Как работает сварочный светофильтр

Какие бывают светофильтры для сварочных масок, какой подобрать, чтобы сберечь глаза сварщика? Вопросы интересные, попробуем разобраться!

Виды стекол

Светофильтр для сварочной маски защищает глаза человека от теплового, инфракрасного, ультрафиолетового излучений и брызг расплавленного металла.

При сварке применяются дешевые с фиксированной степенью затемненности светофильтры (цветные стекла), дорогие автоматические для сварочной маски (в народе хамелеон) и полимерные материалы.

Затемненное стекло . Для снижения светопропускаемости в материал добавляют примеси цветных металлов (медь и никель). От содержания примесей в стекле зависит его светопропускаемость.

Существует российская и международная маркировка степени затемнения. Отечественная классификация маркируется от С4 до С8, что соответствует европейской 9-13 DIN. Таблица (ниже) поможет разобраться с соответствием маркировок.

Стекло Хамелеон . В автоматических стеклах применяется жидкокристаллический экран. Жидкие кристаллы меняют последовательность построения при изменении светонапряжения, чем достигается разное затемнение. Современные светофильтры имеют от 1 до 3 слоев ЖК стекол.

Полимерные материалы . Обладают высокой пластичностью и способностью затемнять.

В масках сварщика применяются комбинированные материалы, полимерная пленка — защита от механических повреждений и стекло. Которые при необходимости, легко заменяются.

Видео:

Различие стекол по затемненности

Отечественная промышленность поставляет на рынок светофильтры для сварки с маркировкой С4-С8, соответствует европейской классификации 9-13 DIN. Стекла со светозатемнением С4 и С8, внешних отличий не имеют. Но С4 обладает меньшей защитой.

При выборе (покупке), проверить светофильтр на подделку можно с помощью лампы дневного света. Через стекло С4 нить накаливания лампочки будет хорошо просматриваться, а через С8 с трудом. Если отличий нет, то от приобретения лучше отказаться.

Профи советуют иметь 2-3 с разной защитой светофильтра для маски сварщика. Тогда в ходе сварочных работ можно подобрать лучший вариант.

Таблица (ниже) поможет подобрать степень затемнения сварочных фильтров от сварочного тока и вида сварки.

В таблице указаны рекомендуемые значения. В зависимости от сварки вы можете выбрать затемнение на один номер меньше или больше.

Иногда, в продаже попадаются стекла для электросварки с маркировкой Э.1-Э.5.

Светофильтр хамелеон для сварочной маски

Автоматические жидкокристаллические светофильтры имеют преимущества перед фиксированными аналогами. Обширные настройки настраивают затемнение под любую яркость и диаметр дуги.

Хамелеон, имеет несколько слоев кристаллов, находящихся в слоях полимерной защиты, блок питания и управления, датчики обнаружения дуги.

Автоматический светофильтр — это не сложное приспособление:

• устройство крепится к маске двумя винтами;
• работает от солнечной батареи и сменных батареек;
• имеет 3 устройства управления:

1. регулятор степени затемнения 5-13 DIN и 9-13 DIN. Расположение наружное (на левой стороне маски) или внутреннее (на самом фильтре).
2. чувствительность (момент срабатывания автоматического затемнения) регулируется в зависимости от времени суток (день, ночь).
3. регулировка времени затемнения (долгое, среднее и короткое).

Видео:

Неисправности автоматических светофильтров и варианты решения

1. Неравномерное затемнение. Отрегулировать расстояние между стеклом и глазами.
2. Светофильтр мерцает или плохо затемняется. Защитное стекло грязное или испорчено (очистка, замена). При низком токе, переключатель установить в положение «Long» (медленно).
3. Низкая чувствительность. На улице похолодание, на термометре меньше -5°.
4. Плохая видимость. Грязное стекло защиты. Плохое освещение. Неудачная настройка степени затемнения.

Видео:

Для дома приобретать маску сварщика с автоматическим светофильтром известного бренда не стоит. Глупо отдавать 15-40 тысяч рублей за модель, которой придется пользоваться пару раз в год.

Лучше купить китайскую модель (хорошую), цены начинаются от 3 тыс. рублей. Известные производители — это TECMEN (Текмен) и Ресанта.

Выполнение сварочных работ требует специальных средств индивидуальной защиты. Предназначение сварочной маски – защита сетчатки глаза от ожогов. Маска типа хамелеон с функцией автоматического затемнения позволяет осуществлять визуальный контроль над розжигом дуги.

Принцип работы

Внешний вид маски не сильно отличается от классических моделей. Конструкция устроена следующим образом:

1. Корпус, который защищает сварщика от брызг расплавленного металла и прочих вредных факторов.
2. Жидкокристаллический многослойный светофильтр с функцией автоматической регулировки уровня затемнения, в зависимости от интенсивности работ.
3. Модуль настройки и управления светофильтра.
4. Съемный источник питания.

В смотровое стекло устанавливают светофильтр. Он представляет собой устройство с несколькими жидкими кристаллами. В неактивном состоянии они никак себя не проявляют – стекло защищает разве что от бликов. Но при сигнале световых сенсоров фильтр включается в работу, перестраивая расположение кристаллов, затемняя стекло. Реакция на вспышку практически мгновенна – около 0,0005 секунду.

На окончание работ фильтр также реагирует с задержкой, уровень которой выставляется в ручном режиме.

Обращаем внимание, что конструкция, благодаря встроенным фильтрам, обеспечивает защиту от инфракрасного и ультрафиолетового излучения даже при поломке.

Как правильно настроить, что нужно помнить?

После приобретения нового устройства необходимо изучить инструкцию по эксплуатации. Это поможет разобраться, как настроить маску хамелеон для сварки. Виды регулировок будут рассмотрены позднее. Сейчас дадим несколько полезных советов будущим пользователям:

1. Не используйте хамелеон при газовой или плазменной сварке и резке.
2. Маска имеет температурную защиту от кратковременных воздействий. Если оставить маску на горячей поверхности на длительное время она может прийти в негодность.
3. Корпус щитка не рассчитан на интенсивное механическое воздействие. Сильный удар может разбить его.
4. Не допускается самовольное изменение конструкции светофильтра. Самостоятельная разборка картриджа может привести к поломке. При замене комплектующих используйте запасные части рекомендованные заводом-изготовителем.
5. Для очистки маски не применяйте средства с поверхностно активными веществами или растворители. Попадание воды на светофильтр категорически недопустимо.
6. Замену источников питания производите только в режиме шлифовки. В качестве съемных аккумуляторов используют солевые батарейки.
7. Сразу после покупки отрегулируйте под свои предпочтения все имеющиеся настройки. Даже неверная настройка крепежных ремней приведет к раздражению кожи.

Проведение технического обслуживания

Если сварочная маска хамелеон не срабатывает на затемнение, а также в случая иных неисправностей, следует прекратить выполнение работ и обесточить ее. Чтобы уменьшить вероятность отказа, необходимо проводить регулярное техническое обслуживание аппарата не реже одного раза в месяц.

В процессе выполнения работ на светофильтр попадает пыль и грязь. Для удаления загрязнений следует использовать хлопчатобумажную ветошь, увлажненную нейтральным очищающим средством, которое рекомендовано изготовителем. Использование абразива и продуктов, содержащих нефтепродукты, категорически запрещено. Очистка производится плавными волновыми движениями без сильного давления на поверхность. Не гните электронный шлейф – это может повредить его.

Маски работающие на батарейках требуют периодической замены источника питания. Отсек питания расположен на корпусе. При смене аккумуляторов не забывайте про соблюдение полярности.

Виды регулировок

Независимо от производителя все модели предлагают ограниченный выбор настроек эксплуатации, с целью повышения комфорта и производительности работ. Регулировке поддаются нижеприведенные параметры.

Подготовка под голову

Надежная фиксация – главный залог удобства. Ручка, расположенная на уровне затылка позволяет отрегулировать радиус оголовья, а специальный ремень отвечает за вертикальное положение щитка. Подгонка выполняется при надетом на голову устройстве. Если перед началом работ чувствуется дискомфорт, следует провести повторную регулировку.

Профессиональные модели имеют несколько дополнительных застежек для более надежной фиксации.

Расстояние от глаза до светофильтра

Специальные гайки отвечают за дистанцию между глазом и стеклом. Обратите внимание, что этот показатель должен быть одинаковым для каждого глаза. По окончанию настройки гайки закрепляются.

Степень затемненности

Настраивается исходя из параметров сварки. Инструкция пользователя содержит таблицу выбора подходящих показателей. Различают два вида:

Первый вид требует прекращения сварки для снятия маски и настройки новых параметров. Встречается на любительских моделях.

Наружное расположение регулятора позволяет провести корректировку затемнения без отрыва от производства. Используется крупными предприятиями, которые отличаются большими объемами работ.

Чувствительность

Регулировку маски сварщика хамелеон по данному параметру можно настроить в двух режимах:

Первый режим будет защищать зрение не только от дуги, но и от всех ярких источников света, например, расплаленного металла. Низкая восприимчивость реагирует только на дугу.

Для сварки полуавтоматом в среде аргона требуется высокая чувствительность, поскольку данная технология отличается низким уровнем силы тока. Существует технологические схемы, позволяющие подбирать нужные параметры, в зависимости от вида работ.

Время задержки

Данная функция позволяет настроить время действия светофильтра после окончания сварочных работ. Будет особенно полезна при использовании штучных электродов, которые могут залипнуть. В случае неправильной регулировки светофильтр будет открываться до окончания работ, что повлечет за собой ожоги сетчатки глаза.

Возможные неисправности

Не зависимо от производителя и качества агрегата, любая маска может сломаться. Причины выхода из строя могут быть следующие:

1. Нарушение температурного режима работы.
2. Механические повреждения.
3. Использование некачественных комплектующих.
4. Окончание естественного срока эксплуатации.

При нарушении правил эксплуатации, в первую очередь, приводят к неисправностям автоматического светофильтра для сварочной маски. Перед тем как направиться к официальным представителям, постарайтесь определить причину неисправности. Некоторые поломки достаточно просто устранить самостоятельно, без привлечения квалифицированных специалистов. Запасные части для выполнения ремонта можно приобрести в точках продажи сварочного оборудования.

Простота конструкции маски гарантирует отсутствие проблем в обслуживании. Технологически сложное устройство ремонтировать труднее.

Маска может работать как от солнечной батареи, так и от батареек. Неисправность аккумуляторов – основная причина проблем с хамелеоном. В этом случае солнечные элементы могут быть просто разряжены. Для локализации причины достаточно оставить устройство под естественным светом, после чего проверить функциональность. Съемные аккумуляторы требуется заменить. Замена блока питания в сборе обойдется гораздо дороже.

Проблемы со стеклом видны невооруженным глазом – об этом скажут наружные дефекты структуры. В этом случае светофильтр не будет срабатывать должным образом. При замене ЖК стекла необходимо соблюдать параметры элемента. Это самая дорогая часть узла.

Наибольшие проблемы ждут пользователя в случае проблем с платой управления. В этом случае самостоятельный ремонт, без привлечения сервисных специалистов, невозможен.

Порядок выполнения работ

В качестве примера самостоятельно ремонта рассмотрим процесс восстановления профессионального прибора, который после пяти лет эксплуатации стал проявлять признаки неисправностей литий-ионных батарей. Причиной поломки был режим работы – маска использовалась несколько дней в году.

Описание проблемы: в первое время светофильтр не срабатывал при вечерних работах, тогда как днем функционировал без нареканий. Через некоторое время фильтр перестал работать в любое время суток.

Для ремонта необходимы следующие инструменты и материалы:

• Набор отверток;
• Канцелярский нож;
• Клеевой пистолет;
• Зажигалка или спички;
• Держатели батареек (2 шт.);
• Батарейки (2 шт.).

Алгоритм действий следующий:

Демонтируем модуль-хамелеон

Работы производим согласно нижеприведенной схеме:

Общая конструкция сварочной маски.

Схема проведения демонтажа модуля-хамелеона.

Модуль-хамелеон. Вид изнутри.

Вскрываем

Лицевая и тыльная часть модуля склеена с использованием термогерметика. Канцелярским ножом делаем сплошной надрез. Будьте осторожны, не повредите важные элементы конструкции – затеняющее стекло, модуль управления и соединительный шлейф. Кроме того, модуль содержит стеклянные солнечные батареи. После модернизации они не понадобятся.

Внутреннее строение модуля.

Удаляем солнечные батарейки и литиевый аккумулятор

После демонтажа солнечных батареек откроется доступ к литий-ионным аккумуляторам. Все соединительные провода следует удалить

Удаляем солнечную батарейку и литиевый аккумулятор.

Устанавливаем держатели батареек

Тип держателя зависит от конкретной модели. В нашем случае тип держателей батареек – СR-2025. Другая сфера применения данных источников питания – материнские платы.

Контакты держателем соединяем методом пайки с клеммами от аккумуляторов, после чего садим на клей.

Характер соединения элементов – последовательный, с подключением к плюсовой клемме соединения от солнечной батарейки.

Держатель батареек типа 2025/2032.

Установленные батарейки. Обратите внимание на плюсовую клемму.

Сборка и монтаж модуля

Половинки модуля садим на клей. После сборки можно выполнить проверку с помощью спичек – фильтр должен реагировать на вспышку света.

Модуль после ремонта.

Заключение

Если можно отремонтировать прибор своими руками – почему бы это не сделать. Большинство масок-хамелеонов любительского типа можно без особых сложностей отремонтировать самостоятельно – на форумах полно информации о тонкостях проведения ремонта различных моделей, ведь работа в хамелеоне – это не только комфорт, но и безопасность.

Сварочные маски «хамелеон»: принцип действия и основные параметры

В последнее время среди профессионалов и любителей особой популярностью пользуются сварочные маски типа «хамелеон», с автоматическим светофильтром. Они не просто обеспечивают необходимую защиту лица и шеи от капель расплавленного металла и надежно предохраняют глаза от вредного ультрафиолетового и инфракрасного излучения, но и делают сварочный процесс максимально комфортным. При наличии возможности регулирования основных параметров такая маска подходит для большинства технологий сварки, а также позволяет выполнять сопутствующие работы, например, шлифовку швов. Как работает сварочная маска «хамелеон» и на какие характеристики стоит обратить особое внимание при выборе?

Устройство и принцип действия сварочной маски «хамелеон»

Основная особенность масок-«хамелеонов» – наличие автоматического светофильтра, который при зажигании сварочной дуги практически мгновенно переходит в темное состояние, а после её угасания вновь становится прозрачным. Он представляет собой достаточно сложное электронно-оптическое устройство с многослойной структурой, каждый компонент которой выполняет определенную функцию.

Внешние защитные стекла предохраняют остальные слои от механических повреждений, поляризационные пленки защищают от бликов, специальные УФ- и ИК-фильтры задерживают вредное для глаз излучение, жидкокристаллические ячейки изменяют степень затемнения, фотоэлементы реагируют на изменение освещенности. Управляет работой светофильтра миниатюрный электронный блок, питающийся от встроенного аккумулятора, в свою очередь заряжающегося от солнечных батарей.

Даже при полностью севшей батарее, отключенном вручную питании или неисправности, светофильтр «хамелеона» неплохо защищает глаза благодаря встроенным фильтрам. Так что даже если он вдруг не сработал, сварщик не рискует получить ожог роговицы. В то же время постоянно использовать маску в таком состоянии не стоит – в итоге можно таки наловить «зайчиков». К тому же работать будет попросту некомфортно.

В нормальном режиме работы затемнение при зажигании дуги обеспечивают жидкие кристаллы, которые при подаче напряжения выстраиваются в определенном порядке, блокируя свет. Сигналом для подачи питания служит сработавший от яркой вспышки датчик на базе фотоэлементов, расположенный во фронтальной части фильтра. В современных масках используется несколько жидкокристаллических слоев, что обеспечивает необходимую степень затемнения вне зависимости от того, под каким углом свет падает на фильтр.

Основные параметры сварочной маски типа «хамелеон»

При выборе сварочной маски для определенных видов или условий сварки следует обращать особое внимание на ряд основных характеристик, о которых подробно рассказано ниже. Однако в первую очередь необходимо убедиться в том, что указанные изготовителем данные достоверны. Гарантировать это может лишь наличие у фирмы-производителя сертификата ТР ТС 019/2011 «О безопасности средств индивидуальной защиты». Естественно, лучше покупать маску не на рынке, а в официальных торговых точках, пусть даже там она будет немного дороже. Зато в данном случае куда меньше шансов приобрести подделку.

Оптический класс светофильтра (оптический класс, светорассеяние, гомогенность, угловая зависимость степени затемнения). Фактически это четыре разных показателя, но чаще всего они рассматриваются в комплекте и обозначаются просто как «оптический класс светофильтра», что не мешает при желании определить качество маски по отдельным критериям. Оптический класс в соответствии со стандартом EN379 обязательно должен быть указан на поверхности светофильтра маски в формате х/х/х/х (оптический класс/светорассеяние/гомогенность/угловая зависимость степени затемнения) или х/х/х (оптический класс/светорассеяние/гомогенность), где х может принимать значения 1, 2 или 3. Чем меньше цифра – тем выше класс отдельного показателя и оптические свойства фильтра в целом. Соответственно на лучших масках обозначение имеет вид 1/1/1/1 или 1/1/1.

Оптический класс (как отдельный показатель) характеризует качество изготовления стекол и сборки фильтра. Чем он выше, тем меньше оптические искажения объекта, наблюдаемого через смотровое окошко маски. Светорассеяние отвечает уже за способность жидкокристаллических ячеек пропускать через себя свет без отклонения. Чем выше светорассеяние – тем выше прозрачность фильтра. Гомогенность определяет равномерность затемнения светофильтра на различных участках. Для первого класса разница не должна превышать ±0,1 DIN. Угловая зависимость степени затемнения в свою очередь характеризует изменение степени затемнения в зависимости от угла расположения смотрового окна к рабочей поверхности. Во время работы в масках, все параметры которых соответствуют 1-му классу, глаза устают существенно меньше, чем при использовании средств защиты с отдельными показателями 2-го или 3-го, так как им не приходится компенсировать недостатки оптики.

Скорость срабатывания (включения) светофильтра/время затемнения. Этот параметр указывает на скорость реакции светофильтра. Фактически это временной период, за который он переходит из прозрачного состояние в затемненное после зажигания дуги. Минимально допустимым считается время затемнения 1-2 миллисекунды (0,001-0,002 с). Однако даже современные любительские «хамелеоны» переключаются за 0,1 миллисекунды (0,0001 с или 100 мкс), а профессиональные ещё быстрее – за 0,05 мс (0,00005 с или 50 мкс). Время затемнения имеет особое значение при выполнении точечной сварки, для которой характерен частый поджиг дуги на короткое время.

Скорость срабатывания (выключения) светофильтра/время выключения затемнения. Противоположный предыдущему параметр, обозначающий время перехода из затемненного состояния в прозрачное. Обычно в «хамелеонах» он регулируется в диапазоне 0,2-0,8 с, позволяя подстраиваться под определенный вид работ. Столь большой период по сравнению с временем затемнения объясняется тем, что после угасания дуги сильно нагретый металл продолжает довольно ярко светиться ещё некоторое время.

Степень затемнения. Этот показатель определяет степень защиты глаз от вредного излучения. Указывается как для прозрачного состояния светофильтра (обычно 4 DIN), так и для затемненного (11-13 DIN). Во многих профессиональных масках-«хамелеонах» степень затемнения регулируется в пределах от 9 до 13, а иногда и от 5 до 13 DIN. Это позволяет настроить «прозрачность» по своему желанию для различных технологий и условий сварки, делая маску универсальной.

Чувствительность срабатывания. Определяет реакцию датчиков на излучение различной интенсивности. При слишком высокой чувствительности затемнение может происходить от солнечных бликов, а при низкой – переключение не происходит даже при газовой сварке или дуговой сварке на небольших токах. В большинстве масок-«хамелеонов» предусмотрена плавная регулировка чувствительности.

Выбирая сварочную маску типа «хамелеон», наряду с вышеперечисленными главными параметрами и диапазонами их регулировки, стоит обратить внимание и на такие характеристики, как вес, размер смотрового окна, материал корпуса, количество датчиков, возможность замены элементов питания и светофильтра и т. д. Также следует учитывать, что параметры изделия могут изменяться в зависимости от температурных условий эксплуатации.