Rodzaje spawarek i metody spawania: ich cechy i różnice
Spis treści:
Metody spawania
Zanim przejdziemy do rodzajów spawarek, ważne jest, aby zrozumieć metody samego spawania. Metody spawania różnią się pod względem rodzajów materiałów eksploatacyjnych oraz sposobu działania na metal. Zrozumienie tej klasyfikacji pomoże lepiej orientować się w temacie i wybrać najbardziej odpowiednią spawarkę do swoich potrzeb.
Zgrzewanie oporowe
Zgrzewanie oporowe wykorzystuje kilka elektrod, które łączą się ze sobą. Kiedy elektrody są w kontakcie, powstaje potężny impuls prądu, którego siła może osiągać tysiące amperów. W wyniku tego topnieje metal znajdujący się między elektrodami. Jeśli elektrody są precyzyjnie ustawione naprzeciwko siebie, spawanie nazywa się zgrzewaniem punktowym.
Chociaż istnieje kilka metod zgrzewania elektrodą nietopliwą, najbardziej popularne jest zgrzewanie punktowe. W wielu przypadkach pod pojęciem zgrzewania kontaktowego i punktowego rozumie się to samo. Główną cechą zgrzewania punktowego jest bardzo niskie napięcie, które może wynosić zaledwie kilka woltów. Ogranicza to zastosowanie tej metody spawania głównie do pracy z cienkimi elementami, szczególnie w przemyśle motoryzacyjnym.
Spawanie łukowe
Spawanie łukowe jest obecnie najpopularniejszą metodą spawania. Podczas ręcznego spawania łukowego używa się jednego elektrody, a łuk elektryczny, który powstaje między elektrodą a elementem, pozwala osiągnąć temperaturę topnienia metalu. Przy tym elektroda nie styka się z metalem. Aby zapewnić stabilność łuku w trakcie spawania, potrzebne jest specjalne środowisko, które przewodzi prąd i chroni spoinę oraz elektrodę. Istnieje kilka sposobów uzyskania tego środowiska, przez co spawanie łukowe dzieli się na kilka podkategorii.
MMA (Manual Metal Arc)
MMA to spawanie z użyciem topniejących metalowych elektrod. Każda elektroda ma powłokę, która topnieje podczas spawania, tworząc ochronne gazowe środowisko. Gdy przez elektrodę płynie prąd, powłoka tworzy chmurę zjonizowanego gazu, co sprzyja powstawaniu łuku elektrycznego. Ta metoda spawania jest wygodna, ponieważ nie wymaga użycia ciężkich butli gazowych, co czyni proces bardziej autonomicznym.
Aby spawanie było udane, ważne jest, aby prawidłowo dobrać elektrodę. Na opakowaniach elektrod zazwyczaj podano, do jakich konkretnie metali są przeznaczone, co zależy od materiału ich wykonania. Ponadto ważna jest średnica elektrody: różne średnice stosuje się do spawania elementów o różnej grubości. Odpowiedni wybór elektrody pomoże osiągnąć wysoką jakość spoiny oraz optymalne wyniki.
MMA pozwala spawać różne metale, takie jak stal, żeliwo i stale nierdzewne, jednak nie jest odpowiednią metodą do spawania aluminium.
TIG
TIG (spawanie argonowo-łukowe) wymaga użycia specjalnego urządzenia z rękawem, w którym umieszczony jest topniejący elektroda tungstenowa. Przed rozpoczęciem spawania, na sekundę przed jego startem, aktywowana jest podaż gazu ochronnego — argonu. Po tym powstaje łuk. Ta metoda spawania często jest stosowana przez profesjonalnych spawaczy, ponieważ zapalanie łuku jest trudniejsze w porównaniu do procesu MMA. Do spawania aluminium używa się urządzeń TIG, które mają funkcję przełączania na zmienny prąd spawania.
MIG-MAG
MIG-MAG (spawanie półautomatyczne) zakłada podaż drutu spawalniczego przez przewodzący końcówkę, co czyni go idealnym do spawania blach metalowych i miedzi. W tym procesie w urządzeniu umieszczona jest szpula, która automatycznie podaje drut do strefy spawania przez uchwyt spawalniczy Euro. Podczas spawania może być stosowany gaz (drut bez topnika) lub drut topnikowy. Choć użycie butli gazowej może obniżyć komfort pracy, znacząco podnosi jakość spoiny spawalniczej. Spawanie pod topnikiem jest trochę droższe ze względu na wyższe koszty materiałów eksploatacyjnych.
Rodzaje spawarek
Poniżej znajduje się opis najpopularniejszych rodzajów urządzeń, które są używane do spawania łukowego.
Transformatory spawalnicze
Spawanie transformatorowe to najpopularniejszy typ urządzenia spawalniczego, które może pracować z elementami o grubości od 1,5 do 30 mm. W konstrukcji transformatora znajdują się dwa uzwojenia, które wykorzystują prąd zmienny: jedno przyjmuje prąd z sieci stacjonarnej, a drugie formuje prąd o sile od 80 do 500 A, obniżając napięcie. Transformatory mogą funkcjonować zarówno z siecią jedno- jak i trójfazową, co wpływa na ich wymiary.
Regulacja mocy prądu spawalniczego odbywa się poprzez zbliżanie lub oddalanie uzwojeń od siebie. W przypadku kompaktowych urządzeń można odłączać część uzwojenia. Dopuszczalna wartość napięcia dla transformatorowych urządzeń spawalniczych wynosi 48 V, co pozwala spawaczowi dotykać spawanych elementów. Wśród zalet tego sprzętu wyróżnia się prostotę konstrukcji, niewysoką cenę oraz wysoką siłę prądu. Jednak do wad należy zaliczyć hałas podczas pracy, skokową regulację oraz odpryskiwanie metalu.
Inwertery spawalnicze
Inwertery spawalnicze stały się nowym rodzajem urządzeń spawalniczych. Ich kompaktowe rozmiary znacznie uprościły proces spawania. Podczas pracy inwertery podnoszą napięcie wejściowe i przekształcają prąd na stały. Nowoczesne modele wyposażone są w wiele dodatkowych funkcji, takich jak Anti-Stick, Hot Start, VRD itp., które sprzyjają formowaniu gęstych i wysokiej jakości spoin oraz maksymalnej automatyzacji procesu spawania.
Zalety inwerterów spawalniczych
- Uniwersalność: inwertery mogą pracować zarówno z metalami czarnymi, jak i kolorowymi.
- Kompaktowość: mały rozmiar urządzeń sprawia, że są wygodne w użyciu i transportowaniu.
- Wysoka wydajność: efektywność pracy inwerterów spawalniczych zapewnia oszczędność energii.
- Stabilność łuku: łuk elektryczny pali się równomiernie i ma zwiększoną odporność.
- Zmniejszenie rozprysku metalu: przy spawaniu prądem stałym mniej metalu się rozpryskuje.
- Precyzja regulacji: możliwość dokładniejszego ustawienia mocy prądu dla optymalnego spawania.
- Dodatkowe funkcje: nowoczesne modele są wyposażone w funkcje ułatwiające zapalanie łuku, zapobiegające przyklejaniu elektrody itd.
Wady inwerterowych urządzeń spawalniczych
- Wyższa cena: koszt inwerterów zwykle przewyższa koszt urządzeń transformatorowych.
- Bardziej skomplikowana budowa: inwerterowe urządzenia spawalnicze mają bardziej skomplikowaną konstrukcję, co utrudnia ich naprawę.
Spawarki półautomatyczne
Spawarki półautomatyczne składają się z następujących komponentów:
- Jednostka zasilająca
- Bęben z drutem
- Wąż
- Dysza palnika
- System podawania gazu
Główną cechą półautomatycznych urządzeń jest użycie drutu zamiast wymiennych elektrod. Podają one gaz ochronny (inertny, na przykład argon lub hel, lub aktywny, na przykład tlen) wraz z drutem do miejsca spawania, tworząc wszystkie warunki do przeprowadzania prac spawalniczych. Możliwe jest również spawanie bez gazu w trybie „NO GAS”, gdzie podgrzany prądem elektrycznym drut stalowy z wypełniaczem topnikowym wydziela gaz.
Użycie półautomatycznego spawania z drutem elektrody znacznie przyspiesza proces spawania. Jeszcze bardziej ułatwia pracę posiadanie kilku trybów podawania materiału. Zazwyczaj użytkownik ma możliwość wyboru różnych trybów i regulacji prędkości podawania drutu, co pozwala dostosować proces do konkretnych zadań.
Porównanie spawarek
Co jest lepsze — spawarka półautomatyczna czy inwerter?
Często pojawia się pytanie: co lepsze — inwerter czy półautomat? To pytanie nie jest do końca poprawne, ponieważ półautomat zawiera część zasilającą, która może być inwerterowa lub transformatorowa. Dlatego te pojęcia można porównywać między sobą. Półautomatyczny typ spawania różni się od innych użyciem drutu zamiast wymiennych elektrod.
Jaką wybrać spawarkę — inwerter czy transformator?
Niezależnie od tego, czy planujesz spawać MMA czy półautomatem, możesz wybierać między urządzeniem inwerterowym a transformatorowym. Oto szybkie porównanie tych dwóch typów:
Transformator:
- Tańszy w kosztach.
- Może pracować z elektrodami o średnicy do 7 mm.
- Hałasuje podczas pracy.
- Powoduje odpryski metalu.
- Ma wysoką siłę prądu.
- Nie pozwala na precyzyjne ustawienie prądu.
- Używa prądu zmiennego.
Inwerter:
- Droższy.
- Może pracować z elektrodami o średnicy do 5 mm.
- Mniej hałasuje podczas pracy.
- Mniej odpryskuje metal.
- Łatwiej formuje wysokiej jakości spaw.
- Pozwala na dokładniejsze ustawienie prądu.
- Używa prądu stałego.
Podsumowanie
Każdy typ spawania i urządzenia spawalniczego ma swoje specyfikacje i najlepiej nadaje się do określonych zadań. Na przykład do spawania stali skutecznie wykorzystuje się spawanie MMA, natomiast do spawania aluminium potrzebne będzie urządzenie TIG. Istnieje również spawanie w osłonie gazowej z użyciem drutu, co znacznie upraszcza proces. Wybór między tymi metodami zależy od materiałów, z którymi pracujesz, i konkretnych wymagań dotyczących spawania.
Niezależnie od wybranego trybu i typu spawarki, ważne jest przestrzeganie zasad bezpieczeństwa. Dzięki temu osiągniesz pożądany efekt, nie uszkadzając obrabianego materiału i dbając o swoje zdrowie.