, так и при постоянном.

Характеристики внешней статики полностью универсальны. Плавящиеся покрытые электроды применяют в аргоновой среде при ручной дуговой сварке.

Неплавящиеся электроды используют в среде защитных газов для механизированной сварки.

Для сравнения - трансформаторы греются заметно больше, чем инверторы.

Легкий розжиг дуги, стабильный уровень зажигания посредством подачи тока максимальной величины обеспечивает функция Hot-Start.

Для сравнения - привычный трансформатор неспособен обеспечить ни устойчивость дуги, ни стабильность режима.

Функция Arc-Force обеспечивает снижение тока до минимума, в случае короткого замыкания, чтобы электроды не залипали.

Еще одно преимущество — отсутствие или минимальное количество металлических брызг во время сварки, а если сварка проводится при постоянном токе, использовать магнитное дутье не нужно.

Для инверторной сварки доступны даже сплавы, с трудом поддающиеся обычной сварке, а также сталь. Управление сварочным аппаратом происходит на микропроцессорном уровне.

И последнее, сварка инвертором сложных конструкций из металла доступна также малоопытным сварщикам.

Недостатки инверторов для сварки

Инверторный полуавтомат - это на сегодняшний день лучший сварочный аппарат и по уровню производительности, и по удобству эксплуатации, и по степени безопасности.

Тем не менее, некоторые недостатки есть и у инверторных устройств:

• Инверторный полуавтомат может стоить в несколько раз дороже, чем сварочный трансформатор. Поэтому, если высокое качество работ не требуется, лучше купить более дешевый аппарат для варки, при условии, что сам сварщик обладает достаточным уровнем опыта;
• Ремонт традиционного сварочного оборудования стоит дешевле, чем инвертора-полуавтомата. Это объясняется тем, что значительная часть стоимости инвертора приходится на модуль IGBT. Причины выхода модуля из строя самые заурядные - перегрузка, что бывает, если попробовать быстро разрезать толстый металлический лист высокой прочности, или резкие скачки сетевого напряжения, когда тепловое реле не способно отреагировать мгновенно;
• Аппарат полуавтомат инверторного типа реагирует на пыль. Если ее много, устройство может выйти из строя. Поэтому при работе с инвертором в условиях строительства необходимо тщательно следить за регулярной профилактикой сварочного оборудования - чистить, продувать и т.д.;
• Электронная начинка инвертора неспособна функционировать при низких температурах, поэтому, эксплуатация сварочного аппарата при температуре ниже 00С не рекомендуется. Также нежелательно хранить инвертор-полуавтомат в условиях холода. Низкие температуры могут стать причиной появления конденсата на электронной начинке механизма и впоследствии вывести из строя отдельные узлы устройства.

Что важно знать о сварочных инверторах

Необходимость сварочных работ может периодически или постоянно возникать не только в промышленных, но и в домашних условиях, особенно у владельцев дачи или загородного дома.

Решение купить инверторный аппарат для сварки - это возможность оперативно решать текущие проблемы. Но чтобы правильно выбрать сварочный инвертор для дома или дачи, нужно знать, на что обращать внимание.

Хороший выбор для дома и дачи определяется не столько качеством, возможностями и стоимостью сварочного оборудования, сколько его техническим соответствием требуемой специфике работы и условиям, в которых будет проходить эксплуатация.

К числу параметров, которые позволяют безошибочно выбрать и купить сварочно-инверторный аппарат для дачи, относятся следующие:

1. Наличие встроенной защиты от скачков напряжения. Большинство инверторных устройств остро реагирует на скачки сетевого напряжения, поэтому оборудовано встроенными защитными устройствами, срабатывающими при скачках в диапазоне 170-270 В. Чем шире диапазон, тем выше уровень защиты, тем дороже стоит сварочный аппарат. Для промышленного оборудования показатель уровня защиты составляет 25 %. Аппаратам, предназначенным для применения в условиях дачи, достаточно, если показатель отклонений напряжения будет равняться 15 %;
2. Оснащение вентиляционными устройствами. Сварочные аппараты инверторного типа очень чувствительны к пыли. В силу конструкции, инверторы оборудованы охлаждающими вентиляторами, которые, выполняя свою функцию, попутно всасывают пыль. Чтобы уменьшить количество всасываемой пыли, производители применяют метод туннельной вентиляции. Этот метод хоть и позволяет защитить самые важные узлы от пыли, но увеличивает стоимость сварочного инвертора. Поэтому, лучше купить обычный сварочный инвертор, а при необходимости, почистить его с помощью продувки или мягкой кисти;
3. Наличие в сервисной мастерской печатных плат для конкретно выбранной модели инвертора. Печатные платы довольно часто выходят из строя, а стоимость их ремонта высока. Отсюда вывод - если сервисная мастерская готова в любой момент предоставить печатные платы, это признак, что ремонт данной модели приходится выполнять часто. Если же запчасти этого типа привозят только под заказ, значит оборудование надежно. Также стоит поинтересоваться, сколько стоит такой ремонт и откуда привозят для него запчасти.

Сварочный инвертор - специфика выбора

Знание технических особенностей сварочного оборудования - главный залог успеха при его выборе. Данные советы пригодятся тем, кто не знаком со спецификой сварочных аппаратов инверторного типа.

Производительность инвертора зависит от температурного режима, в котором эксплуатируется устройство, поэтому для каждого аппарата предусмотрен свой температурный диапазон, обеспечиваемый специальным оснащением.

К примеру, высокая температура окружающей среды в +400С способна вызвать реакцию защитных устройств аппарата.

Но такая температура воздуха бывает редко и не во всех регионах. А вот эксплуатация инвертора в условиях низких температур - вопрос актуальный для всей территории страны.

Устройство инвертора предполагает множество различных электронных элементов - микроконтроллеров, транзисторов, конденсаторов, и т.д., у каждого такого элемента есть свой диапазон рабочих температур.

Проблема в том, что у всех элементов он разный, то есть, совпадает не всегда или не совпадает совсем.

Также опасность эксплуатации сварочных аппаратов на холоде заключается в возможном появлении конденсата.

Обычно сварочные аппараты не хотят запускаться в условиях ниже 0ºС. Об этом свидетельствует сигнальная лампочка с надписью «перегрузка».

Но ведь не все виды оборудования оснащены одинаково, в отдельных случаях аппарат включается без проблем, но в процессе работы нагревается, чем усиливает интенсивность образования конденсата.

В результате часть узлов аппарата выходит из строя.

Поэтому, при выборе инвертора, лучше заглянуть в его паспорт, ознакомиться с диапазоном рабочих температур, а заодно поинтересоваться наличием гарантийных обязательств и сервисного обслуживания, а также, какой адрес сайта производителя и есть ли инструкции на доступном для понимания языке.

Качество сварочного процесса может зависеть от того, какие электроды были выбраны для работы.

Чтобы результат сварки не разочаровал, электроды должны быть совместимы со сварочным оборудованием по техническим характеристикам: составу покрытия, сечению, коэффициенту наплавки.

В зависимости от толщины сварочного шва и глубины сварки, применяются сварочные электроды с разными техническими параметрами.

Функции Hot Start, Anti-Sticking и Arc Force стандартны для всех видов инверторов, не стоит обращать внимание на типичные рекламные трюки производителей.

Чтобы определить реальный уровень производительности устройства для сварки, следует ориентироваться на уровень напряжения в питающей сети.

Обычно производительность оборудования на практике оказывается на уровень ниже, заявленной изготовителем.

Поэтому выбирать надо те модели, у которых показатель мощности чуть выше, чем требуется для предстоящих работ.