Что такое сварочный полуавтомат

Сварочный полуавтомат - это разновидность сварочного аппарата, который для сварки использует специальную проволоку и, как правило, сварка происходит с использованием защитного газа, который исключает попадание кислорода в область сваривания

Конструкция сварочных полуавтоматов сложная, но упрощённо это сварочный выпрямитель или инвертор, механизма подачи проволоки, баллона с защитным газом и горелки со шлангом. А также имеется блок автоматики, который контролирует процесс.

Принцип работы сварочного полуавтомата

Сварка выполняется оператором вручную, но электрод подается в автоматическом режиме. Поэтому полуавтоматы так и называются.

Роль плавящего электрода в полуавтомате выполняет сварочная проволока, подаваемая непрерывно и равномерно в зону сварного шва.

И для улучшения сварки используется подача защитных газов.

Перед сваркой устанавливаются необходимые параметры (скорость подачи проволоки, ток и т.п.)

Для работы на горелке находятся кнопки включения подачи проволоки. В этот момент включается механизм подачи проволоки, которая начинает выходить из сопла горелки. Проходя через отверстие в контактном наконечнике, на который подается сварочный ток, между свариваемой деталью и кончиком проволоки образуется дуга.

Вместе с подачей проволоки включается и подача защитного газа.

Для зажигания дуги сварочная проволока должна коснуться свариваемой детали. В результате она плавится как обычный электрод. Одновременно оплавляются кромки металла. Смешиваясь с металлом присадки, образуется сварочная ванна. Перемещаясь вместе с движением горелки, металл ванны остывает, образуя шов. 

Через мундштук, расположенный в месте крепления контактного наконечника, в зону шва подается газ, предотвращающий поступление кислорода к кромкам.

Чтобы погасить дугу, следует отпустить кнопку и отвести горелку от свариваемой детали.

Можно использовать сварочный полуавтомат и без защитного газа. Но в этом случае должна быть специальная сварочная проволока.

Типы сварочных полуавтоматов

Существует 3 типа сварочных полуавтоматов: бытовой

Бытовые сварочные полуавтоматы, как правило, это простые аппараты с минимумом настроек, подключаемые к сети 220 В. 

Бытовые сварочные полуавтоматы выбирают для быта. К тому же из-за своих характеристик бытовые полуавтоматы стоят относительно не дорого и в настройках легко разобраться новичку.

Полупрофессиональные сварочные полуавтоматы, как правило, используется в небольших производствах или, реже, в домашних условиях.

Такие полуавтоматы могут иметь простой интерфейс или содержать уже расширенные настройки. Но из-за больше веса их транспортировка может вызвать сложности.

Профессиональные сварочные полуавтоматы обладают высокой мощностью (поэтому используются 380 В), имеют множество настроек поэтому подходят для использования в условиях производствах.

Из-за большого веса и крупного корпуса профессиональные полуавтоматы устанавливаются стационарно или на тележку с колесами (в последнем случае на тележку закрепляется и баллон с газом для облегчения перевозки). И цена у них тоже высокая, что не очень то служит для использования в домашних условиях.

Виды сварочных полуавтоматов по сварочному источнику

Все сварочные полуавтоматы можно разделить на две большие группы:

• трансформаторные полуавтоматы. Они просты в работе и надёжны. Однако из-за больших габаритов и веса они чаще всего используются в качестве стационарного оборудования. Нет или почти нет автоматики. Регулировки ступенчатые, что не всегда походит. В результате трансформаторные полуавтоматы сейчас используются всё меньше.
• инверторные полуавтоматы. Они имеют небольшие габариты и не так требовательны к качеству электропитания, как стационарные устройства. В связи с этим, инверторные полуавтоматы нашли широкое применение в быту и промышленности.
  Кроме того, настроить инверторный полуавтомат можно очень гибко, что даёт возможность существенно повысить качество сварки.

Механизм подачи сварочной проволоки в сварочном полуавтомате

Механизм подачи сварочной проволоки в сварочном полуавтомате, как понятно из названия, должен подавать сварочную проволоку к месту проведения сварки.

Механизм подачи сварочной проволоки может работать с разным диаметром проволоки. Его значение подбирают исходя из того, какая работа будет выполняться инвертором.

Сварочные полуавтоматы имеют разную скорость подачи сварочной проволоки, которую можно регулировать. Сама подача может быть ступенчатой и плавной. Ступенчатая больше подходит для использования проволоки большого диаметра. Плавная больше подходит для сварочной проволоки небольшого диаметра, к тому же она позволяет более точно подстраивать подачу проволоки под себя.

По способу подачи сварочной проволоки могут быть:

• толкающий подающий механизм сварочного полуавтомата. Сам манизм располагается вместе с катушкой в корпусе сварочного аппарата или в отдельном блоке, проволока подается к горелке по узкому металлическому каналу. Обычно длина рукава не превышает 5 м, поскольку проволока может застрять в изгибах, что прервёт сварку.
  Это наиболее распространенный вариант подающих механизмов полуавтоматов. Больше подходит для жёстких проволок.
  
• тянущий подающий механизм сварочного полуавтомата. Сам механизм располагается в корпусе горелки, что значительно увеличивает её вес и усложняет работу сварщика, однако за счет подтягивания проволоки через специальные рукава можно проводить работы в труднодоступных местах.
  
• комбинированный (гибридный, тянуще-толкающий) подающий механизм сварочного полуавтомата объединяет в себе тянущий и толкающий механизм, что обеспечивает наиболее равномерную подачу сварочной проволоки. Однако, в силу большой сложности конструкции такой механизм является самым дорогим и, поэтому, применяется редко. Например, после недолгого поиска по интернету мне такой полуавтомат не попался... Но про этот механизм "тяни-толкай" встречается почти в каждой статье в интернете где есть описание подающего механизма полуавтомата.

Толкающий механизм подачи проволоки может быть выполнен

• в одном корпусе с источником питания (однокорпусные сварочные полуавтоматы), то есть в них источник сварочного тока, механизм подачи и система управления находятся в одном корпусе. В результате сварочный полуавтомат более компактные, но если длины рукава недостаточно, то придется двигать всю установку.
  Обычно встроенный механизм подачи проволоки в основном используется для сваривания небольших конструкций.
  
• в отдельном корпусе (разделённые сварочные полуавтоматы), то есть он состоят из нескольких блоков. Первый блок включает в себя источник тока, снабженный системами управления и регулирования пуска. Второй блок образован сварочной горелкой, механизмом подачи и пультом управления.
  Такая схема позволяет использовать полуавтомат стационарным образом, установив части друг на друга, а в случае необходимости взять катушку с проволокой и приводом и поднести их ближе к месту сварки. Корпуса соединяются между собой токоведущим кабелем. Газ подсоединяется непосредственно ко второму блоку с горелкой. На корпусе предусмотрена ручка для переноса.
  

В механизм подачи полуавтомата устанавливают 2 или 4 ролика. Размер подающего механизма зависит от необходимости и типа катушки, которая должна быть (катушку весом 15 кг будет труднее размотать и потребуется больше движущей силы). 

• 2 ролика в механизме подачи полуавтомата (прижимной сверху и приводной снизу) обеспечивают простую подачу сварочной проволоки. Этого вполне достаточно для сварки не ответственных конструкций.
  
• 4 ролика в механизме подачи полуавтомата обеспечивают более стабильную и плавную подачу проволоки и отсутствием рывков (когда барабан заклинивает).
  Но стоят такие полуавтоматы дороже.
  Существует две модификации подачи с 2 роликами. Первый вариант имеет 2 приводных  ролика (расположены снизу) и 2 прижимных ролика (расположены сверху). Второй вариант имеет все 4 приводных ролика.

  

  Подающий механизм с 2 подающими роликами

  
  

  

  Подающий механизм с 4 подающими роликами

Чтобы толкать проволоку ролики снабжены канавками. При значительном повышении или понижении силы тока меняют проволоку, кабель-канал, а вместе с ними и ролики. Последние должны сниматься с осей, иначе сварка на других режимах будет невозможной. Это практично при большом диапазоне толщин металлаконструкций. Если же в перспективе только тонкая или только толстая сталь, то аппарат с роликами подбирается изначально под нее и не нуждается в перестановках элементов.

Дополнительные режимы сварки сварочного полуавтомата

Дополнительные режимы сварки сварочного полуавтомата позволяет расширить сферу применения сварочного аппарата. 

Сейчас сварочные полуавтоматы могут работать в нескольких режимах сварки, таких как полуавтоматическая сварка MIG/MAG, ручная дуговая сварка MMA и сварка неплавящимся электродом TIG.

Управление сварочными полуавтоматами

Все настройки управление сварочными полуавтоматами (за исключением подачи проволоки для сварки) располагаются на передней панели управления.

При этом для настройки полуатомата сварщик должен точно знать нужные ему значения. И он их задаёт 

• с помощью шкалы и переключателя, вращение которого даёт примерное представление об изменяющемся значении сварочного тока и скорости подачи проволоки. Для простых задач по сварке этого вполне достаточно.
  
• с цифровой индикацией, помогающий точно установить нужные значения и запомнить их на будущее. Регулировка на нем выполняется поворотом колеса или кнопками "+" и "-", а цифры светятся на табло и хорошо заметны в плохо освещенных помещениях.
  Цифровая индикация наиболее распространённая на сварочных полуавтоматах.

А вот для начинающих сварщиков лучше всего приобрести полуавтоматы с синергетической системой управления, которая обеспечивает оптимальные значения настроек при изменении какого-либо одного параметра (тока, газовой смеси и т.п.).

Синергетическое управление позволяет использовать некие усреднённые параметры, которые загружена в память устройства на производстве или непосредственно самим сварщиком. Но беда в том что они не всегда хорошо подходят.

Отдельно стоит упомянуть что на некоторых полуавтоматах есть регулировка индуктивности. Индуктивность уменьшает разбрызгивание жидкого металла и повышает степень его проникновения в корень шва. Это достигается за счет увеличения времени отделения капли от кончика проволоки и её плавного переноса на соединяемые кромки. Для реализации процесса потребуется смесь аргона с углекислотой.

За эту функцию стоит платить только в случае необходимости регулярно выполнять ответственные соединения, требующие идеальных швов с глубоким проваром. Если же в планах сварка обычных конструкций для двора или ремонт машин, то переплачивать не стоит.

Горелка сварочного полуавтомата

Горелки конструктивно различаются:

• формой рукоятки
• длиной гусака с наконечником/мундштуком из цветного металла
• расположением кнопки "пуск"

И тут что-либо конкретное посоветовать нельзя.

Рукава горелок чаще всего имеют длину 3, 4 и 5 метров. Если предстоит сваривать длинномерные конструкции, то необходимо выбирать полуавтомат, к которому можно подключать пятиметровую горелку, требующую для своей надежной работы четырехроликового механизма подачи.

Кроме длины рукава горелки, важное значение имеет и тип ее охлаждения, который может быть воздушным или жидкостным. Последнее предпочтительно при интенсивной работе аппарата.

Горелка сварочного полуавтомата присоединяется к корпусу через специальный разъем, содержащий одновременно механическое крепление, контакты для прохода тока, газовый канал с уплотнительным резиновым кольцом. Питание для кнопок подводится отдельно через еще один разъем, выходящий из рукава.

От вида выбранного разъема зависит легкость подбора комплектующих в будущем. Существует штыревой, раздельный (токоведущая и газовая части входят в разные гнезда) и Евро разъем.

Самым распространенным и лёгким в замене является Евро разъем, поэтому лучше выбирать его.

Охлаждение сварочного полуавтомата

Для сварки металлов толщиной до 6 мм достаточно использовать полуавтомат с воздушным охлаждением рабочих элементов корпуса

При соединении деталей толщиной 10-20 мм для полуавтоматов нужна система жидкостного охлаждения горелки. Это позволит увеличить период нагрузки и продлить срок её службы.

У сварочного полуавтомата может быть жидкостное охлаждение, которое ориентировано на интенсивные работы, а также на работу в условиях высокой температуры окружающей среды.

На полуавтоматах жидкостного типа охлаждения помимо вентиляторов установлен бачок охлаждающей жидкости. В него заливается жидкость специального химического состава. Благодаря циркуляции охлаждающей жидкости по аппарату и сварочной горелке обеспечивается его непрерывная работа и охлаждение.

Причем на полуавтоматы такого типа используются сварочные горелки с жидкостным типом охлаждения.

Бачок с охлаждающей жидкостью может быть установлен в корпус полуавтомата, также он может быть отдельным блоком.

Характеристики сварочных полуавтоматов

Сила тока сварочного полуавтомата

От силы тока сварочного полуавтомата зависит возможность сварки разных металлов. Кроме того, от данной характеристики зависит и толщина применяемой для сварки полуавтоматом проволоки.

Шаг регулировки тока может быть плавным и ступенчатым.

• Плавная регулировка тока в полуавтомате позволяет менять силу тока по одному амперу, что даёт возможность точно регулировать ток для конкретных работ. Такой вариант нужен для работы на низких и средних токах.
• Ступенчатая регулировка тока в полуавтомате позволяет менять силу тока по 10 А. Такой вариант обычно используется в мощных полуавтоматах.
  К тому же ступенчатая регулировка позволяет быстро установить нужное фиксированное значение тока и не беспокоиться о том что настройка собьется.

В некоторых моделях полуавтоматов существует возможность устанавливать значение сварочного тока дистанционно непосредственно от места сварки, не подходя для этого к аппарату.

Питающее напряжение сварочных полуавтоматов

По питающему напряжению сварочные полуавтоматы бывают

• однофазные полуавтоматы. Они рассчитаны на 220 В (230 В). Такие полуавтоматы могут использоваться в быту.
  Для частного дома или при работах с выездом стоит учесть диапазон входящего напряжения. Ведь когда происходит просадка напряжения (например, когда напряжение падает с 220 до 190 В), то некоторые полуавтоматы просто не смогут проводить сварку.
• трёхфазные полуавтоматы. Они рассчитаны на 380 В (400 В). Такие полуавтоматы больше подходят для интенсивной работы, поэтому такие сварочные автоматы больше подходят для различных производств.

Непрерывная продолжительность сварочного цикла сварочного полуавтомата

Непрерывная продолжительность сварочного цикла - это продолжительность (время) включения сварочного аппарата в течение которого сварочный аппарат может работать непрерывно при заданной силе тока. Он измеряется в процентах.