Praxe a trochu teorie



Tato sekce by Vám měla dát odpovědi na nejčastější otázky z problematiky svářecí techniky. Jako první je v následujících kapitolách rozpracována problematika svařovacích invertorů. Nečekejte ale žádný vědecký rozbor. Rubrika se přeci jmenuje PRAXE.

Svařovací invertory - seznam kapitol:



GAMA 130

Invertor? Co to je?

Invertory jsou v módě. Tyto miniaturní svářečky potkáte na stavbách, montážích, výrobních dílnách a v současné době pronikají i do domácích dílen. K tomuto rozšíření zcela jistě přispěly klesající ceny elektroniky. Právě elektronikou je svařovací invertor doslova nabitý. Ke klesající ceně připočtěte rostoucí spolehlivost a výborné svářecí vlastnosti a důvod velkého rozšíření invertorů je na světě. Co vlastně svářecí invertor je? Název invertor pochází z anglického inverter - měnič. Obecně se jedná o zdroj stejnosměrného svářecího proudu pracujícího na bázi spínaného zdroje - měniče. Spínaný zdroj svářecího proudu využívá toho, že se stoupající přenášenou frekvencí klesá hmotnost (i tím i velikost) jádra transformátoru. Tedy: při frekvenci síťového napětí 50Hz vychází hmotnost transformátoru pro svářecí proud 140A na cca 15 kg a jeho účinnost bývá okolo 40%. 60% enegie se promění v odpadní teplo a transformátor je nutné intenzivně chladit. Při frekvenci vstupního napětí 100 000Hz (100kHz) má takový transformátor velikost krabičky od cigaret, hmotnost několika dkg a účinnost až 90% Paráda, že? Problém je v tom, že v síti je právě těch 50Hz. Proto nastupují spínané zdroje (invertory, měniče), které mění (zvyšují) frekvenci vstupního napětí z 50Hz na typicky 60 - 100kHz. Výsledkem jsou téměř miniaturní svářečky s malou hmotností a výbornou účinností (ovšem použití spínaných zdrojů je značně obecnější než pouhé svařování). Další výhodou spínaných zdrojů je možnost jejich aktivního řízení a změna charakteristiky zdroje. Moderní svařovací invertory jsou tedy vybaveny složitou elektronikou pro řízení měniče, která výrazně zlepšuje vlastnosti zdroje při svařování. Svářeč tak má k dispozici funkce, které by na klasických svařovacích usměrňovačích byly jen obtížně nebo vůbec realizovatelné. Snadná změna charakteristiky zdroje navíc umožňuje konstrukci multifunkčních svařovacích zdrojů, které nebylo možné na bázi klasického transformátoru zkonstruovat. Je proto možné se dnes setkat s invertory umožňujícími svařování jak metodami MMA a TIG (nutná strmá charakteristika), tak metodami MIG/MAG (nutná plochá charakteristika). Kromě svařování se invertorová technologie prosazuje také v tepelném dělení kovů plasmatem.



KITin 145

Pojmy používané v oblasti svářecích invertorů.

Svět svařovacích invertorů se hemží spoustou zkratek a pojmů, které pocházejí zejména z angličtiny. Zde je vysvětlení těch nejrozšířenějších:


Arc Force
funkce, která pomáhá stabilizovat hořící elektrický oblouk při svařování. Pokud se oblouk zkracuje (elektroda se lepí) svářečka "přidá" proud a elektroda odhoří. Pokud je naopak oblouk příliš dlouhý, svářečka "ubere" proud a svářeč má čas na přiblížení elektrody k materiálu aniž by mu oblouk zhasl.

Anti Stick
pokud přeci jen dojde k přilepení elektrody, tato funkce zajistí skokové snížení svářecího proudu na minimum. Elektroda se nerozžhaví, ale naopak zchladne a lze ji snadno odtrhnout aniž by bylo nutné ji vyndavat z kleští.

Hot Start
funkce, která usnadňuje zapálení oblouku tím, že zvýší zapalovací proud o cca 30% oproti proudu nastavenému svářečem. Po úspěšném zapálení se proud sníží na svářečem nastavenou hodnotu.

Soft Start
tzv. měkký start. Funkce zajišťuje pomalý náběh svářečky po zapnutí. S touto funkcí je "vypadávání" jističů při zapínání svářečky minulostí.

MMA
zkratka označující ruční svařování obalenou elektrodou. (Z angl. Manual Metal Arc)

TIG
zkratka pro svařování netavící se wolframovou elektrodou v ochranné atmosféře inertního plynu - známé jako svařování pod argonem. Většina invertorů pro MMA svařování umožňuje také TIG svařování. (Z angl. Tungsten Inert Gas)

WIG
totéž co TIG, ale zkratka pochází z němčiny. (Wolfram Inert Gas)

LIFT (Lift Arc)
dotykové zapalování oblouku při svařování metodou TIG ("náškrabem").

HF
bezdotykové vysokofrekvenční zapalování oblouku při svařování metodou TIG ("hodí to jiskru").

AC / DC
AC = střídavý proud, DC = stejnosměrný proud. Například TIG DC je svařování metodou TIG stejnosměrným proudem - vhodné pro svařování ocelí, mědi, titanu apod. TIG AC je svařování metodou TIG střídavým proudem - vhodné pro svařování hliníku a jeho slitin.

Napětí naprázdno
elektrické napětí mezi výstupními svářecími svorkami zapnuté svářečky v době kdy se nesvařuje (naprázdno). Čím je toto napětí vyšší, tím lépe elektroda zapaluje a hoření je stabilnější. Svařovací transformátory mají toto napětí cca 45-55V, tyristorové svářečky dosahují napětí cca 50-70V, svářecí invertory mají napětí naprázdno obvykle v rozsahu 70-90V. Z důvodu bezpečnosti by toto napětí nemělo být vyšší než 80V pro střídavé napětí, resp. 100V pro stejnosměrné mapětí.

Krytí
označuje jakým způsobem je konstruován kryt svářečky. Zdali je odolný proti pronikání prachu, vody, různých předmětů, apod. Úroveň krytí se označuje zkratkou IP a číslem. Bližší vysvětlení viz příslušné normy.

Zatěžovatel
veledůležitý údaj. Udává jak dlouho lze svařovat daným proudem. Pro výpočet zatěžovatele se používá desetiminutový cyklus. Příklady:

- zatěžovatel 140A/35% znamená, že proudem 140A lze svářet pouze 35% času z deseti minut, tedy 3,5 minuty a zbytek času (6,5 minuty) se stroj musí chladit.

- zatěžovatel 110A/60% znamená, že proudem 110A lze svářet pouze 60% času z deseti minut, tedy 6 minut a zbytek času (4 minuty) se stroj musí chladit.

- zatěžovatel 95A/100% znamená, že proudem 95A lze svářet celých 100% času z deseti minut, tedy trvale. Při tomto proudu (zatížení) stroj nepotřebuje přestávku na chlazení.

DZ, ED
zkratky používané pro označení zatěžovatele. (DZ - Dovolené Zatížení)

Statická charakteristika svářečky
závislost mezi napětím a proudem měřeným na výstupních svorkách svářečky v ustáleném stavu. Pro svařování MMA nebo TIG je nutné mít zdroj se strmou charakteristikou. Pro svařování MIG/MAG je naopak nutná plochá charakteristika. To je tedy důvod proč k céóčku nemůžete připojit kabely na obalenou elektrodu (resp. můžete, ale nebude to moc fungovat), tedy pokud se nejedná o multifunkční zdroj s přepínačem charakteristik ...

Pokud již tedy víte co je co, můžete začít vybírat ...



TARA 141

Jak si vybrat invertor ?

Současná nabídka svařovacích invertorů je obrovská a do budoucna lze očekávat její další zvýšení. Předkládáme Vám pár tipů jak si vybrat tu správnou svářečku pro Vaše potřeby a s trochou nadsázky uvádíme možné postupy při výběru:


Postup A
Při tomto postupu výběru se invertor hodnotí podle následujících třech kritérií: 1. cena, 2. cena, 3. cena. Ve výběru vítězí ten invertor, který má nejnižší všechna hodnotící kritéria. Pokud navíc ještě umí svařovat je k výběru přidáno malé nevýznamné plus. Tento postup je hojně rozšířen zejména mezi majiteli menších podniků.

Postup B
Tento postup vychází z Postupu A a v zásadě pro něj platí totéž co pro Áčko. Jedinou modifikací je přidání čtvrtého hodnotícího kritéria: 4. vzhled. Postup B je nejčastěji používán domácími kutily pro výběr svářečky "na doma".

Postup C
Díky své "složitosti" je tento postup často opomíjený. Jeho použití však přináší překvapivě dobré výsledky. Postup C používá následující hodnotící kritéria:

Svářecí proud a zatěžovatel - toto kritérium musí mít při výběru vždy největší váhu! Vezměte hodnotu průměru elektrody, kterou budete používat především, a vynásobte ji hodnotou 40. Dostanete svářecí proud, který Vaše budoucí svářečka musí dodat při zatěžovateli alespoň 60%!

Příklad: pokud potřebujete svařovat především elektrodou o průměru 2,5 mm, potřebujete aby svářečka byla schopna dodat proud 2,5x40=100A při DZ minimálně 60%. Vyšší DZ samozřejmně není na škodu, ale při nižších hodnotách se Vám svářečka bude často přehřívat a vypínat!

Pokud svařujete hlavně elektrodami 3,2 mm je nutný proud cca 130A při DZ minimálně 60%, atd.

Pokud používáte hlavně "dvaapůlky a semtam třipatnáctku" je minimum: 100A/60% a 130A/45%, analogicky pro 3,2 jako hlavní a 4,0 jako doplňkový průměr: 130A/60% a 160A/45%.

Možná jste překvapeni, že zde vůbec nehovoříme o maximálním proudu svářečky. Má to jediný důvod: je naprosto nepodstatný! Pozor na svářečky na jejichž štítcích jsou udávány následující nebo podobné hodnoty:

Rozsah svář. proudu: 5-130A
Proud při DZ 35%: 100A
Proud při DZ 100%: 50A

Jinými slovy maximální proud 130A je dosažitelný jen po velmi krátkou dobu. Tak krátkou, že nelze ani uvést zatěžovatel! Taková svářečka se třeba honosí možností svařovat elektrodami do průměru 3,2 mm, ale je to jen možnost teoretická. V praxi je možno rozumně svařovat pouze elektrodami max 2,0 mm!

Možnost servisu - předpokládáme, že si svářečku budete pořizovat proto, aby svařovala. Bohužel i při správném zacházení může dojít k poruše. Pak se dostupný servis, který minimalizuje Vaše prostoje a starosti, opravdu hodí.

Rozměry, hmotnost, doplňkové funkce, ergonomie - každý uživatel má jiné potřeby. Právě k nim je třeba přihlédnout při výběru. Pokud svářečku potřebujete na montáže je pro Vás důležitá nízká hmotnost a malé rozměry. Naopak v dílně větší rozměry a hmotnost nevadí, ale zase se hodí například možnost svařovat TIGem. Snadné ovládání se hodí vždy.

Možnost vyzkoušení, reference - pokud někdo provozuje Vámi vyhlédnutou svářečku ve Vašem okolí, zeptejte se jak je s ní spokojen. Také je důležitá možnost vyzkoušení svářečky ještě před vlastní koupí (my Vám to umožníme).

Cena - jak bylo uvedeno výše je cena pro někoho alfou a omegou výběru. Pro jiného je to jen jedno z kritérií, a tak je to správně. Špatná levná svářečka je na nic. Dobrá a drahá svářečka sice zamrzí ale funguje! Kompromisem je dobrá svářečka s přijatelnou cenou.

Vzhled, barva, apod. - i design může být důležitý. Pokud však budete svářečku používat opravdu pro svařování, doporučujeme váhu tohoto kritéria snížit na minimum.

Pokud máte vybráno, prostudujte si ještě jak invertor správně používat:



METIN 150

Zlatá pravidla pro používání invertorových svářeček

Moderní svařovací invertory jsou obvykle výborné a spolehlivé stroje. Aby tomu tak v praxi opravdu bylo a neproměnily se v noční můru svářeče, je nutné respektovat některé základní zásady:

1) čistota.

Svářecí invertor je nutné udržovat v čistotě a suchu. Součástky invertoru vyžadují intenzívní chlazení proudem vzduchu. Je tedy nutné zajistit aby nedošlo k ucpání chladících otvorů na skříni zdroje nečistotami. Chlazení výrazně zhoršují také nánosy prachu na žebrovaných chladičích součástek uvnitř svářečky. Je nutné si uvědomit, že nečistoty nasáté do svářečky ventilátorem mohou být elektricky vodivé (kovový prach a piliny vznikající při řezání a broušení kovů), a mohou tedy vytvářet nežádoucí elektricky vodivé spoje mezi vývody součástek na plošném spoji. Tyto vodivé můstky pak snadno způsobí zkrat a tím poškození svářečky. Obdobné problémy může způsobit i vlhkost ve svářečce. Svářecí invertor je tedy nutné pravidelně čistit. Zdroj odkrytujeme a vyfoukáme proudem stlačeného suchého vzduchu. Toto je třeba provádět pravidelně dle intenzity znečištění cca 1x měsíčně, minimálně 1x za rok! Jednou za rok je vhodné také jemně dotáhnout všechny silové spoje, zejména přívody na výstupní svářecí svorky.

2) přívodní kabel a jištění.

Častým zdrojem problémů při používání svařovacích invertorů je nekvalitní síťový přívod a zejména nekvalitní a slabé prodlužovací kabely. Díky dnes již miniaturním rozměrům a hmotnosti je svářecí invertor často brán na montážní práce do nejneuvěřitelnějších míst, kde jako přívod slouží často několik vzájemně propojených slabých prodlužovaček (nejhorší případ). Na takovém přívodu vzniká úbytek napětí a svářečka buď vynechává nebo nefunguje vůbec. Nejhorší je situace u výkonných jednofázových invertorů na 230V. Tyto svářečky mají velký příkon (cca 3-6 kVA) a vyžadují tedy zapojení do odpovídajícího přívodu (zásuvky) s jištěním minimálně 16AT (stroje do cca 150A) nebo 20AT (stroje nad 150A). Průřez přívodních vodičů k zásuvce a průřez vodičů případné prodlužovací šňůry musí být minimálně 2,5 mm2 ! Maximální délka prodlužovacího kabelu může být 50 m a kabel nesmí být při svařování navinut na cívce-bubnu. Není-li splněna některá z těchto podmínek, dochází k následujícím problémům:

- svářečka vynechává, zejména při svařování většími průměry elektrod.

- dochází k nadměrnému zahřívání přívodních kabelů a/nebo zásuvky, v krajním případě může dojít i k jejich poškození (vyhořelá zásuvka, přepálené kabely, apod).

- svářečka nefunguje vůbec a trvalé blikání kontrolky indikuje podpětí v přívodu napájení.

3) elektrocentrály

Samostatnou kapitolou je provoz na benzinových elektrocentrálách. Invertory poškozené při provozu na nedostatečně výkonných centrálách jsou častým úkazem (nejen) v naší dílně. Pro bezporuchový provoz je nutné vždy použít centrálu o minimálně dvojnásobném výkonu než je příkon používané svářečky. Tedy pro svářečku s max. proudem cca 140 A a příkonem cca 3 kVA je nutné použít centrálu o výkonu min. 6 kVA !! Při použití slabší centrály hrozí zničení svářečky díky přepětí, které vznikne vlivem pomalé regulace centrály při odlehčení. Na poškození přepětím se obvykle nevztahuje záruka výrobce! Častým omylem zákazníků je: "Mám slabou centrálu. Nehrozí zničení svářečky malým napětím?". Odpověď zní: "Hrozí. Avšak nikoliv malým, ale naopak velkým napětím !". Při odlehčení centrály - zhasnutí svářecího oblouku - totiž dojde ke zvýšení otáček generátoru. Toto zvýšení je závislé na rezervě ve výkonu centrály. Čím větší rezerva, tím menší navýšení otáček a naopak. Než zareaguje regulátor centrály vznikne přepětí na výstupu centrály. Toto přepětí je velmi nebezpečné pro veškeré elektronické obvody. Většina současných invertorů je vybavena ochranným varistorem na vstupu. Dojde-li k přepětí na vstupu svářečky, varistor zkratuje vstup svářečky, a tím dojde k výpadku jističe v napájení. Pokud v této fázi svářečku vezmete do servisu, je oprava snadná a hlavně levná - spočívá v montáži nového varistoru, protože ten původní při zkratu shoří. Pokud ale jistič pouze "nahodíte" a "pojedete" dál, svářečka bude normálně fungovat až do dalšího přepětí. Pak už do servisu budete muset a bude to výrazně dražší...

Totéž platí i pro případ, že si vyrobíte (nebo necháte vyrobit) redukci z "třistaosmdesáti na dvěstědvacet" a povede se ji zapojit tak nešťastně, že se na vstupu svářečky objeví právě těch třistaosmdesát. Pak za předpokladu správné hodnoty jističe platí:

první výpadek jističe = možnost levné opravy.
druhý výpadek jističe = nutnost drahé opravy.


4) svářecí kabely a kleště.

Současné moderní invertory mají vestavěné funkce, které výrazně zlepšují jejich svářecí vlastnosti. Jedná se zejména o funkce Anti Stick, Arc Force a Hot Start. Řídící elektronika svářečky neustále měří svářecí proud a napětí na hořícím oblouku a vhodnými zásahy pomáhá oblouk stabilizovat. Svářecí kabely tedy slouží zároveň jako měřící kabely a kvalita měření je přímo závislá na jejich kvalitě. Často bývají kabely nebo kleště poškozené - slabé nebo zeslabené kabely, volná kabelová oka, vypálený držák elektrod s nedokonalým sevřením elektrody, znečištěná zemnící svěrka se slabou pružinou, špatně připojené (nedotažené) kabely do svářečky, apod. V takovém případě svářečka naměří nesmysly a podle toho se také chová. Při volbě kabelů a kleští je nutné vzít v úvahu jejich proudovou zatižitelnost. Pro svářečky s max. proudem cca 140A vyhoví měděné kabely o průřezu 16 mm2 , pro svářečky s max. proudem 150 až 180A je nutné použít kabel o průřezu 25 mm2. Přesné určení průřezu a max. délky svařovacích kabelů je možné na základě normy ČSN 34 7552.

Rada na závěr.

Pokud nejste spokojeni s vlastnostmi Vaší svářečky a rozhodnete se navštívit servis, vždy vezměte s sebou Vaše svařovací kabely, prodlužovací kabely, případně různé redukce, které k provozu svářečky používáte. Chyba může být právě v nich !


Multifunkční GAMASTAR 180 - MMA, TIG DC, MIG/MAG



Úvodní strana  •  Prodejní akce  •  Pracovní oděvy  •  Servis, opravy
Svářecí škola  •  Praxe  •  Speciality  •  Kontakty  •  O firmě  •  Výstavy  •  Odkazy


Odladěno na MS Internet Exploreru 6.0 při rozlišení 800 x 600 pixelů
JK-WELD, s.r.o.   2004 - 2005