Как устроен светофильтр сварочной маски "Хамелеон"

13.11.2008

Автоматически затемняемый светофильтр предназначен для защиты глаз сварщика от светового излучения в видимой части спектра: затемнение усиливается автоматически при начале сварки, что позволяет легко контролировать начало сварки без опасности ослепить глаза («поймать зайчика», как говорят сварщики). 

Светофильтр изготовлен по принципу «слоеного пирога», где несколько слоев жидких кристаллов находятся между поляризационными пленками. Под напряжением жидкие кристаллы «выстраиваются» В определенном направлении, таким образом блокируя часть поляризованного света.

Следует также заметить, что наибольшую опасность при дуговой сварке составляет невидимое излучение в ультрафиолетовом  и инфракрасном  спектре. Даже неисправный светофильтр-«хамелеон» обеспечивает постоянную защиту - от этих излучений благодаря постоянному УФ -, ИК - фильтру (защита основана на частичном отражении УФ -, ИК -лучей специальным слоем - фильтром).

Источником питания для схемы управления светофильтра могут служить заменяемые батареи (обычно литиевые элементы - «таблетки») и/или солнечные батареи.

Зависимость затемнения от угла падения света

Большинство «бюджетных» фильтров обеспечивают заданную степень затемнения в пределах +/- 10 градусов. В 90% случаев этого вполне достаточно (редко кто сваривает, искоса смотря на дугу). Тем не менее, фильтры ведущих производителей используют два, а то и три ЖК - слоя, чтобы максимально устранить этот эффект. Кроме того, некоторые фильтры используют технологию ADC ( Angular Dependence Compensation), увеличивающую пределы гарантированного затемнения до +/- 30 градусов при использовании даже одного ЖК - слоя.

Время срабатывания (закрытия)

Практически все современные «хамелеоны» обеспечивают время срабатывания меньше 0,001 с, чего достаточно для гарантированной защиты глаз. Но здесь есть пара нюансов.

Во-первых, время срабатывания замедляется при падении температуры. Например, если при +55 градусов время срабатывания может быть 0,08-0,1 мс, то при отрицательной температуре -5 градусов - уже 0,5-0,9 мс. Поэтому нижняя температура для работы светофильтров обычно не ниже -10 градусов. Тем не менее, если маску не оставлять в неотапливаемом помещении или на улице, она может обеспечить нормальную работу при более низких температурах, в процессе работы «подогреваясь» теплом от сварочной дуги и самого сварщика.

Во вторых, важно не только время, но и стабильность срабатывания независимо от таких факторов, как грязь, пыль, царапины на защитном стекле, состояние батареи и т.д. В этом случае все будет определять чувствительность сенсоров и качество изготовления светофильтра. О чем мы и поговорим далее.

На что следует обращать внимание при выборе!

1. Фирма производитель. Следует выяснить:

  • кем и когда изготовлен светофильтр (часто название маски - лишь торговая марка, никак не связанная с производителем). Также должен быть указан оптимический класс и уровень сертификации светофильтра. (оптимический класс - три цифры, идущие через наклонную черту, напр. 1/2/1 сертификация - напр.CE, DINplus);
  • срок гарантии. Отсутствие четкой информации о производителе и оптическом классе, как правильно, говорит о китайских «корнях» и возможном низком качестве. Помните, что невидимое излучение может быть гораздо опаснее видимых вспышек; расплачиваться  же за скупость придется собственным зрением.                               

2. Количество и виды регулировок. Иногда совсем без регулировок. Иногда с регулировкой затемнения. Профессиональные светофильтры идут с тремя регулировками:

  • затемнения (обычно от 9 до 13 DIN, что соответствует по ГОСТу С3-С9). Есть маски с автоматической/двухдиапазонной  регулировкой затемнения;
  • чувствительностью (можно настроить на защиту от яркого светового излучения нагретого металла или электрода). Очень нужная регулировка для профессиональных сварщиков;
  • временем задержки открытия после окончания сварки (чтобы остыл металл и послесвечение не «било» по глазам, а также исключить открытие светофильтра при кратковременных паузах).

Также на некоторых фильтрах есть режим отключения фильтра (например, для шлифовки «болгаркой»).

Регулировки могут быть:

  • внешними и/или внутренними: внутренние прямо на фильтре («колесики» или кнопки), внешние выносятся на левую сторону маски;
  • плавными или ступенчатыми: плавная регулировка позволяет более точно установить комфортную степень затемнения. Внешние регулировки (главным образом регулировка затемнения) предпочтительны, если:
  • в процессе сварки необходимо изменять сварочный ток без остановки процесса - например, при переходе от большой толщины металла к меньшей;
  • вместе с маской вы используете средство защиты органов дыхания (например, автономный турбоблок, подающий очищенный воздух под маску).

3. Подходит ли светофильтр  для ТИГ - сварки?

Работоспособность  на ТИГ - сварке (аргонодуговой сварке неплавящимся электродом) обычно  очень характерный показатель: если фильтр пригоден для ТИГ - сварки, он будет прекрасно работать и в ММА (штучными электродами), и в МИГ/МАГ (полуавтоматической) сварке. Но не наоборот: некоторые «бюджетные»  «хамелеоны» нестабильно ведут себя на ТИГ - сварке - могут самопроизвольно открываться. Как правильно, для ТИГ - сварки необходимо наличие всех трех основных регулировок светофильтра.

4. И, наконец, размеры видимой области: чем больше, тем лучше.

Это основные методы, которые помогут вам не ошибиться с выбором. Другие вопросы, важные, но менее значимые (например, количество/тип/расположение датчиков обнаружения начала сварки, наличие/отсутствие батарейки, оптическое качество и т.д.) мы обсудим в третьей части.

И в заключении, о самих массах (сварочных щитах). Обращайте внимание на:

  • Размер и вид защитного прозрачного стекла - в некоторых масках возможно использование лишь «своих» поликарбонатных стекол, что иногда приводит к завышенной стоимости и сложностям при покупке.
  • Вес, габариты маски, конструкция наголовника часто не менее важны для удобства, чем характеристики светофильтра. А красивый внешний вид подарит дополнительную радость от любимой работы.