Чтобы стать профессиональным сварщиком необходимо пройти специальное обучение, а затем практиковаться и еще раз практиковаться. Однако чтобы, к примеру, сварить забор на даче достаточно усвоить немного теории и уже через десяток электродов сварочный шов будет более-менее сносным: во всяком случае, для забора его качества вполне хватит. А как много работы для портативного сварочного аппарата может найтись возле дома... Без соответствующей подготовки за особо ответственные места, конечно, браться не стоит, но все остальное – вполне под силу.

Освоение электросварки для домашнего мастера – дело несложное, поэтому приобрести в хозяйство сварочный аппарат будет совсем не лишним. Ассортимент портативных аппаратов для сварки сегодня довольно широк и проблема выбора существует. Попробуем разобраться в особенностях этих «коробочек», чтобы выбрать именно то, что надо.

Типов сварочного оборудования существует довольно много, однако в данном материале речь пойдет об электродуговой сварке, поскольку она находит самое широкое применение в хозяйстве. Компактные сварочные аппараты сегодня стоят недорого; кроме того, они стали намного легче, поскольку в них стали применять электронные компоненты вместо тяжелых трансформаторов. Итак, начнем с самого начала.

Источник сварочного тока

Однофазные сварочные трансформаторы являются наиболее простым источником сварочного тока. Основной элемент таких аппаратов – собственно трансформатор, понижающий ток сети до сварочного. Сила тока регулируется изменением расстояния между первичной и вторичной обмотками. Эти трансформаторы дают на выходе переменный ток и чтобы получить качественный шов необходимо использовать специальные электроды для переменного тока. Сварочные трансформаторы имеют большой вес, однако при этом чрезвычайно надежны, отчего заслужили признательность в первую очередь профессионалов.

Другой тип оборудования – сварочные выпрямители. В их схеме переменный ток понижающего трансформатора преобразуется в постоянный посредством диодного блока. Данная конструкция является более сложной, чем просто у сварочного трансформатора, зато обеспечивает более стабильные характеристики сварочного тока, которые, в конечном счете, улучшают качество сварного шва. Сварочные выпрямители на практике довольно надежны, однако их вес остается не маленьким.

Наиболее современный вид сварочных аппаратов – сварочные инверторы. Принципиальное отличие этих устройств в том, что они используют ток с частотой в десятки килогерц, а не частоту сетевого напряжения 50 Гц. Это дает возможность уменьшить массу и размеры трансформатора, а для сварки использовать постоянный ток. Если обычный сварочный трансформатор на 160 А весит около 18 кг, то силовой трансформатор инвертора с аналогичными параметрами весит всего 300 грамм, имея при этом размеры не на много больше сигаретной пачки. Инверторный аппарат в сборе будет весить от 3 до 7 кг, в зависимости от модели. Преимущество инвертора также и в том, что он имеет более высокий КПД, а значит и электричества потребляет меньше. Кроме того, инверторы располагают довольно широким диапазоном регулировки выходных характеристик, что позволяет настроить аппарат на выполнение любого вида сварки.

Инверторные аппараты больше других подходят для непрофессиональных сварщиков. Для облегчения работы они оснащены такими важными функциями, как Hot Start, Anti-Stik и Arc Force. Функция Hot Start предназначена для облегчения поджига дуги путем обеспечения дополнительного импульса тока. Такому явлению, как залипание электрода препятствует функция Arc Force (мощная дуга), временно увеличивая сварочный ток. При возрастании вероятности залипания электрода, функция Anti-Stik понижает или отключает ток, предотвращая это явление и тем самым, экономя электроэнергию, а также предохраняя сеть от перегрузок. Описанные опции в той или иной мере имеются у всех инвертеров, однако не всегда они являются управляемыми. К примеру, Hot Start будет полезным отключить или уменьшить до минимума при сваривании тонких листов, и лучше, если такая возможность имеется.

Еще один важный момент. В электронной части сварочных инверторов обязательно используются транзисторы, которые бывают двух типов (точнее произведены по двум технологиям) MOSFET и IGBT. Технология IGBT является более современной, и позволяет инверторным аппаратам работать при более высокой частоте (до 85 кГц); температура срабатывания термозащиты в схемах с IGBT-транзисторами – 90°С.

Технологии MOSFET более полувека. Инверторы на таких транзисторах довольно часто встречаются у нас, однако в странах Евросоюза их уже не найти, поскольку данное оборудование не соответствует принятым там нормам энергопотребления. Температура срабатывания термозащиты MOSFET-транзисторов 60°С против 90°С у IGBT, что заставляет производителей использовать более громоздкие трансформаторы. Что касается цены, то инверторы на IGBT-транзисторах дороже, чем MOSFET, однако не на много, поэтому сегодня целесообразно останавливать свой выбор на аппаратах первого типа.

При всех преимуществах инверторов они имеют и недостатки. В первую очередь это их чувствительность к влаге и пыли, особенно металлической, которая в изобилии сопутствует работе с металлом, например при шлифовке швов и резке. Периодически инверторы следует открывать и продувать их «внутренности» сжатым воздухом. Причем вскрытие корпуса не ведет к потере гарантии, поскольку предусмотрено правилами эксплуатации. Профессиональные инверторы лучше защищены от внешних факторов, но их стоимость значительно выше. И еще один важный момент. Инвертор, который планируется использовать совместно с электрогенератором, должен быть допущен к такой работе производителем, о чем обязательно указывается в технических характеристиках аппарата.

Уязвимость электроники – пожалуй, единственный существенный недостаток инверторов. Однако если к устройству бережно – не хранить в холодных или сырых помещениях, беречь от пыли и вовремя производить продувку – оно довольно долго прослужат верой и правдой.

Инверторы существенно облегчают процесс сварки и не требуют от сварщика тонких мелкомоторных навыков, которые требуются при работе с трансформаторными аппаратами. С одной стороны это хорошо, однако с другой квалификации чисто «инвертерного сварщика» будет недостаточно при переходе на «трансформатор».

При постоянном сварочном токе возможны два варианта подключения электродов – прямой и обратный. Провод, который часто называют «массой» на самом деле подключается не обязательно к минусовому полюсу аппарата, но также и к плюсовому – в зависимости от задачи. Дело в том, что на положительном полюсе «+» выделяется больше тепла, и, к примеру, при сварке тонколистового металла, чтобы не прожечь материал лучше использовать прямую полярность, при которой электрод подключается к «–», а деталь к «+». А вот при работе с массивными деталями используют обратное подключение – электрод «+», а деталь «–». Кроме того, кроме универсальных существуют специальные сварочные электроды как для прямого, так и для обратного подключения.

Параметры сварочных аппаратов

Одним из самых важных параметров сварочного аппарата является продолжительность включения при различных сварочных токах – сокращенно ПВ. В Европе принято измерять ПВ до первой остановки аппарата при температуре 40°С (стандарт EN 60974-1). Некоторые производители пользуются собственными стандартами измерения, в частности компания Telwin, которая показывает количество электродов, использованных подряд при температуре 20°. Таким образом, для корректного сравнения данного параметра следует учитывать соответствие стандартов. Так, например, ПВ=10-20% по европейскому стандарту будет примерно соответствовать ПВ=60-80% по стандарту Telwin. Как видим, значения эти отличаются в разы и, не зная этих тонкостей, можно неверно оценить возможности аппарата.

Другой не менее важный параметр – диапазон измерения сварочного тока. По нему можно также узнать и мощность аппарата, которая в свою очередь определяет максимальный диаметр электродов. Наиболее ходовые электроды для бытовых задач имеют диаметр 3 мм. Для их использования трансформатор должен быть рассчитан на 150 А, а инверторы с аналогичными параметрами смогут варить даже «четверкой». Оптимальный ток для электродов указывается на их упаковке, однако, только для трансформаторов и выпрямителей. Для инверторов этот ток, как правило, ниже.

Ток холостого хода сварочных аппаратов находится в пределах 60-85 В. Чем этот параметр выше, тем проще зажигается дуга.