Сварочное оборудование в промышленности

Обычным и распространенным способом соединять между собой металлические запчасти является сварочный процесс, торговый рынок предлагает большое разнообразие инструментов для сварки на сегодняшний день. Но среди них можно выделить две основных категории – сварочные аппараты, используемые для быта, и промышленное сварочное оборудование, которое наиболее широко представлено на нашей выставке в павильонах и на стендах.

Промышленное сварочное оборудование отличается своей мощностью. На выходе оно создает мощность более 300 Ампер, когда бытовое – в 2 раза меньше. Поэтому высокомощностные аппараты и требуют сети с высоким напряжением, часто включающей три фазы.

Важным отличием промышленных сварочников также является их надежная защита от перегрузок, что позволяет их использовать в длительной масштабной работе в условиях строительства или производства. Эти многофункциональные устройства позволяют довести процесс до практически автоматического регулирования.

Процесс сварки необходим в разноплановых отраслях строительства и производства. Сейчас немыслимо строительство без сварки металлических основ. Сваривают некоторые элементы в сантехнических работах, в работах по монтажу блоков и других установок.

Применение сварочного оборудования в промышленности

Многообразие применения обуславливает наличие большого ассортимента промышленного сварочного оборудования. Все зависит от способов соединения металлов. Так, сварщики работают по точечной, диффузионной или дуговой схеме.

Для сваривания используются привычные и проверенные аппараты типа трансформаторов, выпрямителей, агрегатов. Более современными считаются высокочастотные инверторы.

Дуговая сварка вручную чаще всего осуществляется сварочными трансформаторами – надежной, но тяжелой техникой.

Высокой точностью и улучшенным качеством выполнения будет характеризоваться работа, произведенная с помощью инверторов. Миниатюрные выпрямители вопреки размерам выдают внушительные мощности. Кроме того, выходной ток идет на высоких частотах, что делает электрическую дугу практически идеальной.

Новым и модернизированным собирательным аппаратом является чоппер, собирающий все преимущества традиционных методов сварки. Он представляет собой транзисторно-диодный модуль, что в своей основе представляет взаимодействие трансформаторного преобразователя, силового узла и инвертера.

В выборе сварочных материалов стоит внимательно отнестись к электродным стержням, которые могут плавиться и не плавиться. Тщательного выбора требуют также сварочные проволоки и электроды. ГОСТ 2246-70 регламентирует производство сварочной проволоки из стали, которую используют для сварки и наплавки.

В соответствии с этим стандартом производится более семидесяти видов проволоки. Наиболее популярным видом этого ряда является проволока св08г2с. По химическому составу она содержит такие элементы, как углерод, кремний и марганец, что позволяет использовать ее в сварке посредством газовых смесей и в углекислотном газе

Материал, которым покрывают проволоку, определяют ее устойчивость к различным повреждениям и коррозии. Чаще всего покрывают все виды проволоки зарекомендовавшим себя составом на основе меди.

Таким образом, качество сварки, а в конечном итоге и сварного шва, определяется внедрением в производство качественного и эффективного сварочного оборудования. Плюс ко всему, немаловажную роль играют используемые в сварке материалы.

Сварочный процесс никогда не был легкой работой, он постоянно требует внимания и сосредоточения. Но современные технологии стараются максимально облегчить этот нелегкий труд.

Типы промышленного сварочного оснащения

Сварочное оборудование промышленного назначения – это семейство различных аппаратов и устройств. Они необходимы для соединения между собой металлических элементов и изделий.

Промышленное сварочное оборудование широко применяется в строительно-ремонтных работах. Также эксплуатация оснащения актуальна при создании габаритных конструкций.

Такое оборудование делится на две основные категории. Первая из них представляет оснащение, предназначенное непосредственно для сварочных работ. Вторая – оборудование, цель которого – обеспечение защиты. Сюда могут относиться различные защитные костюмы, перчатки, маски и вентиляционное оборудование, которое направлено на удаление вредоносных испарений и газов, имеющие свойство образовываться во время сварочных работ.

Типология используемого промышленного оборудования:

  1. Горелка – основной элемент сварочного оснащения. Его назначение – обеспечение питанием электрода. Она необходима для генерации газосварочного пламени, которое будет нагревать и расплавлять металл.

  2. Инвертор – аппарат небольшого веса, но с широким спектром доступных функций. Отличается прочностью созданных соединений.

  3. Инвертор-полуавтомат – универсальный тип агрегата, в который включена частичная автоматизация сварки и высокое качество выполняемой работы.

  4. Споттер – агрегат для точечных операций. Чаще всего используется в машиностроении для удаления вмятин и при кузовных работах. В модельном ряде споттера имеется несколько модификаций трансформаторного и инвенторного типа.

  5. Трансформатор – простейший сварочный аппарат. Отличается высокой надежностью и простотой своей конструкции. Единственный недостаток – ограниченная функциональность, потому он применяется в основном для дуговой сварки.

  6. Трансформатор-полуавтомат – техническая модификация стандартного аппарата с частично автоматизированным процессом.

Все категории промышленного сварочного оборудования могут эксплуатироваться несколько смен подряд с короткими технологическими перерывами.

Дополнительное оснащение

Также промышленное сварочное оборудование в своем арсенале имеет ряд дополнительного оснащения:

  1. Система принудительного охлаждения. Она необходима для искусственного выхолаживания внутренних деталей аппаратуры.

  2. Кабель для сварочных работ с держателем. Обеспечивает присоединение сварочного аппарата к объекту.

  3. Заземляющий кабель с зажимом массы. Необходим для обеспечения и регуляции безопасного контакта.

  4. Щетка-молоток. Используется для очистки шва и изделия от брызг и остаточных шлаков.

  5. Маска-щиток. Обязательный атрибут, который оберегает лицо сварщика.

Такое оснащение крайне необходимо для многих процессов. На сегодняшний день сварка металла – наиболее прочный метод скрепления. Он широко применяется для решения многих целей и задач.

Примеры и виды промышленного сварочного оборудования

К сварочному оборудованию, применяемому на промышленных объектах, предъявляются строгие требования по безопасности.

Любое промышленное оборудование для сварки должно проходить первичную аттестацию и периодическую аттестацию раз в три года, а также дополнительную и внеочередную аттестацию по мере необходимости.

Аттестацию промышленного сварочного оборудования проводят аккредитованные аттестационные центры в соответствии с регламентом Ростехнадзора.

Промышленная безопасность – не единственный критерий оценки сварочного оборудования. Для производственных компаний, использующих его, важными показателями при выборе и закупке такого оборудования является производительность, экономичность, надежность, долговечность, технологичность, функциональность и стоимость.

На российском рынке представлен широкий выбор отечественной и зарубежной продукции, производители выводят на рынок новые виды и модели оборудования для сварки, совершенствуя качество, надежность, производительность и наделяя аппараты дополнительными функциями и возможностями.

Оборудование для электросварки подразделяется в зависимости от источника тока.

Сварочные трансформаторы – самые простые аппараты для сварки, которые используют сетевой ток.

В трансформаторе ток понижается и становится переменным, пригодным для производства сварочных работ. Такое оборудование без дополнительного оснащения не подходит для сварки цветных металлов.

Трансформаторы считаются устаревшим видом сварочного оборудования, современные промышленные компании, как правило, выбирают более функциональные и менее громоздкие аппараты.

Из плюсов трансформаторов можно выделить высокий КПД – до 90%, низкую стоимость и долговечность.

Выпрямители – это сварочные аппараты, преобразующие переменный ток, который получают на входе, в постоянный, который используется для производства работ.

Имея более сложную по сравнению с трансформаторами конструкцию, сварочные выпрямители демонстрируют более стабильные характеристики электродуги, что дает более высокое качество сварочного шва.

Выпрямители, как и трансформаторы – дешевые, долговечные, но громоздкие и малофункциональные аппараты.

Одним из самых распространенных типов современного сварочного промышленного оборудования являются инверторы для сварки. Инвертор использует высокочастотный ток, на выходе он выдает постоянный ток высокого качества.

Сварочные инверторы подходят для работы с разными видами металлов и сплавов, они дают точный качественный сварной шов. При этом они отличаются компактными размерами.

Инверторы прошлого поколения производились по технологии MOSFET, возраст которой составляет около 50 лет – надежной, но в работе такие аппараты очень энергоемки.

Современные инверторы производятся по более экономичной технологии IGBT, позволяющей существенно экономить электроэнергию. Стоимость сварочных инверторов выше, чем у трансформаторов и выпрямителей, но и функционал гораздо шире, а качество сварки – выше.

Еще одна группа сварочного оборудования – газосварочные аппараты. Они используют горючие газы для осуществления сварки.

Выделяют такие виды газового сварочного оборудования, как ацетиленовые генераторы, сварочные горелки, баллоны для газов, а также газораспределительные рампы, рукава и трубопроводы для подачи газа.

Газосварочное оборудование используется для производства масштабных сварочных работ, от электрооборудования оно отличается не только принципом работы и технологией нагрева и плавления металла, но и более высокой степенью пожароопасности.

Современное промышленное сварочное оборудования демонстрируется на ежегодной выставке «Металлообработка».

Особенности паяльных станции и другого сварочного и паечного оборудования

С момента появления сварочного и паечного оборудования это оборудование изменило внешний вид металлоконструкций и его элементов.

Сварка придает им крепость соединения в отличие от клепок, которые применялись ранее, его швы имеют такую прочность, что соединенный материал в диаметре 10 см сегодня выдерживает внешнюю нагрузку в 2 тонны.

При сварочной работе металлические изделия не подвергаются плавке, а способность к быстрой кристаллизации придает им особую крепость материала. На нашей выставке можно изучить различные методы соединения.

Работа требует определенного сварочного и паечного оборудования, такого как:

  • электрические трансформаторы;

  • газовые горелки;

  • сварочное оборудование;

  • инвертор.

Идеальным вариантом сварки считается газосварка. В процесс эксплуатации большое значение имеет газовая горелка, она служит одновременно и регулятором, так как газ вместе с кислородом подается в сопло оборудования.

Основным источником топлива для этого оборудования служит смесь таких веществ, как жидкий кислород и ацетилен.

Температурный режим горения такого вида топлива составляет 3000 градусов, это дает возможность производить сварочные работы в идеале.

Кроме газовой сварки существует электросварка. Швы при этой технологии наиболее надежны. Для достижения высоких показателей при этой технологии используется инвертор, который выдает постоянный ток, но выравнивает его от перепадов.

Потому что показатель КПД у него значительно выше, в отличие от трансформаторов. Но к основным компонентом при контактных сварках относятся электроды, которые представляют определенных размеров стержни из металла с особым химическим покрытием. И имеют свойство плавиться при эксплуатации. Наиболее приемлемыми вариантами служат электроды из графита. Они менее подвержены температурному воздействию.

Сварочное и паечное оборудование бывает двух видов: бытового назначения и промышленного. Отличаются они только габаритами.

Бытовой аппарат удобен при его использовании, но по мощности он уступает промышленным, и поэтому немного ограничен по функциональным возможностям. На выставке

можно увидеть оборудование различных поставщиков, производителей.

Классификация аппаратов зависит от типов сварки: они могут использоваться для дуговой, контактной, газосварки и аргонной, а также автоматической и полуавтоматической сварок.

Современное строительство новых объектов и ведение монтажных работ используют не только металлические конструкции материалов, но и материал из пластика. К примеру, водопровод из полипропилена. При его монтаже используется сварочное и паечное оборудование, оно получило название паяльника.

Паяльник имеет несколько насадок различных диаметров, от 20-40 мм. Но если размер трубы больше, приемлем только промышленный паяльник. К другим видам промышленного назначения относится и паяльная станция, которая в своей технологии применяет припой из свинца или работает без свинцового припоя.

Бесприпойные паяльники должны отвечать следующим требованиям:

  1. Они должны обладать большой мощностью в целях поддержания постоянной температуры и соответствовать системе регуляции.

  2. У паяльника жало должно выдерживать температуру различных сплавов с учетом их инерции.

  3. Насадки паяльников должны быть изготовлены для эксплуатации до 345 градусов.

Увеличить срок действия паяльника можно за счет бережного отношения к жалу или насадке, не допускать перегрева. В противном случае при эксплуатации довольно высокая температура разрушит структуру аппарата.

Основные типы сварки на специальном оборудовании

Под термином сварка следует понимать процесс создания неразъемного прочного соединения между металлами, сплавами, полимерами и другими материалами.

Еще в 1802 году ученый Петров В.В. заметил, что при пропускании тока между угольными стержнями на их концах возникает некий процесс, который обладает высокой температурой. Так была открыта электрическая дуга, которая положила начало основам технологии высокотемпературной сварки.

С тех пор прошло много десятилетий, начали внедряться прогрессивные технологии и инновационные решения. На сегодняшний день насчитывается примерно 150 видов сварки и родственных ей технологий.

Производство сварочного оборудования во всем мире стремительно растет, что говорит о практичности, надежности и эффективности применения сварки.

Примерно две трети привычных нам изделий и конструкций создается с применением технологий сварки: начиная от металлического ведра и заканчивая автомобилями, самолетами и кораблями.

Современное сварочное оборудование позволяет создавать неразрывные соединения не только между металлами и их сплавами, но и между полимерными материалами.

Яркий пример – сварка полипропиленовых труб при прокладке систем центрального отопления или водоснабжения в типовых многоквартирных домах.

Несмотря на огромное количество технологий сварки, их все можно разделить на три основные группы по принципу использования различных типов энергии:

  • тепловая (газовая, электродуговая, плазменная, лучевая, лазерная);

  • термомеханическая (наряду с энергией используется и давление);

  • механическая (используется исключительно механическая энергия – трение, взрыв, ультразвук).

С развитием технологий разрабатывается и успешно применяется новейшее сварочное оборудование, которое позволяет работать не только в обыкновенных условиях (в цеху или просто на даче), но и под водой, в условиях повышенного давления и даже в космосе.

Основные требования, предъявляемые к оборудованию для проведения сварочных работ

Чтобы процесс сварки был простым, качественным и безопасным, выдвигаются различные требования к сварочному оборудованию, в зависимости от типа сварки, применяемых технологий, материалов и особенностей конструкции.

Оборудование и технология сварочного производства должна базироваться на целом ряде критериев:

  • высокое качество соединения;

  • высокая производительность;

  • максимальная надежность оборудования и его стабильная работа;

  • рациональный расход ресурсов (электроды, флюсы, защитные газы, электроэнергия) при работе;

  • эргономические показатели;

  • минимальная стоимость.

Чтобы более конкретно проанализировать критерии и требования, их необходимо рассмотреть подробно.

Качество сварочного шва, при использовании современного сварочного оборудования

Чтобы обеспечить высокое качество и надежность сварочного шва, необходимо придерживаться следующих положений:

  • точная фиксация сварных соединений в зоне сварки с учетом особенностей материалов, возможного теплового расширения и конструктивных допусков;

  • защита рабочей зоны от воздействия атмосферных процессов путем подачи специальных газовых смесей, флюсов, применение вакуумных камер;

  • согласно конкретной технологии сварки необходимо обеспечить правильное направление источника нагрева относительно рабочей зоны;

  • обеспечение заданных показателей напряжения электрического тока, температурного режима и других характеристик в зависимости от технологии сварки;

  • применение новых технологий (форсированная сварка, ленточные электроды).

Производительность и надежность сварочного оборудования

Для достижения высокой производительности необходимо использовать новые технологические решения и профессиональное сварочное оборудование. Эффективные результаты дает автоматизация (полная или частичная) производства.

Чтобы обеспечить надежность и безотказную работу оборудования, достаточно придерживаться нескольких простых правил:

  • использовать оборудование строго по назначению в соответствии с инструкциями, которые дают производители сварочного оборудования;

  • обеспечивать чистоту рабочей зоны и препятствовать попаданию на оборудование расплавленного металла, окалины, пыли, влаги и других веществ, которые могут существенно снизить ресурс аппаратуры;

  • проводить регулярную диагностику оборудования и своевременные профилактические ремонты;

  • иметь достаточный запас расходных материалов и быстроизнашивающихся частей сварочного оборудования.

От показателя надежности и времени безотказной работы оборудования для сварки напрямую зависит качество швов и общая производительность.

Рациональный расход материалов и электроэнергии при использовании сварочных аппаратов

Для обеспечения рационального расхода материалов и электроэнергии необходимо увеличивать КПД источников питания, правильно подбирать оборудование согласно технологическим нормативам и типу производимых работ, а также оптимально дозировать флюсы и защитные газы. Экономия расходных материалов и других ресурсов существенно влияет на конечную стоимость сварных изделий.

Эргономические показатели напрямую зависят от выполнения целого ряда критериев:

  • правильная организация рабочих мест;

  • обеспечение производственной безопасности;

  • соблюдение санитарных норм и улучшение условий труда;

  • автоматизация или механизация некоторых стадий и процессов сварочных работ.

Минимизировать стоимость оборудования и сварочных работ можно благодаря унификации узлов и агрегатов, рациональному использованию расходных материалов и электроэнергии и тщательному подбору оборудования исходя из необходимой функциональности.

Перспективы развития сварочного оборудования

Роль технологий сварки для развитых стран трудно переоценить. Это создание качественных и надежных металлоконструкций, автомобильного, воздушного и морского транспорта, предметов быта. Это еще и выпуск конкурентоспособной продукции, которую можно импортировать в другие страны или регионы.

Использование новых технологий позволяет оптимизировать производство и увеличить его рентабельность. В России существуют различные заводы сварочного оборудования, которые занимаются выпуском продукции для бытового, профессионального или промышленного использования.

Отечественные изделия отличаются от зарубежных аналогов более низкой стоимостью и высоким уровнем качества (особенно по сравнению с недорогой продукцией из Китая).

Если речь идет о сложном промышленном оборудовании, то его наладка, обслуживание и ремонт будет дешевле по сравнению с импортной продукцией.

Если рассматривать перспективы развития отрасли и мировые тенденции для новых технологических решений, можно выделить некоторые потенциально интересные направления:

  • разработка новых технологий для сварки различных материалов. Особенно речь идет о полимерах и композитах, которые в некоторых случаях не уступают по своим качествам металлам, а иногда и обладают более выгодными характеристиками;

  • максимальная автоматизация и роботизация сварочных работ. Внедрение новых технологий позволит существенно увеличить точность и качество сварки, максимально оптимизировать рабочие процессы и расход материалов, а также снизить влияние человеческого фактора до минимума;

  • производство нового, компактного и безопасного оборудования для проведения сварочных работ. Существуют экспериментальные образцы, которые полностью контролируются электроникой, что позволяет справиться с проблемой сварки различных материалов даже неопытному пользователю.

Современное сварочное оборудование на выставке

Чтобы узнать больше о технологических решениях и увидеть новое сварочное оборудование от ведущих отечественных и зарубежных производителей, достаточно просто посетить выставку «Металлообработка».

Мероприятие имеет международный статус и является традиционным знаковым событием, которая проходит уже не первый год. Ознакомиться с масштабной экспозицией выставки можно на территории ЦВК «Экспоцентр».

Современное сварочное оборудование, применяемое в промышленности,  обязательно будет демонстрироваться на ежегодной выставке «Металлообработка», проходящей в Москве.

Современное технологическое оборудование