Технические данные нашего сварочного аппарата - полуавтомата:
Напряжение питающей сети: 220 В
Потребляемая мощность: не более 3 кВа
Режим работы: повторно-кратковременный
Регулирование рабочего напряжения: ступенчатое от 19 В до 26 В
Скорость подачи сварочной проволоки: 0-7 м/мин
Диаметр проволоки: 0.8 мм
Величина сварочного тока: ПВ 40% - 160 А, ПВ 100% - 80 А
Предел регулирования сварочного тока: 30 А - 160 А
Всего с 2003 года было сделано шесть подобных аппаратов. Аппарат, представленный далее на фото, работает с 2003 года в автосервисе и ни разу не подвергался ремонту.
Внешний вид сварочного полуавтомата
Вообще
Вид спереди
Вид сзади
Вид слева
В качестве сварочной проволоки используется стандартная
5кг катушка проволоки диаметром 0,8мм
Сварочная горелка 180 А вместе с евроразъемом
была куплена в магазине сварочного оборудования.
Схема и детали сварочника
Ввиду того что схема полуавтомата анализировалась с таких аппаратов как ПДГ-125, ПДГ-160, ПДГ-201 и MIG-180, принципиальная схема отличается от монтажной платы, т. к. схема вырисовывалась на лету в процессе сборки. Поэтому лучше придерживаться монтажной схемы. На печатной плате все точки и детали промаркированы (откройте в Спринте и наведите мышку).
Вид на монтаж
Плата управления
В качестве выключателя питания и защиты применен однофазный автомат типа АЕ на 16А. SA1 - переключатель режимов сварки типа ПКУ-3-12-2037 на 5 положений.
Резисторы R3, R4 - ПЭВ-25, но их можно не ставить (у меня не стоят). Они предназначены для быстрой разрядки конденсаторов дросселя.
Теперь по конденсатору С7. В паре с дросселем он обеспечивает стабилизацию горения и поддержания дуги. Минимальная емкость его должна быть не менее 20000 мкф, оптимальная 30000 мкф. Были испробованы несколько типов конденсаторов с меньшими габаритами и большей емкостью, например CapXon, Misuda, но они себя проявили не надежно, выгорали.
В итоге были применены советские конденсаторы, которые работают по сей день, К50-18 на 10000 мкф х 50В в количестве трёх штук в параллель.
Силовые тиристоры на 200А взяты с хорошим запасом. Можно поставить и на 160 А, но они будут работать на пределе, потребуется применение хороших радиаторов и вентиляторов. Примененные В200 стоят на не большой алюминиевой пластине.
Реле К1 типа РП21 на 24В, переменный резистор R10 проволочный типа ППБ.
При нажатии на горелке кнопки SB1 подается напряжение на схему управления. Срабатывает реле К1, тем самым через контакты К1-1 подается напряжение на электромагнитный клапан ЭМ1 подачи кислоты, и К1-2 - на схему питания двигателя протяжки проволоки, и К1-3 - на открытие силовых тиристоров.
Переключателем SA1 выставляют рабочее напряжение в диапазоне от 19 до 26 Вольт (с учетом добавки 3 витков на плечо до 30 Вольт). Резистором R10 регулируют подачу сварочной проволоки, меняют ток сварки от 30А до 160 А.
При настройке резистор R12 подбирают таким образом, чтобы при выкрученном R10 на минимум скорости двигатель все же продолжал вращаться, а не стоял.
При отпускании кнопки SB1 на горелке - реле отпускает, останавливается мотор и закрываются тиристоры, электромагнитный клапан за счет заряда конденсатора С2 еще продолжает оставаться открытым подавая кислоту в зону сварки.
При закрытии тиристоров исчезает напряжение дуги, но за счет дросселя и конденсаторов С7 напряжение снимается плавно, не давая сварочной проволоке прилипнуть в зоне сварки.
Мотаем сварочный трансформатор
Берем трансформатор ОСМ-1 (1кВт), разбираем его, железо откладываем в сторону, предварительно пометив его. Делаем новый каркас катушки из текстолита толщиной 2 мм, (родной каркас слишком слабый). Размер щеки 147×106мм. Размер остальных частей: 2 шт. 130×70мм и 2 шт. 87×89мм. В щеках вырезаем окно размером 87×51,5 мм.
Каркас катушки готов.
Ищем обмоточный провод диаметром 1,8 мм, желательно в усиленной, стекловолоконной изоляции. Я взял такой провод со статорных катушек дизель-генератора). Можно применить и обычный эмальпровод типа ПЭТВ, ПЭВ и т. п.
Стеклоткань - на мой взгляд, самая лучшая изоляция получается
Начинаем намотку - первичка. Первичка содержит 164 + 15 + 15 + 15 + 15 витков. Между слоями делаем изоляцию из тонкой стеклоткани. Провод укладывать как можно плотнее, иначе не влезет, но у меня обычно с этим проблем не было. Я брал стеклоткань с останков всё того же дизель-генератора. Все, первичка готова.
Продолжаем мотать - вторичка.
Берем алюминиевую шину в стеклянной изоляции размером 2,8×4,75 мм, (можно купить у обмотчиков). Нужно примерно 8 м, но лучше иметь небольшой запас. Начинаем мотать, укладывая как можно плотнее, мотаем 19 витков, далее делаем петлю под болт М6, и снова 19 витков, Начала и концы делаем по 30 см, для дальнейшего монтажа.
Тут небольшое отступление, лично мне для сварки крупных деталей при таком напряжении было маловато току, в процессе эксплуатации я перемотал вторичную обмотку, прибавив по 3 витка на плечо, итого у меня получилось 22+22.
Обмотка влезает впритык, поэтому если мотать аккуратно, все должно получиться.
Если на первичку брать эмальпровод, то потом обязательно пропитка лаком, я держал катушку в лаке 6 часов.
Собираем трансформатор, включаем в розетку и замеряем ток холостого хода около 0,5 А, напряжение на вторичке от 19 до 26 Вольт. Если все так, то трансформатор можно отложить в сторону, он пока нам больше не нужен.
Вместо ОСМ-1 для силового трансформатора можно взять 4шт ТС-270, правда там немного другие размеры, и я делал на нем только 1 сварочный аппарат, то данные для намотки уже не помню, но это можно посчитать.
Будем мотать дроссель
Берем трансформатор ОСМ-0,4 (400Вт), берем эмальпровод диаметром не менее 1,5 мм (у меня 1,8). Мотаем 2 слоя с изоляцией между слоями, укладываем плотненько. Дальше берем алюминиевую шину 2,8×4,75 мм. и мотаем 24 витка, свободные концы шины делаем по 30 см. Собираем сердечник с зазором 1 мм (проложить кусочки текстолита).Дроссель также можно намотать на железе от цветного лампового телевизора типа ТС-270. На него ставится только одна катушка.
У нас остался еще один трансформатор для питания схемы управления (я брал готовый). Он должен выдавать 24 вольта при токе около 6А.
Корпус и механика
С трансами разобрались, приступаем к корпусу. На чертежах не показаны отбортовки по 20 мм. Углы свариваем, все железо 1,5 мм. Основание механизма сделано из нержавейки.
Мотор М применен от стеклоочистителя ВАЗ-2101.
Убран концевик возврата в крайнее положение.
В подкатушечнике для создания тормозного усилия применена пружина, первая попавшаяся под руку. Тормозной эффект увеличивается сжиманием пружины (т. е. закручиванием гайки).
Многие сварщики, работающие на производстве, даже не представляют, как выглядит электрическая схема сварочного полуавтомата. Они никогда не вскрывали и не ремонтировали аппарат, на котором работают. А если самому не разобраться в устройстве, то не понадобится платить за восстановление схемы «круглую» сумму.
Дополнительные сведения
Для облегчения процесса сварки и получения качественного ровного шва применяют аппараты с частичной автоматизацией работы. Исполнение сварочных полуавтоматов собственными силами поможет разрешить сразу два вопроса:
Рисунок 1. Основные части механизма сварочного полуавтомата.
- Финансы. Такой аппарат обойдется дешевле в разы.
- Ремонт. При изготовлении вы должны будете просмотреть различные схемы полуавтоматов, а затем выбрать и собрать одну, подходящую именно вам.
Схемы аппаратов для сварки, работа которых основана на возникновении электрической дуги, их конструкция и процесс наладки стали сейчас общедоступны. Это поможет найти и изготовить уникальный, надежный прибор.
Полуавтомат или автомат для сварки является устройством, в котором применен принцип соединения деталей путем их нагрева до температуры плавления электродугой. В процессе участвуют электрод и быстро кристаллизующаяся затравка, которая при нагреве заливает шов, прочно скрепляя детали по мере остывания.
Автоматизация (частичная) решается так:
Рисунок 2. Конструкция горелки сварочного полуавтомата.
- вместо электрода применяют проволоку сварочную (на бобине или в отрезках);
- с помощью специального устройства (механического или электромагнитного) непрерывно подают проволоку к месту сварки;
- скорость процесса подхода электрода к завариваемым объектам регулируется переключением передачи в механическом варианте или подачей соответствующего тока (напряжения) в электромеханическом в варианте.
Сварщику остается только вести проволоку вдоль шва.
Для обеспечения защиты рабочей зоны от воздействия внешних факторов аппараты подразделяют на устройства для варки:
- Проволокой с флюсом, расположенным внутри нее. Самодельщики почти не используют этот вариант из-за дороговизны.
- Порошковой проволокой в среде газа. Вариант распространен повсеместно.
Вернуться к оглавлению
Основные конструкции механизмов
Устройство, подающее электрод в зону работы, может быть двух типов:
- Тянущее — подтягивает проволоку к месту сварки через специальный канал в самой горелке.
- Толкающее — гибкий электрод выталкивается через направляющий рукав к месту будущего шва.
Рисунок 3. Электрическая часть сварочного полуавтомата.
Каждое из устройств можно выполнить на основе стеклоочистителя любого автомобиля. Конструкция обоих механизмов почти одинакова и представляет нечто, напоминающее приспособление отжимания белья на старых (совковых) стиральных машинах. Рисунок 1.
Проволока (1) протягивается посредством вращения роликов (2), которые жестко закреплены на осях (3). Одна из осей (верхняя) впрессована в подшипник (4), укрепленный на станине (6). Вторая ось является валом двигателя. Нижний подшипник необходим, если вместо мотора будет установлен редуктор или передаточный ролик.
На роликах для лучшего зацепления проволоки желательно сделать рифление или насечки. Все это устройство необходимо тщательно изолировать, ведь на электрод, контактирующий с роликами и станиной, подается ток. Механизм надо разместить на горелке через изоляционную прокладку или в непосредственной близости от нее.
Конструкция горелки обычная. Разница лишь в наличие клапана, который при подаче газа замыкает контакты проводов, идущих на реле механизма подачи. Реле включает мотор, направляющий проволоку к месту сварки. Рисунок 2.
Частичная автоматизация сварки облегчает процесс и повышает качество сварного шва. Большой шаг в этом направлении можно сделать, если изготовить сварочный полуавтомат своими руками.
В настоящее время много делается в части механизации и автоматизации сварочных работ. Хорошие результаты достигнуты в совершенствовании электродуговой сварки. Стали доступными для многих многочисленные чертежи, схемы и конструкции аппаратов. Все это позволяет сделать достаточно надежный полуавтомат для сварки своими руками.
Общие сведения о полуавтоматах
Современный сварочный полуавтомат представляет собой устройство для электродуговой сварки с применением плавящегося электрода. Главная задача полуавтомата — обеспечить непрерывную подачу электрода в зону сварки. Эта задача решается использованием в качестве электрода сварочной проволоки, подача которой автоматизирована в части непрерывной подачи. При этом движения самим электродом вдоль шва осуществляет сварщик вручную. Скорость подачи проволоки регулируется.
По степени защиты зоны сварки от воздействия среды устройства подразделяются на полуавтоматы для сварки с флюсом, сварки в газовой среде и сварки специальной порошковой проволокой. В первом случае флюс входит в состав проволоки, она в самодельных аппаратах применяется редко из-за своей дороговизны. Наиболее распространена сварка в газовой среде, а использование порошковой проволоки обычно совмещено с применением защиты газом.
Конструкции полуавтоматов
Наиболее перспективным типом сварочного полуавтомата своими руками является аппарат электродуговой сварки в защитной газовой среде. В этом случае основными элементами полуавтомата являются: источник сварочного тока; горелка с электродом и рукавом для подачи газа; источник защитного газа; механическая система с редуктором для подачи проволоки; система контроля и управления процессом.
Система подачи проволоки основывается на двух механизмах, поэтому подразделяется на систему толкающего типа и систему тянущего типа, а также на их совместном применении. Первый тип характеризуется тем, что сварочная проволока проталкивается внутрь направляющего канала (рукава). При втором типе устройство подачи находится внутри горелки и вытягивает проволоку с отдающей катушки.
Система управления процессом должна предусматривать как возможность регулирования параметров (ток, напряжение), так и скорость поступления проволоки. В самодельных конструкциях возможно и плавное регулирование, и ступенчатое. Перспективна автоматическая связь сварочных параметров со скоростью подачи проволоки. Источником тока для сварки может быть стандартный сварочный инвертор или самодельный трансформатор.
Изготовление сварочного трансформатора
Рисунок 1. Схема механизма подачи проволоки.
При выборе мощности сварочного трансформатора следует учитывать диаметр сварной проволоки. Так, в случае применения проволоки диаметром 0,8 мм достаточно тока 160 А. Мощность сварочного трансформатора должна быть не менее 3 кВт. В качестве сердечника трансформатора рекомендуется ферритный металл в форме тороида.
Сечение сердечника составляет 40 кв.см. Наматывается первичная обмотка из провода марки ПЭВ или ПЭТВ диаметром 1,9 мм. Количество витков — 220. Намотка производится с одной стороны сердечника с натягом. Витки должны плотно прилегать друг к другу. Под обмоткой и сверху нее накладывается бумажная, тканевая или лакотканевая лента. Верхняя защитная намотка лентой скрепляется тесьмой.
Вторичная обмотка накладывается на другой стороне сердечника. Обмотка производится медным проводом или шиной сечением не менее 60 кв.мм. Количество витков — 56. Накладываются защитные покрытия, аналогичные первичной обмотке. Такой трансформатор имеет мощность 3 кВт, сварочный ток — до 200 А.
Механизм подачи проволоки
Рисунок 2. Схема сборки горелки.
Механизм, обеспечивающий автоматическую подачу сварной проволоки в сварочную зону, является одним из важнейших элементов сварочного полуавтомата. В самодельных конструкциях такой механизм можно сделать на базе автомобильного стеклоочистителя, например, автомобиля ГАЗ-69. Механизм подачи проволоки совмещается со сварочной горелкой. На рис. 1 показана схема такого устройства: схема механизма подачи сварочной проволоки где 1 — основание; 2, 10 — ведущий и ведомый ролики подачи; 3 — втулка-подшипник со стопорной гайкой; 4 — выходной вал редуктора привода; 5 — кронштейн; 6 — направляющая; 7 — сварочная проволока; 8 — ось обоймы; 9 — прижимная планка; 11 — прижимная пружина; 12 — кронштейн; 13 — обойма ведомого ролика; 14 — ось ведомого ролика; 15 — шайба; 16 — дистанционная втулка.
Горелка для сварки предназначена для подведения в сварочную зону электрического тока, защитного газа и сварочного провода (электрода) одновременно. При этом подача электрического тока производится по сварочной проволоке, а газа — по отдельному каналу. Сварочная проволока подводится внутри направляющей трубки (можно использовать, например, оболочку диаметром 1,2 мм для троса автомобильного спидометра), на один конец которой крепится направляющая трубка с резьбой диаметром 4 мм, а другой конец входит в канал сварочной горелки. Пусковая кнопка с помощью кронштейна крепится к каналу горелки и соединяется с кабелем. В канал горелки подсоединяется и шланг подачи газа.
Рисунок 3. Электрическая схема блока управления процессом.
Сама горелка собирается из двух одинаковых половин, а все шланги, трубки и провода (кабели) собираются вместе и скрепляются бандажом.
Схема сборки горелки показана на рис. 2: схема сборки сварочной горелки, где 1 — направляющая; 2 — канал для сварочной проволоки; 3 — канал-основание; 4 — трубка инжектора; 5 — шланг для газа; 6 — провод; 7 — пусковая кнопка; 8 — кронштейн; 9 — стопорный винт; 10 — гайка латунная; 11 — шайба-заглушка; 12 — втулка; 13 — кожух; 14 — наконечник.
В механизме подачи можно использовать электродвигатель с редуктором от привода очистителя стекол автомобиля ГАЗ-69. Выходной вал уменьшается до 25 мм, на нем нарезается левая резьба диаметром 5 мм. Ведомый ролик имеет возможность вращения на оси диаметром 5 мм, пересекающей планки и рамку, сформированную обоймой и планкой.
Впереди на роликах (на ширине 5 мм) выполняются зубья так, чтобы между ними создалось зубчатое зацепление. С задней стороны на роликах делается рифление (ширина 10 мм) для обеспечения захвата проволоки. Рамка ведомого ролика на конце осаживается на ось, пересекающую кронштейн и втулку. На второй конец рамки устанавливается пружина для зажима проволоки между роликами.
Механизм подачи проволоки, клапан газа, выключатель и резисторы устанавливаются на пластине из текстолита, которая закрывает щиток управления. Отдающая катушка со сварной проволокой крепится на расстоянии порядка 20 см от механизма подачи.
Перед началом сварки направляющие необходимо приблизить к роликам и закрепить гайками. Потом проволока протягивается через направляющие, устройство подачи, канал горелки и наконечник. Наконечник ввертывается в горелку. Надевается защитный кожух и крепится винтами. Шланг подводится к клапану, устанавливается на редукторе газовое давление порядка 1,5 атм.
Работа сварочного полуавтомата во многом зависит от схемы управления процессом подачи проволоки, газа и сварочного тока.
На рис. 3 приведена электрическая схема блока управления процессом.
Схема сварочного полуавтомата осуществляет регулирование в следующем порядке. Когда переключатель SB1 замкнут, при включении кнопки SA1 задействуется реле К2, через контакты которого срабатывает реле К1 и К3. Контакт К1.1 открывает подачу газа, а контакт К1.2 подает ток на электродвигатель, контакт К1.3 выключает тормоз двигателя. Реле К3 с помощью своих контактов проводит обратную операцию через определенное время, задающееся резистором R2. В этот период работы газ поступает в горелку, но сварка не производится.
После срабатывания конденсатора С2 выключается реле К3 и включается двигатель механизма подачи, а после срабатывания реле К5 поступает сварочный ток. Начинается сварка.
При выключении кнопки SA1 выключается реле К2, отключая реле К1. Двигатель механизма подачи выключается и включается тормоз. Контакт К1.1 прерывают подачу сварочного тока. Сварка прекращается.
Сборка полуавтомата
В каркас с крышей устанавливается сварочный трансформатор и блок управления им. К трансформатору подключается кабель от электросети. В отдельном щитке собирается схема управления сваркой. Щиток кабелем соединяется со сварочным трансформатором и горелкой. К горелке подключается баллон с газом. Проводятся все необходимые установки и регулирования. Сварка с помощью сварочного полуавтомата начинается после нажатия пусковой кнопки.
Инструмент и оборудование
Для изготовления сварочного полуавтомата необходимо следующее оборудование и инструмент:
- болгарка;
- сварочный аппарат;
- паяльник;
- дрель;
- ножовка;
- тиски;
- зубило;
- молоток;
- пассатижи;
- набор метчиков и плашек;
- острый нож;
- линейка.
Сварочный полуавтомат своими руками — это вполне разумное решение. Изготовить такой автомат можно, но необходимо приложить немного усилий и сноровки.
У хорошего хозяина в обязательном порядке должен быть сварочный полуавтомат, особенно у владельцев машин и частной собственности. С ним всегда можно мелкие работы сделать самому. Если необходимо подварить деталь машины, изготовить теплицу или создать какую-то металлическую конструкцию, то такое устройство станет незаменимым помощником в личном хозяйстве. Тут возникает дилемма: купить или изготовить самому. Если в наличии есть инвертор, то проще сделать самому. Обойдется это намного дешевле, чем покупка в торговой сети. Правда, понадобятся хотя бы базовые знания по основам электроники, наличие необходимого инструмента и желание.
Создание полуавтомата из инвертора своими руками
Строение
Инвертор переделать в сварочный полуавтомат для сварки тонкой стали (низколегированной и коррозионностойкой) и алюминиевых сплавов своими руками не сложно. Необходимо только хорошо разобраться в тонкостях предстоящей работы и вникнуть в нюансы изготовления. Инвертор – это устройство, служащее для понижения электрического напряжения до необходимого уровня для питания сварочной дуги.
Суть процесса сваривания полуавтоматом в среде защитного газа заключается в следующем. Электродная проволока с постоянной скоростью подается в зону горения дуги. В эту же область подается защитный газ. Чаще всего – углекислый. Это гарантирует получение качественного шва, который по прочности не уступает соединяемому металлу, при этом в соединении отсутствуют шлаки, так как сварочная ванна защищена от негативного влияния компонентов воздуха (кислорода и азота) защитным газом.
В комплект такого полуавтомата должны входить следующие элементы:
- источник тока;
- блок управления процессом сварки;
- механизм подачи проволоки;
- рукав для подачи защитного газа;
- баллон углекислотный;
- пистолет-горелка:
- катушка с проволокой.
Устройство сварочного поста
Принцип работы
При подключении устройства к эл. сети происходит преобразование переменного тока в постоянный. Для этого необходим специальный электронный модуль, высокочастотный трансформатор и выпрямители.
Для качественного проведения сварочных работ необходимо, чтобы у будущего устройства такие параметры, как напряжение, сила тока и скорость подачи сварочной проволоки находились в определенном равновесии. Этому способствует применение источника питания дуги, имеющего жесткую вольт-амперную характеристику. Длину дуги определяет жестко заданное напряжение. Скорость подачи проволоки регулирует сварочный ток. Это необходимо помнить, чтобы добиться от устройства лучших результатов сваривания.
Проще всего воспользоваться принципиальной схемой от Саныча, который давно изготовил такой полуавтомат из инвертора и успешно пользуется им. Ее можно найти на просторах интернета. Многие домашние умельцы не только изготовили сварочный полуавтомат своими руками по этой схеме, но и усовершенствовали ее. Вот первоначальный источник:
Схема сварочного полуавтомата от Саныча
Полуавтомат Саныча
Для изготовления трансформатора Саныч использовал 4 сердечника от ТС-720. Первичную обмотку намотал медным проводом Ø 1,2 мм (кол-во витков 180+25+25+25+25), для вторичной обмотки использовал шину 8 мм 2 (кол-во витков 35+35). Выпрямитель собрал по двухполупериодной схеме. Для переключателя выбрал галетник спаренный. Диоды установил на радиатор, чтобы в процессе работы они не перегревались. Конденсатор поместил в устройство емкостью 30000 мкф. Дроссель фильтра выполнил на сердечнике от ТС-180. Силовая часть включается в работу с помощью контактора ТКД511-ДОД. Трансформатор питания установлен ТС-40, перемотанный на напряжение 15В. Ролик протяжного механизма в этом полуавтомате имеет Ø 26 мм. В нем имеется направляющая канавка глубиной 1 мм и шириной 0,5 мм. Схема регулятора работает от напряжения 6В. Его достаточно, чтобы обеспечивалась оптимальная подача сварочной проволоки
Как ее совершенствовали другие умельцы, можно прочитать сообщения на различных форумах, посвященных этому вопросу и вникнуть в нюансы изготовления.
Настройка инвертора
Для обеспечения качественной работы полуавтомата при небольших габаритах, лучше всего использовать трансформаторы тороидального типа. У них самый высокий коэффициент полезного действия.
Трансформатор для работы инвертора подготавливают следующим образом: его необходимо обмотать медной полосой (шириной 40 мм, толщиной 30 мм), защищенной термобумагой, необходимой длины. Вторичная обмотка выполняется из 3 слоев жести, изолированных друг от друга. Для этого можно воспользоваться фторопластовой лентой. Концы вторичной обмотки на выходе необходимо спаять. Чтобы такой трансформатор работал бесперебойно и при этом не перегревался, необходимо установить вентилятор.
Схема намотки трансформатора
Работы по настройке инвертора начинаются с обесточивания силовой части. Выпрямители (входной и выходной) и силовые ключи должны иметь радиаторы для охлаждения. Там, где расположен радиатор, который наиболее нагревается в процессе работы, необходимо предусмотреть термодатчик (его показания в процессе работы не должны превышать 75 0 С). После этих изменений силовую часть подключают к блоку управления. При включении в эл. сеть должен загореться индикатор. С помощью осциллографа необходимо проверить импульсы. Они должны быть прямоугольными.
Частота их следования должна быть в интервале 40 ÷ 50 кГц, и они должны иметь временный интервал 1,5 мкс (время корректируется путем изменения входного напряжения). Индикатор должен показывать не менее 120А. Не лишней будет поверка устройства под нагрузкой. Это выполняется путем включения нагрузочного реостата 0,5 Ом в сварочные провода. Он должен выдерживать ток в 60А. Проверяется это с помощью вольтметра.
Правильно собранный инвертор при выполнении сварочных работ дает возможность регулировать ток в широком диапазоне: от 20 до 160А, а выбор силы рабочего тока зависит от металла, который необходимо сварить.
Для изготовления инвертора собственными руками можно взять компьютерный блок, который должен быть в рабочем состоянии. Корпус необходимо усилить, добавив ребра жесткости. В нем монтируется электронная часть, выполненная по схеме Саныча.
Подача проволоки
Чаще всего в таких самодельных полуавтоматах предусматривают возможность подачи сварочной проволоки Ø 0,8; 1,0; 1,2 и 1,6 мм. Скорость подачи ее должна регулироваться. Подающий механизм вместе со сварочной горелкой можно купить в торговой сети. При желании и наличии необходимых деталей его вполне можно сделать своими руками. Смекалистые новаторы для этого используют электродвигатель от дворников автомобиля, 2 подшипника, 2 пластины и ролик Ø 25 мм. Ролик устанавливается на вал электродвигателя. На пластины закрепляются подшипники. Они прижимаются к ролику. Сжатие осуществляется с помощью пружины. Проволока, проходя по специальным направляющим между подшипниками и роликом, протягивается.
Все составляющие механизма устанавливают на пластине толщиной не менее 8-10 мм, изготовленной из текстолита, при этом проволока должна выходить в том месте, где установлен разъем, соединяющий со сварочным рукавом. Здесь же устанавливается катушка с необходимыми Ø и маркой проволоки.
Протяжной механизм в сборе
Самодельную горелку можно изготовить и собственными руками, воспользовавшись рисунком ниже, где ее составные части показаны наглядно в разобранном виде. Ее назначение – замыкать цепь, обеспечивать подачу защитного газа и сварочной проволоки.
Устройство самодельной горелки
Однако те, кто желает быстрее изготовить полуавтомат, могут купить готовый пистолет в торговой сети вместе с рукавами для подачи защитного газа и сварочной проволоки.
Баллон
Для подачи в зону горения сварочной дуги защитного газа лучше всего приобрести баллон стандартного типа. Если использовать в качестве защитного газа углекислоту, то можно воспользоваться баллоном огнетушителя, сняв с него рупор. Необходимо помнить, что он требует специального переходника, который нужен для установки редуктора, так как резьба на баллоне не соответствует резьбе на горловине огнетушителя.
Полуавтомат своими руками. Видео
Про компоновку, сборку, проверку самодельного полуавтомата можно узнать из этого видео.
Инверторный сварочный полуавтомат своими руками имеет несомненные преимущества:
- дешевле магазинных аналогов;
- компактные габариты;
- возможность варить тонкий металл даже в труднодоступных местах;
- станет гордостью человека, создавшего его своими руками.
Человек, который имеет определенные знания и опыт в области электроники, вполне способен справиться с такой задачей, как изготовление сварочного полуавтомата своими руками или его ремонт. Достаточно подготовить определенный набор элементов и приспособлений. Если сравнивать инверторные полуавтоматы с аналогичным сварочным оборудованием, то первые выделяются, прежде всего, более легким весом, благодаря чему особых сложностей в работе с ними не возникает. Вдобавок к этому не приходится прибегать к специальным приспособлениям, чтобы переместить их на другое место.
Устройство самодельного сварочного полуавтомата
Если коротко описать схему работы инверторного аппарата, то суть ее заключается в следующем: после поступления на выпрямитель тока возникает пульсирующее напряжение, за счет которого обеспечивается сглаживания фильтра, в результате создается на выходе ток постоянной величины. Транзисторы позволяют создавать из постоянного переменный ток, обладающий показателем частоты от 20 Гц и выше .
Ввиду падения напряжения его назначение может находиться в диапазоне 70-90 В, при этом демонстрируемая током сила может доходить до отметки 200 А.
Подобные особенности позволяют самодельному сварочному полуавтомату демонстрировать аналогичные качества, что и большая часть подобного оборудования.
Однако в ремонте этих устройств могут возникнуть определенные сложности, учитывая наличие в системе сложных электросхем.
Помня о том, что инвертор работает за счет изменения переменного тока вместо использования частотного преобразователя ЭДС , это обеспечивает прибору небольшие габариты и легкий вес.
Однако для ремонта такого оборудования владелец должен иметь определенные знания в электротехнике.
Устройство полуавтомата
Согласно схеме, масса обычного электросварочного оборудования, которое обеспечивает ток 160 А, составляет не более 19 кг . На фоне него инвертор, обладающий аналогичными техническими характеристиками, весит в 2 раза меньше, а демонстрируемая им сила тока может доходить до 250 А.
При этом каждый из названных приборов для сварки может быть изготовлен своими руками. По схеме в оснащении сварочного инверторного полуавтомата представлен не только источник питания, но и ряд иных обязательных элементов:
- горелка;
- устройство, обеспечивающее подачу проволоки;
- гибкий шланг, по которому поступает проволока и газ под давлением.
Особенности изготовления сварочного полуавтомата
Изготовление инверторного типа полуавтомата представляется довольно трудной в реализации задачей, поскольку от владельца потребуется самостоятельно создать устройство подачи проволоки .
Материалы
Если владелец полон решимости добиться своего, то ему помимо схемы необходимо подготовить инструменты и материалы, полный список которых включает следующие:
- трансформатор, обеспечивающий ток от 150 А;
- механизм, обеспечивающий подачу проволоки;
- гибкий рукав, посредством которого подается газ;
- бобина с проволокой;
- устройство управления.
Механизм подачи является очень важным компонентом сварочного оборудования, поскольку именно благодаря ему будет обеспечиваться подача проволоки в зону сварки при помощи рукава.
Особого внимания заслуживает скорость подачи проволоки для сварки, которая должна поступать в том же темпе, что и процесс плавления расходника. Именно скорость подачи проволоки во многом влияет на то, насколько качественно будет создан шов. По этой причине желательно включить в систему для сварки такой прибор, как регулятор скорости. Благодаря ему будет возможность выполнять сварку из любой проволоки вне зависимости от материала изготовления и диаметра.
Чаще всего для создания сварного шва применяют проволоку диаметром от 0,8 до 1,6 мм. Она должна быть размещена на бобине, после чего уже производится заправка инвертора для сварки. Желательно сделать так, чтобы электродная проволока поступала к горелке в автоматическом режиме. Благодаря этому можно ускорить процесс сварки.
Прибор, который контролирует работу инверторного полуавтомата, оснащен регулятором для стабилизации тока . Для обеспечения нужной величины тока в системе предусмотрена электрическая микросхема, представленная микроконтроллером, функционирующим в режиме широтно-импульсного модулятора. Важным параметром является коэффициент заполнения, который влияет на напряжение, создаваемое на обкладках конденсатора. А тот при этом определяет электрическую силу, демонстрируемую сварочной дугой.
Особенности подготовки трансформатора
Для получения представления об особенностях подготовки трансформатора для изготовления самодельного сварочного полуавтомата важно учесть следующий момент: по своему исполнению этот прибор не отличается от того, который применяется в микроволновой печи.
В конструкции этого устройства присутствуют две бобины , содержащие изолированный медный провод. Они выполняют роль первичной и вторичной обмотки. Именно на это изделие будет возлагаться ключевая роль при создании самодельного инвертора.
Ввиду несовпадения количества витков проволоки первым ток поступает на первичную бобину, а затем за счет эффекта индукции во вторичной бобине наблюдается снижение напряжения, что приводит к увеличению силы тока. Если было принято решение создавать инверторный сварочный полуавтомат на основе трансформатора, который использовался в микроволновой печи, то придется внести в его конструкцию определенные изменения.
Подобная необходимость обусловлена тем, что выдаваемое этим устройством напряжение превышает необходимое значение , при котором будет обеспечена нормальная работа сварочного аппарата. По этой причине основная задача будет заключаться в увеличении силы тока и одновременном уменьшении характеристики напряжения. Следует упомянуть об одном важном моменте: увеличение силы тока может привести к возгоранию электрода и повреждению металлической заготовки, если ток будет слишком слабым, то во время сварочных работ невозможно будет обеспечить шов достаточной надежности.
На этом этапе важно выполнить правильные расчеты, иначе созданный сварочный полуавтомат в скором времени потребует ремонта. Если вернуться к необходимым изменениям в конструкции системы, то здесь подразумевается переделка вторичной обмотки: сперва нужно убрать старую обмотку, аккуратно накрутить на нее новую, в качество которой следует использовать провод с защитой на основе эмали. Все витки необходимо размещать очень плотно, ремонт следует проводить максимально аккуратно, иначе возникнет опасность повредить первичную обмотку .
На таких параметрах, как толщина применяемого провода и количество витков можно не останавливаться, поскольку их выбор будет определяться типом ремонтируемого трансформатора. Однако для расчета оптимальных показателей можно обратиться к онлайн-калькулятору. После создания необходимого количества витков обмотку следует защитить при помощи токоизолирующего вещества.
Выбор корпуса, совмещение катушки и монтаж
Прежде чем приступить к самостоятельной сборке сварочного полуавтомата, следует решить вопрос с подходящим вариантом корпуса. В качестве альтернативы можно рассмотреть короб, имеющий необходимые размеры, из листового металла или пластической массы. Выбранный корпус послужит местом, куда будут установлены трансформаторы, после чего необходимо соединить их первичные и вторичные бобины .
Для эффективного отвода нагретого и подачи холодного воздуха следует предусмотреть в корпусе созданного полуавтомата своими руками несколько десятков сквозных отверстий . Приобрести сварочные держатели кабеля можно в специализированном магазине. Самодельный сварочный полуавтомат невозможно создать без газового баллона: он может быть приобретен также в магазине или же заимствован от старого огнетушителя. Когда инвестор будет подключен к сети, микроконтроллер сразу же включится в работу и настроит оптимальные характеристики для сварки. При наличии на кабеле напряжения, не 100 В, можно сделать вывод о неисправности прибора. В этом случае потребуется провести диагностику и устранить причину.
Устройство скорости подачи электродной проволоки
Хотя производители позиционируют сварочные аппараты как сверхнадежные приборы, довольно часто они выходят из строя
по причине регулятора подачи проволоки, что вынуждает владельца часто заниматься его ремонтом. Если возникли проблемы в работе этого элемента, то в дальнейшем это может негативным образом сказаться на работе и самого сварочного полуавтомата.
При положительном исходе владельцу потребуется лишь потратить больше времени на сварку и заменить электронную проволоку. Учитывая, что в момент подачи насадки сварочного агрегата проволока фиксируется, для ремонта владелец должен будет извлечь насадку и очистить контактную зону.
Если в работе регулятора управления подачи проволоки возникают неполадки, то это позволяет сделать вывод о неоптимальной скорости поступления сварочной проволоки.
Выход из строя регулятора управления может быть обусловлен и неисправностями в его механической части . Используемая в нем схема предусматривает прижимной ролик, который оснащен регулятором уровня прижима проволоки, а также роликом подачи проволоки. Последний характеризуется наличием двух углублений, из которых выходит сварочная проволока диаметром до 1 мм.
После регулятора располагается соленоид, основная функция которого заключается в контроле подачи газа. Учитывая, что регулятор является довольно массивным элементом, а его крепление к панели аппарата обеспечивают лишь несколько болтов, правильно будет считать, что регулятор подачи не имеет надежной опоры. Эта особенность может привести к перекашиванию конструкции полуавтомата, что также может стать причиной выхода его из строя.
Заключение
Несмотря на то что в продаже предлагается большой выбор различных сварочных агрегатов, каждый владелец может сэкономить средства на его приобретении , если решит изготовить подобное оборудование своими руками. Подобная идея проста в реализации по той причине, что для нее можно применять материалы и инструменты, которые не составит труда найти. При этом не стоит опасаться того, что самодельный сварочный агрегат быстро выйдет из строя. Главное -следовать схеме создания подобного оборудования, и тогда его работа будет проходить с оптимальными рабочими характеристиками, что позволит создавать надежные сварочные соединения.