Сварочный робот своими руками

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 18.09.2024

Задумайтесь, сколько раз вы планировали навести порядок на сварочном производстве?

Речь не идет об уборке помещений или закупке новых комплектов спецодежды, сейчас мы говорим об элементарной трудовой дисциплине и производственной эффективности в основе которых, находится квалификация людей и человеческий фактор.

Спросите у любого Главного Сварщика, есть ли у него желание принять на работу высококлассных рабочих-сварщиков, ответ будет однозначный - ДА, КОНЕЧНО! Но отвечая на этот вопрос, многие не знают, что им предстоит пережить свои желания.

А переживать они их будут по-разному.

Аксиома: Современная автоматизация, или, если хотите, модернизация сварочных процессов, не может происходить без внедрения сварочных роботов. В 21 веке, об этом знают многие. Знают, но не все до конца понимают возможности сварочных роботов.

Общее представление о том, что робот способен заменить труд сразу нескольких рабочих сварщиков, не характеризует истинные возможности сварочных роботов. Давайте более детально рассмотри причины, по которым роботы действительно способны успешно заменять людей.

В тот момент, он даже и представить не мог, что уже через полгода, универсальный робототехнический комплекс сварки будет ставить новые рекорды на их собственном производстве, а полюбоваться на чудо технику будут съезжаться с разных уголков региона.

Сегодня, на этом предприятии, сварочный робот, непрерывно трудится в две смены, а номенклатура свариваемых изделий впечатляет, поскольку специфика и направленность производства не серийная, и предприятие сталкивается с задачами по регулярному расширению ассортимента свариваемых на РТК изделий. Как следствие, библиотека рабочих программ сварочного комплекса уже перевалила за показатель 50 уникальных программ, и с каждым кварталом эта цифра растет. За год самостоятельно эксплуатации РТК дуговой сварки, предприятие так освоило роботизированную технологию, что теперь ввод в работу новых свариваемых изделий занимает всего несколько часов.

Так почему же, многие постигают силу современных технологий связанных с автоматизацией сварки, а другие так и не решаются на подобные действия? Основная проблема, как оказывается, кроется в банальной не компетенции и отсутствии базовых знаний о возможностях сварочных роботов.

В этой статье, мы хотим определить основные причины, по которым сварочные роботы помогают увольнять сварщиков. Мы не будет вдаваться в нюансы программирования роботов или особенности их обслуживания, так как в этих вопросах нет ничего сложного, и они удалены от основной тематики данной статьи.

Давайте поговорим об основных преимуществах сварочных роботов, которые важно знать, и понимать.

- Начнем с терминологии, так что же это такое СВАРОЧНЫЙ РОБОТ?

Говоря простым языком, сварочный робот, это универсальный промышленный робот, который является носителем сварочной горелки. Сварочный робот имеет дополнительный сварочный интерфейс и специально адаптированное под процесс сварки программное обеспечение.

- А что такое программное обеспечение, да еще адаптированное под процессы сварки? Как это понимать?

В ответе на этот вопрос, частично скрывается причина, по которой сварочные роботы помогают увольнять сварщиков. Дело в том, что сварочный робот наделен возможностями лучшего сварщика в мире, он способен удивительно точно и безошибочно создавать необходимые колебательные движения горелки, контролировать, и, если надо менять в процессе сварочные параметры, силу тока и многое другое, при этом все его действия идеально точны, и безошибочны.

- Почему движения сварочного робота точны и безошибочны?

Сварочные роботы, как и большинство промышленных универсальных роботов имеют повторяемость выхода в точку около 0,1мм. К концу рабочей смены, робот не начинает дрожать от усталости, и он по-прежнему способен идеально заварить шов практически любой длины без прерывания, при этом четко контролируя сварочные параметры.

- А как же быть с трудными местами доступа сварки, где и человек с трудом справляется?

Сварочный робот, имеет антропоморфную конструкцию с шестью осями подвижности. Он фактически повторяет строение человеческой руки, поэтому если человек способен сварить ту или иную область, значит, на это так же способен сварочный робот. Шесть осей робота, могут быть увеличены за счет использования дополнительного оборудования, расширяющего его рабочую зону досягаемости и помогающего правильно позиционировать свариваемые изделия в пространстве.

- Есть хоть что-нибудь, что сварочный робот не сможет осуществить?

Сварочный робот, никогда не допустит брак на производстве, сварочный робот не уйдет в запой и не попросит отпуск. Сварочный робот никогда не бастует. Сварочный робот никогда не просит заменить или уволить его. Сварочный робот исключает человеческий фактор, так как не имеет возможности для совершения ошибки.

Наша компания, специализируется по внедрению сварочных роботов. Мы имеем большой опыт роботизации дуговой MIG/MAG сварки, сварки в аргоне (TIG сварка), контактной сварки, наплавки.

Узнайте больше о возможностях сварочных роботов, посетив внедренные нами робототехнические комплексы сварки в различных уголках России, Украины и Беларуси.

Сварочные роботы позволяют автоматически создавать металлические конструкции любой сложности: от велосипедной рамы до целого моста. Разнообразие моделей и возможность написать любое ПО для них способствуют тонкой кастомизации устройств под самые сложные проекты. В этой статье мы рассказываем о применении и возможностях роботов для автоматической сварки.

Автоматизация осуществляется ещё и с помощью 3D-печати. Принтеры сильно экономят время и затраты на рабочую силу. Активное применение этой технологии уже внедрено в работу американских и европейских производств.

Производителей робототехники слишком много, чтобы рассмотреть их всех в этой статье, так что упомянем лишь некоторых, самых известных: FANUC (Япония), KUKA (Германия), Hanwha (Южная Корея); также на рынке закрепляются производители коботов (co-bot — коллаборативный робот, спроектированный для работы с человеком), которые также могут быть модифицированы и применены для сварочных работ, такие как Universal Robots (Дания) и UFactory (Китай).

Как работает сварочный робот

Принцип работы устройств зависит от их типа, но всех роботов объединяет похожее строение.

Основу механизма составляет “рука” — нескольких металлических балок, соединённых с помощью подвижных элементов. На конце манипулятора находится рабочая головка, которая и осуществляет сварку.

Рука подвижна — чем больше на ней “суставов”, тем более сложную работу она способна выполнять. К устройству крепится оптический наводчик, позволяющий точно выбирать место для наложения шва.

Робот подключен к пульту управления, в котором установлено соответствующее ПО. Оно пишется для каждого проекта отдельно, что позволяет тонко кастомизировать возможности машины.

Виды сварочных роботов

Лазерные

Лазерная сварка применяется во многих областях: от автомобилестроения до конструирования космических кораблей. Её используют для создания деталей среднего и крупного размера.

Во время сварки лазер нагревает материал до температуры плавления. Луч фокусируется с помощью оптики и во время движения по прямой создаётся сварной шов. Для защиты от окисления используется инертный газ, обычно аргон.

Лазерная технология сочетается с другими видами соединения: точечной сваркой, склейкой и герметизацией.

Преимущества лазерной сварки:

Небольшие затраты, благодаря большой скорости соединения и высокому КПД;
Надежность — металл не подвергается ударам, не деформируется и не трескается;
Большая глубина шва при незначительной ширине.

Дуговые

Дуговой сварочный робот. Фото fanuc.eu.

Дуговая сварка — это обобщённый термин, включающий в себя такие методы, как MIG, TIG, MMA и другие. Во время работы устройства между электродом и металлом образуется электрическая дуга, которая расплавляет материал заготовки на свариваемых краях. Электрод может быть нерасходуемым и расходуемым. Во втором случае он плавится вместе с материалом и образует сварной шов.

Наиболее популярным методом дуговой нерасходуемой сварки является TIG с вольфрамовым электродом. Поскольку элемент не расплавляется, для защиты металла от окисления используют инертный газ, обычно аргон.

Главная проблема таких роботов — ПО, способное заставить машину правильно выполнить соединение деталей. Лучшие дуговые машины выпускают Kuka, Fanuc, Hanwha.

Точечные

Роботизированная точечная сварка — это самый распространённый вид контактной сварки Он применяется в производстве большинства металлических изделий.

Чаще всего роботы осуществляющие точечную сварку применяются в автомобильной промышленности, для соединения нескольких металлических листов. Но и в других отраслях такие машины востребованы.

Автоматизация точечной сварки — это быстрое, простое и недорогое решение. Роботы позволяют сэкономить на рабочей силе и времени производства.

Роботов для точечной сварки выпускают Kuka, Fanuc, Universal Robots и др.

Газовые

Преимуществом такого вида сварки является быстрое схватывание материала. Во время работы устройства газ непрерывно подаётся к сварочному наконечнику. Получается пламя, которое и служит источником нагрева. Металл раскаляется до температуры 2500-3000 градусов.

Газовая сварка — один из самых популярных видов соединения металлов в промышленности. Она легко интегрируется в роботизированные системы, поэтому автоматические устройства уже давно вошли в массовое производство. Благодаря роботам этот тип сварки — самый быстрый из существующих.

Сварочные роботы способны действовать в любом положении, что добавляет процессу гибкости. В современных устройствах есть защита от вредных паров, сварные швы обладают большой прочностью, а КПД машины позволяет извлекать из нее максимум пользы.

Плазменные

Технологии плазменной сварки применяются для сложных соединений. Благодаря высоким температурам сварка происходит практически мгновенно.

Роботизированная плазменная сварка (PAW) похожа на технологию TIG. Для работы используется сжатый ионизированный газ, проходящий через медное сопло. Тем самым достигается максимальная температура, позволяющая добиться минимального поперечного сечения сварного шва. Для плазменной сварки обычно используется тот же нерасходуемый вольфрам, что и для дуговой.

Роботы обеспечивают большую гибкость работы благодаря возможности настроить скорость и температуру.

Реальные примеры использования сварочных роботов

Мост, изготовленный с помощью сварочных роботов и 3D-печати

В течение трёх лет голландская компания MX3D работает над созданием самого необычного стального пешеходного моста в мире. Его каркас выполнен в виде скрученных металлических балок, создающих футуристический стиль. У конструкции будет реальное применение — её установят над каналом в Амстердаме.

Но самое интересное, что мост создаётся только с помощью сварочных роботов. Разработчики взяли аппараты, обычно применяемые в автомобильной промышленности и работающие на технологии дуговой сварки MIG.

В изготовлении используется метод 3D-печати. Программное обеспечение позволяет наращивать новые слои металла сложной формы по уже готовым макетам.

Первоначально планировалось установить роботов прямо над каналом и печатать мост на месте. Но, из-за сложности с реализацией, конструкция создается в мастерской.

Длина готового моста составляет 12,5 метров, на его создание ушло шесть месяцев. На печать затрачено 4500 кг нержавеющей стали и 1100 км проволоки. В 2019 году разработчики планируют ввести изделие в эксплуатацию.

Велосипед, напечатанный на 3D-принтере

Ещё один необычный пример использования сварочных роботов — велосипед из нержавеющей стали, сделанный с помощью 3D-технологий.

Это не первый байк, который изготавливается автоматическими системами. Раньше рамы делались на основе лазерной сварки из уже готовых компонентов. Этот же студенческий проект предусматривает использование 3D-печати вместе с роботизированной сварочной системой.

Робот создаёт шарик расплавленного металла, затем добавляет еще один поверх него, как только тот затвердеет. Таким образом появляются балки, которые свариваются, и получается рама.

Конечный продукт, под названием Arc Bicycle, весит примерно столько же, сколько обычный велосипед со стальной рамой, и вполне способен ездить по бездорожью.

Мини-робот от Kuka — один из самых маленьких и производительных аппаратов для автоматической сварки

Компактный размер этой модели позволит сэкономить рабочую площадь. Фото maschinenmarkt.vogel.de

Компания Kuka выпустила один из самых небольших стационарных сварочных роботов — WTG 1200. Размеры его рабочей ячейки всего 1200x800 мм — это самый маленький автоматический сварочный аппарат с технологией дуговой сварки.

Грузоподъёмность устройства — 6 кг, при этом оно оптимизировано для работы на особо высоких скоростях. Управление осуществляется с помощью пульта, можно включить автоматический или ручной режим.

Разработчики реализовали защиту для работников. Пока двери в камеру хранения материалов открыты, машина не запустится.

Устройство уже внедрено на различные производства. Как показала практика, с помощью этого робота производительность увеличилась до 50% благодаря высокой скорости работы системы.

Hyundai использует сварочных роботов в производстве кораблей

Hyundai Heavy Industries (HHI), одна из крупнейших судостроительных компании в мире, разработала миниатюрный сварочный робот для своих сотрудников. Устройство можно возить с собой, а потом прикрепить его к кораблю с помощью магнитов. Маленький робот увеличивает производительность труда в два-три раза.

Устройство весит всего 15 кг, высота — 15 см, длина — 50 см. Рабочая “рука” состоит из шести суставов, делающих её такой же подвижной, как и у человека. Устройство способно функционировать непрерывно, тем самым его производительность намного больше, чем у человека.

Небольшие размеры дают преимущество не только в транспортировке. Робот способен добраться до труднодоступных мест, где человек работать неспособен. HHI применяется не только в судостроении, но и в обслуживании морских нефтяных вышек. Поэтому робот получил несколько видов ПО, позволяющих ему выполнять различные действия на морских строительных площадках: резку стали, взрывные и покрасочные работы.

К тому же производительность увеличивается как минимум вдвое, так как один работник может одновременно контролировать двух-трех роботов.

Перспектива

Специалисты обещают, что сварочные роботы будут управляться с помощью мысли.

Учёные и инженеры планируют максимально автоматизировать процесс сварки. Уже сейчас разрабатывается технология, позволяющая управлять сварочным роботом силой мысли. Это возможно благодаря использованию нейроинтерфейса работающего по принципу энцефалографа.

Разработчики ставят задачу обезопасить процесс работы со сварочными роботами и ускорить создание металлических конструкций. Благодаря ЭЭГ человек будет находиться вдали от опасного производства, в связи с чем риск получить травму минимальный. Также увеличится скорость управления машинами, соответственно, вырастет КПД.

По словам разработчиков, объединение умов человека и машины позволит максимально эффективно использовать роботов для создания сложных конструкций. Машину не придётся программировать, что сильно сократит время на подготовку к работе — процесс будет осуществлять в реальном времени, с помощью мысли.

К человеку прикрепляются датчики ЭЭГ. Когда пользователь просматривает на экране компьютера фотографии соединений, которые потенциально могут быть сварены, программа распознаёт намерение, анализируя реакцию на нужный результат.

Пока технология испытывалась только в лаборатории, но в ближайшее время разработчики хотят внедрить её в промышленное производство для тестирования. Создатели утверждают, что их наработки помогут существенно снизить стоимость создания деталей с помощью роботов, особенно небольших партий. Из-за необходимости написания программ создание штучных продуктов неоправданно дорого. Использование живого оператора сократит стоимость процесса в десятки раз.

В будущем разработчики будут усложнять технологию, чтобы роботы могли создавать сложные конструкции без написания специализированного ПО.

Будущее автоматизированной сварки

Как показывают примеры, роботизация идёт полным ходом. Автоматические устройства уже давно стали неотъемлемой частью на производствах, а с появлением 3D-печати и новых ПО их возможности ограничиваются только человеческой фантазией.

Успехи энтузиастов и крупных компаний позволят уже в ближайшее время производить сложные конструкции с помощью автоматических систем. А это удешевит разработку, что скажется и на конечной цене.

Уже сейчас роботы используются в автомобильной промышленности, самолётостроении, в корабельной и космической отраслях.

Такие технологии, как управление системой с помощью мысли, будучи внедрёнными в массовое пользование, позволят создавать дешёвые детали для любых отраслей. Поэтому роботизированная сварка, ещё и дополненная 3D-печатью, скоро станет стандартом в работе с металлом.

Выбрать оборудование для автоматизации производства, в том числе сварочных роботов, получить исчерпывающую консультацию и сервис вы можете в Top 3D Shop.

Подписывайтесь на наш телеграм-канал с отборными кейсами Роботизации и Автоматизации со всех уголков мира:

В этой статье я расскажу о том, как за полчаса изготовить самый простой сварочный аппарат и продемонстрирую работу этой самоделки при производстве таких работ, как сварка разных металлов, сварка термопары и проделывание отверстия в закалённой пружине.

Самые интересные ролики на Youtube

Пролог

Первый раз я построил подобный сварочный аппарат ещё в детстве, после того как побывал на съёмках художественного фильма, где для освещения использовались электродуговые прожекторы.

К счастью, у нас дома имелся автотрансформатор Ватт на двести, который использовался для корректировки напряжения питания лампового телевизора.

Схема этого автотрансформатора выглядела примерно так. Переключение выходного напряжения осуществлялось перестановкой вилки телевизора в нескольких гнёздах.

Нужно заметить, что автотрансформатор не обеспечивает гальваническую развязку с электросетью, поэтому использовать его рекомендуется только, если вы хорошо знакомы с основами электробезопасности.

С тех пор прошло много лет, но я успешно использовал тот первый опыт при решении самых разнообразных задач, начиная от сварки проводов и кончая закаливанием рабочих частей инструмента.

Примеры использования Вольтовой дуги

Иногда, в радиолюбительской практике нужно что-нибудь приварить или очень сильно разогреть. Наверное, ради этого не стоит строить серьёзный сварочный аппарат, ведь создать высокотемпературную плазму можно и без специального оборудования.

Перечислю несколько случаев из своей практики, когда использование Вольтовой дуги оказалось весьма полезным:

Сварка накала магнетрона с шинами питания.

Тут без сварки никак не обойтись. Между тем, часто, из-за этой пустяковой неисправности заменяют магнетрон. Для тех, кто не знает, сообщу, что у магнетронов бывают две основные неисправности – обрыв накала в точке поз.1 и пробой проходных конденсаторов поз.2.

На картинке магнетрон от СВЧ "Kenwood", проработавший после такого ремонта уже 20 лет.

Изготовление или ремонт термопары.

Нагрев высокоуглеродистой стали.

Это может понадобиться, когда нужно изменить форму пружины или проделать в ней отверстие. Дело в том, что сильно закалённая пружина слишком тверда для сверления и слишком хрупка для проделывания отверстия с помощью пробойника.

В других случаях требуется закалить стальной инструмент, изготовленный из инструментальной стали. Для этого достаточно раскалить рабочую часть до малинового цвета и опустить в машинное масло. На картинке жало отвёртки после закалки и шлифовки рабочей кромки.

Получение Вольтовой дуги

Для мелких сварочных работ подойдёт трансформатор на 200-300 Ватт или более с выходным напряжением 30-50 Вольт. Сварочный ток, при этом, будет ограничиваться мощностью трансформатора и может достигнуть 10-12 Ампер. Но, так как сам процесс горения дуги длится недолго, то это не может привести к перегреву трансформатора, даже при насыщенном магнитопроводе.

Можно так же воспользоваться лабораторным автотрансформатором - ЛАТР-ом на 9 Ампер и более. Но, делайте это, только если Вы осознаёте опасность отсутствия гальванической развязки с электросетью. Также, при использовании ЛАТР-а, желательно ограничить входной ток предохранителем (плавкой вставкой), чтобы не повредить графитовый ролик-токосъёмник ЛАТР-а, при случайном коротком замыкании в цепи электрода.

В качестве электродов можно использовать практически любые грифели от простых карандашей, хотя мягкие предпочтительнее. Наверняка у многих сохранились ненужные, в век всеобщей компьютеризации, простые карандаши.

Держатель для грифеля можно изготовить из любых подручных средств. Очень удобно использовать металлическую часть электротехнических клеммников (клемм).

Вот держатель, собранный на основе вышеупомянутого клеммника. Одно резьбовое отверстие латунной части клеммы используется для крепления грифеля, а другое для крепления к ручке.

Стеклотекстолитовые шайбы поз.2 в большом количестве были использованы для того, чтобы клеммник поз.1, при нагреве, не расплавил корпус одноразового шприца поз.3. Просто не нашёл другой, более термостойкой детали для ручки держателя электрода. Для того чтобы держатель электрода можно было подключить к любому стандартному кабелю (концу), я использовал стандартное же приборное гнездо поз.4.

Держатель электрода подключается к одному выводу вторичной обмотки понижающего трансформатора, а свариваемая деталь или детали к другому выводу вторичной же обмотки.

А это ещё один держатель электрода также собранный на основе электротехнической клеммы. Второй держатель пригодится, когда требуется сварить два металла с одинаковой температурой плавления. Также он может понадобиться, когда нужно раскалить какую-нибудь металлическую деталь, например, при закалке инструмента или изменении формы пружины.

Схема подключения двух графитовых электродов к вторичной обмотке понижающего трансформатора.

Не стоит использовать тёмные очки для наблюдения за Вольтовой дугой, тем более что плотность их светофильтров недостаточна. Намного безопаснее использовать предложенный щиток, который позволит защитить глаза простым наклоном головы.

Для сварки меди со сталью или нихромом желательно использовать флюс. Изготовить его можно путём добавления небольшого количества воды в буру (тетраборат натрия) или в борную кислоту. Полученной кашицей можно смазывать места сварки.

Видеоурок по приёмам сварки и термообработки мелких деталей

В четырёхминутном ролике показаны самые простые приёмы мелких сварочных работ, осуществлённых с помощью самодельного оборудования. А именно: сварка меди с нихромом, сварка термопары сталь-константан и проделывание отверстия в плоской стальной пружине.

Мелкие подробности

Для того чтобы не повредить матрицу фотокамеры во время съёмки сварочных работ, я использовал четырёхкратный нейтральный светофильтр. Так как диаметр светофильтра оказался намного меньше нормы, я изготовил переходник из крышки от банки с горчицей. Как бы это ни было смешно, но на решение этой задачи пришлось потратить больше времени, чем на подготовку и проведение сварочных работ.

Близкие темы

Мощный паяльный фен своими руками

Паяльник для пайки SMD компонентов из доступных деталей

Сварка пластика своими руками

Устал писать эту статью, отвлёкся, чтобы побродить по сети. Вот, что удалось откопать на просторах Интернета. Как сказал Штирлиц, запоминается последняя фраза. Так что спросите про снотворное!

Нашли ошибку в тексте? Выделите ошибочный текст мышкой и нажмите Ctrl + Enter
Спасибо за помощь!

Комментарии (54)

Илья, если у вас их много, то должно хватить четырёх. вторичные обмотки каждой пары нужно включить параллельно, а потом эти сдвоенные обмотки включить последовательно. Но, при этом нужно разобраться с фазировкой вторичных обмоток, чтобы не произошло короткое замыкание. Подробнее о фазировке обмоток трансформаторов>>>

добрый день, Адмис, скажите пожалуста, можно ли таким или подобным аппаратом сваривать между собой оцинкованные пластины 0,6 мм(гипсокартоновые профили), причём в больших количествах, я думал использовать контактную сварку, но у неё есть большой недостаток. Там используется напряжение од2 до4 вольт и поэтому длинна сварочных контактов должна быть около 0,5м а мне нужно подлиннее, хотябы пару метров, чтобы везде подлезть. если можно, то 1 какой мощности должен быть трансформатор 2 какой ток использовать переменный или постоянный 3 какой электрод надо использовать. заранние благодарю за ответ и за то что делитесь вашими прекрасными идеями.

Добрый день Дмитрий! Нет, подобный аппарат не годится для сварки стальных листов. Теоритически, если использовать очень тонкие электроды, то можно. Но, я электроды тоньше 3мм в глаза не видел, хотя, опаять таки, теоретически, существуют на 1,6мм.

В арсенале домашнего мастера бывает много инструментов на все случаи жизни.

Сварочный аппарат является незаменимым устройством для настоящих умельцев. Его можно купить в магазинах. Однако куда интереснее и дешевле собрать своими руками.

У некоторых имеется и сварочный аппарат, о котором мечтает каждый умелец.

Его сегодня можно приобрести в специализированных магазинах. Моделей существует множество. Продаются различные аксессуары к прибору и расходные материалы. А можно ли сделать сварочный аппарат своими руками? Ответ прост: можно и даже нужно!

Типы сварочных аппаратов

Все аппараты для сварочных работ делятся на газовые и электрические. Газовые установки не совсем подходят для использования в быту. Они требуют к себе особого отношения, так как комплектуются взрывоопасными баллонами с газом. Поэтому речь следует вести только об аппаратах электрических. Они тоже бывают разные:

Сварочный инвентор является экономичным и идеально походит для домашнего пользования.

Генераторы. Эти установки имеют свой генератор тока. Отличаются очень большим весом и громоздкими размерами. Для домашней сборки и применения не подходят.
Трансформаторы. Такие аппараты могут питаться от сети 220 или 380 вольт. Пользуются большой популярностью, особенно полуавтоматы.
Инверторы. Очень экономные приспособления, идеально подходящие для дома. Отличаются малым весом, но довольно сложной электронной схемой.
Выпрямители. Просты в изготовлении и использовании. Даже начинающие сварщики могут делать качественные швы. Идеальны для сборки своими руками.

Режимы точечных сварочных работ

Изделия из нержавеющей стали долго нагревать не рекомендуется: при превышении определенной температуры произойдут структурные превращения, что может плохо сказаться на антикоррозийных свойствах детали. Поддержание оптимального давления позволяет создать в местах соединения деталей надежный контакт. При выборе давления нужно ориентироваться на:

Схема изготовления точечной сварки.

После нагрева давление определяет образование в месте сварки мелкозернистой структуры. При правильно подобранном давлении прочность точек будет такой же, как у металлов до сварочных работ. Прижатие деталей позволяет получить уплотняющий пояс вокруг расплавленного металла. Этот пояс не дает металлу вытекать из места сварки. Чтобы улучшить процесс кристаллизации металла, электроды нужно удалять не сразу, а через некоторый период времени после прохождения электроимпульса.

Изготовленный самостоятельно аппарат для точечной сварки вполне подойдет для работы в домашних условиях. С его помощью можно быстро отремонтировать бытовую технику или некоторые детали автомобиля. При работе не стоит забывать о технике безопасности: обязательно нужно надевать специальные защитные очки и перчатки. Ток нужно включать только тогда, когда электроды сварочника прижаты, иначе возникает искрение, и электроды будут подгорать.

Не стоит допускать перегрева электродов, трансформатора и других деталей. Желательно иногда охлаждать сварочник вентилятором. Если вентилятора под рукой нет, температуру элементов аппарата нужно контролировать.

С чего начать сборку инверторного аппарата?

Для сборки инвертора нужно выбрать схему, которая обеспечит необходимые параметры работы аппарата. Рекомендуется использовать детали советского производства. Особенно это касается диодов, конденсаторов, транзисторов, резисторов, дросселей, тиристоров и готовых трансформаторов. Аппаратура, собранная на этих деталях, не требует сложной регулировки. Все детали очень компактно располагаются на плате. Для изготовления аппарата своими руками можно выбрать следующие параметры:

Сварочный аппарат должен работать с электродами диаметром до 4-5 мм.
Величина рабочего тока не более 250 А.
Источник питания — бытовая сеть напряжением 220 В.
Регулировка сварочного тока в пределах 30-220 А.

Сварочный аппарат состоит из нескольких блоков: блока питания, выпрямителя и инвертора. Начать делать своими руками сварочный аппарат инверторного типа можно с намотки трансформатора в таком порядке:

Для сборки инвентора потребуется ферритовый сердечник.

Нужно взять ферритовый сердечник Ш8х8. Можно использовать Ш7х7.
Первичная обмотка № 1 состоит из 100 витков, намотанных проводом марки ПЭВ 0,3.
Вторичная обмотка № 2 мотается проводом сечением 1 мм. Количество витков — 15.
Обмотка № 3 — 15 витков провода ПЭВ 0,2 мм.
Обмотки № 4 и № 5 состоят из 20 витков провода сечением 0,35 мм.
Для охлаждения трансформатора можно использовать вентилятор на 220 В, 0,13 А. Этим параметрам соответствует вентилятор от компьютера Pentium 4.

Чтобы бесперебойно работали транзисторные ключи, на них нужно подать напряжение после выпрямителя и сглаживающих конденсаторов. Собирается блок выпрямителя по простой схеме на плате. Все узлы сварочного аппарата закрепляются в корпусе. Хорошо, если в хозяйстве мастера окажется подходящий корпус от радиоприбора, тогда не придется его делать из подручных материалов.

Схема сборки блока выпрямителя.

На лицевой стороне корпуса размещают светодиодный индикатор, который своим свечением оповещает о включении аппарата в сеть. Тут же можно установить дополнительный выключатель любого типа и защитный предохранитель. Предохранитель можно установить на задней стенке, а также в самом корпусе. Зависит это от его конструкции и габаритов. Переменное сопротивление, с помощью которого будет производиться регулировка рабочего тока, размещается тоже на лицевой стороне корпуса.

Если электрические схемы собраны правильно, все проверено с помощью тестера или иного прибора, можно проводить испытания аппарата.

Использование сварочника для точечной сварки

Точечную сварку в промышленных условиях используют для проведения сваривания листов из цветного металла, заготовок из разнообразных материалов, стержней и профилированных заготовок. В быту ее применяют для проведения ремонтных работ с бытовой техникой и починки кабелей. Процесс сварки включает в себя несколько этапов. Сначала делается совмещение заготовок в нужном положении, затем они помещаются межу электродами, которые прижимаются.

Схема создания сварочного аппарата на основе старого трансформатора.

Детали разогревают, пока они не приобретут пластичность. Это достигается тем, что сварочный ток действует, как кратковременный импульс (всего 0,01-1 с). Благодаря короткому импульсу в области действия металл расплавляется, формируется жидкое ядро, имеющее диаметр от 4 до 12 мм. После прекращения действия электроимпульса начинают деформацию деталей: их удерживают до тех пор, пока ядро не кристаллизируется.

В промусловиях удается сделать до 600 свариваний в минуту. Если точечная сварка проводится в домашних условиях, необходимо поддерживать на одном уровне скорость движения электродов, оптимальное давление и постоянный контакт деталей, подвергающихся сварке. Как и любой другой вид работ, точечная сварка имеет свои недостатки. Основной из них – нет возможности обеспечить оптимальную герметичность шва. К положительным моментам относятся прочность швов, экономичность, а также возможность автоматизации сварочных работ.

Время нагрева деталей может варьироваться от сотой доли секунды до десятка секунд. Этот показатель напрямую зависит от условий процесса и мощности сварки. При работе с углеродистой сталью (или сталью другого вида, склонной к образованию трещин или закалке) время нагрева должно быть больше – за счет этого увеличится и время остывания жидкого ядра.

Как собрать трансформаторный аппарат?

Процесс сборки трансформаторного аппарата для сварки несколько отличается от предыдущего варианта. Работает он на переменном токе. Для сварки постоянным током к нему собирается простейшая приставка. Для сборки аппарата своими руками нужно раздобыть трансформаторное железо для сердечника и несколько десятков метров толстой медной шины или просто толстого провода. Можно поискать эти вещи в пунктах приема цветного и черного металла, у друзей и знакомых. Рекомендуется сердечник делать П-образным, но можно и круглый, тороидальный. Некоторые умельцы с успехом используют в качестве сердечника статор сгоревшего электромотора. Для П-образного сердечника порядок сборки может быть таким:

Для выполнения первичной обмотки потребуется обмоточный провод.

Основные этапы процесса импульсной сварки

Сравнение различных видов сварки.

В основе рассматриваемой технологии лежит импульсный перенос металла. Использование данной методики позволяет достигать максимально высоких параметров сварки. Метод сочетает в себе лучшие параметры прочих существующих методов переноса и практически полностью лишен недостатков других методов. При использовании импульсной сварки отсутствуют брызги и не образуется несплавлений.

Импульсные аппараты позволяют варить в любых пространственных положениях. Обеспечивается максимально рациональный и эффективный расход проволоки. Метод характеризуется сравнительно низким тепловложением и позволяет варить изделия из множества различных металлов.

Именно за счет уменьшения тепловложения достигается максимально высокое качество соединения тонких материалов без риска коробления и прожогов.

Сварка может выполняться с более медленной подачей проволоки.

Принцип работы сварочного инвертора.

При соединении изделий по импульсной технологии осуществляется бесконтактный перенос металла электрода в сварочную ванну. Таким образом, непосредственный контакт электрода с ванной полностью исключается. Это становится возможным благодаря наличию функции высокоскоростного управления сварочным током.

При сбросе капли металла ток поднимается до максимального значения, после чего уменьшается до базового уровня, благодаря чему общее тепловложение снижается. Перенос контролируется путем задания амплитуды и продолжительности пиковой характеристики сварочного тока.

Импульсная сварка в защитной газовой среде является одной из самых эффективных технологий. Она подходит для соединения металлов самых разных типов и толщины. Современные импульсные агрегаты очень удобны в работе. Задача сварщика сводится к установке переключателя в соответствии с обрабатываемым материалом. За счет органов управления источника можно осуществлять тонкую подстройку процесса. Применяемое программное обеспечение способствует максимальной оптимизации эпюры сварочного тока и избавляет сварщика от необходимости полной самостоятельной настройки.

Среди основных преимуществ метода можно выделить:

Высочайшее качество сварных соединений.
Эффективный контроль дуги.
Низкие затраты на обработку.

Таким образом, несмотря на довольно высокую стоимость импульсного оборудования, такая сварка является очень популярной и часто применяется в качестве альтернативы классическим методам сварки металлов в защитной газовой среде. Чаще всего методика применяется для соединения изделий из высококачественных сталей и алюминия.

Работа выполняется с использованием минимального набора инструментов:

Аппарата для импульсной сварки.
Проволоки и электродов.
Защитной экипировки сварщика.

Аппарат для сварки мелких деталей

Суперминиатюрный сварочный аппарат легко сделать своими руками за несколько часов. Для его изготовления понадобятся:

Для изготовления сварочного аппарата понадобится графитовый стержень.

Вышедшая из строя батарейка.
Нож.
Пассатижи или бокорезы.
Кусочек наждачной бумаги.
Сухая тряпочка.
Рабочие перчатки.
Около 20 см медной или алюминиевой проволоки диаметром 5 мм.
Около 6 см медной проволоки ПЭВ 0,5.
Изолента.
Многожильный провод.
Металлический зажим любого типа.
Трансформатор от блока питания радиоприемника, старого телевизора, микроволновки вместе с выпрямителем.

Для начала нужно аккуратно разобрать батарейку и вынуть из нее графитовый стержень. Конец стержня заострить шкуркой и протереть тряпкой. Затем кусок толстой проволоки очистить от изоляции на 4-5 см от ее конца и загнуть петлю бокорезами или пассатижами. В эту петлю будет вставляться угольный электрод. С трансформатора удаляется вторичная обмотка. На ее место наматывается 12-15 витков толстой проволоки. Остается все это сооружение вставить в подходящий корпус — сварочный аппарат в миниатюре готов.Теперь нужно подсоединить провода к выводам вторичной обмотки, вставить угольный стержень в петлю и хорошенько обжать его. Плюсовый вывод соединяется с держателем угольного электрода, минусовый — со скруткой свариваемых деталей. Можно приспособить ручку-держатель для электрода. Для этого используют ручку паяльника или что-то другое. Аппарат включается в сеть 220 В, касаются графитом свариваемых деталей. Вспыхивает пламя и на конце деталей образуется сварной шов в форме шарика.

Сварочный аппарат — отличное приобретение в арсенал инструментов домашнего мастера. Существует очень много моделей этих приборов. Многих начинающих и опытных сварщиков больше привлекают не заводские, а самодельные установки для сварки. Они конструируют все новые варианты устройств. Попробуйте и вы сделать сварочный аппарат своими руками.

Читайте также: