Сварочный пост для полуавтоматической сварки своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 04.10.2024

В состав поста (места производственной площади, специально оборудованного для сварочных работ) входят не только источник питания или установки для механизированной сварки, но и сварочный стол, регуляторы тока (балластные реостаты), пусковая и защитная аппаратура, сварочные кабели, электрододержатель и горелка.

Инструментами сварщика являются стальная щетка для зачистки кромок изделия перед сваркой и сварного шва от брызг и шлака после сварки, молоток-кирка для удаления шлаковой корки, брызг и для проковки шва, личное клеймо, стальная линейка, весок, угольник, шлифовальная машинка КПМ-37 с набором абразивных кругов и металлических щеток.

Для сушки электродов служат специальные пеналы, подключаемые к источнику питания. Необходимая температура в пенале достигается касанием на 10…60 с электрододержателем выводной клеммы пенала (спирали подогрева внутри него). Ее значение 100…110 о С сохраняется в течение 1…1,5 ч. В случае централизованного питания от многопостовых источников в кабины из машинного зала проводят медные шины вдоль колонн. По конструктивному исполнению электрододержатели делятся на пассатижные, рычажные, зажимные, винтовые (табл. 19).

Горелки (табл. 20) являются частью специальных установок или постов для сварки вольфрамовыми электродами в среде инертных газов.

Сварочный ток регулируется на рабочем месте сварщиком специальными регуляторами и балластными реостатами типа РБ (табл. 21), включаемыми последовательно с дугой. При питании поста постоянным током от многопостового источника (при сварке на обратной полярности) используют устройства регулирования УР-301У3 с перечисленными ниже параметрами:

Таблица 19. Технические характеристики электрододержателей различных типов

номинальный сварочный ток, А (при ПН = 60%) — 315

пределы регулирования сварочного тока, А 50 — 315

напряжение холостого хода, В 54 — 75

вторичное напряжение, В 33

мощность, кВ·А — 10,4

габариты, мм — 545x520x665

При выполнении сварочных работ сварщиком в неудобных позах, внутри металлических изделий или в других чреватых опасностями условиях, если источник питания имеет напряжение холостого хода 70 В, он должен быть снабжен специальным блоком снижения этого напряжения до 12 В во время обрыва дуги (табл. 22).

Таблица 20. Технические характеристики горелок для ручной сварки вольфрамовым электродом

* Фирма Fronius, Австрия. Диаметр присадочной проволоки 0,8…1,2 мм. Горелка Robacta предназначена для роботизованной сварки.

Таблица 21. Технические характеристики балластных реостатов

Таблица 22. Технические характеристики блоков снижения холостого хода сварочных трансформаторов

Для подвода сварочного тока к электрододержателю и изделию от источника питания применяют гибкие кабели марок РГД, РГДО, РГДВ. Длина гибкого кабеля, к которому присоединяется электрододержатель, составляет 2…3 м; при необходимости его удлинения можно использовать кабели марок КРПГН, КРПТН, КРПСН (табл. 23).

Таблица 23. Технические характеристики кабелей для сварочных работ

В условиях строительных и монтажных площадок длина сварочного кабеля может достигать 40…50 м. Кабель, соединяющий изделие с источником питания, может быть более дешевым, например, типа ПРН при условии, что его сечение должно быть не меньше, чем сечение основного кабеля.

Для соединения участков кабеля следует использовать различные муфты МС-2, МСБ-2, М-315, М-500. Запрещается соединять кабели на скрутках. Неразъемные соединения осуществляют с помощью муфт типа ССП-2.

К источнику питания сварочный кабель подключается через соединяющую муфту МС-3, одна из полумуфт которой аналогична полумуфте МС-2 или МСБ-2, а другая вместо конца с проводом имеет выходную деталь с отверстием, одеваемым на контактный болт источника питания. Обратный кабель к изделию, который заземляется, присоединяется клещами заземления КЗ-2 и КЗП-12.

При сварке вольфрамовым электродом в инертных газах зажигание дуги осуществляется бесконтактным способом, для чего применяют осцилляторы или возбудители дуги (табл. 24), которые могут быть включены параллельно и последовательно.

Защитные газы поставляются централизованно по трубопроводам в случае большого объема использования от одного или нескольких баллонов на каждое рабочее место. Характеристики газовых баллонов приведены в табл. 25.

Таблица 24. Технические характеристики возбудителей дуги

Таблица 25. Технические характеристики баллонов для транспортировки и хранения газов

Примечание. Углекислый газ находится в баллоне в сжиженном состоянии, остальные — в сжатом состоянии.

Снижение давления сжатого газа до требуемого рабочего и поддержание его на постоянном уровне независимо от давления в баллоне или сети осуществляется с помощью редукторов (табл. 26). Редукторы-расходомеры серий АР, А, Г, В служат для фиксации давления в баллоне, давления после первой ступени и рабочего давления по манометру — расходомеру, который измеряет расход газа в литрах в минуту (табл. 26, 27).

Для подготовки и применения защитных газов и их смесей на рабочем месте сварщика расположена полуавтоматическая специальная аппаратура: подогреватели и осушители газов, расходомеры-ротаметры, электрогазовые клапаны. Осушитель газа заполняется адсорбентом — обезвоженным медным купоросом или силикагелем марки ШСМ, которые прокаливаются в течение 2 ч при температуре 200 о С. Адсорбент рассчитан на осушение 30…35 м 3 углекислого газа за одну зарядку.

Для приготовления газовых смесей непосредственно на рабочем месте используют специальные смесители, а для более точного контроля расхода газов применяют ротаметры различных типов (табл. 28).

Газоэлектрические клапаны служат для экономного расхода газа и обеспечивают его предварительную подачу или с некоторым запаздыванием, по сравнению со сварочной проволокой и током с помощью соответствующих реле.

Таблица 26. Технические характеристики газовых редукторов

Таблица 27. Зависимость расхода газа от показаний шкалы манометра низкого давления редуктора ДКП-1-65

Таблица 28. Характеристика ротаметров поплавкового типа серии РС (ГОСТ 13045-81)

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.

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:

Сварочный полуавтомат – это функциональное устройство, которое можно приобрести готовым или сделать из инвертора своими руками. Следует отметить, что изготовление полуавтоматического аппарата из инверторного устройства – задача не из простых, но при желании ее можно решить. Тем, кто поставит перед собой такую цель, следует хорошо изучить принцип работы полуавтомата, посмотреть тематические фото и видео, подготовить все необходимое оборудование и комплектующие.

Схема полуавтоматической сварки в среде защитного газа

Что потребуется для переделки инвертора в полуавтомат

Чтобы переделать инвертор, изготовив из него функциональный сварочный полуавтомат, вы должны найти следующее оборудование и дополнительные комплектующие:

инверторный аппарат, способный формировать сварочный ток силой 150 А;
механизм, который будет отвечать за подачу сварочной проволоки;
основной рабочий элемент – горелку;
шланг, через который будет подаваться сварочная проволока;
шланг для подачи защитного газа в зону выполнения сварки;
катушку со сварочной проволокой (такую катушку необходимо будет подвергнуть некоторым переделкам);
электронный блок, управляющий работой вашего самодельного полуавтомата.

Электрическая схема самодельного полуавтомата

Отдельное внимание надо посвятить переделке подающего устройства, за счет которого в зону сварки подается сварочная проволока, передвигающаяся по гибкому шлангу. Чтобы сварной шов получался качественным, надежным и аккуратным, скорость подачи проволоки по гибкому шлангу должна соответствовать скорости ее расплавления.

Поскольку при сварке с использованием полуавтомата может применяться проволока из разных материалов и различного диаметра, скорость ее подачи должна регулироваться. Именно такую функцию – регулирование скорости подачи сварочной проволоки – как раз и должен выполнять подающий механизм полуавтомата.

Внешний вид самодельного полуавтоматического сварочника

Внутренняя компоновка Катушка для проволоки Механизм подачи проволоки (вид 1)
Механизм подачи проволоки (вид 2) Крепление сварочного рукава к механизму подачи Конструкция самодельной горелки

Самыми распространенными диаметрами проволоки, применяемой при сварке полуавтоматом, являются 0,8; 1; 1,2 и 1,6 мм. Проволоку перед выполнением сварки наматывают на специальные катушки, которые являются приставками полуавтоматических аппаратов, закрепляемыми на них при помощи несложных конструктивных элементов. В процессе выполнения сварки проволока подается автоматически, что значительно сокращает время, затрачиваемое на такую технологическую операцию, упрощает ее и делает более эффективной.

Основным элементом электронной схемы блока управления полуавтомата является микроконтроллер, который отвечает за регулирование и стабилизацию сварочного тока. Именно от данного элемента электронной схемы сварочного полуавтомата зависят параметры рабочего тока и возможность их регулирования.

Как переделать инверторный трансформатор

Для того чтобы инвертор можно было использовать для самодельного полуавтомата, его трансформатор необходимо подвергнуть некоторым переделкам. Выполнить такую переделку своими руками несложно, надо только придерживаться определенных правил.

Чтобы привести характеристики инверторного трансформатора в соответствие с теми, которые необходимы для полуавтомата, следует обмотать его медной полосой, на которую нанесена обмотка из термобумаги. Нужно иметь в виду, что для этих целей нельзя использовать обычный толстый провод, который будет сильно нагреваться.

Переделанный трансформатор инвертора

Вторичную обмотку инверторного трансформатора также необходимо переделать. Для этого надо сделать следующее: намотать обмотку, состоящую из трех слоев жести, каждый из которых необходимо изолировать при помощи фторопластовой ленты; концы уже имеющейся обмотки и сделанной своими руками спаять между собой, что позволит повысить проводимость токов.

Конструктивная схема инвертора, используемого для его включения в сварочный полуавтомат, должна обязательно предусматривать наличие вентилятора, который необходим для эффективного охлаждения устройства.

Настройка инвертора, используемого для полуавтоматической сварки

Если вы решили сделать своими руками сварочный полуавтомат, используя для этого инвертор, необходимо предварительно обесточить данное оборудование. Чтобы такое устройство не перегревалось, следует разместить его выпрямители (входной и выходной) и силовые ключи на радиаторах.

Силовые диоды на дополнительных радиаторах

Кроме того, в той части корпуса инвертора, где располагается радиатор, нагревающийся сильнее, лучше всего смонтировать термодатчик, который будет отвечать за отключение аппарата в том случае, если он перегреется.

После того как все вышеперечисленные процедуры выполнены, можно соединить силовую часть устройства с его блоком управления и подключить его к электрической сети. Когда индикатор подключения к сети загорится, к выходам инвертора следует подключить осциллограф. С помощью этого прибора надо найти электрические импульсы частотой 40–50 кГц. Время между формированием таких импульсов должно составлять 1,5 мкс, что регулируется изменением величины напряжения, поступающего на вход устройства.

Осциллограмма сварочного напряжения и тока: слева на обратной полярности, справа – на прямой

Необходимо также проверить, чтобы импульсы, отражающиеся на экране осциллографа, имели прямоугольную форму, а их фронт составлял не более 500 нс. Если все проверяемые параметры соответствуют требуемым значениям, то можно подключать инвертор к электрической сети. Ток, поступающий от выхода полуавтомата, должен иметь силу не менее 120 А. Если величина силы тока меньше, это может означать то, что в провода оборудования подается напряжение, величина которого не превышает 100 В. При возникновении такой ситуации необходимо сделать следующее: протестировать оборудование путем изменения силы тока (при этом надо постоянно контролировать напряжение на конденсаторе). Кроме того, следует постоянно контролировать температуру внутри устройства.

После того как полуавтомат протестирован, необходимо проверить его под нагрузкой. Чтобы сделать такую проверку, к сварочным проводам подключают реостат, сопротивление которого составляет не меньше 0,5 Ом. Такой реостат должен выдерживать ток силой 60 А. Сила тока, который в такой ситуации поступает на сварочную горелку, контролируется при помощи амперметра. Если сила тока при использовании нагрузочного реостата не соответствует требуемым параметрам, то величину сопротивления данного устройства подбирают эмпирическим путем.

Как использовать сварочный инвертор

После запуска полуавтомата, который вы собрали своими руками, на индикаторе инвертора должно высветиться значение силы тока, равное 120 А. Если все сделать правильно, то так оно и произойдет. Однако на индикаторе инвертора могут высветиться восьмерки. Причиной этого чаще всего является недостаточное напряжение в сварочных проводах. Лучше сразу найти причину такой неисправности и оперативно устранить ее.

Если же все сделано правильно, то индикатор корректно покажет силу сварочного тока, регулируемого при помощи специальных кнопок. Интервал регулировки рабочего тока, который обеспечивают сварочные инверторы, находится в пределах 20–160 А.

Ориентировочные режимы полуавтоматической сварки стыковых швов

Как контролировать правильность работы оборудования

Чтобы сварочный полуавтомат, который вы собрали своими руками, служил вам длительное время, лучше постоянно контролировать температурный режим работы инвертора. Для осуществления такого контроля необходимо нажать одновременно две кнопки, после чего температура самого горячего радиатора инвертора будет выводиться на индикатор. Нормальной рабочей температурой считается та, значение которой не превышает 75 градусов Цельсия.

Если данное значение будет превышено, то, кроме информации, выводимой на индикатор, инвертор начнет издавать прерывистый звуковой сигнал, на что следует сразу же обратить внимание. В этом случае (а также при поломке или замыкании термодатчика) электронная схема устройства автоматически снизит рабочий ток до значения 20А, а звуковой сигнал будет издаваться до тех пор, пока оборудование не придет в норму. Кроме того, о неисправности оборудования, сделанного своими руками, может свидетельствовать код ошибки (Err), высвечиваемый на индикаторе инвертора.

В каких случаях используется сварочный полуавтомат

Практика показывает, что полуавтомат лучше использовать в тех случаях, когда требуется получить точные и аккуратные соединения деталей, изготовленных из сталей. При помощи такого оборудования, которое при желании можно изготовить своими руками, выполняют сварные соединения тонкого металла, что очень актуально при ремонте кузова автотранспортного средства.

Научиться работать на таком аппарате тоже несложно: в этом помогут уроки, взятые у квалифицированных специалистов, или обучающее видео.

У хорошего хозяина в обязательном порядке должен быть сварочный полуавтомат, особенно у владельцев машин и частной собственности. С ним всегда можно мелкие работы сделать самому. Если необходимо подварить деталь машины, изготовить теплицу или создать какую-то металлическую конструкцию, то такое устройство станет незаменимым помощником в личном хозяйстве. Тут возникает дилемма: купить или изготовить самому. Если в наличии есть инвертор, то проще сделать самому. Обойдется это намного дешевле, чем покупка в торговой сети. Правда, понадобятся хотя бы базовые знания по основам электроники, наличие необходимого инструмента и желание.

Создание полуавтомата из инвертора своими руками

Строение

Инвертор переделать в сварочный полуавтомат для сварки тонкой стали (низколегированной и коррозионностойкой) и алюминиевых сплавов своими руками не сложно. Необходимо только хорошо разобраться в тонкостях предстоящей работы и вникнуть в нюансы изготовления. Инвертор – это устройство, служащее для понижения электрического напряжения до необходимого уровня для питания сварочной дуги.

Суть процесса сваривания полуавтоматом в среде защитного газа заключается в следующем. Электродная проволока с постоянной скоростью подается в зону горения дуги. В эту же область подается защитный газ. Чаще всего – углекислый. Это гарантирует получение качественного шва, который по прочности не уступает соединяемому металлу, при этом в соединении отсутствуют шлаки, так как сварочная ванна защищена от негативного влияния компонентов воздуха (кислорода и азота) защитным газом.

В комплект такого полуавтомата должны входить следующие элементы:

источник тока;
блок управления процессом сварки;
механизм подачи проволоки;
рукав для подачи защитного газа;
баллон углекислотный;
пистолет-горелка:
катушка с проволокой.

Устройство сварочного поста

Принцип работы

При подключении устройства к эл. сети происходит преобразование переменного тока в постоянный. Для этого необходим специальный электронный модуль, высокочастотный трансформатор и выпрямители.

Для качественного проведения сварочных работ необходимо, чтобы у будущего устройства такие параметры, как напряжение, сила тока и скорость подачи сварочной проволоки находились в определенном равновесии. Этому способствует применение источника питания дуги, имеющего жесткую вольт-амперную характеристику. Длину дуги определяет жестко заданное напряжение. Скорость подачи проволоки регулирует сварочный ток. Это необходимо помнить, чтобы добиться от устройства лучших результатов сваривания.

Проще всего воспользоваться принципиальной схемой от Саныча, который давно изготовил такой полуавтомат из инвертора и успешно пользуется им. Ее можно найти на просторах интернета. Многие домашние умельцы не только изготовили сварочный полуавтомат своими руками по этой схеме, но и усовершенствовали ее. Вот первоначальный источник:

Схема сварочного полуавтомата от Саныча

Полуавтомат Саныча

Для изготовления трансформатора Саныч использовал 4 сердечника от ТС-720. Первичную обмотку намотал медным проводом Ø 1,2 мм (кол-во витков 180+25+25+25+25), для вторичной обмотки использовал шину 8 мм 2 (кол-во витков 35+35). Выпрямитель собрал по двухполупериодной схеме. Для переключателя выбрал галетник спаренный. Диоды установил на радиатор, чтобы в процессе работы они не перегревались. Конденсатор поместил в устройство емкостью 30000 мкф. Дроссель фильтра выполнил на сердечнике от ТС-180. Силовая часть включается в работу с помощью контактора ТКД511-ДОД. Трансформатор питания установлен ТС-40, перемотанный на напряжение 15В. Ролик протяжного механизма в этом полуавтомате имеет Ø 26 мм. В нем имеется направляющая канавка глубиной 1 мм и шириной 0,5 мм. Схема регулятора работает от напряжения 6В. Его достаточно, чтобы обеспечивалась оптимальная подача сварочной проволоки

Настройка инвертора

Для обеспечения качественной работы полуавтомата при небольших габаритах, лучше всего использовать трансформаторы тороидального типа. У них самый высокий коэффициент полезного действия.

Трансформатор для работы инвертора подготавливают следующим образом: его необходимо обмотать медной полосой (шириной 40 мм, толщиной 30 мм), защищенной термобумагой, необходимой длины. Вторичная обмотка выполняется из 3 слоев жести, изолированных друг от друга. Для этого можно воспользоваться фторопластовой лентой. Концы вторичной обмотки на выходе необходимо спаять. Чтобы такой трансформатор работал бесперебойно и при этом не перегревался, необходимо установить вентилятор.

Схема намотки трансформатора

Работы по настройке инвертора начинаются с обесточивания силовой части. Выпрямители (входной и выходной) и силовые ключи должны иметь радиаторы для охлаждения. Там, где расположен радиатор, который наиболее нагревается в процессе работы, необходимо предусмотреть термодатчик (его показания в процессе работы не должны превышать 75 0 С). После этих изменений силовую часть подключают к блоку управления. При включении в эл. сеть должен загореться индикатор. С помощью осциллографа необходимо проверить импульсы. Они должны быть прямоугольными.

Частота их следования должна быть в интервале 40 ÷ 50 кГц, и они должны иметь временный интервал 1,5 мкс (время корректируется путем изменения входного напряжения). Индикатор должен показывать не менее 120А. Не лишней будет поверка устройства под нагрузкой. Это выполняется путем включения нагрузочного реостата 0,5 Ом в сварочные провода. Он должен выдерживать ток в 60А. Проверяется это с помощью вольтметра.

Правильно собранный инвертор при выполнении сварочных работ дает возможность регулировать ток в широком диапазоне: от 20 до 160А, а выбор силы рабочего тока зависит от металла, который необходимо сварить.

Для изготовления инвертора собственными руками можно взять компьютерный блок, который должен быть в рабочем состоянии. Корпус необходимо усилить, добавив ребра жесткости. В нем монтируется электронная часть, выполненная по схеме Саныча.

Подача проволоки

Чаще всего в таких самодельных полуавтоматах предусматривают возможность подачи сварочной проволоки Ø 0,8; 1,0; 1,2 и 1,6 мм. Скорость подачи ее должна регулироваться. Подающий механизм вместе со сварочной горелкой можно купить в торговой сети. При желании и наличии необходимых деталей его вполне можно сделать своими руками. Смекалистые новаторы для этого используют электродвигатель от дворников автомобиля, 2 подшипника, 2 пластины и ролик Ø 25 мм. Ролик устанавливается на вал электродвигателя. На пластины закрепляются подшипники. Они прижимаются к ролику. Сжатие осуществляется с помощью пружины. Проволока, проходя по специальным направляющим между подшипниками и роликом, протягивается.

Протяжной механизм в сборе

Горелка

Самодельную горелку можно изготовить и собственными руками, воспользовавшись рисунком ниже, где ее составные части показаны наглядно в разобранном виде. Ее назначение – замыкать цепь, обеспечивать подачу защитного газа и сварочной проволоки.

Устройство самодельной горелки

Однако те, кто желает быстрее изготовить полуавтомат, могут купить готовый пистолет в торговой сети вместе с рукавами для подачи защитного газа и сварочной проволоки.

Баллон

Для подачи в зону горения сварочной дуги защитного газа лучше всего приобрести баллон стандартного типа. Если использовать в качестве защитного газа углекислоту, то можно воспользоваться баллоном огнетушителя, сняв с него рупор. Необходимо помнить, что он требует специального переходника, который нужен для установки редуктора, так как резьба на баллоне не соответствует резьбе на горловине огнетушителя.

Полуавтомат своими руками. Видео

Про компоновку, сборку, проверку самодельного полуавтомата можно узнать из этого видео.

Инверторный сварочный полуавтомат своими руками имеет несомненные преимущества:

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.

Читайте также: