Machines à souder – types et description

Points d’article



Dans cet article: types de machines à souder, leur principe de fonctionnement, leurs caractéristiques, les GOST; le coût des machines à souder; comment fabriquer une machine à souder de vos propres mains; critères de sélection d’une machine à souder.

Transformateur de soudage

Parmi tous les équipements de construction, la machine à souder occupe une place particulière, ne serait-ce que parce qu’aucun chantier de construction ne peut s’en passer – il n’y a tout simplement pas d’autre moyen de connecter de manière fiable les structures métalliques et les tuyaux. Qu’est-ce qui pourrait remplacer un joint soudé? Fixation avec des ancrages, des boulons ou des rivets, connecter des tuyaux avec des pinces – toutes ces méthodes et des méthodes similaires fournissent une solution temporaire au problème ou ne sont pas applicables pour de nombreuses raisons. Les machines à souder se déclinent en différents modèles et types – transformateurs, redresseurs, onduleurs, générateurs, appareils semi-automatiques – cet article vous aidera à comprendre cette variété..

Transformateur de soudage

Sa tâche est d’abaisser la tension du réseau électrique au niveau requis (en dessous de 141 V) et d’ajuster le courant de soudage aux valeurs souhaitées.

Transformateur de soudage

La conception de tout transformateur doit être conforme à GOST 95-77, il comprend un circuit magnétique en acier (noyau) et deux enroulements isolés – primaire (connecté au réseau) et secondaire (connecté au porte-électrode et à l’objet à souder). Dans les transformateurs de la série TDM populaire, l’enroulement primaire est connecté rigidement au noyau, les bobines d’enroulement secondaire sont retirées des bobines primaires (il y en a deux pour chaque enroulement) à une certaine distance. L’allumage d’arc nécessite une tension sur l’enroulement secondaire dans la plage de 55 à 60 V, pour la plupart des électrodes utilisées en soudage manuel, 50 V est suffisant.

En tournant la vis à l’aide de la poignée, les bobines d’enroulement secondaire connectées au noyau sont déplacées verticalement – le courant de soudage est ajusté aux paramètres requis. Lorsque les enroulements approchent (la poignée est tournée dans le sens des aiguilles d’une montre), la résistance inductive et le flux magnétique de fuite diminuent, le courant de soudage augmente et sa diminution est obtenue par rotation inverse. Plage de réglage du courant de soudage: avec connexion en parallèle des bobines dans les deux enroulements – 65-460 A, avec connexion série – 40-180 A. La poignée sur le couvercle du transformateur est conçue pour commuter les plages de courant.

Que se passe-t-il dans le transformateur de soudage lorsqu’il est connecté au secteur CA? Le flux de courant alternatif dans l’enroulement primaire provoque une aimantation du noyau. Après avoir traversé l’enroulement secondaire, le flux magnétique du noyau provoque un courant alternatif d’une tension inférieure à celle fournie à l’enroulement primaire. Avec plus de tours sur l’enroulement secondaire, la tension sera plus élevée, avec moins – la tension sera plus basse.

La valeur du courant de soudage est régulée au moyen d’une réactance inductive contrôlée qui modifie le flux de fuite magnétique. Il existe deux façons de modifier le courant de soudage: bobines mobiles (comme dans les transformateurs TDM), shunts magnétiques ou régulation de tour (pas); ajout d’une bobine réactive à la conception du transformateur. Le choix de la méthode de contrôle dépend de la dissipation magnétique dans ce transformateur: avec une dissipation accrue, la première méthode de contrôle est utilisée; à la normale – la seconde.

L’efficacité des transformateurs de soudage est faible – dépasse rarement la barrière de 80%, leur poids est impressionnant. Lors de la réalisation de travaux de soudage avec cet équipement, il est difficile d’obtenir une qualité élevée du joint, sauf que l’utilisation d’électrodes de stabilisation spéciales pouvant améliorer le cordon de soudure. Cependant, les inconvénients des transformateurs de soudage sont compensés par le bas prix (à partir de 6000 roubles) et leur simplicité.

Redresseur de soudage

Cette machine nécessite une connexion CC. La conception du redresseur comprend un bloc de vannes, un transformateur et un starter (dans certains modèles) – performances conformes à GOST 13821-77. Les plus répandus sont les redresseurs polyphasés – leurs dimensions sont beaucoup plus petites que celles des transformateurs, ils sont donc plus faciles à utiliser en soudage. Les vannes dans la conception des redresseurs peuvent être en silicium ou en sélénium – le premier type est plus petit, mais nécessite un refroidissement supplémentaire. L’efficacité des vannes au sélénium est plus faible, mais elles sont plus résistantes aux surcharges que le silicium.

Redresseur de soudage

Le réglage du courant de soudage dans le redresseur s’effectue de trois manières: en augmentant / diminuant la distance entre les enroulements; en utilisant un accélérateur de saturation; enroulements de transformateur, divisés en sections. Les circuits selon lesquels les redresseurs de soudage sont assemblés sont un pont triphasé et un pont monophasé avec redressement pleine onde. L’assemblage selon le premier schéma est plus courant, car le redresseur construit dessus contient un plus petit nombre de vannes dans la conception – tandis que l’arc de soudage brûle plus régulièrement.

Le redresseur de soudage est extrêmement instable à la surchauffe – il est nécessaire de surveiller en permanence la santé des ventilateurs du ventilateur, sinon la machine à souder brûlera. Le coût d’un redresseur de soudage – à partir de 12000 roubles.

Générateur de soudage

Il se compose de deux éléments principaux – un générateur de courant continu et un moteur asynchrone, installés dans un boîtier (l’armature du générateur et le rotor du moteur sont montés sur un arbre commun). Les exigences techniques pour la conception des générateurs de soudage sont données dans GOST 304-82.

Les générateurs de soudage sont créés selon plusieurs schémas, parmi lesquels deux sont les plus populaires. Le premier – l’enroulement d’excitation est indépendant, la démagnétisation se produit à travers l’enroulement série. L’alimentation d’un tel générateur est réalisée via un redresseur avec des vannes de sélénium à partir d’un réseau de courant alternatif – un flux magnétique se forme qui induit une tension sur les balais du générateur, ce qui provoque l’excitation de l’arc. En modifiant (en commutant) le nombre de tours sur l’enroulement série, l’opérateur de soudage ajuste le courant de soudage aux caractéristiques requises.

Le deuxième circuit de générateur de soudage le plus populaire – l’enroulement d’excitation est parallèle, l’enroulement de démagnétisation est en série. Les pôles magnétiques de ces générateurs nécessitent de l’acier ferromagnétique – ils doivent avoir un magnétisme résiduel. Un moteur à essence (diesel) est utilisé comme source d’énergie.

Générateur de soudage

En termes de caractéristiques, les générateurs de soudage sont loin d’être idéaux – ils sont chers (prix moyen – à partir de 50000 roubles), ont une conception complexe, leur rendement est faible (0,7), une consommation d’énergie élevée (5 kW / h par kg de métal fondu). Cependant, sur le terrain, vous ne pouvez pas vous en passer – seuls les générateurs de soudage à essence (diesel) assureront l’allumage et la stabilité de l’arc en l’absence de réseau électrique..

Inverseur de soudage

Cette unité de soudage est construite sur des circuits électriques à transistors. GOST pour l’appareil et les paramètres de fonctionnement des onduleurs de soudage en Russie n’a pas été développé – chaque fabricant développe ses propres spécifications techniques (conditions techniques). Le principe de son fonctionnement est le suivant: le courant alternatif du secteur entre dans le redresseur (conversion en courant continu), puis dans le module de puissance, où le courant continu redevient alternatif, mais avec une fréquence plus élevée. L’étape suivante est un transformateur haute fréquence, à partir duquel la tension redressée est dirigée vers l’arc de soudage.

Inverseur de soudage

La conception de l’onduleur de soudage est différente de celle du dispositif des transformateurs et redresseurs de soudage – il ne dispose pas de transformateur de puissance. Son travail est basé sur l’inversion de tension (déphasage) – l’amplification du courant est réalisée en cascade et est contrôlée par un microprocesseur. Le courant de soudage résultant a une valeur presque idéale, ce qui a un effet qualitatif sur le travail de soudage. Les blocs électriques des circuits de puissance des onduleurs de soudage sont construits sur des MOSFET (MOS – métal / oxyde / semi-conducteur) ou IGBT (transistor bipolaire, grille isolée).

Avantages de l’onduleur de soudage: faible poids (pas plus de 10 kg) et dimensions; haute efficacité – 85-90%; le microprocesseur surveille les moindres changements de tension et de courant (le collage de l’électrode pendant le soudage est complètement exclu); Réglage « fin » du courant de soudage dans une large plage.

Inconvénients: haute sensibilité à la poussière, aux surcharges de soudage (par exemple, aux tentatives de couper du métal d’épaisseur impressionnante), coût élevé – à partir de 9000 roubles.

Soudage semi-automatique

Réalisé selon les conditions de GOST 18130-79. Se compose d’une source d’alimentation (généralement un onduleur ou redresseur de soudage), une unité de commande, un mécanisme d’alimentation et le fil de soudage lui-même (d de 0,6 à 2,0 mm), une bouteille avec un gaz actif (dioxyde de carbone – soudage MAG ou argon – MIG- soudage). Pour travailler sur cette machine à souder, le porte-électrode (comme les électrodes elles-mêmes) n’est pas utilisé – l’outil de travail ici est une torche à travers laquelle le fil est introduit. À propos du fil pour le soudage des dispositifs semi-automatiques – des fils en acier inoxydable, en acier, fourrés et en aluminium sont utilisés (c’est mieux si avec épuisement). Le fil fourré est également en acier, mais il peut être soudé avec sans créer une atmosphère de gaz de protection.

Soudage semi-automatique

La fourniture de gaz de protection à l’objet de la soudure permet le déplacement de l’oxygène, l’empêchant d’oxyder la soudure, améliorant ainsi considérablement les caractéristiques de soudage.

Avantages d’une machine à souder semi-automatique: réalisation d’un cordon de soudure solide jusqu’à plusieurs mètres de long, soudage facile et sûr du métal fin (toutes nuances d’acier et d’alliages d’aluminium). L’unité de commande vous permet de sauvegarder les modes de soudage préréglés, avec leur activation ultérieure.

Inconvénients: besoin de bouteilles de gaz volumineuses, consommation élevée d’un gaz inerte coûteux (en moyenne, le soudage MIG nécessitera un débit d’argon de 9 l / min).

Le coût moyen d’une machine à souder semi-automatique est de 11 000 roubles. (220 V) et 20 000 roubles. (380 V).

Machine à souder bricolage

La conception de la plupart des machines à souder artisanales nécessite certaines compétences et des matériaux spécifiques pour les créer. Pendant ce temps, l’appareil le plus simple pour le soudage dans la vie quotidienne peut être organisé sans connaissance en génie électrique – vous n’avez besoin que de batteries de voiture ordinaires (celles utilisées feront également l’affaire).

Machine à souder bricolage

Ainsi, quatre batteries 12 volts ou deux batteries 24 volts sont connectées en série avec des câbles électriques avec des pinces crocodiles, un câble avec un support d’électrodes de soudage est connecté au «-» de la batterie extrême, le «+» de l’autre batterie extrême est connecté via un câble et une pince à la pièce … Voilà – simple et efficace! Une telle machine à souder à faire soi-même présente plusieurs avantages: un cordon de soudure lisse (il n’y a pas de surtension), une indépendance du secteur pendant le processus de soudage. Enfin, une fois le soudage terminé, les batteries peuvent être utilisées aux fins prévues – pour une électrode de 3 mm, un courant de 90-120 A est nécessaire, c’est-à-dire il ne nécessite même pas 60% de la charge de batterie standard.

Pour une utilisation permanente du poste à souder à partir de batteries, vous aurez besoin d’un chargeur de 54 volts (s’il y a quatre batteries) et d’un courant de charge de 5 A (si la capacité de la batterie est de 55 Ah. !) – son niveau diminue en raison de l’évaporation.Lors de l’utilisation de batteries sans entretien, aucune action n’est requise.

Comment choisir une machine à souder

Tout d’abord, ne vous fiez pas au poids impressionnant de l’appareil proposé. Les machines à souder modernes ont deux à trois fois moins de poids que les transformateurs «lourds». Les kilogrammes qui composent le poids de la machine à souder sont particulièrement visibles avec les mouvements fréquents d’un objet de travail à un autre – si un tel mouvement est supposé, vous devez choisir le dispositif de soudage le plus léger..

De quel réseau l’appareil sera-t-il alimenté? En production, le plus souvent, il est de 380 V, dans la vie de tous les jours – 220 V. Il convient de noter tout de suite que si la tension dans le réseau est brusque, il est préférable de choisir un onduleur de soudage, car toute autre machine à souder brûlera simplement.

Quel métal sera soudé? Pour les métaux non ferreux ou la fonte, un redresseur ou un générateur de soudage est nécessaire, car il nécessite un courant constant. Pour le soudage sur du métal mince de la carrosserie, un dispositif semi-automatique est mieux adapté. Le soudage du métal ferreux est acceptable avec un simple transformateur de soudage.

Comment choisir une machine à souder

Lors du choix d’un modèle spécifique, faites attention à la durée de fonctionnement de cet appareil sans risque de surchauffe – dans le passeport, ces données seront indiquées sous l’abréviation «PV» (durée d’inclusion) ou «PVR» (durée de fonctionnement). En Russie et dans la CEI, la norme est de 5 minutes, en Europe – 10 minutes. Ceux. la valeur du passeport « PV » de 20% pour une machine à souder domestique signifie que vous pouvez travailler avec elle 5 x 20% = 1 minute, après quoi l’appareil a besoin d’une pause de quatre minutes; pour les marchandises importées, le même 20% signifie 10 x 20% = 2 minutes de travail et 8 minutes de « repos ». Plus le courant de soudage est bas, plus la valeur « PV » est élevée (moins la surchauffe de la machine) et vice versa. La valeur optimale sera « PV » 15-20% (à la maison), 60% (au travail).

Paramètres de sortie de la machine à souder – plus la tension et le courant de sortie sont élevés, plus le métal avec lequel il peut travailler est épais. D’autre part, à des paramètres élevés, les enroulements de l’appareil chauffent plus rapidement, c’est-à-dire le thermostat intégré l’éteindra plus rapidement, de sorte qu’il y aura moins de cycles de service réels et plus de temps d’arrêt. Il sera correct de s’arrêter ici sur un appareil dont les paramètres de sortie dépassent le requis de 30%.

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