Was eignet sich besser zum Lichtbogenhandschweißen – ein Transformator oder ein Gleichrichter?
Das größte Volumen unter allen Schweißarten ist manuelles Lichtbogenschweißen — Glattes Schweißen mit Stabelektroden, bei dem die Zuführung der Elektrode und die Bewegung des Lichtbogens entlang der Schweißkanten manuell erfolgt. E-Hand-Schweißgeräte sind nach wie vor die am weitesten verbreitete Gerätegruppe, darunter Transformatoren, Konverter, Aggregate und Gleichrichter. Es werden eine Reihe von Schweißstromquellen hergestellt, die das Schweißen mit allen Arten von Elektroden aus verschiedenen Arten von Stahlverbindungen bei Strömen bis zu 500 A ermöglichen.
Aufgrund der technologischen Flexibilität des manuellen Schweißens mit Stabelektroden, der Möglichkeit des Schweißens in verschiedenen räumlichen Positionen und der Einfachheit der Arbeitsorganisation werden diese Quellen häufig in der Industrie, im Baugewerbe, unter Montagebedingungen und unter schwierigen klimatischen Bedingungen eingesetzt.
Auswahl einer Schweißstromquelle für das Lichtbogenhandschweißen nach Stromart
Der Anwender steht oft vor der Frage, welche Art von Ausrüstung er zum manuellen Lichtbogenschweißen verwenden soll – einen Transformator oder einen Gleichrichter.
Lichtbogenstabilität. Beim Einsatz eines Transformators ist es für ungeübte Schweißer schwierig, die Lichtbogenlänge konstant zu halten – recht häufig kommt es zu Kurzschlüssen, wodurch der Lichtbogen erlischt und die Elektrode am Werkstück festklebt. Dieses Phänomen wird durch den Einsatz von Elektroden mit speziellen Beschichtungen, die zur stabilen Aufrechterhaltung des Lichtbogens beitragen, teilweise ausgeschlossen.
Das Hauptmerkmal gesteuerter Halbleitergleichrichter ist die Reaktionsgeschwindigkeit auf mögliche Längenänderungen des Lichtbogens bis hin zu einem Kurzschluss, wodurch die Stabilität des Lichtbogenbrennens drastisch erhöht werden kann. Aus dieser Sicht ist daher die Wahl des Gleichrichters vorzuziehen.
Magnetische Explosion. Beim manuellen Schweißen kann der Lichtbogen einem Magnetfeld ausgesetzt sein, wodurch er abgelenkt wird und die Wirkung auf das Schweißbad verringert wird. Obwohl dieses Phänomen sowohl bei Wechsel- als auch bei Gleichstrom beobachtet werden kann, sind Gleichstromlichtbögen häufiger davon betroffen. Der Effekt des Ausbrennens des Lichtbogens kann reduziert oder ganz eliminiert werden, indem die Position der Rückleitungsklemme oder die Position des Drahtes selbst relativ zum Produkt geändert wird.
Die Qualität der Schweißnaht. Beim Wechselstromschweißen kommt es viel eher zu Unterschmelzungen, ungleichmäßigem Einbrand, Schlackeneinschlüssen, hässlichen Perlen und Porosität. Diese Defekte sind das Ergebnis von Elektrodenbeschichtungsfehlern aufgrund von Adhäsion, nicht übereinstimmender Lichtbogenlänge und häufigem Löschen.Darüber hinaus führt die vollständige Abhängigkeit der Ausgangsspannung des Transformators von der Änderung der Versorgungsspannung entweder zu unzureichender Durchdringung oder zum Durchbrennen.
Durch den Einsatz eines gesteuerten Halbleitergleichrichters, der in der Regel über eine Vorrichtung zur Stabilisierung der Ausgangsspannung verfügt, werden diese Mängel deutlich reduziert. Beim Preisvergleich eines Transformators und eines Gleichrichters müssen die Kosten für Reparaturarbeiten zur Behebung von Schweißnahtfehlern berücksichtigt werden, die von der Größe des geschweißten Produkts und der Anzahl der fehlerhaften Nähte abhängen.
Zuverlässigkeit und Arbeitsbedingungen. Alle im Land hergestellten manuellen Schweißtransformatoren zeichnen sich durch einfaches Design, fehlende Steuerausrüstung, natürliche Kühlung und den Anschluss an einphasige Netze aus. Sie können im Freien arbeiten. Sie verfügen über sehr hohe Zuverlässigkeitsindikatoren.
Gleichrichter, sowohl ohne elektronische Steuerung als auch mit elektronischer Steuerung, sind für den Innenbetrieb konzipiert, verfügen über künstliche Luftkühlung und werden nur an Drehstromnetze angeschlossen. Wenn nicht elektronisch gesteuerte Gleichrichter hinsichtlich der Zuverlässigkeit Transformatoren nahe kommen, kann dies nicht von gesteuerten (elektronisch gesteuerten) Halbleitergleichrichtern gesagt werden. Natürlich mit zunehmender Zuverlässigkeit der gesamten Konfiguration (Transistoren, Thyristoren, Mikroschaltungen, Leiterplatten usw.) werden die Zuverlässigkeitsindikatoren zunehmen. Derzeit sollten diesen Indikatoren zufolge jedoch Transformatoren bevorzugt werden.
Sicherheitsmaßnahmen.Es ist bekannt, dass der Schwellenwert des schädigenden elektrischen Stroms bei Gleichstromquellen höher ist als bei Wechselstromquellen. Gleichrichter mit Leerlaufspannungen bis 100 V benötigen grundsätzlich keine Spannungsbegrenzer, während Transformatoren mit Leerlaufspannungen bis 80 V bei Betrieb unter besonders gefährlichen Bedingungen mit Begrenzern ausgestattet werden müssen.
Transformatoren mit einer Leerlaufspannung von mehr als 80 V müssen unabhängig von den Betriebsbedingungen über Begrenzer verfügen. Der Begrenzer ist ein recht komplexes Gerät mit einer großen Anzahl elektronischer Komponenten. Der Preis eines Transformators mit Begrenzer liegt auf dem Niveau eines Gleichrichters (ohne elektronische Steuerung). Darüber hinaus erschwert der Entlader das Zünden des Lichtbogens und erfordert vom Schweißer viel Erfahrung in der Bedienung.