Сварочный инвертор это. Сварочный инвертор: принцип работы, преимущества и особенности применения

Что такое сварочный инвертор. Как работает инверторный сварочный аппарат. Каковы основные преимущества инверторной сварки. Для каких задач лучше всего подходят сварочные инверторы. В чем отличия от трансформаторных сварочных аппаратов.

Что такое сварочный инвертор и как он работает

Сварочный инвертор — это современный тип сварочного аппарата, который преобразует входное переменное напряжение в постоянный сварочный ток высокой частоты. В отличие от классических трансформаторных аппаратов, инверторные сварочные источники имеют более сложную электронную схему, но при этом обладают рядом важных преимуществ.

Принцип работы сварочного инвертора включает несколько этапов:

1. Входное переменное напряжение 220В выпрямляется в постоянное.
2. С помощью высокочастотных транзисторов постоянный ток преобразуется в переменный с частотой 20-100 кГц.
3. Высокочастотный ток подается на компактный трансформатор, где понижается до нужного сварочного напряжения.
4. Выходной ток снова выпрямляется и подается на электрод.

Благодаря высокой частоте преобразования тока, инверторный трансформатор имеет очень малые габариты и вес по сравнению с обычными трансформаторами на 50 Гц. Это позволяет значительно уменьшить размеры и вес всего сварочного аппарата.

Основные преимущества сварочных инверторов

Инверторная технология обеспечивает ряд существенных преимуществ по сравнению с классическими сварочными аппаратами:

• Малый вес и компактные размеры — инверторы в 3-5 раз легче трансформаторных аппаратов аналогичной мощности.
• Высокий КПД — до 90% против 60-70% у трансформаторных источников.
• Точная регулировка сварочного тока в широком диапазоне.
• Стабильная дуга даже при колебаниях напряжения сети.
• Низкое потребление электроэнергии.
• Возможность сварки тонких металлов благодаря малому разбрызгиванию.

Все эти факторы обеспечивают высокое качество сварного шва и удобство работы сварщика. Поэтому инверторные технологии активно вытесняют классические сварочные аппараты.

Особенности применения сварочных инверторов

Благодаря своим характеристикам, инверторные сварочные аппараты отлично подходят для следующих задач:

• Сварка тонколистового металла без прожогов и деформаций
• Выполнение ответственных сварных соединений с высоким качеством шва
• Сварка в труднодоступных местах благодаря компактности
• Монтажные и ремонтные работы в полевых условиях
• Бытовое использование в гараже или на даче

При этом инверторы обеспечивают стабильное качество сварки даже при работе от бытовой сети с нестабильным напряжением. Это делает их незаменимыми для использования в быту и на небольших производствах.

Сравнение инверторных и трансформаторных сварочных аппаратов

Инверторные сварочные аппараты имеют ряд существенных отличий от классических трансформаторных источников:

Характеристика	Инверторный аппарат	Трансформаторный аппарат
Вес	5-15 кг	30-100 кг
КПД	85-90%	60-70%
Диапазон регулировки тока	Широкий	Ограниченный
Стабильность дуги	Высокая	Средняя
Стоимость	Выше	Ниже

Как видно из сравнения, инверторные аппараты превосходят трансформаторные по большинству ключевых параметров. Однако они имеют более высокую стоимость и сложную электронику, требующую бережного обращения.

Виды сварки, доступные на инверторных аппаратах

Современные инверторные источники позволяют выполнять различные виды сварки:

• MMA — ручная дуговая сварка штучными электродами
• TIG — аргонодуговая сварка неплавящимся электродом
• MIG/MAG — полуавтоматическая сварка в среде защитных газов

Многие модели являются универсальными и поддерживают переключение между разными режимами сварки. Это позволяет использовать один аппарат для широкого спектра сварочных работ.

На что обратить внимание при выборе сварочного инвертора

При выборе инверторного сварочного аппарата следует учитывать следующие ключевые параметры:

• Диапазон сварочного тока — определяет толщину свариваемого металла
• Продолжительность включения (ПВ) — характеризует длительность непрерывной работы
• Напряжение питания — возможность работы от 220В и/или 380В
• Наличие дополнительных функций — горячий старт, форсаж дуги и др.
• Масса и габариты — важно для мобильного использования
• Комплектация — наличие аксессуаров, кейса для переноски

Правильный выбор сварочного инвертора с учетом планируемых задач позволит получить оптимальное соотношение функциональности, качества сварки и стоимости аппарата.

Особенности эксплуатации сварочных инверторов

Несмотря на высокую надежность современных инверторов, при их эксплуатации следует соблюдать некоторые правила:

• Не допускать попадания пыли и влаги внутрь корпуса
• Обеспечивать хорошую вентиляцию во время работы
• Не превышать максимально допустимый сварочный ток
• Использовать качественные сварочные кабели и электроды
• Периодически очищать внутренние компоненты от пыли

При правильной эксплуатации современные инверторные сварочные аппараты способны прослужить долгие годы, обеспечивая высокое качество сварки.

Перспективы развития инверторных сварочных технологий

Инверторные технологии продолжают активно развиваться. Основные тенденции в этой области:

• Повышение мощности и уменьшение габаритов аппаратов
• Расширение функциональных возможностей
• Внедрение цифрового управления параметрами сварки
• Интеграция с роботизированными комплексами
• Использование новых полупроводниковых компонентов

Все это позволяет ожидать дальнейшего повышения эффективности и расширения сфер применения инверторной сварочной техники.

Таким образом, сварочные инверторы представляют собой современное и высокотехнологичное оборудование, обеспечивающее высокое качество сварки при максимальном удобстве работы. Их применение позволяет значительно повысить производительность и качество сварочных работ в самых разных отраслях.

Что такое сварочный инвертор — принцип действия

Справочник сварочных определений и терминов — Shindaiwa

Shindaiwa в Украине, поставки сварочного оборудования из Японии

Сварочный инвертор (инверторный источник сварочного тока – ИИСТ). Принцип действия и состав оборудования. Преимущества и недостатки инверторного источника питания сварочной дуги.

Сварочный инвертор (инверторный источник сварочного тока – ИИСТ) – это один из видов источника питания сварочной дуги. Инверторные источники сварочного тока для всех видов сварки устроены одинаково. Отличие состоит лишь в формируемой вольт-амперной характеристике. Поэтому возможен выпуск универсальных ИИСТ, пригодных для различных видов сварки (MMA, TIG, MIG/MAG).

Принцип действия инверторного источника сварочной дуги

• Работает от сети переменного тока напряжением 220 или 380 вольт и частотой тока 50 Гц.
• Поступивший в инвертор сварочный ток проходит через диодный мост, где он сглаживается и становится постоянным.
• Полученная электрическая энергия проходит через блок транзисторов (с большой частотой коммутации), в результате получается опять переменный ток только с большей частотой – 20-50 кГц.
• Далее, напряжение тока преобразуется, оно на выходе инвертора снижается до 70-90 вольт. По закону Ома снижение напряжение дает повышение силы тока. На выходе (на конце электрода) будет сила тока, равная 100-200 ампер. Это и есть сила тока сварки.

Инверторный источник сварочного тока состоит из таких частей:

• выпрямитель,
• инвертор, собранный из транзисторов,
• трансформатор, который понижает напряжение,
• установленный на выходе выпрямитель.

Преимущества инверторного источника питания сварочной дуги:
 — Главным достоинством инвертора является минимальный вес (из-за малых размеров трансформатора).
 — Имеет широкий диапазон регулировки сварочного тока.
 — Легко варит достаточно толстые металлические детали (благодаря высокому току и низкому напряжению).

 — Электрод не прилипает к поверхности металла (функция «Arc Force»).
 — Процесс поджига электрода упрощен за счет подачи на его конец в начале работы тока большой силы (функция Hot Start).
 — При коротком замыкании сварочный ток снижается до минимума, что не позволяет электроду залипать при соприкосновении с деталью (функция «Anti-Sticking»). Это оберегает аппарат от выхода из строя.

Недостатки ИИСТ:
 — Ограниченность по коэффициенту загрузки, что связано со значительным нагревом элементов схемы.
 — Повышенная чувствительность к влажности воздуха и конденсату, выпадающему внутри корпуса.
 — Высокий (а зачастую – опасный) уровень создаваемых высокочастотных электромагнитных помех. Эта проблема частично решается применением, так называемой, улучшенной широтно-импульсной модуляции и синхронными выпрямителями во вторичных цепях.

Использование инверторных технологий привело к уменьшению габаритов и массы сварочных аппаратов, улучшению качественного показателя сварочной дуги, повышению КПД, минимальному разбрызгиванию при сварке, позволило реализовать плавные регулировки сварочных параметров.

Сварочные инверторы – это самые современные сварочные аппараты, которые в настоящее время почти полностью вытесняют на второй план классические сварочные трансформаторы, выпрямители и генераторы.

Дизельные сварочные генераторы Shindaiwa гарантируют стабильность напряжения на выходе генератора, вследствие чего отлично справляются с электропитанием сварочных аппаратов инверторного типа (DG45MK, DG25MK).

Дата публикации: 11 07 2018 ✎ 
Дата последнего изменения: 29 05 2020

И еще несколько слов о сварочных инверторах

Сварочный инвертор  —  это современно и правильно, хотя бы потому, что  электроэнергии ему нужно почти в два раза меньше, чем обычному сварочному аппарату.

---

 Сварочный инвертор это устройство преобразующее входной переменный ток в постоянный, далее с помощью транзисторных ключей постоянный ток преобразуется в переменный с частотой выше 50 кГц и подаётся на высокочастотный сварочный трансформатор с последующим выпрямлением. Система управления с помощью обратных связей формирует идеальные выходные характеристики для любого способа сварки.

Благодаря высокой частоте, вес и размеры силового трансформатора снижаются в разы по сравнению с традиционными сварочными аппаратами. Например, обычный сварочный трансформатор на 160А весит 18кг,  в то время как силовой трансформатор сварочного инвертора на 160А весит всего  0,25кг и по размерам чуть больше пачки сигарет.

Сварочные инверторы являются наиболее современными  источниками сварочного тока. В отличие от трансформаторов и выпрямителей, у инверторов отсутствует силовой трансформатор.  Работа сварочного инвертора построена на принципе фазового сдвига (инверсии) напряжения, осуществляемого электронной микропроцессорной схемой с покаскадным усилением тока (обычно микропроцессором типа IGBT). За счёт применения такого принципа удаётся получить широкий спектр вольт-амперных характеристик — от крутопадающей до возрастающей — с очень гладкой кривой тока, отклонения которого снижены до уровня десятых долей процента, что позволяет добиваться высокого качества сварки. Включение в схему высокочастотного генератора расширяет сферу применения инверторных источников питания и позволяет использовать их практически для любого метода дуговой сварки и для плазменной резки.За счёт небольшой массы, инверторы малой мощности очень перспективны для использования при монтаже ответственных металлоконструкций и трубопроводов, к сварным соединениям которых предъявляются повышенные требования, а условия работы не позволяют применять громоздкое промышленное оборудование, предназначенное для работы в цеховых условиях. Мощные инверторы промышленного типа позволяют создавать сварочные комплексы для любого вида дуговой сварки, построенные по модульному принципу — на основе одного источника тока. Все инверторы имеют плавную регулировку сварочного тока, а цифровая схема микропроцессора и введение ячеек памяти позволяет организовать запоминание нескольких наиболее часто применяемых режимов сварки.

Наш — более чем 25-летний опыт продажи и ремонта сварочных инверторов различных типов позволяет сформулировать основные потребительские характеристики этих сварочных аппаратов:

1. Малый вес (3-13 кг) и скромные размеры сварочных инверторов позволяют производить сварку, легко перемещаясь вместе с аппаратом;

2. В инверторе нет силового трансформатора, а значит нет внутренних потерь на перемагничивание железа, на нагрев обмоток при взаимодействии их электромагнитных полей, на  поглощение части электромагнитной индукции регулировочным шунтом — то есть КПД инвертора просто несопоставим с КПД обычного сварочного трансформатора или выпрямителя. Так, при сварке электродом диаметром 3 мм  обычный аппарат потребляет не менее 6-7 кВт, а любой, даже самый простенький инвертор не более 3,5 кВт;

3. Микропроцессорное управление сварочного инвертора обеспечивает устойчивую обратную связь тока и напряжения на дуге с выходными параметрами аппарата —  при зажигании дуги аппарат генерирует дополнительный импульс тока (так называемый «горячий старт»), а при коротком замыкании сварочный ток сразу отключается — то есть «приморозить» электрод здесь практически невозможно;

4. Сварочный инвертор имеет значительно более широкий, чем у обычного аппарата, диапазон регулировки сварочного тока, что особенно важно при сварке тонкими электродами (диаметром 1,6 или 2 мм)  —  дуга на малых токах «шепчет», брызг нет — не сварка, а одно удовольствие.
5. Что же касается стоимости сварочных инверторов, то она уже достаточно давно, и не без участия производителей из КНР, вплотную приблизилась к стоимости традиционных сварочных аппаратов, тем более, что цены на обычные аппараты тоже на месте не стоят — так что разница в цене заслуженная.

Теперь о недостатках  (ну как же без них)  или,  скажем так  —  об особенностях эксплуатации сварочных инверторов.

Здесь надо четко различать:
— эксплуатация на производстве; 
— использование аппарата дома, в гараже, на даче.

На производстве основной враг инвертора пыль, причем любая — и от «болгарки» и от реконструкции стен.

На втором месте — желание, с помощью ивертора, разрезать пополам рельс. Разумеется, такие желания не всегда совпадают с возможностями аппарата, тем более что резать такой «сварщик» старается быстро и тепловое реле аппарата просто не успевает среагировать на такую сверхнагрузку. В результате дорогостоящий модуль I.G.B.T. — «сердце» аппарата, выходит из строя прежде, чем аппарат отключится сам.

Дальше идут такие «мелочи» как небрежное обращение с аппаратом, продолжение его эксплуатации при появлении явных признаков неисправности, ослабление фиксации сварочных кабелей в панельных гнездах, да и просто передача инвертора неквалифицированному сварщику, хотя и «асы» тоже бывают хороши.

Что же касается эксплуатации аппарата в быту, то здесь характерны следующие проблемы: заметно низкое (ниже 180 В) напряжение в дачной или гаражной электросети (владелец аппарата даже и в этом случае, по наивности, ждет от него эффективной работы), а второе место делят между собой зимнее хранение аппарата в сарае или в гараже  и передача аппарата соседу.

         Но в большинстве случаев, аппараты у частных владельцев живут долго и счастливо.

Есть у сварочных инверторов еще одна особенность. Это труднопроизносимое  название. Многие так и норовят сказать  «инвектор». Впрочем, на отличные потребительские характеристики инверторов это почти не влияет.

Поэтому, договариваемся сразу, сварочный инвертор, как всякий хороший и дорогостоящий инструмент, надо беречь, на землю не бросать, кому попало не доверять, почаще продувать от пыли (хотя бы «обратным ходом» пылесоса) и все будет хорошо, тем более, что наш Сервис-центр давно уже освоил практически любой ремонт сварочных инверторов.     ________________________________________________________________________________

                                                НЕМНОГО ТЕОРИИ.

 

   Принцип действия инвертора.
   Инвертор — это устройство, преобразующее постоянное напряжение в высокочастотное переменное. Конвертор — устройство для понижения или увеличения постоянного напряжения, иногда с промежуточным высокочастотным звеном.   С появлением инверторных источников более простые неинверторные стали называть конвенциональными, т.е. традиционными.
   Схема выпрямителя с двухтактным транзисторным (рис.1) инвертором наиболее удобна для объяснения процесса инвертирования. Входной выпрямительный блок V1 преобразует переменное напряжение сети в постоянное, которое сглаживается с помощью низкочастотного фильтра L1, С1. Затем выпрямленное напряжение Uвс преобразуется в однофазное переменное U1 высокой частоты с помощью инвертора на двух транзисторах VT1 и VT2. Далее напряжение понижается трансформатором Т до U2, выпрямляется блоком вентилей V2, проходит через высокочастотный фильтр L2, С2 и подается на дугу в виде сглаженного напряжения.

                  

                  Рис.1  Схема выпрямителя с транзисторным инвертором

   Подробнее рассмотрим процесс инвертирования. При подаче сигнала на базу транзистора VT1 отпирается его коллекторная цепь, и по первичной обмотке трансформатора Т в интервале времени t1 протекает ток в направлении, показанном тонкой линией. При снятии сигнала с базы этот ток прекращается. С некоторой задержкой отпирается транзистор VT2, при этом в интервале времени t2 ток по трансформатору идет уже в другом направлении, показанном пунктиром. Таким образом, по первичной обмотке трансформатора идет переменный ток. Длительность его периода Т и частота переменного тока f = 1/Т зависят от частоты запуска транзисторов, определяемой системой управления. Обычно частота устанавливается на уровне 1-100 кГц. Поскольку эта частота не зависит от частоты сети, такой инвертор называют автономным. Иногда инвертор конструктивно объединяют с трансформатором Т, выпрямительным блоком V2 и фильтром L2-C2. Такое устройство называют конвертором, у него на выходе, как и на входе, постоянное напряжение, но меньшей величины.
     Если на входе инвертора установлен мощный накопительный конденсатор С1, то напряжение инвертора U1 имеет прямоугольную форму, как показано на рис.2.  Такую конструкцию называют автономным инвертором напряжения (АИН). Напротив, если на входе инвертора установить мощный дроссель L1, а обмотку трансформатора Т шунтировать конденсатором, то сглажен будет уже входной ток. Такой преобразователь называется инвертором тока (АИТ). Наконец, возможна конструкция, в которой благодаря наличию последовательно соединенных индуктивности и емкости образуется колебательный контур с синусоидальным током, она названа резонансным инвертором (АИР).
   Регулирование режима сварки осуществляется несколькими способами. Например, если входной выпрямительный блок выполнить тиристорным, то при увеличении напряжения Uвс увеличивается и амплитуда высокочастотного напряжения U2 и среднее значение Uв выпрямленного напряжения (рис.2а):

                Uвс ↑ => U1 ↑ => U2 ↑ => Uв ↑

Возможно также регулирование изменением частоты импульсов (рис.2б):

                f ↑ => T ↓ => Uв ↑

Но наибольшее распространение получил способ широтно-импульсного регулирования (рис.2в):

                t ↑ => Uв ↑,

поскольку при постоянной частоте облегчается выбор параметров выходного фильтра, а также снижается спектр электромагнитных помех, которые легче устранить входным фильтром.

           

    Рис.2   Осциллограммы при регулировании напряжения изменением амплитуды (а),   частоты (б)   и   ширины импульсов (в).

   В выпрямителе с инвертором используется амплитудное, частотное и широтное регулирование режима.
   Естественные внешние характеристики выпрямителя зависят от конструкции инвертора и трансформатора. Искусственные характеристики формируются с помощью обратных связей по току и напряжению.
   Сварочные свойства выпрямителей с инвертором, как правило, лучше, чем у конвенциональных источников, и объясняется это высоким быстродействием инвертора. Если у неинверторного однофазного выпрямителя длительность переходного процесса составляет не менее полупериода стандартного переменного тока, т. е. около 0,01 с, то у выпрямителя с инвертором быстродействие характеризуется значениями 0,0005 с и меньше. При механизированной сварке в углекислом газе такой выпрямитель способен обеспечить сложный алгоритм изменения тока с целью управления переносом электродного металла при длительности отдельных этапов цикла около 1 мс. Высокие динамические свойства выпрямителя с инвертором проявляются и в случае программного управления процессом ручной дуговой сварки, например по циклограмме. В этом случае легко обеспечивается горячий пуск в начале сварки, быстрый переход от одного из заранее настроенных режимов к другому при попеременной сварке то нижних, то вертикальных швов, сварка пульсирующей дугой с регулируемой формой импульса и т. д.
  Достоинства и недостатки выпрямителя с инвертором тесно связаны друг с другом. Здесь энергия претерпевает по крайней мере четыре ступени преобразования. Тем не менее, такой выпрямитель экономичен и весьма перспективен. Дело в том, что сердечник высокочастотного трансформатора имеет очень малые сечение и массу. Обычно сердечник весит в десятки раз меньше, чем сердечник трансформатора на 50 Гц. В целом, такой выпрямитель  имеет замечательные массо-энергетические характеристики: 0,02-0,1 кг на 1 А сварочного тока и 1-4 кг на 1 кВт потребляемой мощности, т. е. весит в 5-15 раз меньше других выпрямителей.  
    Выпрямитель с инвертором пока еще дороже конвенциональных источников, поэтому его рекомендуют использовать в тех случаях, где имеют значение малые масса и габариты — при сварке на монтаже, в быту, на ремонтных работах. В эксплуатации такой источник чрезвычайно экономичен. Его коэффициент мощности близок к 1, КПД не ниже 0,7, а иногда достигает 0,9.
 

                                    СВАРОЧНЫЕ ИНВЕРТОРЫ  —  ВЗГЛЯД ИЗНУТРИ

  СТАТЬЯ ПО СВАРОЧНЫМ ИНВЕРТОРАМ

 

 

 

 

Вот как это работает и зачем вам это нужно

| Практическое руководство — покраска и кузов

Понимание различий в технологиях сварки швом и дугой поможет вам выбрать правильный сварочный аппарат для вашего проекта по восстановлению автомобиля.

Сварочный аппарат MIG — практически универсальный инструмент для восстановительных работ. Но в последние годы технология инверторного питания была включена в новые устройства, и с этим усовершенствованием появилось много улучшений. Сварочные аппараты старой школы с трансформаторной подачей энергии существуют уже более 100 лет, потому что они очень надежны, но они тяжелые и требуют больше навыков для работы, особенно при деликатной работе. Инверторные сварочные аппараты намного легче, их легче освоить и ими легче управлять, хотя они и стоят дороже.

Как работает сварщик MIG

Главной задачей сварки MIG является контроль дуги. Уровни нагрева варьируются в зависимости от типа и толщины стали, поэтому стабильная и контролируемая дуга имеет решающее значение для стабильной сварки. от малоамперной (от 15 до 20 ампер) сети к низкому напряжению (от 15 до 20 вольт) и сильному (более 200 ампер) сварочному току.

Как работает инверторный сварочный аппарат

Что такое инверторный сварочный аппарат? Чем он отличается от трансформаторного? Инверторный сварочный аппарат берет стандартную мощность переменного тока 60 Гц и пропускает ее через начальный выпрямитель, превращая ее в высоковольтную мощность постоянного тока. Микропроцессор, использующий чрезвычайно быстродействующее транзисторное переключение, выключает и снова включает питание постоянного тока с очень высокой скоростью (например, в сварочных аппаратах Миллера 60 000 раз в секунду), что затем имитирует форму волны переменного тока, но в 1000 раз быстрее. частота. Эта высокочастотная мощность переменного тока затем проходит через трансформатор к другому выпрямителю, который преобразует мощность обратно в постоянный ток на пути к наконечнику сварочной проволоки.

Точно так же, как компьютер двигателя может определять соотношение воздуха и топлива в выхлопных газах и вносить коррективы, необходимые для обеспечения правильной работы двигателя, микропроцессор сварщика может определять состояние сварочной дуги и регулировать напряжение, силу тока или и то, и другое для поддержания определенного дуги, необходимой для приложения.

Сварочный аппарат, подходящий для работы

Если вы свариваете стальной лист толщиной 1/4 дюйма, прекрасно подойдет традиционный сварочный аппарат трансформаторного типа. С другой стороны, стыковая сварка гораздо более тонкого листового металла 20-го калибра, используемого на классических маслкарах, будет значительно проще при использовании сварочного аппарата, который имеет более высокий уровень точности и контроля над дугой. Диапазон допустимого выделения тепла значительно уже.

Восстановление классической мускулатуры обычно включает в себя замену многих панелей кузова. В дополнение к поддержанию идеального выравнивания двух панелей во время сварки, другая главная проблема связана с предотвращением тепловой деформации области. Первоначально это делается путем размещения прихваточных швов по всей длине шва.

Еще одним важным преимуществом инверторных сварочных аппаратов является их способность сваривать больше типов материалов. Например, Millermatic 211 имеет встроенное программирование для сварки низкоуглеродистой стали, алюминия и нержавеющей стали. Он также позволяет использовать защитный газ с 25- или 100-процентным содержанием CO2 или даже самозащитную проволоку с порошковой сердцевиной. Это возможно из-за программирования, заложенного в инверторной системе, которая управляет вторичным трансформатором. Переключение сварочного аппарата с нержавеющей стали на мягкую сталь и алюминий изменяет программирование, чтобы точно обеспечить дугу, необходимую для каждого применения. Этот Millermatic даже имеет функцию автоматической настройки, которая позволяет пользователю набирать толщину металла и диаметр проволоки, а затем сварщик автоматически устанавливает уровни мощности и скорости проволоки.

Это программирование является прекрасным подспорьем для новых пользователей. Режим Auto-Set позволяет сварщику установить очень точные настройки с самого начала, так что новичок может сосредоточиться на технике, пытаясь учиться. Конечно, при желании сварочный аппарат можно запустить в ручном режиме, как только будет получен более высокий уровень знаний.

Muscle Car Restorations в Чиппева-Фолс, штат Висконсин, занимается прецизионной сваркой уже более трех десятилетий, добившись успеха у сварщиков старого образца. Но когда техники в сварочном цехе опробовали новый аппарат для сварки MIG инверторного типа, сразу же началась конкуренция за право его использовать. Старые сварочные аппараты были быстро вытеснены в пользу нового инверторного типа. Мы благодарим их за предоставление нам демонстрации для этой статьи.

Прихваточные швы и точечные швы

Между прихватками был выполнен ряд точечных швов внахлест, чтобы заполнить зазоры. Это похоже на импульсную сварку, но на самом деле правильнее называть ее точечной сваркой. Воздушная закалка следовала за каждым набором точечных швов, чтобы свести к минимуму вероятность тепловой деформации.

Сшивание производится до полной сварки шва. Косметический вид сварных швов значения не имеет, так как они будут шлифоваться заподлицо с панелью до тех пор, пока шов не станет невидимым. Важно, чтобы сварные швы имели правильный провар.

Настоящим тестом для определения правильности сварки является проверка обратной стороны сварного шва для проверки проплавления. Это фото с внутренней стороны четвертьпанели.

Анатомия трансформаторного сварочного аппарата

Это внутренняя часть трансформаторного сварочного аппарата Миллера. Обратите внимание на огромный трансформатор в центре. Над ним можно увидеть выпрямитель и другую электронику. Это считается современным сварочным аппаратом трансформаторного типа, и он весит около 80 фунтов.

В базовой конструкции традиционного трансформаторного сварочного аппарата нет ничего особенно сложного, но управление дугой несколько ограничено и осуществляется вручную.

Инверторный сварочный аппарат Millermatic 211 состоит в основном из микропроцессоров на печатной плате. Внутри спрятан гораздо меньший трансформатор. Это устройство весит около 30 фунтов, что делает его очень портативным.

Как видите, внутри инверторного сварочного аппарата происходит нечто большее. Ключевым отличием является увеличение входного тока до 60 000 Гц, что значительно улучшает время отклика системы. Имеются также схемы датчиков и управления для автоматической настройки, а также для обеспечения сохранения предварительных настроек, когда сварочный аппарат находится в ручном режиме.

Плюсы и минусы сварочного аппарата с трансформатором

Проблема с традиционными сварочными аппаратами с трансформатором заключается в том, что они имеют тенденцию образовывать шарик на конце проволоки во время повторяющихся точечных сварных швов. Этот шар увеличивает энергию, необходимую для зажигания дуги, что может привести к ложному пуску и неполному сварному шву. Опытные сварщики привыкли иметь рядом кусачки для обрезки проволоки.

Сварочные аппараты инверторного типа практически исключают образование шарика на конце проволоки, что обеспечивает более ровные сварные швы.

Еще одним преимуществом инверторных сварочных аппаратов является то, что они поддерживают правильную и стабильную дугу даже при изменении условий. Опытные сварщики знают, как важно держать проволоку на постоянном расстоянии от изделия, обычно от ¼ до ⅜ дюйма. Микропроцессор инвертора может контролировать сопротивление на рабочей поверхности и соответствующим образом регулировать дугу, чтобы свести к минимуму влияние изменений расстояния.

Как пользоваться инверторным сварочным аппаратом

Использование этого инверторного сварочного аппарата не может быть проще. Маленькая ручка в центре выбирает тип сварки, в данном случае это мягкая сталь с 25-процентным содержанием защитного газа CO2. Правая ручка предназначена для размера проволоки, а толщина материала слева.

Эти точечные сварные швы были выполнены с помощью сварочного аппарата в положении 2 для толщины от 20 до 22 калибра. Они отлично смотрелись с верхней стороны.

Однако переворачивание материала показало, что сварные швы стали намного меньше, а провар едва достаточен. Что происходило? Не так ли должен быть настроен сварочный аппарат на эту толщину?

Установка сварочного аппарата на уровень 4 для металла 16 калибра по-прежнему дает отличные результаты на верхней стороне.

Вот обратная сторона этих сварных швов. Сварные швы по размеру аналогичны верхней стороне с полным проплавлением. Итак, что происходит? Зачем нужны более высокие настройки?

Испытание различных типов валиков

Эта серия сварных швов была выполнена с помощью Millermatic 211, настроенного на номер 2 для материала калибра от 20 до 22. Первый шов выполнен сплошным валиком. Второй — точечная сварка. Последним был еще один точечный шов с последующей закалкой на воздухе. Размер нагревательного кольца уменьшался по мере того, как он переходил от валика к точечному стежку и к точечному стежку с закалкой. Чем меньше тепловое кольцо, тем меньше вероятность тепловой деформации металла.

Это обратная сторона тех же сварных швов. Непрерывный валик имел полное проникновение. Первый точечный стежок был в порядке, но третий не достиг надлежащего проникновения. Причина заключалась в том, что программа Auto-Set предназначена для сварки непрерывным валиком, поэтому в этом контексте она работает лучше. Однако выполнение сварных швов создает проблемы деформации при нагревании при соединении столь тонкого металла. Запуск валика требует немного больше энергии, чем его поддержание, а поскольку прихваточные швы и точечные швы представляют собой не что иное, как запуск и остановку, для получения хорошего сварного шва требуется более высокая настройка.

Это не сварка валиком, а ряд точечных швов. Когда каждый сварной шов уложен, он остывает перед нанесением следующего. Сварные швы на самом деле не расположены рядом друг с другом, а каждый новый шов начинается почти поверх предыдущего. Выполнение только четырех или пяти за раз с последующей закалкой воздухом — это то, что держит тепло под контролем и предотвращает деформацию панели. Щедрое перекрытие создает эффект сплошного валика без зазоров и проколов.

Конечно, не все ремонтные работы связаны со сваркой панелей 20-го калибра. Часто требуется соединение деталей разной толщины. Инверторные сварщики также преуспевают в этом. Этот кусок 20-го калибра был соединен с ⅛-дюймовой пластиной. Фактически, этот Millermatic может комфортно сваривать мягкую сталь толщиной до ⅜ дюйма. Таким образом, дуги безопасности, соединители рамы, опоры двигателя или любые другие тяжелые детали можно сваривать, используя только этот станок.

Источники

• Miller Electric Mfg. Co
• Muscle Car Restorations, 715-834-2223

Смотрите новую видеосерию Car Craft!

Чтобы начать серию видеороликов Car Craft на YouTube, ведущие Кевин Тетц и Джон МакГанн погружаются в задачу замены Hemi 3-го поколения на Dodge Challenger 1972 года. И это не просто какой-нибудь старый Hemi — мы устанавливаем в машину 707-сильный Hellcat и устанавливаем на него одну из совершенно новых пятиступенчатых коробок передач Tremec TKX. Challenger также получит совершенно новую подвеску с койловерами и модернизированные тормоза. Цель состоит в том, чтобы заставить его работать и ездить как новый Challenger с двигателем Hellcat, но с классным внешним видом оригинального E-Body. После того, как вы закончили с эпизодом 1, посмотрите ЭПИЗОД 2 и ЭПИЗОД 3, а затем зарегистрируйтесь на канале MotorTrend YouTube, чтобы получить больше интересного автомобильного контента!

Trending Pages

• Porsche Cayenne 2024 First Drive: отличное решение для одного автомобиля

• Мы тестируем Toyota Tundra TRD Pro 2023 года в течение года, и вы не можете пропустить это

• 2024 год Polaris Xpedition Side-By-Side выводит посадку на новый уровень

• Электрический внедорожник Chrysler следующего поколения: больше нет воздушного потока ни в названии, ни в дизайне

• RIP Джек Ребни, Виннебаго Кемпер Ванс

Рекомендуемые статьи MotorTrend

Советы по сварке: как заполнить отверстия с помощью сварочного аппарата MIG

John McGann| 12 июня 2020 г.

Руководство для начинающих: настройка сварочного аппарата MIG

John McGann| 00Z»> 5 июня 2020 г.

Как бесшовно приварить новую четвертьпанель: правильное восстановление

Mark Ehlen| 27 декабря 2022 г.

Насадки для сварки листового металла

Verne Simons| 20 ноября 2020 г.

Сварка MIG 101

Рон Ковелл | 23 июня 2017 г.

Сварка своими руками в домашних условиях с помощью Vulcan OmniPro 220: начало работы

KJ Jones| 12 ноября 2021 г.

Популярные страницы

• Porsche Cayenne 2024 года First Drive: отличное решение для одного автомобиля

• Мы тестируем Toyota Tundra TRD Pro 2023 года В течение года, и вы не можете это пропустить

• Polaris Xpedition Side-By-Side 2024 выводит приземление на новый уровень

• Электрический внедорожник Chrysler следующего поколения: больше нет воздушного потока ни в названии, ни в дизайне инверторный сварочный аппарат

  Будь то сварка TIG или MIG, инверторный сварочный аппарат можно использовать для калибровки для различных стилей сварки.

  Поскольку в инверторных сварочных аппаратах используются трансформаторы меньшего размера, они имеют малый вес, универсальны и эффективно справляются со своей задачей. Кроме того, они потребляют меньше энергии и могут работать от обычного бытового тока.

  Сварщики инверторного типа используют новейшие кремниевые технологии для обеспечения электронного управления процессом сварки. Эта технология включает преобразование первичного переменного тока в постоянный до увеличения частоты тока. И, наконец, он будет выпрямлен обратно в постоянный ток для питания электрода.

  Они содержат компоненты на основе кремния, которые обеспечивают управление процессом повышения частоты и выпрямления тока. Это помогает с защитой от перегрузки и контролем производительности машины.

  Этот конкретный сварщик работает в этом процессе – Первоначально высокое постоянное напряжение подается путем выпрямления высокого входного напряжения 110–240 В. Система управления, присутствующая в машине, преобразует ее обратно в переменный ток. Кроме того, частота увеличена с обычных 50 Гц до диапазона высоких значений от 10 000 Гц до 30 000 Гц.

  Наконец, переменное напряжение (высокочастотное) окончательно преобразуется обратно в постоянное выходное напряжение в диапазоне 20–50 В, которое подается на сварочную дугу. Из-за высокой частоты размер преобразователя резко увеличивается, что позволяет сварочному аппарату иметь компактные размеры.

  Сварочный инвертор — это простое электронное устройство, которое помогает регулировать напряжение. Они обеспечивают более низкое используемое выходное напряжение за счет преобразования источника питания переменного тока. Например, питание 240 В переменного тока преобразуется в выходное напряжение 20 В постоянного тока.

  Они используют ряд электронных компонентов для процесса преобразования энергии. В то время как обычные устройства на основе трансформаторов в основном используют один большой трансформатор для регулирования напряжения.

  Инвертор увеличивает частоту основного питания с 50 Гц до 20 000 – 100 000 Гц. Это делается с помощью ряда электронных переключателей, которые быстро (за миллионную долю секунды) включают/выключают питание. Этот рабочий механизм управления источником питания до того, как он достигнет трансформатора, позволяет значительно уменьшить размер трансформатора.

  Преимущества инверторного сварочного аппарата?

  Инверторный сварочный аппарат имеет несколько преимуществ. Мы упомянули некоторые из них ниже для справки.

  1. Компактный дизайн

  По сравнению с обычными аппаратами компактный размер является одним из основных и значительных преимуществ использования инверторного сварочного аппарата. Например, инверторный сварочный аппарат, который весит менее 5 кг, компактнее чемодана и его легко носить на плече, способен обеспечить мощность, аналогичную 50-килограммовому трансформаторному аппарату.

  2. Эффективность

  Идеальные инверторные сварочные аппараты имеют КПД от 80% до 90%. По сравнению с обычными машинами, которые имеют КПД 50%, эта намного выгоднее. Меньшая эффективность в обычных вариантах объясняется тем, что более крупные трансформаторы в них имеют большее сопротивление, что приводит к потерям мощности за счет рассеивания тепла.

  3. Несколько сварочных процессов

  Процесс сварки электродом является наиболее популярным в мире сварки. Тем не менее, такие методы, как TIG и MIG, по-прежнему могут быть надежными для сварки различных материалов, которые возможны с помощью дуговой сварки.

  Раньше для сварки электродом после сварки TIG приходилось использовать разные машины. Инверторные сварочные аппараты премиум-класса позволяют использовать только одну машину для различных требований к сварке.

  Сварочные инверторы поставляются с простыми компонентами, помогающими настроить процесс в соответствии с поставленной задачей. Большинство из них поставляются с держателем палки, горелкой MIG и другими необходимыми кабелями. Вместо того, чтобы вкладывать средства в отдельные компоненты, вы приобретете все необходимое оборудование всего за одну покупку.

  4. Контроль дуги

  По сравнению с традиционными аппаратами для дуговой сварки инверторы обеспечивают хороший контроль над электрической дугой. Таким образом, это обеспечит жизнеспособность сварных швов благодаря стабильности и простоте управления дугой. Программное обеспечение инвертора настраивается на основе управления дугой. Поскольку инверторы имеют более высокое напряжение холостого хода по сравнению со стандартной машиной, они просты в эксплуатации и обслуживании.

  5. Разновидность электродов

  Обычно стандартная сварочная машина полностью использует переменный ток для сварки. Однако инверторы преобразуют переменный ток в постоянный, поэтому вы можете подобрать разные электроды для работы с DC- и DC+.

  Хотя электроды можно использовать с любым током, специальные предназначены для определенных задач. Таким образом, если вы просто используете сварочный аппарат переменного тока, то сварочные работы, которые вы можете попробовать, ограничены. Однако с инверторным сварочным аппаратом вы можете начать день со сварки нержавеющей стали и переключиться на сварку алюминиевых прутков в течение нескольких минут.

  6. Рабочий цикл

  Обычно вы можете достичь более высоких рабочих циклов с инверторными машинами из-за размера трансформатора. Из-за мелких компонентов в инверторе сварочный аппарат может быстро перегреваться, они также намного быстрее остывают. Но в обычном сварочном аппарате с трансформатором компоненты больше, поэтому они накапливают тепло и требуют больше времени для охлаждения.

  7. Потребляемая мощность

  Сварщики инверторной сварки могут использовать только бытовой ток (110 вольт), в то время как традиционные дуговые сварщики используют розетку 220 вольт. при работе с инвертором. Вы можете с радостью подключиться к любой бытовой электрической розетке для ее включения.

  Поскольку инвертор потребляет более низкий диапазон мощности для работы, вы получите меньше счетов за электроэнергию и сэкономите больше денег. Таким образом, вы можете попробовать несколько инверторных сварочных аппаратов, не беспокоясь о перегорании предохранителя. Они полезны для людей, у которых есть сварочный цех, тогда вы можете сэкономить на эксплуатационных расходах, особенно если вы используете инверторные сварочные аппараты, а не полагаетесь на традиционные варианты.

  8. Охлаждающие свойства

  Внутренние детали инверторного сварочного аппарата могут перегреться, особенно если они работали в течение нескольких часов. При длительном использовании даже при перегреве это может привести к выходу из строя некоторых деталей и сокращению срока службы инверторного сварочного аппарата.

  Как и настольный компьютер, инверторные сварочные аппараты оснащены охлаждающим вентилятором для уменьшения нагрева и защиты внутренних частей.

  9. Преобразование переменного тока

  Сварочные аппараты с инвертором преобразуют переменный ток в постоянный, в отличие от стандартного сварочного аппарата, в котором используются электроды переменного и переменного тока. Инверторы способны принимать высокое входное напряжение переменного тока и преобразовывать его в более низкое выходное напряжение SC.

  Сварочные инверторные аппараты имеют специальную программную технологию, которая преобразует и регулирует ток. Это программное обеспечение помогает регулировать напряжения, а не трансформаторы, которые используются в традиционных машинах. Трансформатор инвертора легкий и маленький, что делает инвертор портативным, компактным и удобным для путешествий.

  10. Использование генератора

  При выполнении сварочных работ вне вашего цеха или на территории заказчика вам может понадобиться генератор, если у вас нет свободного доступа к электрической розетке. Генераторы доступны в различных мощностях и размерах. Обычно для традиционных сварщиков только более крупные генераторы способны обеспечить достаточную мощность.

  Еще одна проблема, с которой обычно сталкиваются сварщики при выполнении сварочных работ на открытом воздухе, — это колебания мощности генератора, которые не так распространены в стандартной розетке. Если в середине работы над проектом сварки возникают колебания, возможно, вы не сможете контролировать сварочную ванну или дугу.

  При использовании инвертора колебания генератора не влияют на качество сварки. Новейшие инверторные сварочные аппараты поставляются с IGBT (биполярными транзисторами с изолированным затвором), которые регулируют напряжение машины, что помогает вам работать с генератором с флуктуирующей выходной мощностью. Традиционные сварочные аппараты могут быть повреждены во время скачков напряжения. Однако инверторный сварочный аппарат использует программное обеспечение IGBT для управления любыми изменениями напряжения.

  Недостатки инверторных сварочных аппаратов

  Как и любой другой прибор или оборудование, даже инверторные сварочные аппараты имеют недостатки. Хотя они перевешивают преимущества, о них стоит знать.

  1. Ненадежные дешевые инверторные сварочные аппараты

  Поскольку вы, возможно, уже состоите в семьях, более дешевые варианты в основном ненадежны и никогда не служат всю жизнь. Вам повезет, если более дешевый вариант прослужит хотя бы несколько месяцев, прежде чем выйдет из строя. Когда дело доходит до затрат на ремонт, они могут быть довольно дорогими, что составляет почти половину стоимости машины. При покупке инверторных сварочных аппаратов вам, возможно, придется потратить дополнительные деньги на начальном этапе, но они прослужат вам всю жизнь.

  2. Более высокие затраты на ремонт

  Большинство стандартных сварочных аппаратов переменного тока имеют одинаковую конструкцию за последние 50 лет. Они в основном доступны по цене и более подвержены ремонту. Однако модели инверторов немного сложны и разработаны с использованием электроники и программного обеспечения, которых нет в стандартных опциях.

  По истечении гарантийного срока вам может потребоваться небольшая дополнительная плата за обслуживание инверторного сварочного аппарата. Один из способов просто избежать таких затрат на ремонт и обслуживание — выбрать продление гарантии, полученной при покупке. Некоторые бренды позволяют сделать это при покупке модели.

  3. Менее прочный

  Несмотря на то, что аппарат имеет компактную конструкцию, которая удобна и практична для работы за пределами площадки, он не является прочным и громоздким, как сварочный аппарат переменного тока. Легкие инверторные сварочные аппараты обычно подвержены повреждениям из-за запыленности и сильных падений.

  Если в инверторе скопились переносимые по воздуху частицы пыли, подобные тем, которые имеются в зернохранилище, то электрические компоненты машины внутри него могут быть повреждены и, возможно, выйти из строя.

  Инверторные сварочные аппараты переменного или постоянного тока?

  Обычно сварочные аппараты питаются переменным током, но преобразуют его в постоянный ток. Некоторые из новейших машин могут обеспечивать выход переменного и постоянного тока.

  Это достигается за счет наличия в машине понижающих трансформаторов и выпрямителей. Они преобразуют входной переменный ток в постоянное напряжение, необходимое для процесса сварки. Это иногда мешало им использовать их для сварки переменным током.

  Развитие технологии сварки позволило включить в новые модели опции для выполнения сварки как на постоянном, так и на переменном токе в зависимости от материалов и их требований к сварке.

  Из-за этого большинство сварщиков в настоящее время используют инверторные сварочные аппараты, которые имеют два режима работы переменного/постоянного тока. Это дает им полную гибкость в использовании инверторного сварочного аппарата для различных материалов без каких-либо проблем.

  Как долго работает инверторный сварочный аппарат?

  Обычно инверторные сварочные аппараты имеют более короткий срок службы, который может еще больше сократиться, если вы не храните или не обслуживаете его должным образом. Поскольку он имеет чувствительные и большее количество компонентов, его можно довольно легко повредить, если вы не позаботитесь о нем должным образом. Обычно инверторный сварочный аппарат служит от 5 до 6 лет.

  Сварочные аппараты инверторного типа имеют относительно новую технологию, которая претерпела множество усовершенствований и разработок. Но благодаря конструкции с электронным управлением вы можете получать обновления программного обеспечения и делать обновления в будущем без каких-либо дорогостоящих компонентов.

  По сравнению с традиционным сварочным аппаратом-трансформером модель с инвертором имеет более короткий срок службы. Чувствительные компоненты и дорогостоящие технологии дороги как в замене, так и в ремонте, что делает бессмысленными затраты на это. Таким образом, вы можете в конечном итоге позаботиться об обслуживании и правильном хранении машины. В противном случае вы столкнетесь с серьезными проблемами позже, чем ожидалось.

  Ваш инвертор обычно служит от 5 до 10 лет в зависимости от марки, которую вы вложили. Если вы инвестируете в продукт, который прослужит долго, вам, возможно, придется потратить на него часть денег.

  Как пользоваться инверторным сварочным аппаратом?

  По сравнению с традиционным трансформаторным сварочным аппаратом инверторный сварочный аппарат считается простым в эксплуатации и установке. Если вы не знакомы с инверторным сварочным аппаратом, вы можете ознакомиться с инструкцией, которая прилагается к нему. Или же вы можете проверить видео на YouTube. Ниже приведены некоторые шаги, которые необходимо учитывать для изучения основ правильного процесса использования инверторного сварочного аппарата.

  • Во-первых, вам необходимо подключить инверторный сварочный аппарат к электрической розетке. После этого подключите заземление, минус и плюс к рабочему столу.
  • Теперь взгляните на наконечник сварочного пистолета, чтобы убедиться, что металлы были сплавлены с помощью наконечника в предыдущем процессе. Если да, то вам придется аккуратно с помощью плоскогубцев выкорчевать ненужный материал.
  • Вы должны носить защитное снаряжение, такое как перчатки, каски и обувь для защиты.
  • Выберите необходимые настройки и инструменты, чтобы начать процесс сварки.
  • Очистите детали и поместите их рядом друг с другом в местах, где они должны быть сварены. После этого подпилите материалы так, чтобы они образовали V-образное углубление.
  • Вы должны медленно перемещать инверторный сварочный аппарат вдоль V в одном направлении, чтобы он мог сформировать соединение.
  • Напилите и отшлифуйте дополнительный сварной шов для получения гладкой и однородной поверхности.
  Каковы области применения инверторного сварочного аппарата?

  Используя передовые технологии сварки, такие как IGBT, mosafet и другие, сварщики-сварщики могут выполнять требования к сварке нержавеющей стали и железа. Они подходят для сварки изделий из нержавеющей стали, сварки железных дверей и ряда других. Они также удобны для сварки предметов домашнего обихода, строительных и промышленных сварочных работ.