Сварочный полуавтомат своими руками из трансформатора

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 18.09.2024

Назначение и описание устройства

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.

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

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.

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.

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.

Сварка уже давно является одним из довольно востребованных процессов при работе с такой структурой, как металлы. Её использование позволяет обеспечить создание и ремонт разнообразных поверхностей, выполненных из различного рода металлов и сплавов. Но сам по себе сварочный аппарат – сравнительно недешёвое удовольствие.

Хотя, в принципе, сделать сварочный полуавтомат своими руками в домашних условиях можно. Попытаемся разобраться, как самостоятельно сконструировать простое полуавтоматическое устройство для сварки и какие для этого понадобятся запчасти.

Особенности изготовления

Для понимания того, как собрать сварочный полуавтомат, требуется обладать кое-какими познаниями в области электротехники, ведь создание подобного прибора – не самая простая задача. Проще всего переделать устройство из инвертора. Чтобы это стало возможным, его мощность должна составлять не менее 150 ампер.

Также важным моментом будет наличие пусковой схемы сварочного полуавтомата.

В данном случае потребуется иметь под рукой трансформатор на 150 ампер, бобину, блок управления, механизм проволокоподачи, шланг газоподачи.

Лучше всего будет разместить все вышеупомянутые элементы в специальном корпусе. Например, корпусе от персонального компьютера или микроволновки.

Инструменты и материалы

Выше была уже упомянута часть материалов, которые потребуются для сборки рассматриваемого устройства. Но полный список элементов выглядит так:

150-амперный инвертор;
механизм подачи проволоки;
газовая горелка;
шланг подачи, что выполняет роль направляющего рукава;
газовый шланг;
катушка с проволокой присадки;
электронный блок управления.

Как можно убедиться, большинство указанных компонентов применяется без каких-либо изменений. Единственное, что нужно будет немного поработать с механизмом проволокоподачи, чтобы процесс шёл с такой же скоростью, как и плавка. Кроме того, следует предусмотреть регулятор, ведь скорость может изменяться. На это повлияют:

диаметр проволоки;
тип;
категория материалов, что свариваются.

Пошаговая инструкция

Теперь приведем пошаговую инструкцию создания полуавтомата для сварки из китайских деталей:

немного будет сказано о схеме;
разберёмся, как произвести подготовку трансформатора;
произведём подбор корпуса;
разберёмся с блоком управления и катушками;
создадим охладительный механизм.

Схема

Схему самодельного полуавтоматического устройства для сваривания можно найти на просторах Всемирной паутины. Различные варианты почти не отличаются. Главные их компоненты – чертежи, а также описание конкретной модели рассматриваемого устройства. Учитывая малое количество отличий, целесообразно будет рассмотреть некую общую модель.

Обычно подача проволоки производится благодаря применению небольшого электрического двигателя. Лучше всего в данном случае использовать стеклоподъёмник, которым оснащается любой автомобиль.

Но работу этой части устройства следует регулировать. Для этого можно применить ШИМ-регулировку. Качество сварной работы будет полностью зависеть от верности подачи проволоки. Она должна идти ровно и чётко, без каких-либо прерываний.

Если говорить о подаче газа, то следует произвести регулировку соответствующим образом. Лучше всего будет, если клапан газоподачи будет открываться на пару мгновений ранее, чем начнется подача электрода. Если регулировку настроить неверно, это может стать причиной преждевременного оплавления и вместо ванны будет происходить возгорание электрода. Естественно, что в этой ситуации о получении хорошего и крепкого шва можно забыть.

Реализация необходимой задержки проволоки к месту подачи сварки может быть осуществлена при помощи реле. Если говорить о клапане подавания, его можно снять с автомобиля, применив автомобильный воздушный клапан. В качестве альтернативы может быть использован и электроклапан от баллонного редуктора.

Подобная схема полуавтомата будет приблизительной, где описаны основные части устройства. Конечно, другие модели могут иметь модификации, но принцип работы устройства везде остаётся одинаковым.

Подготовка трансформатора

Трансформатор – главный элемент самодельного сварочного аппарата из инвертора. Следует знать, что чаще всего при самостоятельном конструировании его берут из обычной СВЧ-печи, попросту переделав его. Это основной узел, который обеспечит питание процесса сварки. Обычно принцип его действия являются снижающим. Причина этого состоит в том, что сетевое напряжение довольно большое, из-за чего его необходимо снизить до требуемого показателя.

Переделка данной части будет состоять в создании определённого количества витков на обмотке первичного и вторичного типа, ведь в микроволновке установлен трансформатор повышающего типа, а в данном случае требуется противоположный.

Основа работы рассматриваемого устройства будет следующей: когда осуществится подключение к сети по контуру первичного типа, по нему начнёт идти ток переменного характера, что будет формировать магнитный поток. В обмотках начнёт индуцироваться ЭДС, что будет зависеть от наличия некоторого количества витков кабеля.

Если максимально упростить, то намотав на первичную обмотку 100 витков, а на вторую, предположим, 5, получим трансформационный коэффициент, равный 20. А в результате он даст где-то 11 вольт, то есть почти в 20 раз меньшее значение, чем в электросети.

То есть, делаем мы переделку, чтобы изменить количество витков на обмотке вторичного типа, ведь их существенно больше, чем потребуется. Но в этом вопросе лучше сильно не спешить. Если сила тока будет очень велика, то может случиться возгорание проводки, и трансформатор просто сгорит. А слабый ток не позволит устройству работать нормально.

Найти идеальное значение можно лишь исходя из расчётов. Сначала требуется понять, сколько напряжения будет на намотках, каким будет ток и иные показатели.

Именно на основе этих характеристик и должен производиться расчёт сердечника, намоток и подбор проводов с соответствующим сечением.

При проведении расчётов следует принимать во внимание большое количество характеристик. В данном случае лучше воспользоваться онлайн-калькуляторами.

Подбор корпуса

Если смотреть на схему сварочного аппарата, то можно увидеть, что тут присутствует немалое количество различных частей. Естественно, что они должны быть правильно размещены в корпусе устройства. Требований к нему не очень много, ведь он никак не влияет на работоспособность нашего полуавтомата. Но правильный подбор корпуса может существенно повысить комфорт работы с устройством.

Лучше всего будет использовать в данном случае короб, выполненный из тонколистового металла. Все размеры тут следует продумать заранее. Чтобы получить действительно удобный и практичный корпус, стоит предварительно сделать чертеж, где нужно отметить места расположения всех частей агрегата.

Когда короб будет изготовлен, в него следует поставить трансформатор, регулятор подачи проволоки и другие элементы, согласно схеме. Важным моментом, которым не следует пренебрегать, является механизм охлаждения. Он нужен, чтобы трёхфазный инвертор работал стабильно, ведь именно этот элемент нагревается больше всего. За охлаждение в данной конструкции будут отвечать вентиляторы, которые лучше всего будет расположить по бокам корпуса внутри.

Экономить на вентиляции нет нужды, и нагнетаемый воздух должен максимально быстро выводиться наружу.

Неплохим решением в этом вопросе будет корпус от компьютера. Его сильными сторонами будет наличие требуемых отверстий и места для вентиляторов.

Плата управления

Одним из важнейших элементов рассматриваемого устройства является блок управления. Он состоит из таких частей:

реле;
генератора задающего типа;
защиты от перегрузок температурного характера;
обратной связи.

Нелишним будет оборудовать наш полуавтомат регулятором тока, который вполне можно сделать самому. После окончания всех работ управляющую плату следует присоединить к силовому блоку устройства перед подключением в электросеть. После этого остаётся проверить работоспособность блока при помощи осциллографа через его присоединение к выходам.

Катушки

Как уже говорилось, в корпус полуавтомата из аккумулятора или любого другого приспособления, сделанного собственноручно, монтируются трансформаторы. После этого их следует совместить. Точнее, совместить первичные катушки со вторичными. Сделать это можно так: первичные намотки соединяем параллельно, а вот вторичные будут соединяться последовательно.

Благодаря этому появится возможность получить на выходе большую силу тока, которой будет вполне достаточно для бесперебойной работы устройства. То есть получится полуавтомат с вольтодобавкой.

Система охлаждения

Как уже стало ясно, во время постоянной работы трансформаторный импульсный инвертор может сильно перегреваться. Поэтому тут требуется хорошая система охлаждения.

Простейшим методом, который позволит осуществлять охлаждение элементов полуавтомата, будет монтаж вентиляторов, которые можно установить по бокам корпуса.

Их следует установить так, чтобы они могли работать исключительно на выдув. Кулеры можно вытащить из отработанного блока питания от компьютера. Кстати, не забудьте проделать отверстия для вывода воздушных масс в корпусе механизма. Их размер должен быть не меньше 5 миллиметров.

Использование самодельного аппарата

Чтобы нормально использовать самодельный сварочный полуавтомат, требуется чётко понимать, что его долговечность и надёжность зависят от того, насколько будет соблюдаться температурный режим. Нормальными будут считаться значения на радиаторах около 75 градусов по Цельсию.

При перегреве, поломке либо замыкании пользователь будет оповещён сигналом звукового характера. Кроме того, электронный блок управления автоматически снизит ток для работы до 20 ампер, а звуковое оповещение будет сохраняться до нормализации ситуации.

Необходимо точно знать, что именно вы делаете и для чего. Кроме того, следует использовать самодельный прибор исключительно по его прямому назначению и не пытаться применять его для чего-то ещё. Следует помнить и о том, что перед началом эксплуатации не будет лишним проверить его работоспособность.

О том, как сделать сварочный полуавтомат своими руками, смотрите далее.

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.

Устройство сварочного полуавтомата

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.

Схема сварочного полуавтомата

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.

Изготовление сварочного полуавтомата

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.

Схема регулятора подачи проволоки для сварочного полуавтомата

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.

Агрегат, предназначенный для сваривания изделий, принято считать сварочным полуавтоматом. Такие устройства могут быть различных видов и форм. Но самым важным является механизм инвертора. Необходимо, чтобы он был качественным, многофункциональным и безопасным для потребителя. Большинство профессиональных сварщиков не доверяют китайской продукции, изготавливая устройства самостоятельно. Схема изготовления самодельных инверторов достаточно проста. Важно учитывать для каких целей будет изготовлен аппарат.

Существуют инверторы для:

Сваривания при помощи порошковой проволоки;
Сваривания на различных газах;
Сваривания под толстым слоем флюса;

Иногда для качественного результата и получения ровного сварного шва необходимо взаимодействие двух устройств.

Также инверторные устройства делятся на:

Однокорпусные;
Двухкорпусные;
Толкающие;
Тянущие;
Стационарные;
Передвижные, в комплекте которых есть тележка;
Переносные;
Предназначенные для начинающих сварщиков;
Предназначенные для полупрофессиональных сварщиков;
Предназначенные для профессиональных мастеров;

Что потребуется?

Самодельный аппарат, схема которого очень проста, включается в себя несколько главных элементов:

Механизм с главной функцией, отвечающий за управление сварочным током;
Источник сетевого питания;
Специальные горелки;
Удобные зажимы;
Рукава;
Тележка;

Схема сварки при помощи полуавтомата в среде защитного газа:

Также мастеру понадобятся:

Механизм, который обеспечивает подачу проволоки;
Гибкий шланг, при помощи которого проволока или порошок будет поступать к сварному шву под давлением;
Бобина с проволокой;
Специальное устройство управления;

Принцип работы

Принцип работы инвертора включает в себя:

Регулировку и перемещение горелки;
Контроль и наблюдение за сварочным процессом;

При подключении агрегата к электрической сети наблюдается преобразование переменного тока в постоянный. Для данной процедуры понадобится электронный модуль, специальные выпрямители и трансформатор с высокой частотой. Для качественного сваривания нужно, чтобы у будущего агрегата такие параметры, как скорость подачи специальной проволоки, сила тока и напряжение были в идентичном равновесии. Для данных характеристик понадобятся источник питания дуги, который имеет вольтамперные показания. Длину дуги должно определить заданным напряжением. Скорость подачи проволоки напрямую зависит от сварочного тока.

Схема самодельного устройства:

Электрическая схема устройства предусматривает факт, что тип сваривания сильно влияет на прогрессивную работоспособность аппаратов в целом.

Электрическая схема самодельного устройства:

Полуавтомат своими руками — подробное видео

Созданный план

Любая схема самодельного устройства предусматривает отдельную последовательность работы:

На начальном уровне необходимо обеспечить подготовительную продувку системы. Она будет воспринимать последующую подачу газа;
Затем необходимо запустить источник питания дуги;
Подать проволоку;
Только после выполнения всех действий начнется движение инвертора с заданной скоростью.
На окончательном этапе следует обеспечить защиту шва и заварку кратера;

Пример реализации самодельного устройства:

Самодельный аппарат должен работать по принципу преобразования токов высокой частоты. В таком случае преобразование ЭДС исключается. Благодаря этому Устройство можно значительно уменьшить в габаритах и в весе. Но чтобы провести качественный ремонт устройства, необходимо разбираться в электротехнике.

Рассказ про самодельный полуавтомат

Подготовка трансформатора

Свое внимание необходимо уделить подающему механизму. При помощи данного устройства должна происходить подача электродной проволоки. Из-за того, что данный механизм ломается чаще всего, следует сделать качественные расчеты. Важно учесть, что увеличение силы тока в большинстве случаев приводит к возгоранию электрода. При этом происходит сильное повреждение изделия. Но если ток очень слабый, то сделать полноценный агрегат не получится. Полученный сварной шов будет ненадежен. Поэтому на данном этапе подготовки необходимо правильно выполнить все расчеты.

Источник питания

Ремонт или изготовление конструкции включает в себя источник питания. Таким устройством может служить выпрямитель, инвертор или трансформатор. Именно данная деталь влияет на объем и стоимость сварочника. Наиболее профессиональными и качественными устройствами принято считать инверторные источники питания.

Схема блока питания:

Плата управления

Для создания инвертора необходима специальная плата управления. На данном устройстве должны быть вмонтированы узлы аппарата:

Печатная плата блока управления:

Выбор корпуса

Перед сборкой агрегата нужно подобрать корпус. Можно выбрать короб или ящик с подходящими габаритами. Рекомендовано выбирать пластик или тонкий листовой материал. В корпус всонтируются трансформаторы, которые соединяются с вторичными и первичными бобинами.

Совмещение катушек

Первичные обмотки выполняются по параллельной схеме. Вторичные бобины подключаются по последовательной. По подобной схеме устройство способно принимать ток величиной до 60 А. При этом выходное напряжение будет равно 40 В. Данные характеристики отлично подойдут для сваривания небольших конструкций в домашних условиях.

Система охлаждения

Во время непрерывной работы самодельный инвертор может сильно перегреваться. Поэтому такому устройству необходима специальная система охлаждения. Самым простым методом создания охлаждения является установка вентиляторов. Данные устройства необходимо прикрепить по бокам корпуса. Вентиляторы должны быть установлены напротив трансформаторного устройства. Прикрепляются механизмы таким образом, чтобы они могли работать на вытяжку.

Охлаждение, которое будет использоваться в самодельном устройстве, можно вынуть из устаревшей компьютерной техники. Для того, чтобы сделать не только удаление теплого воздуха, но и подачу свежего кислорода – в корпусе механизма высверливают 20-50 отверстий. Диаметр таких отверстий должен соответствовать диаметру сверла и быть не менее 5 мм.

Ремонт/доработка устройства скорости подачи электродной проволоки

Инверторы считаются надежными устройствами. Но при небрежном уходе устройства могут выйти из строя. Аппаратам может потребоваться ремонт. В большинстве случаев главной причиной является поломка регулятора. При возникновении первых проблем, поломка сказывается на дальнейшей работе устройства. Поэтому чтобы избежать будущий ремонт, следует как можно больше уделить времени на качественную сборку устройства.

Схема агрегата включает в себя прижимной ролик. Он оснащен специальным регулятором уровня прижима проволоки. Также в агрегате присутствует ролик подачи проволоки, в котором есть два небольших углубления. Из них должна выходить сварочная проволока. Разрешено использование проволоки диаметром до 1 мм. Сразу после регулятора находится соленоид, который контролирует подачу газа.

Регулятор считается крупным элементом. Он фиксируется при помощи небольших болтов. Поэтому крепление является крайне ненадежным. Агрегат может перекашиваться, что может привести к сбою в работе. Именно из-за этой причины устройство часто ломается и требует дополнительный ремонт.

Дроссель своими руками

Для того, чтобы сделать дроссель, понадобится трансформатор, эмальпровод с диаметром более 1,5 мм. Между слоями наматывается изоляция. При помощи алюминиевой шины с габаритами не менее 2,5х4,5 мм, наматываются 24 витка. Оставшиеся концы шины остаются по 30 см. Сердечник прокладывается при помощи кусочков текстолита с зазором минимум 1 мм. Также разрешено наматывать дроссель на железе от старого лампового цветного телевизора. Но на такое устройство можно поставить только одну катушку. Такое устройство может стабилизировать сварочный ток. Готовое изделие должно выдавать минимум 24 В при токе 6 А.

Сварочная горелка

Данное устройство предназначено для подачи электродной проволоки, углекислого газа и дугового напряжения к необходимому участку сварки. Назначением устройства является замыкание цепи, которое обеспечивает подачу сварочной проволоки к защитному газу.

Для наибольшего качественного эффекта рекомендуется приобретать готовый пистолет. В комплекте вместе с устройством должны быть рукава для подачи сварочной проволоки и защитного газа.

Баллон

Баллон рекомендовано покупать стандартного типа. Если применять углекислоту, то разрешено использование баллона огнетушителя. Предварительно с устройства снимают рупор. Для установки редуктора необходим специальный переходник, так как резьба баллона не соответствует горловине огнетушителя. Для перемещения баллонов понадобится тележка.

Тележка

Тележка может быть выполнена самостоятельно. Также разрешено использование готовых конструкций. Можно изготовить одноуровневые, двухуровневые и трехуровневые изделия. Для удобства на верхнем уровне хранят инструменты и материалы, которые будут нужны для работы. Для удобного перемещения тележка включается в себя колесики диаметром не менее 5 см.

Самодельная тележка с нескольких вариациях:

Режимы сваривания в углекислом газе:

От обычного устройства полуавтомат отличается механизмом подачи проволоки. Поэтому такой агрегат считается наиболее сложным устройством. Ремонт будет необходим в случае поломки подающего механизма.

Еще один полезный вариант изготовления

Переделка сварочного инвертора в полуавтомат

Вторичная обмотка должна состоять из стрех слоев жести. Каждый слой следует тщательно изолировать. Для этого используют фторопластовую ленту. Концы обмотки необходимо сделать спаянными между собой. Такая процедура позволяет повысить проводимость токов.

Осциллограмма сварочного напряжения и тока на обратной и прямой полярности:

Любой самодельный аппарат плохо воспринимает наличие грязи и пыли. Поэтому такие устройства следует чистить минимум раз в 4-6 месяцев. Интенсивность чистки должна зависеть от количества применений. В ином случае ежегодно придется проводить ремонт устройства.

Ориентировочные режимы сварки стыковых швов при помощи полуавтомата:

Главным преимущество таких аппаратов считается маленький вес. Также есть возможность использования как переменного, так и постоянного тока. Агрегаты могут сваривать цветные металлы, а также чугун. В недостаткам относится низкий температурный интервал. Сварочный полуавтомат своими руками нельзя использовать при температуре ниже 15°С. Поэтому для холодных регионов и для зимнего периода времени такие устройства не подойдут. В основном такие инверторы используют на улице в летний период или в помещениях. Самодельные конструкции отлично подойдут для сваривания небольших конструкций в домашних условиях. Для профессионального сваривания и для широкого производства рекомендовано покупать готовые инверторы.

Назначение и описание устройства

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.

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

Схема устройства

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.

Принцип работы

Чтобы понять принцип работы стандартного полуавтомата не нужно обладать глубокими знаниями в области физики и химии. Ведь принцип довольно прост и понятен даже для новичка.

Сварщик, начиная сварку, направляет горелку в сварочную зону. Одновременно с этим в полуавтоматическом режиме подается сварочная проволока (проволока заправляется в горелку, поэтому в процессе у вас будет занята всего одна рука, что очень удобно). Вместе с проволокой подается струя защитного газа. Между проволокой и заготовкой в смеси газов образовывается разряд, из-за чего металл плавится. Затем он смешивается с расплавленной проволокой, и сварщик может начать формировать шов. Технология проста и понятна, а для ее выполнения нужен лишь баллон с газом и проволока. Газ защищает сварочную зону от окисления, а проволока помогает формировать качественный шов.

Особенности подготовки трансформатора

Чтобы понять принцип подготовки трансформатора для самодельного сварочного полуавтомата, стоит принять во внимание, что это такое же устройство, которое эксплуатируется в микроволновой печке.

Изделие представляет собой две бобины с изолированным медным проводом. Одна обмотка – первичная, другая – вторичная. Именно оно будет служить основой самодельного инвертора.

За счет разного числа витков проволоки, вначале подача тока идет на первичную бобину, после чего посредством индукции во вторичной бобине напряжение снижается, и увеличивается сила тока.

Но если используется для изготовления инверторного сварочного полуавтомата трансформатор, изъятый из микроволновой печи, его нужно переделать.

Дело в том, что устройство способно производить напряжение большее, чем будет необходимо для работы сварочного аппарата.

Поэтому нужно сделать так, чтобы сила тока стала больше, а показатель напряжения снизился.

Здесь стоит учесть: при высокой силе тока не исключается возгорание электрода и порча металлического материала, слабый ток станет причиной ухудшенного качества сварки.

Чтобы сразу же после изготовления не пришлось делать ремонт сварочного полуавтомата, нужно сделать грамотные расчеты.

Переделывать своими руками нужно вторичную обмотку – вначале снимается старая обмотка, затем аккуратно наматывается новая, для которой нужно брать провод, покрытый слоем эмали.

Каждый виток должен укладываться один к другому, при этом нужно ремонт выполнять бережно, чтобы не нанести вред первичной обмотке.

Рассматривать толщину используемого провода и число витков здесь не будем, так как данные параметры будут зависеть от типа переделываемого трансформатора.

Но чтобы вычислить нужные параметры, можно воспользоваться онлайн-калькуляторами. Как только будет проделано нужное число витков, обмотку нужно покрыть токоизолирующим веществом.

Полуавтомат Саныча

Народный умелец Саныч предлагает схему сварочного полуавтомата, простую и доступную даже для новичков.

Предложенная конструкция отличается мягким шипением дуги, тогда как в магазинных устройствах наблюдаются треск и щелчки. Жесткий режим там получается из-за выходных характеристик трансформатора 18–25 В.

Трансформатор состоит из четырех соединенных вместе сердечников от ТС-270. В итоге получается почти 2 тыс. Вт. Этой мощности хватает с запасом. Первичная обмотка (180+25+25+25+25) выполнена проводом сечением 1,2 мм. Для вторичной (35+35 витков) используется шина 8 мм². Количество витков вторичной обмотки выясняется в последнюю очередь, поэтому лучше сделать с запасом по паре витков в каждом плече. Лишнее можно будет отмотать.

Схема сварочного устройства:

Рисунок 13 — Схема сварочного устройства

Схема выпрямителя двухполупериодная. Для переключения тока стоит спаренный галетник. Два диода в маленьком радиаторе. Конденсаторы рекомендуется брать не меньше чем на 30 тыс. мкФ.

Силовая часть включается любым из мощных контакторов, например модели КМ-50Д-В или КП-50Д-В. При паспортных данных 27 В и при 15 В стабильно срабатывают. Контактор позволяет получить большую коммутируемую мощность при наименьшем токе 300–400 мА.

Питающий трансформатор ТС-40 перемотан, чтобы давал напряжение на выходе 15 В.

Для протяжного механизма используется ролик диаметром 25–28 мм. На направляющей нужно сделать канавку шириной 0,5 мм на глубину 1 мм. На вал двигателя он крепится гайкой. На выходе регулятора получается 6 В, и этого достаточно для оптимальной подачи. При превышении нижней границы подбирается стабилизатор с меньшим рабочим напряжением.

Ручка-держатель вытачивается из текстолитовых листов толщиной по 10 мм. Посадочные места сделаны дрелью с применением сверл и торцевой фрезы.

Защитный шланг с обеих сторон удерживается распорными втулками. Для надежности на ответных частях есть проточки.

Рисунок 14 — Подающий механизм для проволоки

Для корпуса потребуется лист железа толщиной 1 м с двойным буртиком по краю. Вентилятор для охлаждения устанавливается на задней стенке, как раз напротив силового трансформатора. Перемещается сварочный полуавтомат на колесиках.

Рисунок 15 — Чертеж с размерами корпуса

Собранный полуавтомат включается в сеть для тестирования. Он должен не перегреваться и четко реагировать на регулировку тока. Также проверяется изоляция трансформатора. В случае неполадок наносится дополнительная. Проконтролировать нужно и подающий механизм: насколько равномерно и быстро он подает проволоку. Устройство отработало верой и правдой уже более 10 лет.

Качественно сделанный своими руками полуавтомат будет долго и надежно служить своему хозяину, а если у вас есть опыт изготовления сварочного полуавтомата своими руками — обязательно делитесь им в комментариях к данной статье.

Подбор расходных материалов

Поговорим немного о расходниках, которые мы упомянули выше. Подбирая проволоку необходимо обратить внимание на две характеристики: диаметр и состав. Диаметр проволоки должен быть равен толщине металла, который вы будете варить. А состав должен совпадать с составом того же металла.

Теперь о газе. Для сварки можно использовать различные газы, но наш самодельный аппарат будет рассчитан на сварку углекислотой. У вас будет возможность варить без газа, если вы замените обычную проволоку на порошковую. Порошковая проволока не полностью металлическая, ее сердцевина состоит из флюса. Флюс при плавлении проволоки высвобождается и образует пары, которые играют роль защиты от окисления. Но мы не рекомендуем использовать порошковую проволоку постоянно, поскольку она не обеспечивает качественное формирование швов. Эта технология скорее подходит для труднодоступной сварки, чем для повседневной работы.

Мы считаем, что оптимальный набор расходников при домашней сварке — это газовый баллон с углекислотой и обычная металлическая проволока, подобранная в соответствии с параметрами детали. Кстати, вам необязательно покупать огромные баллоны по 40 литров. В продаже есть баллоны по 10 литров и даже по 5 литров. Их можно положить в багажник машины и самому отвезти на дачный участок, не мучаясь с транспортировкой не заказывая баллон у сторонних компаний.

Далее мы расскажем, как собрать полуавтомат сварочный своими руками в домашних условиях и стоит ли вообще заниматься этим, или целесообразнее купить аппарат в магазине. Обо всем по порядку.

Полуавтомат своими руками

Ниже есть видео о том, как сделать сварочный полуавтомат своими руками. Автор приводит довольно подробное описание своего самодельного полуавтомата на базе инвертора для ММА-сварки.

Основа такого самодельного полуавтомата — это сварочный инвертор для ручной дуговой сварки. Подающий механизм автор собрал буквально из подручным материалов. При этом многие компоненты можно купить недорого в интернете и не заморачиваться с самостоятельным изготовлением. Тот же сварочный рукав для полуавтомата своими руками делать нецелесообразно, гораздо проще заказать его по невысокой цене.

Ниже схема полуавтоматической сварки и схема управления сварочным полуавтоматом.

Ремонт или доработка устройства скорости подачи электродной проволоки

По этой причине конструкцию полуавтомата может перекосить, в результате чего потребуется ее ремонт.

Избавиться от этого недостатка можно, если провести ремонт полуавтомата, и под регулятор сделать устойчивую подставку.

Вместо заключения

Самодельный сварочный полуавтомат — это хорошая замена заводскому аппарату в условиях домашней сварки. Он неприхотлив к хранению и эксплуатации, а его сборка стоит в разы дешевле. Собирая полуавтомат своими руками, вы точно знаете расположение всех компонентов и их наименования. Поскольку на руках у вас есть схема самодельного сварочного полуавтомата. Так что в случае необходимости можно довольно быстро, просто и недорого починить такой агрегат.

Конечно, не всегда сборка самодельного полуавтомата бывает целесообразной. Если вы планируете выполнять постоянные ремонтные работы, то логичнее купить заводской аппарат с гарантийным обслуживанием и полным функционалом. Ну а если вам просто нужно время от времени выполнять сварку, и при этом вы неплохо разбираетесь в электротехнике, то сборка самодельного полуавтомата может быть очень увлекательным и полезным занятием.

А вы когда-нибудь собирали полуавтомат в домашних условиях? Какие компоненты вы использовали? Согласны ли вы с автором видеоролика, рассказывающим о своем самодельном полуавтомате? Поделитесь опытом в комментариях ниже. Возможно, вы поможете начинающих умельцам в сборке недорого, но функционального полуавтомата. Желаем удачи в работе!

Кол-во блоков: 12 | Общее кол-во символов: 17877
Количество использованных доноров: 4
Информация по каждому донору:

Читайте также: