Обзор различных видов сварочных тpaкторов и кареток и их конструкций.

Сварочная каретка (или же сварочный тpaктор) – это особый вид самодвижущегося оборудования, которое применяется для непрерывного и точного движения сварочной горелки (или нескольких) по необходимой траектории в процессе наложения сварочного шва. Небольшие размеры данного механизма позволяют применять его в самых труднодоступных положениях. Этот вид механизированного устройства способен сваривать швы увеличенной длины, при этом исключая фактор человеческой ошибки и сохраняя высокую степень качества выполняемой работы.

Содержание

• 1 Основные конструктивные сведения
  • 1.1 Существующая классификация
  • 1.2 Сварочный тpaктор с ПУ для любых положений
• 2 Подробные функциональные преимущества применения сварочных тpaкторов
• 3 Существующие недостатки
• 4 Проблемы грамотного выбора
• 5 Рейтинг лучших сварочных тpaкторов и кареток на 2023 год
  • 5.1 Бюджетный ценовой сегмент
    • 5.1.1 2-ое место: «EvoSAW 1250-II»
    • 5.1.2 1-ое место: «АДФ-1000»
  • 5.2 Средний ценовой сегмент
    • 5.2.1 2-ое место: «Promotech LIZARD»
    • 5.2.2 1-ое место: «Riland-Aurora PRO MZ 1250»
  • 5.3 Премиум-класс
    • 5.3.1 2-ое место: «Сварог MZ1000»
    • 5.3.2 1-ое место: «ESAB A2 Multitrac»
• 6 Вместо эпилога

Основные конструктивные сведения

Посредством сварочной каретки производится электродуговая сварка. Как и любой автомат, она работает по определенной программе, имеет особые колесики, с помощью которых происходит перемещение. Главной особенностью этого аппарата можно назвать его самоходность – передвижение осуществляется по рельсам (проложенным по оси шва) самостоятельно либо вектор движения определяется человеком. Каретки вполне компактны, и их очень просто трaнcпортировать между смежными помещениями по причине того, что рельсы для передвижения имеют малый вес, а переносить их можно вместе с аппаратом. Основным рабочим элементом является сварочная головка, через которую подается сжиженный газ. Также огромную роль играют расходная проволока и защитный флюс. В целом, конструкция аппарата представляет из себя подобие тележки с пультом управления, на которой расположен непосредственно тpaктор и дополнительные механизмы. Большинство деталей могут быть как встроены в механизм, так и вынесены за пределы его конструкции. Сами по себе описываемые аппараты чаще всего используются на промышленных предприятиях и в мастерских среднего уровня. Они могут использоваться как отдельно, так и быть частью большого конвейера. Объем возможного функционала будет прямо влиять на цену каретки (например, более дорогие модели имеют возможность автоматического контроля за правильностью геометрии налагаемого шва либо могут самостоятельно регулировать количество выдаваемого защитного флюса).

Существующая классификация

На сегодняшний день разработано несколько видов рассматриваемого оборудования, которые возможно сгруппировать по некоторым критериям. Если говорить о количестве двигателей, которые установлены в сварочной каретке/тpaкторе, то они могут подразделяться на:

• Одномоторные – все передвижение осуществляется с помощью единственного двигателя (они имеют более простые технические хаpaктеристики, однако, обладают малым весом) ;
• Двухмоторные – передвижение каретки контролируется двумя двигателями по разным осям (подобное устройство более массивно, но имеет более высокую степень надежности , а его параметры возможно регулировать на более тонком уровне).

Классификация по способам используемой защиты может происходить по следующим типам:

• «Открытая дуговая сварка»  — при данном способе какая-либо защита вообще не применяется, поэтому, шов может подвергаться различным негативным воздействиям, однако, сам производственный процесс становится более дешевым;
• «С газовой защитой» — при данном способе, с помощью создания защитной среды из активных/инертных газов, не допускается попадание на шов кислорода и он не подвергается иным негативным воздействиям;
• «Под флюсом» — в этом методе применяется дополнительный флюс, который повышает качество шва на свариваемом металле и одновременно ограждает производство от негативных воздействий;
• «Применение неплавящегося электрода» — присадочный материал в процессе сварки попросту не используется.

Классификация по способу поддерживаемых одновременно сварочных дуг:

• Однодуговой – ведет одну дугу, приспособлен для большинства традиционных операций, является самым простейшим способом и применяется в одномоторных каретках;
• Двухдуговой – способен вести параллельно пару дуг, при этом сварка происходит одновременно, что существенно ускоряет большинство сложных операций, например, при серийном производстве;
• Трехдуговой – способен ввести три дуги сразу и предназначается для профессиональных сварочных работ высокой сложности (может использоваться только в двухмоторных системах).

Сварочный тpaктор с ПУ для любых положений

Данный тип тpaктора движется по стальным/алюминиевым гибким рельсам, которые закреплены на обpaбатываемой конструкции магнитными фиксаторами. Гибкость рельс позволяет повторить контуры сварного объекта, при этом шов будет наложен строго по заданному шаблону. Этот метод автоматизации крайне продуктивен при создании непрерывных и длинных швов. Также, одним из самых важных свойств подобного типа тpaкторов является их инновационная функция контроля, благодаря которой, скорость каретки поддерживается вне зависимости от получаемой нагрузки (в пределах 45 килограмм). Данный факт означает, что тpaктор может во время работы подтянуть за собой подающие устройства сварочной проволоки, а также и кабели, требующиеся для функционирования устройства.

В целях повышения гибкости автоматизированного процесса разработаны несколько шаблонов программ. Существуют тpaкторы, которые работают по программе выполнения швов сварки по цепочке простых операций («Мгновенный пуск», «Стоп», «Старт сварочной дуги», «Сварка», «Остановка», «Повторение»). В итоге, цель использования шаблонов алгоритмов – повышение скорости и точности варки, что существенно ускоряет производственный процесс по сравнению с классической ручной сваркой. Таким образом ПУ (программное управление) – идеальный вариант для реализации масштабных проектов, где необходимо автоматизировать однотипные процессы.

Подробные функциональные преимущества применения сварочных тpaкторов

Использование самоходных сварочных тpaкторов для сварки полуавтоматической в защитных газах играет большую роль в сфере полной автоматизации сложных производственных процессов. Они качественно меняют условия, скорость и точность работы в сравнении с обычной ручной сваркой и среди их непосредственных преимуществ можно выделить:

1. Применение типового оборудования для сварки – в случае перманентного использования в промышленности  сварочных тpaкторов, более не возникает необходимости в докупке каких-либо других вариантов специальных устройств – большинство тpaкторов легко совместимы с традиционными полуавтоматами для сварки и большим диапазоном сварочных горелок.
2. Нет необходимости в финансовых затратах на дополнительное обучение операторов – само по себе оперирование сварочной кареткой интуитивно понятно, и ее можно использовать любому сварщику, знакомому с работой полуавтоматов. Единственное, что первоначальный инструктаж пройти все-таки придется, но он может занять от силы, максимум 2 дня. К тому же, кареточную сварку разрешено поручать даже тем специалистам, которую имеют более низкую квалификацию даже по отношению к ручному процессу. Это связано с тем, что основные сварочные параметры (скорость подачи проволоки, напряжение и ток) заранее устанавливаются более опытными специалистами непосредственно на управляющей панели, а скорость управления сваркой (скорость движения каретки) и наклон сварочной горелки по отношению к обpaбатываемой поверхности, также находятся вне контроля текущего оператора и определены загодя. Таким образом,  действующему оператору остается лишь поставить каретку в надлежащее положение над свариваемым объектом, подобрать необходимый сварочный режим и нажать кнопку «Запуск». После этого остается лишь визуального контролировать всю процедуру.
3. Повышение общего качества – при сварке с использованием тpaктора расстояние от угла наклона горелки (как поперек, так и по вдоль стыков) до среза горелочного сопла сварки, которое устанавливает величину дуги, будет перманентным и регулируется горелкой сварки, установленной в держателе. Скорость останется неизменяемой на всем расстоянии дуги по вдоль стыка. Контролю также подлежит и траектория перемещения дуги. Все это способствует подконтрольному проплавлению, созданию мелкочешуйчатой и однородной структуры шва, воспрепятствованию образования подрезов, повышению геометрического качества наносимого шва, созданию плавного перетекания к основному металлу наплавленного валика. При применении колебательного блока горелки, осуществляется улучшение сварного качества облицовочных и заполняющих валиков швов с многими проходами. Даже в случае ненадлежащей сборки стыка сварного, можно получить хорошее качество работы посредством того, что большинство кареток обладают роликами для упора, которые могут отслеживать стыковочную линию, одновременно корректируя путь движения сварочной горелки.
4. Увеличение интенсивности сварочного процесса – естественно, что любая автоматизация любого процесса дает возможность повысить интенсивность труда. Касательно затрагиваемой темы каретной сварки, то согласно статистике, интенсивность труда повысится на 40-45% от полного рабочего времени, что равняется экономии около трех или трех с половиной часов в смену, по сравнению с ручной сваркой.  В тех случаях, когда применяются дорогие и многофункциональные сварочные тpaкторы, то данный показатель может приблизиться к экономии  в пять или шесть часов рабочего времени за смену. В качестве простого примера можно привести следующую ситуацию: даже опытный сварщик с определенной долей усидчивости редко сможет наложить шов длиной более одного метра, при этом не поменяв своего положения. В любом случае, ему придется либо самому подвинуться вдоль производимого шва либо поменять положение обpaбатываемой детали. Естественно, осуществляя эти операции, сварщик вынужден погасить дугу. При возобновлении работы и до обязательной проварки перекрытия шва на 15-25 миллиметров, ему необходимо сначала зачистить окончание шва от пленок и брызг. Сварочный же тpaктор двигается без перерывов, одновременно сваривая шов по любой длине, поэтому менять свое положение (как сварщику), при этому прерывая операции, ему нет надобности. Таким образом, периодическое прерывание сварочных работ не происходит. Кроме того, значительную роль сыграет и отсутствие необходимости в периодическом отдыхе сварщика, ибо не нужно перманентно контролировать ход скорости сварки да и при этом поддерживать должный вылет электрода в целях получения более качественного шва. Отсюда видно, что оператору можно осуществлять наблюдение не только за своим маленьким участком дуги, но он способен и контролировать обстановку в общем, в том числе и смотреть за действиями других операторов, которые обpaбатывают этот же объект в целях своевременной координации своих действий с ними. То же можно сказать и про контроль за поведением самой конструкции в процессе работы. Большим плюсом может стать использование аппарата с двумя сварочными горелками, что дает возможность одновременно выполнять два шва  параллельно или выполнять два прохода по одному и тому же шву при разделении краев. В то же время, один оператор способен обслуживать несколько кареток сразу, что дополнительно повысит производительность в несколько раз.
5. Понижение процента в сфере деформационной сварки – контроль за тепловложениями позволяет снизить общий процент деформаций обработанной конструкции после завершения работы. Данное обстоятельство является прямым следствием того, что при обработке поддерживаются очень точные сварочные параметры – дуговое напряжение и сварочная скорость, чего нельзя достичь в рамках ручного производства. Помимо этого, постоянные гашения/возжигания дуги при движении сварщика по длине шва, а также необходимость выполнения процедуры закрытия шва – все это влияет на риск последующих деформаций. Стоит отметить, что наложение швов двумя каретками одновременно снизит риск возможных негативных последствий в два раза.
6. Экономия на расходных материалах сварки – данное обстоятельство возникает по причине осуществления более тонких настроек параметров сварки и их поддержания на протяжения всего выполнения работы. Как главный фактор, здесь можно выделить понижение потерь в объемах сварочной проволоки при разбрызгивании. Также сказывается отсутствие перерывов при проведении работ, при передвижении вдоль стыка сварщика, и, собственно, само возобновление работы (отсутствие необходимости в перекрытии швов знатно экономит сварочные материалы). Количество проходов может быть уменьшено за счет наличия возможности сварки с поперечными колебаниями. Кроме того, при равномерности и однородности всех операций понижается расход на защитный газ, что станет существенной статьей в плане экономии, когда для протекции применяются дорогостоящие газовые смеси на базе аргона.
7. Вспомогательные процессы потребуют меньших затрат – расходы на дополнительные операции, такие как: очистка околошовной зоны и зачистка шва, а также удаление шовного усиления, будут существенно сокращены по причине того, что гладкие и аккуратные швы будут получаться уже при первом проходе. Снижение уровня разбрызгивания также повлияет на расходы, связанные с шовной зачисткой.
8. Повышение экологического уровня производства – экологичность условий труда будет достигаться за счет того, что сварщик будет находиться на месте оператора, а не сидеть в непосредственной близи от дыма и нагрева, которые образуются при дуговой сварке.

В итоге, с применением тpaкторной сварки можно автоматизировать любое, даже малое, предприятие и вывести его в «плюс». Особенно это актуально для тех фирм, где штат специалистов имеет достаточный опыт по работе с полуавтоматической сваркой в защитных газах – тогда результат будет достигнут в наиболее короткие сроки и будет более ярко выражен. Ко всему прочему,  внедрение кареток/тpaкторов не потребует чрезвычайно больших инвестиций и довольно-таки быстро окупится (если только не планируется сверх масштабный и сложный проект) и есть время на монтаж:

• Некоторые модели кареток стоят даже меньше, чем их тpaкторные аналоги под флюсом;
• При том, что закупочные объемы расходных материалов (защитные газы и расходная проволока) останутся на прежнем уровне, однако, их затраты понизятся значительно;
• Не потребуется приобретать для прокалки флюса добавочного оборудования, а также переоснащать для этого специальное помещение;
• Отсутствует необходимость в кардинальной смене технологии выполняемых процессов (например, нет надобности внедрять новые типы кромочных разделок) ;
• Отсутствует необходимость обучать персонал новым сварочным методам, соответственно, в дополнительной сертификации и аттестации работников не будет нужды.

Существующие недостатки

К сожалению, при всех существенных положительных сторонах у рассматриваемых аппаратов имеются и существенные недостатки:

• До начала работы потребуется очень точно произвести всю настройку;
• Точная техника подвержена сложным поломкам, поэтому быстрый ремонт и возобновление работы являются крайне сомнительными;
• Имеются конкретные ограничения на максимальный/минимальный диаметр по закольцованным швам;
• Сама техника чаще всего обладает небольшой массой, но случайная чрезмерная нагрузка на нее способна быстро вывести ее из строя;
• Для эксплуатации требуются определенные навыки, что делает эту технику слабо доступной для малого бизнеса;
• Высокая цена.

Проблемы грамотного выбора

Для каждой сварочной задачи необходимо учитывать собственные специальные параметры, которые требуют тщательной сверки при осуществлении покупки каретки/тpaктора. Для задач небольших объемов, не предполагающих особой сложности и требующих лишь постоянного выполнения однотипных операций, вполне подойдут одномоторные станки без программного управления. Они легки в эксплуатации, не представляют особой сложности при возникновении ремонтных ситуаций. В случае, если требуется выполнение масштабного проекта, а тем более его выполнение в сжатые сроки, то лучше приобретать многодуговые и многомоторные образцы. То же будет касаться и реализации серийного производства.

ВАЖНО! При покупке главным критерием выбора должен стать показатель максимального и минимального тока, а также размер применяемых расходных проволок!

Рейтинг лучших сварочных тpaкторов и кареток на 2023 год

Бюджетный ценовой сегмент

2-ое место: «EvoSAW 1250-II»

Данный самодвижущийся аппарат приспособлен самостоятельно выполнять сварочные работы с использованием флюса; конструктивно делится на два блока (собственно автоматизированное устройство и блок питания инверторный). Хаpaктеризуется повышенной скоростью работы – в течение шестидесяти секунд легко выполнит шов с длинной от 10 до 15 сантиметров. Однако, на скорость выполнения задач будет влиять толщина обpaбатываемого металла. Помимо прочего, инвертор может использоваться как отдельное оборудование при выполнении подрезки на заданную глубину (воздушно-дуговая строжка) или же в качестве ручного сварочного аппарата. В комплектацию включена система защиты от коротких замыканий и перегрева. Страна-производитель – Россия, рекомендуемая розничная цена – 250 000 рублей.

EvoSAW 1250-II Достоинства:

• Наличие защиты;
• Возможность раздельного использования элементов;
• Качественная сборка.

Недостатки:

• Имеет ограничения по толщине свариваемого металла.

1-ое место: «АДФ-1000»

Данный образец от российского производителя может осуществлять многослойную и однослойную сварку с наплавкой расходной проволоки под флюсовой защитой. Однако, он потребует трехфазного подключения к электросети. Поставляемое в комплекте программное обеспечение решает вопрос с синхронизацией скорости передвижения и подачи электродной проволоки. Агрегат способен перемещаться как по заранее установленным рельсам, так и непосредственно по поверхности обpaбатываемого объекта. Доступно дистанционное управление, посредством которого также возможно подрегулировать сварочное напряжение. Рабочий элемент – головка — является подвижной, может устанавливаться под определенным углом к рабочей поверхности. Для удобства визуального контроля в конструкции предусмотрен лазерный целеуказатель. Швы могут накладываться как по кольцевой, так и по прямолинейной методике. Аппарат способен сваривать без разделки кромок или с ними (встык), соединять в «тавр» (под углом), и выполнять швы нахлестом. Рекомендованная цена – 260 000 рублей.

АДФ-1000 Достоинства:

• Доступно передвижение по поверхности рабочего объекта;
• Наличие лазерного маркера;
• Имеет дистанционное управление.

Недостатки:

• Требуется трехфазное подключение к сети.

Средний ценовой сегмент

2-ое место: «Promotech LIZARD»

Данный образец имеет стабильную скорость перемещения, которая сохраняется неизменной на протяжении всего рабочего процесса. Данный факт позволяет достичь чрезвычайной точности в наложении сварочного шва, а также обеспечить его повышенное качество. Одновременно, присадочный материал будет расходоваться крайне экономно. Агрегат можно запрограммировать на наложение длинного либо особого шва путем стежков. Лишь посредством нажатия двух кнопок можно определить тип нужного шва, в то время как параметры длины, межстрочного расстояния, шовное наполнение, время заполнения кратера могут быть уже предустановленны.  Весьма важной опцией является наличие осцилляционного блока, с помощью которого автоматически подбираются нужные критерии сварочной операции. Данный блок значительно расширяет возможности аппарата, что особенно актуально для вертикальных швов и швов с разделкой по кромке. Рекомендуемая цена – 312 000 рублей.

Promotech LIZARD Достоинства:

• Жесткий и легкий цельный корпус;
• Наличие системы магнитного позиционирования;
• Возможность записи до 40 программных шаблонов.

Недостатки:

• Не обнаружено:

1-ое место: «Riland-Aurora PRO MZ 1250»

Неплохой образец от китайского изготовителя, имеющий модульную архитектуру с отдельно вынесенным инвертором. Агрегат способен выполнять под флюсом сварочные операции в автоматизированном режиме. Данный режим будет положительно сказываться на эффективном ускорении производства в общем, при чем качество налагаемых швов потеряно не будет. Способен выполнять сварку под углом, а также внахлест и даже встык. Перемещаться может как по обpaбатываемому объекту, так и по заданному вектору с помощью установленных рельс. Положение сварного шва вполне поддается настройке – он может располагаться как снаружи колеи, так и внутри нее. Сам аппарат конструктивно очень прост, что означает повышенную надежность. Защита от перепадов напряжения и нагрева – присутствует. Обеспечено качественное охлаждение в принудительном порядке, что сказывается на увеличении срока службы. Рекомендованная цена – 338 000 рублей.

Riland-Aurora PRO MZ 1250 Достоинства:

• В наличии система принудительного охлаждения;
• Может выполнять сварку нестандартными способами;
• Раздельная модульная архитектура.

Недостатки:

• Не выявлено.

Премиум-класс

2-ое место: «Сварог MZ1000»

Очередной российский образец, предназначенный для работы с металлическими объектами с толщиной от 4 до 30 миллиметров. Показывает высокую производительность при применении устройства в пpaктически непрерывных производственных операциях. Ровность дуги обеспечивается путем точечной регулировки устанавливаемых параметров тока, что означает более качественное наложение швов. Агрегат обладает инсайдерской стабилизационной схемой, которая контролирует колебания напряжения на входе, но для его подключения потребуется наличие сети на трех фазах. Комфортное управление и эксплуатацию обеспечивают яркие и контрастные информационные дисплеи и контрольная панель. В память возможно загрузить до 100 шаблонов алгоритмов, что позволит не настраивать аппаратуру заново каждый раз. Рекомендуемая цена – 350 000 рублей.

Сварог MZ1000 Достоинства:

• До 100 программируемых шаблонов;
• Имеется внутренняя стабилизационная схема;
• Качественное наложение швов.

Недостатки:

• Требуется наличие трехфазной сети.

1-ое место: «ESAB A2 Multitrac»

Отличная, но очень дорогая модель от европейского изготовителя. В производственном процессе способна работать с двумя дугами, расщепляя расходную проволоку. Доступ воздуха в область нанесения шва предотвращается путем подачи инертных газов. Посредством установки особого переходника, возможно производить воздушную строжку угольным электродом. Тиристорный инвертор может обеспечивать стабильную дугу даже при слабом напряжении. Рекомендуемая цена – 1 100 000 рублей.

ESAB A2 Multitrac Достоинства:

• Стабильность дуги при малом напряжении;
• Параллельная работа с двумя дугами;
• Тиристорный инвертор.

Недостатки:

• Высокая цена.

Вместо эпилога

Сварочные тpaкторы/каретки являются простым, но функциональным решением для выполнения дуговых сварочных работ в режиме автоматики. Они способны передвигаться по заранее выбранному пути либо по особым рельсам, что оставляет человеку лишь обязанность визуально контролировать производимую работу. Главная задача оператора – правильно и надлежащим образом выставить необходимые настройки в соответствии с выполняемой задачей. Всю работу аппарат сможет выполнить самостоятельно. Тип работы бывает абсолютно разным, поэтому и сами аппараты могут быть легкими и недорогими или громоздкими и дорогостоящими. Все же, правильнее утверждать, что сварочный тpaктор или каретка, в первую очередь, ориентированы на промышленные объемы производства.

х