Mini-ats102.ru

ООО “Мультилайн”
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое импульсная сварка и в чем преимущество этого метода

Что такое импульсная сварка и в чем преимущество этого метода?

Виды сварки

Сварочные технологии никогда не отстают от скоростей научно-технического прогресса. Новые методы, материалы или оборудование постоянно пополняют и без того широкий список всевозможных способов соединения металлов и неметаллов.

Импульсная сварка – один из новых методов, который уже нашёл самое широкое применение в монтаже современных мощных трубопроводов и строительстве: как промышленном, так и гражданском.

Понятие «жесткости режима»

От грамотного выбора импульсного режима сварки зависит качество и внешний вид шва. Наиболее важным параметром является «жесткость». Она зависит он физических характеристик и параметров свариваемого материала, а также продолжительности тока. При равных величинах длительности тока, более жестким считается режим, применяемый в соединениях с большей толщиной. Жесткий режим имеет ряд преимуществ:

  • большая производительность;
  • экономичность;
  • малые вмятины от электродов;
  • высокая стойкость электродов.

При выполнении точечных или шовных работ соотношение базовых параметров настройки к толщине металла имеет линейную зависимость, что может существенно облегчить выбор сварочного режима.

Особенности и разновидности импульсного сваривания

Импульсная сварка на постоянном токе

Импульсная сварка на постоянном токе.

В общих чертах выделяют конденсаторную импульсную сварку, инерционную, электромагнитную и аккумуляторную. Устройства, предназначенные для конденсаторной импульсной сварки, имеют большой разброс относительно диапазона тока. В них есть агрегаты, которые поддерживают ток малой мощности, имеются также аппараты с очень высоким уровнем мощности. Сварочный агрегат – это устройство, благодаря которому происходит дозированное распределение энергии, она уходит на затрату сварочных импульсов. Данная разновидность импульсной сварки должна быть в очень жестком режиме, детали при этом хорошо нагреваются. Конденсаторная сварка подходит для скрепления деталей из алюминия.

Как настроить импульсные параметры? В аккумуляторной сварке используются конструкции агрегатов, в которых есть щелочные аккумуляторы. Они имеют прочную, надежную систему и отличаются тем, что хорошо переносят замыкания, у аккумуляторов такого типа невысокое внутреннее сопротивление. Магнитно-импульсное оборудование необходимо для того, чтобы получить механическую энергию. Это происходит с участием магнитного поля, таким образом элементы скрепляются при помощи магнитных сил. В область соприкосновения подается высокое давление, в результате получается соединение для сваривания. Инверторные импульсные агрегаты используют массивный маховик, который имеет кинетическую энергию сращения, при выполнении сваривания частота оборотов уменьшается.

Импульсный паяльник: устройство прибора

Импульсный паяльник необходим для монтажа (демонтажа) элементов электротехнических и электронных изделий. Нагревательным элементом является жало, которое изготовлено из медной проволоки (диаметр 1−3 мм) с покрытием иными металлами. Разогрев жала происходит за счет пропускания через него тока низкого напряжения. Паяльник потребляет немного электроэнергии, т. к. ток через жало проходит исключительно во время пайки. Устройство имеет преобразователь сетевого напряжения с частотой 18−40 кГц. Вторичная (силовая) обмотка соединяется с токосъемниками жала.

Читайте так же:
Можно ли отследить украденный ноутбук

Основное отличие импульсного от обычного паяльника — то, что его не нужно всегда держать включенным для поддержания температуры. Нагревание жала осуществляется в течение нескольких секунд. Вот именно из-за этого устройство большую часть времени не расходует электричество.

Разновидности паяльников:

  1. Индукционный;
  2. Керамический;
  3. Импульсный;
  4. Аккумуляторный.

Виды сварочных агрегатов и их выбор

Образцы импульсных преобразователей представлены на отечественном рынке двумя вариантами исполнения:

  • изделиями со встроенным механизмом доставки присадочного материала в зону сварки (полуавтоматическая подача). Эти образцы изготавливаются в виде компактных устройств с системой газового охлаждения;
  • моделями, располагающими самостоятельным механизмом подачи присадочной проволоки с большими габаритами и жидкостным охладителем.

При выборе нужного образца инверторного устройства, как правило, исходят из соответствия их параметров требуемым режимам сварки в рабочих условиях.

Для определённой категории сварщиков более подходят максимальные критерии выбора сварочного аппарата. При их оценке следует исходить из того, что независимо от режимов сварки максимальные характеристики в инверторе определяются не предельными токовыми показателями, а величиной преобразуемого инвертором напряжения. Значения рабочего тока в данном случае – это производная от действующих в устройстве напряжений.

Чем большее напряжение способен преобразовать инверторный модуль – тем более мощную токовую нагрузку можно подключать к выходу сварочного аппарата.

Но в данной ситуации предельные характеристики инверторного устройства не являются определяющим фактором его выбора. Гораздо важнее для сложных импульсных аппаратов выбор диапазона их возможностей.

Такой подход к оценке инверторных преобразователей предполагает учёт всего набора режимов их работы и сфер применения этих возможностей (аргонодуговая сварка, например).

При выборе также не следует забывать и о приемлемых габаритах импульсных сварочных аппаратов. Для удобства обращения с габаритными промышленными изделиями предпочтительнее, чтобы они были оснащены закрепляемыми на корпусе колёсиками или имели вспомогательную систему для перемещения в виде небольшой тележки.

Должное внимание следует уделить и системе охлаждения импульсного аппарата, от эффективности и надёжности которой в значительной степени зависят работоспособность и сроки эксплуатации устройства.

Современный рынок наполнен достаточно большим разнообразием сварочных аппаратов, но далеко не все целесообразно собирать своими руками.

В зависимости от рабочих параметров устройств различают такие виды устройств:

  • на переменном токе – выдающие переменное напряжение от силового трансформатора напрямую к сварочным электродам;
  • на постоянном токе – выдающие постоянное напряжение на выходе сварочного трансформатора;
  • трехфазные – подключаемые к трехфазной сети;
  • инверторные аппараты – выдающие импульсный ток в рабочую область.
Читайте так же:
Минимальный набор для работы компьютера

Первый вариант сварочного агрегата наиболее простой, для второго понадобиться доработать классическое трансформаторное устройство выпрямительным блоком и сглаживающим фильтром. Трехфазные сварочные аппараты используются в промышленности, поэтому рассматривать изготовление таких устройств для бытовых нужд мы не будем. Инверторный или импульсный трансформатор довольно сложное устройство, поэтому чтобы собрать самодельный инвертор вы должны уметь читать схемы и иметь базовые навыки сборки электронных плат. Так как базой для создания сварочного оборудования является понижающий трансформатор, рассмотрим порядок изготовления от наиболее простого, к более сложному.

На переменном токе

По такому принципу работают классические сварочные аппараты: напряжение с первичной обмотки 220 В понижается до 50 – 60 В на вторичной и подается на сварочный электрод с заготовкой.

Перед тем, как приступить к изготовлению, подберите все необходимые элементы:

  • Магнитопровод – более выгодными считаются наборные сердечники с толщиной листа 0,35 – 0,5мм, так как они обеспечивают наименьшие потери в железе сварочного аппарата. Лучше использовать готовый сердечник из трансформаторной стали, так как плотность прилегания пластин играет основополагающую роль в работе магнитопровода.
  • Провод для намотки катушек – сечение проводов выбирается в зависимости от величины, протекающих в них токов.
  • Изоляционные материалы – основное требование, как к листовым диэлектрикам, так и к родному покрытию проводов – устойчивость к высоким температурам. Иначе изоляция сварочного полуавтомата или трансформатора расплавится и возникнет короткое замыкание, что приведет к поломке аппарата.

Наиболее выгодным вариантом является сборка агрегата из заводского трансформатора, в котором вам подходит и магнитопровод, и первичная обмотка. Но, если подходящего устройства под рукой нет, придется изготовить его самостоятельно. С принципом изготовления, определения сечения и других параметров самодельного трансформатора вы можете ознакомиться в соответствующей статье: https://www.asutpp.ru/transformator-svoimi-rukami.html.

В данном примере мы рассмотрим вариант изготовления сварочного аппарата из блока питания микроволновки. Следует отметить, что трансформаторная сварка должна обладать достаточной мощностью, для наших целей подойдет сварочный аппарат хотя бы на 4 – 5кВт. А так как один трансформатор для микроволновки имеет только 1 – 1,2 кВт, для создания аппарата мы будем использовать два трансформатора.

Для этого вам понадобится выполнить такую последовательность действий:

Распилите сердечник

  • Возьмите два трансформатора и проверьте целостность обмоток, питаемых от электрической сети 220В.
  • Распилите магнитопровод и снимите высоковольтную обмотку, Рис. 1: распилите сердечник

оставив только низковольтную, в таком случае намотку первичной катушки уже делать не нужно, так как вы используете заводскую.

  • Удалите из цепи катушки на каждом трансформаторе токовые шунты, это позволит увеличить мощность каждой обмотки. Удалите токовые шунты Рис. 3: удалите токовые шунты
  • Для вторичной катушки возьмите медную шину сечением 10мм 2 и намотайте ее на заранее изготовленный каркас из любых подручных материалов. Главное, чтобы форма каркаса повторяла габариты сердечника. Намотайте вторичную обмотку на каркас Рис. 4: намотайте вторичную обмотку на каркас
  • Сделайте диэлектрическую прокладку под первичную обмотку, подойдет любой негорючий материал. По длине ее должно хватать на обе половинки после соединения магнитопровода. Сделайте диэлектрическую прокладку Рис. 5: сделайте диэлектрическую прокладку
  • Поместите силовую катушку в магнитопровод. Для фиксации обеих половинок сердечника можно использовать клей или стянуть их между собой любым диэлектрическим материалом. Поместите катушку в магнитопровод Рис. 6: поместите катушку в магнитопровод
  • Подключите выводы первички к шнуру питания, а вторички к сварочным кабелям. Подключите шнур питания и кабели Рис. 7: подключите шнур питания и кабели
Читайте так же:
Можно ли общаться в инстаграме через компьютер

Установите на кабель держатель и электрод диаметром 4 – 5мм. Диаметр электродов подбирается в зависимости от силы электрического тока во вторичной обмотке сварочного аппарата, в нашем примере она составляет 140 – 200А. При других параметрах работы, характеристики электродов меняются соответственно.

Во вторичной обмотке получилось 54 витка, для возможности регулировки величины напряжения на выходе аппарата сделайте два отвода от 40 и 47 витка. Это позволит осуществлять регулировку тока во вторичке посредством уменьшения или увеличения количества витков. Ту же функцию может выполнять резистор, но исключительно в меньшую сторону от номинала.

На постоянном токе

Такой аппарат отличается от предыдущего более стабильными характеристиками электрической дуги, так как она получается не напрямую с вторичной обмотки трансформатора, а от полупроводникового преобразователя со сглаживающим элементом.

Принципиальная схема выпрямления для сварочного трансформатора

Рис. 8: принципиальная схема выпрямления для сварочного трансформатора

Как видите, делать намотку трансформатора для этого не требуется, достаточно доработать схему существующего устройства. Благодаря чему он сможет выдавать более ровный шов, варить нержавейку и чугун. Для изготовления вам понадобится четыре мощных диода или тиристора, примерно на 200 А каждый, два конденсатора емкостью в 15000 мкФ и дроссель. Схема подключения сглаживающего устройства приведена на рисунке ниже:

Схема подключения сглаживающего устройства

Рис. 9: схема подключения сглаживающего устройства

Процесс доработки электрической схемы состоит из таких этапов:

Установите диоды на радиаторы

  • Установите полупроводниковые элементы на радиаторы охлаждения. Рис. 10: установите диоды на радиаторы

В связи с перегревом трансформатора во время работы, диоды могут быстро выйти со строя, поэтому им нужен принудительный отвод тепла.

Соедините диоды в мост

  • Соедините диоды в мост, как показано на рисунке выше, и подключите их к выводам трансформатора. Рис. 11: соедините диоды в мост

Для подключения лучше использовать луженные зажимы, так как они не потеряют изначальную проводимость от больших токов и постоянной вибрации.

Читайте так же:
Модем yota не подключается к компьютеру

Используйте луженные зажимы

Рис. 12: используйте луженные зажимы

Толщина провода выбирается в соответствии с рабочим током вторичной обмотки.

Подключите силовые конденсаторы

  • Подключите силовые конденсаторы и дроссель во вторичную цепь диодного моста. Рис. 13: подключите силовые конденсаторы
  • Подсоедините к выводам сглаживающего устройства сварочные шлейфа, установите держатели для электродов – сварочный аппарат постоянного тока готов.

При сварке металлов таким аппаратом всегда следует контролировать нагрев не только трансформатора, но и выпрямителя. А при достижении критической температуры делать паузу для остывания элементов, иначе сварочный агрегат, сделанный своими руками, быстро выйдет со строя.

Инверторный аппарат

Представляет собой довольно сложное устройство для начинающих радиолюбителей. Не менее сложным процессом является подборка необходимых элементов. Преимуществом такого сварочного аппарата являются значительно меньшие габариты и меньшая мощность, в сравнении с классическими устройствами, возможность реализовать точечную сварку и т.д.

Принципиальная схема импульсного блока

Рис. 14: принципиальная схема импульсного блока

В работе такая схема преобразует переменное напряжение из сети в постоянное, затем, при помощи импульсного блока, выдает ток большой амплитуды в область сварки. Этим и достигается относительная экономия мощности аппарата по отношению к его производительности.

Конструктивно инверторная схема сварочного аппарата включает в себя такие элементы:

  • диодный выпрямитель с магазином емкостей, балластным резистором и системой плавного пуска;
  • система управления на основе драйвера и двух транзисторов;
  • силовая часть из управляющего транзистора и выходного трансформатора;
  • выходная часть из диодов и дросселя;
  • система охлаждения из кулера;
  • система обратной связи по току для контроля параметра на выходе сварочного аппарата.

Для изготовления сварочного инвертора вам понадобится самостоятельно намотать силовой трансформатор, трансформатор тока на базе ферритового кольца. Для моста лучше использовать готовую сборку из быстродействующих полупроводниковых элементов.

К сожалению, большинство других элементов вряд ли найдутся под рукой в гараже или у вас дома, поэтому их придется заказывать или приобретать в специализированных магазинах. Из-за чего сборка инверторного блока своими руками обойдется не дешевле заводского варианта, а с учетом затраченного времени, еще и дороже. Поэтому для инверторной сварки лучше приобрести готовый аппарат с заданными рабочими параметрами.

«На пальцах» об импульсной сварке полуавтоматом для начинающих сварщиков | Режим «MIG Pulse»

На сегодняшний день во многих, ставших доступными в ценовой политике инверторах полуавтоматической сварки, можно встретить режим импульса или англ.»Pulse». Эта полезнейшая функция, которая, уверен, уже через пару лет будет установлена на подавляющем большинстве устройств, является одной из самых полезных инноваций в мире сварки.

Читайте так же:
Каждый час перезагружается компьютер

Профессиональные сварщики, в отличии от новичков, досконально понимают суть работы импульсной сварки, а вследствие и правильной настройки этой крутейшей функции. На самом деле всё довольно несложно — давайте разберёмся коротко и информативно!

В чём преимущество импульсной сварки полуавтоматом?

Импульсная MIG сварка, (микросварка) имеет множество преимуществ самые главные из которых:

  • отсутствие разбрызгивания и увеличение скорости сварки
  • снижение перегрева металла при увеличенной глубине проплавления
  • экономия сварочной присадки (проволоки) и защитного газа

Как работает импульсная сварка полуавтомата?

Для того, чтобы понять принцип работы импульсной сварки предлагаю посмотреть небольшое видео, на котором запечатлён Pulse режим полуавтомата в замедленной съёмке:

Человеческий глаз не способен зафиксировать этот процесс, поскольку отделение капель происходит с огромной скоростью. К примеру при частоте импульса в 50 Герц происходит 50 отделений капель в секунду. Такая скорость придаёт импульсной сварке характерный звук, похожий на жужжание огромной пчелы в полёте.

Как происходит формирование капли?

Каждый единичный импульс, производимый сварочный инвертором, формирует одну каплю металла. Чтобы лучше понять этот процесс, предлагаю посмотреть на график, который я составил из нашего видео:

Как видно на графике, постоянный сварочный ток, который ещё называется дежурным (дежурная дуга), протекает ровным фоном и расплавляет металл образуя неглубокую сварочную ванну. В него буквально вклинивается импульсный ток, который начинает формировать каплю по мере нарастания его мощности. На самом пике он утоньшает шейку капли, вследствие чего происходит её отделение с последующим падением в сварочную ванну.

Как настраивать импульсный режим сварки?

Настройка импульсного режима полуавтомата (постоянный ток обратной полярности) целиком зависит от возможностей конкретного аппарата. В новых инверторах эту задачу берёт на себя режим синергии, когда аппарат самостоятельно подбирает параметры сварки, при изменении сварщиком всего одного или двух показателей (силы тока и напряжения).

Однако, практически в любой синергии есть ручные настройки, самые главные из которых:

Частота или динамика импульса — грубо говоря, это количество капель расплавленного металла за единицу времени. Чем больше частота (Герц), тем больше капель, чем больше капель, тем объёмнее шов и скорость сварки.

Высота дуги — при увеличении количества капель, необходимо достаточное расстояние от сварочной ванный до кончика проволоки, поэтому при высокой частоте импульса необходимо увеличение высоты и наоборот.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector