Tudod mi történik hegesztő inverter használata során?

Következő cikkünket első sorban azok figyelmébe ajánljuk, akik elméleti szinten érdeklődnek és ismerkednek a bevont eIektródás hegesztéssel és annak alapjaival. Írásunk barkácsolóknak készült, akik szeretnének jobban megismerkedni a hegesztéssel. Számukra sokat segíthet megérteni, hogy mi miért történik hegesztés közben.

Mi történik a bevontelektródás hegesztő használatakor?

A bevontelektródás ívhegesztéshez szükséges energiát minden esetben valamilyen áramforrás biztosítja, amely lehet egyenirányító, transzformátor, vagy generátor (inverteres hegesztő, vagy hagyományos hegesztőtrafó). A hegesztés végezhető egyenárammal, vagy váltóárammal.
Egyenáramú hegesztéskor az elektróda csatlakozhat az áramforrás negatív pólusához (egyenes polaritás), vagy pozitív pólusához (fordított polaritás). A hegesztőív a bevont elektróda és a munkadarab között ég, megömlesztve ezzel a hegesztendő alapanyagokat közben leolvasztva az elektródát. A bevonatból képződő gázok védőhatása alatt, az elektródáról leváló fémcseppekből áll össze a hegvarrat, miután azok megdermedtek.
bevontelektrodas ivhegesztes elve
Bevontelektródás ívhegesztés elve
Üresjáráskor a bekapcsolt hegesztő-áramforrás pólusai között üresjárati feszültség mérhető (U). Az ív begyújtása az elektróda és a munkadarab érintkézésekor történik meg. Nagyobb üresjárati feszültség esetén az ívgyújtás könnyebben létrejön. Az ívgyújtás fázisa két, egymástól jól elkülöníthető részre bontható.

Bevontelektródás ívhegesztő elsődleges ívgyújtása

Az elsődleges ívgyújtás a hideg munkadarabon rövidzárás útján végbemenő folyamat. Elsődleges ívgyújtáskor koppintásos módszerrel a munkadarabhoz érintjük, így az elektróda felizzik. Ekkor a feszültség megközelítőleg nullára esik, az áramerősség pedig az állandósult zárlati áram értékét veszi fel. Az elektróda felemelésekor a felizzott elektródából elektronok lépnek ki ionizálják az ívatmoszférát és létrejön az ív, így kialakul a hegfürdő. Az áramerősség és a feszültség felveszi a beállításnak, illetve az ívhossznak megfelelő értéket. Ezt követően megindul a cseppleválás (fémátvitel), amely lehet finomcseppes (rövidzárlatmentes), vagy durvacseppes (rövidzárlatos).

Bevontelektródás hegesztő inverter másodlagos ívgyújtása

A másodlagos ívgyújtás a rövidzárlatos cseppleválást követő, izzó anyagon végzett ívgyújtás, azaz az ívkeltés. Ha az ívgyújtás első szakasza sikeres, akkor az állandósult feszültségértéknél legalább 1,5-szer nagyobb nagyobb feszültség már elegendő az ív másodlagos gyújtásához. Az áramkör egy kis térfogatú, olvadt fémrészen záródik. Az elektróda emelésével ez a fémrész megnyúlik, majd a hőmérséklet növekedés és az erőhatások következtében leszakad és ismét kialakul az ív. A fémcsepp leválását elősegíti az áram által átjárt vezető körül kialakuló mágneses mező is. Ennek hatása, hogy igyekszik az olvadó elektródavéget összeszűkíteni és azt cseppként leválasztani.
bevontelektrodas hegesztes folyamata
Bevontelektródás ívhegesztés ömlesztő folyamata
Reméljük cikkünk segített méllyebben megérteni és megismerni a bevontelektródás hegesztés alapjait és mindenki a saját hasznára tudja fordítani a lehető legeredményesebben.
(Cikkünk alapjául szolgált Dr. Kovács Mihály, Hegesztés című könyve, melyet szívből ajánluk mindenkinek, aki szeretné megérteni a hegesztés folyamatát, szeretne megismerkedni a különböző hegesztési módok elméleti hátterével és szeretne méllyebb tudásra szert tenni a hegesztő szakma területén) 

Hegesztés varrat repedés nélkül

Gyakorló hegesztő számára hasznos információ lehet, hogy miért reped meg egy hegesztési varrat. Ez akkor is előfordulhat, ha esztétikailag kifogástalan varratot készítettünk.

Hegesztés során nem elegendő mindig csak a külalakra odafigyelnünk, rendelkeznünk kell némi anyagismerettel, vagy kellő mennyiségű tapasztalattal.

Hegesztesi varrat repedes
Hegesztési varrat repedés

Egy hegesztési varrat megrepedése, eltörése eredhet például rezonanciából, mechanikai igénybevételű varratok esetében. Ilyen varrat lehet például egy bicikli vázon, egy autó futómű szerkezetében, vagy bárhol ahol rezgések és feszültségek keletkezhetnek az anyagban. Ha pedig már a feszültségnél tartunk, akkor érdemes ezzel is foglalkozni.

Elrepedt hegesztes
Elrepedt hegesztés

Az egyes alapanyagok, acél, alumínium és azok ötvözetei hegesztése során a hirtelen fellépő hőhatás eredményeként úgynevezett feszültség keletkezik az anyag kristály szerkezetében, vagy másnéven szemcse szerkezetében. Ez egy afféle nyomás/tágulás szerű viselkedése az adott fém fajtának, melyet kellő ismeretek birtokában tudunk megfelelően kezelni. Az alumíniumot és annak különböző ötvözeteit hegesztés előtt előmelegítéssel kezelik, a hegesztés befejezésekor pedig utómelegítik, ami lényegében utóhűtésnek is nevezhető. Mivel a hőmérséklet különbség csökken a hegesztéskor fellépő hőhatás és a hegesztendő munkadarab hőmérséklete között, ezzel a módszerrel feszültség mentesíteni lehet az adott munkadarabot, megőrizve az anyag belső szerkezetének felépítését és stabilitását. A végeredmény pedig egy megbízható és tartós hegesztési varrat lesz. Felületi feszültség szempontjából érzékenyebb anyagok például az Almg5, AlSi alumínium ötvözetek, vagy az alumínium öntvények, de számos acél fajtánál is előfordulhat egy hegesztési varrat megrepedése.

A feszültség mentesítésen túl sok múlik még a hegesztőpisztoly megfelelő dőlésszögén, az elektróda távolságán, a hegesztés irányán, a hegesztések sorrendjén, vagy a hozaganyag típusán is. Fontos, hogy mindig megfelelő alapossággal készítsük elő, tisztítsuk meg, gyököljük a hegesztési varrat helyét. Érdemes használni repedés vizsgáló sprayt, illetve számos egyéb lehetőség közül is válogathatunk hegesztő sprayk terén, mint például fröcskölésgátló, vagy letapadásgátló sprayk.

Hegeszto spray hasznalata
Hegesztő spray használata

Mindenképp alaposan nézzünk utána és kérdezzünk a helyi szakiktól, tapasztaltabb ismerősöktől, tájékozódjuk az internetes fórumokból, szakértőktől, vagy szerezzünk be valamilyen szakmai oktatóanyagot, mielőtt tapasztalat nélkül vágunk bele a hegesztés világába.

 

Csinálj otthon hegesztőgépet

Egy igazi barkács jellem biztosan eljátszott már a gondolattal, hogy nem is olyan bonyolult szerkezet egy hegesztőtrafó, miért ne lehetne otthon összerakni. Ez valójában pontosan így igaz és sokkal egyszerűbb, mint azt gondolná az ember.

Mire van hozzá szükség?

Nem kell hozzá más, mint egy régi mikrohullámú sütő, egy kevéske lakozott rézvezeték, egy hegesztőpisztoly és egy hegesztőcsipesz. Mindezekből eltudjuk készíteni saját hegesztőnket, amelynek javításával sem lesz problémánk a jövőben, hiszen a szerkezet egyszerű elemekből áll kevés hibalehetőséggel.

használt mikrohullámú sütők

Hogyan kezdjek neki?

Ha megvan még otthon a régi, elromlott, vagy lecserélt mikród, akkor szerencsés vagy. Ha nincs sebaj, menj el a legközelebbi méh telepre és szerezz be egyet fillérekért. Szereld ki belőleg a benne található 220 V-os transzformátort és a tápkábelt. Keríts valahonnan egy hosszab réz huzalt, aminek lakkozottnak és szigeteltnek kell lennie. Lehetőleg sodrott rézhuzalt keress, ami nehezebben törik meg és jó tartással bír. Méretét tekintve elegendő egy vékonyabb, 3-4 mm keresztmetszetű rézhuzal is. Ezen felül még egy kapcsolóra lesz szükséged a hegesztőgép ki-be kapcsolásához, amit a mikróból is kiszerelhetsz. Ha mindezek megvannak, kezdődhet a hegesztőgép összeépítése.

Hegesztőgép építése házilag

Kezdj a trafóval. Egy mikrohullámú sütő transzformátorának felépítése egyszerűen és tömören a következő. Áll egy zárt vasmagból, ami általában egy “E” vasmag. Továbbá a rajta található réztekercsekből (primer tekercs és szekunder tekercs). A primer tekercs kapja a bemenő áramot, amely a szekunder tekercsben gerjesztett mágneses fluxus hatására feszültséget indukál. Ha pedig a szekunder kapcsokat rövidrezárjuk, a körben áram folyik (a traszformátor működéséről bővebben).

Egy vasfűrésszel vágd le a trasznszormátor szekunder tekercsét és szedd ki a vasmagból.

hegesztőtrafóhoz vasmag
vasmag lefűrészelése
hegesztőtrafó szekunder tekercse
lefűrészelt szekunder tekercs

Ezután fogd a rézhuzalt és tekercseld fel a vasmagra, a lefűrészelt szekunder tekercs helyére két egymást fedő sorban.

hegesztőgép szekunder tekercs felcsévélése
feltekercselt vasmag

Figyelj a menetszámra, lehetőleg 8-10 menetnél többet ne csévélj fel egy sorba, valamint összesen két sorba tekerd fel a huzalt. Ha ez meg van, igazából készen is van a hegesztőgéped. A bemenő oldali, azaz a primer tekercs kapcsaira (használhatsz sorkapcsot is) forraszd rá a mikróból kiszerelt tápkábelt (ügyelj a pozitív és negatív pólusokra). A trafó és a tápkábel vezetékei közé iktasd be a kapcsolót is, így biztonságosabban tudod tesztelni a gép működését. Ha ez meg van, a szekunder tekercs kivezetései közé rakj egy darab drótot, vagy fém rugót, vagy bármit ami fémből van. Ha az előbb felszerelt kapcsolót bekapcsolod és nincs sehol kontakt hiba, akkor a szekunder tekercs két vége között elhelyezett fémtárgy megolvad, szikrázik, lényegében itt már hegesztesz.

Ha mindezzel megvagy, akkor már csak az esztétikai feladatok vannak hátra. Ha igényesebb külsőt szeretnél a gépnek, érdemes finomabb felületű fadeszkákkal építeni neki egy dobozt. A dobozban kivághatod a kapcsoló, a testkábelek és a tápkábel bemenő furatait, valamint a szellőző nyílásokat. Ha van egy régi számítógép ventillátorod, akkor azt érdemes felszerelni hűtésnek és akár egy külön kapcsolót csinálni neki is. Célszerű az egyik oldalt teljesen nyitottan hagyni, így a szellőzés sokkal hatékonyabb, valamint könnyen hozzáférhető, ha javítani akarjuk.

Egy mikró transzformátorának felhasználásával (a transzformátor paramétereitől függően) 6-14 V-os feszültség nyerhető. Amennyiben nagyobb feszültségre és ezáltal nagyobb áramerősségre volna szükségünk, több mikró trafóját is felhasználhatjuk. Ezesetben csak annyi a dolgunk, hogy mindegyik trafó szekunder tekercse helyére sorba csévéljük a rézhuzalt, valamint sorba kötjük a primer tekercseket is. Ezesetben már egy vastagabb, 5-8 mm keresztmetszetű huzalra lesz szükség. Az alábbi rajz segít ennek megértésében.

DIY hegesztő
hegesztőgép házilag

A fenti példával akár 200-300 V feszülstég is összehozható, amely már nem szűkölködik áramerősségben sem.

hegesztogep transzformatorokbol
több transzformátorból készülő hegesztőgép

Hangsúlyozzuk, hogy mindenki kellő tapasztalattal, saját felelősségére és a szükséges villamos ismeretek birtokában kezdjen neki egy ilyen hegesztőgép ősszeállításának. Senkit sem bíztatunk ilyen házilag gyártott eszközök elkészítésére, hiszen egy egyszerűbb hegesztőgép potom összegekért megvásárolható akár a piacon is. Ráadásul a mai gépek már inverteresek is, ami azt is jelenti, hogy nem szükséges egy erősebb, inverteres hegesztő készülékbe hatalmas trafót építeni. Az inverteres technológiának köszönhetően az alapgépek általában vállra akaszthatóak, súlyuk körülbelül 4-5 kg között van, ami kimondottan előnyös főleg akkor, ha a magasban hegesztünk vele.

Érdemes ezeket átgondolni, mielőtt belevág valaki egy ilyen házilag készült hegesztőgép elkészítésébe.