Praca spawacza potrafi przeistaczać, ponieważ przed spawalniczą inicjacją do uwagi człowieka nie dociera, kto tak nasmarkał przy spawaniu tego płotu. W związku z licznymi, „pięknymi”, otaczającymi nas spoinami warto zapoznać się z legendą domowych warsztatów — spawarką transformatorową.
Spawanie elektryczne jest jedną z najpopularniejszych metod łączenia metali. Technologia ta opiera się na zjawisku powstawania łuku elektrycznego pomiędzy elektrodą spawalniczą a spawanym obiektem. Wykorzystanie tej metody możliwe jest poprzez zastosowanie urządzeń, które pozwalają na zmianę napięcia elektrycznego oraz natężenie prądu w takim zakresie, aby możliwe było powstanie spawalniczego łuku elektrycznego. Jednym z takich urządzeń jest spawarka transformatorowa.
Konstrukcja takiej spawarki opiera się na zastosowaniu transformatora, który obniża napięcie pracy do wartości od 20 do 60 woltów oraz podwyższa natężenie prądu do wartości od 40 do 400 A. W konstrukcji takiej spawarki istotna jest możliwość regulacji natężenia prądu, ponieważ wartość tą dostosowuje się do spawanych elementów, pozycji spawania oraz rodzajów elektrod spawalniczych.
Zmiana natężenia prądu jest stosunkowa prosta do realizacji i istnieje kilka sposobów, żeby tego dokonać. Jedną z metod jest wykorzystanie rdzenia transformatorowego o specjalnej konstrukcji umożliwiającej utworzenie przerwy powietrznej. Dosuwając bądź rozsuwając rdzeń, dochodzi zmiany oporu magnetycznego (reluktancji), a co za tym idzie do zmiany natężenia prądu spawania. Druga metoda opiera się na zmianie ilości uzwojeń w uzwojeniu wtórym transformatora. Natomiast jeszcze inną konstrukcją pozwalającą na regulację prądu spawania jest zastosowanie dodatkowego elementu ferromagnetycznego, który przybliżany do rdzenia transformatora powoduje w nim zmianę strumienia magnetycznego, co z kolei oddziałuje na wartość prądu (rys. 1).
Rys. 1. Bocznik obwodu magnetycznego
Wśród innych cech spawarek ważna jest również odporność na zwarcia. Podczas normalnej pracy spawarka działa bardzo skrajnie, ponieważ w jednej chwili pracuje w stanie jałowym, a chwile później, podczas spawania dochodzi stanu zwarcia. Takie gwałtowne zmiany pracy nie wpływają pozytywnie na stabilność prądu spawania, a co za tym idzie na jakość spoiny. Zapewnienie stabilności prądu jest realizowane odpowiednie wykonanie transformatora. W przypadku zwykłych transformatorów nieduża zmiana wartości napięcia powoduje dużą zmianę natężenia prądu. W transformatorach spawalniczych jest inaczej, zmiana napięcia powoduje niedużą zmianę natężenia prądu (rys. 2).
Rys. 1. Porównanie transformatora standardowego do transformatora spawalniczego
Wśród zalet tego spawarek transformatorowych można wymienić ich bardzo prostą i zwartą budowę, dużą sprawność oraz brak występowania zjawiska ugięcia łuku elektrycznego. Ponadto tego typu spawarki są bardzo tanie. Jednak cechują się również bardzo wieloma wadami. Ze względu na wykorzystanie w nich prądu przemiennego dochodzi do zjawiska gaśnięcia i ponownego zapalania się łuku elektrycznego co 10 milisekund. Ponadto spawarki tego typu nie nadają się do spawania niektórymi typami elektrod. Cechują się również stosunkowo dużą wagą i dużymi wymiarami.
Źródła:
[1] – Goźlińska E., Maszyny elektryczne
[2] – Jezierski E., Transforatory
[3] – Kurpisz B., Spawanie gazowe i łukowe elektrodami otylonymi
[4] – piqsels.com – zdjęcie
