Клапан для полуавтомата своими руками

Обновлено: 05.07.2024

Сварочный полуавтомат является довольно востребованным устройством среди профессиональных и домашних мастеров, особенно тех, кто занимается кузовным ремонтом. Данный агрегат можно приобрести уже в готовом исполнении. Но многие владельцы сварочных инверторных аппаратов задаются вопросом: а можно ли переделать инвертор в полуавтомат, чтобы не покупать еще один сварочник? Сделать полуавтомат из инвертора своими руками — задача довольно сложная, но при сильном желании вполне осуществимая.

Способы переделки

Для начала, рассмотрим возможные варианты превращения инвертора в сварочный полуавтомат.

Способ 1

Для создания полуавтомата обязательно понадобится так называемое головное устройство. Это, собственно, сварочный аппарат, который и будет формировать рабочие параметры для возникновения дугового разряда. В качестве такого головного устройства подойдет не каждая модель инвертора.

Необходимо выбрать достаточно мощный сварочный аппарат. Его вольт-амперные характеристики можно изменить при помощи контроллера широтно-импульсной модуляции. Однако, во-первых, такое устройство есть не у каждого домашнего мастера. Во-вторых, процесс проведения измерений весьма долгий и трудоемкий. Наконец, провести все исследования сможет только человек с достаточно высоким уровнем знаний в электротехнике.

Так как вариант с ШИМ-контроллером не будет доступен среднестатистическому сварщику, рекомендуется пойти более простым путем. Во-первых, выбранный аппарат-донор должен нормально выполнять все необходимые операции. Во-вторых, для создания самодельного полуавтомата понадобится дроссель. Данную деталь, предназначенную для ламп дневного света, можно купить в любом магазине запчастей. Выходное напряжение дросселя используется в качестве входа обратной связи. Как именно сделать схему подключения и провести необходимые монтажные операции, показано в ролике ниже.

Способ 2

Данный вариант создания самодельного полуавтомата подойдет только счастливым владельцам качественного оборудования. А именно, инверторов, способных работать в режиме строго заданной вольт-амперной характеристики. Сварочники такого класса дорогие, однако максимально подходят для решения поставленной задачи.

Чтобы сделать собственный полуавтоматический аппарат, потребуется:

купить механизм подачи проволоки, в комплекте к которому поставляются все необходимые провода и коммутационные разъемы;
подключить механику подачи к инверторному сварочному аппарату;
подобрать вольт-амперную характеристику для работы с конкретным типом проволоки.

Механизм подачи проволоки с Aliexpress

В сущности, механизм подачи выступает в роли приставки, которая расширяет возможности сварочного инвертора. Однако такая схема обладает повышенной надежностью, не требует от пользователя специальных знаний. Кроме этого, полученный полуавтомат показывает максимальный уровень гибкости и неприхотливости: может быть быстро настроен для работы с конкретным материалом и проволокой.

Способ 3

Данный способ потребует от пользователя немалой подготовки. Во-первых, ему понадобится найти не среднестатистический инверторный сварочный аппарат подходящей мощности. Необходимо выбрать как можно более простого донора определенного класса. Идеальным будет аппарат, у которого:

есть шунт на выходе;
в блоке первичного преобразования используется трансформатор тока;
компоновка ZX-7.

Рекомендуется выбирать аппараты без дополнительных опций контроля и функционала для облегчения жизни сварщика. У инвертора не должно быть никаких горячих стартов, простого поджига, форсажа дуги.

Для создания собственного самодельного полуавтомата потребуется точно установить вольт-амперные параметры выбранного инвертора. Также понадобится сделать настройку нарастания тока. Порядок и списочный состав необходимых работ не универсальный. Он отличается у разных моделей инверторов.

Вольт-амперная характеристика сварочного инвертора

Подробный алгоритм переделки

Данный способ переделки достаточно сложный для рядового пользователя. Однако домашнему умельцу, который любит собирать инструмент своими руками и разбирается в электросхемах, он вполне подойдет.

Необходимые материалы и инструменты

Для сборки агрегата понадобятся следующие элементы:

инверторный сварочный аппарат;
горелка, а также специальный гибкий шланг, внутри которого проходят газопровод, направляющая для проволоки, силовой кабель и электрический управляющий кабель;
механизм для равномерной автоматической подачи проволоки;
модуль управления, а также контролер скорости двигателя (ШИМ-контроллер);
баллон с защитным газом (углекислотой);
электромагнитный клапан для отсекания газа;
катушка с электродной проволокой.

Чтобы собрать самодельный полуавтомат из сварочного инвертора, последний должен вырабатывать сварочный ток не менее 150 А. Но его придется немного модернизировать, поскольку вольтамперные характеристики (ВАХ) инвертора не подходят для сварки электродной проволокой в среде защитного газа.

Но об этом позже. Сначала нужно сделать механическую часть полуавтомата, а именно механизм подачи проволоки.

Механизм подачи электродной проволоки

Поскольку подающий механизм будет размещаться в отдельном коробе, то для этой цели идеально подойдет корпус от системника компьютера. К тому же, не нужно выбрасывать блок питания. Его можно приспособить под работу механизма протяжки.

Для начала, нужно измерить диаметр катушки с проволокой или, обрисовав ее на бумаге, вырезать окружность и вставить ее в корпус. Вокруг бобины должно быть достаточно места для размещения других узлов (блока питания, шлангов и механизма протяжки проволоки).

Устройство протяжки проволоки изготавливается из механизма стеклоочистителя от автомобиля. Под него необходимо спроектировать раму, которая также будет удерживать прижимные ролики. Макет необходимо нарисовать на плотной бумаге в реальном масштабе.

Совет! Разъем для подключения шланга горелки и сам шланг с горелкой можно изготовить своими руками. Но правильнее будет купить готовый комплект, который имеет доступную цену.

Устройство подачи должно быть установлено в корпусе так, чтобы разъем располагался в удобном месте.

Чтобы проволока подавалась равномерно, все составляющие должны закрепляться точно друг напротив друга. Ролики необходимо отцентрировать относительно отверстия для входного штуцера, который находится в разъеме для подключения шланга.

В качестве роликовых направляющих можно использовать подходящего диаметра подшипники. На них с помощью токарного станка протачивается небольшая канавка, по которой будет двигаться электродная проволока. Для корпуса механизма можно использовать фанеру толщиной 6 мм, текстолит или прочный листовой пластик. Все элементы закрепляются на основе, как показано на следующем фото.

В качестве первичной направляющей для проволоки используется просверленный вдоль оси болт. В результате получится подобие экструдера для проволоки. На входе штуцера одевается кембрик, усиленный пружиной (для жесткости).

Штанги, на которых закреплены ролики, также подпружиниваются. Сила прижима устанавливается с помощью болта, расположенного снизу, к которому крепится пружина.

Совет! Если у вас по каким-либо причинам нет возможности изготовить механизм для протяжки проволоки своими руками, то его можно купить в Китае. В продаже имеются механизмы на 12 В и на 24 В. Данном случае, поскольку используется БП от компьютера, потребуется устройство с питанием от 12 В.

Основу для закрепления бобины можно изготовить из небольшого куска фанеры или текстолита и обрезка пластиковой трубы подходящего диаметра.

Далее, все компоненты нужно аккуратно разместить в корпусе.

Схема управления механикой

Чтобы добиться хорошего качества шва при сварке, необходимо обеспечить подачу проволоки с определенной и постоянной скоростью. Поскольку за скорость подачи оснастки отвечает двигатель от стеклоочистителя, то необходимо устройство, способное изменять скорость вращения его якоря. Для этого подойдет уже готовое решение, которое также можно приобрести в Китае, и называется оно ШИМ-контроллер.

Ниже приведена схема, из которой становится понятно, как подсоединяется контроллер оборотов к двигателю. Регулятор контроллера с цифровым табло выводится на переднюю панель корпуса.

Далее, нужно установить реле, управляющее газовым клапаном. Оно же будет управлять и запуском двигателя. Все данные элементы должны активироваться при нажатии кнопки пуска, расположенной на рукоятке горелки. При этом подача газа в место сварки должна быть с опережением (примерно на 2-3 сек) начала подачи проволоки. В противном случае дуга зажжется в окружении атмосферного воздуха, а не в среде защитного газа, в результате чего электродная проволока расплавится.

Реле задержки для самодельного полуавтомата можно собрать на основе 815-го транзистора и конденсатора. Чтобы получить паузу в 2 секунды, будет достаточно конденсатора на 200-2500 мкФ.

Совет! Поскольку питание идет от компьютерного БП, который выдает напряжение 12 В, вместо самостоятельного изготовления модуля можно использовать автомобильное реле.

Электромагнитный запорный клапан размещается в любом месте, где он не будет мешать работе подвижных узлов, и подсоединяется к цепи согласно схеме. Можно использовать воздушный клапан от ГАЗ 24 или купить специальный, предназначенный для полуавтоматов. Клапан отвечает за автоматическую подачу защитного газа на горелку. Включается он после нажатия на кнопку пуска, расположенную на горелке полуавтомата. Наличие этого элемента значительно экономит расход газа.

Далее, после установки всех узлов в корпус, приставка к инвертору для полуавтоматической сварки будет готова к работе.

Но как уже было отмечено, для полноценной работы полуавтомата вольтамперные характеристики (ВАХ) инвертора не подходят. Поэтому, чтобы приставка полуавтомат работала в паре с инвертором, в его электрическую схему требуется внести небольшие изменения.

Изменение ВАХ инвертора

Чтобы изменить ВАХ инвертора, существует множество схем, но самый простой способ сделать это заключается в следующем:

соберите устройство с использованием дросселя от лампы дневного света по схеме, приведенной ниже;

для подключения собранного устройства потребуется собрать еще один блок по следующей схеме;

чтобы на инверторе не срабатывал датчик перегрева, к нему необходимо припаять (параллельно) оптрон, как показано на следующей схеме.

Но если управление сварочным током в инверторе происходит с помощью шунта, то можно собрать простую схему из трех резисторов и переключателя режимов, как показано ниже.

В итоге, переделка сварочного инвертора в полуавтомат обойдется в 3 раза дешевле уже готового агрегата. Но конечно же, для самостоятельной сборки аппарата потребуется иметь определенные знания в радиоделе.

В общем в свежекупленном сварочном полуавтомате
от ПДГ-185 в комплектации РБР (встроенная горелка Binzel),
сразу же обнаружились проблеммы :(
При давлении СО2 начиная от 0,2 МПа и выше,
клапан газа однажды открывшись, не закрывается вообще.
При низком давлении все Ок.
По договоренности с фирмой поставщиком,
попытался заменить клапан сам (клапан стеклоомывателя ВАЗ 2108),
но замена результата не дала.
Однако был замечен следующий эффект.
Если на выход клапана не подключать рукав с горелкой,
то клапан нормально закрывается при рабочем давлении
в системе 0,3-0,5 МПа .
Попытался продуть рукав (ртом) и обнаружил очень
большое сопротивление.
Т.е. даже со снятым наконечником воздух шел,
но уж очень неохотно (ну уж никак не соответствуя
диаметру входной трубки).
Какие могут быть идеи на этот счет ?

Отчет и благодарности :) Вчера вечером опять игрался с аппаратом.
При давлении 0,5 Атм через рукав газ почти не шел :(
Но в результате многочисленных ужимок и прыжков
(при выкрученном сопле) из рукава вылетела какая-то
х..ня и довольно больно ударилась мне в ладонь .
После чего газ пошел как положено.
Найти ее к сожалению не удалось, так как она
отскочила от ладони и куда-то улетела.
Хотя было-бы очень интересно узнать, что там было (!)
После этого аппарат стал нормально работать при
положенном давлении в 0,5 Атм.

Выражаю благодарность все, принявшим участие
в решении моей проблеммы.

Так сложилось, что я стал владельцем TEMP MIG 190R, полуавтомат довольно надежный, хотя и есть некоторые недостатки. Поговорим о них.

Первый из существенных недостатков, который был обнаружен это — плохая подача проволоки , точнее нестабильная подача, проволока заедала, варить было очень сложно. Причина плохой подачи — пластмассовый корпус роликов подачи, он не фиксировал надежно кожух, по которому идет проволока в рукаве, кожух заламывал проволоку и подача прекращалась. Вылечить удалось путем получения соосности между роликами и кожухом, таким образом, чтобы проволока после роликов прямой наводкой попадала в кожух без перегибов и изломов.

Второй недостаток, который проявился не сразу — это хлипкая не надежная горелка и такой же рукав, все сделано в Китае. Увидев и разобравшись с горелкой, я сначала обрадовался, так как она имела встроенный, механический клапан подачи газа, что довольно удобно и надежно. Но вскоре я разочаровался в этом клапане, так как он постоянно травил, а в последнее время дак и вовсе отказался перекрывать газ. При поиске в интернете мне постоянно попадались такие самые рукава, не вызывающие ни малейшей надежды. Я решил купить рукав без этого клапана и длиннее на 0,5м. Для перекрытия газа был куплен клапан-отсекатель, специальный для углекислоты по цене 11 долларов. Установка оказалась не сложной, понадобилось только два куска тонкого шланга, способного выдержать давление 0.5 — 1 атмосферу. Места соединения были проклеены белым автомобильным герметиком и обжаты стяжками. Питание электромагнитного запорного клапана подключил к питанию двигателя подачи проволоки.

Внутренности полуавтомата 2

Спасибо за подписку!

Подающий механизм и новый рукав

Клапан установлен, вверху желтого цвета

Все готово к сборке

При выборе электроклапана обратите внимание на напряжение питания, встречал клапана отсечки с 12В, 24В (такой приобрел себе), 220В.
Клапан работает более чем исправно, после переделки использовал 10 кг проволоки, газ на манометре остается на месте . Экономия на лицо. Забыл упомянуть, что я уже использовал им около 35 кг проволоки, что совесем не мало для практически домашнего использования.
Из недостатков электромагнитного клапана могу отметить лишь звук его щелчка, что ИМХО маловажно. Также первые секунды сварки после подключения полуавтомата не всегда хороши, так как газ не успевает заполнить все трубки после клапана.
Вы зададите вопрос, ну так все же идет ли полуавтомат ТЕМП для сварки кузовного метала? Я отвечу прямо — сойдет. Не для професионального использования, возможно после некоторых доработок, но поварить автомобиль им можно, тем более если бюджет на покупку сварочного аппарата не высок. Я понимаю тех людей которые скажут, что лучше взять дорогой инверторный полуавтомат и варить в удовольствие, но не всегда люди могут себе позволить потратить 300 — 400 долларов на покупку брендовой вещи. Так что смело покупайте, берите гарантию и вперед!

В настоящее время многие владельцы машин или те, у кого есть частный дом, сталкиваются с проблемой небольшого ремонта. В этом случае помогает сварочный полуавтомат — устройство для сварки различных видов сталей. С его помощью легко починить деталь машины, изготовить необходимую металлическую конструкцию. Скорость работы напрямую зависит от подающего механизма для полуавтомата. Его несложно изготовить самостоятельно.

Общие сведения

Сварочный полуавтомат — это прибор, предназначенный для соединения металлов методом электродуговой сварки. Отличие от классического сварочного аппарата в том, что вместо привычных вольфрамовых электродов применяется плавящаяся проволока. Она намотана на специальную бобину и по мере выполнения рабочего процесса автоматически разматывается. Так же при такой сварке используют электроды Э42 .

Таким образом, происходит постоянная подача электрода в сварочную ванную. Саму сварку вручную проводит сварщик, который может регулировать скорость размотки катушки с проволокой.

Полуавтоматические устройства разделяются в зависимости от степени защиты сварочной зоны, а именно:

Приборы, предназначенные для сварки с флюсом. В этом случае флюс входит как добавка в саму проволоку. Это достаточно дорогой способ и в самодельных устройствах используется редко.
Аппараты, использующие газовую среду. Самый популярный и массовый способ среди сварщиков.
Полуавтоматы, работающие со специальной порошковой проволокой. Этот вариант обычно используется совместно с газовой защитой.

Лучше всего полуавтомат раскрывает свои преимущества, когда нужно аккуратно, красиво и точно соединить стальные тонкие детали. Соединение будет надежным при самых разных марках стали, таких как легированные, низкоуглеродистые, нержавеющие.

Принцип работы

Самым распространенным видом сварочного прибора являются устройства, работающие в защитной газовой среде. Устройство сварочных полуавтоматов этого типа принципиально одинаково.

Основными узлами являются:

Электродная горелка вместе с трубкой для подвода газа.
Баллон с газом для защиты зоны плавления.
Специальный механизм движения проволоки.
Блок управления и настройки.

Подача проволоки бывает в основном двух типов: толкающего или тянущего. Иногда применяются оба способа одновременно.

В моделях с толкающим механизмом проволока для сварки движется внутри направляющей трубки, когда специальный узел толкает наружу. В случае если применяется тянущий тип, то узел подачи расположен в глубине горелки и вытаскивает на себя электродную проволоку с бобины.

Принцип работы полуавтоматической сварки предусматривает управление и регулирование важнейших параметров: величину напряжения, силу тока и скорость разматывания катушек. Регулирование может быть переменным, с плавным изменением значений или ступенчатым. Некоторые устройства самостоятельно выбирают скорость подачи проволоки в зависимости от установленных сварочных значений.

Порядок действий при работе с аппаратом:

Сборка устройства

Если есть основные знания по базовым понятиям в электронике, при наличии некоторых инструментов и желания можно собрать сварочное полуавтоматическое устройство самостоятельно.

Для успешного проведения сварки важно, чтобы основные значения напряжения, силы тока и скорости движения электрода находились в оптимальном равновесии. Для этого нужен источник питания, имеющий стабильное вольт-амперное значение. Неизменяемое напряжение поддерживает постоянную длину дуги. Сварочный ток регулирует величину скорости движения проволоки и величину импульса, необходимого для розжига и поддержания ровного горения.

Конструирование трансформатора

Мощность трансформатора в сварочном устройстве зависит от величины сечения проволоки. Например, в стандартном варианте, при толщине проволоки до одного миллиметра, величина силы тока может составлять 160 ампер. Для получения такой величины необходим трансформатор с мощностью не менее трех киловатт. Сердечником трансформатора служит ферритовая металлическая конструкция кольцеобразной формы.

Сердечник должен иметь диаметр в 40 квадратных сантиметров. Первичная обмотка состоит из провода ПЭВ, у которого толщина около двух миллиметров. Провод вплотную наматывается на сердечник, и количество витков должно быть равно 220. Нужно следить за плотностью прилегания витков — свободного пространства не должно быть. После создания первого слоя создается еще один слой из бумажной или тканевой ленты, который закрепляется тесемкой.

На вторую часть наматывается вторичная обмотка. Для неё требуется медный провод с диаметром не менее 60 квадратных миллиметров. Наматывается 56 витков. Как и в первом случае, после этого создается второй защитный слой.

Полученный трансформатор с мощностью в три киловатта и силой тока до 200 ампер способен обеспечить правильную скорость движения гибкого электрода.

Механизм автоподачи

Проволокоподающий механизм, отвечающий за самостоятельную подачу электродной проволоки в ванную сварки, — один из самых ответственных узлов прибора. Механизм подачи проволоки для полуавтомата своими руками можно собрать из узла обычных дворников автомашины. Вполне подойдет стеклоочиститель от ГАЗ-69. Сварочная горелка соединена с протяжкой для полуавтомата. Своими руками чертежи делать уже не надо, они есть в свободном доступе:

Схема податчика включает в себя:

Основание (1).
Проволоку (7).
Направляющий рукав (6).
Ведущий ролик подачи и ведомый (2, 10).
Ось ролика ведомого (14).
Кронштейны (5, 12).
Пружинку прижимную (11).
Подшипник втулочный и стопор в виде гайки (3).
Катушечный стержень (8).
Планку прижимную (9).
Штуцер дистанционный (16).
Вал выходной редуктора (4).
Обойму ролика ведомого (13).
Шайбу (15).

Часть горелки связана одновременно с протяжным механизмом для полуавтомата, с узлом подачи защитного газа и блоком проводки электротока. Сама проволока пропускает электрический ток, а по шлангу подается газ. Проволока вставляется в один конец направляющей трубы с резьбой диаметром 4 миллиметра и протягивается через длинную трубку в направляющую сварочной горелки. В качестве направляющей можно использовать оболочку от спидометра автомобиля сечением 1,2 миллиметра.

Кнопка запуска на кронштейне прикрепляется к каналу внутри горелки, где подключается к кабелю. Там же монтируют трубку подвода газа. Горелка состоит из двух идентичных половинок, а провода и шланги собираются в один жгут и скрепляются специальными прищепками или металлическими полосками.

В конструкцию сварочной горелки входят:

Кронштейн (8).
Направляющая (1).
Защитная обшивка (13).
Рукав для проволоки (2).
Канал-основа (3).
Инжекторная трубка (4).
Газовый шланг (5).
Провод (6).
Винт стопора (9).
Гайка из латуни (10).
Шайбочка (11).
Втулка с наконечником (12, 14).

Лентопротяжный механизм может быть организован с помощью электромотора с редуктором от автомобильных дворников. Например, от ГАЗ-69.

Необходимо выходной вал сточить до 25 миллиметров и нарезать на нём левую резьбу сечением в 5 миллиметров.

Весь узел подачи вместе с газовым клапаном, выключателем и резисторами располагают на текстолитовой плате. Она же закрывает щиток управления. Подающая бобина с проволокой устанавливается в 20 сантиметрах от узла подачи.

Во время подготовки к работе направляющие приближают к роликам и закрепляют при помощи гаек. Проволоку через направляющие протягивают в горелку. Наконечник прикручивают к горелке и надевают защитную обшивку, который закрепляется винтами. Газовый шланг соединяется с клапаном, и в редукторе создают давление около полутора атмосфер.

Электрическая схема протяжки

На скорость протягивания проволоки влияет не только механическая, но и электрическая часть устройства.

Электрическое управление происходит по такому сценарию. Когда включен переключатель SB1, то при замыкании кнопки SA1 начинает срабатывать реле K2. Его работа задействует реле К1 и К3. Один из контактов К1.1 отвечает за газовую подачу, при этом К1.2 соединяет цепь и включает подачу электрического тока к электродвигателю. Двигательный тормоз выключается через К1.3. Время обратных действий задается резистором R2, и через этот промежуток времени срабатывают контакты реле К3. Результатом этих действий является подача газа в горелку, но процесс сварки еще не начат.

Сварочный процесс начинается после того, как зарядится конденсатор С2 и выключится реле К3. Тогда электродвигатель запускается, срабатывает реле К5, начинается подача проволоки и сварка. О сварочной проволоке св08г2с можно узнать здесь.

Главным элементом узла управления, который отвечает за стабилизацию тока, является микроконтроллер. Параметры и возможность регулировки силы тока зависят от этого электрического элемента.

Когда размыкаются контакты кнопки SA1, в свою очередь, размыкается реле К2, тем самым выключая реле К1. Подача тока прекращается с помощью контакта К1.1, и тогда сварка прекращается.

Окончательный монтаж

Сначала в каркас монтируется преобразующий трансформатор с узлом управления. К трансформатору присоединяется сетевой кабель. Отдельным узлом собирается блок управления. Его блок при помощи кабеля подключается к трансформатору и горелке. Затем баллон с газом соединяется с горелкой.

Для изготовления и сборки нужен такой набор инструментов:

Тиски с зубилами.
Паяльник.
Молоток.
Плоскогубцы.
Болгарка.
Острый нож с линейкой.
Комплект метчиков.
Ножовка и дрель.

Правила безопасности

Сварочный полуавтомат замечательно подходит для выполнения ряда работ в домашних условиях. С его помощью даже новичок может получить чистый и красивый шов при сваривании различных материалов.

Чтобы работа была комфортной и производительной, нужно соблюдать ряд важных правил и особенно требования техники безопасности, а именно:

К сварочному аппарату должен быть свободный доступ со всех сторон.
Перед началом работ необходимо проверить заземление прибора и исправность всех соединений.
Смотреть на световую дугу нужно через специальные средства защиты глаз.
Сварочные работы в помещении нужно проводить при постоянном проветривании.
Любые ремонтные работы надо проводить во время полного обесточивания устройства.

Соблюдение несложных правил сведет к минимуму риск травматизма, ожогов и обеспечит производительную сварку.

Читайте также: