что такое синергетическое управление в сварочном полуавтомате
Импульсный режим и синергетическое управление при MIG/MAG сварке
Как и зачем применяется режим импульсной сварки.
Что такое «синергия» или «синергетическое управление»
Используя импульсный режим, сварку можно выполнять в любом пространственном положении. Перенос металла в сварочную ванну может быть капельным или струйным, при этом присадочная проволока используется максимально эффективно, поскольку разбрызгивание сведено почти к нулю. Импульсный режим оборудования значительно расширяет границы регулирования тока сварки и позволяет без проблем сваривать изделия из тонкого металла проволокой диаметром 0.8 мм, 1.0 мм, 1,2 мм.
Синергетическое управления и наличие режима импульсной MIG/MAG сварки делает оборудования более дорогим по сравнению с традиционными источниками питания, однако такое оборудование позволяет получить наиболее качественный сварной шов, уменьшить расходы на разбрызгивание металла и зачистки деталей от брызг, работать с таким оборудованием могут операторы не высокой квалификации.
• Повышение производительности. Импульсный режим обеспечивает лучший переноса металла. Кроме того, оборудование адаптивное и простое в настройке, поэтому на обучение тратится меньше рабочего времени;
• Улучшенное качество сварки. При сварке в режиме MIG PULS обеспечивается высокое качество сварки. Стабильное горение дуги без разбрызгивания металла способствует более экономному использованию трудовых ресурсов, а синергетическое управление позволяет получить высококачественные сварные швы даже новичку;
• Отсутствие разбрызгивания и уменьшение выделения дыма благодаря контролируемому переносу металла;
• Снижение тепловложений. Импульсный режим обеспечивает управляемое введение тепла в деталь, таким образом улучшается общее качество шва и уменьшаются деформации детали после сварки;
• Энергосбережение. Инверторные источники питания, построенные на современной элементной базе, чрезвычайно энергоэффективные, электрическая энергия используется в полной мере при преобразованиях и в меньшей степени выделяется на нагрев внутренних компонентов. Дополнительная функция гибернации позволяет максимально снижать потребление электроэнергии в режиме ожидания.
На нашем сайте представлено несколько моделей аппаратов с синергетическим управлением, например, компактные Jasic MIG-160 (N227) и Jasic MIG-200 (N229), также есть более мощные передвижные сварочные посты как Jasic MIG-350P (N316) или Jasic MIG-400P (N317). Индекс «Р» в названии двух последних моделей также говорит о том, что эти полуавтоматы могут работать в режиме импульсной сварки.
Полуавтоматы с самыми простыми настройками или что такое синергетика.
Эта статья посвящена синергетическому управлению сварочным процессом. Гонка технологий, которая началась в 70-е годы прошлого века, вместе с бурным развитием компьютерных технологий продолжается до сих пор. Можно сказать, что вычислительная техника, а вместе с ней и все остальные отрасли производства развиваются такими темпами, которым могли позавидовать самые одаренные фантасты начала 20 века. Электронные разработки добрались в том числе и до области сварки. Сначала на рынке появились аппараты на базе mosfet транзисторов, а их усовершенствование вывело на рынок источники тока, которые базируются на технологии IGBT. Сегодня речь пойдет о следующем этапе в развитии технологии: синергетическом правлении сварочным процессом. В данной статье мы постараемся рассказать о плюсах и простоте синергетического управления, как она устроена и чем лучше традиционных настроек.
Начнем пожалуй с простоты настроек синергетических аппаратов. Многие покупатели сварочной техники, особенно новички в данной области имеют стойкое предубеждение перед интеллектуальным управлением. Дескать это сложно и не доступно пониманию среднестатистического сварщика. На самом деле это не так. Чтобы не быть голословными, сравним настройку двух аппаратов с классической регулировкой сварочного напряжения и скорости подачи, а также синергетический invertor. Вот классический пример освоения нового полуавтомата одним из популярных видеоблогеров. Как видите, избежать прожогов металла и быстро освоить традиционные настройки не получается даже у искушенного в гаражном ремонте специалиста. Проведем наш эксперимент. Пригласим к аппарату Аврора Спидвей 160 девушку и посмотрим, сможет ли наш сварщик соединить две пластины, никого при этом не покалечив и не испортив заготовки. Спустя 10 минут мы имеем вот такой результат:
С настройкой разобрались. Давайте вернёмся к теории и поговорим о том, что же такое синергетика. Синергетическое управление это использование микропроцессорных систем микроконтроллеров для выбора и обеспечения оптимальной циклограммы, то есть параметров импульсов и вида сварочного тока с учетом марки толщины и свойств металлоизделия, а также особенностей сварочных материалов, диаметра и марки проволоки, вида и состава защитного газа и так далее. Чтобы понять что такое синергетика, представим себе часовой механизм, слаженная работа которого позволяет очень точно отмерять время. Если мы поворачиваем любую из шестеренок, весь механизм меняет свою конфигурацию. Синергетика также позволяет изменять все настройки, меняя только один параметр. Если, к примеру изменить на аппарате состав защитного газа, это повлечёт за собой изменение сварочного напряжения и скорости подачи проволоки, повлияет на индуктивность дуги и количество импульсов в цепи переменного тока.
Материал взят с канала Aurora Online Channel. Ссылка на видео.
Для начала о внешних характеристиках.
Вес аппарата составляет 23кг, и о габаритах явно не скажешь, что аппарат компактный.
Сетевой кабель питания представляет собой трёхжильный кабель в резиновой изоляции, с сечением 2,5мм^2 и в длину почти 3м.
Вместо стандартного переключателя на 220В за включение аппарата отвечает двухпозиционный поворотный тумблер.
Стоит отметить, что в данном инверторе установлен мощный 4-х роликовый механизм подачи. Это позволяет использовать горелку бОльшей длины, не в ущерб равномерности подачи проволоки. Также, такой механизм минимизирует деформацию алюминиевой проволоки при её протяжке по каналу горелки. Однако, о корректной сварке алюминия, всё же говорить не приходится, поскольку аппарат не оснащён функцией двойного импульса.
Подключение газа в данном инверторе реализовано следующим образом:
На задней стенке аппарата вместо штуцера выходит резьба М16х1.5 (В комплекте с аппаратом поставляется шланг, опрессованный заводским способом, длиной 3м) Таким образом, подключение газа к аппарату происходит через резьбовое соединение, т.е. напрямую к редуктору/регулятору, что является надёжнее (чем хомуты, например).
Для начала о внешних характеристиках.
Вес аппарата составляет 23кг, и о габаритах явно не скажешь, что аппарат компактный.
Сетевой кабель питания представляет собой трёхжильный кабель в резиновой изоляции, с сечением 2,5мм^2 и в длину почти 3м.
Вместо стандартного переключателя на 220В за включение аппарата отвечает двухпозиционный поворотный тумблер.
Стоит отметить, что в данном инверторе установлен мощный 4-х роликовый механизм подачи. Это позволяет использовать горелку бОльшей длины, не в ущерб равномерности подачи проволоки. Также, такой механизм минимизирует деформацию алюминиевой проволоки при её протяжке по каналу горелки. Однако, о корректной сварке алюминия, всё же говорить не приходится, поскольку аппарат не оснащён функцией двойного импульса.
Подключение газа в данном инверторе реализовано следующим образом:
На задней стенке аппарата вместо штуцера выходит резьба М16х1.5 (В комплекте с аппаратом поставляется шланг, опрессованный заводским способом, длиной 3м) Таким образом, подключение газа к аппарату происходит через резьбовое соединение, т.е. напрямую к редуктору/регулятору, что является надёжнее (чем хомуты, например).
Как выбрать сварочный полуавтомат
Сварка MIG-MAG, она же сварка с помощью полуавтомата, самая распространенная среди профессионалов и по популярности постепенно приближается к ручной дуговой MMA — сварке электродом. Если задумались освоить этот метод, первое с чего нужно начать, выбрать сварочный полуавтомат.
Этот тип сварочной техники представлен:
Для начала выясним:
Преимущество полуавтоматической сварки
Ограничения в работе с методом сварки MIG-MAG
Минимальный набор MIG-MAG сварщика не отличается мобильностью: баллон с газом, редукторы, шланг, сама горелка и проволока на катушке весят в разы больше электродов.
Для специалиста сварочного дела преимущества MIG-MAG сварки оказываются важнее.
Характеристики аппарата MIG-MAG (полуавтомата)
Выбор следует делать после четкого понимания предстоящего перечня задач, где будет применяться сварочный полуавтомат: после этого появится понимание требуемой мощности, силы тока и комплектности прибора.
Сила тока
Главный параметр среди полуавтоматов, поскольку от него зависит толщина обрабатываемого металла. При типе сварке MIG-MAG значение имеют минимальные и максимальные показатели.
Максимальная сила тока полуавтоматического аппарата в прямой зависимости с толщиной металла, которую способен прожечь. Большая сила тока означает, что доступна большая толщина проплавляемого материала.
Если не соблюдать данную зависимость, есть вероятность не проварить заготовку: швы останутся на поверхности, соединение будет с браком.
Когда требуется соединить заготовки с минимальными толщинами, стоит обратить внимание на минимальные значения сварочных токов. Например, сварить бак из листовой стали и не прожечь насквозь стенки будет возможно, если ток аппарата составит 10-20 ампер.
Таблица толщин металлов и сварочных токов. Усредненные рекомендованные данные по силе тока.
Напряжение холостого хода
Режим ожидания полуавтомата — это когда агрегат включен, но еще не разожглась дуга. При этом сварочник поддерживает некий уровень тока в диапазоне 40-90 В, находясь в готовности возбудить дугу, если замкнуться контакты между проволокой и деталью.
Высокое значение тока на холостом ходу означает более легкий розжиг.
Оборудование следует подбирать учитывая предстоящие работы. Хотя полуавтоматическому сварочному аппарату доступны различные толщины сварочной проволоки, чтобы произвести ее замену, потребуется перенастроить и весь механизм подачи: кабельные каналы, ролики и канавки.
Больший диаметр сварочной проволоки позволит формировать крепкое соединение на заготовках из более толстого металла.
Процент нагрузки
Продолжительность включения сварочного полуавтомата, не менее важная характеристика чем сварочный ток.
По общепринятому стандарту за основу расчета берется цикл 10 минут и температура окружающей среды 40 градусов Цельсия. Производитель выявляет и указывает время постоянной работы в этом цикле на максимальном токе до полного отключения от перегрева. В конечном итоге, важно в каком интервале способен работать аппарат. Данные указывают в процентах.
Например, увидев значения характеристики ПН в 40% нужно понимать, что сварочный полуавтомат на максимальном токе способен работать 4 минуты из 10 минутного цикла, 6 минут ему потребуется на остывание.
Высокие значения полезной нагрузки, как правило, заинтересуют профессионалов сварщиков, использующих оборудование в технологических процессах.
В среднем, мастеру не требуется работать без остановки более пяти минут: необходимы перерывы в которых подготавливаются и подгоняются заготовки.
Синергетические настройки
Полуавтоматические сварочные аппараты по способу управления делятся:
Сварочная проволока
В MIG-MAG сварке используется проволока со сплошным сечением, чтобы варить с использованием газа, а также флюсовая проволока, с порошковым покрытием для работы которой не требуется среда защитного газа.
При выборе аппарата будьте внимательны: не всем моделям доступна работа с различными видами проволоки.
Дополнительные опции
Помимо основных возможностей сварочный агрегат MIG-MAG может быть оснащен:
Вышеперечисленные дополнения существенно расширят перечень доступных задач, однако, усложняют конструкцию и неизбежно приведут к удорожанию.
Вес аппарата
У полуавтоматов может быть огромная разница в весе: небольшие компактные машины для мастерской и гаража весят 12-15 кг, в то время как промышленные образцы с полным комплектом вспомогательных механизмов будут тяжелее 100 кг.
Сварочный пост
Баллон с газом, шланги, блок охлаждения, выносной механизм подачи проволоки крепятся на специальной тележке, которую удобно перемещать в пространстве цеха или мастерской.
Механизм подающий проволоку
Эта часть полуавтомата может быть встроена в корпус, если это компактный вариант для гаража. При выборе лучше выяснить заранее какие диаметры катушек с проволокой можно устанавливать в корпус.
Выносной механизм подачи позволит выполнять задачи на удалении от основного агрегата. Выносной механизм чаще выбирают для работы на производствах.
Выбор
На примере выберем сварочный полуавтомат для конкретных целей.
Допустим, что сварочного опыта мало, и понимаем, что работать будем периодически.
В гараже или мастерской напряжение сети составляет 230 вольт.
Планируется сваривать заготовки от 1 до 4 мм.
В этом случае нужен полуавтомат со значением силы тока 30-200 Ампер — наиболее подходящий показатель для подобных задач.
Показателя холостого хода в 40-70 Вольт будет достаточно.
Полезной нагрузки в 40% хватит, чтобы формировать надежные соединения.
Выбор синергетики в управлении упростит освоение этого типа сварочной техники.
Дополнительное сварочное оборудование
Перед тем как приступить непосредственно к работе необходимо доукомплектовать рабочее место:
Как выбрать сварочный полуавтомат MIG/MAG
Рассмотрим ключевые моменты подбора полуавтомата для сварочных работ.
Полуавтоматическая сварка применяется от автомастерских до крупных производств, а также в гаражах и среди мастеров-любителей. При выборе сварочного оборудования важно понимать ключевые характеристики полуавтоматов MIG/MAG и их влияние на процесс сварки. Как раз об этом наша статья, благодаря которой вы сможете безошибочно подобрать полуавтомат для своих нужд.
Что такое MIG/MAG сварка и в чем ее преимущества?
Аббревиатура MIG и MAG расшифровывается, как Metal Inert Gas и Metal Active Gas. В первом случае используются инертные газы, не вступающие в реакцию со сварочной ванной. Во втором — активные газы, которые окисляют и восстанавливают жидкий металл сварочной ванны, придавая ему определенные свойства.
Сварка ведется при помощи инверторных источников тока, выдающих постоянное напряжение, но бывают модели, переключающиеся на переменный ток (AC/DC). Сварщик управляет горелкой с кнопкой, при нажатии которой одновременно начинает двигаться проволока, подается напряжение на мундштук и выходит газ из сопла.
Дуга горит между концом проволоки и изделием. Проволока плавится, образуя присадочный металл. Поскольку подача присадки происходит с катушки непрерывным способом, воздушный зазор дуги сохраняется постоянным. Швы получаются ровными, без наплывов. Сварочную ванну защищает газ, но шлака при этом не образуется.
Стоимость аппаратов для MIG сварки колеблется от 10 000 до 700 000 рублей и более, что зависит от характеристик и возможностей оборудования. Давайте разберемся, на что обращать внимание при выборе полуавтомата, чтобы вложенная в покупку сумма была оправданной.
Выбор полуавтомата по конструкции
Особенности конструкции полуавтомата определяют удобство обращения при повседневном использовании. Рассмотрим разновидности аппаратов в этом направлении.
Аппараты для МИГ сварки бывают в едином корпусе с подающим механизмом и в раздельном. В первом случае, если длины рукава не будет хватать до места работы, придется переносить весь аппарат. Во втором — только верхнюю часть с подающим устройством. Когда приходится часто менять рабочую зону, сваривать крупные конструкции, практичнее купить полуавтомат с раздельным исполнением.
Для бытовых нужд есть компактные модели в моноблоке, весящие около 10 кг, как например ТЕРМИТ Т-160. С ним сооружать теплицу или варить ворота очень удобно. Если полуавтомат покупается на производство, где предполагается перемещение по цеху, практично приобрести модель на колесах с тележкой, например Сварог MIG 2000, или тележку отдельно.
Для сварки тонких металлов до 6 мм достаточно полуавтомата с воздушным охлаждением. В нем есть вентилятор и отверстия для выдувания горячего воздуха. Кулер обдувает трансформатор и плату, чтобы продлить продолжительность включения и защитить от перегрева.
Сварка толстого металла 10-20 мм на высоких токах проводится аппаратами MIG/MAG с жидкостным охлаждением. У них в горелке предусмотрен дополнительный канал для циркуляции антифриза. Жидкость забирает тепло от токоведущей части и кабеля, перенося его в радиатор, встроенный в корпус источника питания. Движение этиленгликоля обеспечивает электропомпа. Вентилятор обдувает радиатор, удаляя тепло наружу, благодаря чему продлевается время непрерывной сварки на повышенных токах.
Механизм подачи проволоки может быть:
Комбинированный вариант наиболее оптимальный по равномерности подачи проволоки, но таких моделей мало и они дорогие. Тянущий механизм тоже дает ровную подачу, но влияет на размер горелки, поэтому неудобен для сварщика. Его лучше применять для стандартных швов, выполняемых за столом, к которым предъявляются повышенные требования к внешнему виду. Находит он применение и в полностью автоматической сварке, где горелка движется в каретке. Толкающий механизм проигрывает другим по равномерности подачи, зато не утяжеляет горелку и применим практически везде.
Настройки сварочного тока и другие показатели осуществляются на панели управления. На ней может быть дисплей, несколько круговых переключателей и кнопки. Опытные сварщики уже знают свои предпочтения и способы правильной настройки полуавтомата на сварку разных металлов, поэтому покупают оборудование с ручным управлением.
Новичку придется часто заглядывать в справочники или в инструкцию по эксплуатации, чтобы настроить аппарат MIG. Избежать этого и сэкономить время можно с моделями полуавтоматов, наделенными синергетическим управлением. В них уже заложены программы для сварки на разных режимах с оптимальными параметрами. Пользователю нужно указать только толщину установленной проволоки и тип свариваемого материала. Оборудование само подстроит все остальное.
Выбор полуавтомата по характеристикам
У аппаратов MIG/MAG есть ключевые характеристики, которые стоит учесть при выборе
Имеется ввиду максимальный показатель. Он может быть от 160 до 500 А. Влияет на максимальную проплавляемую толщину металла. Таблица взаимосвязи количества ампер и сечения заготовки поможет увидеть диапазоны тока для задач по сварке.
Сила тока, А | Толщина металла, мм |
---|---|
70-80 | 1.5 |
90-110 | 2 |
120-140 | 3 |
140-160 | 4 |
160-200 | 5 |
220-300 | 6-10 |
330-500 | 12-20 |
Если нужно варить только профильные трубы и листовое железо до 2-3 мм, достаточно полуавтомата на 160 А. Чтобы иметь небольшой запас лучше купить инвертор MIG на 200 А. Сварка уголка, полос металла сечением 6 мм потребует полуавтомата на 250 А. На производство лучше купить модель на 300 А или 350 А.
Есть инверторы MIG для включения в сеть 220 V. Их можно использовать от обычной розетки в гараже или во дворе частного дома, если мощность оборудования соответствует характеристикам проводки. Полуавтоматы на 380 V обладают повышенной мощностью и подойдут для производства или крупной мастерской, но потребуется трехфазное питание. Есть универсальные модели, которые подключаются как к 220, так и 380 V. Они оптимальны для стационарной и выездной работы.
Характеристика влияет на легкость поджига дуги. При нажатии на кнопку горелки на клеммах появляется первичное напряжение, возбуждающее электрическую дугу. Чем оно выше, тем лучше. Для домашних работ по сварке достаточно показателя 30-40 V. Для автомастерской купите полуавтомат с напряжением холостого хода 70 V. На производстве применяют сварочное оборудование с характеристикой 80-90 V.
Продолжительность включения устанавливается при температуре окружающего воздуха +40 градусов. В течение 10 минут замеряется, сколько полуавтомат сможет варить непрерывно, пока не сработает защита от перегрева. Исходя из результатов оборудованию присваивается характеристика, которая может быть ПВ 30, 40, 60, 80 или 100%, т.е. оно может варить 3, 4, 6, 8 или 10 минут из 10-ти.
Если предстоит комбинированная работа по сварке, зачистке, шлифовке, порезке заготовок, то достаточно полуавтомата с ПВ 40%. Пока ведутся подготовительные действия, он будет успевать остывать. Когда сварщик преимущественно варит и лишь периодически занят на других процессах, выбирают аппараты MIG с ПВ 80-100%. Для домашней мастерской купите модель с ПВ 60%.
Длина горелки
Обычно в комплекте с полуавтоматом продается горелка, соответствующая максимальной силе тока и ПВ аппарата. В таком случае сразу обратите внимание на длину шланг-пакета. Она может быть 2.5/3/4/5 м. Чем длиннее кабель-канал, тем выше маневренность сварщика. Но подающему механизму труднее толкать проволоку, поэтому резкие загибы не допускаются.
Для работы за сварочным столом лучше выбрать горелку с коротким рукавом 2.5-3 м. Его будет проще сложить, чтобы не путался под ногами, а проволока не станет застревать. Для сварки крупных конструкций купите горелку с рукавом 4-5 м, чтобы реже переставлять сварочный аппарат.
Подающий механизм инвертора МИГ рассчитан на определенный диаметр сварочной проволоки. Толщина расходного элемента подбирается исходя из сечения свариваемых деталей по таблице.
Толщина заготовок, мм | Диаметр проволоки, мм |
---|---|
0.8 | 0.6-0.8 |
1.0 | 0.8 |
1.5 | 0.8-1.0 |
2-3 | 1.0-1.2 |
4-5 | 1.2 |
6-10 | 1.6 |
Для установки проволоки другого диаметра, который не указан в характеристиках товара, придется сменить ролики подающего механизма, канал в горелке и мундштук.
На что еще обратить внимание
Среди дополнительных моментов рекомендуем обратить внимание на следующие особенности сварочных полуавтоматов:
Количество роликов. Бывает 2 или 4. Верхние ролики прижимают проволоку (ведомые), а нижние — поддерживают и толкают (ведущие). Механизм с 4 роликами подает присадку более равномерно, без пробуксовки, рывков. Для особо ответственных швов выбирают такой вариант. Для дачи или неответственных конструкций достаточно аппарата с 2 роликами.
Способ регулировки подачи проволоки. Бывает ступенчатая и плавная. Ступенчатая задает прогон проволоки по предустановленным скоростям электромотора. Плавная позволяет точнее регулировать подачу под себя, чтобы проволока не сгорала в воздухе и не «дырявила» сварочную ванну.
Функция Pulse. Обеспечивает сварку на базовом токе с периодическими импульсами повышенной силы. Амперы в базовом и импульсном токе, а также частота импульса настраиваются отдельно. Функция пригодится при сварке полуавтоматом алюминия. Благодаря базовому току сокращается тепловложение, уменьшается деформация заготовки. При помощи импульсного тока хорошо пробивается оксидная пленка.
Другие режимы сварки. Если периодически требуется отрезать металл или прожечь отверстие в плоскости, пригодится полуавтомат с возможностью переключения на ММА сварку. В нем устанавливается держатель и отключается подача газа. Для аккуратной сварки тонкой нержавейки и узких швов на других металлах практично купить MIG аппарат с возможностью перехода на TIG-сварку. Бывают модели «3 в 1», совмещающие все методы.
Конечно, покупатели обращают внимание на цену товара, но немаловажен и производитель. Например, срок службы полуавтоматов БАРСВЕЛД, ESAB, Lincoln Electric, Fronius гораздо дольше, чем у дешевых инверторов MIG. При одинаковых заявленных характеристиках у брендовых моделей фактические показатели редко отклоняются от паспортных.
Какие расходные элементы понадобятся
Сварка полуавтоматом на даче или производстве потребует покупки расходных элементов, которые периодически придется заменять. Среди них:
Что нужно для полного комплекта по МИГ сварке
Кроме сварочного инвертора МИГ/МАГ, понадобится баллон с газом. Это может быть углекислота, смесь аргона и углекислоты. Для подключения баллона необходим редуктор. Он подбирается исходя из рабочего газа. От редуктора к аппарату газ передается по газовому шлангу длиной 5-10 м.
Подбор проволоки для полуавтомата
Проволока для полуавтомата выбирается исходя из свариваемого металла. Сварка углеродистых сталей выполняется омедненной или полированной проволокой. Омедненная лучше, поскольку дуга горит мягче, а шов получается с увеличенной ударной вязкостью. Легированные конструкции варят проволокой для нержавейки. Сварка алюминия выполняется алюминиевой проволокой.
Еще бывает порошковая проволока, которая имеет полую структуру. Внутри трубки засыпан флюс, который плавится от температуры дуги, защищая сварочную ванну. Порошковая проволока бывает для сварки с газом и без него. В последнем случае сварку проводят без баллона, что удобно в полевых условиях или на большой глубине в тоннеле, шахте. Но качество шва у порошковой самозащитной проволоки хуже, поэтому для ответственных конструкций она не подходит.
Вес катушек возможен от 1 до 15 кг. Некоторые полуавтоматы могут вместить в корпус только бобины до 5 кг — учитывайте это при выборе проволоки. Чем больше катушка, тем реже придется отвлекаться на смену расходника.