Полуавтомат из инвертора своими руками можно изготовить без особых трудностей при наличии соответствующих технических знаний. Чтобы изготовить полуавтомат своими руками, потребуется подготовить определенный перечень механизмов, устройств, инструментов и материалов, которые входят в состав агрегата.

Полуавтомат из инвертора включает в себя инвертор и сварочную горелку.

Подготовка к изготовлению и особенности конструкции

Домашними умельцами разработаны различные схемы конструирования полуавтоматов из инвертора.

Наиболее распространенная схема устройства предполагает необходимый перечень инструментов и материалов:

• сварочный инвертор, который имеет возможность выдавать рабочий ток силой около 150 А;
• подающий механизм, обеспечивающий подачу электродной проволоки в зону сваривания;
• горелка;
• гибкий шланг;
• рабочая бобина с электродной проволокой, имеющая изменения в устройстве;
• блок управления устройством.

Инвертор должен быть мощностью около 150 А.

Особое внимание следует уделить подающему механизму. При помощи использования этого элемента конструкции происходит подача электродной проволоки к горелке по гибкому шлангу. Идеальная скорость подачи проволоки соответствует скорости ее плавления. Показатель скорости подачи проволоки, которую обеспечивает подающий механизм, оказывает существенное влияние на процесс проведения работ и качество выполнения сварочного шва при помощи сварочного полуавтомата.

При конструировании полуавтомата следует предусмотреть возможность изменения скорости подачи электродной проволоки в зону сваривания. Возможность изменять скорость подачи электродного материала позволяет работать с расходниками различного диаметра и из разных материалов. Чаще всего при работе сварочных полуавтоматов применяется проволока с размерами 0,8 мм, 1 мм, 1,2 мм и 1,6 мм. Проволоку наматывают на специальные катушки, устанавливаемые в сварочном устройстве.

Если подача проволоки проводится полностью в автоматическом режиме, то это значительно уменьшает время, требуемое для проведения работ по свариванию заготовок.

Блок управления полуавтоматом оснащается каналом регулировки и стабилизирования рабочей силы тока. Параметры рабочего тока контролируются микроконтроллером в широтно-импульсном режиме. От широтно-импульсного параметра тока во многом зависит напряжение на конденсаторе. Напряжение на последнем непосредственно оказывает влияние на силу рабочего сварного тока.

Выбор трансформатора для инвертора и сборка агрегата

Перед самостоятельным конструированием полуавтомата требуется определиться с типом и мощностью сварочного трансформатора, который планируется установить в полуавтомате. Следует помнить, что при использовании для процесса сваривания проволоки минимального размера 0,8 мм рабочий сварочный ток должен быть 160 А. Мощность сварочного трансформатора для получения такого тока должна составлять 3 кВт. При выборе трансформатора следует обратить внимание на то, что трансформатор на тороидальном сердечнике имеет меньший вес по сравнению с другими типами устройств.

При изготовлении трансформатора нужно учитывать несколько тонкостей. Трансформатор требуется обмотать медной полосой с размерами (40 мм — ширина и 30 мм — толщина). Перед использованием медной полосы ее сначала обматывают термобумагой. Использовать для намотки обычный медный провод нельзя, так как происходит его сильный нагрев.

Вторичную обмотку трансформатора делают из трех слоев жести. Слои жести изолируются между собой при помощи фторопластовой ленты. На выходе концы спаиваются между собой для повышения проводимости. В корпусе, где устанавливается трансформатор, монтируется вентилятор для осуществления обдува с целью повышения охлаждения компонентов системы в процессе работы устройства.

Регулировку тока в приспособлении можно осуществлять двумя способами: по первичной и вторичной обмоткам. Осуществление регулировки первым способом требует использования тиристорной схемы регулировки. Этот способ регулирования имеет определенные недостатки, которые устраняются при помощи включения в цепь реле и некоторых коммутирующих элементов.

При применении регулировки тока по вторичной обмотке возникает высокая пульсация, для снижения которой применяют тиристорную схему. Применение коммутирующих схем приводит к повышению веса конструкции и стоимости установки. По этой причине использование регулировки тока по первичной обмотке считается более приемлемым.

Для сглаживания пульсаций в цепи вторичной обмотки встраиваются сглаживающий дроссель и конденсатор, имеющий емкость около 50000 МкФ. Такая конфигурация устройства позволяет сглаживать пульсации напряжения при выборе любой схемы регулирования тока.

В качестве редуктора для подачи проволоки можно использовать редуктор от стеклоочистителя ВАЗ.

Настройка инвертора-полуавтомата

При сборке инвертора-полуавтомата своими руками требуется для силовых ключей, входного и выходного выпрямителей обеспечить хорошее охлаждение при помощи использования радиаторов. В корпусе также требуется монтировать термодатчик. После проведения монтажа силовой части приспособления проводится подключение ее к блоку управления устройством.

Готовое устройство можно включать в сеть. После того как загорелся индикатор, к устройству подключают осциллограф и проверяют правильность работы. Двуполярные импульсы должны иметь частоту 40-50 Гц, а время между ними корректируется за счет изменения напряжения на входе. Нормальный промежуток времени между импульсами должен составлять 1,5 мкс.

Импульсы, которые регистрирует осциллограф, должны иметь прямоугольные фронты длительностью не более 500 нс.

После проверки инвертора он подключается к бытовой электрической сети. При подключении аппарата индикатор должен показывать 120 А. В случае если этот показатель не достигнут, требуется проверить правильность сборки устройства.

По окончании тестирования аппарата на холостом ходу проводится тестирование устройства под нагрузкой. Для этой цели требуется в цепь сварочных проводов включить нагрузку в виде реостата 0,5 Ом, который способен выдерживать ток больше 60 А. При этой нагрузке контролируется ток при помощи вольтметра.

После сборки агрегата проверяется его работоспособность. Для этого следует нажать на кнопку запуска. Сразу после этого начинает поступать углекислый газ, через несколько секунд включается ток, начинается подача электродной проволоки. При выключении устройства сначала прекращается подача рабочего тока и электродной проволоки и только спустя несколько секунд перекрывается электроклапан, обеспечивающий подачу углекислого газа в зону проведения сварочных работ. В качества клапана для обеспечения подачи углекислого газа можно использовать клапан подачи воды на заднее стекло автомобиля ВАЗ.

Правила использования сварочного инвертора и применение агрегата

После запуска инвертора при помощи контроллера выставляется требуемый для работы ток. В случае правильной настройки на выходе устройства величина электрического тока составляет 120 А. При помощи блока управления при необходимости силу тока можно изменять в интервале от 20 до 160 А. При использовании агрегата следует контролировать температуру его нагрева. Температура нагрева не должна превышать 75º С. Для ее контроля в устройстве следует установить термодатчик. При увеличении температуры выше установленного максимума устройство следует отключить и дать ему время на остывание. Для улучшения охлаждения в агрегате предусмотрена установка нескольких вентиляторов.

Полуавтомат сварочный, изготовленный на основе инвертора, применяют для проведения процедуры точного сваривания изделий из различных типов стали. Помимо этого устройство используется для сваривания тонких металлических заготовок. Использование полуавтомата распространено при проведении автомобильных ремонтных работ кузова.

После изготовления полуавтоматической сварки из инвертора для дома этот агрегат становится незаменимым устройством, используемым в домашнем хозяйстве для выполнения большого количества различных сварочных работ.

Этой статьей начинается новая рубрика «Инструменты и приспособления», и статья будет несколько необычной, то есть здесь будет не о том, что и как изготовить, а наоборот, чего делать не стоит.

Благодаря потрясающей производительности труда жителей «Поднебесной» и доступной стоимости, сварочные аппараты — «инверторы» прочно обосновались в гаражах многих автовладельцев. И неспроста: малые размеры, небольшой вес, широкий и плавный диапазон регулировки по току, «мягкая» дуга, малое энергопотребление делают этот сварочный аппарат просто неоценимым помощником во многих случаях, но не всегда, автомобильная «жестянка» зачастую для сварки электродом является слишком нежной. И тут в пытливых умах автолюбителей начинают рождаться мысли: а что, если добавить горелку, протяжку проволоки и с малыми затратами переделать «инвертор» в «полуавтомат». Сразу скажу, что этот вариант не получится, также не получится такая добавка и к обычному сварочному аппарату на трансформаторе. Почему? Читайте далее.

Горелка полуавтомата и сварочная проволока

Чтобы не быть голословным: у меня есть в гараже сварочный аппарат постоянного тока на трансформаторе, также несколько лет назад я изготовил самостоятельно полуавтомат (тоже трансформаторный, которым успешно пользуюсь), а в этом году я приобрел инверторный сварочный аппарат (трансформатор самому таскать тяжеловато). Решил проверить эту возможность «эмпирическим» путем, тем более что все необходимое имеется, и никакие затраты не нужны. Отключил в «полуавтомате» трансформатор, подал питание от «инвертора», пробовал… Скажу честно – пробовал на разных режимах, регулировал ток, изменял скорость подачи проволоки, варил с газом и без… нормальный шов так и не вышел, получилось мягко говоря «насрано».

Теперь немного теории. Без этого никак, но постараюсь по возможности просто и кратко.

Виды или типы сварки.

MMA (Manual Metal Arc ). Наиболее распространенный тип сварки, это ручная сварка штучными электродами, покрытыми флюсом, кстати, данную технологию разработал наш соотечественник Н.Г. Славянов.

TIG (Tungsten Inert Gas ). Сварка неплавящимся (вольфрамовым или графитовым) электродом в среде защитного инертного газа (аргонно-дуговая сварка). Изобретена Н.Н. Бенардосом.

MIG (Mechanikal Inert Gas ). Механизированная подача электродного материала (полуавтоматическая или автоматическая) в среде инертного газа (аргон, гелий).

MAG (Mechanical Aktive Gas ). Механизированная подача электродного материала (полуавтоматическая или автоматическая) в среде активного (углекислого) газа. Которая нас больше всего интересует. Кстати, легированную проволоку (мы пользуемся омедненной) тоже изобрели наши соотечественники К.В. Любавский и Н.М. Новожилов.

Теперь разберемся, чем же отличаются источники питания MMA и MAG, и почему их нельзя использовать один вместо другого.

Для начала рассмотрим условия существования электрической дуги, используемой при сварке. На приведенном графике заметно,

что вольтамперная характеристика дуги (ВАХ) имеет три ярко выраженных участка:

• нисходящий участок – которому соответствует малая плотность тока,
• горизонтальный участок – со средней плотностью тока
• восходящий участок – которому соответствует высокая плотность тока.

Так вот, при ручной сварке MMA процесс горения дуги происходит на среднем участке ВАХ, лучше на первой его трети, при этом дуга зажигается легко, держится стабильно, швы получаются ровными и металл не разбрызгивается (при этом колебания электрода (руки сварщика) и изменения длины дуги практически не вызывают изменение сварочного тока. Если же плотность тока повышается и точка горения дуги смещается к восходящему участку, то дуга становится нестабильной, «жесткой», металл разбрызгивается, швы выходят рваные и неровные.

При сварке полуавтоматом MAG точка дуги должна располагаться в начале восходящего участка ВАХ, с высокой плотностью тока, при этом будет происходить саморегулирование сварочного процесса.

Каждому виду сварки должен соответствовать источник питания сварочного аппарата, будь это инвертор или трансформатор. Для наглядности еще один график,

на котором изображены внешние вольтамперные характеристики источников питания сварочных аппаратов .

Кривая 1 соответствует крутопадающей ВАХ источника питания, которая практически идеально соответствует для ручной сварки на постоянном токе ММА , кривая 2 — пологопадающая вольтамперная характеристика, кривая 3 — жесткая ВАХ, обеспечивающая саморегулирование при сварке тонкой проволокой MAG .

Вывод : источник питания для ручной сварки постоянным током проектируется и изготавливается с крутопадающей ВАХ , которая абсолютно не подходит для проведения сварочных работ проволочным электродом в полуавтоматическом режиме . Применительно к инверторному источнику питания требуется переделка и перенастройка блока управления, но если вы не очень сильны в электронике, то лучше не лезть к хорошо налаженному механизму.

Сварочный полуавтомат – это функциональное устройство, которое можно приобрести готовым или сделать из . 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.

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.

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.

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.

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 , 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.

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.

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 , находится в пределах 20–160 А.

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.

Среди начинающих и профессиональных сварщиков сварочный полуавтомат инверторного типа является наиболее популярным устройством. Для первых он обеспечивает легкость в приобретении навыков сварки, вторым дает производительность и большой набор дополнительных настроек.

Полуавтоматическое сварочное оборудование может стать полезным практически для любого сварщика, но имеет довольно высокую стоимость. При наличии ручной дуговой сварки можно переделать ее в полуавтомат инверторного типа.

Полуавтоматический сварочный аппарат изначально предусмотрен для работы с присадочной проволокой в среде защитного газа (инертного или активного). Его отличие от обычного аппарата ручной дуговой сварки заключается в наличии механизма подачи проволоки, газового баллона, специальной горелки и блока управления подачей газа и присадки.

Сам источник питания в виде инвертора ничем не отличается. Если механизм подачи встроен в корпус инвертора, то имеется дополнительный разъем для проволоки.

Поэтому у многих обладателей аппаратов ручной дуговой сварки со временем возникает желание расширить свои возможности и изготовить самодельный полуавтомат. Реализовать его можно очень легко. Имеется несколько вариантов реализации, какой выбрать, зависит от наличия средств, времени и желания.

Многофункциональные устройства

Часть производителей инверторов ручной дуговой сварки, учитывая желания покупателей, предусмотрели требуемые дополнительные разъемы. Они помогают максимально быстро переделать устройство в полуавтомат.

Некоторые модели инверторных аппаратов типа «Исток» на задней панели имеют клавишу переключения режима работы из ММА в MIG и разъем для управления включением/выключением инвертора. обычно комплектуются еврорукавом длиной 3 м с горелкой на одном конце и разъемом на другом.

Разъем позволяет подавать сварочную проволоку и защитный газ, кроме этого через него проходит кабель для подачи управляющих сигналов на электродвигатель протяжки присадки и подключения газа.

Имеется специальный кабель для подсоединения к инверторному аппарату. Его нужно присоединить к разъему, через который сварочный ток с инвертора поступал на электродержатель. Теперь, в полуавтомате, он будет поступать на MIG горелку.

Второй кабель питает механизм подачи от инвертора, если в нем предусмотрен соответствующий разъем, или от другого маломощного источника постоянного тока 12 В.

Перед работой на газовом баллоне выставляется требуемый расход газа, а на механизме протяжки скорость подачи присадки. На инверторе выставляется сварочный ток, величина которого зависит от толщины свариваемого металла.

Затем приступают к сварке. Как видим, превращение ручной дуговой сварки в полуавтомат не нуждается в переделках, достаточно прикупить недостающее оборудование. Единственный недостаток заключается в том, что инвертор будет с приставкой устройства протяжки.

Устройство протяжки

В более сложном случае изготовление полуавтомата заключается в переделке инвертора дуговой сварки и создании устройства протяжки из подручных материалов. Если приходилось делать ремонт инверторного аппарата, то можете смело осуществлять реализацию второго варианта.

В качестве корпуса для устройства протяжки полуавтомата инверторного типа идеально подойдет системный блок. Он довольно просто открывается, при этом вместительный и прочный.

Это позволит просто регулировать прижим роликов и устанавливать бобину с проволокой. В пользу системного блока и то, что в нем легко сделать отверстия в нужных местах, и имеется встроенный блок питания на 12 Вольт. Он нужен для питания привода протяжки присадки и газового клапана.

Для нужных крепежных деталей необходимо изготовить макеты встраиваемых комплектующих из подручных материалов и примерить внутри бокса. Убедившись в правильности выбранных макетов можно начинать изготовление крепежа.

Катушку для полуавтомата можно купить готовую или сделать самостоятельно. В производстве она очень проста. Диаметр щек должен быть 200 мм, а цилиндр, на который будет наматываться проволока, иметь диаметр 50 мм, чтобы можно было применить в виде оси пластиковую трубу с тем же номиналом.

Для механизма подачи потребуются два прижимных и один направляющий ролик, пружина. В качестве двигателя протяжки возможно применение электродвигателя от дворников. В качестве основания, на котором будут крепиться детали, нужно использовать металлический трехмиллиметровый лист.

В пластине в нужных местах сверлятся отверстия для крепления роликов и вала электродвигателя будущего полуавтомата. Так как один ролик прижимной, то отверстие для него сверлится продолговатой формы.

На него сверху будет давить прижимная пружина, усилие которой регулируется через винт. Ролик и подшипники монтируются с одной стороны пластины, а двигатель с другой. На вал двигателя насаживается подающий ролик.

Получившееся устройство устанавливается внутри системного блока так, чтобы место совмещения роликов и оси разъема MIG горелки находились в одной плоскости. Это предотвратит залом проволоки при протяжке. Для выправления присадки при разматывании перед роликами устанавливается трубка.

Узел управления

Для подачи газа и присадки в сварочный полуавтомата потребуются:

• 2 реле;
• диод;
• ШИМ регулятор;
• емкость с транзистором и сопротивлением;
• электромагнитный клапан;
• провода.

Клапан требуется для поступления газа в зону сварки. Все комплектующие можно приобрести на распродаже б/у запчастей.

Схемы управления в полуавтомате инверторного типа могут быть разными, но суть их проста и заключается в следующем.

При нажатии кнопки на горелке переключаются оба реле. Первое подает напряжение на клапан открывающий подачу газа.

Второе реле подает питание на электродвигатель подачи проволоки. Но его включение происходит немного позже из-за фильтра низких частот в виде RC цепочки образованной конденсатором и резистором.

Иногда требуется протяжка проволоки без подачи газа. Для этого случая предусматривается дополнительная кнопка, которая обеспечивает протяжку, минуя реле газа.

Самоиндукция с клапана снимается, если подключить диод. Чтобы запитать с инвертора MIG горелку, нужно установить рядом с евро разъемом дополнительный, через который и будет поступать ток.

При включении кнопки на горелке начинается поступление газа, через некоторое время подается присадка. Время задержки регулируется подобранными номиналами емкости и резистора. Пауза в полуавтомате инверторного типа необходима для защиты газом сварочной ванны от воздействия атмосферного воздуха.

При включении кнопки, напряжение поступает на емкость. Постепенно она заряжается, при достижении определенного значения происходит открытие транзистора, что вызывает включение реле.

Горелка

Горелку для сварочного полуавтомата инверторного типа тоже можно сделать самому, но проще приобрести недорогую модель с достаточной силой сварочного тока.

При самостоятельном изготовлении все равно потребуется евро разъем и подающий кабель, если хотим получить в результате сварочный полуавтомат эстетического вида. Кроме сварочного тока, нужно учитывать длину и гибкость шланга.

Чрезмерная мягкость шланга приводит к перегибу и соответственно к торможению проволоки. Хорошим дополнением является пружина или мощное резиновое уплотнение в местах соединения шланга с горелкой и разъемом. Это не позволит ему переломиться в данных местах.

Инвертор

Инвертор ручной дуговой сварки тоже требуется переделать. Хотя его можно использовать и без переделок, но качество сварки тогда будет ниже, чем у заводских сварочных полуавтоматических аппаратах. Все дело в вольтамперных характеристиках. Отличие незначительное, но оно сказывается.

Для устранения этих различий потребуется тумблер, три сопротивления, одно из которых переменное.

Для регулировки характеристики необходимо установить делитель перед шунтом, который управляет током. За счет изменения параметров делителя будет происходить корректировка. Тумблер нужен для переключения режима работы инвертора из ручной дуговой в MIG.

В результате доработки инвертора и самостоятельного изготовления устройства протяжки присадочной проволоки, получается сварочное оборудование полуавтоматического типа с хорошими параметрами. При этом экономите деньги и получаете массу удовольствия от того, что сделали все сами.

Если же приходится заниматься профессиональной сваркой, то лучше все же приобрести готовый полуавтомат. На сегодняшний день выбор этих устройств широк, и вполне можно подобрать бюджетную модель приемлемого качества.

Преимущества сварочных аппаратов постоянного тока перед их «переменнотоковыми собратьями» общеизвестны. Это и мягкое зажигание дуги, и возможность соединять тонкостенные детали, и меньшее разбрызгивание металла, и отсутствие непровариваемых участков. Даже надоедливого (и, как выяснилось, вредно действующего на людей) треска нет. А все потому, что отсутствует главная, присущая сварочным аппаратам переменного тока особенность - прерывистое горение дуги при перетекании синусоиды питающего напряжения через ноль

Рис. 1. Графики, поясняющие процесс сварки на переменном (а) и постоянном (б) токе.

Переходя от графиков к реальным конструкциям, нельзя также не отметить: в аппаратах переменного тока для улучшения и облегчения сварки применяют мощные трансформаторы (магнитопровод - из специального электротехнического железа с крутопадающей характеристикой) и заведомо завышенное напряжение во вторичной обмотке, доходящее до 80 В, хотя для поддержки горения дуги и наплавления металла в зоне сварки достаточно 25-36 В. Приходится мириться с непомерно большими массой и габаритами аппарата, повышенным расходованием электроэнергии. Снизив же напряжение, трансформируемое во вторичную цепь, до 36 В, можно в 5-6 раз облегчить вес «сварочника», довести его размеры до размеров переносного телевизора с одновременным улучшением остальных эксплуатационных характеристик.

Но как при низковольтной обмотке зажечь дугу?

Решением стал ввод во вторичную цепь диодного моста с конденсатором. В результате напряжение на выходе модернизированного «сварочника» удалось увеличить почти в 1,5 раза. Мнение специалистов подтверждено на практике: при превышении 40-вольтного барьера постоянного тока дуга легко зажигается и устойчиво горит, позволяя сваривать даже тонкий кузовной металл.

Рис. 2. Принципиальная электрическая схема сварочного аппарата постоянного тока.

Последнее, впрочем, легко объяснимо. С введением в схему большой ёмкости характеристика сварочного аппарата также получается крутопадающей (рис. 3). Создаваемое конденсатором начальное повышенное напряжение облегчает зажигание дуги. А когда потенциал на сварочном электроде упадет до U2 трансформатора (рабочая точка «А»), возникнет процесс устойчивого горения дуги с наплавлением металла в зоне сварки.

Рис.3. Вольт-амперная характеристика сварочного аппарата на постоянном токе.

Рекомендуемый автором «сварочник» можно собрать даже в домашних условиях, взяв за основу промышленный силовой трансформатор 220-36/42 В (такие обычно используют в системах безопасного освещения и питания низковольтного заводского оборудования). Убедившись в целости первичной обмотки, содержащей, как правило, 250 витков изолированного провода сечением 1,5 мм2, проверяют вторичные. Если их состояние неважное, все (за исключением исправной сетевой обмотки) без сожаления удаляют. А в освободившемся пространстве наматывают (до заполнения «окна») новую вторичную обмотку. Для рекомендуемого трансформатора мощностью 1,5 кВА это 46 витков медной или алюминиевой шины сечением 20 мм2 с добротной изоляцией. Причём в качестве шины вполне подойдет кабель (или несколько свитых в жгут изолированных одножильных проводов) общим сечением 20 мм2.

Выбор сечения электродов в зависимости от мощности трансформатора.

Выпрямительный мост можно собрать из полупроводниковых диодов с рабочим током 120-160 А, установив их на теплоотводы-радиаторы 100x100 мм. Разместить такой мост удобнее всего в одном корпусе с трансформатором и конденсатором, выведя на переднюю текстолитовую панель 16-амперный выключатель, глазок сигнальной лампочки «Вкл.», а также клеммы «плюс» и «минус» (рис.4). А для подключения к держателю электрода и «земле» использовать по отрезку одножильного кабеля соответствующей длины сечением по меди 20-25 мм2. Что касается самих сварочных электродов, то их диаметр зависит от мощности используемого трансформатора.

Рис. 4. Самодельный сварочный аппарат для сварки на постоянном токе.

И ещё. При испытаниях рекомендуется, отключив аппарат (минут через 10 после сварки) от сети, проверить тепловые режимы трансформатора, диодного моста и конденсатора. Лишь убедившись, что всё в норме, можно продолжить работу. Ведь перегретый «сварочник» - источник повышенной опасности!

Из других требований нелишне, думается, отметить, что сварочный аппарат должен быть укомплектован искросветозащитной маской, рукавицами и резиновым ковриком. Место, где выполняются сварочные работы, оборудуется с учётом требований противопожарной безопасности. К тому же надо проследить, чтобы рядом не было ветоши, других горючих материалов, а подключение «сварочника» к сети выполнять с соблюдением правил электробезопасности через мощный штепсельный разъём электрощитка на вводе в здание.

В.Коновалов, г.Иркутск
Мк 04 1998