Сравнение Paton VDI-250R vs Zenit ZSI-250 M

Тип сварочного аппарата определяет особенности его конструкции и назначения.

— Трансформатор. Простейшая разновидность сварочных агрегатов. Принцип работы в данном случае следующий: поступающее на вход напряжение сети подаётся прямо на обмотку трансформатора, который понижает его до напряжения холостого хода (см. ниже). Помимо переменного, трансформаторы могут варить и на постоянном токе — в таких моделях обычно используется простейший выпрямитель со стабилизатором; при использовании же переменного тока его частота остаётся той же, что и в сети. Главными достоинствами трансформаторов являются высокая надёжность в сочетании с небольшой стоимостью и простотой конструкции. В то же время функционал таких устройств довольно ограничен — в частности, из видов сварки редко встречаются какие-то другие, кроме ручной дуговой (см. «Вид сварки»); а качество работы относительно невысоко из-за нестабильности подаваемого на электрод тока. Да и вес трансформаторов, по сравнению с инверторами, довольно высок. В целом этот тип сварочных аппаратов предназначен в основном для несложных работ, не требующих высокой точности.

— Инвертор. Тип сварочных аппаратов, разработанный с целью устранения некоторых существенных недостатков трасформаторов — в частности, большого веса и неровного шва. Ключевым отличием инверторов является то, что ток на обмотку понижающего трансформатора подаётся не на...прямую от сети, а через специальные управляющие схемы (которые, собственно, и являются инвертором в узком смысле слова). При прохождении через эти схемы ток сперва преобразуется в постоянный, а затем обратно в переменный, но с повышенной частотой — порядка десятков килогерц (для сравнения, частота бытового переменного тока составляет 50 Гц), и уже этот высокочастотный ток поступает на обмотку. Это позволило значительно уменьшить габариты катушек трансформатора и снизить таким образом вес и габариты всего устройства — многие инверторы можно спокойно носить на плечевом ремне. Высокая частота обеспечивает намного более стабильную дугу и качественный шов как при сварке переменным током, так и при использовании постоянного (оба варианта подробнее см. в п. «Ток сварки»). Кроме того, данная схема позволяет применять практически все современные виды сварки (см. ниже). Из недостатков инверторных аппаратов можно отметить высокую стоимость, обусловленную сложностью конструкции. Однако если Вам требуется устройство для качественной профессиональной сварки, без инвертора не обойтись.

— Полуавтомат. Под этим термином подразумевается разновидность сварочных трансформаторов (см. выше), в которых процесс сварки частично автоматизирован. Электрод для полуавтомата имеет вид тонкой проволоки (обычно не толще 1,2 мм), намотанной на катушку; в процессе работы эта проволока подаётся на сопло автоматически, по мере расходования. Это значительно удобнее, чем при обычной сварке — ведь оператору не приходится самому контролировать длину электрода и регулировать её вручную, менять сам электрод приходится намного реже, да и некоторые другие преимущества у полуавтоматической сварки также имеются (подробнее см. «Вид сварки»). В остальном полуавтоматы полностью аналогичны обычным трансформаторам.

— Полуавтомат-инвертор. Как следует из названия, в эту категорию включены аппараты инверторного типа с системой подачи электрода, характерной для полуавтоматов. Подробнее см. соответствующие пункты выше, здесь же отметим, что данный вариант можно назвать самым продвинутым среди современных сварочных агрегатов общего назначения.

Среди основных видов сварки можно назвать ручную дуговую (MMA), полуавтоматическую (MIG/MAG), аргонно-дуговую (TIG), точечную (SPOT), точечную (STUD) и сварку плазменной резки (PLASMA).

— Ручная дуговая (ММА). Сварка с использованием электрической дуги и плавящегося электрода со специальным покрытием. Подача и перемещение электрода осуществляются сварщиком вручную. Подачи защитного газа не предусматривается, защита сварочной ванны от воздуха может осуществляться за счет сгорания покрытия, нанесенного на электрод. Подобная технология сварки позволяет использовать простейшее оборудование, она нетребовательна к качеству тока и конструкции сварочного аппарата. С другой стороны, качество полученного шва сильно зависит от навыков сварщика, производительность процесса сравнительно невысока, а для цветных металлов данная технология подходит слабо — основным ее назначением является варка стали и чугуна.

— Полуавтоматическая (MIG/MAG). Частично автоматизированная сварка в среде инертного (MIG) или активного (MAG) газа. Газ поступает непосредственно к месту сварки через горелку и при горении дуги образует защитную оболочку, которая прикрывает сварочную ванну от воздействия воздуха. А термин «полуавтоматическая» означает, что к месту работы автоматически подается также пр...исадочный материал в виде тонкой проволоки (но вот перемещать горелку нужно вручную). Выбор между инертным и активным газом осуществляется в зависимости от свариваемых материалов — например, первый вариант обычно используется с цветными металлами, второй — со сталью. Подобная сварка обеспечивает значительно лучшее качество шва, чем ручная, а также повышает удобство и скорость работы — в частности.

— Аргонно-дуговая (TIG). Ручная сварка неплавящимся электродом в среде инертного газа. При такой сварке электрическая дуга расплавляет только края соединяемых деталей, и итоговый шов формируется из них, без использования материала электрода (в отдельных случаях могут использоваться присадки в виде кусочков металла соответствующей формы). Для защиты шва от воздействия воздуха к месту нагрева подается защитный газ, обычно аргон. Сварка TIG хорошо подходит для нержавеющей стали, а также медных и алюминиевых сплавов. Она позволяет создавать более аккуратный шов, чем та же MMA, и точнее контролировать процесс. С другой стороны, данная технология довольно требовательна к навыкам сварщика, а скорость работы получается сравнительно невысокой.

— Точечная (SPOT). Электросварка, осуществляемая за счет точечного воздействия токами большой силы. Применяется для соединения между собой тонких листов металла (преимущественно до 3 мм), а также для прикрепления штырей и шпилек к плоской основе. При соединении листов металла два электрода с относительно небольшим диаметром плотно прижимают заготовки одна к другой, после чего через них пропускается ток силой порядка нескольких килоампер; металл в точке контакта разогревается до температуры плавления, что и обеспечивает соединение. При креплении штырей и шпилек роль одного из электродов играет сам штырь, роль второго — плоская основа. Сварка типа SPOT очень популярна в производстве автомобилей и автосервисе: именно таким способом соединяют некоторые элементы автомобильных кузовов, также он может пригодиться при рихтовке. Встречаются односторонняя и двустороняя. Первая использует один электрод, который с силой прижимается к обрабатываемой детали. Главным достоинством данного варианта является возможность работы с поверхностями, доступными только с одной стороны — например, дверями автомобилей. Собственно, одной из основных сфер применения односторонней SPOT-сварки является автосервис, в частности рихтовка кузовов и других поверхностей авто. Вторая сварка (двусторонняя) предполагает использование пары электродов, сжимающих место соединения с двух сторон, наподобие тисков. Этот вариант лучше подходит для работы с толстыми деталями или там, где требуется высокая надёжность соединения — за счёт описанного сжатия легче обеспечить нужную глубину сварочной ванны. С другой стороны, для его использования требуется доступ к обеим сторонам заготовки. Отметим, что некоторые модели сварочных аппаратов способны работать и по той, и по другой схеме; это делает устройство весьма универсальным, но может сказаться на его стоимости.

— Точечная (STUD). Технология точечной сварки, использующая подъемную (вытягиваемую) дугу. Применяется в основном для соединений типа «плоская основа плюс шпилька». Сам процесс сварки происходит следующим способом: шпилька прижимается к основе; включается ток; шпилька приподнимается; между ней и основой загорается дуга, которая расплавляет поверхность основы; шпилька опускается в расплав; ток отключается, металл застывает. Сварка STUD предусматривает использование механизированных сварочных горелок с пружинной или гидравлической системой, обеспечивающей подъем и опускание шпильки, а для защиты места соединения от атмосферного воздуха применяется инертный газ или флюс.

— Плазменная резки (PLASMA). Резка металла при помощи потока разогретой плазмы — сильно ионизированного газа. Для этого к месту работы подается газ (инертный или активный), который за счет воздействия электрической дуги ионизируется, разогревается и разгоняется. Температура плазмы может превышать 10 000 °С, а скорость — 1000 м/с, что позволяет работать практически с любыми металлами и сплавами, в том числе тугоплавкими. При этом резка осуществляется быстро, разрез получается чистым и аккуратным, а глубина реза может достигать 200 мм. Главный недостаток плазменной резки — высокая стоимость оборудования.

Максимальная мощность, потребляемая сварочным аппаратом при работе, выраженная в киловаттах (кВт), то есть тысячах ватт. Помимо этого, может применяться обозначение в киловольт-амперах (кВА), о нем см. ниже.

Чем выше потребляемая мощность — тем более мощный ток способен выдавать аппарат и тем лучше он подходит для работы с толстыми деталями. Для разных материалов разной толщины существуют свои рекомендации по силе тока, их можно уточнить в специализированных источниках. Зная же эти рекомендации и напряжение холостого хода (см. ниже) для выбранного типа сварки, можно по специальным формулам посчитать минимальную необходимую мощность сварочного аппарата. Также стоит учитывать, что высокая мощность создает соответствующие нагрузки на проводку и может потребовать подключения напрямую к щитку.

Что касается разницы между ваттами и вольт-амперами, то физический смысл обеих единиц один и тот же — ток, умноженный на напряжение. Однако они обозначают разные параметры. В вольт-амперах указывают общую потребляемую мощность — как активную (идущую на совершение работы и на нагрев отдельных деталей), так и реактивную (идущую на потери в катушках и конденсаторах). Это значение удобнее применять для расчета нагрузки на электросеть. В ваттах же записывают только активную мощность, по этим числам удобно рассчитывать практические возможности сварочного аппарата.

Потребляемая мощность сварочного аппарата, выраженная в киловольт-амперах.

кВА — единица мощности, применяемая в сварочных аппаратах наряду с более традиционными киловаттами. Физический смысл обеих единиц один и тот же — ток, умноженный на напряжение; однако ими обозначаются разные параметры. Так, в киловаттах записывают лишь часть общей потребляемой мощности — активную мощность (идет на совершение работы и на потери за счет нагрева отдельных деталей); по этому показателю удобно рассчитывать практические возможности аппарата. А киловольт-амперами обозначают общее энергопотребление — оно учитывает также реактивную мощность (идет на потери в катушках и конденсаторах при работе схем переменного тока). Эти данные удобны для расчета общей нагрузки на сеть или другой источник питания.

Полная потребляемая мощность в кВА всегда будет больше мощности в кВт. Однако некоторые производители идут на хитрость и указывают полную мощность не на полной, а на частичной (например, половинной) нагрузке. Это создает впечатление экономичности, однако является некорректным с технической точки зрения. Что касается соотношения энергопотреблений, то активная мощность в кВт чаще всего на 20 – 30 % ниже полной мощности в кВА. Так что по киловольт-амперам вполне можно оценить и рабочие характеристики агрегата.

Что касается конкретных значений, то в наиболее скромных моделях они не превышают 3 кВА. Показатель до 5 кВА...считается невысоким, до 7 кВА — средним, а в наиболее мощных агрегатах потребляемая мощность может достигать 10 кВА и даже более.

Напряжение, выдаваемое сварочным аппаратом на электроды. Как следует из названия, оно измеряется без нагрузки — т.е. когда электроды разъединены и ток между ними не идёт. Связано это с тем, что при большой силе тока, характерной для электросварки, фактическое напряжение на электродах сильно падает, и это не даёт возможность адекватно оценивать характеристики сварочного аппарата.

В зависимости от особенностей аппарата (см. «Тип») и вида работ (см. «Вид сварки») используется разное напряжение холостого хода. Например, для сварочных трансформаторов этот параметр составляет порядка 45 – 55 В (хотя есть и более высоковольтные модели), у инверторов он может достигать 90 В, а для полуавтоматической сварки MIG/MAG обычно не требуется напряжения выше 40 В. Также оптимальные значения зависят от типа используемых электродов. Более детальную информацию Вы можете найти в специальных источниках; здесь же отметим, что чем выше напряжение холостого хода — тем обычно легче зажигание дуги и тем стабильнее сам разряд.

Отметим также, что для аппаратов с функцией VRD (см. «Дополнительно») в данном параметре указывается стандартное напряжение, без понижения через VRD.

Наименьший ток, который аппарат способен подать через электроды при работе. Для разных материалов, разной толщины свариваемых деталей и разных видов самой сварки оптимальный сварочный ток будет разным; есть специальные таблицы, позволяющие определить это значение. Общее же правило таково, что высокий ток далеко не всегда полезен: он даёт более грубый шов, при работе с тонкими материалами есть вероятность проплавить место стыка насквозь вместо того, чтобы соединить детали, не говоря уже об излишнем потреблении энергии. Поэтому, если Вам придётся работать с деталями небольшой толщины (2-3 мм), перед выбором сварочного аппарата имеет смысл убедиться, что он способен выдать нужный ток без «перебора».

Наибольший ток сварки, при котором аппарат способен работать с периодичностью включения 100 %.

Подробнее о периодичности включения (ПВ) см. ниже. Здесь же напомним, что «ПВ 100 %» означает непрерывную работу, без отключений на охлаждение. Таким образом, максимальный ток сварки при ПВ 100 % — это наибольший ток, при котором аппарат можно использовать без перерывов. Как правило, этот ток значительно ниже максимального.

Периодичность включения, допустимая для сварочного аппарата.

Практически все современные сварочные аппараты требуют перерывов в работе — для охлаждения и общего «восстановления». Периодичность включения указывает, какой процент времени от общего рабочего цикла допускается использовать непосредственно для работы. При этом за стандартный цикл обычно берется 10 минут. Таким образом, к примеру, устройство с периодичностью включения в 30 % сможет непрерывно работать не больше 3 минут, после чего ему потребуется минимум 7 минут перерыва. Впрочем, для некоторых моделей используется цикл в 5 минут; эти нюансы стоит уточнять по инструкции.

В целом высокая периодичность требуется в основном для профессиональных работ большого объема; при сравнительно несложном применении этот параметр не играет решающей роли, тем более что при работе и так приходится делать перерывы. Что касается конкретных значений, то упомянутые 30 % являются очень скромным показателем, характерным в основном для устройств начального уровня. Значение в 30 – 50 % также является невысоким; в диапазоне 50 – 70 % находится большинство современных аппаратов, а наиболее «выносливые» модели обеспечивают периодичность более чем в 70 %.

Минимальный диаметр сварочной проволоки, с которым может работать аппарат.

Электроды в виде проволоки используются в полуавтоматических моделях (см. «Тип»), преимущественно для сварки MIG/MAG (см. «Вид сварки»). Чем тоньше электрод — тем лучше он подходит для деликатных работ, где требуется небольшая толщина и ширина шва. Конкретные рекомендации по диаметру проволоки для той или иной задачи можно найти в специальных источниках.