La soldadura por arco se usa ampliamente, ya que gracias a esta tecnología, fue posible realizar una conexión permanente de las partes metálicas, y la resistencia de la costura es la misma que la de un conjunto de materiales. Esta circunstancia se debe a la continuidad de las estructuras formadas y las adherencias moleculares entre las partes.
Arco electrico
La temperatura en miles de grados Celsius es proporcionada por un arco eléctrico, que es esencialmente un cortocircuito entre dos electrodos, que están ubicados muy cerca uno del otro. El voltaje que se aplica a los electrodos aumenta hasta que se produce una ruptura del aire, que es un aislante.
Avería - emisión de electrones de cátodo. Los electrones calentados por la corriente salen y van a los átomos ionizados del ánodo. Entonces aparece una descarga, el aire de separación se ioniza, se forma el plasma, la resistencia de la separación de aire disminuye, la corriente aumenta, el arco se calienta y, al convertirse en un conductor, se cierra el circuito. El proceso se llama el "encendido" del arco. El arco se estabiliza estableciendo la distancia requerida entre los electrodos y manteniendo las características de la fuente de alimentación.
Soldadura de metales
La elección de un buen electrodo y un buen método de soldadura es extremadamente importante, ya que depende de ello si sus propiedades mecánicas serán similares a las del metal base.
La piscina de soldadura debe protegerse de la exposición al aire para evitar la oxidación del metal. Con este fin, se crea un entorno especial en el área de trabajo, que se logra de dos maneras:
- Tecnología MIG-MAG cuando se suministra argón, helio o CO2 desde un cilindro especial.
- Incineración del revestimiento del electrodo y la formación de una “cúpula” de escoria protectora o de escoria y gas.
En el proceso de quemado, los recubrimientos de los electrodos retienen y eliminan el oxígeno de la costura. Además, las sustancias contenidas en ellos ayudan a ionizar el arco, refina y aleaciona el metal de soldadura.
En términos de estabilidad de la fuente de alimentación, la soldadura es un proceso bastante caprichoso, porque el régimen de temperatura requerido depende directamente de los parámetros actuales. La estabilidad del arco eléctrico debe ser asegurada. Solo un arco estable evitará la aparición de defectos de soldadura, especialmente durante la ignición y el desvanecimiento.
Cuanto más masivas sean las piezas a soldar, más profunda debe ser la fusión; El operador a menudo puede determinar la intensidad de la corriente solo mediante el experimento, a veces se regula durante el proceso de soldadura y, a veces, se fija de manera rígida. La grabación de arco desde una fuente de CC es más estable, sin interrupción.
Cuando se consume CC, no hay polaridad, se forma una cantidad menor de salpicaduras de metal y la costura es más cualitativa. Soldar con corriente alterna es algo más difícil, porque para mantener el arco, el trabajador debe tener habilidades serias, en este caso es difícil lograr una soldadura de alta calidad. AC recomendado para cocinar aluminio y sus aleaciones.
Diferentes tipos de máquinas de soldadura tienen diferentes características técnicas, sus pros y sus contras.
Inversores: los pros y los contras.
Estas son las máquinas de soldadura más jóvenes, su producción en masa se estableció solo en los años ochenta. Rectificadores con un inversor de transistores. En estas fuentes, la electricidad cambia repetidamente las características. Cuando la corriente pasa a través de un semiconductor, se endereza, y luego un filtro especial lo suaviza. Una frecuencia de red estándar constante de 50 Hz se convierte de nuevo en una variable, pero ya con una frecuencia de decenas de kilohercios.
Después de invertir la frecuencia, la corriente va a un transformador en miniatura, donde su voltaje disminuye y la potencia aumenta. Luego, el filtro de alta frecuencia y el rectificador comienzan a realizar su trabajo: se suministra corriente directa a los electrodos para formar un arco.
El aumento de la frecuencia actual es el principal logro del inversor. Las ventajas también incluyen:
Alta eficiencia (85-95%).- La posibilidad de poder desde la salida habitual.
- Largo período de trabajo continuo.
- Una amplia gama de valores actuales.
- Ajuste suave de corriente y voltaje.
- El modo de operación es controlado por microprocesadores y circuitos de control.
- Protección contra sobretensiones.
- Soldadura de alta calidad.
- La capacidad de conectar materiales que son difíciles de soldar.
- Mayor seguridad eléctrica.
Desventajas de los inversores:
- Alto costo
- Mala reacción a la penetración del polvo en el cuerpo.
- La electrónica es sensible a la humedad y al frío, lo que puede conducir a la condensación.
- La probabilidad de interferencia en la red principal.
Transformadores de soldadura
Hoy en día es la máquina de soldadura más común, relativamente barata y de diseño simple, confiable. La energía eléctrica se transforma mediante un transformador de potencia de frecuencia estándar de 50 Hz. La corriente se sintoniza mediante el ajuste mecánico del flujo magnético en el núcleo compuesto. El devanado primario se alimenta desde la red, el núcleo se magnetiza, y se induce una corriente alterna de un voltaje más bajo (50–90 V) y una fuerza mayor (100–200 A) en el devanado secundario, que forma un arco. Cuanto menos se enciendan las bobinas secundarias, menor será el voltaje y mayor será la corriente.
Ventajas:
- Bajo costo (dos a tres veces más barato que los inversores).
- Simplicidad de diseño.
- Mantenibilidad.
- Confiabilidad
Desventajas:
- Gran peso y dimensiones.
- Debido a la CA, es difícil obtener una costura de alta calidad.
- La dificultad de mantener el arco.
- Eficacia relativamente baja (no más del 80%).
- Incapacidad para conectarse a la red doméstica.
Rectificadores de soldadura
La corriente de red en estos dispositivos no cambia la frecuencia y se induce en los devanados con una disminución en el voltaje. Después de la conversión, pasa a través de un bloque de rectificadores de selenio o silicona. En los electrodos hay una corriente continua. Debido a esto, el arco eléctrico es muy estable, sin interrupciones y saltos significativos.
En la mayoría de los casos, se requiere enfriamiento con ventiladores. A menudo, los dispositivos tienen choques adicionales para mejorar las características de la corriente saliente, que se suaviza y se filtra. Completo con rectificadores puede ser protector, medida y equipo de control. La estabilidad de la temperatura y la corriente es importante aquí, por lo que se instalan relés de viento, termostatos, fusibles y autómatas. Los rectificadores más comunes en tres fases.
Ventajas de los rectificadores de soldadura:
- Costura de alta calidad.
- La facilidad de mantenimiento del arco.
- Pulverización mínima del material aditivo.
- Gran profundidad de fusión.
- Dimensiones y peso menores en comparación con los transformadores AC.
- La capacidad de soldar hierro, metales no ferrosos, acero resistente al calor.
Desventajas:
Alto costo- La necesidad de un cuidadoso seguimiento del estado del sistema de refrigeración.
- La falta de en la mayoría de los casos la posibilidad de poder de la red doméstica.
- Eficiencia menor que el inversor.
- Diseño relativamente complejo.
Semiautomático: característico.
El alambre de soldadura con la ayuda de un mecanismo especial se introduce en el área de trabajo, donde se funde en el gas activo y se envía a la piscina de soldadura. El gas desplaza el aire alrededor de la piscina de soldadura, protege la costura del oxígeno. Utilizado para este propósito, dióxido de carbono, argón, helio, una combinación de estos gases. Con el uso de gas de flujo, el gas no puede alimentar el área de trabajo.
Pros:
- La facilidad de soldar piezas de chapa fina.
- La calidad de la costura, la posibilidad de obtener una "costura corta".
- Una amplia gama de materiales soldados.
- Alto rendimiento.
- Gran dispersión de ajustes y ajustes.
Contras:
- Precio alto
- Alto coste de los consumibles.
- Es necesario utilizar cilindros o conectarse a una red especial.
- La dificultad de trabajar en la calle, donde el ambiente de gas debe ser protegido de desinflar.
Selección de modelo
Tensión de red . Puede ser monofásico o trifásico. Para uso no industrial, se recomienda una máquina universal de 220 V o 220/380. La mayoría de los dispositivos pueden fallar o dejar de cocinar debido a las sobrecargas de energía. En este sentido, los inversores están equipados con protección contra sobretensiones. En las unidades domésticas, el rango es más amplio en un 10-15%, y los modelos profesionales necesitan un voltaje de 165-270 V.
Tensión de ralentí . Esta característica determina la capacidad del dispositivo para encender un arco eléctrico y mantener su combustión. Para que el arco sea energizado, el voltaje debe ser aproximadamente 1.5-2.5 veces mayor que el voltaje de un arco eléctrico estable.
Poder Los pasaportes a menudo indican la fuente de energía máxima de la máquina de soldadura, correspondiente a la carga máxima en la red. Si la unidad de medida es kW, entonces significa potencia activa, si kVA, significa potencia total, que generalmente es mayor debido al factor de corrección.
La potencia real está determinada por la corriente que el dispositivo es capaz de emitir. Este indicador determina el grosor del metal a soldar y el diámetro máximo del electrodo.
Clase de protección El pasaporte debe tener un código IP de 2 dígitos. El índice de fuentes de energía promedio para soldadura es IP21-IP23. Los dos dicen que ningún objeto de más de 12 mm de grosor penetrará en la caja. El segundo número indica protección contra la humedad - 1 - significa que las gotas de agua que caen verticalmente sobre la carcasa no causarán daño; 3 significa que incluso en un ángulo de 60 °, el agua no penetrará en el cuerpo del aparato. ¡Pero cocinar en la lluvia está prohibido!
Rango de temperatura Según GOST, la soldadura manual se puede realizar a una temperatura de -40-40 ° C. Sin embargo, no todas las máquinas de soldadura pueden ponerse en funcionamiento a temperaturas inferiores a cero grados. La mayoría de las veces, aparecen problemas con los inversores, en los que, a una temperatura negativa, la luz indicadora de sobrecarga se enciende y la máquina de soldar se apaga.
Trabajar desde el generador . Esta función es útil para trabajar en el campo. No todos los dispositivos pueden ser alimentados por generadores domésticos con motores de combustión interna.
Muchas fuentes de alimentación facilitan la retención del arco: "Antiadherente activado", "Arranque en caliente", "Forzar el arco", "Encendido en subida". Es útil prestar atención a la indicación de los parámetros, la funcionalidad, la amplitud de los ajustes de trabajo, la protección contra sobrecargas, la calidad del marcado, la seguridad eléctrica, la integridad, la ergonomía y la capacidad de mantenimiento. Se recomienda comprar un dispositivo con un máximo de características técnicas en el pasaporte, y se recomienda comprar un pasaporte en ruso.