Pajzsra magyar! – avagy az inverterek dicsérete (Első felvonás – hegesztőgépekről kezdőknek)

Lehet, hogy kellene egy hegesztőgép otthonra.. rogyadozik a kerítés vasoszlopa, csálé a kapu, az asszony új pergolát kér a rózsáinak.. és persze nincs szakember, aki elvégezné a munkákat. Próbáljuk meg önállóan.. de mit vegyek? Trafó legyen, vagy inverter? Olcsót, drágát, márkásat, kínait? Megannyi kérdés, a válaszok pedig: ahány, annyiféle….

Ezen írás létrejöttét nagyban motiválta, hogy az egyik közismert áruházlánc időszakos kínálatában ismét megjelent egy hegesztőtrafó, mely látszólag nem drága, húszezer forintba kerül, és a forgalmazó a garancia terén közismerten korrekt. Nagy kár, hogy ez a készülék is tipikusan az a kategória, ami Nyugat-Európában már közel egy évtizede eladhatatlan, a felkészületlen és árérzékeny magyar vásárlóra azonba jó eséllyel rásózható. Tájékozatlanságuk miatt valamilyen szinten a fogyasztók is hibásak – gyakran nem néznek utána az elérhető kínálatnak, hozzáértés hiányában rosszul döntenek, stb.. Holott ma már 20000 forintért az említett hagyományos trafónál sokkal praktikusabb, és nagyságrendekkel jobban kezelhető inverteres hegesztőgép is kapható! (természetesen újonnan, számlával!)

Különféle internetes fórumokon felettébb gyakori viták forrása ez a problémakör, a témához teljesen dilettánsok hozzászólásai többnyire alantas személyeskedésbe torkollnak, a józanabb hangvételű szakemberek érveit az erőszakosan tudálékoskodók gyakran túlkiabálják.

Előrebocsátom, műszaki követelmények és “józan ész” szempontjából is az inverteres gépeket fogom ajánlani. Ez a jó, ez a korszerű, ezzel tud szépen dolgozni a kezdő és a haladó egyaránt. Ezzel lehet sikerélményt szereznie még a laikus barkácsolónak is. Joggal elvárhatja viszont a Tisztelt Olvasó, hogy ezt az álláspontot szakmai (de nagyjából közérthető!) érvekkel is támasszam alá. Ígérem, hogy meglesz.. aki pedig ezek után is a Trabantot választja az Opel helyett, az ne engem szidjon a saját mazochizmusa miatt!

Sokan már-már rögeszmésen ragaszkodnak a hagyományokhoz – főleg az idősebb korosztály – , ami azért jelent negatívumot, mert a túlhaladott dogmáknál és az egykori szocialista hiánygazdaság okozta kényszerűségeknél megrekedés teljesen téves álláspontokat képes bebetonozni. És ezzel a magatartással, az értelmetlen rugalmatlansággal az illető voltaképpen saját magát károsítja meg! Szakmailag és anyagilag egyaránt..

Ezen írás szerzője több mint húsz éve rendelkezik különféle hegesztőgépekkel, (utóbbi években ipari CO2-inverterrel, és lánghegesztő apparáttal is dolgozik) azokat rendszeresen használja is. Az így megszerzett gyakorlat, és a már meglevő elektrotechnikai jártasság lehetővé teszik, hogy – az értelmetlen vitákat és féligazságokat kiküszöbölve – a témában érintett kezdők számára valóban szabatos és használható ismeretekkel szolgálhassak.

Mivel ez a cikk alapvetően nem a szakembereket célozza meg, ezért – érthetően – kizárólag a magánháznál is használható bevontelektródás kézi ívhegesztés (MMA-technika) témájával foglalkozunk. Otthoni használatra a MIG/MAG (CO2), AWI, és a lánghegesztés jellemzően nem megoldható, veszélyes, vagy speciális szaktudást igényel. Maradjunk tehát a “pálcás hegesztés” rejtelmeinél, a kereskedelemben is az ehhez szükséges készülékek és anyagok amik bárki által könnyen beszerezhetők!

Mindjárt az elején beszéljük is meg, hogy a közismert egyfázisú 230V-os, vagy háromfázisú 400V-os (“ipari áram”) közvetlenül nem alkalmas semmiféle hegesztésre. Az áramütésveszély, és a házilag értelmes módon nem kontrollálható energiájuk miatt a hegesztéshez – mily meglepő, ugye? – valamilyen HEGESZTŐGÉP kell.

Ami lehet:

  • Hegesztődinamó. Régen az iparban használták, általában többmázsás nagy nehéz dögök. Belsőégésű motor, vagy hálózati villanymotor forgat egy speciális kivitelű dinamót, amely a hegesztéshez legideálisabb 50-100V feszültségű, 50-500A erősségű hegesztőáramot – amely egyenáram – szolgáltatja. (konstrukciófüggő, sokféle kivitel létezett) Ezekkel csodálatosan lehetett hegeszteni, de ma már csak technikatörténeti érdekességük van, rossz hatásfokuk és számottevő karbantartási igényük miatt már nem használatosak. Nem foglalkozunk velük a továbbiakban.
  • Hegesztőtranszformátor. Rengeteg féle kivitelben készült és – sajnos! – készül még ma is. Egyszerű, megbízható, viszonylag olcsó. Számtalan hátránya van, ma már elavult technológia. Váltóáramot szolgáltat a kimenetén.
  • Hegesztő egyenirányító. Hegesztőtrafó+ valamilyen félvezetős egyenirányító kombinációja. Egyenáramot szolgáltat, használhatósága a dinamó és a közönséges trafó között van. Régebben az iparban kiterjedten használták, ma is elő-előfordul, elavult, megbízható. Mi nem foglalkozunk ezekkel sem a továbbiakban, mert házi használatra (barkácsolásra) nem való, nemigen kapható még használtan sem.
  • Hegesztő inverter. Az újabb kori félvezetőfejlesztések eredménye az a tényszerű csoda, hogy egy női ridikül méretű dobozka ugyanazt tudja – vagy még többet is! – mint régebben egy 80 kilós, kerekeken guruló vasláda. Az inverterek elektronikus módszerekkel alakítják át a hálózati feszültséget a hegesztéshez szükséges 60-80V-os 20-200A-es egyenárammá, igen könnyen szabályozhatók, és – tisztességes konstrukció valamint tisztességes bánásmód mellett – a megbízhatóságuk is korrekt.

A továbbiakban tehát kizárólag a hegesztőtrafók és hegesztő inverterek ismertetésével foglalkoznunk, és ezek közül is csak a szokványos háztartási 220-230V egyfázisú feszültségre készült konstrukciókkal.

A bevoltelektródás (MMA) kézi ívhegesztés villamos követelményei.

Olyan energiaforrásra van szükség, amely áramgenerátoros jellegű, úgy is mondják: “eső jelleggörbével rendelkezik”. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy az ideális hegesztőgép – ha például 100 amper hegesztőáramot állítunk be rajta – akkor azt a száz ampert mindenáron igyekszik átjuttatni az íven, és ezt az áramerősséget az ívhossztól (ívfeszültségtől) függetlenül tartja, amennyire csak lehetséges.
Általában 70V üresjárási feszültség az ideális a könnyű ívgyújtáshoz, aztán ha már “ég az ív”, akkor ez nyugodtan leeshet 10-15-20 voltra is, csak a száz ampert kell tartania gépnek.
Szemléletesebben: ha sorba kötünk 6 darab közönséges gépkocsi-akkumulátort, azoknak így együtt üresjárási feszültsége: 72V. ELVILEG ezzel is lehet hegeszteni, de csak nehézkesen, mert az akkumulátorok nem az átfolyó áramerősséget akarják tartani elsősorban, hanem a kapocsfeszültségüket. Az pedig ugye 12V / darab, összesen 72V.

Tehát példának okáért akkumulátorokról nem lehet jól hegeszteni – pedig egyenáram! – , ezért kell a kifejezetten erre a célra tervezett hegesztőgép!

A közönséges, megszokott energiaátviteli transzformátorok sem alkalmasak hegesztéshez. Ha eltekintünk attól, hogy szabályozásuk értelmes módon nem megoldható, a probléma ugyanaz velük, mint az akkumulátoros próbálkozással. Mindenáron tartani akarják a névleges szekunder kapocsfeszültségüket – szó szerint minden áron! – , akár a leégésük, teljes tönkremenetelük árán is.
Hegesztésnél gyakran előfordul a munkadarab és az elektróda közötti rövidzárlat. Ez a jelenség természetes ugyan, de a közönséges trafók, vagy az akkutelepek ezt sem tolerálják.

Más megoldást kell hát találni!

Olyan trafót kell tervezni, amely egyfelől:

  • tűri a rendszeres szekunderköri rövidzárlatot,
  • valamilyen módon szabályozható a szekunder tekercsen – ezáltal a hegesztőíven – átfolyó áramerősség, és ezt a beállítást képes is jól-rosszul tartani,
  • és persze életvédelmi szempontból is tökéletesen megfelelő!

VAGY:

  • a mai korszerű félvezetőtechnika segítségével tervezünk egy nagyteljesítményű elektronikus tápegységet, melynek elektromos tulajdonságait már a tervezés során a hegesztés jellegének megfelelően alakítjuk. Ezt a készüléket nevezzük hegesztőinverternek.

Miután ezt a néhány alapvető tudnivalót tisztáztuk, ismerkedjünk össze a konkrét készülékkategóriákkal – a leginkább jellemző konstrukciókat fogom most bemutatni!

Klasszikus hegesztőtranszformátorok:

  • Amit még a nagyfater tákolt össze a téeszben, vagy az elektrikus telekszomszéddal összetrógerolták egyikük sufnijában. Ezek a trafók végletesek: Vagy trafóhoz képest nagyon is jól lehet velük dolgozni, vagy eszméletlenül kínlódás velük a munka.
    Közös jellemzőjük: többnyire életveszélyesek, általában semmilyen biztonságtechnikai előírásnak sem felelnek meg, rengeteg halálos balesetet is okoztak főleg a hetvenes-nyolcvanas években.
    A kimeneti szekunder feszültség gyakran jelentősen meghaladja az engedélyezett 42V-ot – ez megkönnyíti az ívfogást, cserébe sokkal nagyobb az áramütésveszély.
    A primer és szekunder tekercsek közötti szigetelés gyakran el van öregedve, megbízhatatlan, vagy eredetileg is alulméretezett volt.
    Szabályozásuk, az “amperbeállítás” általában macerás, nehézkes.
  • A barkácsmultiknál, és egyéb multicégeknél kapható olcsó kis barkács-trafók. Az életvédelmi előírásoknak tökéletesen megfelelnek, csak éppen dolgozni nem lehet velük. Olcsó húsnak híg a leve – létező legrosszabb választás egy ilyet megvenni, a nehézkes ívgyújtás, a többnyire alumíniumhuzalos tekercselés, és az alulméretezett trafóvasmag miatt.
    Használatkor az elektróda gyakran letapad, a trafó zörög-zúg, aztán ha sikerül is ívet fogni, a varrat silány lesz és csúnya.
    Túlmelegedés. A csekély bekapcsolási időre tervezés következménye. Két centi varrat, utána “cigiszünet”, megint pár centi varrat, cigiszünet.. Szerintem úgy nem lehet normálisan dolgozni, ha a trafó kb. varratonként túlmelegszik, és a hőbiztosíték folyton ki-be kapcsolgatja!
  • A normális, kulturált cégek, mint pl. az egykori HETRA termékei. Ezek a trafók a biztonsági előírásoknak tökéletesen megfelelnek, ami rájuk van írva azt tudják is.
    Ezzel is nehézkes a munka, a 42V-ban maximált szekunderfeszültség miatt az ívhúzás ügyességet igényel. Mindamellett aki ügyes, normális varratot készíthet ezekkel is. Persze, csak rutilos elektródával..

Inverterek:

  • Barkácsáruházas vagy “valami multiban vett” olcsóbb eszközök. Messze nem tökéletesek, mégis el lehet velük kezdeni a hegesztéssel való – sikeres – ismerkedést, ami a legtöbb trafóról nem mondható el. Tartósság, megbízhatóság terén széles a paletta – vannak meglepően jól, és kevésbé sikerült modellek egyaránt.
  • Orosz nevű – igazából kínai modulokból a volt Szovjetunió területén összeszerelt – , általában félhivatalos importból jött gépek. Jellemzően jól dolgoznak, megbízhatóság eléggé vegyes képet mutat, a rájuk írt teljesítményadatok gyakran eltúlzottak. Általában az a panasz, hogy pl. a 250 amperesnek hirdetett gép valójában csak 120-150A-t tud. A vételárukhoz, és praktikusságukhoz képest, szerintem ezt az egyébként nem túl szimpatikus csalást igazán elnézhetjük a gyártónak..
  • Márkás, ismert nevű gyártók inverterei. A magasabb árért cserébe van szervizháttér, általában kiváló megbízhatóság, és a terméken feltüntetett teljesítményadatok is valóságosak.
    Hegesztéstechnikailag ezek az átlagpolgár számára elérhető legjobbak – kiváló automatikák és szabályozások beépítve, különféle extra képességek, nagyon jó ívtartás és ívgyújtás, stb..

Foglaljuk hát nagy vonalakban össze, amit eddig megismertünk!

Klasszikus trafók előnyei:

  • Megbízhatóság. Különösebben nem érzékenyek porra, párára, esőre (persze ha beázik, életveszélyessé válik!). Nem kényesek a primitív gazda durvaságára, szakszerűtlen bánásmódra.
  • Javíthatóság. Ha mégis bedöglik, általában könnyen javítható akár egy átlagos villanyszerelő által is.
  • Néha nagyon olcsón beszerezhető (használtan) egy-egy jobb minőségű modell is.

Klasszikus trafók hátrányai:

  • Rossz hegesztési tulajdonságok. Mivel a trafó váltakozó áramot szolgáltat, ezért az ív minden nullátmenetkor kialszik, majd újragyullad. Ezt konkrétan nem vesszük észre, olyan gyorsan történik, csakhogy a hegesztő ha kissé ügyetlen, a kialudt ív nehezen gyújtható újra.
  • Nagy súly. Tisztességes hegesztőtrafó 30-100 kg önsúlyú is lehet. Ha például magasban kell hegeszteni, a trafó felvitele kínlódás, a munkakábel toldozgatása meg értelmetlen, és teljesítményveszteséget okoz.
  • Műszaki problémák. A házilag összetákolt trafók az élet és vagyonbiztonsági előírásoknak nem felelnek meg, a barkácsmultik által kínált hobbigépek pedig általában rendeltetésszerű használatra – és folyamatos munkavégzésre! – alkalmatlanok.
  • Ívgyújtás nehézségei. Nem elég hogy váltóáram, még ráadásul hivatalosan 42V-nál nagyobb feszültségű nem is jöhet ki a trafóból. A jó munkához kb. a duplája kellene, de ez már konkrétan életveszélyes, meg az “eső jelleggörbe” miatti veszteségek is vállalhatatlanok.
  • Csak rutilos elektródával dolgozhatunk, meg még 1-2 speciális – váltóáramra tervezett – elektródakülönlegességgel. (bázikust, stb.. meg se próbáljuk leolvasztani, kár a gőzért… akarom mondani a villanyért!)
  • Rossz hatásfok, és magas üresjárási veszteségek. Hiába, ez szórótranszformátor.. ne várjunk csodát. 40% hatásfokot, 0.5 cos FI-t már örvendezve megtapsoljuk.. (összehasonlításképpen: inverterek hatásfoka 75-85%, cos FI 0.92-0.97 körül. Az adatok önmagukért beszélnek.)
  • Betáplálás minőségére kényesség. Rossz állapotú elektromos hálózatról, hosszú hosszabbítóról nemigen lehet trafóval hegeszteni, itt nem részletezendő – laikus számára érthetetlen – veszteségek és egyéb problémák miatt.
  • Kényes, precíz varratok jellemzően egyenárammal készíthetők, márpedig a trafó váltakozó áramot szolgáltat. Ehhez nincs mit hozzátenni..
  • Kezdőnek kínlódás a folyton letapadó elektróda, a nehézkes ívgyújtás és tartás, a csúnya és hibás varratok elveszik a kezdők lelkesedését, méghozzá igen hamar. Egyszerűen NEM IGAZ, hogy bármiféle kreativitást igénylő tevékenységet csakis és kizárólag elavult, vagy köztudottan szemét minőségű eszközön lehet/kell megtanulni, ezt csak a mások szerencsétlenkedésén remekül szórakozó lelki betegek állítják! (erre nem kifogás az, hogy “bezzeg a hatvanas években ennél csak rosszabb berendezéseink voltak, mégis megtanultunk hegeszteni!” Na ja, mert nem volt más, normális eszköz. Ma már van – igenis tessék lépést tartani a fejlődéssel, és nem pedig fetisizálni a már újkorukban is keservesen rossz termékeket, és a velük szerzett nem túl pozitív élményeket!)

Inverterek előnyei:

  • Minimális súly. Bármennyire is hihetetlen, az a kis ridikül méretű ötkilós izé IGENIS KÉPES 100-180 ampert leadni, méghozzá akár folyamatosan is! Ez nem hit kérdése, ez: tény.
    Mivel kicsi, könnyű, az invertert gyakran a vállunkra kapjuk, és így mászunk fel hegeszteni létrára, állványra, tévétoronyra, meg úgy kb. bárhová…
  • Egyenárammal hegeszt. Nyugodt ív, szép és jó varratok lehetősége, bármilyen elektróda használható. Bázikus, rutilos, cellulóz, stb.. ami éppen van, vagy amilyenre szükség van az adott hegesztési feladathoz.
  • Könnyű ívgyújtás. Egyenáramnál a szabvány miatt engedélyezett a 65-70V-os üresjárási feszültség, ezzel már jól lehet ívet fogni, meg az egyenáram amúgyis könnyebben átível. A már megfogott ív akkor is stabil, ha a (kezdő) hegesztő kissé ügyetlenkedik. Következménye: sikerélmény!
  • Elhanyagolt, nyomorúságos villanyhálózat, végtelen hosszabbító, alig terhelhető villanyóra van a helyszínen? Inverterrel sanszos, hogy még így is hegeszthetünk – legfeljebb vissza kell venni az ampert a gépen.
  • Könnyű szabályozhatóság. Egy kis potmétert tekerünk, és mondjuk egy kisebb gépen 20A – 120A között bárhová állítjuk, az úgy is van. Gyakran elektronikus visszajelzést is kapunk az aktuális hegesztési feszültség és áramértékekről, különféle kijelzőkön. A beállítás egy pillanat alatt megvan – nem kell percekig tekerészni azt a nyomorult söntcsavart mint a trafókon, aztán vagy jó lesz az új beállítás vagy nem.. és ha nem, akkor tekerészhetünk megint..
  • Kiváló hatásfok és remek cos FI. Ezek fontosak a minél alacsonyabb villanyszámla végett is, no meg hogy egyszerű háztartási konnektor használatával is “nagy erővel” hegeszthetünk. A sok veszteség helyett – melegedés, átmágnesezési veszteség, stb.. – valódi energiát kapunk a készülékből.
  • Kifogástalan életvédelem. Különféle itt nem részletezendő konstrukciós okok miatt nagyon mimimális az áramütésveszély az invertereknél.
  • Jól bevált, bejáratott, megbízható technológia.

Inverterek hátrányai:

  • A legfontosabb, hogy a durva bánásmódot nem jól viselik. Árt az inverternek a belekerülő por, főleg a flexpor. Eső, pára könnyen tönkreteheti. Tartsuk szárazon az invertert, rendszeresen tisztítsuk sűrített levegővel, vagy adjuk be szakemberhez tisztításra ha szükséges!
  • Házilag nem javítható, javításukhoz képzett szakember szükséges.
  • Ha tönkrevágtuk a gépet, javítása akár nagyon költséges is lehet!

Összegezve a fentieket, álláspontom a következő:

Aki szeret hegeszteni, vagy szeretne megtanulni hegeszteni – mindenképpen invertert vásároljon! Trafót venni újonnan pénzkidobás, és egy végletesen elavult technikához való – indokolatlan – lekötöttség.
Használt trafó beszerzését sem ajánlom, pláne kezdőknek!

Inverterből – hosszabb távra – legjobb döntés lehet egy márkás, legfeljebb 120-160 amperes modell beszerzése. Az egyszerűbbek (nincs kijelző, stb..) is nagyon jól használhatók a gyakorlatban, ne a legbonyolultabb gépet szerezzük be!

A megvásárolt termék dobozában gyakran van “ajándék” pajzs, drótkefe, meg salakoló kalapács. Ezek általában silány minőségűek, ezért szerezzünk be teljes arcot jól takaró egykezes pajzsot (minél nagyobb üvegfelülettel), vagy jó minőségű automata fejpajzsot!

Drótkefét tartsunk kéznél többféle méretűt, salakoló kalapácsot legjobb csináltatni profi hegesztővel, lakatossal! (ők pontosan tudják, milyen kivitelű ami tényleg jó!) Néha vásárolni is lehet készen megfelelőt – utána kell járni.

Elektródák: Szerezzünk be 2.0, 2.5 mm-es rutilos, és 2.5-ös bázikus “pálcákat”. Ezekkel otthoni munkavégzés során minden megoldható!

Gyakorolni először rutilossal kell. Ha már jól megy a szép és mechanikailag is korrekt hernyóvarrat készítése, próbáljuk ki a bázikus elektródát is! (ehhez polaritást kell cserélni a hegesztőkábeleken – amúgy a bázikus pálcával a pozitív pólusról hegesztünk, minden mással pedig a negatívról!)

Ó, majd’ elfelejtettem. Egy pár jó hegesztőkesztyű (csuklón túlérő bőrkesztyű) mindenképpen kell majd. Nem árt egy bőrkötény, minél hosszabb, és valami bőrbakancs. A forró fémfelületek, meg az ívből kifröcskölő részecskék ellen védekezni kell, méghozzá hatásosan!

Balesetmentesen ügyködjünk! Ne legyen áramütés, ne gyújtsunk ki semmit hegesztés közben vagy utána, forró tárgyakat ne hagyjunk felügyelet nélkül! Majd ha kihűl, távozhatunk!

Ha mégis sikerül megégni, az égésre ne kenegessünk semmiféle háziszert, vagy bármi más trutyit. A kenegetősdi nem használ, régi babonás tévhit, és veszélyes is lehet. A megoldás: Minél hidegebb tiszta vizet folyatni az égésre. Akár több percen keresztül! Súlyosabb sérülés esetén orvoshoz KELL fordulni, gondolom ennek miértjét nem kell konkrétabban megindokolnom!

A salak leverésénél is ügyeljünk a biztonságra! (forró, és szeret berepülni szembe, cipőbe, nyak mögé, stb.., nem kellemes élmény!)

Remélem, hogy a téma iránt érdeklődőknek tudtam valamelyest segíteni. A hegesztőinverter beszerzéséhez sok sikert, a használatához eredményes és balesetmentes munkát kívánok!

Horváth Péter

A hozzászólások le vannak tiltva.