Как варить электродами правильно видео: Как варить вертикальный шов | Уроки сварки

Содержание

Как варить вертикальный шов | Уроки сварки

В электродуговой сварке, как и в любом ремесле, сталкиваешься с техниками, которым научиться легче. Работа электродом в горизонтальном положении не вызывает особых трудностей. Повышение качества – дело практики. Этого же нельзя сказать о вертикальной сварке, где качественный шов получить куда сложнее из-за высокого риска стекания металла.

В этой статье мы расскажем: как варить вертикальный шов без потеков при помощи проверенных техник ведения электрода и верных настроек сварочного аппарата.

Получить достойный результат поможет знание о том:

  • Каким диаметром электрода варить
  • Как правильно выбрать сварочный ток
  • Какая полярность подойдет для вертикального шва
  • Под каким углом лучше вести сварку
  • На каком расстоянии располагать электрод (длина дуги)
  • Какую траекторию движения выбрать лучше
  • Какова должна быть скорость перемещения электрода
  • В каком направлении соединять металла «сверху вниз» или «снизу вверх»

Настройка параметров сварочного аппарата

При выборе диаметра стоит отталкиваться от толщины свариваемого металла. Здесь нет никаких хитростей. Электрод подбирается точно также как и для горизонтального шва (подробнее в статье

о сварке инвертором

). Определить размер расходника поможет таблица:

Толщина свариваемых деталей, мм

  1-2 

  3-5 

  4-10 

  12-24 

  30-60 

Диаметр электрода, мм

  2-3 

  3-4

  4-5

  5-6

  6-8

Внимание! Начиная с силы тока, уже прослеживаются отличия в сварке вертикального шва и горизонтального. Здесь нужно снизить параметр на 10-15%, чтобы избежать высокого содержания разжиженного металла в сварной ванне (и, как следствие, потеков).


Опыт показывает, что чаще всего ток выбирается в диапазоне 80-100 А. Но лучше всегда ориентироваться на табличные данные:

  Ток сварки (А)

  45-55 

  100-110 

  100-110, 120-145 

  120-145 

  120-145, 200-205 

  Диаметр электрода (мм) 

2

3

3-4

4

4-5

*В таблице уже снижены показатели тока. Не стоит занижать их еще больше, чтобы не получить неудовлетворительный результат! Помните о том, что данные ориентировочные и корректируются в зависимости от опыта сварщика.

Определяя ток сварки нужно не забывать влияние типа подключения (полярности). При сварке на обратной полярности глубина провара увеличивается на 40%, а при прямой – уменьшается на 15-20%. Обычно полярность выбирают в зависимости от обрабатываемых металлов. Для нержавейки и тонколистых металлов подойдет обратная полярность, а плотные слои стоит варить на прямой полярности.

Работа электродом при вертикальном способе сварки

Выбрали параметры? Подготовили

сварочный аппарат

? Пора приступать. Для начала правильно располагаем электрод относительно соединяемых металлов. Если вы уже знакомы со сваркой в горизонтальном положении, то знаете – лучший угол между 30-60 градусами. Однако помним, что при вертикальном сваривании все куда сложнее.

Начинать стоит с перпендикулярного положения электрода к свариваемой поверхности. Именно в этом положении обеспечивается лучший провар и равномерно прорабатывается вся сварочная ванна. Также встречаются рекомендации удерживать угол 45-50 градусов. Этого вполне хватит, чтобы избежать стекания металла и получить прочный шов. В ходе вертикальной сварки угол можно менять от 45 до 90 градусов.


При вертикальной сварке немаловажным будет и расстояние до рабочей поверхности. Для горизонтальной сварки лучшей длиной дуги будет 1-1,2 диаметра электрода. Для работы в вертикальном направлении это значение должно быть в два раза меньше с максимально возможным отклонением до диаметра.

Что с положением определились и перейдем к ведению. Траекторию движения электрода каждый выбирает под себя. Лучше всего подойдет один из трех вариантов:

  • Треугольник для зазоров до 2 мм. Первым делом формируют «полочку» в нижней части стыка. Затем электрод перемещают по стенкам с небольшой паузой у краев для заполнения сварочной ванны. Стоит отметить, что при этом способе обязательно притупление кромок.
  • Елочка для зазоров в пределах от 2 до 3 мм. Этот способ сварки не предполагает создание «полочки». Движение электрода начинается с плоскости одной из кромок. Сначала его ведут на себя, а затем от себя и после перемещаются на другую кромку, повторяя действия. При сварке «елочкой» работают на короткой дуге, чтобы получить прочный шов без дефектов (потеков и проплавлений).
  • Лестница для деталей зазором, превышающим 3 мм. Электрод перемещают от кромки к кромке быстрыми зигзагообразными движениями. При этом на месте кромок его недолго удерживают. Для получения качественного результата важно следить, чтобы величина подъема оставалась постоянной. Использовать траекторию «лестница» можно при отсутствии притупления кромок.

Если объяснение кажется слишком сложным, обратите внимание на схематические рисунки для каждой из траекторий движения электрода при вертикальной сварке:


Не забудем о скорости ведения. Здесь все куда проще. Медленно передвигаете – получите широкую сварочную ванну, а шов будет остывать не так быстро, как хотелось бы. Чтобы избежать чрезмерного плавления при сварке в вертикальном положении нужно немного ускорить движение электрода.

Техника сварки вертикального шва

Как и в бодибилдинге, в сварке для получения качественного результата первое над чем стоит позаботиться – правильная техника. От понимания сути процесса зависит ваша скорость работы. Когда лучше перемещать электрод сверху вниз и наоборот? Об этом и многом другом далее.

Способ сварки вертикального шва «Сверху вниз»

Начнем со сложной и редко используемой техники ведения электрода, используемой при создании вертикального шва. Ее использование требует полного контроля количества расплавленного материала. Стекая вниз, он должен успеть застыть, не создавая наплывов. Для этого нужно вести электрод перпендикулярно или с отклонением 10-15 градусов.

Если капли металла расплескиваются, стоит увеличить скорость движения электрода и настроить большее значение силы тока. Решением проблемы может стать увеличение ширины сварочной ванны.

Для техники «Сверху вниз» понадобится немного времени, чтобы привыкнуть. При этом сам метод дает хорошие результаты, которые отмечают опытные сварщики.

Способ сварки вертикального шва «Снизу вверх»

Движение «Снизу вверх» куда проще, чем метод описанный выше. Способ рекомендуется начинающим сварщикам, у которых нет времени и желания практиковаться. 


Перед тем, как приступить к выполнению сварочного соединения, металлические заготовки обязательно прихватывают точечными швами. Это исключает смещение деталей из-за температурной деформации.

После «прихваток» электрод устанавливается у основания свариваемых деталей под прямым углом или с отклонением до 10 градусов. В процессе ведения вверх угол наклона меняется и может доходить до 45-50 градусов. Этого достаточно, чтобы расплавленный металл успевал застывать.

Застывший слой становится платформой для материала, который ложиться поверх и формирует надежный сварочный шов. Рекомендуется выполнять шов одним проходом без отрыва.

Рекомендации | Перенимаем опыт | Исключаем ошибки

Опыт сварщика формирует практика. Чтобы быстрее научиться или улучшить результат советуем учитывать следующее:

  • Розжиг электрода стоит проводить, располагая его перпендикулярно свариваемой поверхности.

  • Короткая дуга ускорит затвердевание металла. Старайтесь выдерживать минимальное расстояние, чтобы исключить возможность потеков.
  • Наклоняйте электрод для удержания капель жидкого металла.
  • Если в качестве свариваемых заготовок используются тонкие пластинки, то обязательно очищайте их поверхность.
  • Некоторые тонкие пластины стоит сваривать точками. Это исключит возможность прожога.
  • Если у вас предстоит работа с толстым металлом, то сварку лучше проводить многопроходным способом.
  • Надежно фиксируйте детали, чтобы избежать проблем при сваривании.

Для тех, кто хочет узнать больше, мы подготовили специальное видео на тему вертикальной сварки покрытым электродом:

    Как правильно варить сваркой новичку электродами, видео

    Содержание

    1. Что необходимо узнать и где
    2. Азы электросварки
    3. Способы сварки
    4. Технология сварочных работ
    5. Организация рабочего места и надежная экипировка сварщика
    6. Выбор маски
    7. Критерии выбора оборудования и материалов
    8. Как научиться варить сваркой
    9. Как подключать электрод
    10. Зажег дуги
    11. Наклон электрода
    12. Движения электрода
    13. Как правильно сваривать металл
    14. Как выбрать ток для сварки
    15. Возможные дефекты сварочных соединений и швов
    16. Безопасность сварщика
    17. Частые ошибки новичков
    18. Курсы для сварщиков
    19. Вместо заключения

    Что необходимо узнать и где

    Для того, чтобы научиться сварке самостоятельно, необходимо узнать, как работать сваркой, как работать со сварочными аппаратами для начинающих, как научиться сваривать металл и другие секреты сварки.

    Полезно посмотреть видео, где проводится мастер класс по сварке металла. Там можно наглядно посмотреть, как работать со сваркой для начинающих. Такие уроки сварки для начинающих помогут быстрее разобраться в том, как научиться варить сваркой. Наглядные уроки сварки окажут неоценимую услугу в том, как научиться самостоятельно сварке.

    Пособие по сварке для начинающих поможет разобраться в том, как правильно научиться варить сваркой, а именно, как научиться варить сваркой с нуля.

    Еще один способ, как научиться сварке — поработать вместе с опытным сварщиком, который укажет на возможные ошибки и даст советы по их исправлению.

    Азы электросварки

    Сварное соединения металла на сегодня — самое надежное: куски или детали сплавляются в единое целое. Происходит это в результате воздействия высоких температур. Большинство современных сварочных аппаратов для расплавления металла используют электрическую дугу. Она разогревает металл в зоне воздействия до температуры плавления, причем происходит это на небольшой площади. Так как используется электрическая дуга, то и сварка называется электродуговой.

    Способы сварки

    На данный момент существует множество методов, используемых для сварки. Их разделяют по различным критериям. Данная информация будет полезна для новичка, поэтому с ней обязательно следует ознакомиться.

    В зависимости от нагрева кромки изделия могут полностью расплавляться или же находиться в пластическом состоянии. Первый способ требует также прикладывать к соединяемым деталям определенные усилия – сварка давлением.

    Во втором – соединение формируется в результате образования сварочной ванны, в которой находится расплавленный металл и электрод.

    Существуют и другие способы сварки, при которых изделие не нагревается вовсе – холодная сварки, или не доводятся до пластического состояния – соединение с помощью ультразвука.


    Способы и разновидности сварки.

    Ниже перечислены остальные виды сварки:

    1. Кузнечная.
      В данном методе концы соединяемых изделий нагреваются в горне, а затем проковываются. Подобный способ является одним из самых древних и в настоящее время практически не применяется.
    2. Газопрессовая.
      Кромки изделий нагреваются ацетиленокислородным племенем по всей плоскости и доводятся до пластического состояния, после чего подвергаются сжатию. Подобный метод отличается высокой эффективностью и производительностью. Используется в строительстве газопроводов, железной дороги, машиностроении.
    3. Контактная.
      Детали включаются в электрическую цепь сварочного оборудования и через них пропускают ток. В месте контакта деталей происходит короткое замыкание, в результате которого в месте соединения выделяется большое количество теплоты. Ее достаточно, чтобы расплавить и соединить металл.
    4. Стыковая, точечная и шовная – разновидности контактного метода скрепления изделия.
    5. Роликовая.
      Используется в соединении листовых конструкций, требующих качественных и надежных швов.
    6. Термитная.
      Металл скрепляется в результате сжигания термита – смеси из порошка железной окалины и чистого алюминия.
    7. Атомно-водная.
      Кромки изделия расплавляются по действием дуги, горящей между двумя вольфрамовыми электродами. Электроды подсоединяются в специальные держатели, по которым подается водород. В результате дуга и жидкий металл сварочной ванны защищены водородом от вредного воздействия таких атмосферных газов, как кислород и азот.
    8. Газовая.
      Суть способа заключается в применении пламени для нагрева и плавления деталей. Пламя получается в результате сжигания горючего газа в атмосфере кислорода. Газокислородную смесь получают с помощью специальных горелок.

    Под действием дуги атомно-водородного вида сварки молекулы водорода расщепляются на атомы, а затем при контакте с холодным металлом соединяются обратно. В результате такого процесса выделяется большое количество теплоты. Метод применяется для сварки металлов небольшой толщины, меди и сплавов на ее основе.

    Метод газовой сварки относится к сварке плавлением. Зазоры между изделиями заполняются с помощью присадочной проволоки. Этот способ широко используется в различных областях человеческой жизнедеятельности. Наиболее часто встречается при соединении тонкостенных изделий, цветных металлов, чугуна.

    При работе с инверторным аппаратом немаловажное значение имеет полярность электродов. В зависимости от схемы меняется интенсивность нагрева детали, что позволяет создавать различные условия сваривания.

    Технология сварочных работ

    Как научиться сваривать металл с нуля? Этот вопрос задают все новички. Для начала определимся, какие ключевые элементы нам понадобятся для выполнения работ. Это инвертор, экипировка и, конечно, электроды. Электроды для сварки имеют широкое применение, они позволяют быстро и качественно соединить различные металлы.

    Для сварки инвертором используются так называемые плавящиеся электроды с обмазкой (или покрытием). Покрытие играет защитную функцию, оно не позволяет кислороду проникать в сварочную зону и ухудшать качество шва. Также благодаря покрытию дуга проще зажечь и вести, она стабильна и горит равномерно.

    Существует множество типов покрытий. Покрытие выбирается исходя из металла, который нам нужно сварить. Самые популярные обмазки — основная, рутиловая и кислая. Электросварка электродами с кислым покрытием производится как на постоянном, так и на переменно токе. С помощью кислых электродов можно легко сварить загрязненный металл (но мы все же рекомендуем его подготовить перед сваркой, о подготовке мы писали в этой статье). Кислые электроды принято использовать при сварке не очень важных конструкций из низкоуглеродистой стали.

    Электроды с основным покрытием очень интересны. При плавлении обмазка выделяет углекислый газ, который отлично справляется с защитой сварочной зоны. Швы получаются очень прочными и долговечными. При этом работать нужно только с постоянным током, установив обратную полярность. Но такие электроды требуют очень тщательной очистки металла перед сваркой, нужно зачистить поверхность, удалить все загрязнения и очаги коррозии. Если пренебречь подготовкой металла перед сваркой, то после работы со сварочными электродами с основным покрытием на шве будет много шлака и его будет трудно убрать.

    Электроды с рутиловым покрытием самые популярные. Они универсальны, стоят недорого и позволяют сварить любой металл. Ими можно варить на постоянном и переменном токе, но всегда читайте упаковку. Ведь некоторые производители выпускают рутиловые электроды для работы только с переменкой или только с постоянкой.

    На этом основы сварочных работ не заканчиваются. Нужно правильно подобрать размер электрода, а именно его диаметр. Здесь все просто: чем тоньше металл, тем диаметр меньше. Вот простой пример: нам нужно сварить тонкий лист металла (например, алюминия). Для этих целей мы берем электрод диаметром до 2 миллиметров. И так со всеми остальными металлами. От выбора диаметра напрямую зависит качество шва.

    Кстати, существуют разные виды швов. Вы можете видеть их на картинке ниже.

    Нижний шов самый простой. Варим его, положив деталь горизонтально на ровную поверхность. Мы рекомендуем начинать обучение именно с нижнего шва. Горизонтальный шов похож на нижний, но уже сложнее, поскольку требует от сварщика больше мастерства. Приступайте к горизонтальным швам только после того, как хорошо научитесь делать нижние швы.

    Вертикальные швы еще сложнее, чем горизонтальные. Электрод нужно вести сверху вниз и под действием силы притяжения расплавленный металл стремительно стекает вниз. Нужно немало опыта и мастерства, чтобы научиться делать вертикальный шов, чтобы при этом он был равномерно проварен. Но самый сложный как раз потолочный шов. Здесь все трудности собраны воедино. Если сварщик может без проблем сварить потолочный шов, значит он настоящий профессионал. Стремитесь к этому и вы тоже сможете стать настоящим мастером своего дела.

    Нас часто спрашивают, как научиться сварке трубопровода или как правильно научиться варить различные трубы? Почему-то у многих это вызывает трудности. Это не удивительно: при сварке трубы швы комбинируются, вам придется уметь варить и нижний, и вертикальный, и потолочный шов, чтобы соединить трубы. Единственное, что мы можем посоветовать — больше практиковаться. Не надейтесь узнать какой-то уникальный способ, с помощью которого можно без труда сварить сложные швы. Только практикуясь вы улучшите свои навыки.

    Теперь поговорим о полярности. В статье мы уже упоминали это слово. Скажем простыми словами: при прямой полярности деталь нагревается быстро, электрод расходуется мало. А при обратной полярности все наоборот. Подробнее об обратной полярности мы писали в этой статье, обязательно прочтите ее, там мы подробно все объясняем. Обратную полярность используют чаще всего. Ну а прямая полярность нужна для резки металла, например.

    Первое соединение металла своими руками нужно начинать с нижнего шва, поскольку он самый простой, как мы уже писали ранее. Для теста можете использовать ненужные металлические детали, которые найдете в гараже. Купите популярные электроды (например, электроды МР-3), можно выбрать подешевле. Такие электроды позволят новичку быстро зажечь и вести дугу, а шов получится не очень качественным (но это пока не главное). Не покупайте электроды УОНИ, поскольку вы просто не справитесь с ними из-за недостатка опыта.

    Далее нужно научиться зажигать дугу. Существует два способа: метод постукивания (или касания) и метод чирканья. Разогрейте кончик электрода горелкой и постучите им по детали, затем легко проведите по детали. Движения должны быть плавными и уверенными, в меру быстрыми. Иначе электрод прилипнет к металлу. Благодаря предварительному прогреву электрода дуга зажжется проще, но в дальнейшем вы должны учиться зажигать дугу без прогрева.

    Метод чирканья похож на ситуацию, когда вы поджигаете спичку о коробок. Быстро проведите концом электрода по поверхности металла, без предварительного нагрева. При чирканье электрод уже достаточно разогревается и при поднесении его к поверхности металла легко зажигается. Так проще начать сварку.

    Подождите, пока дуга разгорится. Затем приступайте к сварке. Как только вы поднесете электрод к металлу, вы увидите, как он начинает плавится и образовывается участок с углублением. Он называется сварочной ванной. В сварочной ванне визуально заметны все процессы: выделение защитного газа, образование шлака и брызги металла. Следите за процессами в сварочной ванне, чтобы понимать, как нужно вести шов.

    Шов ведут плавно, электрод держат на равном расстоянии, не изменяя его по ходу движения. Мы рекомендуем держать короткую дугу, т.е. вести электрод на расстоянии 3 миллиметров от поверхности металла. Новички могут установить меньшее значение силы тока, чтобы случайно не расплавиться металл больше, чем нужно.

    Существует три типа ведения швов. Вы можете видеть их на картинке ниже. Самый популярный тип — углом вперед (на картинке обозначается буквой «б»). Буквой «а» обозначен шов под прямым углом, буквой «в» обозначен шов, который ведется углом назад. В зависимости от выбранного направления отличаются и готовые швы. Новичкам для начала рекомендуем вести электрод именно углом вперед.

    На этом сварка металла не заканчивается. Шов нужно правильно довести и закончить работу. Нельзя резко отрывать электрод от поверхности металла, иначе дуга погаснет и на конце шва останется заметный кратер. Из-за него может произойти дальнейший раскол соединения. Вместо этого подержите электрод пару секунд на одном месте и затем плавно отведите его назад.

    Организация рабочего места и надежная экипировка сварщика

    При сварке электродами происходит сильное инфракрасное излучение. Для защиты глаз и кожи необходимо использовать специальную сварочную маску и защитную одежду из плотного материала.

    Сварочную маску лучше покупать со стеклом хамелеоном, с возможностью регулировки степени затемнения стекла. На руки нужно одевать спилковые перчатки или варежки. Защитной одеждой надо пользоваться независимо от того, начинающий ты сварщик или специалист.

    Место сварки нужно огораживать защитными экранами, для предохранения поражения глаз окружающих, особенно в домашних условиях. Сварочная обувь не должна быть подбита гвоздями.

    В такой обуви сварщик будет постоянно пританцовывать даже при незначительной сырости воздуха. Перед сваркой обязательно убедитесь в надлежащем заземлении рабочего места.

    Закончив подготовительные работы можно приступать к обучению сварочному делу и получению азов.

    Выбор маски

    Каким бы способом не производилась сварка, это является небезопасным процессом, который может нанести существенный ущерб здоровью, в частности зрению сварщика. Необходимой принадлежностью является маска, которая защитит от возможного попадания искр на лицо, шею и глаза и появления ожогов.

    Маска защищает от ультрафиолетового и инфракрасного излучений. Она также защитит от возможности попадания на кожный покров и в глаза раскаленных частичек металла и от вредных испарений газа. Маска является неотъемлемой составляющей экипировки сварщика независимо от того, имеется ли у него многолетний опыт или он взялся за такую работу в первый раз.

    В продаже имеется большой выбор масок. Однако помимо типа этого вида защиты, необходимо правильно выбрать размер. Маска должна сидеть на голове плотно и не сваливаться в самый неподходящий серьезный момент. Иначе вместо защиты она станет вещью, которая представляет дополнительную опасность.

    Не подойдет и маска, которая для конкретного человека является маленькой. Маска в идеальном варианте должна сидеть на голове плотно и не сваливаться. Поэтому имеет смысл приобретать ее не по интернету, а при личном визите в магазин.

    В сварочной маске находится прозрачное смотровое окно, через которое имеется возможность наблюдать за процессом сварки. Это окно имеет покрытие из пластика или тонированного стекла. К самым элементарным видам маске относятся сварочные очки.

    Открытый вид похож на обычные очки, имеющие особые стекла. Закрытий тип имеет возможность фиксации с помощью резинки. Для покрытия окна используются минеральное стекло или поликарбонат. В большинстве моделей имеется защита стекол от запотевания. Недостатком являются открытые участки лица и шеи. Для того, чтобы научиться сварке, рекомендуется приобретать другие виды защиты лица. Хорошим вариантом защиты являются защитные маски.

    Преимущество сварочной маски — полная защита лица, глаз и шеи. Предпочтение следует отдавать тем видам, которые имеют крепление на голове, а не тем, которые приходятся держать в руке.

    Необходимо учитывать, что во время сварки время от времени приходится осматривать промежуточные результаты работы или заменить сгоревший электрод. Для этого приходится освобождать лицо от маски, что является крайне неудобным. Эту проблему решает такой вид защитной маски, как «Хамелеон».

    Это можно считать прорывом в области экипировки сварщика, и дарит ему массу удобств, являясь наиболее удобным вариантом, при котором используется автоматическая регулировка затемнения стекол. Светофильтр на основе кристаллов пропускает только видимые лучи, а ультрафиолетовые и инфракрасные задерживает. Имеется основательная защита шеи. Маска сидит на голове плотно, но без лишнего напряжения, благодаря регулятору расположения. Наличие вентиляции предохраняет стекла от запотевания.

    Основную важную функцию выполняет регулятор автозатемнения. Благодаря его наличию сварщик может не снимать маску с головы или приподнимать ее. Маска сама отслеживает уровень освещенности благодаря наличию поляризационных фильтров. Когда происходит сваривание, стекла приобретают максимальное затемнение, а при прекращении воздействия яркого света они становятся более прозрачными. Светофильтр также отреагирует на изменение яркости горения дуги.

    Маски подобного класса имеют небольшой вес. К преимуществам относится возможность широкого обзора. Сварочные работы для начинающих рекомендуется производить в таких универсальных масках, что будет обеспечивать максимальную безопасность.

    Нельзя ничего оставлять незащищенным, поэтому кроме маски следует позаботиться о плотной одежде, брезентовых рукавицах, крепкой обуви и прочном головном уборе. Идеальным вариантом будет приобретение специального костюма, изготовленного для защиты во время сварки.

    Критерии выбора оборудования и материалов

    Перед началом любого обучения необходимо оборудовать сварочный пост домашнего умельца. В первую очередь это касается сварочных аппаратов и электродов, а затем уже переходить к азам.

    Для проведения разовых работ можно арендовать сварочный аппарат у специализированных компаний, но если работы предстоит много, лучшим решением будет покупка надежного, с достаточным уровнем мощности агрегата.

    Можно выполнить сварку газом, но это более затратный способ. Для различных целей промышленностью выпускаются следующие виды оборудования:

    • сварочный аппарат (трансформатор), предназначен для преобразования переменного токов в сварочный ток большой силы. Дешевые аппараты для сварки могут сильно перегреваться даже при небольших нагрузках, да и сварочный ток они выдают неравномерный с большими перепадами;
    • выпрямители преобразуют переменный ток сети в постоянный. Это наиболее производительные аппараты, обладающие хорошими характеристиками, но стоят они на порядок дороже;
    • современные инверторы способны преобразовывать переменный ток в постоянный, они отличаются высокими производительными характеристиками при небольших габаритах и весе. На сегодняшний день это самый доступный, надежный вид сварочного оборудования, многие сварщики пользуются ими. Это оптимальный вариант для начинающих, на котором можно отрабатывать азы работы с электродами.

    Начинающим надо знать, что для электродуговой сварки применяют электроды. Информация об электродах относится к азам обучения. От качества электрода и подходящего по составу сердечника зависит успех сварки.

    Изделие достаточно простое по конструкции. Это стальная проволока из различных материалов и сплавов, с нанесенной на нее специальной обмазкой (покрытием).

    Покрытие предотвращает попадание в сварочную ванну нежелательных газов. Для бытового использования наиболее подходят электроды с толщиной сердечника 3 мм. Ручная сварка очень тонкого листового металла производится электродами сечением 2 мм.

    Как научиться варить сваркой

    Начинается все с подготовки рабочего места. Безопасности при работе с электросваркой необходимо уделять повышенное внимание: тут есть возможность получить травму и от электричества, и от высоких температур. Потому к подготовке отнеситесь серьезно.

    Учится варить электросваркой удобнее на толстом куске металла: на нем лучше практиковаться. Кроме него и сварочного аппарата, понадобятся краги (толстые перчатки) и маска сварщика. Также необходима плотная одежда, защищающая все тело, прочная обувь толстой кожи. Они должны выдерживать попадание искры и окалины. Нужна будут также молоток и металлическая щетка для того, чтобы сбивать шлак. Для защиты глаз при этом нужны будут очки.

    Как подключать электрод

    Сварочные работы для начинающих проще будет проводить, если взять универсальный электрод диаметром 3 мм (3,2 мм, если точно). Они стоят дороже, но работать с ними легче. После того как вы научитесь варить металл, можно будет попробовать использовать более дешевые, но начинать лучше с этих.

    Электрод вставляется в держатель, закрепленный на одном из сварочных кабелей. Есть два типа фиксаторов — пружинный и винтовой. Если держатель электрода пружинный, нажимаете на клавишу на ручке и в появившееся гнездо вставляете электрод. При винтовом зажиме ручка вращается. Раскручиваете ее, вставляете электрод и зажимаете. В любом случае он не должен шататься. Установив электрод можно подключать кабели.

    На сварочном аппарате постоянного тока есть два выхода: положительный и отрицательный. Также есть два сварочных кабеля:

    • один заканчивается металлическим зажимом-фиксатором — подсоединяется к детали;
    • другой — держателем для электрода.

    Какую полярность подключать для сварки зависит от типа работы. Если говорить об инверторах, то чаще плюс подключают на деталь, а минус подают на электрод. Такой вариант включения называют прямой полярностью. Но есть перечень работ, при которых подают обратную полярность: минус — на деталь, плюс — на электрод (например, для сварки нержавейки).


    Прямая и обратная полярность подключения на сварочном инверторе

    Прямая полярность обеспечивает лучший прогрев металла, что и необходимо для большей части соединений. Это объясняется тем, что электроны движутся от отрицательно заряженного полюса  — при прямой полярности это электрод — к положительному — детали. При этом они дополнительно  передают металлу свою энергию, повышая его температуру.

    Зажег дуги

    Сварка для начинающих, прежде всего, предполагает умение зажигать дугу, также правильно отрывать электрод от детали после этого. Самоучитель по сварке рекомендует два способа зажигания дуги. Первый из них осуществляется касанием, а второй чирканьем.

    Касаются или чиркают поверхность детали, предназначенной для сварки. Можно вначале потренироваться делать это неподключенным к сварочному аппарату электродом. Касание должно быть легким, после чего следует быстро отводить электрод назад. Чирканье напоминает всем известное добывание огня с помощью спичек и спичечного коробка.

    Если поджиг дуги производится касанием, то электрод по отношению к поверхности следует держать максимально перпендикулярно, а приподнимать его наверх всего на несколько миллиметров. Быстрое отведение является гарантией того, что электрод не прилипнет к поверхности изделия. Если эта неприятность все же случится, то надо оторвать прилипший электрод, резко отклонив его в сторону. После этого зажигание дуги следует продолжить.

    Сварка для чайников рекомендует использовать для зажигания дуги второй способ — чирканьем. Для этого достаточно использовать воображение, представив себе, что чирканье происходит не электродом, а обыкновенной спичкой. В труднодоступных местах этот способ является неудобным, но к начинающим сварщикам это отношения не имеет, поскольку учиться они будут пока на простых соединениях.

    К розжигу дуги придется возвращаться еще не раз после того, как электрод полностью сгорит и предстоит его замена на новый.

    Поскольку начальная часть шва будет выполнена, то при повторном зажигании придется применить некоторые правила. Вначале сварочный шов надо освободить от шлака, образовавшегося при работе предыдущим электродом. Зажигать дугу следует непосредственно за кратером.

    Подготовка к сварке не закачивается розжигом дуги. Затем предстоит формирование сварочной ванны. Для этого электродом придется сделать несколько раз оборот вокруг точки, из которой планируется начать сваривать шов.

    Сварочные работы и их обучение включают в себя умение держать дугу после того, как она будет зажжена. Чтобы тренировка прошла удачно, ток на сварочном аппарате следует установить величиной 120 Ампер. Это не только облегчит разжигание дуги, но и снизится вероятность затухания пламени, а также будет обеспечен контроль заполнения сварочной ванны.

    Понять, каким образом может происходить контроль ванны, можно, постепенно понижая значение тока. При этом надо увеличить расстояние между концом электрода и деталью для того, чтобы не возникло его прилипание к ее поверхности.

    Начинающему сварщику следует быть готовым к тому, что при увеличении длины дуги также увеличится разбрызгивание металла. При сварке длина используемого электрода по мере его сгорания будет неизменно уменьшаться, поэтому для сохранения величины дуги следует его приближать к поверхности изделия на соответствующее расстояние.

    Если расстояние станет недостаточным, то металл будет прогреваться плохо и шов получится слишком выпуклым, а края его останутся непроплавленными.

    Однако нельзя делать это расстояние и слишком большим, поскольку в этом случае возникнут своеобразные подскоки дуги, что приведет к образованию некрасивого шва с бесформенной формой.

    Технология сварочных работ для получения удовлетворительного результата требует выбор правильного расстояния между электродом и изделием. Существует подсказка — оптимальной длиной дуги будет ее размер, не превышающий диаметр электрода, включая его покрытие обмазкой. В среднем это равняется трем миллиметрам.

    Наклон электрода

    Основное положение электрода — наклоненное чуть к себе — на угол от 30° до 60° (смотрите рисунок). Величину наклона подбирают в зависимости от необходимого сварного шва и от выставленного тока. Ориентируются на состояние сварной ванны.

    Первое положение называется «углом назад». В этом случае ванна и расплавленный шлак движется за кончиком электрода. Его угол наклона и скорость движения должны быть такими, чтобы шлак успевал накрывать расплавленный металл. В таком положении получаем прогрев металла на большую глубину.


    Техника ручной дуговой сварки: положение электрода углом вперед и углом назад

    Бывают ситуации, когда металл сильно разогревать не нужно. Тогда угол наклона меняется на противоположный, шов и ванна «тянутся» за электродом. В этом случае глубина прогрева получается минимальной.

    Движения электрода

    Ответить на вопрос «как правильно варить электросваркой» просто: нужно контролировать сварную ванну. Для этого необходимо удерживать электрод на расстоянии 2-3 мм от поверхности металла и контролировать состояние и размер сварной ванны. Вот в этом и заключается мастерство сварщика.

    Сложность заключается в том, что одновременно приходится контролировать несколько параметров:

    • двигать электрод по одной из показанных на фото траекторий,
    • по мере выжигания опускать его чуть ниже, сохраняя постоянное расстояние в 2-3 мм;
    • следить за размерами и состоянием сварной ванны, ускоряя или замедляя движения электродом;
    • следить за направлением шва.

    Движения кончика электрода показаны на рисунке. Желающим научиться электросварке для домашнего применения все их осваивать не нужно, но два-три движения вам понадобятся: для разных ситуаций, швов и металлов.


    Еще один элемент техники ручной дуговой сварки: кончик электрода должен двигаться по одной из этих траекторий (или по какой-то похожей)

    Как научиться варить электросваркой? Отрабатывать движения на толстом куске металла. Получаются тогда не швы, а валики. Этот этап — начальный. На нем вы освоите элементарные навыки сварщика: научитесь контролировать расстояние от кончика электрода до детали, и при этом, двигать его по заданной траектории, следить за сварной ванной и шлаком в ней.

    Для этого берете толстый металл, мелом прочерчиваете на нем линию: по ней нужно будет уложить валик. Разжигаете дугу и начинаете осваивать движения, учась одновременно контролировать ванну. У вас получится не с первого, и, даже, не с десятого раза. Электродов изведете, наверное, с десяток. Когда техника ручной дуговой сварки будет отработана: валик будет равномерным, ширина и высота его постоянными (или почти), можно пробовать соединять детали.


    Похожие валики должны получаться у вас. Так вы сможете научиться правильно варить сваркой электродами

    Как сделать беседку на металлическом каркасе читайте в этой статье, а тут описано строительство сарая на металлическом каркасе.

    Как правильно сваривать металл

    Научится правильно держать электрод и двигать ванну для хорошего результата недостаточно. Необходимо знать, некоторые тонкости поведения соединяемых металлов. А особенность заключается в том, что шов «тянет» детали, из-за чего их может перекосить. В результате форма изделия может сильно отличаться от задуманной.


    Технология электросварки: перед началом наложения шва, детали соединяют прихватками — короткими швами, расположенными на расстоянии 80-250 мм друг от друга

    Потому перед работой детали закрепляют струбцинами, стяжками и другими приспособлениями. Кроме того делают прихватки — короткие поперечные швы, проложенные через несколько десятков сантиметров. Они скрепляют детали, придавая изделию форму. При сварке стыков их накладывают с двух сторон: так возникающие напряжения компенсируются. Только после тих подготовительных мероприятий начинают сварку.

    О типах сварных швов и соединений (горизонтальные, вертикальные, потолочные ) и о том, как их правильно варить  читайте тут.

    Как выбрать ток для сварки

    Научиться варить электросваркой невозможно, если не знать, какой выставлять ток. Он зависит от толщины свариваемых деталей и используемых электродов. Их зависимость представлена в таблице.

    Но при ручной электродуговой сварке все взаимосвязано. Например, в сети упало напряжение. Выдать необходимый ток инвертор просто не может. Но даже в этих условиях работать можно: можно медленнее двигать электрод, добиваясь хорошего прогрева. Если и это не помогло, меняете тип движения электрода — несколько раз проходя по одному месту. Еще один способ — поставить тоньше электрод. Комбинируя все эти методы можно добиться хорошего сварного шва даже в таких условиях.

    Как правильно варить сваркой вы теперь знаете. Осталось отработать навыки. Выбирайте сварочный аппарат, покупайте электроды и сварочную маску и приступайте к практике.

    Чтобы закрепить информацию и допускать меньше ошибок, посмотрите видео-урок по сварке.

    Возможные дефекты сварочных соединений и швов

    Электрическая сварка –это сложный процесс и не всегда все идет гладко.

    В результате ошибок в работе швы и соединения могут иметь различные дефекты, среди которых:

    • Кратеры. Небольшие углубления в валике сварочного шва. Могут появляться в результате обрыва дуги или ошибки в выполнении конечного фрагмента шва.
    • Поры. Сварочный шов становится пористым в результате загрязнения кромок деталей ржавчиной, маслом и др. Кроме того, пористость может появиться при слишком быстром охлаждении шва, при высокой скорости сварки и при работе непросушенными электродами.
    • Подрезы. Выглядят как небольшие углубления с обеих сторон шовного валика. Появляются при смещении электродов в направлении вертикальной стенки при сваривании угловых соединений. Помимо этого, подрезы образуются при работе длинной дугой или если значения сварочного тока слишком высоки.
    • Включения шлака. Внутри сварочного валика находятся кусочки шлака. Это может случиться при загрязнении кромок, высокой скорости сварки или в том случае, если сварочный ток слишком мал.

    Это наиболее часто встречающиеся дефекты сварочных швов, но могут быть и другие.

    Дополнительная информация по свариванию вертикальных и горизонтальных швов электросваркой представлена в этой статье.

    Безопасность сварщика

    Основы сварочных работ для начинающих включают обеспечение безопасности человека, собирающегося приступить к этому виду искусства. Прежде всего это относится к его экипировке. Она должна защищать кожный покров сварщика и глаза от попадания раскаленных брызг. Губительным для зрения будет слишком большая яркость от пламени дуги.

    Для своей защиты сварщик должен одевать специальный рабочий костюм, называемый робой. Он выполнен из огнеупорного материала, поэтому даже при попадании огненных брызг не произойдет его прожигания. При отсутствии такого костюма или нежелании тратить на него деньги для работы в домашних условиях можно обойтись просто плотной одеждой, закрывающей все участки кожного покрова.

    На руки сварщик должен одевать брезентовые рукавицы. Не следует бояться того, что в них будет неудобно работать — важнее защита рук, которые при сварке находятся в самой опасной зоне.

    Неотъемлемым атрибутом экипировки является защитная маска. Изготовить ее самостоятельно не получиться, поэтому придется выбрать из широкого ассортимента масок, имеющихся в продаже. Советы, все о сварке для начинающих, говорят о том, что наибольшее удобство в работе принесут маски Хамелеон, обладающие функцией автоматического затемнения.

    Искры и брызги могут попадать и на ноги, поэтому при сварке необходимо находиться в прочной обуви на толстой подошве. К мерам безопасности относится и уборка с места проводимых работ всех материалов, которые могут загореться при попадании на них раскаленных брызг металла. Рядом с местом проведения работ должно быть установлено ведро с водой, которой можно быстро потушить возможное возгорание. Обязательным является нахождение невдалеке огнетушителя. Освещение места работы должно быть достаточным.

    Идеальным вариантом для неопытного сварщика будет нахождение рядом еще одного человека, который быстро среагирует на опасную ситуацию. Искры от сварки могут попасть в щели на полу и долго там тлеть, поэтому после окончания сварочного процесса необходим тщательный осмотр помещения.

    Если производится сварка с применением газа, то необходимо особо тщательно соблюдать меры безопасности. Баллон с газом следует проверить на отсутствие утечки из него. Перемещать баллон необходимо осторожно, чтобы не произошло его несанкционированного падения.

    Причиной пожара может стать и неисправный аппарат для сварки. Следует внимательно использовать оборудование, у которого подходит к концу срок его эксплуатации. Рядом с местом проведения сварки категорически запрещается курить. Необходимо также позаботиться о том, чтобы поблизости не находились домашние животные.

    Частые ошибки новичков


    Схема дуговой сварки.

    Начинающим сварщикам свойственно совершать ошибки, связанные с незнанием азов, касающихся использования сварочного оборудования. Например, новички могут не знать, как правильно выбрать полярность сварки инвертором, что приведет к некачественному формированию соединения или даже к прожигу детали.

    Можно выделить следующие основные ошибки:

    • пренебрежение техникой безопасности;
    • неправильный выбор сварочного автомата;
    • применение некачественных или неподготовленных электродов;
    • работа без пробных швов.

    Для новичков стоит отдельно отметить одну особенность, если варить сваркой Ресанта. Это оборудование очень популярно, однако оно имеет короткие кабели подключения, что может создавать неудобства в работе.

    Курсы для сварщиков

    Сварочное дело можно освоить на специальных курсах. Обучение сварке на них разделяется на теорию и практические занятия. Обучаться можно очно или дистанционно. На курсах преподается технология сварочных работ для начинающих и другие важные премудрости. Важным является возможность научиться варить сваркой на практических занятиях под присмотром преподавателя. Ученикам дается представление об имеющемся оборудовании для сварки, выборе электродов, правилах безопасности.

    Обучаться можно по индивидуальной программе или вместе с группой. Каждый вариант имеет свои преимущества. При занятиях индивидуально можно овладеть только теми знаниями, которые могут пригодиться в дальнейшем. Зато при занятиях группой имеется возможность услышать разбор ошибок своих сокурсников и таким образом приобрести дополнительные знания.

    После окончания курсов и сдаче экзаменов, подтверждающих усвоенные знания и практические умения, выдается удостоверение утвержденного образца.

    Вместо заключения

    Мы рассказали все о том, что нужно знать про сварочное дело, если вы только собираетесь приобрести свой первый сварочный аппарат. Поверьте, не так уж сложно научиться варить сваркой, вы можете в свободное время прочесть пособие по сварке инвертором
    или самоучитель по сварочным работам, которые можно легко найти в магазинах со специализированной литературой. Также в интернете есть наглядные уроки сварки для чайников, так что учеба сварке еще никогда не была такой простой. Желаем удачи!

    Источники

    • https://osvarka.com/obuchenie-svarke/svarka-dlya-nachinayuschikh
    • https://stroychik. ru/tools/kak-pravilno-varit-svarkoj
    • https://tutsvarka.ru/vidy/svarka-invertorom-dlya-nachinayushhih
    • https://svarkaed.ru/svarka/obuchenie-svarke/vsyo-chto-vy-hoteli-znat-o-svarke-dlya-nachinayushhih.html
    • https://svaring.com/welding/teorija/azy-svarki-elektrodami
    • https://sovet-ingenera.com/santeh/svarka/elektrosvarka-dlya-nachinayushhix.html

    Как правильно варить металл сваркой

    Как правильно варить металл (от себя или на себя) + полезное видео

    В каждом домашнем хозяйстве постоянно нужно строить или даже чинить разные металлические конструкции.

    Самым прочным типом соединения двух деталей из металла является сварка. Уже несколько тысяч лет сварка кузнечного типа известна миру, а сварке газовой горелкой или электрической дугой чуть больше 100 лет.

    И если работы кузнеца требовала многолетнего обучения, получения опыта, то на начальном уровне электродуговую сварку при желании и наличии хорошего оборудования можно освоить за пару-тройку дней.

    Содержание:

    • 1 Общие сведения
      • 1.1 Основы сварочного дела
      • 1.2 Как нужно варить металл?
      • 1.3 Технология работ по сварке
    • 2 Подробности
      • 2.1 Типы аппаратов для сварки
      • 2.2 Что нужно для выполнения работ начинающим мастерам
        • 2.2.1 Средства защиты и инструменты
        • 2.2.2 Какие выбрать электроды
    • 3 Рекомендации по правильной сварке
    • 4 Советы для тех, кто учится варить самостоятельно
    • 5 О каких дефектах стоит знать, чтобы сделать хороший сварочный шов

    Общие сведения

    Основы сварочного дела

    Чтобы правильно варить металл электродом, потребуется для начала ориентироваться в физических основах сварочного процесса. Каждый сварочный аппарат будет создавать в малой рабочей зоне на стыковании двух деталей, которые варят, большую температуру (она будет выше температуры плавления свариваемого металла), своеобразную сварочную ванну. В ней часть металла двух деталей, превратившаяся в жидкость, будет смешиваться друг с другом, а также с металлом расправившегося электрода.

    После снижения уровня температуры металл из «ванны» начинает кристаллизоваться, и соединять свариваемые элементы в одно целое. Медленно сдвигая сварочную ванну сразу же за дугой вдоль места для стыка, сварщик создает шов. При использовании любительских сварочных аппаратов можно двумя способами добиться высокой температуры. Электрическая сварка куда безопаснее, потому что нет вероятности взрыва газа, а также проще осваивать тем, кто лишь учится хорошо варить. А вот дугу электрического типа делают посредством большой силы тока через зазор воздуха между деталями, которые варят и электродом.

    Как нужно варить металл?

    Чтобы разобраться с тем, как правильно варить, к небольшой теории требуется добавить куда больше практики. Начинать учиться следует со сваривания обрезков уголков, металлических пластин и арматуры. Лишь после того, как вы начнете «чувствовать» шов собственноручно, можно будет переходить к соединению других, более ответственных конструкций. Есть несколько разновидностей аппаратов, и чтобы научиться варить, начать стоит с инверторного. Это даст возможность плавно регулировать и поддерживать рабочий стабильный ток, причем сильно зависит от стабильности напряжения и в сети питания, и не создает бросков напряжения.

    Технология работ по сварке

    Работы по сварке выполняются при высоких температурах. Электрическая дуга представляет собой источник тепла для прогревания и частичного плавления рабочей зоны. Она появляется в зазоре воздуха между электродом и деталью, и поддерживается на протяжении всего времени операции, а еще плавно передвигается вдоль шовной линии.

    Размеры появившейся рабочей зоны расправленного металла или «ванны» сварки будут определяться:

    • Скоростью передвижения электрода.
    • Выбранным рабочим режимом.
    • Материалами, которые вы варите.
    • Толщиной деталей и кромочной конфигурацией.

    Усредненные габариты «ванны» сварки:

    • Ширина от 0. 8 до 1.5 см.
    • Длина от 1 до 3 см.
    • Глубина примерно 0.5-0.8 см.

    Чтобы получалось правильно варить металл, следует выбрать материалы и толщину электрода по толщине свариваемых деталей. Электрод имеет тонким слой флюса/обмазки. При нагревании он начинает плавиться и создает защитную область газового типа над поверхностью рабочей зоны, и это противодействует попадания к рабочую часть кислорода. По мере удаленности электрической дуги зоны сварочной ванны плавленый металл начинается кристаллизоваться, создавая шов, который будет соединять элементы в одно целое. Сверху на нем будет расположен тоненький слой остатков прогоревшего флюса, который нужно зачищать.

    Подробности

    Типы аппаратов для сварки

    На строительном рынке есть множество моделей сварочных аппаратов, и среди всего разнообразия стоит выделить следующее:

    • Выпрямители.
    • Плазменные.
    • Трансформаторы.
    • Автоматы.
    • Инверторы.
    • Полуавтоматы.

    В условиях дома или мастерской обычно используют трансформаторы из-за малой стоимости, а также инверторы из-за удобства и простоты выполнения работ. Остальные потребуют либо особые условия для работы, которые можно создать лишь на производстве, или потребуется длительное приобретение навыков и особое обучение.

    Трансформаторные

    Устройство подобных автоматов самое обычное – это понижающий и мощный трансформатор, причем именно в его вторичную обмотку и включают электрическую рабочую цепь. Достоинства такого устройства заключаются в его простоте, неприхотливости, живучести и дешевизне. А из недостатков выделим большой вес и размеры, низкий уровень стабильности дуги, работа на переменном токе и создание бросков напряжения в сети питания. Подобный аппарат потребует от сварщика большого опыта и мастерства. Для обучения начинающего мастера устройство плохо подходит.

    Инверторы

    Подобные аппараты имеют более сложные конструкции, причем сам блок способен многократно преобразовывать входное сетевое напряжение, и доводит его параметры до нужных. Благодаря трансформации тока с высокой частотой размеры и вес трансформатора будут куда меньше. Достоинства инвертора заключаются в малом весе и размерах, стабилизированном напряжении и токе в цепи, наличие дополнительных функций антиприлипания и горячего старта, а еще возможность регулирования параметров дуги и тока.

    Кроме того, устройство не вызывает напряжения бросков в сети питания. Но есть пару недостатков – высокая стоимость и малая степень устойчивости к морозу. Обучение начать стоит именно с инвертора, потому что стабильность параметров души и наличие дополнительных функций облегчат старт и предотвратят залипание, а также дадут возможность новичкам сосредоточиться на шве и как можно скорее освоить новую для них технологию.

    Что нужно для выполнения работ начинающим мастерам

    Для того, чтобы приступить к обучению, потребуется выбрать соответствующую экипировку и оборудование. Особое внимание стоит уделять собственным средствам защиты, потому что сварочные работы представляют собой вредный процесс для органов дыхания и зрения. Потребуется организовать рабочее место, а если оно находится в мастерской, то комнату потребуется снабдить эффективной вытяжной системой и прекрасным освещением.

    Чтобы правильно варить металл инвертором или другим приспособлением, немаловажную роль  будет играть и место. Если вы желаете начать обучение на свежем воздухе, то делать это следует на сухом основании и под навесом, который будет защищать вас и оборудование от дождя. Рабочее место должно получится просторным, не быть захламленным, а также не стеснять движения сварщика. Кабели следует прокладывать так, чтобы вы на них не наступили и не запнулись при перемещении вокруг заготовок. В качестве заготовки для отработки навыков стоит выбирать обрезки проката и стальные листы, а начинать с важных конструкций не рекомендуется.

    Средства защиты и инструменты

    К средствам защиты и обмундированию можно отнести следующее:

    • Маска сварщика, оснащенная встроенным светофильтром для того, чтобы защищать глаза от яркого света и УФ излучения дуги.
    • Спилковые перчатки нужны для защиты рук от брызг раскаленного металла.
    • Шапка под маска.
    • Плотная одежда, выполненная из негорючей ткани.
    • Прочная обувь.
    • Респиратор для защиты дыхательных органов от появляющихся газов и пыли, а особенно при работе с цветными металлами.

    Из инструментария, оборудования и материалов нужно:

    • Болгарка (УШМ) для нарезания заготовок и зачистки швов.
    • Набор ручных слесарных инструментов – зубила, молотки, пассатижи и прочее.
    • Щетка из металла для зачистки заготовок.
    • Струбцины и зажимы для того, чтобы заготовки были соединены между собой.
    • Электроды.

    И, конечно же, вам потребуется инвертор.

    Какие выбрать электроды

    Чтобы научиться хорошо варить металл, потребуется выбрать сварочные материалы по типу свариваемых материалов и их толщиной. В качестве задания для учебы стоит выбирать стандартные низкоуглеродные конструкционные стали. Для них прекрасно подойдут популярные электроды с обмазкой. Обычно требуется учить на электродах с диаметром 1.6, 2 и 3 мм (это для тонкостенных конструкций), а с толщиной от 4 до 6 мм для сваривания заготовок с толстыми стенками.

    Чаще всего для домашних условиях применяют электроды с диаметром в 3 мм, а более тонкие подойдут для сваривания деталей с тонкими стенками. Мощность устройства обязательно должна соответствовать диаметру электрода, а  в руководстве пользователя есть табличка для определения рабочего тока по номера электрода.

    Рекомендации по правильной сварке

    Чтобы все сделать правильно, не будет достаточно лишь научиться делать швы. Сварщик должен быть еще и материаловедом – знать как можно больше о свойствах свариваемых материалов, а также об их взаимодействии друг с другом и высокой температурой. Технология будет включать в себя много операций от самого начала и до конца выполнения шва. До начала основной операции свариваемые детали следует тщательно очищать от механического типа загрязнений, старого красочного покрытия, ржавчины, а также все обезжирить. Потребуется еще правильно разместить их друг относительно друга и зафиксировать в нужном положении.

    Обратите внимание, при соединении конструкций с тонкими стенками или обычных протяженных швов детали следует прихватить друг к другу в нескольких равностоящих точках друг от друга, чтобы не было термической деформации.

    Чтобы правильно варить металл, будущий мастер должен знать и предвидеть следующее:

    • Потенциальные проблемы.
    • Типы дефектов.

    Также мастер должен продумать, как всего этого избежать. Начать следует с самых простых соединений:

    • Встык – в этом случае комки соединяемых деталей будут находиться в одной плоскости с малым зазором между ними, и такой зазор будет заполнен шовным материалом.
    • Внахлест – детали будут расположены с определенным перекрытием кромок.
    • Тавровый – в этом случае одна пластина будет торцом приварена к серединке другой, как правило, под прямым углом.

    В целом отметим, что работа сварщика наполовину состоит из хорошего планирования и подготовки, а наполовину из сварки. Научиться правильно варить означает научиться грамотно планировать работу.

    Советы для тех, кто учится варить самостоятельно

    Варить несложные конструкции из металла можно даже за несколько часов, но лишь при условии, что вы уже успели освоить технологию, спланировали все операции процесса и подготовили все самое нужное.

    Чтобы научиться все делать правильно, имейте в виду следующее:

    • Нужно подготовиться и узнать все о материалах, которые вы планируете варить.
    • Подберите соответствующий рабочий режим и сварочные материалы.
    • Изучите технику исполнения конкретного шва, который вы планируете использовать.

    Ничто не может заменить обучение в профессиональной школе для сварщиков и практику под руководством опытных наставников. Но если такой возможности нет, то правильные движения, положение тела и рук при работе можно изучить даже по видео от настоящих мастеров сварочного дела. Корпус реактора атомного типа вам точно не доверят варить, а вот раму для ворот или лестницу вы осилите. Начав с простейшего и научившись варить правильно, вы сможете перейти к более сложным конструкциям, постепенно набираясь опыта и оттачивая мастерство.

    О каких дефектах стоит знать, чтобы сделать хороший сварочный шов

    Можно разделить дефекты на несколько основных видов:

    1. Непровар – речь идет о недостаточном заполнении шовным материалом, прочность которого уменьшена. Причиной тому может стать недостаточное напряжение в цепи или сильно большая скорость ведения электрода.
    2. Подрез – продольная канавка, и она появляется из-за избыточной длины дуги. Для устранения дефекта нужно правильно выбирать силу тока – просто немного увеличьте ее.
    3. Прожоги – появление в материале отверстий сквозного типа. Это может быть вызвано превышением нужного для такой толщины материала тока, а еще очень медленное ведение электрода. Такое следует проверить, не превышен ли зазор между заготовочными кромками.
    4. Пористость – появляется из-за сквозняка в рабочем месте, которое сдувает облачко защитных газов.

    Есть и другие сварные дефекты, к примеру, трещины продольного и поперечного типа.

    Как правильно варить сваркой видео уроки. Домашнее хозяйство: как правильно варить сваркой

    Владение техникой получения прочного сварного шва – отличный навык, приносящий настоящему хозяину немало пользы. Хорошо изученный процесс может настолько увлечь, что после изготовления простенького каркаса для теплицы, печки для гаража или бака на дачу захочется создать нечто сложное и оригинальное типа ажурной изгороди, скамейки, мангала. Но перед реализацией планов необходимо выяснить все вопросы о том, как научиться варить электросваркой, ознакомиться с информацией и учебным видео. Освоив азы, можно смело приступать к созданию уникальных шедевров из металла.

    С прочностью сварных швов вряд ли смогут состязаться другие виды соединения деталей из металла, если состыковка их должна быть неразъемной. Нагрев металлических сплавов электрической дугой вызывает пластическую деформацию материалов. В результате взаимного проникновения частиц электрода и соединяемых элементов формируются сверхпрочные межмолекулярные связи.


    Электросварка залог прочности соединения деталей из металла

    Внедрение прогрессивных технологий позволяет сейчас выполнять сварку с применением лазерного и электронного излучения, металлы сваривают ультразвуком и газовым пламенем. Чаще всего источником энергии служит электрическая дуга, создаваемая инвертором или сварочным аппаратом. С простейших и наиболее распространенных способов сварки и стоит начать обучение.


    Подготовка к практическим занятиям

    Навыками сварщика овладевают в основном на практике. Потому необходимо знать, чем нужно запастись начинающему сварщику, получившему теоретические сведения и желающему применить знания.

    Внимание. Сварка сопряжена с опасностью получения ожогов от брызг расплавленных металлов, с отравлением токсичными выделениями, с вероятностью поражений электротоком. Излучение может вызвать ожог роговицы глаз. Тщательно подготовьтесь без экономии на экипировке и оборудовании.


    Работа сварщика сопряжена с угрозой травмирования, отравления газом, получением ожогов

    Выбор правильного оборудования

    Для практических занятий можно сделать сварочный агрегат собственноручно. Но если и в этом деле нет практики, желательно взять в аренду или купить сварочное оборудование с устройством плавной регулировки показателей силы тока, максимальные значения которого около 160 А. Научиться мастерству сварщика помогут:

    • Сварочный трансформатор, осуществляющий преобразование переменного тока, поставляемого сетью, в переменный ток сварочного процесса. У простого в обслуживании, производительного, дешевого агрегата есть недостатки: он не обеспечивает высокую стабильность дуги, «просаживает» напряжение, отличается излишней тяжестью.
    • Сварочный выпрямитель, действие которого основано на получение постоянного тока сварки за счет преобразования переменного тока сети. В отношении набора недостатков и достоинств агрегат аналогичен предыдущему варианту, но лучше поддерживает стабильность дуги, благодаря чему у сварочных швов повышается качество.
    • Сварочный инвертор, поставляющий для сварки постоянный ток и напряжение, полученное в результате преобразования переменного тока. Это легкий компактный аппарат с плавной регулировкой параметров тока, быстродействующее и производительное оборудование с легким зажиганием.


    Выбор сварочного оборудования должен производится исходя из нужд

    Бывалые сварщики советуют купить инвертор. Он и места много не займет и в обучении лучше поможет. Посмотрите ролик о том, как подобрать аппарат, как подготовиться и как научиться варить электросваркой – видео поможет наглядно представить начало практического курса.

    Чем различаются электроды?

    Дуговая сварка выполняется с использованием плавящихся электродов. Их функция заключается в подведении тока ко шву. Основным компонентом автоматической или полуавтоматической сварки может служить порошковая проволока, механизированным способом поставляемая в зону плавления по мере использования. Однако большинство обучающих курсов рекомендуют начать с электродов, выпускаемых в виде твердых стержней со специальным плавящимся покрытием. С ними можно быстрее «набить» руку и получить навыки в формировании четких ровных наплавленных линий.


    Сварочные электроды в виде металлических стержней — оптимальный выбор для начинающих

    Оптимальными для начинающих признают электроды-стержни с диаметром 3 мм. Для работы с более «толстыми» электродами потребуется мощное оборудование. Стержни с сечением 2 мм используют для сварки деталей из тонколистового металла. Не стоит использовать старые, завалявшиеся у кого-то компоненты дуговой сварки, а если они к тому же отсырели, вообще толку не будет.

    Экипировка сварщика – обеспечение безопасности

    Будущему сварщику обязательно нужен защитный щиток или маска сварщика. Они оберегут глаза от ожогов, получаемых из-за воздействия яркого излучения, и кожу лица от раскаленных металлических брызг.


    Для практических занятий потребуется защитный щиток или маска сварщика

    Кожу рук тоже нужно защитить от попадания обжигающих брызг расплавленного металла. Нужны рабочие брезентовые рукавицы или замшевые перчатки (трикотажные и х/б не подойдут).

    Костюм или халат со штанами должны быть из плотного материала, лучше всего из толстого брезента высокой плотности.

    Важно. Рядом с местом работы нужно поставить наполненное водой ведро, запастись старым плотным пледом для возможности погасить возгорание от случайной искры.

    Для практических занятий предпочтительно, но необязательно расположиться на улице. Все возгораемые предметы в районе работ и вероятной досягаемости искры нужно убрать.

    Первые шаги будущего хорошего сварщика

    Первоначально каждый из обучающихся мастерству делает на ненужных кусках металла валики, просто расплавляя материал без создания соединительных швов. Поверхность нужно очистить от ржавчины и загрязнений.


    Начало практических занятий: как сделать валики

    • Электрод вставляется в держатель сварочного аппарата.
    • Инициировать поставку тока в зону плавления можно, чиркая по металлу концом стержня, словно спичкой, или касаясь заготовки постукивающими движениями.
    • После создания электрической дуги электрод нужно направить на заготовку. Зазор между электродугой и металлом должен быть постоянным, не меньше 3х, но не больше 5-ти мм.

    Обратите внимание. От умения поддерживать постоянный зазор зависит качество будущего шва. При изменении расстояния дуга прервется, шов получится с дефектами.

    • Стержень держат под углом к плоскости заготовки. Удобным считается наклон в 70º, причем электрод может быть наклонен вперед или назад, как удобней исполнителю. В будущем размер наклона можно поменять в зависимости от предпочтений сварщика и от специфики выполняемой операции.


    На данном этапе практических занятий необходимо научиться подбирать силу тока для его стабильной подачи. При недостатке тока дуга будет гаснуть, слишком мощный поток проплавит металл. Навыки выставления режима сварки можно получить только путем экспериментов.

    Учимся делать сварные соединения

    Убедившись в том, что валики выходят ровные и почти красивые, можно попрактиковаться в выполнении соединительных швов. Это уже действия для уверенной руки почти опытного практиканта, знающего, как правильно научиться варить электросваркой, и реализующего полученные сведения.


    Второй шаг обучения: выполнение имитации сварного шва на заготовке

    Все первоначальные действия по зажиганию электрода аналогичны описанным выше процессам. Только рука сварщика, соединяющего детали, движется не по прямой, а совершает колебательные движения, как-бы перераспределяя расплавленный металл одной детали на соседний элемент и наоборот. Траектория движения может быть зигзагообразной, петлевидной, напоминать череду елочек или серпов.


    Несколько типов швов, выполняемых дуговой электрической сваркой

    Потренироваться нужно снова на куске ненужного металла, прочертив на ней мелом линию, заметную через затемняющее стекло маски. Вдоль нее и нужно прокладывать своеобразный шов, вычерчивая сплошную неширокую полосу по одной из вышеуказанных траекторий.

    От остывшего шва молоточком нужно отбить шлак, после чего перед взором предстанет произведение сварщика.


    Шлак с остывшего шва нужно сбить небольшим молотком

    После получения первых навыков можно приступить к производству соединительных швов. Они бывают тавровые, стыковые, угловые, внахлест, выполняются по горизонтали или по вертикали снизу вверх и в противоположном направлении. Чтобы рука двигалась уверенно, нужно немало потренироваться и лишь затем приступать к изготовлению полезных красивых самоделок.


    Типы сварных соединений и их внешний вид

    Видео руководство для начинающих

    Навыки работы со сварочным аппаратом помогут сделать массу полезных металлических конструкций для дачи, гаража, бани, хранилища. Наверняка после первых шагов захочется сделать что-нибудь потрясающее. Только чтобы овладеть всеми нюансами мастерства, нужно немало потрудиться для получения сноровки. Ну и, конечно, для более сложных приемов сварки потребуется более углубленная информация типа профессиональных пособий с описанием сложных процессов и перечнем технических регламентов.

    В частном доме, на даче, в гараже и даже в квартире — везде есть немало работ, требующих сварки металла. Особенно остро эта необходимость ощущается в процессе стройки. Тут особенно часто требуются что-то подварить или отрезать. И если отрезать еще можно болгаркой, то надежно соединить металлические детали кроме сварки нечем. А если стройка ведется своими руками, то и сварочные работы вполне можно сделать самостоятельно. Особенно в тех местах, где красота шва не требуется. О том, как правильно варить сваркой, расскажем в этой статье.

    Азы электросварки

    Сварное соединения металла на сегодня — самое надежное: куски или детали сплавляются в единое целое. Происходит это в результате воздействия высоких температур. Большинство современных сварочных аппаратов для расплавления металла используют электрическую дугу. Она разогревает металл в зоне воздействия до температуры плавления, причем происходит это на небольшой площади. Так как используется электрическая дуга, то и сварка называется электродуговой.

    Это не совсем правильный способ сварки)) Как минимум, вам нужна

    Виды электросварки

    Электрическая дуга может образовываться как постоянным, так и переменным током. Переменным током варят сварочные трансформаторы, постоянным — инверторы.

    Работа с трансформатором — более сложная: ток переменный, потому сварная дуга «скачет», сам аппарат — тяжелый и громоздкий. Еще немало напрягает шум, который издает при работе и дуга и сам трансформатор. Имеется еще одна неприятность: трансформатор сильно «садит» сеть. Причем наблюдаются значительные скачки напряжения. Этому обстоятельству очень не рады соседи, да и ваша бытовая техника может пострадать.

    Инверторы в основном работают от сети 220 В. При этом они имеют небольшие габариты и вес (прядка 3-8 килограммов), работают тихо, почти не оказывают влияния на напряжение. Соседи и не узнают, что вы начали пользоваться сварочным аппаратом, если только не увидят. К тому же, так как дуга вызвана постоянным током, она не прыгает, ее проще перемешать и контролировать. Так что если вы решили научиться сваривать металл, начитайте со сварочного инвертора.

    Технология сварочных работ

    Для возникновения электрической дуги необходимы два токопроводящих элемента с противоположными зарядами. Один — это металлическая деталь, а второй — электрод.

    Электроды, которые используются для ручной электродуговой сварки, представляет собой сердечник из металла, покрытый специальным защитным составом. Бывают еще графитовые и угольные неметаллические сварочные электроды, но они используются при специальных работах и начинающему сварщику вряд ли пригодятся.

    При касании электрода и металла, имеющих разную полярность, возникает электрическая дуга. После ее появления, в том месте, куда она направлена, начинает плавиться металл детали. Одновременно плавится металл стержня электрода, переносясь с электрической дугой в зону плавления: сварную ванну.


    Как образуется сварная ванна. Без понимания этого процесса вы не поймете, как варить металл правильно (Чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

    В процессе также горит защитное покрытие, частично плавясь, частично испаряясь и выделяя некоторое количество раскаленных газов. Газы окружают сварную ванну, защищая металл от взаимодействия с кислородом. Их состав зависит от типа защитного покрытия. Расплавленный шлак также покрывает металл, способствуя еще и поддержанию его температуры. Чтобы правильно варить сваркой, необходимо следить за тем, чтобы шлак покрывал сварную ванну.

    Сварной шов получается при движении ванны. А двигается она при перемещении электрода. В этом и заключается весь секрет сварки: нужно с определенной скоростью передвигать электрод. Важно также в зависимости от требующегося типа соединения правильно подбирать его угол наклона и параметры тока.

    По мере остывания металла на нем формуется корка шлака — результат горения защитных газов. Она также защищает металл от контакта с кислородом, содержащимся в воздухе. После остывания его оббивают молотком. При этом разлетаются горячие осколки, потому защита глаз обязательна (надевайте специальные очки).

    Как правильно сваривать металл

    Научится правильно держать электрод и двигать ванну для хорошего результата недостаточно. Необходимо знать, некоторые тонкости поведения соединяемых металлов. А особенность заключается в том, что шов «тянет» детали, из-за чего их может перекосить. В результате форма изделия может сильно отличаться от задуманной.


    Технология электросварки: перед началом наложения шва, детали соединяют прихватками — короткими швами, расположенными на расстоянии 80-250 мм друг от друга

    Потому перед работой детали закрепляют струбцинами, стяжками и другими приспособлениями. Кроме того делают прихватки — короткие поперечные швы, проложенные через несколько десятков сантиметров. Они скрепляют детали, придавая изделию форму. При сварке стыков их накладывают с двух сторон: так возникающие напряжения компенсируются. Только после тих подготовительных мероприятий начинают сварку.

    Как выбрать ток для сварки

    Научиться варить электросваркой невозможно, если не знать, какой выставлять ток. Он зависит от толщины свариваемых деталей и используемых электродов. Их зависимость представлена в таблице.

    Но при ручной электродуговой сварке все взаимосвязано. Например, в сети упало напряжение. Выдать необходимый ток инвертор просто не может. Но даже в этих условиях работать можно: можно медленнее двигать электрод, добиваясь хорошего прогрева. Если и это не помогло, меняете тип движения электрода — несколько раз проходя по одному месту. Еще один способ — поставить тоньше электрод. Комбинируя все эти методы можно добиться хорошего сварного шва даже в таких условиях.

    Как правильно варить сваркой вы теперь знаете. Осталось отработать навыки. Выбирайте сварочный аппарат, покупайте электроды и сварочную маску и приступайте к практике.

    Чтобы закрепить информацию, посмотрите видео-урок по сварке.

    В современном мире сварной шов встречается практически везде, в любой отрасли. Но многие хозяева прибегают к услугам специалистов. Но данный навык можно с легкостью получить самому, тем более сварочный процесс очень увлекателен, от сварки обычного гаража вас может потянуть к изготовлению ажурной изгороди. Научиться варить несложно, достаточно разобраться с нюансами и можно смело переходить к сварочному процессу.

    Прежде чем начать любое обучение и понять, как правильно варить электросваркой, необходимо запастись определенными принадлежностями. Для сварки необходимо приобрести:

    1. Сварочный аппарат — электросварка.
    2. Набор электродов. Их диаметры бывают разные и их необходимо подбирать в зависимости от плотности и толщины металлического участка. Необходимы для подвода тока к сварочному шву. Для начинающих можно приобрести стержни, с нагревающимся и легко плавящимся составом.
    3. Резиновые перчатки с длинным рукавом. Рекомендуется надевать замшевые.
    4. Маска с затемненным светофильтром.
    5. Плотная одежда.
    6. Молоток, необходимый для сбивания шлака (стекловидный материал).
    7. Щетка для зачистки швов.
    8. Трансформатор – используется для преобразования постоянного тока в переменный. Его применяют, как правило, когда нет необходимости в сварном шве высокого качества.
    9. Выпрямитель.

    Вместо трансформатора и выпрямителя, можно для новичка использовать более простой механизм – инвертор. Он очень удобен и универсален. Им можно варить как алюминиевые сплавы, так и прочные сплавы из стали. С ним в комплекте идет также пара проводов с закрепленными с ними зажимами. На один конец вставляется электрод, а на вторую крепят детали, необходимые для сварки.

    При сварке не стоит забывать о мерах безопасности.

    Перед началом сварочных работ необходимо подготовить рабочую поверхность. Для этого нужно убрать с поверхностей ржавчину путем обработки ее шкуркой, болгаркой или наждачной бумагой. Если проигнорировать эту процедуру, то могут возникнуть проблемы при розжиге дуги.

    Технология процесса электросварки

    Сварка – процесс, возделываемый под действием высоких температур. Под ее воздействием обрабатываемые поверхности расплавляются, образуя так называемую ванну, в которой смешивается основной металл с металлической сердцевиной электрода.


    Величина образовывающейся ванны может быть разной, в зависимости от исходного типа сварки, положения к поверхности, быстроты перемещения дуги и так далее. В среднем ширина сварки может быть 0,8 — 1,5 см, высота 1 — 3 см, а глубина около 0,6 см.

    Кислород при соединении с металлом может оказать нежелательное влияние на стыковку шва, именно поэтому электрод покрыт специальной обмазкой, которая при плавлении образует такую зону из газа в области дуги и над расплавленной ванной, в какую не попадает воздух. Именно поэтому металл не взаимодействует с кислородом. Кроме того, поверх шва образуется шлак, который тоже препятствует взаимодействию сплава и кислорода. На завершающем этапе он счищается щеткой.

    Тренировка с зажиганием дуги

    Перед любым видом деятельности необходимо набраться опыта. Так и в сварочном процессе, прежде чем приступить к сплаву нескольких металлов, необходимо потренироваться, делая на ненужном листе металла валики. Для этого необходимо очистить ржавую поверхность и грязь на нем.

    Затем электрод зажимается в держателе аппарата для сварки (инверторе). Далее, для того чтобы доставить ток в зону плавки, нужно просто почиркать. Или также можно это делать движениями постукивания.


    После того как будет создана выполненная электрическая дуга, электрод направляется на заготовку. Стоит отметить, что зазор между электрической дугой и металлической поверхностью должен быть на всем промежутке одинаковым, но не меньше 0,3 см и не больше 0,5 см.

    Важно! Если зазор между дугой и металлом менять, то электрическая дуга порвется, а сварочный шов получится с недостатками, некрасивый.

    Электрический стержень держат, как правило, под углом 71 градус. Его можно отклонять вперед или назад, как будет мастеру удобнее. В дальнейшем наклон можно изменять в зависимости от удобства мастера или от специфики сварки.

    И также на данном тренировочном этапе необходимо прочувствовать необходимую силу тока электросварки, для того, чтобы подача осуществлялась стабильно. Если сила тока будет маленькой, то электрическая дуга будет гаснуть, а если, наоборот, большая, то металл начнет плавиться. Навык в работе сварки можно получить, прибегая к методу проб и ошибок.


    Сварные швы в зависимости от скорости сварки

    Правильные движения электродом

    После тренировки валиками, которые после усердных тренировок должны получаться примерно ровные и красивые, можно приступать к тренировке сварочных швов. Именно на этом этапе можно понять, как правильно класть идеальные швы электросваркой. Этот этап уже посилен начинающим, которые хорошо набили руку на валиках, прочувствовали необходимую силу тока, расстояние между зазорами и т. д.

    Для свариваемого шва необходимо сначала подготовить оборудование, как это описывалось выше (зажечь электрическую дугу). Отличительной чертой от предыдущего этапа является то, что рука мастера в этот раз движется не по прямой, а по косой траектории, совершая легкие колебательные движения с небольшой амплитудой. Выглядит это, как будто мастер перемещает раскаленный, плавящийся металл от одного края сварного элемента к другому.

    Движение может отличаться и быть образом зигзага, петлевой или напоминать повторяющиеся изгибы похоже на елки и серпы.


    Различают траекторию, производимую по трем направлениям:

    1. Поступательное. Перемещение электрода происходит вдоль его оси. Для этого достаточным будет поддержка стабильной длины электрической дуги.
    2. Продольное. Это один из самых тонких видов швов. Он похож на нитку. Для того чтобы его накладывать, необходимо придерживать высоту, зависимую от скорости, с которой перемещается электрический стержень. Для того чтобы закрепить полученный шов, необходимо проделать и поперечные направления движения.
    3. Колебательное. Данная траектория помогает получить необходимую ширину шва. Сделать их можно, совершая колебательные движения руки. Высота колебательной волны подбирается исходя из размера желаемого стыка.


    Манипулирование электродом

    Тренировку также необходимо проделывать на ненужном металлическом листе. Для начала начертите мелом линию так, чтобы ее было видно сквозь затемненное стекло сварочной маски Далее, вдоль этой линии необходимо прочерчивать электродом шов по одной из перечисленных выше траекторий. После того как стык остынет, от него молоточком отбивается шлак, и получается красивый шов.

    После получения этих первоначальных навыков можно смело приступать к сварке соединительных швов. Они бывают абсолютно разной формы: горизонтальные, вертикальные, углообразные, стыковые, внахлест и другие. После того как прочувствуете, что ваша рука движется более или менее уверенно, много тренировались, можете только после этого попробовать сваривать красивые и ажурные швы.

    Для визуального восприятия процесса сварки рекомендуем просмотреть данное видео

    Таким образом, можно самостоятельно обучиться очень нужному навыку работе с электросваркой. Для этого необходимо запастись определенными принадлежностями и инструментами. А также стоит помнить, что сварка очень опасное занятие, поэтому при работе с ней необходима специальная оснастка и меры защиты (шлем, перчатки, одежда). Чтобы освоить этот тип работы, необходимо предварительно потренироваться на ненужном листе металла.

    Самым надежным и прочным способом соединения деталей остается сварочный шов. Без сварки сегодня не может обойтись ни одно производство, применяется она и в быту. Практически каждый домашний умелец обязательно использует сварку.

    Конечно, не все умеют правильно сваривать детали, им приходится пользоваться услугами профессиональных сварщиков. Но при большом желании, можно научиться сваривать детали своими руками.

    Самой простой считается электросварка. Именно с нее начинается изучение сварочного процесса. Только после приобретения определенного опыта в получении хорошего шва, можно приступать к выполнению сложной работы. Давайте познакомимся с основами сварочного технологического процесса и его нюансами.

    Прежде чем начать сварку, детали сначала выправляют и затем хорошо чистят. Причем очищать детали необходимо до начала сборки узла. Появление дефектов сварочного шва обычно связано с различными видами загрязнений:

    1. Ржавчины;
    2. Масла;
    3. Окалины.

    Очень важно хорошо зачистить металл там, где будут проводиться сварочные работы. Это касается кромок каждой детали. Любое загрязнение в щели между свариваемыми деталями, должно быть обязательно удалено. Можно выжечь грязь сильным пламенем горелки, продуть мощной струей сжатого воздуха.

    Очищать поверхность можно самыми разными способами:

    • Щеткой с металлическим ворсом;
    • Иглофрезами;
    • Гидропескострйными системами;
    • Дробью;
    • Горелкой;
    • Шлифовальным кругом;
    • Травлением;
    • Растворителем.

    После подготовки инструментов и материала, давайте разберемся по шагам как правильно варить электросваркой.

    Возбуждение сварочной дуги

    Чтобы возбудить дугу, существует несколько способов.

    Вариант 1. Сварщик кончиком электрода должен прикоснуться к металлической поверхности, затем быстро отвести его назад на несколько миллиметров (2 – 4). Как результат появится дуга. Её длина поддерживается медленным опусканием электрода. Все зависит от величины расплавления. Перед тем как образуется дуга, лицо работника обязательно должно быть закрыто защитным щитком.

    Вариант 2. Возбудить сварочную дугу можно и другим способом. Кончиком электрода сварщик быстро проводит по металлической поверхности, затем также быстро поднимает его на пару миллиметров. Между электродом и поверхностью металлом появится дуга. Во время сварки необходимо стремиться поддерживать очень короткую дугу. Возле шва будут образовываться небольшие капли металла. Плавление электрода будет плавным и спокойным. Шов получается глубоким и прочным.

    Если размер дуги будет слишком длинным, основной металл недостаточно хорошо проплавится. Металл электрода при сварке начнет окисляться, появятся сильные брызги. Шов после такой сварки будет неровным, с многочисленными окисными вкраплениями.

    Длину дуги можно легко определить по звуку её горения. Если длина имеет стандартные значения, звук будет однотонным и равномерным. Очень длинная дуга начнет издавать резкие звуки, которые будут постоянно сопровождаться сильными хлопками.

    Если дуга оборвалась, ее возбуждают снова. Кратер, на котором оборвалась дуга, тщательно заваривают. Если необходимо сварить очень важный узел, который будет эксплуатироваться при знакопеременной нагрузке, а также возможно появление «усталости», категорически запрещается возбуждать дугу прямо на поверхности основного металла. Если возбуждение будет происходить не по шву, возможно появление «ожога» металла. В этом месте шов может просто разрушиться при эксплуатации детали.

    Первые шаги

    Чтобы научиться, хорошо сваривать детали, сначала практикуются на ненужных металлических валиках. Не требуется создавать соединительные швы, необходимо просто научиться правильно расплавлять материал. Поверхность металла не должна иметь следов ржавчины и быть хорошо очищенной.

    Как делаются валики

    Электрод вставляется в держатель. Чтобы вызвать появление тока в области плавления, достаточно чиркнуть по поверхности металла кончиком электрода, или просто постучать несколько раз по заготовке.

    Когда появится электрическая дуга, электрод направляется на заготовку, с выдержкой постоянного зазора между поверхностью металла и электрической дугой. Зазор должен иметь постоянное значение, и лежать в диапазоне 3–5 миллиметров.

    Важно! Чтобы получить качественный шов, необходимо все время поддерживать одинаковую длину дуги. Если изменить эту величину, дуга может прерваться, шов будет иметь много дефектов.

    Направление электрода делается под определенным углом относительно плоскости заготовки. Самым оптимальным считается угол в 70 градусов, Наклон не имеет определенного значения, главное чтобы сварщику было удобно. В процессе работы сварщик сам находит для себя оптимальное положение, в зависимости от специфичности выполняемой работы.

    Во время таких практических занятий нужно научиться правильно, подбирать силу тока, чтобы подача все время оставалась стабильной. Если тока будет недостаточно, дуга будет постоянно гаснуть. При очень мощном потоке, начнется проплавление металла. Только экспериментальным путем можно научиться, правильно устанавливать режим сварки.

    Техника получения хорошего сварного соединения

    Когда валики начнут получаться ровными, можно попытаться начать изготавливать соединительные швы. Такую операцию сможет выполнить достаточно опытный практикант, который умеет варить электросваркой.

    Зажигание электрода выполняется согласно описанной выше технологии. Единственным отличием будет движение руки сварщика. Она будет выполнять колебательные движения. Расплав будет как бы переходить с одной поверхности детали на другую. Движение может происходить по нескольким траекториям:

    • Зигзагообразная;
    • Петлевидная;
    • Елочкой;
    • Серпом.


    Для тренировки можно взять небольшую металлическую заготовку. По поверхности мелом провести линию, чтобы ее можно было увидеть через темное стекло маски. Именно по ней нужно двигаться электродом, чтобы получить своеобразный шов, в виде любой вышеуказанной траектории.

    После того, как шов остыл нужно молотком отбить шлак и рассмотреть проделанную работу.

    Когда появился небольшой опыт можно начинать изготавливать соединительные швы, которые имеют несколько видов:

    • Тавровые;
    • Стыковые;
    • Угловые;
    • Внахлест.

    Кроме того, такие швы могут быть горизонтальными и вертикальными, могут свариваться в разных направлениях.

    Только после многочисленных тренировок можно добиться равномерного движения руки. После этого можно получить красивые детали.

    Как продолжить сварку после её остановки?

    Так как варить электросваркой длинный шов без остановки невозможно, приходится менять электрод или были другие причины прерывания, то на месте остановки получается небольшое углубление, получившее название: кратер. Для возобновления работы, необходимо выполнить следующие действия:

    1.Дуга должна зажигаться не на самом кратере. Необходимо отступить от него 12 мм. Затем ее медленно пододвигают к кратеру.

    2.Колебательными движениями тщательно заваривается сам кратер.

    3.После этого можно продолжать сварку, выдерживая установленный режим. Для получения надежного соединения, сварка должна иметь несколько слоев:

    • Заготовка, толщиной 6 мм – 2 слоя;
    • При толщине 6–12 мм – 3 слоя;
    • Если толщина металла превышает 12 мм – 4 слоя.

    Движение электрода в каждом слое должно быть одинаковым. Сварочный шов, после завершения операции обрабатывают, снимая все излишки.

    Как получаются вертикальные швы

    На рисунке 69а, показана вертикальная сварка. Так как варить вертикальный шов электросваркой достаточно проблемно из-за того, что капли расплава стремятся упасть, то нужно варить такие швы используют короткую дугу. Поверхностное натяжение не дает каплям сразу скатиться вниз. Они быстрее попадают в кратер.

    Кончик электрода убирают от капли, чтобы она стала твердой. Вертикальную сварку нужно начинать снизу, постепенно двигаясь наверх. Нижележащий кратер не даст упасть каплям металла. Смотри рисунок 69в. При работе можно наклонять электрод. Когда его наклоняют вниз, сварщик видит, как распределяются капли в месте разделки шва.

    Когда нужно выполнить вертикальную сварку, начинаются с верхней точки, электрод необходимо установить в положение I. Смотри рисунок 69г.

    Когда капли начинают опускаться, электрод устанавливается в положение II. Капля не будет стекать, ей не позволит короткая дуга.

    Наиболее подходящим диаметром электродов для вертикальной сварки, считаются 3 – 4 мм. Величина тока не должна быть очень высокой, примерно 160 ампер.

    Чтобы добиться минимального стекания расплава, когда свариваются горизонтальные швы (смотри рисунок. 70, а), кромки скашиваются у одной верхней детали.


    Возбуждение дуги должно происходить на нижнем торце (положение I). Затем дуга переводится на торец верхней детали (положение II). Стекающая капля начинает подниматься.

    Как должен двигаться конец электрода, когда выполняется однослойная горизонтальная сварка, можно посмотреть на рисунке 70а, в правой стороне.

    Горизонтальные швы разрешается варить в виде продольных валиков. Самый первый должен вариться 4 миллиметровым электродом, а все остальные, диаметром 5 миллиметров.

    Это основные нюансы, которые позволят правильно варить вертикальный шов электросваркой.

    Как электросваркой сварить потолочный шов

    Частый вопрос: как варить потолочный шов электросваркой, ведь он стекает? Ответ прост: такие швы варятся короткой дугой. Сварочный электрод должен иметь тугоплавкое покрытие. Когда происходит сварочный процесс, на торце возникает чехольчик, который не позволяет каплям металла, скатиться вниз. (Смотри рисунок. 70, б). Во время работы конец электрода равномерно удаляют, а потом приближают к свариваемой детали. Когда удаляется, дуга сразу гаснет, шов начинает твердеть. Чтобы выполнить потолочную сварку, независимо от направления, пользуются только электродами малых диаметров. Сила тока уменьшается (10-12%), если сравнивать сварку металла аналогичной толщины, производимой внизу.

    Когда свариваются потолочные швы, начинают всплывать пузырьки газа. Они оказываются в самом корне шва. От этого страдает прочность и качество сварного соединения.

    Применение потолочной сварки имеет ограниченный характер. О ней вспоминают, когда невозможно получить шов из нижнего положения.

    Как варятся угловые швы

    Расплавленный металл при этой сварке, будет стекать вниз. Оптимальным способом сварки подобных швов из нижнего положения, считается «в лодочку». Деталь устанавливается таким образом, чтобы не происходила течь шлака прямо перед дугой. (Смотри рисунок. 68, а).


    Когда сваривается угловой шов, при горизонтальном расположении нижней плоскости, иногда плохо провариваются вершины угла.

    Причиной образования такого непровара может стать начало сварочного процесса с листа, стоящего вертикально. Расплавленный металл начинает стекать вниз, на лист, не успевший хорошо прогреться. Именно поэтому варить такие швы нужно с нижней плоскости. Причем дуга должна зажигаться в определенной точке (А). Движение должно осуществляться согласно схеме рисунка 68 б.

    Электрод наклоняется под 45 градусов, по отношению к свариваемым деталям. Во время сварки нужно электрод немного наклонять в разные стороны. (Смотри рисунок 68 в).

    Если угловые швы варятся не «в лодочку», сварка делается однослойной, с катетом шва менее 8 мм. Если величина катета превышает это значение, выполняют несколько слоев.

    Для сварки нескольких слоев углового шва, нужно сначала создать узкий валик. Для этого пользуются 3-4 мм электродом. Такой диаметр позволяет полностью проварить корень.

    Чтобы определить количество проходов, учитывают размер площади поперечного сечения, имеющегося шва. Обычно эта величина равна 30-40 кв. миллиметров. Рисунок 68 г наглядно показывает, как должны выглядеть угловые швы с разным количеством слоев, имеющие разделку кромок, полностью проваренные.

    Как варятся стыковые швы

    Если кромки не имеют скосов, накладываемый валик должен иметь небольшое расширение с каждой стороны стыка. Чтобы не допустить непровара, требуется создать равномерное распределение расплавленного металла.


    Только правильная установка тока и грамотный подбор электродов, позволит хорошо проварить 6 миллиметровый металл, если детали не имеют скоса кромок. Величина тока подбирается опытным путем. Для чего сваривается несколько пробных планок.

    Если детали имеют V-образные скосы, стыковая сварка может быть однослойной или иметь несколько слоев. Главную роль в этом вопросе играет толщина металла.

    Когда варится один слой, возбуждение дуги должно происходить в пункте «А», на границе скоса, согласно рисунку 67а. После чего электрод опускают вниз. Полностью проваривается корень шва, затем дугу отправляют на следующую кромку.

    Когда электрод движется по скосам, его движение специально замедляют, чтобы обеспечить хороший провар. На корне шва, наоборот ускоряют движение, чтобы не допустить сквозного прожога.

    На обратной стороне сварочного соединения, профессионалы советуют накладывать дополнительный подварочный шов.

    В некоторых случаях на противоположную сторону шва монтируют стальную 2-3 миллиметровую подкладку. Для этого повышают сварочный ток, примерно на 20–30% относительно стандартной величины. Сквозное проплавление в данном случае полностью исключается.

    Когда создается валик шва, стальная подкладка также приваривается. Если она не мешает конструкции изделия, ее оставляют. При сварке очень важных конструкций, делается проварка противоположной стороны корня шва.

    Если нужно сварить стыковой многослойный шов, вначале проваривается корень шва. С этой целью используют электроды, диаметром 4–5 миллиметров. Затем выполняется наплавка следующих слоев расширенными валиками, для чего используются электроды больших размеров (Смотри рисунки 67, б, в).

    Подбор сварочных электродов

    Чтобы правильно выбрать подходящий электрод, необходимо учесть несколько важных параметров:

    • Толщину заготовки;
    • Марку стали.

    В зависимости от вида электрода подбирается значение силы тока. Сварка может выполняться в самых разных положениях. Нижняя подразделяется на группы:

    • Горизонтальная;
    • Тавровая.

    Сварка вертикального типа может быть:

    • Снизу вверх;
    • Потолочная;
    • Тавровая,


    Каждый производитель в инструкции к электродам, обязательно сообщает значение сварочного тока, при котором они будут нормально работать. В таблице показаны классические параметры, применяемые опытными сварщиками.

    На величину силы тока оказывает влияние пространственное положение, а также величина зазора. К примеру, чтобы работать с 3 миллиметровым электродом, сила тока должна достигать 70–80 ампер. Таким током можно пользоваться для выполнения потолочной сварки. Этого будет достаточно для сварки деталей, когда величина зазора намного превосходит диаметра электрода.

    Чтобы варить снизу, при отсутствии зазора и соответствующей толщине металла, разрешается для обыкновенного электрода установить силу тока в 120 ампер.

    Для определения силы тока берется 30–40 ампер, которые должны соответствовать одному миллиметру диаметра электрода. Другими словами, для 3 мм электрода нужно установить ток 90-120 ампер. Если диаметр равен 4 мм, сила тока будет равна 120–160 амперам. Если выполняется вертикальная сварка, сила тока уменьшается на 15 %.

    Для 2 мм устанавливается примерно 40 – 80 ампер. Такую «двойку» всегда считают очень капризным.

    Существует мнение, что если диаметр электрода имеет малые значения, значит с ним очень легко работать. Однако это мнение ошибочно. К примеру, чтобы работать с «двойкой» нужна определенная сноровка. Электрод быстро горит, он начинает сильно греться при установке большого тока. Такой «двойкой» можно варить тонкие металлы при малом токе, но необходим опыт и большое терпение.

    Электрод 3 — 3.2 мм. Сила тока 70–80 Ампер. Сварка должна проводиться только на постоянном токе. Опытные сварщики считают, что выше 80 ампер, невозможно выполнить нормальную сварку. Это значение годится для резки металла.

    Сварку нужно начинать с 70 Ампер. Если увидите, что невозможно проварить деталь, добавьте еще 5-10 Ампер. При непроваре в 80 ампер, можно установить 120 ампер.

    Для сварки на переменном токе можно установить силу тока 110-130 ампер. В некоторых случаях устанавливают даже 150 Ампер. Такие значения характерны для трансформаторного аппарата. При сварке инвертором, эти значения намного ниже.

    Электрод 4 мм. Сила тока 110-160 Ампер. В данном случае разброс, равный 50 амперам зависит от толщины металла, а также вашего опыта работы. «Четверка» также требует особого мастерства. Профессионалы советуют начинать со 110 ампер, постепенно увеличивая силу тока.

    Электрод 5 миллиметров и больше. Такие изделия считаются профессиональными, их используют только профи. В основном их применяют для наплавки металла. В сварочном процессе они практически не участвуют.

    Зачем прокаливают электроды

    Это делается только с одной целью, удалить влагу. При сварке сырым электродом, возможно появление дефектов сварочного шва. Такой электрод будет все время липнуть к детали.

    В каждой строительной компании обязательно установлено оборудование, которое прокалывает электроды. Такая операция недоступна сварщикам-любителям.

    Если вы начали работать с новой пачкой, но не смогли израсходовать ее до конца, оставшееся количество электродов нужно спрятать в сухое и теплое место. Никогда не храните электроды в подвале и на чердаке. Они быстро отсыреют и придут в негодность.

    Заключение

    Правила сварки достаточно просты, стоит лишь несколько раз потренироваться на ненужном куске железа. Главное следуйте всем приведенным инструкциям и у вас точно все получится. Сможете варить дуговой сваркой и на потолке и на стене.

    Довольно часто требуется соединить металлические части или фрагменты деталей. Есть несколько способов для получения нужного результата. Чаще всего для соединения железных и стальных деталей применяют метод электросварки.

    На чем он основан?

    Как правильно варить электросваркой? Для того чтобы понять принцип, нужно вспомнить физику из школьной программы. Один из проводов сварочного аппарата подсоединяют к рабочей детали. При соприкосновении электрода с этой поверхностью возникает В месте соприкосновения образуется углубление, которое заливается расплавленным металлом по мере перемещения электрода. Края металлических частей тают под действием огромной температуры и превращаются в единое целое.

    Способы зажигания дуги

    Обучаясь тому, как варить металл электросваркой, стоит узнать кое-что о самом методе. Расстояние и электрический высокотемпературный импульс между деталью и электродом называют дугой. Для создания таких условий существует два способа:

    • В первом случае электродом (быстро прикасаясь) «чиркают» по железу, будто спичкой. Возникшую дугу нужно сохранять, ведя присадку в нескольких мм от рабочей поверхности металла.
    • Во втором случае кончиком электрода нужно резко постукивать по заготовке.

    Получившаяся дуга не должна погаснуть. Если это все-таки случилось, прежде чем продолжится электросварка, швы нужно очистить от окалины. Пренебрежение этим правилом ведет к образованию дыры.

    Важность силы тока для сварки

    Расчет соответствующей толщине электрода, покажет на практике, как научиться варить электросваркой. При недостаточном токе электрод будет залипать, а дуга — гаснуть. При большом токе металл будет разбрызгиваться и гореть. Если пользоваться сварочным трансформатором, то электроду в 1 мм соответствует ток в 30-35 А. При пользовании электроду в 3 мм соответствует ток в 80 А. Если повышать силу тока, железо можно резать.

    Электроды подбирают с учетом химического состава металла. Существуют несколько видов этого присадочного материала:

    • стальные;
    • биметаллические;
    • чугунные;
    • медные;
    • латунные.

    Все они маркированы индексом и цифрами, обозначающими то, для металла какой твердости и толщины предназначен каждый вид.

    Обучаясь, как правильно варить электросваркой, нужно запомнить, что для получения качественных швов электроды должны соответствовать толщине металла.

    Сварка плоских листов металла

    Тонкий металл (от 1 до 3 мм) соединяют встык без зазоров и присадок, добиваясь хорошего совпадения выровненных краев.

    Для лучшего прилегания стыков более толстых листов (от 3 до 8 мм) края должны быть обрезаны под прямым углом. Между листами оставляют зазор до 2 мм. Материал толщиной 8 мм соединяется двухсторонней сваркой. Для соединения более толстых плоскостей кромки обрезают со скосом.

    С чего начинать учиться варить железо

    Обучение тому, как правильно варить электросваркой, начинается с самых простых процессов.

    • Приготовленные детали фиксируют на горизонтальной поверхности (на столе для сварки).
    • Прихватками скрепляют их по краям и в центре.
    • Нужно вставить в держатель новую присадку и прикрепить к детали зажим от массы.
    • Вначале отрабатывают правильный наклон электрода (около 75 градусов) в направлении дуги. При этом нужно производить движения, которые как бы сгребают расплавленный металл в место стыка.
    • Конец электрода должен приходиться на центр шва. Благодаря соблюдению угла наклона капли равномернее стекают с раскаленного электрода и ровным качественным валиком образуют
    • После остывания заготовки нужно отбить шлак с поверхности детали.

    Раз за разом, по мере приобретения опыта, швы будут получаться все ровнее и аккуратнее.

    Как сделать вертикальный шов


    Как варить вертикальный шов электросваркой? Главное — начать, соблюдая все рекомендации. Сварка вертикальных швов похожа на работу по горизонтали, только немного сложнее. Заготовки прихватывают в двух-трех местах. Затем сварку ведут только снизу вверх, прилепляя каплю за каплей. Постепенно весь зазор заливают горячим металлом. Как научиться варить электросваркой? Задача состоит в том, чтобы слить обе кромки, плавя их сварочной дугой, одновременно направляя туда же капли металла из раскаленного до состояния жидкости конца электрода.

    Можно заваривать шов не каплями, а так называемой «восьмеркой», однако с этим может справиться только опытный специалист. Так что, если интересно знать, как научиться варить вертикальный шов электросваркой, сначала рекомендуется посмотреть на работу опытного сварщика, послушать советы мастеров. А только потом самостоятельно приступать к процессу.

    Как сделать красивый и крепкий угловой шов


    Правильно сделать так называемый «тавровый» шов не так легко, как научиться варить электросваркой. Этим швом пользуются, если требуется скрепить детали под разными углами. Металлические части устанавливаются так, чтобы сварка стекала в самый угол. Зафиксированные «лодочкой» свариваемые части прихватываются с противоположных сторон. Кроме того, один край заготовки приподнимается чуть выше. Процесс сварки начинать нужно с нижнего края. В этом случае, тщательно следуя инструкции, как правильно варить электросваркой, качество сварочного шва можно заметно улучшить.

    Каким сварочным аппаратом лучше пользоваться

    1. Старинные сварочные аппараты, имеющие регулируемый магнитный зазор, позволяющий настраивать силу тока, — трансформаторные. Есть множество вариантов и моделей, имеющих реостаты и добавочные дроссели на первичных или вторичных сторонах трансформаторов.
    2. Инверторные аппараты — более современные сварочные устройства. Работая от повышенной частоты, трансформатор таких агрегатов имеет меньшие габариты и маленький вес. В таких устройствах плавно можно отрегулировать режимы сварки. Настройку последних нужно проводить тщательно, иначе аппарат может быстро выйти из строя.

    Способы сварки труб


    При отсутствии опыта учиться тому, как варить трубу электросваркой, лучше на толстом металле. В зависимости от толщины стенки трубы делают несколько проходов. Многослойная сварка улучшает механические свойства полученного шва, соединение становится прочнее.

    Вначале сваривают полукольцо в одну сторону, затем — во вторую. При способе ведения шва «сверху вниз» пользуются 4-мм электродами, имеющими органическое напыление. При короткой дуге, опираясь на образующийся «козырек», приставок ведут небольшими поперечными колебаниями.

    При работе по способу «снизу вверх» резко снижают скорость. Ведения поперечных колебаний электрода делают в 3-5 мм.

    При из труб предварительно нужно подготовить и разложить весь материал на сварочном столе или стенде. Затем их отцентровывают и стягивают для получения нужного для сварки зазора. Собранные стыки прихватывают между собой.

    Трубы с маленьким диаметром соединяют непрерывной сваркой, с большим диаметром — прерывистым способом. После завершения всех сварочных процессов рабочая поверхность металла очищается от окалины, застывших брызг, шлака. Проводится контрольный осмотр на предмет обнаружения трещин или прожогов, выходящих кратеров или пор. При наличии некачественно сваренных мест производится реставрация шва.

    Для собственной безопасности нужно работать во время сварки в замшевых перчатках и рукавицах, в маске сварщика, в кирзовых или плотных кожаных ботинках и в хлопчатобумажной робе. Обязательно рядом должен находиться огнетушитель или емкость с водой.

    Как варить потолочный шов электросваркой, видео

    В сварочном деле одним из наиболее трудных заданий будет укладка потолочного шва. Тем не менее освоить технику потолочной сварки стоит уже хотя бы ради того, чтобы автоматически получить более высокий разряд. Такая операция чаще всего требуется на предприятиях, занятых в области укладки трубопроводов или в строительстве.

    Навыки станут полезными и в быту, поскольку они востребованы при монтаже отопления, металлической беседки или в иных случаях. К примеру, металлический гараж не получится собрать, не прибегнув к потолочной сварке панелей. В статье пойдет речь о том, как варить потолочный шов электросваркой, трудностях и проблемах, а также способах их устранения.

    СОДЕРЖАНИЕ

    • В чем состоят сложности сварки потолочного шва
    • Техника сварки потолочного шва электродами
    • Электроды и аппаратура
    • Меры предосторожности

    В чем состоят сложности сварки потолочного шва

    Немногие сварщики назовут укладку потолочных швов любимым занятием, поскольку в процессе работы возникает немало сложностей. Новичку научиться будет непросто, а многие после первых неудач просто теряют всякий интерес к подобного рода занятию. Для того, чтобы освоить азы столь непростой науки, нужно работать на предупреждение. То есть, понимать проблемы, которые будут возникать при укладке шва и попытаться их предотвратить.

    Сварка потолочного шва инвертором или трансформаторной установкой сильно отличается от обыкновенной горизонтальной. Когда заготовки соединяются на рабочем столе, то сварочная ванна формируется по стыку. Сварщику остается только контролировать процесс расплава, избегать элементарных ошибок и предотвращать попадание шлака внутрь ванны. Когда же все это приходится делать на потолке, то расплавленный металл стремится вниз и сформировать ванну очень сложно.

    К тому же и шлак, находясь в расплавленном состоянии, капает и мешает вести электрод по месту стыка. Брызги ударяются о поверхность внизу, разлетаются на множество частиц и создают дополнительные трудности в работе. Но основная сложность заключается в том, чтобы соединить свариваемые заготовки. Чаще всего сварочную ванну удается сформировать только на одной из кромок, а вторая остается «не у дел» и связать их воедино долгое время не получается.

    Для улучшения качества и увеличения скорости работ, вы всегда можете воcпользоваться нашими верстаками собственного производства от компании VTM.

    Еще одна сложность заключается в том, что сваривание происходит на пониженном токе. Электрод часто прилипает к металлу и образуются непроваренные места. Сварщик быстро устает из-за того, что его голова постоянно запрокинута, а рука приподнята. Поэтому необходимы паузы для того, чтобы восстановить силы и перевести дух.

    Перед началом практических занятий стоит хотя бы осознать все трудности и настроиться на них. Тогда не будет горького разочарования от первых неудач и легче преодолеваются физические трудности.

    Техника сварки потолочного шва электродами

    Опытные сварщики ужа давно составили основные правила соединение металлических заготовок в самых разных положениях, включая и потолочное. их необходимо знать для того, чтобы правильно выполнять этот вид работ. Вот основные пункты:

    • Кромки свариваемых поверхностей нужно как можно ближе свести одна относительно другой. Сварку в потолочном положении с зазорами смогут выполнить только мастера своего дела. Для тех же, у кого квалификация ниже, нужно постараться максимально плотнее сопрягать детали.
    • Метод разделки кромок полностью аналогичен тому, который делается при нижнем сваривании. V-образный скос делается в том случае, если толщина стенок превышает 5 мм.
    • Расположение электрода относительно рабочей поверхности составляет 45 градусов. Есть простой «лайфхак» для начинающих сварщиков: лучше использовать половинку электрода. В таком случае легче управлять положением его кончика, что несколько облегчит работу.
    • Когда стороны расположены вплотную, то положить первый шов можно, даже не применяя колебательные движения. В таком случае наполнения стыка получится по максимуму. За вторым проходом ширина расплава увеличивается с тем, чтобы сделать связку прочнее. А вот на трубах рекомендуется уже со старта варить широким швом.
    • Для сваривания можно использовать различные способы формирования шва. Здесь уместен метод полумесяца, спираль или горизонтальная восьмерка. В случаях, когда состыковать детали плотно не получилось и присутствует небольшой зазор, то используется прерывистая дуга. При таком способе формирования шва отложенные капли металла быстро остывают. Следующая капля накладывается еще до того, когда предыдущая полностью остывает. Она должна еще иметь багровый оттенок. Процесс надежен, но растянут во времени. Сварщику потребуется неоднократная передышка.
    • Внешний вид только что завершенного шва может быть далек от идеала. Не стоит этого пугаться. Наплывы и крупные валики не критичны, а шлак, который выступает легко убирается молоточком. При необходимости стык можно «пригладить» болгаркой.
    Читайте также: Маркировка электродов для ручной дуговой сварки

    Электроды и аппаратура

    Сварочные работы на потолке можно выполнить с использованием инвертора или трансформаторной установки. Следует внимательно отнестись к выбору силы тока. Она должна быть ниже на четверть по сравнению с традиционной ручной дуговой сваркой. К примеру, для соединения двух пластин толщиной 5 мм не нужно выставлять силу тока больше 100 ампер. Желательно, чтобы кабель не был слишком толстым: тогда меньше нагрузка на руки. Чтобы не нагружать запястье, кабель наматывают на руку.

    Для потолочной сварки чаще всего берут электроды толщиной 3-4 мм. Важна предварительная подготовка. Если расходники хорошо подсушить, то в процессе работы будет образовываться меньше брызг. Укороченными электродами легче управлять, что дает сварщику возможность уверенно манипулировать дугой.

    Читайте также: Ручная дуговая сварка MMA

    Меры предосторожности

    Плотная куртка и брюки являются обязательном атрибутом сварщика при выполнении работ на потолке. Перчатки в обязательном порядке должны иметь широкие края, которые бы закрывали манжеты. В противном случае окалина может закатиться за одежду и обжечь руки. Нужно одевать специальный головной убор без козырька, но с широкими полами, которые бы закрывали ворот куртки. То же самое касается и брюк. Нижние части штанин должны быть широкими и располагаться внахлест на верхнюю часть обуви.

    При ударе о землю брызги разлетаются в разные стороны на приличное расстояние. Очень важно, чтобы рядом не было легковоспламеняющихся материалов. Отбивая шлак, сварщик должен быть в защитных очках, ведь осколки будут лететь вниз. А чтобы работу выполнить качественно, следует давать хотя бы небольшие, но частые передышки. Они помогут снять усталость с мышц рук и шеи.

    Потолочную сварку освоить с первого раза не удастся. Нужно запастись терпением, долго и много практиковаться. Но после освоения метода уже можно приступать к сварке труб и металлоконструкций любой сложности.

    Читайте также: Как правильно варить трубы электросваркой

    Как правильно варить потолочный шов электросваркой

    Оцените, пожалуйста, статью

    12345

    Всего оценок: 5, Средняя: 2

    Электросварка электродами для начинающих: как правильно варить

    Почти каждый человек сталкивался с ситуацией, когда необходимо было заварить какую-нибудь металлическую деталь. Чаще всего это происходит при строительных работах. Отлично, если мужчина владеет этим процессом, но порой приходится обращаться к профессионалам своего дела. Но сварке можно научиться и самостоятельно. Новички обычно начинают с изучения швов. Сложные работы следует начинать лишь тогда, когда домашний мастер узнает, как правильно варить сваркой электродами.

    • Основные понятия
    • Необходимые инструменты
    • Технология работ
    • Как научиться варить
    • Процесс электросварки
    • Некоторые нюансы
    • Как правильно выбрать ток
    • Сварка трубопровода
      • Ошибки начинающих сварщиков

    Основные понятия

    Сварка на сегодняшний день — самое надежное соединение металла, ведь при ней материалы сплавляются в одно целое. Процедура проходит под воздействием высоких температур. Большая часть сварочных аппаратов использует для работы электрическую дугу.

    Принцип ее работы таков: она разогревает металл в определенной небольшой зоне до температуры плавления. Называется такая сварка электродуговой.

    При образовании электрической дуги может использоваться как постоянный, так и переменный ток. При переменном применяются трансформаторы, при постоянном — инверторы.

    Проще работа обстоит с инверторами, т. к. они работают от сети 220 В. Отличаются небольшими размерами и весом, порядка 4−8 кг. Почти не издают шума и не влияют на напряжение.

    Гораздо труднее обстоит работа с трансформаторами, т. к. ток переменный, он оказывает влияние на скачки напряжения, чему обычно не очень рады соседи и бытовая техника. Аппарат при этом большой и тяжелый.

    Таким образом становится очевидно, что для новичков больше подойдет сварочный инвертор.

    Необходимые инструменты

    Для сварочных работ необходим набор инструментов и спецзащиты. Это непосредственно сам сварочный аппарат, электроды, молоток и щетка. Диаметр электродов зависит от материала, над которым предстоит работать.

    Не стоит забывать и о защите. Для защиты глаз обязательно необходима сварочная маска, также нужно надеть одежду из плотного материала и замшевые перчатки и прочную обувь. Еще пригодятся приборы, преобразующие переменный ток в постоянный — это выпрямитель, инвертор или трансформатор.

    Технология работ

    Чтобы возникла электрическая дуга, необходимы токопроводящие элементы: в этом случае это металл и электрод. При соприкосновении металла и электрода появляется электрическая дуга. В этом же месте сразу начинает плавиться металл, одновременно с ним плавится и электрод, который переносится в сварную ванну.

    Также в процессе горит и защитная поверхность электрода, при этом частично испаряясь и выделяя определенное количество газов. Эти газы создают завесу и защищают металл от окисления. Также металл покрывается шлаком, который помогает металлу, поддерживая температуру.

    Образование шва происходит при перемещении электрода, в чем и заключается весь секрет сварки. Еще необходимо следить за углом наклона и параметрами тока. После остывания металла на нем остается корка шлака, которая защищает металл от окисления. Шлак затем отбивают при помощи молотка.

    Как научиться варить

    В первое время проводить сварочные работы необходимо под надзором опытного сварщика, он покажет как научиться варить сваркой, даст совет и поможет в случае проблем. Можно попрактиковаться на куске металла.

    Для начинающих сварщиков больше всего подойдет 3 мм электрод. Он стоит немного дороже, но с ним проще работать. Позже, как будет получен опыт, можно будет перейти к другим вариантам. Зафиксировать его можно в специальном держателе, который бывает пружинный и винтовой и крепится к одному из кабелей. После фиксирования электрода можно приступить к соединению кабелей.

    На сварочном аппарате имеется два выхода: положительный и отрицательный. Также есть два кабеля, один из них заканчивается держателем, куда вставляется электрод, другой — специальным зажимом.

    При обычных видах сварки подключают прямую полярность: минус идет на электрод, плюс на деталь. Но при некоторых работах используют обратную полярность.

    Процесс электросварки

    После приготовления всех деталей и приборов можно приступать к работе. Первым делом крепится кабель с зажимом. Затем нужно проверить другой кабель на изоляцию и надежное фиксирование электрода. Потом на сварочном аппарате выставляется мощность тока в зависимости от диаметра выбранного электрода.

    Зажигается электрическая дуга. Чтобы это сделать, нужно слегка дотронуться электродом до металла, при этом должны брызнуть искры. После первого контакта электрод прикасается к металлу и приподнимается на высоту, равную 5 мм.

    Высоты 5 мм нужно придерживаться на протяжении всей операции. По ходу процесса должен выгорать электрод и его нужно будет менять. Также он может периодически прилипать к металлу, в этом случае необходимо слегка качнуть им.

    После зажигания дуги можно перейти к наплавлению валика. Делается это легкими колебательными движениями, плавно перемещая электрод. В результате операции должен получиться шов с небольшим наплавлением металла.

    Движение электрода может протекать по трем направлениям:

    • Поступательное.
    • Поперечное.
    • Продольное.

    Во время работы можно накладывать один вариант на другой. Каждый мастер предпочитает работать по собственному направлению. Ведь основная задача состоит в надежном соединении металлов, а каким образом это происходит — не так важно.

    Некоторые нюансы

    Недостаточно просто водить электродом по металлу. Необходимо знать некоторые нюансы сварки и как правильно сварить определенный металл. Один из них заключается в том, что шов «тянет» деталь, из-за чего их может повести. И в итоге получится совсем не тот результат, что ожидал мастер. Чаще всего избежать этой проблемы можно, прихватив деталь в нескольких местах, примерно через каждые 10 см. Делается это с двух сторон, после чего начинается основная работа.

    Как правильно выбрать ток

    Помимо скрепления металла перед сваркой, нужно знать, какое значение тока выставлять в определенных ситуациях. Все зависит от толщины металла, над которым производится работа и диаметра электрода.

    Но иногда может внезапно упасть напряжение, инвертор не сможет сам среагировать на эту ситуацию. В этом случае нужно просто замедлить передвижение электрода, добиваясь прогрева. Еще может помочь повторное проведение электродом по швам. Если и это не помогает, можно поставить электрод меньшего диаметра.

    Сварка трубопровода

    С помощью дуговой электрической сварки можно сделать горизонтальный шов, который проходит по окружности трубы и вертикальный, который проходит сбоку, А также верхний и нижний швы. Самым удобным вариантом является нижний шов.

    Трубы из стали нужно проваривать встык, сваривая при этом все кромки по высоте стенок. Во время работы электрод нужно установить под углом 45 градусов — это делается для того, чтобы снизить наплывы внутри изделий. Ширина шва должна составлять 2−3 мм, высота — 6−8 мм. Если сварка идет внахлест, то здесь уже необходимая ширина 6−8 мм, а высота — 3 мм.

    Непосредственно перед началом работ нужно провести подготовительные процедуры:

    • Нужно очистить деталь.
    • Если края трубы деформированы, то выровнять их или отрезать углошлифовальной машинкой, или по-простому болгаркой.
    • Кромки, где будет проходить шов, необходимо зачистить до блеска.

    После подготовки можно приступать к работе. Необходимо сваривать все стыки непрерывно, полностью проваривая. Стыки труб с шириной до 6 мм свариваются в 2 слоя, при ширине 6−12 мм в 3 слоя и при ширине стенок больше 19 мм в 4 слоя. Главная особенность заключается в постоянной очистке труб от шлака, т. е. после каждого выполненного слоя необходимо очищать его от шлака и только потом варить новый. Особую внимательность нужно проявлять при работе над первым швом, необходимо сплавить все притупления и кромки. Первый слой тщательно проверяют на наличие трещин, если они присутствуют, то необходимо их выплавить или вырубить и наварить заново.

    Все последующие слои привариваются при медленном поворачивании трубы. Последний слой приваривают с ровным переходом на основной металл.

    Ошибки начинающих сварщиков

    Чтобы узнать, как правильно варить электросваркой, нужно рассмотреть основные ошибки, которые допускают новички:

    1. Слишком быстрое перемещение электрода, при этом образуется неровный шов.
    2. Слишком медленное перемещение шва, при этом в металле образуются дырки и прожоги.
    3. Слишком неровный и плоский шов. Главная ошибка здесь в угле наклона электрода.
    4. Непроварка металла. Это происходит потому что не был соблюден 5 мм зазор между металлом и электродом, т. е. зазор был слишком маленький.
    5. В обратном случае, когда зазор слишком велик — металл не проваривается.

    Все вышеперечисленные ошибки — это только самые грубые. Есть еще много нюансов, разобраться в которых можно только с опытом.

    При сварке тонкостенного металла или профиля необходим тщательный подход к работе. Тонкие детали можно сваривать, наложив очищенный электрод и варить прямо поверх него.

    Разительно отличается сварка по цветным металлам, т. к. требует других электродов. Еще необходима специальная защитная среда. Сейчас можно купить универсальные аппараты, которые варят практически любые металлы.

    Также существуют полуавтоматические аппараты для работы с тонкостенными металлами. Суть его заключается в наплавлении специальной проволоки.

    Электросварка для начинающих — задача непростая. Но при достаточном желании его можно освоить. Нужно лишь следовать основным правилам и слушать советы более опытных мастеров. В итоге можно будет переходить к сложным задачам, оттачивая свое мастерство.

    роботов учатся готовить, просматривая видео на YouTube

    Как понял Верн, Гражданская война в США (во время которой было выполнено 60 000 ампутаций) положило начало современной эре протезирования в Соединенных Штатах благодаря федеральному финансированию и волне патентов на дизайн, поданных протезистами-предпринимателями. Две мировые войны укрепили коммерческую индустрию протезирования как в Соединенных Штатах, так и в Западной Европе, а продолжающаяся война с терроризмом помогла ей превратиться в индустрию с оборотом в 6 миллиардов долларов США по всему миру. Однако эти недавние инвестиции не являются результатом непропорционально большого количества ампутаций в ходе военных конфликтов: около 1500 американских солдат и 300 британских солдат лишились конечностей в Ираке и Афганистане. Потеря конечностей среди населения в целом затмевает эти цифры. Только в Соединенных Штатах более 2 миллионов человек живут с потерей конечностей, при этом 185 000 человек ежегодно подвергаются ампутации. Гораздо меньшее число детей — от 1500 до 4500 детей в год — рождаются с разницей или отсутствием конечностей, включая меня.

    Сегодня люди, разрабатывающие протезы, как правило, инженеры с добрыми намерениями, а не сами инвалиды. Мясистые обрубки мира служат хранилищем мечтаний этих дизайнеров о высокотехнологичном, сверхчеловеческом будущем. Я знаю это, потому что на протяжении всей своей жизни я был оснащен одними из самых самые передовые протезы на рынке. После рождения без левого предплечья я был одним из первых младенцев в Соединенных Штатах, которым снабдили миоэлектрическим протезом руки — электронным устройством, управляемым мышцами носителя, напрягающимися от датчиков внутри гнезда протеза. С тех пор я носил множество протезов рук, каждый из которых стремился к идеальному воспроизведению человеческой руки — иногда за счет эстетики, иногда за счет функциональности, но всегда предназначенный для имитации и замены того, что отсутствовало.

    За время моей жизни миоэлектрические руки превратились из когтеобразных конструкций в мультизахватные, программируемые, анатомически точные копии человеческой руки, большинство из которых стоит десятки тысяч долларов. Журналисты не могут налюбоваться этими изощренными, многоцелевыми «бионическими» руками с реалистичной силиконовой кожей и органическими движениями, негласно обещая, что инвалидность скоро исчезнет, ​​а любая потерянная конечность или орган будет заменена равноценной копией. Инновации в области протезов рук рассматриваются как соревнование с высокими ставками, чтобы увидеть, что технологически возможно. Тайлер Хейс, генеральный директор стартапа по производству протезов Atom Limbs изложила это в видео WeFunder, которое помогло собрать 7,2 миллиона долларов от инвесторов: «Каждый лунный полет в истории начинался с изрядной доли сумасшествия, от электричества до космических путешествий, и Atom Limbs ничем не отличается».

    Мы вовлечены в гонку бионических рук. Но делаем ли мы реальный прогресс? Пришло время спросить, для кого на самом деле нужны протезы и чего они, как мы надеемся, на самом деле сделают. Каждая новая бионическая рука с несколькими захватами имеет тенденцию быть более сложной, но и более дорогой, чем предыдущая, и с меньшей вероятностью покрывается (даже частично) страховкой. И, как показывают недавние исследования, гораздо более простые и гораздо менее дорогие протезы могут одинаково хорошо выполнять многие задачи, а причудливые бионические руки, несмотря на все их электронные возможности, редко используются для хватания.

    Активные руки, такие как этот, изготовленный протезной фирмой Arm Dynamics, дешевле и долговечнее, чем бионические протезы. Насадка от компании Texas Assistive Devices, производящей протезы, рассчитана на очень большой вес, что позволяет автору выполнять упражнения, которые были бы рискованными или невозможными с ее гораздо более дорогой бибионической рукой. Габриэла Хасбун; Макияж: Мария Нгуен для косметики MAC; Волосы: Джоан Лаки для Living Proof

    Function or Form

    В последние десятилетия подавляющее внимание исследований и разработок новых искусственных рук было сосредоточено на совершенствовании различных типов захватов. Многие из самых дорогих рук на рынке отличаются количеством и разнообразием выбираемых цепких захватов. Мой собственный любимец средств массовой информации, bebionic от Ottobock, который я получил в 2018 году, имеет силовой захват в форме кулака, щипковые захваты и один очень специфический режим с большим пальцем поверх указательного для вежливой передачи кредитной карты. Моя миоэлектрическая рука 21-го века казалась замечательной, пока я не попытался использовать ее для некоторых рутинных задач, где она оказалась еще громоздко и занимает много времени, чем если бы я просто оставил его на диване. Я не мог использовать его, чтобы закрыть дверь, например, задача, которую я могу сделать с моей культей. А без чрезвычайно дорогого дополнения в виде запястья с электроприводом я не мог пересыпать овсянку из кастрюли в миску. Выполнение задач крутым бионическим способом, даже если это имитировало две руки, было явно не лучше, чем выполнение вещей по-моему, иногда с помощью моих ног и ступней.

    Когда я впервые заговорил с Эд Спирс, лектор по робототехнике и машинному обучению в Имперском колледже Лондона, был в своем кабинете поздно ночью, но его все еще волновали роботизированные руки — нынешнее направление его исследований. Спайерс говорит, что антропоморфная роботизированная рука неизбежна, от реальности сегодняшнего протезирования до фантазии научной фантастики и аниме. «На одной из своих первых лекций здесь я показывал отрывки из фильмов и мультфильмов и то, как крутые кинематографисты делают руки роботов», — говорит Спирс. «В аниме Gundam , есть так много крупных планов гигантских рук роботов, хватающих такие вещи, как массивные пушки. Но почему это должна быть человеческая рука? Почему у робота просто нет пистолета вместо руки?»

    Пришло время спросить, для кого на самом деле нужны протезы и чего они, как мы надеемся, на самом деле сделают.

    Спирс считает, что разработчики протезов слишком увлечены формой, а не функцией. Но он поговорил с ними достаточно, чтобы понять, что они не разделяют его точку зрения: «У меня такое ощущение, что людям нравится идея о том, что люди великие, и что руки — это то, что делает людей совершенно уникальными». Почти каждый университетский факультет робототехники, который посещает Спирс, занимается разработкой антропоморфных роботов. «Вот как выглядит будущее», — говорит он, и его голос звучит немного раздраженно. «Но часто есть лучшие способы».

    Подавляющее большинство людей, пользующихся протезами конечностей, — это люди с односторонней ампутацией — люди с ампутациями, затрагивающими только одну сторону тела, — и они практически всегда используют свою доминирующую «мясистую» руку для деликатных задач, таких как поднятие чашки. Как односторонние, так и двусторонние ампутированные конечности также получают помощь от своего туловища, ступней и других объектов в их окружении; редко задачи выполняются одним протезом. И все же, общие клинические оценки для определения успеха протеза основаны на использовании только протеза без помощи других частей тела. Такие оценки, похоже, предназначены для демонстрации возможностей протеза руки, а не для определения того, насколько он полезен в повседневной жизни пользователя. Инвалиды по-прежнему не являются арбитрами стандартов протезирования; мы все еще не в центре дизайна.

    Крюк Хосмера [слева], первоначально разработанный в 1920 году, представляет собой оконечное устройство с питанием от тела, которое используется до сих пор. Насадка-молоток [справа] может быть более эффективной, чем насадка-захват, при забивании гвоздей в дерево. Слева: Джон Прието/The Denver Post/Getty Images; Справа: Hulton-Deutsch Collection/Corbis/Getty Images

    Протезы в реальном мире

    Чтобы узнать, как пользователи протезов живут со своими устройствами, Спирс руководил исследованием, в котором использовались камеры, надетые на головы участников, для записи ежедневных действий восьми человек с односторонней ампутацией или врожденными различиями конечностей. Исследование, опубликованное в прошлом году в IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics , включал несколько разновидностей миоэлектрических рук, а также систем с питанием от тела, которые используют движения плеча, груди и плеча, передаваемые по кабелю, для механического управления захватом в конце протез. Исследование проводилось, когда Спирс был научным сотрудником лаборатории GRAB Йельского университета, возглавляемой Аароном Долларом. Помимо Доллара, он тесно сотрудничал с аспиранткой Джиллиан Кокран, которая была соавтором исследования.

    Просматривая необработанные кадры из исследования, я чувствовал одновременно грусть и чувство товарищества с анонимными пользователями протезов. На роликах видны неуклюжесть, просчеты и случайные падения, знакомые даже очень опытным пользователям протезов рук. Часто протез просто помогает прижать объект к телу, которым можно управлять другой рукой. Также было очевидно, сколько времени люди тратили на подготовку своих миоэлектрических протезов для выполнения задачи — часто требовалось несколько дополнительных секунд, чтобы вручную или с помощью электроники повернуть запястья своих устройств, выровнять объект, чтобы правильно схватить его, и отработать захват. подход. Участник, который повесил бутылку с дезинфицирующим спреем на «крючок» руки, протирая кухонный стол, казалось, был тем, кто все понял.

    В ходе исследования протезы использовались в среднем только для 19 процентов всех зафиксированных манипуляций. В целом протезы использовались в основном для нехватательных действий, а другая, «неповрежденная» рука выполняла большую часть хватания. Исследование выявило большие различия в использовании между теми, у кого неэлектрические протезы с питанием от тела, и теми, у кого есть миоэлектрические протезы. Для пользователей протезов с приводом от тела, у которых ампутация была ниже локтя, почти 80 процентов использования протезов приходилось на движения без захвата — толкание, нажатие, вытягивание, подвешивание и стабилизация. Для миоэлектрических пользователей устройство использовалось для захвата только в 40 процентах случаев.

    Что еще более показательно, пользователи с неэлектрическими захватами или разъемными крюками тратили значительно меньше времени на выполнение задач, чем пользователи с более сложными протезами. Спайерс и его команда отметили плавность и скорость, с которой первые приступили к выполнению задач в своих домах. Они могли использовать свои искусственные руки почти мгновенно и даже получать прямую тактильную обратную связь через кабель, который управляет такими системами. Исследование также выявило небольшую разницу в использовании между миоэлектрическими устройствами с одним захватом и более причудливыми миоэлектрическими многошарнирными руками с несколькими захватами, за исключением того, что пользователи, как правило, избегали подвешивания предметов на своих руках с несколькими захватами, по-видимому, из страха сломать их.

    «У нас сложилось впечатление, что люди с миоэлектрическими руками с несколькими хватами довольно осторожно подходят к их использованию», — говорит Спирс. Это неудивительно, поскольку большинство миоэлектрических рук стоят более 20 000 долларов, редко получают одобрение страховки, требуют частой профессиональной поддержки для изменения схемы хвата и других настроек, а также требуют дорогостоящих и длительных процессов ремонта. По мере того, как протезные технологии становятся все более сложными и запатентованными, все большую озабоченность вызывает долгосрочная работоспособность. В идеале устройство должно легко ремонтироваться пользователем. И все же некоторые стартапы в области протезирования предлагают модель подписки, при которой пользователи продолжают платить за доступ к ремонту и поддержке.

    Несмотря на выводы своего исследования, Спирс говорит, что подавляющее большинство исследований и разработок в области протезирования по-прежнему сосредоточено на совершенствовании способов захвата дорогих высокотехнологичных бионических рук. По его словам, даже помимо протезирования исследования манипуляций в исследованиях приматов и робототехники в подавляющем большинстве связаны с хватанием: «Все, что не хватает, просто выбрасывается».

    TRS производит широкий ассортимент протезов с приводом от тела для различных хобби и занятий спортом. Каждое приспособление предназначено для определенной задачи, и их можно легко заменить для различных видов деятельности. Fillauer TRS

    Хватаясь за историю

    Если мы решили, что то, что делает нас людьми, — это наши руки, а то, что делает руку уникальной, — это ее способность хватать, то единственный протез, который у нас есть, — это тот, который прикреплен к запястьям большинства людей. Тем не менее, погоня за максимальной пятизначной хваткой не обязательно является следующим логическим шагом. Фактически, история показывает, что люди не всегда были зациклены на идеальном воссоздании человеческой руки.

    Как рассказывается в сборнике эссе 2001 г. Письмо на руках: память и знания в Европе раннего Нового времени , представления о руке развивались на протяжении столетий. «Душа подобна руке; ибо рука есть орудие инструментов», — писал Аристотель в De Anima . Он полагал, что человечество было намеренно наделено подвижной и цепкой рукой, потому что только наш уникально разумный мозг мог использовать ее — не как простую утварь, а как инструмент для apprehensio , или «схватывания» мира в прямом и переносном смысле.

    Спустя более 1000 лет идеи Аристотеля нашли отклик у художников и мыслителей эпохи Возрождения. Для Леонардо да Винчи рука была посредником между мозгом и миром, и он приложил исключительные усилия в своих анализах и иллюстрациях человеческой руки, чтобы понять ее основные компоненты. Его тщательные исследования сухожилий и мышц предплечья и кисти привели его к выводу, что «хотя человеческая изобретательность делает различные изобретения… она никогда не найдет изобретений более красивых, более подходящих или более прямых, чем природа, потому что в ее изобретениях нет ничего недостающего и ничего лишнего».

    Иллюстрации да Винчи вызвали волну интереса к анатомии человека. Тем не менее, при всем тщательном изображении человеческой руки европейскими мастерами, рука рассматривалась скорее как источник вдохновения, чем как объект, который простые смертные могли воспроизвести. На самом деле было широко признано, что хитросплетения человеческой руки свидетельствуют о божественном замысле. Никакая машина, заявил христианский философ Уильям Пейли, не является «более искусственной или более очевидной», чем сгибатели руки, что предполагает преднамеренный замысел Бога.

    Выполнение задач крутым бионическим способом, даже если он имитировал наличие двух рук, явно не лучше, чем выполнение вещей по-моему, иногда с помощью моих ног и ступней.

    К середине 1700-х годов, когда на глобальном севере произошла промышленная революция, начал формироваться более механистический взгляд на мир, и грань между живыми существами и машинами начала стираться. В своей статье 2003 года « Wetware восемнадцатого века, — пишет Джессика Рискин, профессор истории Стэнфордского университета, — период между 1730-ми и 1790s был симуляцией, в которой механики искренне пытались сократить разрыв между живыми и искусственными механизмами». В этот период произошли значительные изменения в конструкции протезов конечностей. В то время как механические протезы 16-го века были отягощены железом и пружинами, в протезе 1732 года с приводом от тела использовалась система шкивов для сгибания руки, сделанной из легкой меди. К концу 18 века металл заменили кожей, пергаментом и пробкой — более мягкими материалами, имитирующими живую материю.

    Технооптимизм начала 20-го века привел к очередным изменениям в дизайне протезов. Вольф Швейцер, патологоанатом Цюрихского института судебной медицины, человек с ампутированными конечностями. Он владеет широким спектром современных протезов рук и имеет необходимый опыт для их тестирования. Он отмечает, что анатомически правильные протезы рук вырезались и выковывались на протяжении большей части 2000 лет. И все же, по его словам, разрезной крючок 20-го века с приводом от тела «более современен», его конструкция больше стремится сломать форму человеческой руки.

    «Рука, приводимая в действие телом, — с точки зрения ее символизма — (по-прежнему) выражает человеко-машинный символизм индустриального общества 1920-х годов». пишет Швейцер в своем блоге о протезах рук, «когда человек должен был функционировать как заводная шестерня на производственных линиях или в сельском хозяйстве». В оригинальном дизайне крючка Хосмера 1920-х годов петля внутри крючка была помещена только для завязывания обуви, а другая — только для удержания сигарет. Эти дизайны, как сказал мне Ad Spiers, были «невероятно функциональными, функциональность превыше формы. Все части служили определенной цели».

    Швейцер считает, что по мере того, как в 20-м веке потребность в ручном труде уменьшалась, протезы, которые были высокофункциональными, но не натуралистичными, затмились новым высокотехнологичным видением будущего: «бионическими» руками. В 2006 году Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов США запустило Революционное протезирование, исследовательская инициатива по разработке следующего поколения протезов рук с «почти естественным» контролем. В рамках программы стоимостью 100 миллионов долларов были созданы два многошарнирных протеза руки (один для исследований, а другой стоимостью более 50 000 долларов). Что еще более важно, это повлияло на создание других подобных протезов, сделав бионическую руку — как ее представляли себе военные — святым Граалем в протезировании. Сегодня бионическая рука с несколькими захватами является гегемоном, символом целостности киборга.

    И все же некоторые разработчики протезов придерживаются другого видения. TRS, базирующаяся в Боулдере, штат Колорадо, является одним из немногих производителей протезы для конкретных видов деятельности, которые часто более долговечны и более доступны с финансовой точки зрения, чем роботизированные протезы. Эти пластмассовые и силиконовые насадки, в том числе мягкое устройство в форме гриба для отжиманий, храповой зажим для поднятия тяжестей и вогнутый плавник для плавания, помогли мне ощутить наибольшую функциональность, которую я когда-либо получал от протеза руки. .

    Такие низкотехнологичные протезы для активности и протезы с питанием от тела работают на удивление хорошо, а стоимость бионических рук составляет ничтожную долю. Они не выглядят и не действуют как человеческие руки, и от этого они функционируют лучше. Согласно Швейцеру, протезы с приводом от тела инженеры регулярно называют его «мистическим» или насмешливо называют «капитаном Крюком». Будущие бионические плечи и локти могут иметь огромное значение в жизни людей, у которых отсутствует конечность до плеча, если предположить, что эти устройства можно будет сделать надежными и доступными. Но для Швейцера и большого процента пользователей, неудовлетворенных своими миоэлектрическими протезами, индустрия протезов еще не предложила ничего принципиально лучшего или более дешевого, чем протезы с питанием от тела.

    Прорывы, которых мы хотим

    Бионические руки стремятся сделать людей с ограниченными возможностями «цельными», чтобы мы участвовали в мире, который в культурном отношении двурукий. Но гораздо важнее, чтобы мы жили так, как хотим, с доступом к необходимым нам инструментам, чем чтобы мы выглядели как все. В то время как многие люди с разными конечностями использовали бионические руки для взаимодействия с миром и самовыражения, многовековые усилия по совершенствованию бионической руки редко сосредотачиваются на нашем жизненном опыте и том, что мы хотим делать в своей жизни.

    Нам обещали прорыв в технологии протезирования на протяжении большей части 100 лет. Мне вспоминается научный ажиотаж вокруг выращенного в лаборатории мяса, который кажется одновременно взрывным сдвигом и признаком интеллектуальной капитуляции, когда политические и культурные изменения игнорируются в пользу технологического исправления. С персонажами в мире протезирования — врачами, страховыми компаниями, инженерами, протезистами и военными — которые десятилетиями играют одни и те же роли, почти невозможно создать что-то действительно революционное.

    Между тем, эта метафорическая гонка на Луну — это миссия, которая забыла о своей первоначальной цели: помочь людям с ограниченными возможностями приобретать и использовать инструменты, которые они хотят. Есть недорогие, доступные, низкотехнологичные протезы, которые доступны прямо сейчас и требуют инвестиций в инновации для дальнейшего снижения затрат и улучшения функциональности. И, по крайней мере, в Соединенных Штатах существует сломанная система страхования, которую необходимо починить. Освобождение себя от гонки бионических ручных вооружений может открыть возможности более функциональных конструкций, которые будут более полезными и доступными, и могут помочь нам вернуть наши устремления в области протезирования на землю.

    Эта статья опубликована в печатном выпуске за октябрь 2022 г.

    EDA Электрод и подготовка к записи

    Ваши коллеги задали эти вопросы во время вебинаров BIOPAC EDA.

    Topics include

    • EDA Skin Prep/Gel Application
    • EDA Electrode Placement
    • Grounding

    Other Sections include

    • Recording EDA
    • EDA Data Analysis & Correction

    Если ваш вопрос не рассмотрен, узнайте больше в EDA: приложения для электродермальной активности, ознакомьтесь с EDA Signals & Measurements или обратитесь в службу поддержки BIOPAC.


    EDA Skin Prep/Gel Application

    1. В: Каков процесс наложения электродов на участников, чтобы получить хороший сигнал? Должен ли я заставить их вымыть руки? Употреблять алкоголь? Проводящий гель?

    О: Нельзя использовать спирт, так как он сушит кожу. Если участник должен вымыть руки, используйте только простую воду. Одноразовые электроды (EL507 и EL509для МРТ) уже предварительно желированы, но если они сухие, необходимо добавить изотонический гель GEL101A. При использовании многоразовых электродов, таких как TSD203, заполните полость GEL101A.

    1. В: Разве не важно контролировать зону контакта? Если гель покрывает большую площадь поверхности, уровень проводимости будет выше.

    A: Как с одноразовыми, так и с многоразовыми электродами площадь поверхности остается одинаковой у разных участников. Например, клей электродов EL507 и EL509 довольно прочный, поэтому гель не может действительно распространиться за пределы области контакта электрода, когда вы наносите его на кожу, а губка помогает удерживать гель на месте.

    1. В: Нужно ли нам наносить гель также на электроды за один раз? Сколько? Мы наносим его на кожу или на электроды? Спасибо.

    О: Если электроды свежие, ничего делать не надо. Если они подсохли (вы это поймете, так как они будут сухими на ощупь и даже могут иметь корочку), то добавьте гель по процедуре, описанной на вебинаре.

    1. В: Есть ли какие-либо недостатки (кроме использования GEL101A) в «оживлении» еще не высохших электродов? Другими словами, ошибаться в сторону осторожности.

    О: Есть и обратная сторона. Поскольку вы смешиваете свежий гель с сухим гелем, вы изменяете соленость. Таким образом, полученная гелевая смесь будет скорее насыщать потовые железы. Нанесение дополнительного количества геля на электроды является временным решением, пока вы не получите новые свежие электроды.

    Установка одноразового ЭДА: отведения SS57LA + электроды ЭДА EL507

    1. В: Как давление, приложенное в области электродов, влияет на ЭДА?

    A: Если вы используете датчик EDA TSD203 или многоразовые электроды SS3LA, не затягивайте ремешок слишком сильно, поскольку вы можете закупорить сосуды в пальце. Ремешок на липучке должен быть достаточно тугим, чтобы удерживать электрод на месте и предотвращать его перемещение во время сеанса записи. Если вы используете одноразовые электроды EL507, вы также можете использовать хирургическую ленту, чтобы убедиться, что электроды остаются прикрепленными к участнику, но ленту не следует накладывать слишком туго, достаточно туго, чтобы удерживать электрод на месте.

    1. В: Когда у участника холодная рука, нет ответа или данные EDA выглядят очень странно. Каковы рекомендации по настройке температуры объекта и температуры в помещении при сборе данных с помощью EDA?

    О: Субъекты с холодными руками обычно не предоставляют достоверных данных EDA. Температура в помещении должна быть в пределах 22-24 0 C — не настолько холодно, чтобы субъекты чувствовали себя зябко, и не настолько жарко, чтобы субъекты потели. Любое из этих условий отрицательно скажется на качестве данных.

    1. В: А как насчет некоторых участников, у которых холодные руки? Влияет ли температура их рук на запись данных EDA?

    О: Да, мы заметили, что холодные руки негативно влияют на качество данных EDA, уменьшая размер SCR у некоторых участников. Этот вопрос также подробно обсуждается в Справочнике по психофизиологии .

    1. В: Сохнут только многоразовые электроды или электроды SS3L тоже?

    A: Контакты датчика SS3L EDA заполняются гелем в начале исследования, затем очищаются и убираются. Одноразовые электроды предварительно покрыты гелем, и если они не хранятся должным образом или срок их годности истек, гель может высохнуть.

    Расположение электродов EDA
    1. В: Таблица размещения электродов — как называется документ?

    A: Эмоциональное потоотделение по всему телу: сравнение 16 различных точек измерения проводимости кожи, Physiology & Behavior  106 (2012) 298–304

    1. В: Каковы идеальные места для электродов FPS (вздрагивания)?

    О: Лучше всего обратиться к Отчету Комитета о Руководстве по электромиографическим исследованиям моргания вздрагивания человека.

    1. В: А как насчет размещения электродов на тенаре и гипотенаре?

    A: Отчет Комитета о публикации рекомендаций по электродермальным измерениям , как и Справочник по физиологии , относится к этому и размещению ладонных фаланг в соответствии с рекомендациями. Однако они не сравниваются, поэтому я рекомендую просмотреть литературу, чтобы увидеть, есть ли указание на то, какое размещение является лучшим: тенар и гипотенар или ладонные фаланги. Нам трудно дать рекомендацию, когда есть так много переменных.

    1. В: Можно ли использовать электроды ЭКГ на ладони?

    A: Электроды ЭКГ не следует использовать для записи EDA, поскольку гель не является изотоническим.

    1. В: Расположение электродов. Я использовал некоторые из систем, предназначенных для записи с запястья. Не работает.

    A: См. в презентации рекомендуемые и задокументированные области для размещения электродов.

    1. В: Я особенно заинтересован в получении более качественных данных от пожилых участников.

    О: Основной проблемой будет обеспечение хорошего контакта электрода с кожей. Убедитесь, что вы используете новые электроды с большим количеством геля, и проверьте испытуемого, попросив его сделать вдох и задержать дыхание. Электроды должны находиться на участнике не менее 5 минут, а у некоторых субъектов это может занять немного больше времени. Плохая периферическая циркуляция также влияет на качество сигнала. Главное — протестировать испытуемых перед началом записи и убедиться, что вы получаете от них хорошие ответы. Я бы также обратился к литературе, чтобы узнать, есть ли конкретные рекомендации для вашей исследуемой группы.

    Многоразовый датчик ЭДА: TSD203 или SS57L

    1. В: Как насчет регистрации ЭДА с нижней стороны пальцев стопы с помощью электродов TSD203?

    A: Подъем стопы и ладонной поверхности руки имеют наибольшую концентрацию потовых желез на теле и, таким образом, являются идеальными местами для записи.

    1. В: Когда я проверяю установку электрода с помощью EL-CHECK, в результате всегда горит красный или оранжевый свет. Это нормально? Если нет, что я могу сделать, чтобы получить лучший сигнал?

    A: Проверка импеданса не требуется для EDA. Изотонический GEL101A для записи EDA не обладает такой проводимостью, как обычный электродный гель, такой как GEL100, и значения, естественно, будут ниже. Если вы спрашиваете, как улучшить импеданс для записи биопотенциалов, таких как ЭМГ, ЭЭГ и т. д., то поможет следующее: протрите кожу с помощью ELPAD или наложите электроды на 5-10 минут раньше. Полный список рекомендаций см. в разделе Советы по записи достоверных данных.

    Заземление ЭДА
    1. В: При использовании других измерений с ЭДА, например ЭКГ или ЭМГ, какое из них следует использовать с отведением? Имеет ли это значение, или лучше иметь его на конкретном измерении?

    A: Субъект заземлен усилителем EDA. Это означает, что вам не нужно добавлять дополнительное заземление к другим сигналам биопотенциалов – ЭКГ или ЭМГ. Однако, если вы хотите подключить дополнительное заземление без возможного контура заземления, вам следует использовать один из адаптеров CBL205. CBL205 подключается к земле на усилителе биопотенциала, а затем провод заземляющего электрода подключается к другому концу адаптера.

    1. В: У меня вопрос о безопасном заземлении. Мы часто собираем ЭКГ и заземляем пациента с помощью трех отведений, установленных таким образом. Мы не заземляемся ни на одном из наших других каналов. Но ваш слайд предполагает, что нам нужно установить отдельный фильтр между кабелем и усилителем EDA для безопасности. Пожалуйста, уточните в документе Q/A.

    A: При использовании EDA вы уже заземлены через соединение VIN усилителя EDA100C/GSR100C. Таким образом, не требуется никакого другого заземления, даже заземления ЭКГ. Тем не менее, вы, безусловно, можете использовать другие заземления, просто убедитесь, что вы используете кабель CBL205 на заземляющем проводе для любых дополнительных заземлений, которые вы, возможно, захотите использовать.

    Второе заземление может быть очень полезным при записи ЭЭГ или ЭМГ (поскольку качество заземления на пальце с изотоническим гелем не самое лучшее и для этих чувствительных сигналов неплохо иметь отдельное заземление) или в случае что отведение EDA отключается из-за артефакта движения и т.  д.

    1. В: Что вы порекомендуете, если участник потеет (а некоторые люди потеют больше, чем другие) в процессе деятельности, для которой мы собираем EDA?

    О: Руки не являются основным местом терморегуляции потоотделения, поэтому влияние на регистрируемую ЭДА должно быть минимальным.

    1. В: Какие электроды лучше всего использовать с постоянным напряжением? Какие электроды вы используете с EDA100C? Как долго можно использовать электроды AgCl (при необходимости) с системой постоянного тока? Можно ли использовать электроды 3M Red Dot Monitoring? Как наносить гель на электроды?

    A: Ознакомьтесь с разделом о нанесении геля на электроды. Мы настоятельно рекомендуем многоразовые электроды TSD203 (MP150) или SS3LA (MP36R) или одноразовые электроды EL507 (используйте только электроды EL509 для записи на МРТ). Они были широко задокументированы в нескольких документах. Мы также настоятельно рекомендуем GEL101A, так как другие гели не являются изотоническими и имеют концентрацию соли, которая может повлиять на качество данных. Сухие электроды можно спасти — см. презентацию, — но для достижения наилучших результатов мы рекомендуем использовать свежие электроды.

    1. В: Так должен ли использоваться заземляющий электрод (в дополнение к VIN-), если EDA100C является единственным используемым усилителем?

    A: Нет, дополнительный заземляющий электрод не требуется при записи EDA. Субъект автоматически заземляется через электроды EDA. Если вы хотите использовать дополнительный заземляющий электрод, используйте CBL205 последовательно с заземляющим кабелем другого усилителя. Обычно это не рекомендуется при записи только EDA. Прочтите эти примечания по заземлению.

    Как работает батарея — Любопытно

    Представьте себе мир без батареек. Все те портативные устройства, от которых мы так зависим, были бы такими ограниченными! Мы смогли бы донести наши ноутбуки и телефоны только до предела досягаемости их кабелей, что сделало бы это новое работающее приложение, которое вы только что загрузили на свой телефон, довольно бесполезным.

    К счастью, у нас есть батарейки. Еще в 150 г. до н.э. в Месопотамии парфянская культура использовала устройство, известное как багдадская батарея, сделанное из медных и железных электродов с уксусом или лимонной кислотой. Археологи считают, что на самом деле это не были батареи, а использовались в основном для религиозных церемоний.

    Изобретение батареи в том виде, в каком мы ее знаем, приписывают итальянскому ученому Алессандро Вольта, который собрал первую батарею, чтобы доказать точку зрения другого итальянского ученого, Луиджи Гальвани. В 1780 году Гальвани показал, что лапки лягушек, подвешенных на железных или латунных крючках, будут дергаться при прикосновении к ним зондом из какого-либо другого металла. Он считал, что это было вызвано электричеством из тканей лягушек, и называл это «животным электричеством».

    Луиджи Гальвани обнаружил, что лапки лягушек, подвешенных на латунных крючках, дергались, когда их нажимали зондом из другого типа металла. Он думал, что эта реакция была вызвана «животным электричеством» внутри лягушки. Источник изображения: Луиджи Гальвани / Wikimedia Commons.

    Вольта, поначалу впечатленный открытиями Гальвани, пришел к выводу, что электрический ток исходит от двух разных типов металла (крючков, на которых висят лягушки, и другого металла зонда) и просто передается через них, а не через них. из тканей лягушек. Он экспериментировал со стопками слоев серебра и цинка, перемежаемых слоями ткани или бумаги, пропитанными соленой водой, и обнаружил, что электрический ток действительно протекал по проводу, прикрепленному к обоим концам стопки.

    Батарея Алессандро Вольта: груда цинковых и серебряных листов с вкраплениями ткани или бумаги, пропитанной соленой водой. Представьте, что вы используете это для питания вашего телефона. Источник изображения: Луиджи Кьеза / Wikimedia Commons.

    Вольта также обнаружил, что, используя различные металлы в куче, можно увеличить величину напряжения. Он описал свои открытия в письме Джозефу Бэнксу, тогдашнему президенту Лондонского королевского общества, в 1800 году. ‘ (мера электрического потенциала) названа в его честь.

    Я сам, если не считать шуток, поражаюсь тому, как мои старые и новые открытия… чистого и простого электричества, вызываемого контактом металлов, могли вызвать такое волнение. Алессандро Вольта

    Так что же именно происходило с этими слоями цинка и серебра, да и с дергающимися лягушачьими лапками?

    Химия батареи

    Батарея представляет собой устройство, которое накапливает химическую энергию и преобразует ее в электричество. Это известно как электрохимия, а система, которая лежит в основе батареи, называется электрохимической ячейкой. Батарея может состоять из одного или нескольких (как в исходной куче Вольты) электрохимических элементов. Каждая электрохимическая ячейка состоит из двух электродов, разделенных электролитом.

    Так откуда электрохимический элемент получает электричество? Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно знать, что такое электричество. Проще говоря, электричество — это тип энергии, производимый потоком электронов. В электрохимической ячейке электроны образуются в результате химической реакции, которая происходит на одном электроде (подробнее об электродах ниже!), а затем перетекают на другой электрод, где они расходуются. Чтобы понять это правильно, нам нужно поближе взглянуть на компоненты клетки и на то, как они собираются вместе.

    Электроды

    Чтобы создать поток электронов, вам нужно где-то, чтобы электроны текли из и куда-то, чтобы электроны текли в . Это электроды клетки. Электроны текут от одного электрода, называемого анодом (или отрицательным электродом), к другому электроду, называемому катодом (положительный электрод). Как правило, это различные типы металлов или других химических соединений.

    В батарее Вольта анодом был цинк, от которого электроны текли по проводу (при подключении) к серебру, которое было катодом батареи. Он сложил множество этих элементов вместе, чтобы сделать общую кучу и поднять напряжение.

    Но откуда анод получает все эти электроны? И почему они так счастливы, что их весело отправляют на катод? Все сводится к химии, которая происходит внутри клетки.

    Происходит несколько химических реакций, которые нам нужно понять. На аноде электрод вступает в реакцию с электролитом, в результате которой образуются электроны. Эти электроны накапливаются на аноде. Тем временем на катоде одновременно происходит другая химическая реакция, которая позволяет этому электроду принимать электроны.

    Технический химический термин для реакции, включающей обмен электронами, представляет собой реакцию восстановления-окисления, чаще называемую окислительно-восстановительной реакцией. Всю реакцию можно разделить на две полуреакции, а в случае электрохимической ячейки одна полуреакция происходит на аноде, другая на катоде. Восстановление — это присоединение электронов, и это то, что происходит на катоде; мы говорим, что катод восстанавливается в ходе реакции. Окисление — это потеря электронов, поэтому мы говорим, что анод окисляется.

    Каждая из этих реакций имеет определенный стандартный потенциал. Думайте об этой характеристике как о способности/эффективности реакции либо производить, либо поглощать электроны — ее сила в перетягивании каната электронами.

    • Стандартные потенциалы для полуреакций

      Ниже приведен список полуреакций, которые включают высвобождение электронов либо из чистого элемента, либо из химического соединения. Рядом с реакцией указано число (E 0 ), которое сравнивает силу электрохимического потенциала реакции с силой готовности водорода расстаться со своим электроном (если вы посмотрите вниз по списку, вы увидите, что водородная полуреакция имеет Е 0 нуля). E 0  измеряется в вольтах.

      Причина, по которой этот список настолько интересен, заключается в том, что если вы выберете две реакции из списка и объедините их, чтобы создать электрохимическую ячейку, значения E 0 скажут вам, каким образом будет протекать общая реакция: реакция с более отрицательное значение E 0 отдаст свои электроны другой реакции, и это определяет анод и катод вашей ячейки. Разница между двумя значениями E 0 говорит вам об электрохимическом потенциале вашей ячейки, который в основном является напряжением ячейки.

      Итак, если вы возьмете литий и фтор и сумеете соединить их, чтобы сделать элемент батареи, вы получите максимальное напряжение, теоретически достижимое для гальванического элемента. Этот список также объясняет, почему в куче Вольта цинк был анодом, а серебро катодом: полуреакция цинка имеет более низкое (более отрицательное) значение E 0 (-0,7618), чем полуреакция серебра (0,7996). .

      Стандартные потенциалы полуреакций восстановления

      (по отношению к стандартному водородному электроду при 25°C)

      В° (В)
      Li + (водный) + e Li(s) –3,040
      Be 2+ (водн.) + 2e Be(s) –1,99
      Al 3+ (водн. ) + 3e Al(s) –1,676
      Zn 2+ (водный) + 2e Zn(s) –0,7618
      Ag 2 S(s) + 2e 2Ag(s) + S 2− (водн.) –0,71
      Fe 2+ (водн.) + 2e Fe(т) –0,44
      Cr 3+ (водн.) + e Cr 2+ (водн.) –0,424
      Cd 2+ (водн.) + 2e Cd(s) –0,4030
      PbSO 4 (т) + 2e Pb(т) + SO 4 2− (водн.) –0,356
      Ni 2+ (водн.) + 2e Ni(т) –0,257
      2SO 4 2− (водн.) + 4H + (водн.) + 2e S 2 O 6 − 901 (водн.) + 2H 2 O(л) –0,25
      Sn 2+ (водн. ) + 2e Sn(s) −0,14
      2H + (водн.) + 2e H 2 (г) 0
      Sn 4+ (водн.) + 2e Sn 2+ (водн.) 0,154
      Cu 2+ (водн.) + e Cu + (водный) 0,159
      AgCl(тв) + e Ag(тв) + Cl (водн.) 0,2223
      Cu 2+ (водн.) + 2e Cu(s) 0,3419
      O 2 (г) + 2H 2 O(ж) + 4e 4OH (водн.) 0,401
      H 2 SO 3 (водн.) + 4H + (водн.) + 4e S(т) + 3H 2 O(л) 0,45
      I 2 (s) + 2e 2I (aq) 0,5355
      MnO 4 2− (водн. ) + 2H 2 O(ж) + 2e MnO 2 (т) + 70 4OH 0,6
      O 2 (г) + 2H + (водн.) + 2e H 2 O 2 (водный) 0,695
      H 2 SeO 3 (водн.) + 4H + + 4e Se(s) + 3H 2 O(ж) 0,74
      Fe 3+ (водн.) + e Fe 2+ (водн.) 0,771
      Ag + (водн.) + e Ag(s) 0,7996
      NO 3 (водн.) + 3H + (водн.) + 2e HNO 2 (водн.) + H 2 O(l) 0,94
      Br 2 (водн.) + 2e 2Br (водн.) 1,087
      MnO 2 (т) + 4H + (водн.) + 2e Mn 2+ (водн. ) + 2H 2 O(л) 1,23
      О 2 (г) + 4H + (водн.) + 4e 2H 2 O(л) 1,229
      CR 2 O 7 2- (AQ) + 14H + (AQ) + 6E 2CR 3+ (AQ) + 7H 2 2CR 3 вместо. 1,36
      Cl 2 (г) + 2e 2Cl (водн.) 1,396
      Ce 4+ (водн.)+e Се 3+ (водный) 1,44
      PBO 2 (S) + HSO 4 (AQ) + 3H + (AQ) + 2E PBSO 4 (S.). 404141414141414 2 (S.). 1,69
      H 2 O 2 (водн.) + 2H + (водн.) + 2e 2H 2 O(л) 1,763
      F 2 (г) + 2e 2F (водный) 2,87

      Источник: UC Davis ChemWiki

    Любые два проводящих материала, вступающих в реакции с разными стандартными потенциалами, могут образовать электрохимическую ячейку, потому что более сильный сможет отбирать электроны у более слабого. Но идеальным выбором для анода был бы материал, который вызывает реакцию со значительно более низким (более отрицательным) стандартным потенциалом, чем материал, который вы выбрали для своего катода. В итоге мы получаем, что электроны притягиваются к катоду от анода (и анод не пытается сильно сопротивляться), и когда у нас есть легкий путь туда — проводящий провод — мы можем использовать их энергию для обеспечения электрического тока. питание на фонарик, телефон или что-то еще.

    Разница в стандартном потенциале между электродами примерно равна силе, с которой электроны перемещаются между двумя электродами. Это известно как общий электрохимический потенциал ячейки, и он определяет напряжение ячейки. Чем больше разница, тем больше электрохимический потенциал и выше напряжение.

    Чтобы увеличить напряжение батареи, у нас есть два варианта. Мы могли бы выбрать разные материалы для наших электродов, которые придадут клетке больший электрохимический потенциал. Или мы можем сложить несколько ячеек вместе. Когда элементы объединены определенным образом (последовательно), это оказывает аддитивное влияние на напряжение батареи. По сути, силу, с которой электроны движутся через батарею, можно рассматривать как общую силу, когда они движутся от анода первой ячейки через все ячейки, содержащиеся в батарее, к катоду последней ячейки.

    Когда ячейки объединены другим способом (параллельно), это увеличивает возможный ток батареи, который можно рассматривать как общее количество электронов, протекающих через ячейки, но не как их напряжение.

    Электролит

    Но электроды — это только часть батареи. Помните бумажки Вольта, смоченные в соленой воде? Соленая вода была электролитом, еще одной важной частью картины. Электролит может быть жидкостью, гелем или твердым веществом, но он должен обеспечивать движение заряженных ионов.

    Электроны имеют отрицательный заряд, и, поскольку мы посылаем поток отрицательных электронов по нашей цепи, нам нужен способ сбалансировать движение этого заряда. Электролит обеспечивает среду, через которую могут протекать положительные ионы, уравновешивающие заряд.

    Поскольку химическая реакция на аноде приводит к образованию электронов, для поддержания баланса нейтрального заряда на электроде также производится соответствующее количество положительно заряженных ионов. Они не идут по внешнему проводу (это только для электронов!), а выбрасываются в электролит.

    В то же время катод также должен уравновешивать отрицательный заряд электронов, которые он получает, поэтому происходящая здесь реакция должна втягивать положительно заряженные ионы из электролита (в качестве альтернативы она может также высвобождать отрицательно заряженные ионы из электрода в электролит).

    Таким образом, в то время как внешний провод обеспечивает путь для потока отрицательно заряженных электронов, электролит обеспечивает путь для передачи положительно заряженных ионов, чтобы сбалансировать отрицательный поток. Этот поток положительно заряженных ионов столь же важен, как и электроны, обеспечивающие электрический ток во внешней цепи, которую мы используем для питания наших устройств. Роль балансировки заряда, которую они выполняют, необходима для поддержания всей реакции.

    Теперь, если позволить всем ионам, выпущенным в электролит, полностью свободно перемещаться через электролит, они закончат тем, что покроют поверхности электродов и засорят всю систему. Таким образом, у клетки обычно есть какой-то барьер, чтобы предотвратить это.

    Показывать метки во время анимации Начать анимацию

    При использовании батареи возникает ситуация, при которой происходит непрерывный поток электронов (через внешнюю цепь) и положительно заряженных ионов (через электролит). Если этот непрерывный поток остановлен — если цепь разомкнута, например, когда ваш фонарик выключен — поток электронов остановится. Заряды будут накапливаться, и химические реакции, управляющие батареей, прекратятся.

    По мере использования батареи и протекания реакций на обоих электродах производятся новые химические продукты. Эти продукты реакции могут создать своего рода сопротивление, которое может помешать протеканию реакции с той же эффективностью. Когда это сопротивление становится слишком большим, реакция замедляется. Электронное перетягивание каната между катодом и анодом также теряет свою силу, и поток электронов прекращается. Аккумулятор медленно садится.

    Зарядка аккумулятора

    Некоторые распространенные батареи предназначены только для одноразового использования (известные как первичные или одноразовые батареи). Путешествие электронов от анода к катоду является односторонним. Либо их электроды истощаются, когда они выделяют свои положительные или отрицательные ионы в электролит, либо накопление продуктов реакции на электродах препятствует продолжению реакции, и дело сделано и запылено. Аккумулятор попадает в мусорное ведро (или, надеюсь, на переработку, но это совсем другая тема Nova).

    Но. Преимущество этого потока ионов и электронов в том, что он имеет место в некоторых типах батарей с соответствующими материалами электродов, заключается в том, что он также может двигаться в обратном направлении, возвращая нашу батарею в исходную точку и давая ей совершенно новую жизнь. . Точно так же, как батареи изменили то, как мы можем использовать различные электрические устройства, перезаряжаемые батареи еще больше изменили полезность и срок службы этих устройств.

    Когда мы подключаем почти разряженную батарею к внешнему источнику электроэнергии и отправляем энергию обратно в батарею, она обращает вспять химическую реакцию, которая произошла во время разряда. Это отправляет положительные ионы, выпущенные из анода в электролит, обратно к аноду, а электроны, которые принял катод, также возвращаются к аноду. Возвращение как положительных ионов, так и электронов обратно в анод запускает систему, поэтому она снова готова к работе: ваша батарея перезаряжена.

    Показывать метки во время анимации Начать анимацию

    Однако процесс не идеален. Замена отрицательных и положительных ионов из электролита обратно на соответствующий электрод по мере перезарядки батареи происходит не так аккуратно и красиво, как электрод изначально. Каждый цикл зарядки ухудшает состояние электродов еще немного, а это означает, что батарея со временем теряет производительность, поэтому даже перезаряжаемые батареи не могут работать вечно.

    В течение нескольких циклов зарядки и разрядки форма кристаллов батареи становится менее упорядоченной. Это усугубляется, когда батарея разряжается/заряжается с высокой скоростью, например, если вы едете на своем электромобиле с большими рывками, а не постоянно. Циклирование с высокой скоростью приводит к тому, что кристаллическая структура становится более неупорядоченной, в результате чего батарея становится менее эффективной.

     

    Эффект памяти и саморазряд

    Почти полностью обратимые реакции разрядки и перезарядки также способствуют так называемому «эффекту памяти». Когда вы перезаряжаете некоторые типы перезаряжаемых батарей, предварительно не разрядив их в достаточной степени, они «вспоминают», на каком уровне они были в предыдущих циклах разрядки, и не заряжаются должным образом.

    В некоторых элементах это вызвано тем, как металл и электролит реагируют с образованием соли (и тем, как соль затем снова растворяется, а металл заменяется на электродах при перезарядке). Мы хотим, чтобы наши клетки имели красивые, однородные маленькие кристаллы соли, покрывающие идеальную металлическую поверхность, но это не то, что мы получаем в реальном мире! Способ формирования некоторых кристаллов очень сложен, и способ осаждения некоторых металлов во время перезарядки также удивительно сложен, поэтому некоторые типы батарей имеют больший эффект памяти, чем другие. Несовершенства в основном зависят от состояния заряда батареи, температуры, зарядного напряжения и зарядного тока. Со временем недостатки в одном цикле зарядки могут вызвать то же самое в следующем цикле зарядки и т. д., и наша батарея накапливает некоторые плохие воспоминания. Эффект памяти силен для некоторых типов элементов, таких как батареи на основе никеля. Другие типы, такие как литий-ионные, не страдают от этой проблемы.

    Еще один аспект перезаряжаемых батарей заключается в том, что химический состав, делающий их перезаряжаемыми, также означает, что они имеют более высокую склонность к саморазряду. Это когда внутри элемента батареи происходят внутренние реакции, даже когда электроды не подключены через внешнюю цепь. Это приводит к тому, что клетка со временем теряет часть своей химической энергии. Высокая скорость саморазряда серьезно ограничивает срок службы батареи и заставляет ее умирать при хранении.

    Литий-ионные аккумуляторы в наших мобильных телефонах имеют довольно хорошую скорость саморазряда, около 2–3 % в месяц, и наши свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы также довольно разумны — они имеют тенденцию терять 4–6 %. в месяц. Аккумуляторы на основе никеля теряют около 10–15 процентов своего заряда в месяц, что не очень хорошо, если вы планируете хранить фонарь целый сезон, когда он вам не нужен! Неперезаряжаемая щелочная батарея теряет всего около 2–3 процентов своего заряда в год.

    Напряжение, ток, мощность, мощность… в чем разница?

    Все эти слова в основном описывают мощность батареи, верно? Ну вроде. Но все они немного разные.

    Напряжение = сила, при которой реакция, приводящая в движение батарею, проталкивает электроны через ячейку. Это также известно как электрический потенциал и зависит от разности потенциалов между реакциями, происходящими на каждом из электродов, то есть от того, насколько сильно катод будет тянуть электроны (через цепь) от анода. Чем выше напряжение, тем большую работу может совершить одно и то же число электронов.

    Ток = количество электронов, проходящих через любую точку цепи в данный момент времени. Чем больше сила тока, тем больше работы он может совершить при том же напряжении. Внутри ячейки вы также можете думать о токе как о количестве ионов, движущихся через электролит, умноженном на заряд этих ионов.

    Мощность = напряжение x ток. Чем выше мощность, тем выше скорость, с которой батарея может работать — это соотношение показывает, насколько важны напряжение и ток для определения того, для чего подходит батарея.

    Емкость = мощность батареи как функция времени, которая используется для описания периода времени, в течение которого батарея сможет питать устройство. Аккумулятор большой емкости сможет работать в течение более длительного периода, прежде чем разрядится или разрядится. У некоторых аккумуляторов есть небольшая грустная особенность: если вы попытаетесь извлечь из них слишком много слишком быстро, вовлеченные химические реакции не смогут продолжаться, и емкость уменьшится! Таким образом, мы всегда должны быть осторожны, когда говорим о емкости батареи и помнить, для чего она будет использоваться.

    Другой популярный термин — «плотность энергии». Это количество энергии, которое устройство может удерживать на единицу объема, другими словами, какую отдачу вы получаете за свои деньги с точки зрения мощности и размера. С аккумулятором, как правило, чем выше плотность энергии, тем лучше, так как это означает, что аккумулятор может быть меньше и компактнее, что всегда является плюсом, когда он нужен для питания чего-то, что вы хотите держать в кармане. Для электромобилей это даже плюс — аккумулятор должен как-то влезать в машину!

    Для некоторых приложений, таких как хранение электроэнергии на возобновляемой электростанции, такой как ветряная или солнечная электростанция, высокая плотность энергии не является большой проблемой, так как у них, скорее всего, будет достаточно места для хранения батарей. Основной целью такого использования было бы просто хранить как можно больше электроэнергии, как можно безопаснее и дешевле.

    Видео: Как работают аккумуляторы? (TED-Ed/YouTube). Посмотреть подробности и расшифровку.

    Почему так много типов?

    Ряд материалов (раньше это были просто металлы) можно использовать в качестве электродов в батарее. За прошедшие годы было опробовано много-много различных комбинаций, но лишь немногие из них действительно прошли дистанцию. Но зачем вообще использовать разные комбинации металлов? Если у вас есть пара металлов, которые хорошо работают вместе в качестве электродов, зачем возиться с другими?

    Различные материалы имеют разные электрохимические свойства, поэтому они дают разные результаты, когда вы кладете их вместе в элемент батареи. Например, некоторые комбинации будут создавать высокое напряжение очень быстро, но затем быстро падать, не в состоянии поддерживать это напряжение в течение длительного времени. Это хорошо, если вам нужно произвести, скажем, внезапную вспышку света, как вспышка фотокамеры.

    Другие комбинации дадут лишь струйку тока, но они будут поддерживать эту струйку на века. Например, нам не нужно большое количество тока для питания детектора дыма, но мы хотим, чтобы наши детекторы дыма работали долгое время.

    Еще одна причина для использования различных комбинаций металлов заключается в том, что часто для получения требуемого напряжения необходимо сложить два или более элемента батареи, и оказывается, что некоторые комбинации электродов складываются вместе гораздо лучше, чем другие комбинации. Например, литий-железо-фосфатные батареи (разновидность литий-ионных батарей), используемые в электромобилях, объединяются вместе для создания систем высокого напряжения (100 и даже более вольт), но вы никогда не сделаете этого с теми никель-кадмиевыми батареями Walkman, которые получают горячий!

    Наши различные потребности со временем привели к разработке огромного количества типов батарей. Чтобы узнать больше о них и о том, что ждет аккумулятор в будущем, ознакомьтесь с другими нашими темами Nova.

    Эта тема является частью нашей серии статей о батареях, состоящей из четырех частей. Для дальнейшего чтения см. Типы аккумуляторов, литий-ионные аккумуляторы и аккумуляторы будущего.

    Электроды: размещение и подготовка

    Эми Бин
    Воскресенье, 1 ноября 2020 г.



    В этом месяце в блоге вы найдете несколько полезных советов и советов по использованию электродов для устройства электростимуляции. Наш SaeboStim Pro используется в обучающих видеороликах внизу этой страницы, но принципы применимы к любому устройству электростимуляции.

    Заглядывайте в этот блог, так как библиотека видео будет добавлена ​​со временем. Вы также можете подписаться на наш канал YouTube, чтобы быть в курсе наших последних видео

     

    Подготовка кожи

    • Тщательно очистить кожу от любых масел, кремов, грязи, омертвевшей кожи и т. д.
    • Используйте воду для очистки области и убедитесь, что кожа полностью сухая, прежде чем размещать электроды на коже.
    • Если у вас есть волосы, используйте триммер для бороды или ножницы, чтобы подстричь волосы. Не брейте эту область, так как это вызовет крошечные микротравмы, которые сделают стимуляцию неудобной.
    • Убедитесь, что на электродах нет складок при размещении на коже

     

    Размер электрода

    Будет стимулироваться любая мышца, лежащая под электродом. Поэтому выберите правильный размер, чтобы стимулировать только те мышцы, на которые вы хотите нацелиться.

    Стандартные размеры:

    1,25 дюйма/3,2 см, круглый  Рассмотрите эти меньшие электроды для небольших мышц, например, вокруг большого пальца.

    Круглый 2 дюйма/5 см Наиболее часто используемый размер.

    2 на 3,5 дюйма/5 см на 9 см, прямоугольные    Рассмотрите эти большие прямоугольные электроды для более крупных мышц, таких как подколенные сухожилия и четырехглавые мышцы

     

     

    Уход за электродами 

    • Ключом к долговечности электродов является замедление их высыхания, когда они не используются.
    • При снятии с кожи слегка смочите липкую сторону электрода (хорошо работает влажный кончик пальца).
    • Поместите прозрачную подложку обратно на липкую сторону после увлажнения.
    • Поместите электроды обратно в сумку для хранения.
    • Обычно стандартных электродов хватает примерно на 30 применений. Уникальных гелевых электродов для SaeboStim One хватает примерно на 10-12 применений.

     

    Размещение электродов – чаще всего используется

    Нажмите на видеоролики ниже, чтобы посмотреть, как наш клинический специалист рассказывает о различных настройках.

     

     

    Удлинитель запястья и пальца

    1 отведение с 2 электродами. Поместите 1 электрод чуть выше запястья на двигательную точку разгибателя пальца, а второй электрод поместите дальше по предплечью на сухожильную часть.

     

     

     

     

    Захват – сгибание пальцев со сгибанием и приведением большого пальца

    1 отведение с 2 электродами. Поместите 1 электрод рядом с запястьем на нижней стороне предплечья, а 2-й электрод на мясистую часть у основания большого пальца. Возможно, вам придется обрезать края 2-го электрода, как показано на видео.

     

     

     

     

    Чередование разгибания запястья/пальцев и сгибания запястья/пальцев 

    2 провода. Первое отведение — это такое же размещение электродов для разгибания запястья и пальцев, как описано ранее в этом посте. Второе отведение имеет один электрод, расположенный рядом с запястьем на нижней стороне предплечья, а второй электрод расположен примерно посередине нижней стороны предплечья.

     

     

     

    Сгибание локтя

    1 отведение, 2 электрода. Оба электрода помещали на середину плеча на двуглавую мышцу. Убедитесь, что между ними есть расстояние не менее 2 пальцев.

    Удлинитель локтя

    1 отведение, 2 электрода. Оба электрода размещают на тыльной стороне плеча на трехглавой мышце. Убедитесь, что между ними есть расстояние не менее 2 пальцев.

    Плековой подвывиха

    Два варианта

    Вариант 1 с 1 свинцом, а 2 электрода — 1 электрод — на SuprAspinatus (Ploney Part — от Ploney Part — по сравнению с 1 -й PlowyS (Ploney — по сравнению с Ploney — от Ploney A — от 1 -го с 1 -м лопатка) и 1 электрод на задней части дельтовидной мышцы (задняя часть плеча, непосредственно под подвывихом). Вариант 2  с 2 отведениями. Настройте отведение 1 в соответствии с вариантом 1 выше. В отведении 2 поместите 1 электрод на середину плеча и 2-й электрод на переднюю часть плеча; оба расположены непосредственно под подвывихом.

     

     

    Foot Drop

    1 отведение с 2 электродами. 1 электрод посередине голени на мясистой части, сразу за большеберцовой костью (это кость, идущая вертикально вниз по голени). 2-й электрод располагается правым верхним углом на головке малоберцовой кости. Чтобы найти эту кость, проведите пальцами вверх от лодыжки по внешней стороне ноги, пока не наткнетесь на костный выступ, который является головкой малоберцовой кости. Наш клинический специалист расскажет, как внести небольшие коррективы, чтобы голеностопный сустав поднимался с некоторым выворотом (лодыжка была направлена ​​наружу).

     

    Руководство по размещению SaeboStim One 

    В этом видео показаны 3 наиболее часто используемых места на руке с SaeboStim One

     






    Эпсилон тесты | Epilepsy Action

    Что такое тест ЭЭГ?
    Какую информацию дает тест ЭЭГ?
    Есть ли риски при проведении ЭЭГ?
    Какие виды тестов ЭЭГ существуют?

    Что такое тест ЭЭГ?

    Что дает тест ЭЭГ?

    Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) регистрирует активность головного мозга. Ваш мозг постоянно производит крошечные электрические сигналы. Во время теста ЭЭГ на кожу головы помещаются небольшие датчики, называемые электродами. Электроды подключаются проводами к аппарату ЭЭГ. Электроды крепятся с помощью специального клея-пасты или пасты. После того, как электроды будут сняты, в ваших волосах может остаться много клея. Кондиционер для волос может помочь удалить клей впоследствии.

    Электроды улавливают электрические сигналы вашего мозга и записывают их на компьютер. Они улавливают только электрические сигналы. Они не мешают вашему мозгу и не причиняют вам боли.

    Электрические сигналы выглядят как волнистые линии, которые показывают структуру ваших мозговых волн. Тест ЭЭГ может показать ваши мозговые волны только во время проведения теста. В разное время ваши мозговые волны могут отличаться.

    Высококвалифицированный специалист, называемый клиническим нейрофизиологом, может определить, показывает ли ваш тест ЭЭГ образец мозговой волны, который отличается от большинства других людей. Некоторые из этих паттернов указывают на большую вероятность эпилепсии.

    Когда делают ЭЭГ-тесты?

    Ваш врач может попросить вас пройти ЭЭГ (электроэнцефалограмму) по одной из следующих причин:

    • Они думают, что у вас может быть эпилепсия
    • У вас эпилепсия, и им нужно больше знать об этом
    • Они не уверены вызваны ли ваши припадки эпилепсией или нет
    • Вам рассматривают возможность хирургического лечения эпилепсии
    • Они хотят отозвать ваши лекарства от эпилепсии

    Иногда ЭЭГ проводится, чтобы проверить, находится ли кто-то в бессудорожном эпилептическом статусе. Неконвульсивный эпилептический статус может изменить уровень сознания человека или вызвать спутанность сознания, но может не распознаваться как припадок без ЭЭГ.

    Результаты ЭЭГ могут помочь врачам поставить правильный диагноз и выбрать оптимальное лечение. Их всегда должен интерпретировать врач, специализирующийся на расшифровке результатов ЭЭГ. Это связано с тем, что неправильное чтение ЭЭГ является одной из наиболее распространенных причин, по которой людям ставят неправильный диагноз.

    Где делают ЭЭГ-тесты?

    ЭЭГ обычно проводится в больнице в поликлинике. Люди с эпилепсией рассказали нам, что им было полезно пойти с кем-нибудь на прием. Некоторые люди находят этот процесс довольно утомительным, и существует очень небольшой риск, что у вас может случиться припадок во время теста. Возможно, вам будет полезно спланировать, как вы вернетесь домой после встречи.

    Вас могут попросить взять с собой домой простое портативное записывающее оборудование. Вам покажут, как с этим работать.

    Какую информацию дает тест ЭЭГ?

    Тест ЭЭГ дает информацию об электрической активности, происходящей в вашем мозгу во время проведения теста.

    У многих людей с эпилепсией необычная электрическая активность мозга наблюдается только во время припадка. В остальное время деятельность мозга может быть совершенно нормальной. Таким образом, если ваш тест ЭЭГ не показывает какой-либо необычной активности, это означает только то, что в вашем мозгу нет эпилептической активности во время проведения теста. Это не доказывает, что у вас нет аномальной активности в мозгу в другое время. И это не исключает, что у вас эпилепсия.

    Люди с некоторыми типами эпилепсии имеют необычную электрическую активность в мозгу, даже когда у них нет припадка. Когда у них есть тест ЭЭГ, результаты могут показать определенные паттерны мозговых волн, которые распознают врачи. Эта информация очень полезна для врачей при постановке диагноза.

    Небольшое количество людей имеют необычные результаты ЭЭГ, хотя у них никогда не было судорог и эпилепсии. Это может быть вызвано другими заболеваниями, проблемами со зрением или повреждением головного мозга. Таким образом, ЭЭГ, которая показывает необычные паттерны мозговых волн, не всегда означает, что у вас эпилепсия.

    Может ли тест ЭЭГ показать, какие у меня приступы?

    Когда при ЭЭГ обнаруживается необычная электрическая активность, врач смотрит, где это происходит в мозгу. При фокальных (парциальных) припадках активность происходит только в некоторых областях вашего мозга. При генерализованных припадках активность более распространена. Но если у вас не будет припадка во время записи, врач не может быть абсолютно уверен, какой у вас тип припадка.

    Может ли тест ЭЭГ показать, есть ли какие-либо повреждения в моем мозгу?

    Тест ЭЭГ дает информацию только об электрической активности вашего мозга. Он не показывает, есть ли какие-либо повреждения или физические отклонения в вашем мозгу. Это может сделать МРТ.

    Потребуется ли мне более одного теста ЭЭГ?

    Существует несколько способов проведения ЭЭГ-теста. И есть несколько причин, по которым вас могут попросить пройти дополнительные ЭЭГ.

    • Если у вас есть ЭЭГ-тест, который не показывает какой-либо необычной электрической активности в вашем мозгу, ваш врач может попросить вас сделать еще 9 анализов.0114
    • По возможности может быть полезно пройти ЭЭГ-тест в то время, когда вероятность припадка выше. Например, это может быть раннее утро. У некоторых женщин это может быть примерно во время менструации

    Существуют ли риски при проведении теста ЭЭГ?

    Вызовет ли ЭЭГ припадок?

    Существует очень небольшой риск возникновения припадка во время ЭЭГ-теста. Это может быть вызвано взглядом на мигающий свет или глубоким дыханием. Эти действия обычно являются частью теста. Вы будете находиться под пристальным наблюдением, и медицинские работники будут рядом, чтобы помочь, если у вас действительно случится приступ.

    Ваш врач может попросить вас спать меньше, чем обычно, прежде чем вы проведете некоторые виды ЭЭГ-тестов. Это сделано для увеличения шансов обнаружить аномальную активность во время теста. Это также может увеличить риск возникновения припадка во время проведения теста.

    Повлияет ли припадок во время теста ЭЭГ на мое право управлять автомобилем?

    Если у вас есть водительские права, припадок может означать, что вам придется прекратить вождение до тех пор, пока в течение 12 месяцев у вас не исчезнут приступы. Если вы обеспокоены риском возникновения припадка, поговорите с врачом, который попросил вас пройти тест.

    Должен ли я давать свое согласие (разрешение) на проведение ЭЭГ-теста?

    Обычно вам необходимо дать согласие на проведение ЭЭГ-теста. Это связано с тем, что важно, чтобы вы знали, почему проводится тест и связанные с ним риски, какими бы малыми они ни были. Видеозапись обычно записывается как часть теста ЭЭГ. Для этого также потребуется ваше согласие.

    Если вы дали свое согласие, но затем передумали, вы можете отозвать свое согласие в любое время. В рекомендациях NICE говорится, что вам должна быть предоставлена ​​информация о причинах проведения тестов, их результатах и ​​значении, причинах проведения конкретных исследований и о том, как они будут проводиться.

    Какие виды тестов ЭЭГ существуют?

    Стандартные ЭЭГ-тесты

    Стандартный ЭЭГ-тест обычно проводится на амбулаторном приеме в больнице. Во время теста вы сидите или лежите. Вас могут попросить глубоко дышать в течение нескольких минут, а также смотреть на мигающий свет. Эти действия могут изменить электрическую активность в вашем мозгу, и это будет отображаться на компьютере. Это может помочь врачу поставить диагноз.

    Вас попросят сохранять неподвижность во время теста. Любое движение может изменить электрическую активность в вашем мозгу, что может повлиять на результаты

    Обычные амбулаторные записи ЭЭГ обычно занимают от 20 до 40 минут, хотя обычно прием длится около часа, включая некоторое время на подготовку в начале и некоторое время в конце. Другие типы записи ЭЭГ могут занять больше времени. Вы можете идти домой, как только тест будет сделан.

    Если вы ничего не помните о своих подозрениях на припадки, очень полезно взять с собой кого-нибудь, кто их видел. Они смогут описать, что происходит с вами во время припадка.

    В Интернете есть видеоролики о проведении ЭЭГ. Если вы хотите узнать, каково молодому пациенту пройти ЭЭГ, вы можете посмотреть это видео из больницы Эвелины. Опыт для взрослого не сильно отличается.

    Тесты ЭЭГ во сне

    Ваш врач может попросить вас пройти тест ЭЭГ, пока вы спите. Это может быть связано с тем, что ваши припадки случаются, когда вы спите. Или вы могли пройти стандартный тест ЭЭГ, когда вы бодрствовали, но он не показал какой-либо необычной электрической активности. Когда вы спите, ваши мозговые волны меняются и могут проявлять более необычную электрическую активность. Есть также некоторые типы припадков, которые в основном происходят во время сна.

    Тест ЭЭГ во сне обычно проводится в больнице с использованием стандартного аппарата ЭЭГ. Перед тестом вам могут дать лекарство, которое поможет вам заснуть. Тест длится от одного до двух часов, и вы обычно идете домой, как только проснетесь.

    ЭЭГ сна может быть особенно полезной для маленьких детей. Это связано с тем, что некоторые эпилептические синдромы чаще встречаются у детей младшего возраста, при которых приступы в основном происходят во сне. В некоторых случаях мозговая деятельность может постоянно становиться ненормальной во время сна, и это может влиять на поведение. Это верно для электрического эпилептического статуса во время медленного сна (ESES).

    Некоторым пожилым людям также может быть полезна ЭЭГ во сне, поскольку во сне чаще всего можно увидеть паттерны мозговых волн, связанные с фокальными припадками. Фокальные припадки являются наиболее распространенным типом припадков у пожилых людей.

    Тесты ЭЭГ без сна

    Тест ЭЭГ без сна проводится, когда вы спали меньше, чем обычно. Перед проведением теста ЭЭГ без сна врач может попросить вас вообще не ложиться спать накануне вечером. Или они могут попросить вас проснуться намного раньше, чем обычно.

    Когда вы устали, больше шансов, что в вашем мозгу возникнет необычная электрическая активность. Ваш врач может попросить вас пройти этот тест, если у вас был стандартный тест ЭЭГ, но он не показал какой-либо необычной электрической активности. ЭЭГ без сна может быть полезна, если у вас подозреваются абсансные, миоклонические или фокальные (парциальные) припадки.

    Начало теста ЭЭГ без сна такое же, как и стандартного теста ЭЭГ. Затем вы можете заснуть или вздремнуть, пока ЭЭГ все еще записывает активность вашего мозга. Тест длится несколько часов, и обычно после пробуждения вы идете домой.

    Амбулаторные ЭЭГ-тесты

    Амбулаторные средства, предназначенные для ходьбы. Таким образом, вы можете пройти амбулаторное ЭЭГ-тестирование во время своей обычной повседневной деятельности. Амбулаторный тест ЭЭГ предназначен для записи активности вашего мозга в течение нескольких часов, дней или недель. Это означает, что существует больше шансов, что он обнаружит необычную электрическую активность в вашем мозгу или припадок, чем во время стандартного теста или теста ЭЭГ во сне.

    В амбулаторной ЭЭГ используются электроды, аналогичные тем, которые используются в стандартном ЭЭГ-тесте. Однако электроды, прикрепленные к вашей голове, подключены к небольшой машине, которая записывает результаты. Вы можете носить машину в небольшой сумке, чтобы заниматься своими повседневными делами. Обычно вы не остаетесь в больнице, пока проводится тест.

    Ваш врач попросит вас вести дневник ваших действий, таких как сон и прием пищи, пока вы носите амбулаторную ЭЭГ. Они также попросят вас или кого-либо, кто находится с вами, вести подробный учет всех ваших припадков. Затем они смогут сопоставить то, что происходит, с результатами вашей мозговой активности по результатам теста ЭЭГ.

    Тесты видеотелеметрии

    Термин видеотелеметрия используется для описания процедуры, включающей ЭЭГ и видеозапись. Если требуется дополнительная информация о ваших припадках, и врачи хотят увидеть, что происходит во время ваших припадков, есть два варианта более длинных записей, которые также включают видео.

    Больничная видеотелеметрия

    Во время видеотелеметрического теста (ВТ) вам необходимо оставаться в больнице. ЖТ предполагает использование оборудования, аналогичного тому, которое используется для амбулаторной ЭЭГ. При этом вся ваша активность фиксируется видеокамерой. Тест обычно проводится в течение нескольких дней. Иногда ваше лекарство от эпилепсии уменьшается или прекращается. Это должно увеличить вероятность того, что у вас будет припадок, который можно будет записать.

    После теста врачи могут посмотреть видео, чтобы увидеть, какие у вас были приступы. Они также могут просмотреть результаты ЭЭГ в то время, когда у вас был припадок. Это расскажет им о любых изменениях в ваших мозговых волнах во время припадков.

    Домашняя видеотелеметрия/домашний долговременный мониторинг (LTM)

    Домашняя видеотелеметрия может проводиться дома аналогично амбулаторной ЭЭГ (см. выше). Вам покажут, как настроить оборудование, в том числе и видеорегистратор.

    Обычно перед рассмотрением вопроса о проведении ЖТ в домашних условиях вам должны были пройти другие виды ЭЭГ-тестов. Ваш врач может попросить вас провести домашнюю ЖТ по одной из следующих причин:

    • Неясно, какой тип припадков у вас
    • Ваше лекарство от эпилепсии не работает
    • Возможно, ваши припадки вызваны не эпилепсией, а чем-то другим
    • Вы проходите обследование на предмет хирургического лечения эпилепсии

    Детская больница Эвелина сняла фильм о домашнем видео -телеметрия. В фильме показано, как работает домашняя видеотелеметрия в Эвелине. Услуги в других больницах могут отличаться.

    Инвазивная ЭЭГ-телеметрия

    Некоторым людям, которым рассматривается возможность хирургического лечения эпилепсии, будет назначена процедура, называемая инвазивной ЭЭГ-телеметрией (иЭЭГ). Это менее распространенный тип ЭЭГ для людей с более сложной эпилепсией. Нейрохирург сделает операцию, чтобы поместить электроды ЭЭГ непосредственно на поверхность мозга или в мозг. Электроды называются «полосовыми», «сетчатыми» или «стерео-ЭЭГ».

    Цель иЭЭГ — выяснить, откуда именно происходят ваши припадки. Другая часть этого теста называется «картирование коры головного мозга». Картирование коры головного мозга делается для того, чтобы точно определить, какая часть вашего мозга отвечает за такие вещи, как память или речь. Это делается для снижения риска осложнений после операции.

    Сколько времени потребуется, чтобы получить результаты ЭЭГ?

    Обычно вы не получите результаты ЭЭГ в тот же день. Это связано с тем, что записи должны быть сначала изучены специалистом, а затем отправлены врачу, запросившему анализы. Обычно проходит несколько дней или недель, прежде чем они смогут обсудить с вами ваши результаты.

    Если у вас есть другие вопросы об ЭЭГ-тесте, вы можете задать их своему семейному врачу, специалисту по эпилепсии, медсестре-специалисту по эпилепсии или лицу, которое будет проводить тест.

    Если вы хотите просмотреть эту информацию со ссылками, посетите раздел «Советы и информационные ссылки» на нашем веб-сайте. Если у вас нет доступа к Интернету, позвоните по бесплатному телефону горячей линии Epilepsy Action по номеру 0808 800 5050.

    Ученые использовали крошечный мозговой имплантат, чтобы помочь слепому учителю снова видеть буквы: NPR

    Ученые использовали крошечный мозговой имплантат, чтобы помочь слепому учителю снова видеть буквы. Бывший учитель естественных наук, который был слеп в течение 16 лет, научился видеть буквы, различать края объектов и даже играть в видеоигру Мэгги Симпсон.

      • NPR Один
      • Подкасты Apple
      • Спотифай
      • Подкасты Google
      • Амазонка Алекса
      • RSS-ссылка

    Наука

    Бывший учитель естественных наук Берна Гомес сыграла ключевую роль в новом исследовании по восстановлению частичного зрения у слепых. Она названа соавтором исследования, которое было опубликовано на этой неделе. Глазной центр Морана, Университет Юты скрыть заголовок

    переключить заголовок

    Глазной центр Морана, Университет Юты

    Бывший учитель естественных наук Берна Гомес сыграла ключевую роль в новом исследовании по восстановлению частичного зрения у слепых. Она названа соавтором исследования, которое было опубликовано на этой неделе.

    Глазной центр Морана, Университет Юты По словам американского и Испанские исследователи, участвовавшие в проекте.

    Подопытная носила имплантат в течение шести месяцев, и у нее не было никаких нарушений мозговой деятельности или других осложнений со здоровьем, согласно выдержке из исследования, опубликованного на этой неделе в Журнал клинических исследований .

    Исследование продвигает то, что оно называет «давней мечтой ученых», чтобы дать слепым людям рудиментарную форму зрения, посылая информацию непосредственно в зрительную кору головного мозга.

    «Эти результаты очень интересны, потому что они демонстрируют как безопасность, так и эффективность», — сказал в своем заявлении один из ведущих исследователей Эдуардо Фернандес из Университета Мигеля Эрнандеса. «Мы сделали значительный шаг вперед, продемонстрировав потенциал этих типов устройств для восстановления функционального зрения у людей, потерявших зрение».

    Камера посылает визуальные данные непосредственно в мозг

    В ходе эксперимента нейрохирург имплантировал массив микроэлектродов в зрительную кору Берны Гомес, бывшей учительницы, которая была слепой более 16 лет. Затем имплантат был соединен с видеокамерой, установленной в центре пары очков.

    После периода обучения Гомес смогла расшифровать визуальную информацию, поступающую с камеры прямо в ее мозг.

    Обучение включало видеоигру, которая помогла Гомесу научиться интерпретировать сигналы, поступающие от электродов. В игре на экране внезапно появляется изображение Мэгги Симпсон, держащей пистолет в левой или правой руке. Игрок должен правильно выбрать, какая рука держит оружие; используя входные данные из массива, Гомес научился преуспевать в этой задаче.

    На момент исследования Гомесу было 57 лет. Благодаря ее участию, в том числе ее способности давать клинически точную обратную связь с учеными, Гомес была названа соавтором исследования.

    Некоторые эффекты протеза были ограничены; например, он не позволял Гомесу идентифицировать все буквы алфавита. Но она «надежно различала некоторые буквы, такие как «I», «L», «C», «V» и «O», согласно исследованию.

    Дальнейшие исследования могут использовать больше электродов для улучшения визуальных данных

    Массив микроэлектродов был имплантирован через «миникраниотомию» в процессе, который, по словам исследователей, «простой и соответствует стандартным нейрохирургическим процедурам». Он включает в себя проделывание отверстия в черепе размером 1,5 см (чуть больше половины дюйма).

    Массив имеет площадь всего 4 мм (около одной восьмой дюйма), но вмещает 96 электродов. Исследователи говорят, что предыдущие исследования показали, что около 700 электродов могут дать слепому человеку достаточно визуальной информации, чтобы повысить его подвижность в полезной степени. А поскольку для стимуляции зрительной коры имплантанту требовались лишь небольшие электрические токи, в будущих экспериментах они надеются добавить больше микрочипов.

    «Одна из целей этого исследования — дать слепому человеку больше мобильности», — сказал Ричард Норманн, исследователь из Глазного центра Джона А.