Spawarki MMA – budowa i dobór

Urządzenia do ręcznego spawania elektrodami otulonymi (spawarki MMA) składają się z:

• źródła prądu stałego lub przemiennego wraz z układem sterowania,
• przewodu z uchwytem elektrodowym doprowadzającym prąd spawania do elektrody,
• przewodu masowego z zaciskiem łączącego spawany przedmiot ze źródłem prądu.

Wiele spawarek TIG może być również wykorzystywanych do spawania metodą MMA i odwrotnie: niektóre spawarki MMA można wykorzystać do spawania metodą TIG.

Urządzenia MMA do ręcznego spawania elektrodami otulonymi są produkowane jako źródła prądu przemiennego lub stałego o biegunowości dodatniej lub ujemnej. Wśród spawarek MMA wyróżnia się:

• spawarki transformatorowe,
• prostowniki spawalnicze,
• spawarki inwertorowe.

Spawarki transformatorowe

Transformator spawalniczy zasila elektrodę prądem przemiennym o częstotliwości sieciowej 50 Hz. W czasie spawania reguluje się natężenie prądu spawania. Popularność transformatorów spawalniczych wynika z prostoty budowy, niskiej ceny i małej awaryjności. Spawarka transformatorowa jest najczęściej wybierana przez majsterkowiczów, małe warsztaty lub firmy do prac dorywczych. Spawarki transformatorowe mają kilka wad:

• niską stabilność łuku elektrycznego, odpryski,
• wrażliwość na wahania napięcia w sieci zasilającej,
• brak stabilizacji prądu spawania,
• nie można ich używać do spawania elektrodami zasadowymi,
• duża masa urządzenia,
• brak dodatkowych funkcji ułatwiających spawanie.

Prostowniki spawalnicze

Elektroda jest zasilana prądem stałym z prostownika tyrystorowego. Tyrystory umożliwiają płynną i precyzyjną regulację natężenia prądu spawania. Prostowniki spawalnicze są pozbawione większości wad spawarek transformatorowych, ale także charakteryzują się dużą masą. Są źródłem dużego prądu spawania (400÷600 A) do prac produkcyjnych jako tańsza alternatywa dla urządzeń inwertorowych.

Spawarki inwertorowe

Nazywane są także prostownikami inwertorowymi, inwertorami spawalniczymi. Pozbawione są wad transformatorów i prostowników spawalniczych. Inwertor przekształca prąd o częstotliwości sieciowej 50 Hz na prąd o wysokiej częstotliwości. Prąd wyjściowy jest prostowany i elektroda jest zasilana prądem stałym. Można wtedy stosować mniejsze i lżejsze transformatory, dzięki czemu sama spawarka jest lżejsza i mniejsza. W najlepszych zasilaczach do spawarek inwertorowych stosuje się najnowszej generacji tranzystory iGBT (ang. insulated gate bipolar transistor), które są bardziej niezawodne od tranzystorów MOSFET. Spawarki inwertorowe są urządzeniami kosztownymi, ale mają wiele zalet:

• mała masa, łatwość przenoszenia,
• łatwe zajarzenie i stabilny łuk, co wpływa na jakość spoiny,
• możliwość spawania wszystkimi rodzajami elektrod otulonych,
• możliwość elektronicznego sterowania parametrami,
• możliwość kompensacji wahań napięcia zasilającego, bezproblemowa praca na długich przedłużaczach i przy zasilaniu z agregatu prądotwórczego,
• wbudowane funkcje ułatwiające zajarzanie łuku i proces spawania,
• duża sprawność energetyczna,
• szybkie chłodzenie w ciągu 2–3 minut (w transformatorowych nawet do 15 min).

W wypadku spawarek inwertorowych TIG i MMA dostępne są dodatkowe funkcje.

• Puls – zmienna wartość częstotliwości impulsu, która pozwala spawaczowi dostosować skupienie łuku do właściwej aplikacji, czyniąc cały proces bardziej kontrolowanym, można zredukować ilość ciepła wprowadzonego do materiału, zmniejszyć odkształcenia i zwiększyć prędkość spawania.
• TIG HF (z jonizacją) – jest to funkcja zapłonu łuku dużą częstotliwością, co umożliwia uzyskanie czystego początku spoiny.
• TIG Lift – metoda zajarzenia łuku przez potarcie (podobnie jak to ma miejsce przy zajarzaniu elektrody w metodzie MMA). Wymaga większej wprawy od spawacza w porównaniu z metodą HF.
• AC/DC – umożliwia spawanie metodą TIG prądem przemiennym. Jest to wymagane do spawania aluminium i jego stopów. Spawarki TIG umożliwiają dodatkowo spawanie elektrodą otuloną.
• Hot start (MMA) – jest to funkcja, która na początku spawania zwiększa prąd w porównaniu z ustawionym i po paru sekundach prąd spada do wartości „nastawionej”, przewidzianej do spawania. Dzięki temu zajarzenie elektrody jest łatwiejsze (elektroda się „nie klei”). Większy prąd rozgrzewa elektrodę i miejsce spawu, co pozytywnie wpływa na jakość spoiny.
• Arc Force (MMA) – to funkcja, która stabilizuje łuk niezależnie od jego długości.
• F.A.N. – jest to „inteligentny” system sterowania pracą wentylatora. Włącza się on tylko wtedy, kiedy jest to wymagane. Ogranicza to pobór energii oraz ilość zanieczyszczeń, które mogą dostać się do wnętrza urządzenia.

Najważniejsze parametry spawania

Zaliczane są do nich maksymalne natężenie prądu spawarki i cykl pracy. Od wartości natężenia prądu zależeć będzie, jak grubymi elektrodami i jak gruby materiał będzie można spawać.

Cykl pracy urządzenia jest procentowym podziałem 10 minut na czas, przez który urządzeniem można spawać. Np. 35–procentowy cykl pracy oznacza, że urządzenie spawa przez 3,5 min, a 6,5 minuty nie pracuje. Im większe jest natężenie prądu spawania, tym czas jest krótszy. Najtańsze spawarki mogą pracować ok. 7 proc. czasu.