Самодельный электросварочный полуавтомат, безупречность работы которого гарантируется электроникой и защитной средой углекислого газа, в любом хозяйстве не будет лишним. Особенно при ремонте облицовки сельхозмашин или кузова автомобиля, а также при выполнении неразъёмных соединений из тонкого (например, алюминиевого или стального) листа, когда во избежание прожога площадь прогрева металла должна быть минимальной, но не в ущерб качеству шва.
Именно такой сварочный полуавтомат рекомендую смастерить в домашней мастерской или в условиях гаража, из широкодоступных узлов, деталей и материалов, при минимуме токарных и сложных слесарных операций. Ну а если возникнут трудности, связанные с электро- и радиотехникой, то ведь всегда есть возможность обратиться к опытным радиолюбителям (скажем, из числа родственников, друзей, соседей или просто знакомых и отзывчивых специалистов), которые помогут правильно собрать и отладить электронную часть сварочного полуавтомата.
Рис.1. Принципиальная электрическая схема полуавтомата для сварки в среде углекислого газа и конструктивные особенности его самодельных силовых узлов:
а - дроссель; б - сварочный трансформатор; в - выпрямитель;
1 - магнитопроводы; 2 - текстолит (у трансформатора - изоляционная лента); 3 - провод или шина; 4 - диод ВЛ200 (2 шт.); 5 - диод В200 (2 шт.); 6 - секция из сдвоенных радиаторов (2 шт.); 7 - шпилька с гайками и шайбами (4 компл.)
Особенность используемого здесь схемного решения такова, что каждый из тиристоров работоспособен лишь при наличии соответствующего полупериода сетевого напряжения анода. Причем открываются эти управляемые полупроводниковые приборы на время, регулируемое электрическими параметрами фазосдвигающих цепочек.
Сварочный трансформатор Т1 ничем не отличается от своих прототипов. По сути, это хорошо всем знакомый преобразователь сетевого 220-вольтного напряжения переменного тока в пониженное, 56-вольтное, выполненный на статоре от сгоревшего электродвигателя. Сечение тороидального магнитопровода, образующегося после удаления перемычек пазов у заготовки, составляет в авторском варианте 40 см2.
Как показывает практика, первичная обмотка сварочного трансформатора для полуавтомата должна содержать 220 витков медного провода диаметром 1,9 мм, лучше в стеклотканевой изоляции. Ну а во вторичной достаточно иметь, соответственно, 56 витков многожильного кабеля или шины сечением (по меди!) 60 мм2.
Диоды выпрямительного моста рассчитаны на прямой ток не менее 100 А. В целях лучшего охлаждения каждый из них снабжается радиатором, площадь теплоотдачи которого составляет 200 см2.
Очень хорош, например, мост, состоящий из двух групп мощных разнополярных вентилей В200 и ВЛ200, конструктивное исполнение которых («анодный» либо, наоборот, «катодный» отвод тепла и, соответственно, зелёный или малиновый корпуса) позволяет легко объединять их в компактный выпрямительный блок с «плюсовой» и «минусовой» половинами моста. Однородные группы скрепляются шпильками М8, а между разнородными устанавливается резиновая прокладка с двумя симметричными секциями радиаторов. Обстоятельный материал о таком техническом решении был опубликован в журнале «Моделист-конструктор» № 5 за 1997 год.
Дроссель L1 служит для надежного поджигания дуги. Магнитопроводом в данном случае служит сердечник от силового трансформатора телевизора 3-го поколения («Темп-738») или аналогичный сечением 15-20 см2.
Базовый «силовик» разбирается, с него снимаются все обмотки. Между половинами заготовки-сердечника помещаются пластины из текстолита толщиной 2 мм. Получающийся с зазором магнитопровод обматывается двумя слоями киперной ленты, поверх которой размещается обмотка, состоящая из 30 витков изолированной медной жилы или проводного жгута сечением 20 мм2.
Блок питания электродвигателя М1 подающего механизма и пневмоклапана К2 собирается по схеме параметрического стабилизатора. Трансформатор Т2 понижает сетевое напряжение до 15 В, которое после выпрямления диодным мостом VD5-VD8 сглаживается конденсатором С3 и подается на VT2, служащий регулирующим элементом. С помощью резистора R7 задается выходное напряжение стабилизатора, а значит, и скорость вращения электродвигателя М1.
При нажатии на кнопку SB2 срабатывает реле К1. Оно, в свою очередь, замыкает цепь питания электродвигателя и пневмоклапана, а диод VD13 защищает контакты К1.1 от обгорания.
В качестве К1 используется реле включения дальнего света фар. Пневмоклапан К2 от системы ЭПХХ автомобиля ВАЗ-2107. В роли Т2 приемлем любой, в том числе и самодельный, понижающий трансформатор с напряжением во вторичной обмотке 15-20 В и током 10 А. Конденсаторы и резисторы - распространённые, указанных на схеме номиналов. Исключением может служить лишь R6, сопротивление которого находят по закону Ома, где напряжение U = Uc3 - 18 (В), а ток I = 0,01 (А).
Сварочная горелка служит для подачи «электродной» проволоки, дугового напряжения и углекислого газа к месту сварки. Канал для сварочной проволоки - из оболочки 1,2-мм тросика привода спидометра. В один его конец впаивается медью трубка-направляющая с наружной резьбой М4 на конце, а другой впаивается в канал горелки.
Рис.2. Механизм автоматизированной подачи сварной проволоки (двигатель с редуктором от привода стеклоочистителя автомобиля ГАЗ-69 не показан):
1 - уголковое основание (Ст3, лист s3); 2,10 - ведущий и ведомый ролики подачи проволоки (сталь 35, после изготовления - закалить); 3 - втулка-подшипник со стопорной гайкой; 4 - выходной вал редуктора привода (от стеклоочистителя автомашины ГАЗ-69, доработанный); 5 - кронштейн под направляющие проволоки (2 шт.); 6 - направляющая-втулка с контргайками (2 компл.); 7 - сварочная проволока; 8 - ось обоймы (болт М5); 9 - прижимная планка ведомого ролика; 11 - прижимная пружина; 12 - кронштейн прижимной пружины с двумя винтами М3 (2 компл.); 13 - обойма ведомого ролика; 14 - ось ведомого ролика (болт М5); 15 - шайба (2 шт.); 16 - дистанционная втулка
Кнопка SB2 устанавливается на П-образный кронштейн, который припаивается медью к каналу горелки. С использованием медного припоя подсоединяется (или даже прикручивается) не показанный на рисунке силовой кабель сечением 20 мм2, идущий от дросселя L1. Впаивается и медная трубка с надетым на неё шлангом для подачи углекислого газа.
Текстолитовый корпус горелки имеет разборную, не показанную на рисунке конструкцию. Все шланги и кабели собираются в жгуты и скрепляются по месту четырьмя-пятью облегченными бандажами.
Рис.3. Сварочная горелка (текстолитовый корпус и место припаивания силового кабеля не показаны):
1 - направляющая; 2 - канал для сварочной проволоки (оболочка тросика привода спидометра L1200); 3 - канал-основание горелки (медь); 4 - трубка-инжектор (медь); 5 - резиновый шланг подачи углекислого газа; 6 - подводка к катушке реле (гибкий монтажный провод МГШВ-2.5); 7 - кнопочный выключатель КМ 1-1; 8 - П-образный кронштейн; 9 - стопорный винт М3; 10 - латунная гайка М3; 11 - асбестовая шайба-заглушка; 12 - втулка-насадка; 13 - кожух (латунная труба 30x2, L60); 14 - медный наконечник.
Для подающего механизма использован двигатель с редуктором от привода стеклоочистителя ГАЗ-69. Выходной вал редуктора укорочен до 25 мм и на конце нарезана резьба М5 лев., необходимая для самозатягивания ведущего ролика при подаче проволоки. Ведомый же ролик свободно вращается на оси диаметром 5 мм, проходящей через планки и прочно затянутой гайкой рамку, образованную обоймой и планкой.
С лицевой стороны у обоих роликов на ширине 5 мм нарезаются зубья, которые входят в зацепление друг с другом при работе механизма. Количество и модуль зубьев могут быть любыми (в данном случае z = 15; m = 2 мм). А с тыльной стороны у обоих выполняется накатка на ширине 10 мм для лучшего зацепления сварочной проволоки. Разумеется, такие ролики после их изготовления необходимо закаливать.
Рамка ведомого ролика с одного конца крепится на оси, проходящей через кронштейн и втулку, и затягивается гайкой. Толщина втулки подбирается при регулировке механизма так, чтобы на обоих роликах совпали зубья. На другом конце рамки натягивается пружина, с помощью которой сварочная проволока зажимается между роликами. Высота кронштейнов под направляющие сварочной проволоки подбирается так, чтобы она проходила посередине накатанной поверхности роликов.
Подающий механизм, пневмоклапан, выключатель SB1, резисторы R5 и R7 закреплены на текстолитовой пластине толщиной 6 мм, которая является крышкой ящика, в котором размещается электронная часть сварочного полуавтомата. На боковых стенках и в днище ящика сверлятся вентиляционные отверстия. Катушка со сварочной проволокой закрепляется хомутом на тонвале от проигрывателя.
Тонвал размещается на расстоянии 200 мм от подающего механизма так, чтобы при половинном остатке проволоки она при работе находилась на одной оси с направляющими.
Перед работой направляющие нужно подвести как можно ближе к роликам и затянуть гайками. Затем пропустить сварочную проволоку через направляющие, механизм, горелку и наконечник. Наконечник надо ввернуть в канал горелки и надеть защитный кожух, который необходимо поджать винтом. Подключив шланг от углекислотного баллона с редуктором к пневмоклапану, требуется установить с помощью редуктора давление газа около 1,5 атм. После включения питания остается лишь отрегулировать резистором R7 скорость подачи проволоки (а с помощью R5 - требуемое напряжение) и приступать к сварке.
Самодельный сварочный полуавтомат может работать с проволокой диаметром 0,8-1,2 мм, требуется только менять диаметр отверстия наконечника и регулировать напряжение на дуге. Сварку лучше всего производить «углом назад» (имеется в виду угол между швом и горелкой), при этом получается стабильная дуга и качественный шов.
Однако следует учитывать и особенности. При сварке нахлесточных соединений горелку желательно направлять под углом 55-60° к плоскости листов, а при сварке тавровых соединений с вертикальным расположением стенки - под углом 45-50° к нижней стенке. Вылет проволоки (расстояние от плоскости шва до наконечника) при сварке следует устанавливать в диапазоне 5-15 мм для проволоки диаметром 0,5-0,8 мм и 8-18 мм, когда сварочная проволока толще.
Уменьшение вылета грозит быстрым загрязнением горелки брызгами металла и усложнением наблюдения за процессом сварки Вместе с тем, при таком режиме работы лучше возбуждается дуга и повышается ее стабильность.
Работать с самодельным сварочным полуавтоматом необходимо в костюме сварщика, имея на руках защитные рукавицы, а на лице - маску со светофильтром, соответствующим току сварки. Причем, если Iсв составляет 15-30 А, следует пользоваться светофильтром С3, С4 желательно применять при 30-60 А. При большем токе сварки можно рекомендовать С5. а то и сверхуплотнённые светофильтры (С6 или С7), учитывая, что максимальное значение Iсв у сварочного полуавтомата порядка 120 А. Необходимо также помнить о неукоснительности соблюдения правил электро- и пожарной безопасности.
В Интернете можно найти схемы принципиального устройства установок, которые могут производиться своими руками. В нашем случае представлена схема комплектующих. Следующим шагом будет выбор конденсатора и дросселя. В нашем случае подойдет конденсатор, рассчитанный на 22 и более мкФ, мощность 63 Вт. Дроссельная обмотка требует медного многожильного провода диаметром сечения не менее 5 миллиметров, и длиной не более 20 метров.
В свою очередь, дроссель своими руками наматывается по 15 витков по часовой и против часовой стрелки. В результате следует переход витков на другую сторону сердечника, а также последующее повторение операции. Своими руками производить намотку витков, в которой нуждается инверторный сварочный аппарат, следует со всей осторожностью.
Порядок действий:
- Инвертор требует определенности с мощностью, которой будет располагать будущий самодельный инвертор. Помнить стоит о том, то использовании диаметра проволоки 0,8 миллиметров показатель сварочного тока будет приравниваться 160 А. Так, мощность, которой будет располагать инвертор, будет составлять 6 кВт.;
- Далее понадобится выбрать тип трансформатора. Лучше сделать выбор в пользу тороидального сердечника, и вызвано это по большей части меньшой массой. Транзисторы нам не понадобятся (несмотря на то, что транзисторы являются элементами «сильной» сварки);
- О выборе пределов сварочного тока, а, точнее говоря, о способе регулировки тока: первичной и вторичной обмотками, которые будет содержать потенциальный инвертор. Первый метод заключается в подключении тиристорной схемы регулировки тока, обладает некоторые недостатками на фоне второго, так как проблемы эти потребуют устранения включением реле, а также иных коммутирующих элементов. Регулирование тока по вторичной обмотке имеет повышенную пульсацию, как и в первом случае, если применяется тиристорная схема;
- В аппарат устанавливается дроссель и конденсатор в цепи питания вторичной обмотки;
- Выбирается редуктор подачи проволоки из стеклоочистителя. Понадобится еще клапан подачи воды для последующего монтажа системы подачи газа;
- Теперь своими руками схема устройства для сварки металлов. Как только инвертор собран, самодельные системы проверяются на работоспособность нажатием кнопки управления: сначала подается углекислый газ, спустя несколько секунд производится подача тока и проволоки.
Владея определенными знаниями и умениями, сделать собственными усилиями самодельный сварочный эффективный полуавтомат вполне возможно.
Сварка металлических изделий может выручить хорошего хозяина в любой момент. Поэтому сварочный аппарат можно считать незаменимой вещью в домашнем хозяйстве. С таким аппаратом можно выполнять мелкие ремонтные работы самостоятельно. Наиболее часто сварочные работы необходимы в сельской местности, где может появиться потребность в ремонте заграждений, постройке теплицы или создания любой другой металлической конструкции.
Покупка нового заводского полуавтомата может влететь в немалую копеечку, поэтому у каждого хозяина в какой-то момент возникает дилемма, что делать, покупать новый аппарат или сделать сварочный полуавтомат своими руками.
Наиболее просто своими руками сделать полуавтомат из инвертора. Если в хозяйстве есть обычный инвертор, сделать полуавтомат не составит особого труда, нужно всего лишь соблюдать инструкцию изготовления и приобрести несколько дополнительных деталей.
Но следует отметить, что для выполнения подобных работ нужно иметь базовые знания электротехники и простейших физических законов. При этом важно добросовестно подойти к изготовлению, собрать необходимый инструмент и не бросать начатое дело.
Устройство самодельного сварочного полуавтомата
Схема сварочного полуавтомата довольно проста, и мало чем отличается от обычного сварочного аппарата. Устройство сварочного полуавтомата отличается тем, что вместо классических электродов, которые необходимо менять в процессе роботы, используется присадочная проволока. Такая особенность заключается в том, что там установлен механизм подачи сварочной проволоки, который подает ее в свариваемую область постепенно и непрерывно. Это позволяет выполнять сварочные работы непрерывно, выполняя максимально ровный и равномерный шов.
При этом сопротивление такого аппарата значительно ниже в сравнении с дуговой, поэтому можно выполнить ремонт сварочного полуавтомата своими руками без особых усилий и инструментов.
При подаче проволоки в зоне сварки образуется область расплавленного металла, который моментально соединяет поверхности, буквально склеивая их, образуя максимально качественный шов высокой прочности.
С помощью самодельного сварочного полуавтомата можно сваривать практическая все типы металлических изделий, в том числе нержавеющие стали и цветные металлы. Причем техника выполнения сварочных работ довольно проста и освоить ее легко самостоятельно с помощью обучающих материалов. Но также можно пройти специальные курсы, где вас обучат технике сварки, расскажут о специфике и малейших особенностях использования полуавтомата. Посещая курсы, научиться сварочному делу может даже новичок, никогда не имеющий дело со сварочными аппаратами любого дела.
Грубо говоря, сварочный полуавтомат состоит из трех частей, электрической, ответственной за подачу тока, проволочный механизм, отвечающий за подачу присадочной проволоки, а также горелки, необходимой для создания газовой среды с помощью специального сопла.
Газовая среда необходима для создания защитного инертного облака, которое препятствует окислению расплавленного металла. Для этих целей чаще всего используют углекислый газ. Газовый баллон подключается к аппарату через входной штуцер.
В некоторых случаях использование баллона не обязательно, так как можно применять присадочную проволоку со специальным покрытием, которое создает самозащитную среду. Простота использования и отсутствие необходимости в применении баллона сделало полуавтомат с такой проволокой особо популярным среди домашних умельцев.
Принцип работы аппарата довольно простой, от электросети подается переменный ток, который преобразовывается в постоянный. Такую функцию выполняет специальный модуль в совокупности с трансформатором и выпрямителями.
При выполнении сварочных работ важно наблюдать за сохранением баланса силы тока, напряжения и скорости подачи присадочной проволоки. Изменение баланса в любую из сторон может привести к получению некачественного шва. Для сохранения баланса в подобных случаях используют источник питания жесткой вольт-амперной характеристики. Это позволяет в зависимости от скорости подачи присадочной проволоки регулировать напряжение и силу подаваемого тока, что позволяет добиться наиболее качественного соединения.
Необходимые инструменты и материалы
Чтобы изготовить полуавтомат из инвертора нужно подготовить следующее оборудование:
- Инвертор. При выборе этого комплектующего важно обратить внимание на такой показатель как сила формированного тока. Важно чтобы его уровень не был менее 150А.
- Механизм подачи проволоки для полуавтомата. Именно он будет отвечать за непрерывную подачу присадочной проволоки, которая должна ложиться равномерно, без рывков и замедлений.
- Горелка. Это комплектующее отвечает за плавление присадочной проволоки.
- Подающий шланг. Через этот шланг будет происходить подача присадочной проволоки к рабочей области.
- Газовый шланг. Необходимый для подачи защитного газа, обычно углекислого, в сварочную область для защиты шва от окисления.
- Катушка. На катушке должна располагаться присадочная проволока, с которой она должна подаваться без задержек.
- Электронный блок. Необходим для управления работой полуавтомата, с его помощью регулируется сила подачи тока, напряжение и скорость выполнения работы.
Большинство комплектующих можно найти высокого качества без особых усилий и использовать их без значительных изменений. Но особое внимание стоит уделить механизму подачи. Для того что сварочные работы соответствовали всем требованиям, подача проволоки через гибкий подающий шланг должна проводиться в соответствии со скоростью ее плавления.
Учитывая тот факт, что полуавтомат можно использовать для скрепления различных металлов, скорость сварки и тип присадочной проволоки может значительно варьироваться. Именно поэтому очень важно иметь возможность регулировки скорости работы подающего механизма.
Выбор проволоки зависит от целей выполнения сварочных работ и обрабатываемого металла. Присадочная проволока отличатся не только в зависимости от материала, но и от диаметра. Обычно можно найти проволоку диаметром 0,8, 1, 1,2, и 1,6 мм. Соответствующую проволоку нужно предварительно намотать на катушку. От качества выполнения этой подготовительной роботы напрямую зависит качество готового шва.
Затем катушка крепится с помощью специального крепления или самодельной конструкции к аппарату. Во время выполнения работ проволока автоматически разматывается и подается в рабочую область. Это позволяет значительно упростить и ускорить процесс соединения металлических элементов с помощью сварки, делая ее более эффективной и простой для новичков.
Блок управления состоит из микроконтроллера, необходимого для стабилизации тока. Следует отметить, что именно этот составной элемент отвечает за возможность регулировки тока во время выполнения работ.
Создание полуавтомата из сварочного инвертора
Перед использованием инвертора в качестве основы для сварочного полуавтомата нужно произвести некоторые манипуляции с его составным трансформатором. Его нужно переделать, причем переделка инвертора в полуавтомат не требует особых знаний и усилий, ее легко произвести, соблюдая лишь некоторые правила.
Все, что нужно сделать, это нанести на него дополнительный слой, который должен состоять из медной полосы и термобумаге. Отметим, что ни в коем случае для этих целей нельзя применять обычную медную проволоку, так как она в процессе работы может перегреться и вывести из строя весь аппарат.
Небольшие манипуляции также нужно провести с вторичной обмоткой. Согласно инструкции нужно нанести три слоя жести, изолированную фторопластовой лентой. Концы имеющей и нанесенной обмотки следует спаять. Такая простая манипуляция позволит значительно увеличить проводимость токов.
Очень важно чтобы инвертор был оснащен вентилятором, необходимым для охлаждения аппарата и предотвращения перегрева.
Механизм подачи проволоки
Механизм подачи проволоки для полуавтомата можно приобрести практически в каждом магазине электротехники. Но его также можно произвести самостоятельно из подручных средств. Специалисты рекомендуют для этих целей найти двигатели от автомобильных дворников, пару подходящих пластин, подшипников и ролик диаметром 2,5 см, который необходимо установить на вал двигателя. На пластины в свою очередь устанавливаются подшипники. Полученная конструкция прижимается к ролику с помощью пружины.
Намотанная на ролик проволока протягивается между подшипником и роликом. Все комплектующие крепятся на пластине, толщина которой не должна быть менее 1 см, изготовленную из прочного пластика. Вывод проволоки должен совпадать с местом крепления подающего шланга.
Подготовка трансформатора
Подготовка трансформатора состоит из создания дополнительной обмотки, установки необходимых комплектующих и тестового подключения к сети. Собранный сварочный аппарат должен нормально функционировать, не перегреваться после подключения к сети и что очень важно, полноценно откликаться на регулировку тока.
Также очень важно проверить изоляцию и нанести дополнительную при выявлении проблем. Затем проверить работу подающего механизма, скорость и равномерность подачи проволоки.
После подготовки и проверке рабочих узлов можно перейти к выполнению работ.
Источник питания
Питанием для полуавтоматической сварки может служить различный источник, например, ранее упомянутый инвертор, выпрямитель и трансформатор. Электрический ток поступает к сварочному аппарату из трехфазной сети. Рекомендуется при изготовлении самодельного аппарата использовать инвертор.
При соблюдении соответствующих рекомендаций и выборе качественных комплектующих можно получить качественный аппарат, сделанный своими руками, который будет служить в хозяйстве не один год и станет настоящим помощник при выполнении мелкого домашнего ремонта.
Если вы решили собрать сварочный полуавтомат своими руками из инвертора, схема и подробная инструкция станут незаменимыми спутниками на пути к достижению поставленной цели. Самый простой способ — это приобрести заводские полуавтоматы типа Кедр 160, Kaiser Mig 300 с требуемым показателем Ампер. Но многие стремятся сделать все своими руками. Это не так просто, но при желании добиться положительного результата вы сумеете.
Миг, Маг, ММА сварка требует применения соответствующих устройств. Миг Маг представляет собой полуавтоматическую сварку, которая выполняется в среде инертного аргонного газа. Иногда для сварки Миг Маг используют углекислый газ. ММА сваркой называют ручную дуговую обработку электродами, на которых нанесено специальное покрытие. Если вы работаете с нержавейкой, тогда ММА сварка проводится только при постоянном токе.
Поскольку мы говорим о том, как можно собрать своими руками полноценный полуавтомат на основе инвертора, вас интересует не ММА, а Миг Маг сварка.
Чтобы собрать самодельный аппарат, достойный аналог для Кедр 160, Kaiser Mig 300, своими руками, вам потребуется схема, видео инструкция и необходимые элементы конструкции полуавтомата. К ним относят:
- Инвертор. Определите его сварочные способности, выбирая подаваемый ток. Обычно мастера собирают устройства, способные выдавать 150 Ампер, 170 Ампер или 190 Ампер. Чем больше Ампер, тем выше способности вашего сварочного устройства;
- Механизм подачи. Про него мы расскажем отдельно;
- Горелка;
- Шланг для подачи электродов;
- Катушка со специальной проволокой. Эта приставка легко крепится к конструкции любым удобным для вас способом;
- Блок управления вашим агрегатом для сварки.
Теперь что касается механизма подачи для полуавтомата и некоторых важных моментов.
- Он отвечает за подачу электродов с помощью гибкого шланга на точку сварки.
- Оптимальная скорость подачи электродной проволоки соответствует скорости ее плавления при сварочных работах своими руками.
- От скорости подачи проволоки зависит качество получаемого своими руками шва.
- Рекомендуется сделать полуавтомат с возможностью регулировки скорости. Это позволит адаптировать полуавтомат под разный тип используемых электродов.
- Наиболее востребованные электродные проволоки имеют диаметр от 0,8 до 1,6 мм. Ее необходимо намотать на катушку и зарядить инвертор.
- Если обеспечить полностью автоматизированную подачу, вам не придется это делать своими руками, а потому значительно сократится время, затрачиваемое на сварочные мероприятия.
- Блок управления оснащается каналом регулировки, который отвечает за стабилизацию тока.
- Поведение Ампер, то есть тока полуавтомата, регулирует специальный микроконтроллер. Выполняет свою работу он в широтно-импульсном режиме функционирования. От его заполнения непосредственно зависит напряжение, создаваемое в конденсаторе. Это влияет на параметры сварочного тока.
Подготовка трансформатора полуавтомата
Чтобы сделанный своими руками полуавтомат работал не хуже, чем сварочный аппарат типа Кедр 160, Kaiser Mig 300, необходимо разобраться в особенностях подготовки трансформатора.
- Обмотайте его с помощью медной полоски. Ее ширина должна быть 4 см, а толщина — 30;
- Перед этим полоска обматывается с помощью термобумаги. Подойдет материал, используемый в кассовых аппаратах. Приобрести такую бумагу не составит труда;
- В этом случае схема не допускает использования обычной толстой проводки, иначе она начнет сильно перегреваться;
- Вторичную обмотку необходимо сделать за счет использования сразу трех слоев из жести;
- Фторопластовая лента применяется для того, чтобы изолировать каждый слой жести друг от друга;
- На выходе своими руками потребуется спаять концы-контакты от вторичной обмотки. Это необходимо с целью повышения проводимости тока;
- В корпусе инвертора обязательно предусмотрите наличие вентилятора. Он будет служить в роли обдувочного механизма, снижающего перегрев оборудования.
Настройка инвертора
Проблем с работой Кедр 160, Kaiser Mig 300 не возникает. Кедр 160 и Kaiser Mig 300 — это заводское оборудование, которое имеет отличные технические характеристики. Данные полуавтоматы отлично функционируют, позволяют получать необходимое количество Ампер — 160 Ампер, 170, 190 Ампер и пр. Все зависит от того, как вы настроите аппарат.
Но если вы решили переделать инвертор и сделать из него полуавтомат, тогда идею с покупкой Кедр 160, Kaiser Mig 300 следует откинуть в сторону.
После завершения работ с трансформатором, следует переходить к инвертору. Если сделать правильные настройки самого инвертора, переделка принесет желаемый результат. А потому самодельный полуавтомат будет функционировать не хуже, чем готовый аппарат Кедр 160, Kaiser Mig 300.
- Обязательно предусмотрите наличие высокоэффективных радиаторов, используемых для выпрямителей (входной и выходной) и силовых ключей. Без них аппарат работать толком не сможет.
- Внутри корпуса радиатора, который больше всех нагревается, следует установить термодатчик для его срабатывания в случае перегрева.
- Силовую часть подключите к управляющему блоку и включите в рабочую сеть.
- Когда индикатор активируется, следует подключить к проводам осцилограф.
- Отыщите двухполярные импульсы. Их частота находится в пределах от 40 до 50 кГц.
- Параметры времени между импульсами регулируется за счет изменения входного напряжения. Показатель времени должен соответствовать 1,5 мкс.
- Следите за тем, чтобы инвертор выдавал прямоугольные импульсы на осциллографе. Фронты не должны превышать 500 нс.
- Когда аппарат прошел проверку, подключайте его к электросети.
- Индикатор, встроенный в полуавтомат, должен выдать 120 Ампер. Параметры могут доходить до 170, 190 Ампер. Но если аппарат не показывает данное значение, придется отправляться на поиски причин низкого напряжения в проводах.
- Обычно подобная ситуация возникает тогда, когда напряжение составляет меньше 100 В.
- Теперь тестируем сварочный полуавтомат, запуская аппарат с изменяемыми током. При этом постоянно следите за напряжением на конденсаторе.
- Завершаем тестирование проверкой показателей температуры.
- Проверьте, как ведет себя аппарат в случае нагруженного состояния. Аналогичные первичные тесты стоит провести с Кедр 160 и Kaiser Mig 300. Хотя Кедр 160 и Kaiser Mig 300 — это заводские полуавтоматы от проверенных производителей, убедиться в их профпригодности никогда не будет лишним.
- Чтобы выполнить проверку самодельного инвертора или Кедр 160 с Kaiser Mig 300, нужно подключить к сварочным проводам нагрузочный реостат на 0,5 Ом. Убедитесь, что данный элемент выдерживает нагрузку более 60 Ампер. Вольтметром контролируются параметры тока.
- Если проверка полуавтомата показала, что заданная величина тока и контролируемая величина отличаются, потребуется менять сопротивления. Делайте это до тех пор, пока не достигните положительного результата.
Собрать аппарат, который будет выступать полноценным аналогом для Кедр 160 и Kaiser Mig 300 не так просто, но возможно. Вы сами определяете, будет полуавтомат выдавать 120 или все 190 Ампер. Сделать выбор заводской модели проще. Но и цена у них соответствующая. Цена того же полуавтомата Кедр 160 Миг составляет от 27 тысяч рублей. Но решение принимать вам.
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.
