Содержание

Что такое осциллятор в сварке?

Что такое осциллятор

Когда требуется заварить трещину или собрать конструкцию из высоколегированной стали, используют покрытые электроды с соответствующим составом и источник постоянного тока. Хорошо поддается сварке нержавеющая сталь и вольфрамовым электродом. Для соединения деталей из алюминия используют те же средства, только на переменном токе. Но в каждом случае возникает сложность — розжиг дуги. Такие металлы покрыты оксидной пленкой, мешающей установлению контакта между поверхностью и электродом. Для решения этой проблемы в схему оборудования добавляют осциллятор. Он способствует быстрому возбуждению сварочной дуги и поддерживает ее горение. Что такое осциллятор в деталях? Какие встречаются разновидности таких аппаратов, и по какому принципу они работают?

Что это такое

Осциллятор для сварки — это генератор, используемый для выработки тока высокой частоты, который связывает конец электрода и свариваемую поверхность без физического контакта. Устанавливается такое оборудование между сварочным аппаратом и держателем. Существуют отдельные устройства и входящие в корпус самого сварочника. Подобные аппараты могут работать по двум схемам:

Создавать кратковременный импульс, способствующий возбуждению дуги, не прикасаясь к изделию. Визуально, это выглядит как небольшая «молния», посылаемая с конца электрода на свариваемую поверхность. При достижении последней, и наличии предварительно подсоединенной массы на изделие, устанавливается контакт и становится возможно ведение шва. Сам импульс после розжига дуги затухает.
Поддерживать постоянное напряжение с высоким показателем V , которое накладывается на сварочный ток. Это позволяет одновременно вести сварку и сохранять стабильность горения дуги.

Применение осцилляторов

Осцилляторы для сварки, благодаря своим свойствам, широко используются в оборудовании для работы с цветными металлами. Когда требуется наложить шов на нержавейку, алюминий, или медь, то применение осциллятора позволяет быстро возбудить дугу и начать сварку, вместо утомительного постукивания и чирканья об изделие электродом.

Использовать это устройство удобно и для точного начала ведения шва. Сварщик устанавливает конец вольфрамовой иглы на ближний край соединения, опускает маску, и нажатием кнопки возбуждает дугу. Это значительно снижает последующую обработку изделия от следов касания электрода. Внедряют их и на аппараты по плазменной резке, позволяющие быстро приступить к процессу разделывания материала.

Осциллятор сварочный применяется еще и для работы с тонкими листами металлов. Как правило, ток инвертора в таких случаях выставляется на низких значениях, и малейшее удаление конца электрода из сварочной ванны ведет к прерыванию дуги. Внедрение в схему осциллятора позволяет стабилизировать электросварку в работе на малых токах.

Устройство осциллятора

Подобные аппараты интегрируются в цепь оборудования всегда между трансформатором или выпрямителем и сварочным держателем для электродов. Вследствие чего обеспечивается установление контакта и стабилизация работы. Большинство осцилляторов имеют похожее строение и включают в себя следующие узлы:

выпрямитель напряжения;
блок накопителя заряда из конденсаторов;
источник питания;
узел для формирования импульса, с колебательным контуром и разрядником;
блок управления;
газовый клапан (в аргоновых установках);
повышающий трансформатор;
датчик напряжения.

Принцип работы

Главная задача устройства для генерирования импульса — модернизировать входящее напряжение, повысив его частоту и показатель V, и уменьшив его длительность до интервала менее секунды. Работает эта схема следующим образом:

На горелке нажимается кнопка и запускается электрическая цепь.
Выпрямитель на входе выравнивает ток и делает его однонаправленным.
Конденсаторы накапливают в себе напряжение для разряда.
При высвобождении тока он поступает на колебательный контур, состоящий из обмоток трансформатора. Там же повышается значение V.
Схема управления руководит высвобождением импульса.
Параллельно с этим открывается газовый клапан.
Импульс производит разряд, связывающий по воздуху конец электрода и изделие. Для этого на последнее должен быть подсоединен кабель массы.
После прохождения по цепи сварочного тока, высокочастотный импульс прекращается. Шов ведется на установленных ранее настойках сварочного аппарата.
Когда горение дуги окончено, осциллятор обеспечивает продувку аргоном горелки еще в течение 4 секунд. Это остужает вольфрамовый электрод и последний участок шва.

Разновидности

Осциллятор может применять по-разному, в зависимости от его типа и вида выполняемых сварочных работ. Общими параметрами всех устройств является преобразование тока до 3000-5000 В, и повышение частоты колебания до 150-500 кГц. Различие же заключается во временном показателе высокочастотного тока.

Модели с непрерывным действием применяются для поддержания и стабилизации сварочной дуги. Их подключение должно быть последовательным, чтобы защитить сварщика от высокого напряжения, которое постоянно присутствует в цепи. Такие осцилляторы накладывают высокочастотный ток поверх сварочного, что помогает производить беспрепятственный розжиг и вести сварку на малых токах. Чаще всего эти модели устанавливают на инверторы или трансформаторы для работы с покрытыми электродами.

Второй тип осцилляторов применяется лишь для бесконтактного поджига дуги. Обычно это используется в аргоновых аппаратах. Вольфрамовый электрод быстро затупляется при чирке об изделие. Это сказывается на качестве шва, который становится толще, и на свойствах дуги, чье действие рассеивается. Постоянная заточка конца иглы тормозит рабочий процесс. Внедрение в схему осциллятора с кратковременным импульсом позволяет возбуждать дугу без непосредственного контакта с поверхностью. Количество заточек электрода зависит лишь от аккуратности сварщика во время ведения шва.

Использование осцилляторов значительно оптимизирует сварочный процесс и экономит дорогостоящие расходные материалы. Выбрав аппарат в зависимости от типа намеченных работ, можно облегчить ее выполнение и повысить качество.

Что такое осциллятор для сварки

Когда сварщику предстоит работа с высоколегированной сталью, он выбирает постоянный ток и электроды с соответствующим покрытием. Для нержавеющей стали подходит вольфрамовый расходник. Алюминий сваривают аппаратом переменного тока. материалы могут меняться в зависимости от условий работы и состава металла. Стабильным остается только один фактор: необходимость розжига дуги. Зачастую сделать это непросто, поскольку многие металлы покрываются слоем защитной пленки, которая препятствует контакту между электродом и стыком. Для решения проблем розжига электрической дуги разработали специальное устройство.

Розжиг электродуги
Что такое осциллятор
Устройство
Принцип работы
Для чего применяется
Разновидности
- Непрерывного действия
- Импульсные

Розжиг электродуги

Для работы с электродуговой сваркой требуются навыки. И речь идет не только о самом процессе формирования шва. Уже на начальном подготовительном этапе нужно иметь некоторый опыт, чтобы подготовить устройство к работе и, как минимум, разжечь электрическую дугу. Она генерируется в результате взаимодействия противоположных полюсов электрической цепи. Одним из них выступает электрод, а другим – поверхность, а точнее сказать стык двух заготовок.

Воздух является отличным изолятором. К примеру, чтобы электрический разряд смог пробить воздушную «подушку» толщиной 1 сантиметр, потребуется разница потенциалов между катодом и анодом в 30 тысяч вольт. Такое не под силу даже наиболее совершенным и навороченным инверторам. Поэтому единственно приемлемым вариантом розжига электрической дуги остается плотный контакт с последующим умеренным удалением электрода от рабочей поверхности.

Подобные манипуляции совершить «с ходу» не получится. Требуется хотя бы немного попрактиковаться. Даже опытные сварщики не дают гарантии, что дугу удастся поджечь с первого раза. Существует много объективных (и субъективных тоже) факторов, которые влияют на результат. Учесть их и предвидеть все очень непросто.

Часто сварщик выполняет серию постукиваний электродом о металл, пытаясь разрушить образовавшийся во время работы слой окисла. Чаще всего подобные трудности возникают при работе с заготовками из цветных металлов. Учитывая то, что для работы с цветметом необходим ток малой силы, то становится очевидным тот факт, что генерировать стабильную электрическую дугу становится сложнее.

Избежать проблем с розжигом дуги позволяет специальное устройство, которое называется осциллятором. Оно применяется как дополнительное устройство источника питания при аргонодуговой сварке. Но использовать его могут только опытные специалисты. Необходимо знать тонкости подключения и эксплуатации оборудования.

Что такое осциллятор

Осциллятор – это генератор, вырабатывающий высокочастотный ток, связывающий анод и катод при сварке без контакта между ними. В рабочую схему данная установка подключается между держателем и источником напряжения сварочного аппарата. Существуют варианты, которые интегрируются в сборку оборудования для сварки металла. Осцилляторы функционируют по таким схемам:

генерируют короткий импульс, который способен возбудить сварочную дугу без физического контакта анода и катода. Со стороны это будет выглядеть как разряд небольшой молнии, которая перемещается по направлению от электрода к рабочей поверхности. После достижения поверхности заготовок (при условии, что масса подключена) устанавливается устойчивый контакт в виде электрической дуги. Импульс носит кратковременный характер и затухает сразу же после розжига дуги;
постоянно поддерживать высокое напряжение, которое фактически накладывается на сварочный ток. Благодаря этому сохраняется стабильность сварочной дуги и непрерывно выполняется сварка деталей.

Устройство

Благодаря подключению осциллятора в схему работы сварочных аппаратов обеспечивается дистанционный розжиг дуги. Ее стабильность поддерживается на протяжении всего процесса сварки. Она остается статичной величиной даже при изменяющемся расстоянии между расходным материалом и рабочей поверхностью. Большинство осцилляторов обладают схожим устройством и состоят из таких узлов:

выпрямитель;
источник питания;
блок конденсаторов для накопления заряда;
блок управления;
узел с разрядником и колебательным контуром, предназначенный для генерации импульса;
повышающий трансформатор;
датчик напряжения;
газовый клапан (в аргонодуговых инверторах).

Принцип работы

Включение осциллятора в комплект оборудования сварщика дает возможность разжигать дугу бесконтактно. Это не только заметно облегчает работу сварщика, но плюс к этому экономит его время и обеспечивает стабильность работы оборудования. В большинстве случаев такие установки применяются как обособленные элементы, но иногда встречаются сварочные аппараты с интегрированными осцилляторами. То есть источник тока и сам прибор заключены в одном корпусе.

Основное задача устройства генерирования высокочастотного импульса заключается в том, чтобы изменить характеристики входящего напряжения. Повышается частота, напряжение и уменьшается длительность импульса. Его длительность не превышает одной секунды. Схема работает по такому принципу (на примере аргонодугового инвертора):

После нажатия расположенной на горелке кнопки замыкается электрическая цепь.
На входе находится выпрямитель, который делает ток однонаправленным.
В конденсаторах накапливается напряжение, которое необходимо для генерации разряда.
Освобожденный ток поступает на контур, который состоит из конденсатора и катушки индуктивности. Он отвечает за формирование определенного числа колебаний.
Ток проходит по обмотке первичного, а затем вторичного контура повышающего трансформатора. В этот момент повышается вольтаж.
Освобождается импульс.
Параллельно открывается газовый клапан.
В результате импульса образуется разряд, который замыкает цепь между электродом и поверхностью свариваемых деталей. Важно, чтобы до этого кабель массы был подключен.
После того, как по мостику из разряда начинает протекать сварочный ток, импульс затухает. Сварочный аппарат работает в штатном режиме согласно предварительно выставленных настроек.
Когда электрод удаляется от поверхности металла и сварочная дуга гаснет, осциллятор в течении 4 секунд продувает горелку аргоном.

Для чего применяется

Осцилляторы чаще всего применяются при сваривании цветных металлов. Когда возникает необходимость в соединении меди, алюминия или нержавеющей стали, устройство позволяет быстро возбудить электрическую дугу, избежав утомительного чирканья электродом о поверхность заготовок.

Устройство очень удобно применять, когда требуется точно положить шов. Специалист подводит вольфрамовый наконечник до края стыка, после чего требуется нажать кнопку возбуждения электрической дуги и опустить маску. Благодаря осциллятору шов будет одинаковым как вначале, так и посредине стыка. Помимо этого, не потребуется постобработка от следов прикосновения электрода, которые обязательно образовались бы в процессе розжига дуги. Оборудование устанавливается на аппараты плазменной резки и дает возможность сразу начать разделывание металла.

Еще используется осциллятор при работе с тонколистовым металлом. Чтобы заготовки не прожигались, сварщики выставляют на инверторах низкое значение тока. Помимо того, что с такими параметрами разжечь дугу сложно, так она еще и гаснет при малейшем отклонении электрода от сварочной ванны. Подключение осциллятора в схему позволяет упростить работу, получить на выходе стабильную дугу и ее беспроблемный розжиг вначале.

Разновидности

Использовать осциллятор можно по-разному в зависимости от вида работ и типа устройства. Общим для всех вариантов оборудования является необходимость преобразования тока до значений в 3000-5000 В и повышение частоты до 150-500 Кгц. Основное отличие состоит в продолжительности высокочастотного импульса. По принципу работу устройства бывают двух видов.

Непрерывного действия

Особенность заключается в том, что высокочастотный и сварочный токи суммируются. Дуга поджигается бесконтактным способом. Дуга остается стабильной даже при небольших показателях силы тока. Поражение специалиста электрическим разрядом, а также разбрызгивание расплава исключены. Неважен способ подключения оборудования в схему – параллельный или последовательный.

При последовательном подключении устройство присоединяется к кабелю, подающему напряжение на электрод. Такой вариант включения осциллятора является наиболее востребованным, поскольку наиболее эффективно используются его возможности. Не расходуется энергия на защиту от высокого напряжения. Модели непрерывного действия часто устанавливаются на трансформаторы и инверторы для работы с электродами покрытого типа.

Импульсные

Подключается параллельно и применяется тогда, когда сварочные работы выполняются переменным током. Оборудование должно очень быстро реагировать на смену полярности и именно в этом состоит основная сложность. В таких условиях поддержать дугу, обеспечить стабильность можно только при помощи импульсного высокочастотного тока. Если к сварочному аппарату на переменном токе подключить осциллятор непрерывного действия, то сварочная дуга зажжется без проблем. Но только первый раз. Повторно ее инициировать будет невозможно. Проще говоря устройство сможет выполнить свои функции только частично.

Конденсаторы в схеме необходимы для того, чтобы с максимальной эффективностью и в полном объеме задействовать функционал оборудования. Они копят заряд, который нужен для повторных импульсов – розжига угасшей в процессе формирования сварного шва дуги. Это неизбежно случается каждый раз, когда сварщик отклоняет электрод от сварочной ванны на большое расстояние, разрывающее протекание электрического разряда. Не обойтись в такой установке без обратной связи. Поэтому предусмотрена управляющая схема, которая синхронизирует разряд конденсатора.

Принцип работы сварочного осциллятора

Сварочный осциллятор создает дугу и обеспечивает необходимые для поддержания стабильного процесса горения условия. Осциллятор – генератор для сварки типа автомат, производящий токовые импульсы на максимальных частотах и связывающий концевые части электродных элементов со свариваемыми рабочими поверхностями. Прямой механический контакт отсутствует.

Устанавливается между устройством-держателем и установкой для сварки. Есть отдельно стоящие модели и интегрированные – такие, которые сразу заключены в корпус основного агрегата.

2 схемы работы

Создание кратковременного импульса, который возбуждает дуговой импульс без прямого контактирования с изделием. Визуально процесс похож на создание маленькой молнии – она посылается с конца одного электрода к рабочей детали. По мере достижения «молнией» поверхности и при условии наличия нужной массы (она подсоединяется заранее) будет установлено взаимодействие, станет возможным создание шва. Импульсная дуга затухает сама естественным образом.
Поддержание постоянных параметров напряжения с высоким значением V, которое в процессе проведения работ на ток сварки накладывается. За счет этого процесс дугового горения будет стабильным.

Оба варианта простые, понятные, легко реализуемые, что объясняет популярность данного оборудования.

Где применяют аппараты

Осцилляторы широко применяются в обработке цветных металлов. Если нужно сделать крепкий аккуратный шов, осциллятор позволит решить задачу максимально быстро – возбудив дугу-молнию и запустив сварочный процесс. Это намного проще и эффективнее, чем чиркать по изделию электродом.

Незаменим осциллятор тогда, когда нужно провести точный шов. Мастер крепит конец железной иглы на ближайшую краевую часть соединения, опускает маску на лицо, потом нажимает кнопку, и появляется дуга. Это в разы уменьшает сложность обработки изделий в целях удаления следов касаний электродных элементов.

Сварочный осциллятор применяют также для обработки тонких листов из разных сплавов. Инверторный ток в них выставляется на минимальных отметках, незначительные корректировки электродных концов из сварочных ванн чреваты сбоями, пробелами в дуге. Осциллятор позволяет стабилизировать процессы низкотоковой электросварки.

Принцип действия

Все установки категории интегрируют внутрь цепи оборудования на участке между выпрямительным элементом, трансформаторной станцией и сварочным электродным держателем. В результате создается контакт, работа установок стабилизируется. Большинство установок имеют аналогичную конструкцию из:

выпрямителя;
рабочих блоков;
источника питания;
основного рабочего узла;
клапанов;
трансформаторных устройств;
датчика напряжения.

Основная задача устройства, генерирующего импульсы, – модернизация показателей входящего напряжения, повышение V, частоты, снижение длительности импульсной вспышки до секундного интервала.

Особенности реализации схемы:

Выполняют пуск (нажимают соответствующую кнопку).
Выпрямляющий прибор стабилизирует силу входного тока, придает ему однонаправленность.
Конденсаторные рабочие части копят разрядное напряжение.
При освобождении ток идет на контур колебательных движений (его основную часть составляют трансформаторные обмотки), возрастает сила V.
Импульс высвобождается, открывается клапан подачи газа.
Импульсная сила запускает разряд.
По мере прохождения токового заряда внутри цепи импульс приостанавливается. Шовное соединение будет создаваться на стойках.

После затухания дуги осциллятор продувает горелки аргоновой газовой массой еще несколько секунд. После остывания шва работы можно считать завершенными.

Разновидности установок

Осцилляторы можно применять в разных целях – с учетом типа и особенностей выполняемых работ. Единая для всех установок характеристика – преобразование токового импульса до значений максимально до 500 кГц.

Осцилляторы отличаются временными характеристиками высокочастотных импульсов.

Модель непрерывного цикла поддерживают горение дуги. Подключение нужно делать последовательным – это защитит мастера от негативного влияния высоких показателей напряжений, присутствующих внутри электроцепи. Установки накладывают высокие частотные токи поверх сварочных, розжиг происходит быстро и без препятствий, сварку можно проводить на минимальных токах. Установками оснащают инверторы, трансформаторы.

Второй вид осцилляторных аппаратов используют в ходе бесконтактных дуговых поджигов. Данный принцип активно задействуется в аргоновых установках. Электродный элемент из вольфрама будет быстро затупляться в ходе чирканья, что снизит качество шва, увеличит его толщину, начнет рассеивать дугу. Регулярные затачивания кончика иглы возможны, но они замедляют рабочий процесс. Введение в схему осцилляторной установки с импульсом кратковременного типа даст возможность возбуждать дугу, избежав контакта с рабочей поверхностью.

Эксплуатация

Процесс применения аппарата для сварки сложностей не представляет, но требует следования инструкции.

Ограничений в плане условий среды нет – аппараты эксплуатируют на улице и в помещениях. Но если на открытом воздухе неблагоприятные климатические условия (особенно осадки), выполнять работы с применением оборудования нежелательно.
Температурный диапазон применения – 10-40 градусов, предельная влажность – до 98%.
Давление атмосфер должно быть в районе 85-06 КПск, отклонения крайне нежелательны.
Эксплуатация аппаратов в сильно запыленных помещениях чревата преждевременным выходом из строя. Вредны едкие газовые и прочие пары – они разрушают металлические сплавы, изоляционную обмотку.
Начинать выполнять работы можно только при наличии надежного заземления.
Всегда до начала выполнения операций проверяют корректность подключения устройства к цепи, исправность его контактов.
Кожух осциллятора обязательно надевают на прибор, снимают только после отключения от цепи.
Поверхность разрядника нужно содержать в чистоте, нагар своевременно удалять. Если он появится снова, можно выполнить обработку с применением шкурки для шлифовки.

При желании агрегат можно соорудить самостоятельно. Для человека с базовыми навыками задача особых сложностей не представляет.

Как сделать сварочный осциллятор

Сделать осциллятор своими руками не так то трудно. Аппарат должен быстро зажигать дугу без контактирования электрода с поверхностями деталей, которые соединяются и поддерживать стабильное качество горения.

Проще всего будет сделать аппарат для сварки алюминиевых изделий.

Для осцилляторов домашнего производства чаще всего применяют следующую схему. Главным ее компонентом будет трансформаторный элемент, отвечающий за наращивание напряжения со стандартной отметки в 220 В до 3000 В. Сложность состоит в создании хорошего разрядника – приспособления, пропускающего искровые разряды высоких мощностей.

Следующим важным рабочим компонентом бытового самодельного осциллятора является контур колебательных движений с блокировочным конденсаторным блоком. Он с катушкой-индуктором, разрядником обеспечивает поддержание непрерывного течения генерации затухающих высокочастотных импульсов. Они упрощают процесс дугового розжига, отвечают за стабильность процесса.

Самодельные аппараты делятся на импульсные и непрерывной подачи тока. Импульсные модели более практичные и комфортные в эксплуатации, гарантируют стабильное горение дуги.

Важные нюансы самостоятельной сборки

До начала работ по изготовлению сварочного осциллятора нужно досконально разобраться в схеме функционирования, подобрать компоненты – начиная с высоковольтной трансформаторной установки.

Сразу предусмотрите кнопку управления – в ее состав входит разрядник, отвечающий за подачу защитных газовых масс к месту создания сварочного шва. Высокочастотные импульсные токи, необходимые для осуществления процесса сварки, производят разрядник с трансформаторной установкой. Выходные компоненты прибора – пара рабочих контактов (с минусом и плюсом). Положительный контакт, поступающий от трансформатора, подается на горелку аппарата для сварки, второй направлен к деталям, которые свариваются.

Для создания аппарата будет достаточно минимальных познаний по вопросам электротехники и сборки соответствующих устройств.

Возможные схемы сборки

Аппарат должен повышать показатели напряжения, которое поступает. Колебания частот могут находиться в диапазоне 150-500 кГц.

Схема сборки может включать разные компоненты. Стандартный набор:

выпрямитель;
источник (стабилизатор);
зарядник с накопителем;
блок для программирования, управления;
формирователь импульса;
трансформаторная станция;
определитель силы тока;
клапан (газ).

Осциллятор устанавливают в цепь за обычным трансформаторным, инверторным узлом, перед рукавом с идущим к горелке либо держателю электрода кабелем. Отдельные системные блоки можно собрать из купленных деталей, другие сделать с нуля. Так контур колебаний, который функционирует как генератор искр, можно собрать из конденсаторов, в качестве катушки индуктивности подойдет высокочастотная трансформаторная обмотка. Следует обязательно предусмотреть предохранитель, который предотвратит замыкания, заземление.

Подготовка составляющих

Начинать изготовление бытового осциллятора для сварочных работ нужно с повышающего трансформатора. Он отвечает за повышение напряжения. Площадь, сечение, количество витых деталей выбирают по электротехническим справочным нормам. Нужно ориентироваться на необходимость корректировки показателей до 3000-6000 В.

Колебательный рабочий контур создают из индуктивных катушек, приматываемых кабелем к сердечнику из феррита. Хватит одного витка провода на первичку и пяти для вторички. В контур устанавливают блокировочный конденсатор и разрядное устройство.

Внутри разрядника протекают процессы генерации и высвобождаются затухающие импульсы. Этот узел получают из пары вертикально расположенных медных стержней. К стержням фиксируются прутки из вольфрама – они передают ток. Желательно заливать медные металлические стойки составом с диэлектрическими свойствами, который самостоятельно затвердевает. Предварительно к стойкам проводят контактные провода.

Можно собрать осциллятор с катушкой зажигания – после нее в схему устанавливают диод ВВ, конденсатор, только потом подсоединенный к первичной трансформаторной обмотке разрядник.

Накопительный конденсатор покупайте отдельно или достаньте из старого телевизора. Клапаны подачи газа для монтажа на выходе в продаже есть, так что можно выбрать любое устраивающее в плане соотношения цены и качества решение.

Заключение

Домашний сварочный аппарат в разы упростит работу с нержавейкой, алюминием, процесс разрезания заготовок металла с задействованием плазмотрона. И самодельные, и покупные осцилляторы делятся на модели переменного либо постоянного импульсного тока. Устройства простые и понятные в использовании, надежные, долговечные, но требуют строгого соблюдения правил эксплуатации.

Применение осциллятора для сварки

При необходимости заварить швы с дефектами или сварить металлоконструкции из стали сварщики используют электроды с покрытием и инвертор, выдающий постоянный ток. Также в сварке нержавеющей стали часто применяются вольфрамовые электроды. Вне зависимости от выбранного электрода или модели сварочника часто возникает проблема правильного и быстрого розжига дуги. Чтобы решить эту проблему достаточно подключить в цепочку оборудования сварочный осциллятор.

В этой статье мы расскажем, что такое осциллятор в сочетании с остальным сварочным оборудованием, каков принцип действия и как применять его в своей работе.

Общая информация

Сварочный осциллятор для сварки алюминия или любого другого металла — это прибор, генерирующий ток высокой частоты. Благодаря этому току электрод лучше взаимодействует с поверхностью металла. Чтобы использовать осциллятор нужен сварочный аппарат и держатель электродов. В данном случае осциллятор устанавливается между ними. Наиболее известные модели осцилляторов: ОССД 300 и ОССД 400, ОП 240, ОП 400.

В целом, такие приборы работают по следующему принципу: осциллятор генерирует кратковременный электрический импульс, зажигая дугу. Импульс исчезает сразу после розжига дуги. При этом нет необходимости в физическом контакте электрода и поверхности металла. Со стороны этот импульс выглядит, как маленький разряд молнии между концом электрода и свариваемой поверхностью. Кстати, осциллятор можно сделать своими руками.

Устройство

Большинство осцилляторов, представленных в магазинах, имеют схожее строение и состоят из выпрямителя, конденсаторов (накапливающих заряд), источника питания, отдельного узла (отвечающего за генерирование электрического импульса) с колебательным контуром и разрядником, блока управления, датчика напряжения и повышающего трансформатора. В моделях для работы с аргоном также есть газовый клапан.

Принцип работы

Прибор не просто генерирует электрический импульс, он изменяет входящее напряжение, повышая его частоту и вольтаж. Весь этот процесс занимает секунду. Давайте подробнее остановимся на принципе работы осциллятора.

Сначала запускается электрическая цепь путем нажатия на кнопку горелки. Выпрямитель выравнивает поступающий ток, переводя его в однонаправленное состояние. Затем ток накапливается в конденсаторах. Впоследствии ток высвобождается и попадает в колебательный контур. Именно здесь повышается вольтаж. Если прибор предназначен для сварки аргоном, то одновременно открывается газовый клапан.

Образуется тот самый импульс, с виду напоминающий молнию. Он связывает конец электрода и поверхность свариваемого металла. К металлу предварительно подсоединяют кабель массы. Вот и все! Сварочный аппарат, включенный в эту цепь, позволяет сварить детали. А осциллятор сварочный (например, модель ОССД 300 или ОП 240, ОП 400) обеспечивает стабильное горение дуги.

Особенности

Существует несколько типов осцилляторов и все они применяются для конкретных задач. Но мы начнем с характеристик, которые объединяют все типы осцилляторов. Итак, все приборы способны преобразовывать ток до 5000В и повышать частоту до 500 кГц.

Теперь о различиях. Существует осциллятор для сварки алюминия или любого другого металла, который работает непрерывно. Благодаря непрерывному действию обеспечивается стабильное горение дуги. К этому типу относится большинство современных приборов, продающихся в магазине. Такой осциллятор следует подключать последовательно, чтобы избежать повышенного напряжения, из-за которого вы можете пострадать. Не забывайте соблюдать технику безопасности на рабочем месте. С помощью таких приборов можно вести сварку с использованием малого значения тока и легко разжигать дугу. Зачастую такой осциллятор устанавливают на сварочный инвертор или трансформатор, для работы с электродами с покрытием.

Также есть осцилляторы для бесконтактного возбуждения дуги при сварке с использованием аргоновых аппаратов. Они отличаются тем, что имеют газовый клапан. Обычно сварку аргоном производят с помощью вольфрамовых электродов, которые могут часто тупиться при поджиге методом постукивания. Из-за этого шов получается неаккуратным и неровным, а дуга горит нестабильно. Вы, конечно, можете постоянно затачивать электрод, но мы все же рекомендуем использовать осциллятор.

Применение

Начинающие сварщики часто пытаются зажечь сварочную дугу методом постукивания или чирканья, даже если это требует массу времени и сил. Упростите себе задачу, ведь осциллятор сварочный специально разработан, чтобы без труда возбудить дугу и сварить цветные металлы. Вы без труда сделаете качественный и прочный шов на деталях из нержавеющей стали или алюминия. Также осцилляторы устанавливают на сварочный аппарат, предназначенный для плазменной резки.

Также прибор можно применять при сварке тонких металлов. Достаточно установить минимальное значение тока в инверторе и включить в цепь осциллятор. Дуга не будет прерываться даже на крайне маленьких значениях тока, что особенно удобно при сварке непрерывных длинных швов.

Вместо заключения

Сварка с осциллятором (например, с моделью ОССД 300 или ОП 240) упрощает и ускоряет сварочные работы, экономя расходники. Не нужно беспокоиться о стабильности горения дуги и о том, как быстро зажечь ее. Особые умельцы могут сделать осциллятор своими руками. Испробуйте осциллятор сварочный и поделитесь своим опытом в комментариях к нашей статье. Желаем удачи!

Сварочный осциллятор — устройство и изготовление своими руками

Чтобы облегчить задачу выполнения сварочных работ с деталями из цветных металлов и нержавеющей стали, необходимо использовать сварочный осциллятор. Это полезное приспособление, решающее задачи поджога сварочной дуги и ее поддержания в стабильном состоянии, одинаково успешно может использоваться и в производстве, и в быту.

Сварочный осциллятор марки ВСД-02, используемый для стабилизации горения дуги

Разбираемся в конструкции и принципе действия осциллятора

Сварочные осцилляторы, способные работать с источниками переменного и постоянного тока, необходимы для того, чтобы одновременно повысить как величину напряжения, так и частоту электрического тока. Если на входе такого устройства напряжение составляет 220 В, а частота тока – 50 Гц, то на выходе уже получается 2500–3000 В и 150000–300000 Гц. Продолжительность импульсов, которые создает осциллятор, составляет десятки микросекунд. Мощность этих устройств, с помощью которых в сварочную цепь поступает ток высокой частоты и с большим значением напряжения, – 250–350 Вт.

Технические возможности, которыми обладает осциллятор, обеспечиваются его конструкцией и характеристиками его элементов.

Электрическую схему аппарата составляют следующие компоненты:

колебательный контур, выступающий в роли искрового генератора затухающих колебаний (в состав такого контура входят конденсатор и катушка индуктивности – подвижная обмотка высокочастотного трансформатора);
разрядник;
дроссельные катушки в количестве двух штук;
повышающий трансформатор;
трансформатор высокой частоты.

Функциональная схема осциллятора

Кроме того, осциллятор содержит элементы, обеспечивающие безопасность как самого устройства, так и сварщика. К таким элементам относятся конденсатор, защищающий сварщика от удара электрическим током, и предохранитель, размыкающий электрическую цепь при пробое конденсатора.

Осциллятор, который используется в паре со сварочным аппаратом, работает по следующему принципу. После прохождения по обмоткам повышающего трансформатора напряжение поступает на конденсатор колебательного контура и начинает заряжать его. Когда конденсатор заряжается до величины, предусмотренной его емкостью, он выдает разряд на разрядник, что приводит к пробою. После этого колебательный контур оказывается закороченным, что и вызывает возникновение резонансных затухающих колебаний. Высокочастотный ток, формирующий эти колебания, через блокировочный конденсатор и обмотку катушки поступает на сварочную дугу.

Пример изготовления платы осциллятора

Блокировочный конденсатор устроен таким образом, что через него может свободно проходить только ток высокой частоты, отличающийся и большим значением напряжения. Низкочастотный ток через такой конденсатор проходить не способен из-за слишком большого сопротивления. Благодаря данной характеристике блокировочного конденсатора через него не может пройти и низкочастотный ток от сварочного аппарата, что защищает осциллятор от короткого замыкания.

Виды сварочных осцилляторов

Осциллятор, который при желании нетрудно сделать и своими руками, может относится к:

устройствам непрерывного действия;
аппаратам с импульсным питанием.

При помощи осцилляторов первого типа к сварочному току добавляется ток высокой частоты (150–250 кГц) и с большим значением напряжения (3000–6000 В). Зажигание такой дуги может осуществляться даже без прикосновения электрода к поверхности соединяемых заготовок, а горит дуга очень устойчиво даже при небольших значениях тока, поступающего от сварочного аппарата. Это возможно благодаря высокой частоте тока, который выдает осциллятор. Что важно, ток с такими характеристиками не опасен для сварщика, выполняющего работу с использованием этого устройства.

Параллельное и последовательное подключение осциллятора

Электрическая схема, в которой задействован осциллятор первого типа, может предусматривать его параллельное или последовательное подключение. Большей эффективностью отличаются устройства, которые подключены к электрической цепи сварочного аппарата последовательно. Объясняется это тем, что в их схеме не применяют за ненадобностью защиту от высокого напряжения.

Сварочный осциллятор с импульсным питанием требуется преимущественно при сварке, которая выполняется на переменном токе. Кроме первоначального зажигания сварочной дуги, устройство такого типа обеспечивает ее поддержку при смене полярности переменного тока, которая происходит постоянно. Осцилляторы первого типа в условиях постоянной смены полярности переменного тока плохо справляются с повторным зажиганием дуги, что негативно сказывается на качестве выполнения сварочных операций.

К бесконтактному зажиганию сварочной дуги также способны осцилляторы, в электрической схеме которых имеются конденсаторы, накапливающие заряд от специального зарядного устройства. В те моменты, когда необходимо выполнить повторное зажигание дуги, эти конденсаторы разряжаются, и электрический ток их разряда подается в дуговой промежуток. Электрическая схема такого сварочного осциллятора содержит в себе устройство, которое обеспечивает синхронизацию разрядов конденсатора в те моменты, когда электрический ток дуги проходит через ноль.

Что касается правил использования осцилляторов, необходимо учесть, что сварку алюминия с их помощью выполняют на переменном токе, а нержавеющей стали – на постоянном токе прямой полярности.

Правила эксплуатации осцилляторов

Применение осциллятора для сварки алюминия, других цветных металлов или нержавеющей стали требует соблюдения ряда несложных правил, которые сделают работу с таким устройством комфортной и безопасной.

Использовать осцилляторы можно как в помещениях, так и вне их.
Не рекомендуется применение сварочных осцилляторов на открытом воздухе, если на улице идет дождь или снег.
Работать с такими устройствами разрешается при температуре окружающего воздуха от –10 до +40 градусов Цельсия.
Использовать осцилляторы допустимо при уровне влажности окружающего воздуха, не превышающей 98%.
Атмосферное давление, при котором можно использовать такие устройства, должно находиться в интервале 85–106 килопаскалей.
Не рекомендуется использовать такое устройство в помещениях, атмосфера которых сильно загрязнена пылью, едкими парами и газами, которые могут разрушить изоляцию и металл.
Начинать работу со сварочным осциллятором можно лишь в том случае, если он надежно заземлен.
Перед началом работы всегда следует проверять, правильно ли устройство подключено в сварочную цепь и исправны ли его контакты.
Кожух осциллятора в процессе выполнения сварочных работ всегда должен быть надет на него, снимать его можно только тогда, когда устройство отключено от электрической сети.
Рабочая поверхность разрядника должна всегда содержаться в чистоте, на ней не должно быть следов нагара. В случае появления нагара от него необходимо избавиться с помощью шлифовальной шкурки.

Такое устройство, которое поможет вам выполнять сварку цветных металлов и нержавейки, можно не только купить, но и сделать своими руками.

Как своими руками сделать осцилляторное устройство

Как уже говорилось выше, осцилляторы позволяют зажигать сварочную дугу без касания электродом поверхности соединяемых деталей, а также поддерживать ее стабильность в процессе горения. Обеспечивается такая функциональность данного устройства за счет того, что на электрический ток, поступающий от сварочного аппарата, накладывается ток, обладающий высокой частотой и большим значением напряжения. Используется такое приспособление, которое можно сделать и своими руками, преимущественно для сварки деталей из алюминия.

Для изготовления самодельного сварочного осциллятора можно воспользоваться наиболее простой и распространенной схемой. Основным элементом схемы такого устройства является трансформатор, который обеспечивает увеличение значения напряжения со стандартных 220 до 3000 В. Основную трудность при изготовлении осциллятора своими руками представляет разрядник, через который и проходит мощная электрическая искра.

Самодельный одноискровый разрядник

Важнейшим элементом схемы сварочного осциллятора выступает колебательный контур, в котором обязательно должен присутствовать блокировочный конденсатор. Такой контур, в состав которого входят также разрядник и катушка индуктивности, решает основную задачу осциллятора – генерирование затухающих высокочастотных импульсов, облегчающих зажигание сварочной дуги и ее поддержание в стабильном состоянии.

Как серийный, так и сделанный своими руками, такой аппарат может быть выполнен по двум основным схемам: непрерывного и импульсного действия. Осцилляторы, работающие по схеме непрерывного действия, считаются менее эффективными, в их конструкции необходимо использовать устройства, защищающие их от повышенного напряжения. Более эффективными являются импульсные осцилляторы, которые обеспечивают быстрое зажигание сварочной дуги и ее стабильное горение при работе на переменном токе.

Принципиальная схема сварочного аппарата с осциллятором

Приступая к изготовлению самодельного сварочного осциллятора, необходимо разобраться в электрической схеме такого устройства и правильно подобрать все составные элементы, в первую очередь, высоковольтный трансформатор.

Основным элементом управления осциллятором является кнопка, которая одновременно включает разрядник и отвечает за подачу защитного газа в область выполнения сварочных работ. Сами высокочастотные импульсы, обеспечивающие эффективное выполнение сварочных работ, вырабатывают разрядник и высоковольтный трансформатор. Выходными элементами такого устройства являются два контакта – плюсовой и минусовой. Первый, подающийся от высоковольтного трансформатора, подключается к горелке сварочного аппарата, второй – к свариваемым деталям.

Для того чтобы своими руками изготовить такое устройство, значительно упрощающее процесс сварки деталей из цветных металлов и нержавеющей стали, достаточно обладать элементарными знаниями электротехники и навыками сборки электрических устройств.

Конечно, можно приобрести такое устройство в магазине или на строительном рынке, но это обойдется вам недешево. Если использовать его вы собираетесь не постоянно, а время от времени, то есть смысл изготовить его своими руками.

Самое главное, что следует учитывать при сборке и использовании самодельного сварочного осциллятора – это требования по технике безопасности при работе с устройствами, питающимися электрическим током. В рамках соблюдения таких требований очень важно строго придерживаться правильности сборки электрических схем, а также использовать для этого только те компоненты, которые оптимально подходят по своим характеристикам.