Сварочное оборудование для производства: виды, заземление и подключение

На производстве сварка идет почти без пауз: цех варит металлоконструкции, ремонтная бригада латает узлы, а участок сборки соединяет детали в готовое изделие. От того, насколько грамотно подобран, подключен и выставлен по току аппарат, зависит и скорость работы, и безопасность людей у поста. Ниже подробно разберем, что относится к сварочному посту, сварочное оборудование какие бывают виды по источнику питания и способу сварки, как оно заземляется и по каким правилам подключается на предприятии.

Материал будет полезен и технологу, который формирует парк техники под конкретные задачи, и мастеру, отвечающему за электробезопасность на участке. Мягкие формулировки вроде «как правило» здесь не случайны: многое зависит от марки аппарата и требований конкретного цеха, поэтому проверяйте паспорт устройства и местные нормы.

Что относится к сварочному оборудованию

Под этим термином понимают не только сам аппарат, дающий ток. К нему относится целый комплект устройств и оснастки, без которых нормальный процесс невозможен. Источник питания задает силу тока и параметры дуги, а все остальное отвечает за подачу материала, защиту и удобство работы.

В базовый набор для одного поста обычно входят следующие элементы:

• источник тока: трансформатор, выпрямитель или инвертор, задающий силу тока и характер дуги;
• сварочные кабели и держатель электрода либо горелка для полуавтомата;
• механизм подачи проволоки, если используется полуавтомат;
• газовое хозяйство: баллон, редуктор и рукава для аргона или углекислоты;
• средства защиты сварщика: маска, краги, роба из плотной ткани;
• вспомогательная оснастка: струбцины, зажимы, столы и вытяжка.

Такой комплект и есть рабочая единица участка. Один основной аппарат без кабелей, зажима массы и защиты работать не будет, поэтому парк техники всегда считают постами, а не отдельными коробками с электроникой.

Какие бывают виды сварочных аппаратов по источнику питания

Первым признаком, по которому делят технику, служит тип источника тока. От него зависят вес аппарата, стабильность дуги, диапазон рабочего тока, чувствительность к просадкам напряжения и цена, а значит и сам выбор под задачу. Существует три основных семейства таких источников, и у каждого своя ниша на производстве.

Трансформаторы и выпрямители

Трансформатор понижает сетевое напряжение и выдает переменный ток. Это самое простое и живучее решение: ломаться в нем почти нечему, он терпит перегрузки и пыль. Минусы тоже известны: большой вес, заметное потребление и дуга, которая горит жестче. Выпрямитель добавляет к трансформатору блок диодов и дает уже постоянный ток, с которым шов получается ровнее, а разбрызгивание металла меньше. Силу тока здесь меняют ступенями, переключая витки обмотки.

Такую технику до сих пор выбирают там, где нужна выносливость и простота ремонта: на стройплощадках, в тяжелых цехах, на ремонтных участках. Если сеть слабая и скачет, крепкий трансформатор нередко оказывается надежнее сложной электроники.

Инверторы

Инвертор преобразует ток через высокочастотную электронную схему. За счет этого установка выходит компактной и легкой: аппарат на 200 ампер помещается в небольшой кейс. Дуга у инвертора мягкая и стабильная, поджиг легкий, а функции вроде форсажа и антизалипания заметно упрощают работу даже не самому опытному сварщику. Ток здесь регулируется плавно, без ступеней, поэтому подобрать режим под конкретный шов просто.

Расплата за удобство: электроника боится пыли, влаги и сильных просадок в сети. На производстве инвертор берут, когда важны точность шва и мобильность поста, а условия при этом относительно чистые. Для тонкого металла и ответственных соединений этот тип аппарата стал рабочим стандартом.

Полуавтоматы

Полуавтомат подает в зону сварки проволоку через специальный механизм, а дуга при этом защищена газом или флюсом из самой проволоки. Сварщику остается вести горелку, что заметно ускоряет процесс и держит стабильное качество на длинных швах. Именно поэтому такие аппараты стоят на конвейерах и в кузовных цехах, где важна производительность.

По начинке полуавтомат чаще всего инверторный, но к нему добавлены подающий механизм и газовый тракт. Настройка сводится к согласованию скорости проволоки, тока, напряжения и подачи газа под толщину металла.

Классификация оборудования по типу сварки

Второй способ разложить технику по полкам опирается на метод, которым соединяют детали. Один и тот же цех может использовать сразу несколько технологий, и под каждую нужен свой аппарат или хотя бы своя оснастка.

Ручная дуговая (ММА) и аргонодуговая (TIG)

Ручная дуговая сварка штучным электродом, или ММА, остается самым универсальным методом. Плавящийся электрод покрыт обмазкой, которая при горении дает защитный газ и шлак. Оборудование минимальное: источник тока, кабели и держатель, поэтому такой пост собирают почти где угодно.

Аргонодуговая сварка TIG работает неплавящимся вольфрамовым электродом в среде аргона, а присадку подают отдельным прутком. Метод дает чистый и аккуратный шов на нержавейке, алюминии и тонких деталях, где ММА уже груба: на малых токах дуга остается управляемой. Взамен процесс идет медленнее и требует от сварщика более твердой руки.

Точечная и плазменная

Точечная сварка соединяет листы без присадочного материала и покрытых электродов: детали зажимают между медными электродами и пропускают через них ток, металл в точке контакта разогревается и сплавляется. Такой способ массово применяют в кузовном и листовом производстве, где нужно быстро ставить сотни одинаковых соединений.

Плазменная резка и сварка используют струю ионизированного газа с очень высокой температурой. Установка прошивает толстый металл там, где обычная дуга уже не справляется, и дает узкий аккуратный рез. На производстве плазму обычно ставят на раскрой заготовок.

Газовая и индукционная

Газовая сварка греет металл пламенем горючего газа с кислородом. Электричество здесь не нужно вовсе, а нагрев мягкий, поэтому метод удобен для тонких труб, цветных сплавов и пайки. На крупных участках он уступил дуговым технологиям, но в ремонте и монтаже свою нишу сохранил.

Индукционный нагрев применяют не столько для самой сварки, сколько для подготовки: предварительный подогрев кромок, снятие напряжений, локальная термообработка шва. Работает индукция бесконтактно, за счет вихревых токов в самом металле, и хорошо вписывается в поточные линии.

Как заземляется сварочное оборудование на производстве

Электробезопасность у поста держится на правильном заземлении. Как заземляется сварочное оборудование на предприятии, определяют правила устройства электроустановок (ПУЭ, глава 1.7) и требования безопасности к сварочным работам по ГОСТ 12.3.003; отступать от них нельзя. Корпус источника тока должен быть надежно соединен с защитным заземляющим контуром цеха. Если изоляция пробьет на корпус, ток пойдет по защитному проводнику, а сработавшая защита обесточит линию, и человек, коснувшийся аппарата, не окажется единственным путем для тока.

Важно не путать два контакта. Первый это защитное заземление корпуса, которое приходит через питающий кабель и щиток. Второй это рабочий провод массы, тот самый зажим, который цепляют на деталь или стол, чтобы замкнуть сварочную цепь и пропустить по ней рабочий ток. Как правило, их разносят: корпус подключают к общему контуру здания заземляющим проводником, а обратный провод сварочной цепи ведут отдельно. Конкретная схема зависит от системы заземления цеха, поэтому ее сверяют с проектом электроснабжения.

Несколько правил, которые на производстве соблюдают всегда:

• заземляющий проводник присоединяют болтовым соединением, а не набрасывают на случай;
• сечение провода выбирают по паспорту устройства и рабочему току;
• контур регулярно проверяют на сопротивление, обычно по графику ППР;
• зажим массы ставят как можно ближе к месту сварки, чтобы ток не искал обходных путей.

Проверка контура служит не формальностью, а способом вовремя поймать ослабший контакт или обрыв. Один плохо затянутый зажим способен превратить исправный по паспорту пост в источник поражения током.

Подключение сварочных аппаратов и техника безопасности

Подключают технику к сети по паспорту: однофазные бытовые инверторы обычно идут на 220 вольт, а мощные промышленные источники и полуавтоматы на 380 вольт. Ставить аппарат на розетку со слабой проводкой нельзя, иначе просадка напряжения собьет ток и испортит дугу, а перегретый кабель станет пожарной угрозой. Автомат защиты и сечение линии подбирают под ток аппарата.

Перед первым пуском проверяют изоляцию кабелей, целость держателя или горелки и надежность всех контактов. Работать с поврежденной оплеткой или самодельными скрутками недопустимо: именно на таких мелочах чаще всего и происходят пробои. Все переключения на источнике делают при снятой нагрузке, без тока, а не под дугой.

Техника безопасности у поста складывается из нескольких простых, но обязательных условий: исправная вентиляция уводит сварочные аэрозоли, маска и роба защищают от искр и излучения, а сухой пол и диэлектрический коврик снижают риск поражения током. Баллоны с газом крепят вертикально и держат подальше от источников тепла.

Грамотно подобранный по видам и типам парк, честно заземленный контур и аккуратное подключение по паспорту дают в сумме то, ради чего все и затевалось: ровный ток, стабильный шов и спокойную работу смены без аварий. Проверять устройства и обновлять инструктаж по мере износа техники стоит регулярно, а не только после происшествия.