Hegesztőgépek – típusok és leírás

A cikk tartalma

• Hegesztő transzformátor
• Hegesztő egyenirányító
• Hegesztő generátor
• Hegesztő inverter
• Félautomata hegesztés
• DIY hegesztőgép
• Hogyan válasszunk hegesztőgépet?

Ebben a cikkben: a hegesztőgépek típusai, működési elve, jellemzői, GOST-ok; a hegesztőgépek költségei; hogyan lehet hegesztőgépet készíteni saját kezével; hegesztőgép kiválasztási kritériumai.

Az összes építőipari berendezés között a hegesztőgép különleges helyet foglal el, ha csak azért, mert egyetlen építkezés sem képes megbirkózni vele – egyszerűen nincs más módszer a fémszerkezetek és csövek megbízható összekapcsolására. Mi helyettesítheti egy hegesztett csatlakozást? Rögzítés horgonyokkal, csavarokkal vagy szegecsekkel, csövek csatlakoztatása bilincsekkel – ezek és hasonló módszerek vagy átmenetileg megoldják a problémát, vagy sok okból nem alkalmazhatók. A hegesztőgépek különböző kivitelű és típusúak – transzformátorok, egyenirányítók, inverterek, generátorok, félautomatikus készülékek – a cikk segít megérteni ezt a fajtát..

Hegesztő transzformátor

Feladata az elektromos hálózat feszültségének csökkentése a kívánt szintre (141 V alatt) és a hegesztési áram beállítása a kívánt értékekre..

Bármely transzformátor tervezésének meg kell felelnie a GOST 95-77 előírásainak, magában foglal egy acél mágneses áramkört (magot) és két leválasztott tekercset – primer (a hálózathoz csatlakoztatva) és másodlagos (az elektróda tartóhoz és a hegesztő tárgyhoz csatlakoztatva). A népszerű TDM sorozatú transzformátorokban az elsődleges tekercset szilárdan csatlakoztatják a maghoz, a szekunder tekercsek tekercseit bizonyos távolságra eltávolítják az elsődleges tekercsekből (mindegyik tekercsnél kettő van). Az ívgyújtáshoz a másodlagos tekercsen 55–60 V feszültség szükséges, a kézi hegesztéshez használt legtöbb elektród esetén 50 V elegendő.

A csavarnak a fogantyúval történő elforgatásával a maghoz csatlakoztatott másodlagos tekercselő tekercseket függőlegesen mozgatják – a hegesztési áramot a szükséges paraméterekre beállítják. A tekercselések megközelítésekor (a fogantyút az óramutató járásával megegyezően forgatva) az induktív ellenállás és a szivárgás mágneses fluxusa csökken, a hegesztőáram növekszik, és csökkenését fordított forgással érik el. A hegesztési áram beállítási tartománya: tekercsek párhuzamos csatlakoztatásával mindkét tekercsnél – 65-460 A, soros csatlakoztatással – 40-180 A. A transzformátor burkolatán található fogantyú célja az áramtartomány átváltása..

Mi történik a hegesztő transzformátorral, amikor azt hálózati csatlakoztatják? A váltakozó áram áramlása az elsődleges tekercsbe a mag mágnesesedését okozza. A szekunder tekercsen áthaladva a mag mágneses fluxusa alacsonyabb feszültségű váltakozó áramot okoz benne, mint amit az elsődleges tekercshez vezetnek. Ha a másodlagos tekercset tovább bekapcsolja, a feszültség magasabb lesz, kevesebbel – a feszültség alacsonyabb lesz.

A hegesztési áram értékét egy szabályozott induktív reaktancia szabályozza, amely megváltoztatja a mágneses szivárgási fluxust. A hegesztési áram megváltoztatásának két módja van: mozgatható tekercsek (mint a TDM transzformátoroknál), mágneses tolatások vagy fordulás (lépés) szabályozás; reaktív tekercs hozzáadása a transzformátor kialakításához. A vezérlési módszer megválasztása attól a transzformátor mágneses eloszlásától függ: megnövekedett szórással az első vezérlési módszert alkalmazzák; normál esetben – a második.

A hegesztő transzformátorok hatékonysága alacsony – ritkán haladja meg a 80% -os korlátot, súlyuk lenyűgöző. Ezzel a berendezéssel hegesztve nehéz kiváló minõségû varratot elérni, hacsak nem használnak speciális stabilizáló elektródákat, amelyek javítják a hegesztési varratot. A hegesztő transzformátorok hátrányait azonban az alacsony ár (6000 rubeltől) és egyszerűségük kompenzálja.

Hegesztő egyenirányító

Ehhez a géphez DC kapcsolat szükséges. Az egyenirányító kialakítása szelepblokkot, transzformátort és fojtót tartalmaz (egyes modellekben) – teljesítmény a GOST 13821-77 szerint. A legelterjedtebbek a többfázisú egyenirányítók – méretük sokkal kisebb, mint a transzformátoroké, így könnyebben használhatók hegesztéskor. Az egyenirányítók kialakításában a szelepek lehetnek szilícium vagy szelén – az első típus kisebb, de további hűtést igényel. A szelénszelepek hatékonysága alacsonyabb, de ellenállnak a túlterhelésnek, mint a szilícium.

Az egyenirányítóban a hegesztési áram beállítását három módon hajtják végre: a tekercsek közötti távolság növelésével / csökkentésével; telítési fojtószelep segítségével; transzformátor tekercsek, szakaszokra osztva. A hegesztő egyenirányítók összeszerelése háromfázisú és egyfázisú, teljes hullámú egyenirányítással. Az első séma szerinti összeszerelés gyakoribb, mert az arra épített egyenirányító kevesebb szelepet tartalmaz a tervben – miközben a hegesztő íve egyenletesebben ég.

A hegesztő egyenirányító túlságosan instabil a túlmelegedéshez – folyamatosan ellenőrizni kell a ventilátorok állapotát, különben a hegesztőgép kiég. A hegesztő egyenirányító költsége – 12 000 rubeltől.

Hegesztő generátor

Két fő elemből áll – egy egyenáramú generátorból és egy aszinkron motorból, egy házba beszerelve (a generátor armatúráját és a motor forgórészét egy közös tengelyre szerelik). A hegesztőgenerátorok tervezésére vonatkozó műszaki követelményeket a GOST 304-82 tartalmazza.

A hegesztő generátorok többféle rendszer szerint készülnek, amelyek közül kettő a legnépszerűbb. Az első – a gerjesztési tekercs független, a mágnesesedés a soros tekercsen keresztül történik. Az ilyen generátorok áramellátását váltakozó áramú hálózat szelénszelepeivel ellátott egyenirányítón keresztül hajtják végre – mágneses fluxus alakul ki, amely feszültséget indukál a generátorkefékre, és ez az ív gerjesztését okozza. A soros tekercsen történő forgatások számának megváltoztatásával (kapcsolásával) a hegesztő üzemeltetője beállítja a hegesztési áramot a szükséges jellemzőkre.

A második legnépszerűbb hegesztőgenerátor áramkör – a gerjesztési tekercs párhuzamos, a mágnesezési tekercs soros. Az ilyen generátorok mágneses pólusai ferromágneses acélt igényelnek – maradó mágnesességgel kell rendelkezniük. Benzin (dízel) motort használnak áramforrásként.

Jellemzőik szempontjából a hegesztő generátorok messze nem ideálisak – drágák (átlagár – 50 000 rubeltől), komplex kialakításúak, hatékonyságuk alacsony (0,7), nagy energiafogyasztásuk (5 kW / h / kg olvadt fém). A terepen azonban nem lehet nélküle nélkül – csak benzin (dízel) hegesztő generátorok biztosítják az ív meggyújtását és stabilitását hálózati hálózat hiányában.

Hegesztő inverter

Ez a hegesztőegység tranzisztoros elektromos áramkörökre épül. A GOST-ot az oroszországi hegesztő-inverterek eszközére és működési paramétereire nem fejlesztették ki – minden gyártó kidolgozza saját műszaki előírásait (műszaki feltételek). Működésének alapelve a következő: a hálózatról származó váltakozó áram az egyenirányítóba kerül (egyenárammá alakítva), majd a tápegységmodulba, ahol az egyenáram is váltakozóvá válik, de magasabb frekvenciával. A következő lépés egy magas frekvenciájú transzformátor, ahonnan az egyenirányított feszültséget a hegesztési ívhez vezetik.

A hegesztőinverter kialakítása különbözik a hegesztő-transzformátorok és egyenirányítók eszközétől – nincs áramváltó. Munkája a feszültség-inverzión (fáziseltolódáson) alapul – az áramerősítést kaszkádban hajtják végre, és egy mikroprocesszor vezérli. A kapott hegesztőáram szinte ideális értékkel bír, amelynek kvalitatív hatása van a hegesztési munkára. A hegesztő inverterek tápáramköreinek elektromos blokkjai MOSFET-ekre (MOS – fém / oxid / félvezető) vagy IGBT-re (bipoláris tranzisztor, kapuszigetelt) épülnek.

A hegesztő inverter előnyei: kis súly (legfeljebb 10 kg) és méretei; nagy hatékonyság – 85-90%; a mikroprocesszor figyeli a feszültség és az áram legkisebb változásait (az elektróda ragasztása hegesztés közben teljesen kizárt); A hegesztési áram finom beállítása széles tartományban.

Hátrányok: nagy porérzékenység, hegesztési túlterhelések (például lenyűgöző vastagságú fém vágására tett kísérletek), magas költségek – 9000 rubeltől.

Félautomata hegesztés

A GOST 18130-79 feltételek szerint hajtják végre. Egy energiaforrásból (általában hegesztő inverterből vagy egyenirányítóból), egy vezérlőegységből, egy betápláló mechanizmusból és magából a hegesztőhuzalból (d 0,6 – 2,0 mm), egy aktív gázpalackból (szén-dioxid – MAG hegesztés vagy argon – MIG hegesztés). A hegesztőgépen történő munkavégzéshez az elektródatartót (mint magukat az elektródokat) nem használják – itt a munkaeszköz egy fáklya, amelyen keresztül a vezetéket bevezetik. Mellesleg, a félautomatikus eszközök hegesztésére szolgáló huzalról – rozsdamentes, acél, fluxus és alumínium huzalokat használnak (jobb, ha kimerültek). A fluoreszkált huzal acélból is készül, de hegeszthető vele anélkül, hogy árnyékoló gáz légkört hozna létre.

A varratgáznak a hegesztési tárgyhoz juttatása lehetővé teszi az oxigén elmozdulását, megakadályozva azt, hogy oxidálja a hegesztést, ezáltal jelentősen javítva a hegesztési tulajdonságokat.

A félautomata hegesztőgép előnyei: erős, hegesztett varrás elérése akár több méter hosszú, egyszerű és biztonságos vékony fém (bármilyen acélminőségű és alumíniumötvözetek) hegesztése. A vezérlőegység lehetővé teszi az előre beállított hegesztési módok mentését, azok későbbi aktiválásával.

Hátrányok: nagyméretű gázpalackok szükségesek, drága inert gáz nagy fogyasztású (a MIG hegesztés átlagosan 9 l / perc argon áramlást igényel).

A félautomata hegesztőgép átlagos költsége 11 000 rubel. (220 V) és 20 000 rubelt. (380 V).

DIY hegesztőgép

A legtöbb házi hegesztőgép megtervezése bizonyos készségeket és anyagokat igényel a készítéshez. Eközben a mindennapi életben a legegyszerűbb hegesztőkészülék az elektrotechnika ismerete nélkül elrendezhető – csak rendes autós akkumulátorokra van szükség (a használt akkumulátorok is meg fogják tenni).

Tehát négy 12 voltos vagy két 24 voltos elem sorba van kapcsolva krokodilkapocsokkal ellátott elektromos kábelekkel, hegesztési elektródatartóval ellátott kábel csatlakoztatva van a szélsőséges elem „-” pontjához, a másik szélsőséges elem „+” csatlakoztatása kábel és szorító segítségével történik a munkadarabhoz … Ennyi – egyszerű és hatékony! Az ilyen csináld magad hegesztőgépnek számos előnye van: egyenletes hegesztési varrat (nincsenek feszültség-túlfeszültségek), független a hálózatról a hegesztési folyamat során. Végül, a hegesztési munka befejezése után az akkumulátorokat rendeltetésszerűen felhasználhatjuk – 3 mm-es elektródra 90-120 A áram szükséges, azaz még a szokásos akkumulátorteljesítmény 60% -át sem igényli.

Az akkumulátorokból történő hegesztőgép állandó használatához szüksége van egy 54 voltos töltőre (ha négy elem van) és 5 A töltőáramra (ha az akkumulátor kapacitása 55 Ah. Ha házi készítésű hegesztőgépet nyáron használ akkumulátorokból), akkor időnként desztillált vizet kell hozzáadnia az akkumulátor kannákhoz ( !) – szintje csökken a párolgás következtében.Ha karbantartás nélküli akkumulátorok használata esetén nincs szükség intézkedésre.

Hogyan válasszunk hegesztőgépet?

Először is, ne hagyatkozzon a javasolt eszköz lenyűgöző súlyán. A modern hegesztőgépek kétszer-háromszor kevesebb súlyúak, mint a „nehéz” transzformátorok. A hegesztőgép súlyát alkotó kilogrammok különösen akkor észlelhetők, ha gyakran mozognak az egyik munkadarabról a másikra – ha ilyen mozgás feltételezhető, akkor a legkönnyebb hegesztőberendezést kell választania.

Milyen hálózatról fog táplálni az eszközt? A gyártás során leggyakrabban 380 V, a mindennapi életben – 220 V. Rögtön meg kell jegyezni, hogy ha a hálózat feszültsége hirtelen van, akkor jobb választani egy hegesztőinvertert, mert bármely más hegesztőgép egyszerűen kiég.

Milyen fém kerül hegesztésre? Színesfém vagy öntöttvas esetében hegesztő egyenirányító vagy generátor szükséges, mert állandó áramot igényel. A karosszéria vékony fémén történő hegesztéshez jobban alkalmas egy félautomatikus eszköz. A vasfémek hegesztése elfogadható egy egyszerű hegesztő transzformátorral.

Egy adott modell kiválasztásakor ügyeljen arra, hogy mennyi ideig működhet ez az eszköz túlmelegedés veszélye nélkül – az útlevélben ezeket az adatokat „PV” (a beillesztés időtartama) vagy „PVR” (a működés időtartama) rövidítéssel kell feltüntetni. Oroszországban és a FÁK-ban a szabvány 5 perc, Európában – 10 perc. Azok. a háztartási hegesztőgépek esetében a „PV” 20% -os útlevél-értéke azt jelenti, hogy vele együtt dolgozhat 5 x 20% = 1 perc, amely után az eszköznek négyperces szünetre van szüksége; az importált áruk esetében ugyanaz a 20% jelenti 10 x 20% = 2 perc munkát és 8 perc „pihenést”. Minél alacsonyabb a hegesztési áram, annál nagyobb a „PV” érték (kevesebb a gép túlmelegedése) és fordítva. Az optimális érték „PV” 15-20% (otthon), 60% (munkahelyi).

A hegesztőgép kimeneti paraméterei – minél nagyobb a feszültség és a kimeneti áram, annál vastagabb a fém. Másrészről, magas paramétereknél a készülék tekercsei gyorsabban felmelegednek, azaz a beépített termosztát gyorsabban fogja kikapcsolni, így kevesebb tényleges üzemi ciklus és több leállási idő lesz. Helyes itt megállni egy olyan készüléken, amelynek kimeneti paraméterei meghaladják az előírt 30% -ot.