Rostec – Média – Zprávy – Jak to funguje. Svařovací invertor

Mnozí si jistě z dětství pamatují fascinující efekt práce svářeče, na který byste se nikdy neměli dívat. Dnes se spojování kovových dílů pomocí elektrického svařování používá všude, dokonce i pod vodou a ve vesmíru. Jedním z nejoblíbenějších zařízení pro svařování pomocí elektrického oblouku je svařovací invertor.

Invertorové zdroje svařovacího proudu a další svařovací zařízení pod značkou Forsazh jsou vyvíjeny a sériově vyráběny Státním závodem Ryazan Instrument Plant (GRPZ, součást Radioelectronic Technologies Concern of the Rostec State Corporation) již více než 20 let.

Přečtěte si o tom, jak spojovat kovy pomocí elektřiny a jak funguje svařovací invertor v našem materiálu.

Prospěšný a škodlivý elektrický oblouk

V dnešní době existuje velké množství metod a technologií svařování kovů, z nichž nejdostupnější je obloukové svařování. Jedná se o typ svařovacího procesu, při kterém elektrický výboj ve formě oblouku vytváří teplo dostatečné k roztavení a spojení materiálů. Obloukové svařování může být automatické nebo ruční. Jedná se o nejuniverzálnější, nejvýkonnější a relativně levnou metodu.

Zajímavostí je, že jedním z objevitelů elektrického oblouku byl ruský vědec Vasilij Petrov, který tento jev objevil a popsal již v roce 1802. Pro vznik elektrického oblouku potřebujete zdroj elektřiny a dvě elektrody – proudové vodiče, mezi kterými při zvýšení napětí dojde k elektrickému průrazu a obloukovému výboji, který uzavře elektrický obvod. Elektrický oblouk se používá nejen ke svařování: na jeho základě vznikly první zdroje elektrického světla, používá se k řezání kovu a tavení oceli.

Jev elektrického oblouku může být neplánovaný, a proto ve výrobě škodlivý. Oblouk však může způsobit škodu, i když by teoreticky měl přinést pouze užitek. Pojďme zjistit, proč se nemůžete podívat na proces svařování.

Elektrický oblouk produkuje velmi vysoké teplo – až 7000 °C. Se zvyšující se teplotou svařování vzniká silná záře, a to i v ultrafialové oblasti, která je pro oko neviditelná. UV paprsky pronikající do očí mohou způsobit popáleniny, což zase vede k bolestivým jevům, fotofobii a dokonce šedému zákalu. Škodlivé účinky navíc nezávisí ani tak na době trvání, jako spíše na intenzitě záře svařování a na blízkosti pozorovatele. Rodiče proto zcela oprávněně zakazují svým dětem dívat se na svařování a všichni svářeči používají speciální brýle.

Konstrukce a provoz svařovacího stroje

Stručně řečeno, invertorový svařovací stroj je měnič DC na AC. Napájení ze sítě 220 V AC se převádí na stejnosměrné a poté se přivádí do usměrňovače, aby znovu produkoval střídavý proud, ale s velmi vysokou frekvencí. Snížením napětí se výrazně zvýší jeho pevnost.

Poté se výsledný vysokofrekvenční elektrický proud se zvýšenou pevností a nízkým napětím opět přemění na stejnosměrný proud, pomocí kterého se provádí svařování.

Tavení kovu při svařování je možné díky vysoké teplotě elektrického oblouku. Mezi svařovací elektrodou a svařovaným kovem se vytvoří oblouk. K tomu jsou k nim připojeny opačné póly. Pokud je elektroda připojena k „mínusu“ a část k „plus“, takové připojení se nazývá přímé, a pokud naopak, pak obrácené. Obě možnosti lze použít při svařování kovů různých tlouštěk.

Svařovací elektroda se skládá z kovového jádra a povlaku, který chrání oblast svařování před působením kyslíku. Když se jádro elektrody a kov dostanou do kontaktu, vznikne elektrický oblouk a povlak začne hořet, který se částečně změní na plyny, které obklopují zónu svařování a chrání před kyslíkem. Roztavená část povlaku pokrývá kov ochrannou vrstvou, která se po ztuhnutí změní na strusku.

Jak vybrat svařovací invertor

Na ruském trhu existuje mnoho variant svařovacích invertorů. Použití invertorové technologie umožňuje vytvářet kompaktní svařovací stroje, které se snadno přepravují a pohodlně používají. Například invertor FORSAGE-161 z produkce State Ryazan Instrument Plant (GRPZ) váží pouhých 4,3 kg, což umožňuje nosit jej na ramenním popruhu a v této poloze dokonce svařovat.

Ruční obloukové svařování je vhodné pro spojování různých kovů různých tlouštěk. Použití takového svařování je nejvíce opodstatněné tam, kde není třeba provádět dlouhé švy. Je to ideální volba pro práci doma, na venkově nebo svařování v malé dílně. Řada GRP zařízení však zahrnuje i profesionální modely. Například svářečka FORSAZH-200 kombinuje mobilitu (hmotnost 5,9 kg) s vysokou produktivitou a stabilním svarovým spojem.

Pro práce blízké průmyslovému měřítku je zapotřebí zařízení s vylepšenými parametry a širším rozsahem schopností. Ryazanský podnik Rostec vyrábí invertor FORSAZH-315M, který je přizpůsoben pro použití v ropném a plynárenském průmyslu, ve stavebních a instalačních organizacích a v podnicích na stavbu lodí. Kromě svařování elektrickým obloukem lze zařízení použít také pro svařování argonovým obloukem, což umožňuje vytvářet pevnější spoje. Tento model již byl testován v náročných podmínkách na ropných a plynových zařízeních a je zařazen do registru svařovacích zařízení společnosti Gazprom PJSC.