Användning

Svetsning är en vanlig process för att förena metaller och används inom en stor mängd tillämpningar. En svetsningsströmförsörjare är en enhet som tillhandahåller och reglerar en elström för att utföra bågsvidsning. En lågkostnads, nybörjar-nivå svetsmaskin är den så kallade ”buzz box”-svetsaren, som visas nedan. Den är en enkel strömförstärkare med en mätbar induktor eller strömbaserad kontrollkrets. Strömförstärkarens två terminaler ansluts till bask metal och stavardelektroden. När stavardelektroden träffar bask metalen orsakar kortslutning en högre ström vilket tändner en båge som smelter stavardelektroden och fyller på bask metalens lucka. Eftersom ”buzz box”-svetsarna har begränsad kontroll beror svetskvaliteten i stort sett på operatören. Tung vikt och buller är andra nackdelar hos dessa svetsare. Med tillgängliga kraftsemikonduktorspinnar utvecklades mer avancerade inverterarsvetsare. Genom att använda högfrekvensspinnetechnik och slutna kontrollslingor blev svetsarna mycket lättare och enklare att använda. Blockdiagrammet för en lågkrafts inverterarsvetsare visas nedan.

Ljuskanten och arbetsstycket kan anslutas till svetsarnas utgångar på två olika sätt. När Ljuskanten ansluts till DC-negativa utgången kallas det ”rakt” svetsning (elektronflöde går ut från ljuskanten), omvänt kallas det ”omvänd” svetsning. Av vilka ”omvänd” svetsning används mycket mer idag. Den ger en bra pärlprofil, djup penetrering och överlag bättre svets egenskaper (böjning, hållbarhet, porositet etc.) för broar, skepp, byggnaders metallkonstruktioner. Därefter rör och rotgångar på rör. Generellt sett utförs svetsning på högre styrka och låglegat stål exklusivt med DC ”omvänd” svetsning. DC ”rakt” svetsning används på tunn plåt i ett försök att förhindra att materialet bränns igenom eller på platser där metallen inte skulle utsättas för extrem temperaturförändringar eller farlig vattenexponering. Konstanta DC-utgångssvetsare används vanligtvis, men för Aluminium krävs det att polariteten avväxlas på visst frekvens och mönster (AC-svetsning). Detta beror på att aluminium har två grundläggande lager, basaluminium och aluminioxyd. Oxyden bildas när metallen utsätts för luft och har en mycket högre smältpunkt på ungefär 3600 grader F. Till exempel smälter basaluminium vid 1200 grader F. Aluminioxyden måste rensas bort innan basmetallen börjar smälta. Om detta inte utförs kan basmetallen inte foga korrekt. På tunna plåtar kommer basmetallen att överhettas och liquefy innan bågen kan tränga igenom oxiden. Det är där AC:s rensningsfunktioner kommer in.

Genom att kontrollera DC-utgångspolariteten och varaktigheten kan högkvalitativa svetsningsresultat uppnås. Följande är ett WAVE BALANCE-exempel som används för aluminiumssvetsning i AC HF TIG- eller AC LIFT TIG-läge.

AC TIG Vågbalans

För att kunna utge positiv DC, negativ DC och AC-utgångar måste inversorsvetsarna lägga till en polaritetsväxlingscirkvit vid utgångarna. Nedan följer ett universellt högprestationscirkeldiagram för svetsare och strömkontrollprofil.

SiC-baserat universellt inversorsvetsarkretsdiagram

Inversorsvetsarströmkontrollprofil