Rodzaje spawarek – przegląd i charakterystyka

Na rynku dostępne są spawarki różnego typu, wykorzystywane w dużych zakładach przemysłowych, warsztatach naprawczych, serwisach motoryzacyjnych czy też używane przez hobbystów i półprofesjonalistów. Poszczególne rodzaje urządzeń spawalniczych pozwalają na wykonywanie prac w bardzo szerokim zakresie – od dużych zleceń po drobne i sporadyczne naprawy przydomowe. Poniżej przedstawiamy charakterystykę i podział spawarek ze względu na różne parametry czy tryb pracy takiego sprzętu.

Spawarka gazowa i spawarka elektryczna – krótki opis

Najstarszym typem urządzeń spawalniczych są spawarki gazowe, które do łączenia elementów metalowych wykorzystują rozgrzany strumień gazu. Ze względu na precyzję działania, ale też specyficzne warunki użycia jest to sprzęt wykorzystywany raczej w dużych zakładach przemysłowych i to przez doświadczonych profesjonalistów. Takie modele muszą bowiem współpracować z aż dwiema dużymi butlami z gazem łatwopalnym podłączonymi do palnika. Każda praca ze spawarką gazową wymaga zatem dużej ostrożności ze strony operatora, a także umiejętności prawidłowego wykorzystania jej możliwości.

Znacznie popularniejszymi i bardziej uniwersalnymi urządzeniami są oczywiście spawarki elektryczne. Wykorzystywane są powszechnie i wszechstronnie przez półprofesjonalistów oraz w spawalnictwie przemysłowym. W sprzęcie tego rodzaju wykorzystuje się zjawisko wyładowania elektrycznego, czyli łuku generującego wysoką temperaturę w szczelinie między elementem metalowym, a spoiwem. Stąd urządzenia te nazywa się spawarkami elektrodowymi, a proces spawaniem łukowym.

Podział na spawarki transformatorowe i inwertorowe

Spawarki elektryczne można podzielić na modele transformatorowe i inwertorowe. Pierwsze są urządzeniami o nieskomplikowanej konstrukcji i prostej obsłudze. W procesie łączenia materiałów wykorzystują łuk elektryczny przepływający między metalem, a spoiwem. W urządzeniach tego rodzaju prąd wytwarzany jest przez transformator spawalniczy z rdzeniem wykonanym ze stali oraz uzwojeniem miedzianym lub aluminiowym. Spawarka transformatorowa wykorzystuje prąd o niskim napięciu i dużym natężeniu, co znacznie ogranicza jej cykl pracy – zazwyczaj nie przekracza on 30%. Chociaż jest to urządzenie łatwe w naprawie, to jednak dość duże i ciężkie, co czyni je sprzętem nieporęcznym. Obecnie spawarki transformatorowe odchodzą do przysłowiowego lamusa.

W spawarkach inwertorowych źródłem prądu nie jest transformator, a inwerter, czyli inaczej mówiąc falownik. To on zamienia pobierany z sieci prąd w prąd stały, podnosi jego częstotliwość do wymaganych parametrów, a następnie ponownie przekształca go w prąd zmienny. Urządzenie tego rodzaju może zatem być zasilane prądem jednofazowym. Spawarka inwertorowa jest znacznie bardziej zaawansowaną konstrukcją. Spawacz może bardzo precyzyjnie ustawić pożądaną wartość prądu spawania z dokładnością do 1 A, wytwarzany łuk osiąga lepszą stabilność, a wykonana spoina jest precyzyjna i dobrej jakości.

Spawarki inwertorowe dzielą się na dwie podkategorie w związku z zastosowaną w nich technologią:

  • MOSFET – z tranzystorami polowymi z izolowaną bramką; modele te są w ocenie niektórych użytkowników bardziej wrażliwe w przypadku różnych warunków pracy; technologia ta jest nieco tańsza, co wpływa także na ostateczną cenę samego urządzenia,
  • IGBT – z tranzystorami bipolarnymi oraz izolowaną bramką; technologia wykorzystująca pojedyncze tranzystory, co zapewnia stabilniejszą pracę i obniża awaryjność urządzenia.

Podział spawarek ze względu na metodę spawania

Podział urządzeń spawalniczych ze względu na wykorzystywaną metodę spawania jest najpowszechniejszą i zapewne najprostszą metodą klasyfikacji. Zgodnie z nią możemy wyróżnić spawarki MMA, MIG/MAG oraz TIG.

Spawarki MMA do spawania elektrodą otuloną

Spawanie metodą MMA wykorzystuje topliwą elektrodę otuloną, która w trakcie wykonywania spoiny uwalnia gaz osłonowy oraz żużel. Dzięki obecności gazu w otulinie metodę tę można wykorzystywać także w trudnych warunkach czy nawet na wolnym powietrzu, ponieważ nie jest potrzebne używanie nieporęcznych butli gazowych. Elektroda otulona jest montowana w spawarce MMA w uchwycie z zaciskiem znajdującym się na końcu przewodu spawalniczego.

Zajarzenie łuku w urządzeniu spawalniczym MMA następuje stykowo, to jest w momencie złączenia końcówki elektrody z metalem. Po jego ustabilizowaniu można przeprowadzić obróbkę ręczną poprzez przesuwanie elektrody wzdłuż linii spawania. W zależności od rodzaju spawanych materiałów czy też warunków, w jakich będą przeprowadzane prace spawarki MMA współpracują z elektrodami różnego typu, na przykład:

  • rutylowymi – najbardziej uniwersalnymi, zapewniającymi gładką spoinę oraz łatwy do usunięcia żużel,
  • zasadowymi – lub też niskowodorowymi, które świetnie sprawdzą się przy obróbce elementów o dużej sztywności, jednak elektrody takie muszą być idealnie wysuszone przed użyciem,
  • celulozowymi – służącymi do łączenia materiałów w dowolnej pozycji; te elektrody gwarantują dużą głębokość wtopienia przy ograniczonej odporności spoiny.

Migomaty – spawarki MIG/MAG

Spawarki stosowane w metodzie MIG/MAG są popularnie nazywane migomatami lub półautomatami spawalniczymi. To urządzenia o dużej wydajności i możliwości wszechstronnego wykorzystania. Spawarki MIG/MAG wykorzystują jako elektrodę topliwą drut spawalniczy, który podawany jest automatycznie z podajnika wewnętrznego lub zewnętrznego.

Metoda MIG/MAG polega na spawaniu z użyciem gazu osłonowego obojętnego lub aktywnego chemicznie, dobieranego zgodnie z rodzajem materiału, który ma być poddawany obróbce spawalniczej. Stąd też metodę tę rozdziela się na:

  • MIG – korzystającą z gazów obojętnych chemicznie, takich jak argon; metoda stosowana w przypadku aluminium czy miedzi oraz ich stopów,
  • MAG – do której stosować należy gazy aktywne chemicznie, najczęściej dwutlenek węgla lub jego mieszaniny; doskonała w przypadku spawania konstrukcyjnej stali niestopowej oraz stali nisko i wysokostopowych.

Gaz ma za zadanie osłaniać powstające jeziorko spawalnicze przed działaniem szkodliwych czynników zewnętrznych.

Ogromny wybór urządzeń MIG/MAG, różniących się od siebie parametrami technicznymi czy dodatkowymi funkcjami pozwala wybrać odpowiedni model zarówno do użytku domowo-warsztatowego, jak i w pełni przemysłowego. W przypadku wykorzystania profesjonalnego na uwagę zasługują z pewnością migomaty wyposażone w takie udogodnienia, jak tryb spawania synergicznego czy prądem pulsacyjnym.

Precyzyjne spawarki TIG

Spawanie metodą TIG pozwala uzyskać niezwykle precyzyjne rezultaty, ale też wymaga od spawacza pewnej wiedzy oraz umiejętności. Z tego względu spawarki TIG są najczęściej stosowane przez profesjonalne serwisy i warsztaty, chociaż nic nie stoi na przeszkodzie, by znalazły użytek także w bardziej amatorskich rękach.

W odróżnieniu od metod MIG/MAG czy MMA urządzenia TIG wykorzystują elektrody nietopliwe, wykonane z wolframu. Ich zadaniem jest rozgrzanie powierzchni spawanych elementów, które tworzą płynne jeziorko spawalnicze. Po jego pełnym zastygnięciu uzyskuje się gładką i mocną spoinę. W metodzie TIG konieczne jest wykorzystanie gazu osłonowego.

Spawarki TIG mogą być zasilane prądem stałym (DC) i wówczas świetnie sprawdzają się przy obrabianiu stali nierdzewnej. Modele AC/DC, działające na prąd przemienny lepiej poradzą sobie ze spawaniem aluminium.

Czy spawarka do plastiku to nadal spawarka?

Osobną kategorię urządzeń stanowią spawarki do plastiku, a dokładniej rzecz ujmując zgrzewarki do łączenia tworzyw sztucznych, których działanie może przypominać właśnie spawanie metali. Tak naprawdę jednak bliżej im do tradycyjnych lutownic.

Spawanie materiałów termoplastycznych polega na rozgrzaniu ich powierzchni aż do momentu nadtopienia. Połączone krawędzie zespalają się ze sobą, a powstała w ten sposób spoina zostaje dodatkowo wzmocniona spoiwem dostępnym w różnych kolorach i kształtach.

Spawarka do plastiku to świetne narzędzie elektryczne służące do wykonywania drobnych napraw domowego sprzętu, w tym mebli ogrodowych czy zabawek. W przemyśle urządzenie to stosowane jest na przykład do spawania plastikowych części samochodowych, takich jak zderzaki.