Saldatrici – tipi e descrizione

Sezioni dell’articolo

• Trasformatore di saldatura
• Raddrizzatore di saldatura
• Generatore di saldatura
• Inverter di saldatura
• Saldatura semiautomatica
• Saldatrice fai da te
• Come scegliere una saldatrice

In questo articolo: tipi di saldatrici, loro principio di funzionamento, caratteristiche, GOST; il costo delle saldatrici; come realizzare una saldatrice con le tue mani; criteri di selezione per una saldatrice.

Tra tutte le attrezzature per l’edilizia, la saldatrice occupa un posto speciale, anche solo perché non un singolo cantiere può farne a meno – semplicemente non c’è altro modo per collegare in modo affidabile strutture e tubi metallici. Cosa potrebbe sostituire un giunto saldato? Fissaggio con ancore, bulloni o rivetti, tubi di collegamento con fascette: tutti questi e metodi simili forniscono una soluzione temporanea al problema o non sono applicabili per molte ragioni. Le saldatrici sono disponibili in diversi design e tipi: trasformatori, raddrizzatori, inverter, generatori, dispositivi semiautomatici: questo articolo ti aiuterà a comprendere questa varietà..

Trasformatore di saldatura

Il suo compito è abbassare la tensione dalla rete elettrica al livello richiesto (inferiore a 141 V) e regolare la corrente di saldatura ai valori desiderati.

Il design di qualsiasi trasformatore deve essere conforme a GOST 95-77, include un circuito magnetico in acciaio (nucleo) e due avvolgimenti isolati – primario (collegato alla rete) e secondario (collegato al portaelettrodo e all’oggetto di saldatura). Nei trasformatori della popolare serie TDM, l’avvolgimento primario è rigidamente collegato al nucleo, le bobine di avvolgimento secondarie vengono rimosse dalle bobine primarie (ce ne sono due per ogni avvolgimento) a una certa distanza. L’accensione ad arco richiede una tensione sull’avvolgimento secondario nell’intervallo 55-60 V, per la maggior parte degli elettrodi utilizzati nella saldatura manuale, è sufficiente 50 V.

Ruotando la vite con una manopola, le bobine di avvolgimento secondarie collegate al nucleo vengono spostate verticalmente – la corrente di saldatura viene regolata sui parametri richiesti. Quando gli avvolgimenti si avvicinano (l’impugnatura viene ruotata in senso orario), la resistenza induttiva e il flusso magnetico della perdita diminuiscono, la corrente di saldatura aumenta e la sua diminuzione si ottiene con la rotazione inversa. Campo di regolazione della corrente di saldatura: con collegamento parallelo delle bobine in entrambi gli avvolgimenti – 65-460 A, con collegamento seriale – 40-180 A. L’impugnatura sul coperchio del trasformatore è progettata per commutare i campi di corrente.

Cosa succede nel trasformatore di saldatura quando è collegato alla rete CA? Il flusso di corrente alternata nell’avvolgimento primario provoca la magnetizzazione del nucleo. Dopo aver attraversato l’avvolgimento secondario, il flusso magnetico del nucleo provoca in esso una corrente alternata di una tensione inferiore rispetto a quella fornita all’avvolgimento primario. Con più giri sull’avvolgimento secondario, la tensione sarà più alta, con meno – la tensione sarà più bassa.

Il valore della corrente di saldatura è regolato mediante una reattanza induttiva controllata che modifica il flusso di dispersione magnetica. Esistono due modi per modificare la corrente di saldatura: bobine mobili (come nei trasformatori TDM), shunt magnetici o regolazione della rotazione (passo); aggiunta di una bobina reattiva al design del trasformatore. La scelta del metodo di controllo dipende dalla dissipazione magnetica in questo trasformatore: con una maggiore dissipazione, viene utilizzato il primo metodo di controllo; alla normalità – il secondo.

L’efficienza dei trasformatori di saldatura è bassa: raramente supera la barriera dell’80%, il loro peso è impressionante. Durante la saldatura con questa apparecchiatura, è difficile ottenere una cucitura di alta qualità, a meno che non si utilizzino speciali elettrodi stabilizzatori che possono migliorare la saldatura. Tuttavia, gli svantaggi dei trasformatori di saldatura sono compensati dal basso prezzo (da 6.000 rubli) e dalla loro senza pretese.

Raddrizzatore di saldatura

Questa macchina richiede una connessione CC. Il design del raddrizzatore include un blocco valvole, un trasformatore e uno starter (in alcuni modelli) – prestazioni secondo GOST 13821-77. I raddrizzatori multifase più diffusi – le loro dimensioni sono molto più piccole di quelle dei trasformatori, quindi sono più facili da usare nella saldatura. Le valvole nella progettazione dei raddrizzatori possono essere silicio o selenio: il primo tipo è più piccolo, ma richiede un raffreddamento aggiuntivo. L’efficienza delle valvole al selenio è inferiore, ma sono più resistenti ai sovraccarichi rispetto al silicio.

La regolazione della corrente di saldatura nel raddrizzatore viene eseguita in tre modi: aumentando / diminuendo la distanza tra gli avvolgimenti; usando un acceleratore di saturazione; avvolgimenti del trasformatore, divisi in sezioni. I circuiti in base ai quali sono assemblati i raddrizzatori di saldatura sono ponte trifase e ponte monofase con rettifica a onda intera. L’assemblaggio secondo il primo schema è più comune, perché il raddrizzatore incorporato su di esso contiene un numero minore di valvole nel design – mentre l’arco di saldatura brucia più costantemente.

Il raddrizzatore di saldatura è estremamente instabile per il surriscaldamento: è necessario monitorare costantemente la salute dei ventilatori del soffiatore, altrimenti la saldatrice si brucerà. Il costo di un raddrizzatore di saldatura – da 12.000 rubli.

Generatore di saldatura

Consiste di due elementi principali: un generatore di corrente continua e un motore asincrono, installati in un alloggiamento (l’armatura del generatore e il rotore del motore sono montati su un albero comune) I requisiti tecnici per la progettazione di generatori di saldatura sono riportati in GOST 304-82.

I generatori di saldatura sono creati secondo diversi schemi, tra cui due sono i più popolari. Il primo: l’avvolgimento di eccitazione è indipendente, la smagnetizzazione avviene attraverso l’avvolgimento seriale. L’alimentazione di un tale generatore viene effettuata attraverso un raddrizzatore con valvole al selenio da una rete a corrente alternata – si forma un flusso magnetico che induce una tensione sulle spazzole del generatore, che provoca l’eccitazione dell’arco. Modificando (cambiando) il numero di giri sull’avvolgimento seriale, l’operatore di saldatura regola la corrente di saldatura in base alle caratteristiche richieste.

Il secondo circuito del generatore di saldatura più popolare: l’avvolgimento di eccitazione è parallelo, l’avvolgimento di smagnetizzazione è seriale. I poli magnetici di tali generatori richiedono acciaio ferromagnetico – devono avere un magnetismo residuo. Un motore a benzina (diesel) viene utilizzato come fonte di energia.

In termini di caratteristiche, i generatori di saldatura sono tutt’altro che ideali – sono costosi (prezzo medio – da 50.000 rubli), hanno un design complesso, la loro efficienza è bassa (0,7), elevato consumo energetico (5 kW / h per kg di metallo fuso). Tuttavia, sul campo non puoi farne a meno: solo i generatori di saldatura a benzina (diesel) forniranno l’accensione e la stabilità dell’arco in assenza di una rete elettrica..

Inverter di saldatura

Questa unità di saldatura è costruita su circuiti elettrici a transistor. GOST per il dispositivo e i parametri operativi degli inverter di saldatura in Russia non è stato sviluppato: ogni produttore sviluppa le proprie specifiche tecniche (condizioni tecniche). Il principio del suo funzionamento è il seguente: la corrente alternata dalla rete entra nel raddrizzatore (convertendo in corrente continua), quindi nel modulo di potenza, dove la corrente continua diventa nuovamente alternata, ma con una frequenza più elevata. Lo stadio successivo è un trasformatore ad alta frequenza, da cui la tensione rettificata viene diretta all’arco di saldatura.

Il design dell’inverter di saldatura è diverso dal dispositivo di trasformatori e raddrizzatori di saldatura: non ha un trasformatore di potenza. Il suo lavoro si basa sull’inversione di tensione (sfasamento) – l’amplificazione della corrente viene eseguita in cascata ed è controllata da un microprocessore. La corrente di saldatura risultante ha un valore quasi ideale, che ha un effetto qualitativo sul lavoro di saldatura. I blocchi elettrici dei circuiti di potenza degli inverter di saldatura sono costruiti su MOSFET (MOS – metallo / ossido / semiconduttore) o IGBT (transistor bipolare, isolato su gate).

Vantaggi dell’inverter di saldatura: peso ridotto (non più di 10 kg) e dimensioni; alta efficienza – 85-90%; il microprocessore controlla le minime variazioni di tensione e corrente (l’adesione dell’elettrodo durante la saldatura è completamente esclusa); Regolazione “fine” della corrente di saldatura in una vasta gamma.

Svantaggi: elevata sensibilità alla polvere, ai sovraccarichi di saldatura (ad esempio, ai tentativi di tagliare metalli di notevole spessore), costo elevato – da 9.000 rubli.

Saldatura semiautomatica

Eseguito secondo le condizioni di GOST 18130-79. È costituito da una fonte di alimentazione (solitamente un inverter o raddrizzatore di saldatura), un’unità di controllo, un meccanismo di alimentazione e il filo di saldatura stesso (d da 0,6 a 2,0 mm), un cilindro con un gas attivo (biossido di carbonio – saldatura MAG o argon – MIG- saldatura). Per lavorare su questa saldatrice, il portaelettrodo (come gli elettrodi stessi) non viene utilizzato: qui una torcia funge da strumento di lavoro, attraverso il quale viene alimentato il filo. A proposito, circa il filo per la saldatura di dispositivi semiautomatici – vengono utilizzati fili in acciaio, acciaio, flusso e alluminio (è meglio se con rame). Anche il filo animato è in acciaio, ma può essere saldato con esso senza creare un’atmosfera di gas di protezione.

La fornitura di gas di protezione all’oggetto della saldatura consente lo spostamento dell’ossigeno, impedendogli di ossidare la saldatura, migliorando notevolmente le caratteristiche di saldatura.

Vantaggi di una saldatrice semiautomatica: ottenere una forte saldatura fino a diversi metri di lunghezza, saldatura facile e sicura di metalli sottili (qualsiasi grado di acciaio e leghe di alluminio). L’unità di controllo consente di salvare le modalità di saldatura preimpostate, con la loro successiva attivazione.

Svantaggi: necessità di ingombranti bombole di gas, elevato consumo di un gas inerte costoso (in media, la saldatura MIG richiederà un flusso di argon di 9 l / min).

Il costo medio di una saldatrice semiautomatica è di 11.000 rubli. (220 V) e 20.000 rubli. (380 V).

Saldatrice fai da te

La progettazione della maggior parte delle saldatrici fatte in casa richiede determinate abilità e materiali specifici per crearle. Nel frattempo, il dispositivo più semplice per la saldatura nella vita di tutti i giorni può essere organizzato senza la conoscenza dell’ingegneria elettrica – hai solo bisogno delle normali batterie per auto (anche quelle usate lo faranno).

Quindi, quattro batterie da 12 volt o due da 24 volt sono collegate in serie con cavi elettrici con clip a coccodrillo, un cavo con un supporto di elettrodi per saldatura è collegato al “-” della batteria estrema, il “+” dell’altra batteria estrema è collegato attraverso un cavo e un morsetto al pezzo … Ecco fatto: semplice ed efficace! Una tale saldatrice fai-da-te ha diversi vantaggi: una saldatura uniforme (non ci sono picchi di tensione), indipendenza dalla rete durante il processo di saldatura. Infine, al termine della saldatura, le batterie possono essere utilizzate per lo scopo previsto: per un elettrodo da 3 mm è necessaria una corrente di 90-120 A, ad es. non richiede nemmeno il 60% del carico standard della batteria.

Per un uso permanente della saldatrice a batteria, è necessario un caricabatterie da 54 volt (se ci sono quattro batterie) e una corrente di carica di 5 A (se la capacità della batteria è di 55 Ah. Utilizzando una saldatrice fatta in casa con batterie in estate, è necessario aggiungere periodicamente acqua distillata ai contenitori della batteria (non toccare !) – il suo livello diminuirà a causa dell’evaporazione. Quando si utilizzano batterie esenti da manutenzione, non è necessario alcun intervento.

Come scegliere una saldatrice

Prima di tutto, non fare affidamento sul peso impressionante del dispositivo proposto. Le moderne saldatrici hanno un peso da due a tre volte inferiore rispetto ai trasformatori “pesanti”. I chilogrammi che compongono il peso della saldatrice sono particolarmente evidenti con frequenti movimenti da un oggetto di lavoro a un altro – se si suppone tale movimento, allora dovresti scegliere il dispositivo di saldatura più leggero.

Da quale rete verrà alimentato il dispositivo? In produzione, il più delle volte è di 380 V, nella vita di tutti i giorni – 220 V. Va notato subito che se la tensione nella rete è improvvisa, allora è meglio scegliere un inverter di saldatura, perché qualsiasi altra saldatrice si brucerà semplicemente.

Quale metallo verrà saldato? Per metalli non ferrosi o ghisa, è necessario un raddrizzatore o generatore di saldatura, perché richiede una corrente costante. Per la saldatura su metallo sottile della carrozzeria, un dispositivo semiautomatico è più adatto. La saldatura di metalli ferrosi è accettabile con un semplice trasformatore di saldatura.

Quando si sceglie un modello specifico, prestare attenzione a quanto tempo questo dispositivo può funzionare senza il rischio di surriscaldamento: nel passaporto, questi dati saranno indicati con l’abbreviazione “PV” (durata dell’inclusione) o “PVR” (durata dell’operazione). In Russia e nella CSI, lo standard è di 5 minuti, in Europa – 10 minuti. Coloro. il valore del passaporto “PV” del 20% per una saldatrice domestica significa che puoi lavorarci 5 x 20% = 1 minuto, dopodiché il dispositivo necessita di una pausa di quattro minuti; per le merci importate, lo stesso 20% significa 10 x 20% = 2 minuti di lavoro e 8 minuti di “riposo”. Minore è la corrente di saldatura, maggiore è il valore “PV” (minore è il surriscaldamento della macchina) e viceversa. Il valore ottimale sarà “PV” 15-20% (a casa), 60% (a lavoro).

Parametri di uscita della saldatrice: maggiore è la tensione e la corrente di uscita, maggiore è il metallo con cui può lavorare. D’altra parte, ad alti parametri, gli avvolgimenti dell’apparato si riscaldano più velocemente, ad es. il termostato incorporato lo spegnerà più velocemente, quindi ci saranno meno cicli di lavoro effettivi e più tempi di fermo. Sarà corretto fermarsi qui su un dispositivo con parametri di uscita che superano il 30% richiesto.

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