Полуавтомат сварочный своими руками схема
Устройство и схема самодельного сварочного полуавтомата
Вниманию любителей «чинить» автотранспортные средства своими руками предлагается для самостоятельной сборки авторская схема и конструкция сварочного полуавтомата в углекислотной газовой среде с автоматической подачей сварочной проволоки в зону сварки.
Назначение и описание устройства
Автолюбители знают, что для сварки кузова «железных» коней одного лишь аппарата дуговой электродной сварки переменного тока недостаточно – тонкий металл кузова требует аккуратной и желательно быстрой точечной сварки. Конечно, существует несколько типов сварочных аппаратов разного рода, доступных для частных автовладельцев, например – ацетилено-кислородная сварка или сварка в среде углекислого газа.
Но по сравнению с ацетилено-кислородной сваркой полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа имеет существенные преимущества:
- зона термического влияния очень узкая, поэтому деталь деформируется очень мало или вовсе не деформируется;
- краска на детали выгорает тонкой полосой, что уменьшает объем подготовки, рихтовки и окраски изделия;
- т.к. скорость расплавления электродной проволоки очень высока — общая производительность сварки выше в 2-3 раза;
- качество сварочного шва лучше;
- не требуется очень точной подгонки деталей перед сваркой;
- качественный шов получается даже при разных толщинах свариваемых деталей;
- углекислый газ менее дефицитен, чем кислород или ацетилен;
- способ сварки осваивается легко и быстро.
Для полуавтоматической сварки в среде углекислого газа отечественной промышленностью выпускается различное оборудование: А-537, А-537У, А-547Р, А-825М, А-1230М и др., поэтому организациям более интересными могут оказаться именно эти готовые промышленные устройства, а любителям, державшим в руках паяльник автор предлагает самим собрать разработанный им подобный несложный аппарат, который он эксплуатирует уже 3-й год.
С одной стороны углекислый газ защищает расплавленный металл от воздействия кислорода и азота воздуха, с другой стороны — он разлагается на окись углерода (угарный газ) и кислород, который окисляет металл. Для компенсации окисления применяют специальную омедненую электродную проволоку, содержащую кремний и марганец: Св-08ГС, Св-08Г2С, Св-10ГС, Св-12ГС, как нетрудно догадаться из обозначений — 0.8, 0.8, 1.0 и 1.2 мм диаметром соответственно. Практические числовые данные, которые должны достаточно точно выдерживаться (особенно это касается напряжений) во избежание плохого качества сварки, приведены в таб.1.
Режимы сварки в углекислом газе
Диаметр проволоки, мм
Толщина детали, мм
Сварочный ток, А
Скорость сварки, м/ч
Вылет электрода, мм
Расход газа, л/мин
Автор в своей конструкции использовал 0.8 мм омедненую электродную проволоку, которую удалось купить на рынке. Поэтому схема рассчитана именно на режим работы, соответствующий первой строке таб.1.
Схема устройства
Его основа – мощный сварочный трансформатор Т1, который подключается к сети 220В коммутатором на включенных встречно-параллельно оптотиристорах VS1,VS2, управляемых ключом VT1-VT2 и обеспечивает:
- сварочное напряжение с выходной обмотки II (согласно первой строке таб. 1), выпрямленное мостом VD1…VD5, сглаженное фильтром L1-C1 (R3 балластный резистор, разряжает С1 на холостом ходу);
- напряжение питания (с выходной обмотки III) электродвигателя, подающего сварочную проволоку, который включается ключом VT8 через стабилизатор напряжения C6-DA2-R11-R12-C7 и выходной мощный транзистор VT7;
- напряжение питания (с выходной обмотки III, пониженное до 12 В резистором R9) газового клапана KL1, который включается электронным ключом VT5-VT6.
Переключателем SA2 первичной обмотки можно изменить выходное напряжение примерно от 18. 21В.
Включение аппарата производится нажатием на кнопку SA1 «Пуск», которая подключена на вход каскада на VT3 (с R4C2-цепью на входе), который представляет собой антидребезговый ключ с двумя проводами от кнопки (если желаете, то можно применить стандартные антидребезговые решения на ИМС триггеров, логических элементов, но они требуют три провода от кнопки, а внутри примененного автором стандартного промышленного «держака» сварочного полуавтомата проложено только два провода для кнопки).
К аналогичному ключу на VT4 подключен кремниевый диод VD14, который может быть закреплен в качестве термодатчика на самой горячем узле схемы при его продолжительной работе, подберите резистором R4 подходящий температурный порог срабатывания, при котором VT4 закроется и через DD1.4 отключит все узлы аппарата. Но если Ваша конструкция нигде не перегревается при продолжительной работе, то весь узел VD14-R4-R6-C3-VT4-R7-DD1.4 можно удалить из схемы.
Необходимые фазы управляющих сигналов для выходных узлов аппарата (T1, газового электроклапана KL1, электродвигателя) обеспечивает всего одна ИМС DD1 155ЛА3, которая вместе с вместе с VT1, VT2,VS1,VS2, VT3,VT4 питается стабилизированным DD1 напряжением 5В от низковольтного выпрямителя T2-VD9…VD13.
Выпрямительные диоды VD1-VD5 – мощные, на соответствующий сварочный ток, они могут быть следующих типов: Д151-160 (максимальный прямой ток 160 А), Д161-200 (максимальный прямой ток 200 А), В200-6 (максимальный прямой ток 200 А), В2-200-9 (максимальный прямой ток 200 А). Остальные радиоэлементы, думаю сложностей в выборе или замене не представляют.
Конструкция
Сварочный T1 должен иметь мощность около 2.5-3 кВт. Автор рассчитывал его исходя из имеющегося обмоточного материала, т.е. медной шины сечением 6 х 8 мм для вторичной обмотки II T1 и стержневого (О-образного) магнитопровода (площадь сечения сердечника 42 кв.см., площадь «окна» сердечника 200 кв.см.) на напряжение 21 В и ток 120 А.
Обе обмотки мотаются симметрично, т.е. на стержневой (О-образный) сердечник половину обмотки на каждую сторону. И не забудьте правильно соединить половинки между собой, синфазно (конец одной с началом другой), иначе получите 3 киловаттный электрообогреватель ;-). И то ненадолго: сгорит обмотка или электропроводка без предохранителя. Если будете использовать в своей схеме SA2, то сделайте отводы по 1 витку от края обмотки.
Первичная обмотка I и вторичная III трансформатора T1 намотаны одним и тем же проводом диаметра 2.5 мм в бумажной изоляции.
Низковольтный трансформатор T2 рассчитывается аналогично на выходное напряжение 6В и ток нагрузки 1А.
Дроссель L1 намотан толстым сварочным кабелем на статоре какого-то двигателя с прорезью, т.е. его индуктивность получилась произвольной, порядка 10…20 мкГн. Конденсатор С1 имеет емкость 4000 мкФ, но можно поставить и больше. От стабильности напряжения зависит качество дуги, а следовательно шва сварки.
В качестве двигателя автор использовал двигатель на 24 В стеклоочистителей от «КамАз»-а. Он потребляет ток порядка 3 А.
Газовый клапан — опять-таки с автомобиля – 12-ти вольтовый клапан подачи воды к стеклоочистителю с «восьмерки» (ВАЗ 2108). Потребление — около 0.4 А.
«Держак» сварщика — промышленного производства для сварочных полуавтоматов (тип к сожалению не знаю): резиновый пустотелый шланг
3 см в диаметре, внутри проходит стальная витая «рубашка» для сварочной проволоки и два изолированных провода для кнопки «Пуск». По шлангу подается углекислый газ из баллона. На одном конце шланга – разъем с контактами, штуцером для газового шланга, отверстием для «рубашки» и гайкой, крепящей весь разъем к ответной части. На другом конце шланга – сам «держак»: пластмассовая ручка с нишей под кнопочный переключатель и трубка с наружной резьбой, на которую устанавливается наконечник, сквозь который выходит проволока – рис.3.
Для размещения всех узлов и схемы сварочного полуавтомата своими руками был подобран подходящий металлический корпус на колесиках (туда поместилось все, что обведенно штриховой линией на схеме). Сварочное напряжение снимается с контактных болтов, выведенных в стенку этого корпуса, а остальное размещено так, см. рис.4:
Газовый клапан KL1, а также C7, R11, R13, VT7, VT8, R14 размещены в отдельном небольшом корпусе (тоже с колесиками на одной стороне), на котором также размещен разъем, коммутирующий выше перечисленные элементы с основной платой устройства.
SA1 «Пуск» — кнопка, размещенная в нише «держака» сварщика.
Примечание:
Последний опыт эксплуатации аппарата показал, что в эмиттерную цепь транзистора VT2 стоит установить резистор 1-2 Ома 1Вт для продления ресурса светодиодов в составе опттотиристоров.
Пошаговая инструкция по изготовлению сварочного полуавтомата своими руками
Сварочный автомат – специальный прибор, предназначенный для сварочного соединения металлических изделий. Аппараты изготавливаются с различными параметрами, но независимо от типа, наиболее важный элемент конструкции – инверторный механизм.
Для стабильной работы требуется, чтобы инвертор обладал высоким качеством, требуемой функциональностью, был для пользователя безопасным.
Приборы известных марок отличаются высокой стоимостью, а китайские не вызывают доверия у потребителей. Потому некоторые сварщики предпочитают изготавливать сварочный полуавтомат своими руками по простым схемам и технологии изготовления.
Что потребуется?
В состав аппарата-самоделки включаются:
- механизм, управляющий характеристиками выходящего тока;
- блок питания;
- горелки;
- зажимные приспособления;
- резиновые рукава;
- телега.
Для сборки прибора полуавтоматической сварки своими руками будут нужны:
- устройство для проволоки-присадки;
- гибкий шланг для подачи под требуемым давлением порошка либо газа к зоне сварного соединения;
- катушка;
- электронный узел для управления прибором.
Принцип работы
Процесс производства сварки полуавтоматом состоит в:
- передвижение и регулировка работы горелки;
- контролировании процесса сварки.
Главная функция инверторного полуавтомата – трансформация переменного тока, получаемого от сети, в постоянный. Длина и качество дуги зависит от напряжения, а темп поступления присадки определяется по сварному току.
Принцип действия любого сделанного своими руками полуавтомата такой:
- продувка для устранения засоров, препятствующих стабильной подаче газа;
- включение питающего блока;
- подача присадки;
- функционирование инвертора в заданном темпе;
- укрытие шва и заваривание образованного кратера.
На завершающем этапе при необходимости выполняется ручная зачистка места соединения или наплавки, обеспечивается защита шва и заваривание кратера.
Созданный план
Перед производством сварочного полуавтомата своими руками составляется план действий на каждом этапе работы. Это позволит повысить скорость монтажа и определить требуемые приспособления и изделия.
Сначала надо определиться с принципиальной электрической схемой полуавтомата.
Далее нужно задуматься о том, какое устройство или прибор использовать как корпус для компактной установки электронной начинки и механизмов.
Затем нужно проанализировать габариты требуемых для сборки деталей, обдумать их размещение внутри корпуса. Для примера, если есть время, можно изготовить объемные прототипы деталей и расположить их в подходящем по объему пространстве по принятой схеме сварочного полуавтомата.
Подготовка трансформатора
Трансформатор составляет пара катушек с обмоткой из изолированной проволоки, одна обвивка – первичная, иная – вторичная.
Для переделки инверторного прибора изменяется только вторичная катушка. Ее нужно переделать для сокращения вольтажа и повышения силы тока. Для этого снимается имеющаяся обвивка и наматывается новая из покрытого изоляцией кабеля.
Число и толщину витков можно определить на специализированных онлайн-сервисов.
По завершении укладки провода обмотки покрываются изолирующим материалом.
Источник питания
В конструкцию полуавтомата обязательно входит питающий блок. Можно поставить выпрямитель, преобразователь либо инвертор.
Так как электрический ток к сварочнику поставляется из сети с тремя фазами, то лучше применить для этого инвертор.
Плата управления
Для корректирования функционирования полуавтомата требуется электронная плата, составленная из таких деталей:
- генератора с преобразователем;
- ведущий блок реле;
- блоки обратной связи, ответственные за приход электротока в самодельный полуавтомат и выходящее напряжение;
- термозащитный узел;
- блок антизалипания.
Выбор корпуса
Коробка для полуавтомата-самоделки должен иметь такой объем, чтобы вместить части, но, легким, поддающимся быстрой очистке. Также не должно возникать затруднений при его открывании и закрывании.
Для изготовления корпуса многими сварщиками считается оптимальным вариантом использование системного блока от старого компьютера. Он компактен, обладает эстетичным внешним видом. Так как системник изготовлен из тонкостенного металла или пластика, в нем можно легко устроить требуемые вырезы. К тому же, присутствует установленный питающий блок напряжением 12 В, соответствующий для питания газового клапана при MIG-сварке. По технологии MMA, напряжения хватит для того, чтобы подавать проволоку в область сварки.
Совмещение катушек
В корпус сначала укладывается преобразователь, затем совмещаются катушки. Первичная обвивка подключается по параллельной схеме, вторичная –по порядку элементов.
Совмещение по этому принципу позволяет воспринимать ток величиной 60 А с выходным напряжением 40 В.
Система охлаждения
При продолжительной непрерывной эксплуатации полуавтомат подвержен сильному перегреванию, что ведет к неисправностям и необходимости ремонта аппарата. Потому его нужно оснастить охлаждающей системой, состоящей из термодатчика, определяющего порог допустимой для функционирования температуры, и кулеров.
Для создания системы охлаждения можно приобрести оптронную пару, подключающуюся к блоку управления аппаратом. При превышении установленного предела, от датчика на исполнительное реле поступит сигнал, отключающий подачу электроэнергии до охлаждения сварочника.
Самым простым вариантом является использование вентиляторов, которые следует прикрепить с обеих сторон корпуса перед трансформаторным прибором. Закрепляются вентиляторы так, чтобы они крутились не на приток воздуха, а на вытяжку.
В качестве охладительной системы можно задействовать кулеры, демонтированные из непригодного компьютера или иного устройства. Для обеспечения выведения и подачи внутрь кислорода, по бокам следует просверлить 20-30 отверстий размером от 5 мм.
Ремонт/доработка устройства скорости подачи электродной проволоки
Сделанный из инвертора полуавтомат чаще всего требует поступления проволоки-присадки размером 0,8, 1,0, 1,2 либо 1,6 мм. Для корректирования темпа ее подачи можно купить заводской механизм, продающийся совместно с горелкой. Но при наличии свободного времени и нужных деталей устройство делается самостоятельно согласно такому описанию.
Для сборки потребуется:
- моторчик от дворников из автомашины;
- пара подшипников;
- цилиндр окружностью 25 мм;
- две текстолитовые пластинки.
Подшипники ставятся на пластины, прислоняются к размещенному на валу моторчика цилиндрическому стержню. Прижатие производится посредством пружинки. Поступление проволоки происходит по расположенным между роликом и подшипниками направляющими.
Весь механизм монтируется на текстолитовой пластинке толщиной 8-10 мм.
Для регулировки поступления присадки применяется механизм, смонтированный на базе тиристорной схемы без конденсатора. Диодный мост можно подобрать любой конфигурации, выдающий ток свыше 10 А.
Дроссель
Для самостоятельной намотки дросселя нужно подобрать какой-либо трансформатор с подходящими размерами. Для таких целей можно использовать старый преобразователь от лампового телевизора, мощностью более 250 Вт.
На замкнутом сердечнике овальной формы, состоящем из двух половин, имеется две катушки. Преобразователь следует разобрать, катушки демонтировать и удалить с них имеющийся провод. Для облегчения процесса намотки можно использовать плоскую медную шинку.
Затем сердечник вновь монтируется, катушки возвращаются на свои точки и соединяются последовательно. Между частями сердечника устанавливается прокладка из текстолита толщиной 1,5 мм.
Горелка
Горелка требуется для подачи дугового напряжения, газа либо присадочной проволоки в область сваривания. Устройство замыкает цепь, управляет подачей проволоки или газа.
Баллон
Для поступления в область сварочной дуги защитной среды газа следует подобрать баллон стандартной конфигурации.
При применении углекислоты подойдет и баллон от огнетушителя, предварительно установленный на подставку. Рупор следует удалить. Для установки редуктора понадобится переходник, потому как резьба горла огнетушителя не совпадает с его резьбой.
Режимы сварки с применением углекислого газа представлены в таблице.
Тележка
Как и сварочный ПА своими руками, так и телегу можно смонтировать из уже готовых частей или с нуля из имеющихся материалов. Можно собрать тележку, состоящую из одного или нескольких уровней по одному из доступных чертежей.
На верхней приставке удобной хранить инструмент и материалы, требующиеся для работы. Колеса тележки во избежание застревания в мягком грунте и облегчения передвижения должны иметь диаметр не менее 50 мм.
Переделка
Перед тем как сделать полуавтомат из инвертора, прибор, например, серии Циклон, нужно подвергнуть переустройству его токовый преобразователь.
На катушки преобразователя накручивается медная полоска, укрытая термобумагой. Простой толстый кабель применять не рекомендуется, потому как под нагрузкой он будет греться. С температурным воздействием охладители могут не совладать, из-за чего перегревается и отключается весь аппарат.
Вторичная обвивка создается из трех слоев, они хорошо изолируется фторопластовой лентой. Окончания одной обвивки спаиваются для улучшения проводимости.
Осциллограммы напряжения, прямого и обратного тока представлены на рисунке.
Любой из аппаратов не серийного изготовления восприимчив к влиянию грязи и пыли. Потому эти приборы необходимо чистить не реже одного раза в квартал. Периодичность чисток принимается в соответствии с интенсивностью работ. В противном случае не избежать частых ремонтов.
Основное преимущество полуавтоматов – компактные размеры и небольшой вес. Не менее важным считается и возможность работы как на постоянном, так и на переменном токе. Аппараты могут применяться для сваривания цветных металлов и чугуна.
К недостаткам приборов можно отнести использование в ограниченном температурном диапазоне – при показаниях термометра выше -15°С. Из-за этого полуавтоматы не годятся для северных районов и не могут полноценно работать в зимний период. Инверторные полуавтоматы применяются преимущественно в теплое время либо в отапливаемых помещениях.
Самодельный полуавтомат для сварки
Возможности сварочного полуавтомата значительно выше, чем у аппарата, предназначенного для выполнения ручной дуговой сварки. Полуавтоматом можно сваривать значительно более тонкий металл.
Применение специальной сварочной проволоки позволяет работать с цветными металлами, а использование защитного газа обеспечивает сварной шов более высокого качества. Учитывая эти обстоятельства, желание пополнить свою домашнюю мастерскую таким устройством вполне объяснимо.
Общие сведения
Если купить сварочный полуавтомат нет возможности, можно попробовать собрать его своими руками. Сразу нужно сказать, задача эта не из самых лёгких, и собрать самодельный сварочный полуавтомат под силу только тем, кто имеет определённый навык работы с электрическими приборами, уже что-то ремонтировал, и разбирается в схемах. Для тех, кто решился на это, можно порекомендовать несколько возможных вариантов сборки.
До начала планирования работ по созданию сварочного полуавтомата, следует изучить принципы полуавтоматической сварки, а также устройство и работу предназначенного для этого прибора.
Сварочными полуавтоматами называют аппараты, осуществляющие электродуговую сварку постоянным током с использованием в качестве электрода специальной сварочной проволоки в среде защитных газов.
Проволока намотана на вращающейся катушке и автоматически подается к месту сварки, проходя через механизм подачи. Схема сварочного полуавтомата может содержать как инверторный, так и трансформаторный источник тока.
Сварщик своими руками разжигает дугу и выполняет шов, поэтому работа называется полуавтоматической. Аналогом держателя электродов в сварочном полуавтомате служит горелка, имеющая пистолетную рукоятку с клавишей включения подачи проволоки.
Подача проволоки осуществляется по тонкому каналу, проходящему внутри обрезиненного рукава, соединяющего полуавтомат с горелкой. Канал для подачи газа при сварке находится в том же рукаве и заканчивается соплом на конце горелки.
Перед тем как зажечь дугу, включением подачи проволоки нужно добиться её выдвижение за край горелки на 10 – 15 мм.
Затем включается подача газа и начинается процесс сварки. Скорость подачи проволоки и газа регулируется руками, вращением головок, расположенных на лицевой панели сварочного полуавтомата.
Из сварочного трансформатора
Если в Вашем распоряжении есть старый сварочный трансформатор, он может послужить основой для сборки своими руками полуавтоматического аппарата.
Если старый аппарат имеет выпрямитель и успешно варит постоянным током, в этой части больше ничего делать не надо. Если же это просто трансформатор для сварки переменным током, его следует доработать.
Диодный мост
Для того чтобы получить источник постоянного тока сварки, трансформатор необходимо укомплектовать диодным мостом и фильтром. Диодная сборка выпрямляет вторичное напряжение, фильтр сглаживает пульсации, поддерживая стабильное горение дуги.
Выпрямленное напряжение однофазного трансформатора имеет вид синусоиды, нижние полуволны которой отражены симметрично оси абсцисс и перемещены в верхние квадранты системы координат.
По сути, это пульсирующее с частотой 100 герц напряжение, два раза за период достигающее нулевого значения. Использование такого напряжения для сварки в качестве постоянного, приводит к нестабильному горению дуги. Для устранения этого явления требуется фильтр, сглаживающий провалы напряжения.
Фильтр
Фильтр состоит из дросселя, включенного в сварочную цепь последовательно, и конденсатора, включенного параллельно. Такая комбинация индуктивности и ёмкости называется Г – образным фильтром, потому что на схеме, подключенные таким образом элементы образуют букву Г.
Конденсатор для будущего полуавтомата нужен электролитический, полярный, ёмкостью 10000 микрофарад, чем больше, тем лучше. Напряжение конденсатора должно быть не менее 100 вольт, чтобы имелся хороший запас. Можно спаять несколько конденсаторов параллельно, ёмкость при этом суммируется.
Дроссель
Для намотки дросселя своими руками нужно найти старый трансформатор подходящих размеров. Хорошо подходит для этой цели трансформатор питания от старых ламповых цветных телевизоров, мощностью не менее 250 ватт.
Трансформатор имеет две катушки на овальном замкнутом сердечнике, состоящем из двух половинок. Трансформатор разбирается, катушки снимаются, старый провод с них удаляется.
Для намотки подбирается подходящая медная шина плоского сечения. На каждую катушку вместо снятого провода руками наматывается два слоя витков медной шиной. На катушке должно получиться 15 – 20 витков.
После этого, стальной сердечник собирается, катушки ставятся на место, между половинками сердечника вставляется текстолитовая прокладка толщиной 1,5 мм. Катушки соединяются последовательно.
Протяжка
Механизм протяжки проволоки для полуавтомата можно соорудить своими руками, используя небольшие подшипники и электродвигатель от автомобильных дворников.
Но лучше купить в сборе готовый, он продаётся как запчасть к сварочным полуавтоматам. Также придётся купить горелку и рукав, по которому будет подаваться проволока и газ.
Из инвертора для ручной сварки
Если в мастерской имеется сварочный инвертор для ручной сварки, проблему с источником тока для полуавтомата можно считать решённой. На базе аппарата для ручной сварки можно своими руками сделать инверторный полуавтомат.
Для того чтобы не разбирать работоспособный инверторный преобразователь, можно поступить следующим образом. Все дополнительные узлы, необходимые для работы сварочного полуавтомата можно расположить в отдельном корпусе.
Изготовление корпуса
Задача заключается в том, чтобы найти или изготовить подходящий корпус, в котором будет установлена катушка со сварочным проводом, свободно вращающаяся на барабане, механизм протяжки проволоки. На лицевой панели этого корпуса будет располагаться гнездо для подключения рукава с горелкой и регулятор скорости подачи проволоки.
Регулировку тока можно осуществлять на инверторе, плюсовая клемма может соединяться с заготовкой также непосредственно от инвертора.
Минусовой вывод инвертора нужно завести в новый корпус и соединить с клеммой рукава. Сварочная проволока должна быть соединена с этим потенциалом.
Также внутри нового корпуса следует предусмотреть монтаж шланга, соединяющего баллон с защитным газом и рукав горелки. Для осуществления регулируемой подачи газа можно установить клапан от автомобильного стеклоочистителя.
Обеспечение питания протяжки и клапана
Поскольку электродвигатель механизма протяжки проволоки и клапан, перекрывающий газ питаются постоянным напряжением 12 вольт, придётся установить небольшой трансформатор с выпрямителем, обеспечивающий это питание.
Для коммутации двигателя и клапана лучше установить промежуточные автомобильные реле на 12 вольт. Включение протяжки проволоки осуществляется клавишей на горелке, удерживаемой руками, для открытия и закрытия клапана подачи газа, на лицевой панели устанавливается тумблер.
Такая компоновка позволит пользоваться инвертором и для ручной сварки, и как источником тока для сварочного полуавтомата. Затраты на изготовление самодельного полуавтомата невелики, а польза от него будет ощутимая.
Создание сварочного полуавтомата своими руками
Сварочный полуавтомат предназначен для сварки металлоконструкций различного типа и проведения кузовного ремонта. Устройство позволяет накладывать соединительные швы на тонком металле точно и аккуратно. Может отличаться по типу и конструкции, но в любом случае, должно отвечать критериям качества, безопасности и многофункциональности. Можно сделать сварочный полуавтомат своими руками из инвертора. Тем более, что схема сборки достаточно простая.
Как работает сварочный полуавтомат
Нагрев и деформация соединяемых поверхностей происходит под действием электрического разряда, формируемого металлом и электродом, которые находятся под напряжением. Инертный газ предотвращает появление окислов, что благоприятно сказывается на качестве шва.
Полярности сварочного полуавтомата
Полуавтомат имеет выходы обратной полярности: «плюс» и «минус». Один из них подключается к детали, а второй – к подвижному контакту сварочной горелки. Полярность подключения определяется по типу свариваемого материала.
Инвертор необходим для обеспечения и контроля сварочного процесса, а также для перемещения и регулировки горелки. Сварочный аппарат работает от постоянного тока, поэтому необходимо устройство преобразования переменного тока электрической сети. В него входит высокочастотный трансформатор, выпрямители и модуль с электронной схемой, включающей микроконтроллер для управления рабочим током.
Аппарат должен обеспечивать заданную скорость перемещения проволоки, напряжение и силу тока. Равновесие характеристик обеспечивает источник питания дуги с необходимыми вольтамперными показаниями. Длина дуги зависит от напряжения, а скорость подачи стержня – от величины сварочного тока.
Работа установки начинается с предварительной продувки системы, необходимой для последующего поступления газа. После этого подключается источник питания дуги и подается катанка.
Основное преимущество автоматической сварки в том, что сварочная проволока подается в рабочую зону автоматически, и нет необходимости менять электроды.
Что необходимо приготовить из инструментов и материалов
Для изготовления самодельного полуавтомата необходимы следующие базовые элементы:
Из чего состоит сварочный полуавтомат своими руками
- Источник питания и стабилизатор напряжения;
- Блок управления сварочным током;
- Специальные сварочные горелки;
- Рукава и зажимы;
- Тележка для перемещения;
- Устройство равномерной подачи проволоки;
- Гибкий шланг с газопроводом, гнездом для проволоки, силовым и управляющим кабелем;
- Клапан отсекания газа с электромагнитным управлением;
- Бобина с намотанной проволокой;
- Модуль управления.
Последовательность сборки
В него встраиваются трансформаторы, связанные первичными и вторичными обмотками. Для первичной обмотки применяется параллельная схема подключения, а для вторичной – последовательная. Такое исполнение обеспечивает поступление тока до 60 А. Максимальное сварочное напряжение на выходе будет 40 В. Полученные рабочие характеристики позволяют сваривать маленькие металлоконструкции бытового назначения.
Непрерывная работа инверторного устройства вызывает перегрев. Чтобы этого не произошло, в конструктивную схему встраивается система охлаждения. Самым простым способом снижения нагрева является установка по бокам корпуса вентиляторов. Они размещаются напротив трансформаторов так, чтобы работать на вытяжку.
Для сварочного полуавтомата используют блок охлаждения от устаревших моделей компьютеров. Обеспечить отвод теплого воздуха и поступление свежего поможет ряд отверстий в корпусе диаметром не меньше 5 мм. Количество отверстий – 20-50 штук.
Доработка инвертора
Полуавтомат из сварочного инвертора может получится, если его трансформатор несколько модернизировать. Инвертор для этих целей выбирают такой, чтобы он мог выдавать ток для сварки не меньше 150 А. В готовом виде устройство использовать не получится по причине несоответствия вольт-амперных характеристик условиям сваривания электродной проволокой в защитном газе.
Функциональная схема инверторного полуавтомата
Чтобы получить необходимые выходные параметры, достаточно обмотать трансформатор полосой из меди с изоляцией из термобумаги. Толстый провод использовать не получится, потому что он сильно греется. У вторичной обмотки должно быть три слоя из жести, изолированных между собой фторопластовой лентой. Концы соединяются между собой методом пайки с целью повышения токопроводности.
В процессе работы установка будет сильно греться. Особенно в зоне радиатора, куда нужно установить термодатчик, чтобы обеспечить автоматическое отключение устройства в случае перегрева.
После включения полуавтомата индикатор должен показать ток 120 А, что подтвердит правильность выполненной доработки и подключения. Случается, что на табло светятся восьмерки. Так бывает при низком напряжении в сварочном контуре.
Про дроссель и сварочную горелку
Дроссель для сварочного полуавтомата своими руками сделать вполне по силам. Для этого потребуется трансформатор и эмальпровод, диаметр которого не превышает 1,5 мм. При наматывании после каждого слоя укладывается изоляция. С помощью шины размером 2,5х5,4 мм нужно плотно намотать 24 витка. Концы шины оставляют по 30 см.
Дроссель для сварочного полуавтомата
Сердечник прокладывается кусочками текстолита с зазором как минимум 1 мм. Для наматывания дросселя еще используют металл от цветного телевизора лампового типа. Однако в этом случае удастся установить лишь одну катушку. Полученное устройство способно стабилизировать ток сварки и выдавать свыше 24 В при токе 6 А.
Сварочная горелка является конечным рабочим органом, обеспечивающим подачу углекислого газа, дуги напряжения и электродной катанки в зону сваривания. Рекомендуется пользоваться готовым пистолетом, где есть пусковое устройство, рукав для подключения газа и подачи сварочного металла.
Как обеспечить работу устройства подачи сварочной проволоки
Несмотря на надежность инвертора, поломки все же случаются. Чаще всего в ремонте нуждается регулятор, подающий металл от специальной катушки по гибкому шлангу. Для сварки полуавтоматом применяется проволока разного диаметра (от 0,8 мм до 1,6 мм), потому и возникает необходимость в регулировании подачи. Равномерный и качественный шов получается, когда скорость плавления и скорость поступления катанки совпадают.
В устройство входит прижимной ролик с регулятором усилия прижима проволоки. Ролик подачи с двумя неглубокими выемками подает сварочную проволоку. В качестве роликов можно использовать подшипники подходящего диаметра. По наружному кольцу достаточно проточить небольшую канавку для направления стержня.
Штанги, с установленными роликами, подпружиниваются. Усилие регулируется болтом, к которому и закреплена пружина.
Неполадки с регулятором связаны с ненадежным креплением для достаточно большого узла. Перекос способен привести к сбою в работе сварочного полуавтомата.
Располагать устройство в основном корпусе при создании сварочного полуавтомата необходимо так, чтобы разъем был в удобном для работы месте. Сборочные единицы должны закрепляться четко одна напротив другой для равномерного продвижения проволоки. Центрирование роликов осуществляется относительно отверстия входного штуцера.
Следует учесть, что самодельное устройство не сможет работать при низкой температуре. Установка рассчитана только на летний период и эксплуатацию внутри помещений. «Сварочник» успешно справится с небольшими бытовыми задачами, а для производственных нужд лучше приобрести готовый инвертор.
