Сварочный полуавтомат своими руками изготавливается из подручных средств. Сварочный полуавтомат можно использовать для ремонта автотранспорта, сооружения каркаса теплицы, изготовления металлических изделий.
Сварочный полуавтомат применяется в разных сферах: в строительстве, в машиностроении, при изготовлении металлоконструкций и в монтажных работах.
Правила выбора
Предварительно рекомендуется выбрать пистолет и баллон с углекислым газом. При желании применяется защитный газ. Специалисты рекомендуют продумать особенности функционирования механизма, подающего проволоку. Прежде чем решить, как сделать сварочный полуавтомат, следует выяснить его составные части. Пистолет и баллон — необходимые элементы сварочного аппарата. Специалисты советуют внимательно подходить к выбору газового баллона. Изначально можно использовать углекислотный огнетушитель, но подобная замена недолговечна.
С помощью пистолета сматывающаяся с катушки проволока подается к сварочной зоне. К этому устройству присоединен шланг, который подает газ. К соплу пистолета вещество подается с помощью электромагнитного клапана, срабатывающего при замыкании проволоки, соприкасающейся с поверхностью пистолета.
Пистолет для самодельного сварочного аппарата выбирают с учетом личных предпочтений. Эксперты не рекомендуют приобретать дешевые устройства, в которых установлен некачественный газовый шланг. Сварочные полуавтоматы могут быть оснащены системой с газом СО2. В работе этого оборудования применение газа необходимо, чтобы получать высококачественные швы. В область сварки подается углекислый газ, который защищает ее от воздействия азота и кислорода. В швах, выполненных аппаратом с газом, содержится мало шлака.
Газовую сварку можно заменить порошковой проволокой. Преимущества этой системы заключаются в отсутствии необходимости использования газа и скорости рабочего процесса, но качество швов низкое. Газовая защита необходима, если к изделиям предъявляются высокие требования.
Аппарат, который подает проволоку, можно собрать с помощью двигателя стеклоочистителя в автомобилях. На вал надевают ролик. Предотвратить ее скольжение по ведущему ролику можно, если дополнительно конструкцию поджать прочно закрепленным сателитным роликом.
Сварка, для которой используют сварочные полуавтоматы, требует применения выпрямителя. Его выбирают в зависимости от способа намотки соответствующего трансформатора. Изготовление сварочного аппарата с 2-мя обмотками потребует использования 2-х диодов «ДЛ161-200». Мостовая схема выпрямителя потребует 4-х диодов. Сгладить пульсации напряжения помогает конденсатор (30000х63В).
В цепи постоянного тока, чтобы усилить стабильность горения дуги после выпрямительных диодов, необходимо установить намотанный на трансформаторный сердечник примерно 20-ю витками провода дроссель. Сечение сердечника — 35х35 мм. Диаметр провода должен быть не меньше того, который используется для вторичной обмотки в трансформаторе. Питание электродвигателя, который используется в механизме, подающем проволоку, происходит от блока питания, в котором сила тока равняется 5 А, а выходное напряжение достигает 12-15 В.
Сварочные полуавтоматы дополнительно оснащаются:
- электромагнитным пуском для включения;
- электроклапаном для газа;
- рукавом для подачи проволоки.
Дополнительные работы
Полуавтоматы, своими руками сделанные, могут быть качественными и надежными, если будут продуманы все нюансы. Регулировать скорость подачи проволоки в процессе работы сварочного аппарата можно с помощью переменного резистора. Клапан подачи газа будет открываться синхронно с включением трансформатора аппарата после нажатия на кнопку «Пуск».
Схема, по которой будет изготовлен полуавтомат своими руками, может быть изменена с учетом имеющихся в наличии деталей.
В блоке выпрямители расположены:
- дроссель;
- мостовой выпрямитель (200 А);
- электролитический конденсатор, емкость которого 22000 мкФ и более (63 В).
Дроссель необходим для фильтрации переменной составляющей устройства. При использовании трансформатора «ТС — 270» достаточно 60-ти витков обмотки. К одному концу дросселя сварочного аппарата необходимо подключить «+» выпрямителя, а к другому концу «+» конденсатора и кабель, который будет подавать «+» выпрямителя, которым оснащен сварочный полуавтомат, на проволоку. Пистолет с помощью провода должен быть подключен к одному из контактов клапана. Минус выпрямителя и 2-ой контакт клапана требуется подключить к изделию.
Смастерить сварочный полуавтомат самостоятельно без лишних затрат можно, используя электроклапан от автомобиля «Жигули». С помощью нажатия на кнопку мастер сможет включать МПП, провод будет подаваться к головке пистолета, замыкая цепь электроклапана, который отвечает за подачу газа. Питание клапана, подающего вещество, и двигателя МПП выполняется с помощью дополнительного трансформатора (200 В). Рекомендуется закрыть доступ к «начинке» аппарата, чтобы сварочные работы были безопасными.
В продаже можно увидеть множество сварочных полуавтоматов отечественного и зарубежного производства используемые при ремонте кузовов автомобилей. При желании можно сэкономить на расходах, собрав сварочный полуавтомат в гаражных условиях.
В комплект сварочного аппарата входит корпус, в нижней части которого устанавливается силовой трансформатор однофазного или трёхфазного исполнения, выше располагается устройство протяжки сварочной проволоки.
В состав устройства входит электродвигатель постоянного тока с передаточным механизмом понижения оборотов, как правило здесь используется электродвигатель с редуктором от стеклоочистителя а/м УАЗ или «Жигули». Стальная проволока с медным покрытием с подающего барабана проходя через вращающиеся ролики поступает в шланг для подачи проволоки, на выходе проволока входит в контакт с заземлённым изделием, возникающая дуга сваривает металл. Для изоляции проволоки от кислорода воздуха сварка происходит в среде инертного газа. Для включения газа установлен электромагнитный клапан. При использовании прототипа заводского полуавтомата в них выявлены некоторые недостатки, препятствующие качественному проведению сварки: преждевременный выход от перегрузки из строя выходного транзистора схемы регулятора оборотов электродвигателя; отсутствие в бюджетной схеме автомата торможения двигателя по команде остановки - сварочный ток при отключении пропадает, а двигатель продолжает подавать проволоку некоторое время, это приводит к перерасходу проволоки, опасности травматизма, необходимости удаления лишней проволоки специальным инструментом.
В лаборатории «Автоматики и телемеханики» Иркутского областного Центра ДТТ разработана более современная схема регулятора подачи проволоки, принципиальное отличие которой от заводских - наличие схемы торможения и двукратный запас коммутационного транзистора по пусковому току с электронной защитой.
Характеристики устройства:
1. Напряжение питания 12-16 вольт.
2. Мощность электродвигателя - до 100 ватт.
3. Время торможения 0,2 сек.
4. Время пуска 0,6 сек.
5. Регулировка оборотов 80 %.
6. Ток пусковой до 20 ампер.
В состав принципиальной схемы регулятора подачи проволоки входит усилитель тока на мощном полевом транзисторе. Стабилизированная цепь установки оборотов позволяет поддерживать мощность в нагрузке независимо от напряжения питания электросети, защита от перегрузки снижает подгорание щёток электродвигателя при пуске или заедании в механизме подачи проволоки и выход из строя силового транзистора.
Схема торможения позволяет почти мгновенно остановить вращение двигателя.
Напряжение питания используется от силового или отдельного трансформатора с потребляемой мощностью не ниже максимальной мощности электродвигателя протяжки проволоки.
В схему введены светодиоды индикации напряжения питания и работы электродвигателя.
Напряжение с регулятора оборотов электродвигателя R3 через ограничительный резистор R6 поступает на затвор мощного полевого транзистора VT1. Питание регулятора оборотов выполнено от аналогового стабилизатора DA1, через токоограничительный резистор R2. Для устранения помех, возможных от поворота ползунка резистора R3, в схему введён конденсатор фильтра C1.
Светодиод HL1 указывает на включенное состояние схемы регулятора подачи сварочной проволоки.
Резистором R3 устанавливается скорость подачи сварочной проволоки в место дуговой сварки.
Подстроечный резистор R5 позволяет выбрать оптимальный вариант регулирования оборотов вращения двигателя в зависимости от его модификации мощности и напряжения источника питания.
Диод VD1 в цепи стабилизатора напряжения DA1 защищает микросхему от пробоя при неверной полярности питающего напряжения.
Полевой транзистор VT1 оснащён цепями защиты: в цепи истока установлен резистор R9, падение напряжения на котором используется для управления напряжением на затворе транзистора, с помощью компаратора DA2. При критическом токе в цепи истока напряжение через подстроечный резистор R8 поступает на управляющий электрод 1 компаратора DA2, цепь анод-катод микросхемы открывается и снижает напряжение на затворе транзистора VT1, обороты электродвигателя М1 автоматически снизятся.
Для устранения срабатывания защиты от импульсных токов, возникающих при искрении щёток электродвигателя, в схему введен конденсатор C2.
К стоковой цепи транзистора VT1 подключен электродвигатель подачи проволоки с цепями снижения искрения коллектора С3,С4, С5. Цепь состоящая из диода VD2 с нагрузочным резистором R7 устраняет импульсы обратного тока электродвигателя.
Двухцветный светодиод HL2 позволяет контролировать состояние электродвигателя, при зелёном свечении - вращение, при красном свечении - торможение.
Схема торможения выполнена на электромагнитном реле К1. Ёмкость конденсатора фильтра С6 выбрана небольшой величины - только для снижения вибраций якоря реле К1, большая величина будет создавать инерционность при торможении электродвигателя. Резистор R9 ограничивает ток через обмотку реле при повышенном напряжении источника питания.
Принцип действия сил торможения, без применения реверса вращения, заключается в нагрузке обратного тока электродвигателя при вращении по инерции, при отключении напряжения питания, на постоянный резистор R8. Режим рекуперации - передачи энергии обратно в сеть позволяет в короткое время остановить мотор. При полной остановке скорость и обратный ток установятся в ноль, это происходит почти мгновенно и зависит от значения резистора R11 и конденсатора C5. Второе назначение конденсатора С5 - устранение подгорания контактов К1.1 реле К1. После подачи сетевого напряжения на схему управления регулятора, реле К1 замкнёт цепь К1.1 питания электродвигателя, протяжка сварочной проволоки возобновится.
Источник питания состоит из сетевого трансформатора T1 напряжением 12-15 вольт и ток 8-12 ампер, диодный мост VD4 выбран на 2х-кратный ток. При наличии на сварочном трансформаторе полуавтомата вторичной обмотки соответствующего напряжения, питание выполняется от неё.
Схема регулятора подачи проволоки выполнена на печатной плате из одностороннего стеклотекстолита размером 136*40 мм, кроме трансформатора и мотора все детали установлены с рекомендациями по возможной замене. Полевой транзистор установлен на радиатор размерами 100*50 *20.
Полевой транзистор аналог IRFP250 с током 20-30 Ампер и напряжением выше 200 Вольт. Резисторы типа МЛТ 0,125, R9,R11,R12 - проволочные. Резистор R3,R5 установить типа СП-3 Б. Тип реле К1 указан на схеме или №711.3747-02 на ток 70 Ампер и напряжение 12 Вольт, габариты у них одинаковые и применяются в автомобилях «ВАЗ».
Компаратор DA2, при снижении стабилизации оборотов и защиты транзистора, из схемы можно удалить или заменить на стабилитрон КС156А. Диодный мост VD3 можно собрать на российских диодах типа Д243-246, без радиаторов.
Компаратор DA2 имеет полный аналог TL431 CLP иностранного производства.
Электромагнитный клапан подачи инертного газа Em.1 - штатный, на напряжение питания 12 вольт.
Наладку схемы регулятора подачи проволоки сварочного полуавтомата начинают с проверки питающего напряжения. Реле К1 при появлении напряжения должно срабатывать, обладая характерным пощелкиванием якоря.
Повышая регулятором оборотов R3 напряжение на затворе полевого транзистора VT1 проконтролировать, чтобы обороты начинали расти при минимальном положении движка резистора R3, если этого не происходит минимальные обороты откорректировать резистором R5 - предварительно движок резистора R3 установить в нижнее положение, при плавном увеличении номинала резистора К5, двигатель должен набрать минимальные обороты.
Защита от перегрузки устанавливается резистором R8 при принудительном торможении электродвигателя. При закрытии полевого транзистора компаратором DA2 при перегрузке светодиод HL2 потухнет. Резистор R12 при напряжении источника питания 12-13 Вольт из схемы можно исключить.
Схема опробована на разных типах электродвигателей, с близкой мощностью, время торможения в основном зависит от массы якоря, ввиду инерции массы. Нагрев транзистора и диодного моста не превышает 60 градусов Цельсия.
Печатная плата закрепляется внутри корпуса сварочного полуавтомата, ручка регулятора оборотов двигателя - R3 выводится на панель управления вместе с индикаторами: включения HL1 и двуцветного индикатора работы двигателя HL2. Питание на диодный мост подается с отдельной обмотки сварочного трансформатора напряжением 12-16 вольт. Клапан подачи инертного газа можно подключить к конденсатору C6, он также будет включаться после подачи сетевого напряжения. Питание силовых сетей и цепей электродвигателя выполнить многожильным проводом в виниловой изоляции сечением 2,5-4 мм.кв.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DA1 | Линейный регулятор | MC78L06A | 1 | В блокнот | ||
| DA2 | Микросхема | КР142ЕН19 | 1 | В блокнот | ||
| VT1 | MOSFET-транзистор | IRFP260 | 1 | В блокнот | ||
| VD1 | Диод | КД512Б | 1 | В блокнот | ||
| VD2 | Выпрямительный диод | 1N4003 | 1 | В блокнот | ||
| VD3 | Диодный мост | KVJ25M | 1 | В блокнот | ||
| С1, С2 | 100мкФ 16В | 2 | В блокнот | |||
| С3, С4 | Конденсатор | 0.1 мкФ | 2 | на 63В | В блокнот | |
| С5 | Электролитический конденсатор | 10 мкФ | 1 | на 25В | В блокнот | |
| С6 | Электролитический конденсатор | 470мкФ | 1 | на 25В | В блокнот | |
| R1, R2, R4, R6, R10 | Резистор | 1.2 кОм | 4 | 0,25Вт | В блокнот | |
| R3 | Переменный резистор | 3.3 кОм | 1 | В блокнот | ||
| R5 | Подстроечный резистор | 2.2 кОм | 1 | В блокнот | ||
| R7 | Резистор | 470 Ом | 1 | 0,25Вт | В блокнот | |
| R8 | Подстроечный резистор | 6.8кОм | 1 | В блокнот | ||
| R9 | Резистор прецизионный |
Сварочный полуавтомат своими руками собрать из инвертора не слишком просто, так как данная задача потребует определенных знаний в области электроники, умения спаивать между собой различные элементы. Нужно обязательно быть хорошо осведомленным в плане ключевых принципов работы оборудования, позволяющего проводить сварочные работы в полуавтоматическом режиме.
Чтобы переделать инверторный аппарат из ручного режима потребуется воспользоваться определенным оборудованием. Также надо иметь под руками ряд комплектующих, без которых полноценное выполнение работ не представляется возможным:
- Так как полуавтоматическая сварка будет работать от инвертора, потребуется взять инвертор, способный сформировать сварочный ток, сила которого будет достигать хотя бы 150 А;
- Специальный механизм, обеспечивающий равномерную и постоянную подачу проволоки;
- Горелка, которая представляет собой ключевой рабочий элемент;
- Шланг требуемого диаметра, через который будет происходить подача проволоки;
- Еще один шланг, по которому в зону сваривания металла будет подаваться специальный защитный газ;
- Катушка с намотанной на нее сварочной проволокой, однако, эту деталь придется определенным образом переделать;
- Специальный блок электронного типа, через который и будет осуществляться управление работой самодельного сварочного полуавтомата.
Наибольшее внимание необходимо уделить подающему устройству, которое отвечает за подачу проволоки в зону сварки. Для получения максимально аккуратного шва без различных дефектов с внешней стороны, скорость подачи проволоки в самодельном сварочном полуавтомате подбирается такая, чтобы проволока успевала полностью расплавляться и формировать качественный шов.
Стоит отметить, что в процессе полуавтоматической сварки может использоваться проволока различного диаметра и изготовленная из разных материалов, соответственно показатель расплавления будет различным. Чтобы работать со сварочными полуавтоматами было как можно удобнее, в самодельной конструкции должен быть предусмотрен механизм регулировки скорости устройства, которое будет подавать проволоку.
Как правильно переделать трансформатор от инвертора?
Чтобы получить в конечном счете качественный полуавтоматический сварочный аппарат, необходимо подвергнуть определенным переделкам трансформатор инвертора. Сделать это самостоятельно не слишком трудно, однако, для этого придется следовать ряду определенных правил.
Прежде всего, нужно сделать обмотку трансформатора. Для этого понадобится медная полоска и обмотка из термобумаги. Нужно найти именно полосу, проволока для этих целей не подойдет, так как собранный по такому методу своими руками сварочный полуавтомат станет очень сильно нагреваться.
Вторичная обмотка также нуждается в определенной переделке. В схему сварочного полуавтомата нужно внести еще одну обмотку трансформатора, включающую в себя три слоя жести.
Каждый из них потребуется дополнительно изолировать за счет ленты из фторопластовых материалов. Концы родной обмотки и изготовленной самостоятельно нужно будет спаять между собой, заведя их в печатную плату.
Данное технологическое решение способствует значительному увеличению проводимости токов. Чтобы знать, как сделать сварочный полуавтомат своими руками, нужно помнить о необходимости внесения в схемы сварочных полуавтоматов вентилятора, который будет использоваться для того, чтобы качественно охлаждать всю конструкцию, не допуская ее перегрева.
Как правильно произвести настройку инверторного аппарата для проведения полуавтоматических сварных работ?
Чтобы внести определенные изменения в схемы самодельных сварочных аппаратов-полуавтоматов, нужно сначала полностью обесточить данную конструкцию. Для дополнительной защиты от перегрева на радиаторах нужно установить входной и выходной выпрямитель, а также силовые ключи.
Когда все эти действия будут произведены, силовую часть сварочного аппарата соединяют с блоком управления и пробуют подключить его к электросети. Сначала должен загореться индикатор, говорящий о том, что изделие подключено. Перед тем как опробовать изделие в сварке, к выходам нужно подключить осциллограф и с его помощью постараться отыскать электрические импульсы, частота которых должна находиться в пределах от 40 до 50 кГц. Между ними должен сохраняться промежуток 1,5 мкс – этого эффекта можно добиться благодаря изменению входного напряжения. Как только оптимальное напряжение будет найдено, можно попробовать подключить сварочную проволоку и сварить две заготовки.
Как наладить механизм подачи?
Схемы самодельных сварочных аппаратов подразумевают наличие специального механизма подачи . Если нет заготовки данного элемента, можно собрать его самостоятельно по чертежам.
Для этого потребуется взять два подшипника, величина которых должна соответствовать типоразмеру 6202, также понадобится электродвигатель от автомобильных дворников, причем чем меньше будет его размер, тем лучше.
Когда будет производиться выбор сварочного аппарата и его соответствие схеме сварочного полуавтомата, необходимо тщательно проверить, чтобы он вращался строго в одном направлении. Помимо этого, нужно будет взять ролик с диаметром ровно 25 мм. Его насаживают поверх резьбы на вал электромотора. Все нестандартные элементы конструкции производятся самостоятельно – так в последующем будет гораздо легче производить .
Механизм подачи включает в себя две пластины, на которых установлены подшипники. Между ними находится ролик с подключенным к нему электродвигателем. Пластины сжимаются за счет пружины, этот же элемент схемы самодельного механизма подачи позволяет прижимать подшипники к ролику. Сборка механизма производится на специальной текстолитовой пластине, ее толщина составляет порядка 5 мм. Делают это таким образом, чтобы сварочная проволока выходила из механизма в районе разъема.
Этот разъем, в свою очередь, будет подключаться к сварочному рукаву, установленному на передней части корпуса. К этой же пластине подключается катушка с намотанной проволокой. Чтобы катушка хорошо держалась на механизме подачи, под нее делают специальный вал, который крепится перпендикулярно к текстолитовой пластине. С краю у вала должна быть нарезана резьба, чтобы катушка как можно плотнее садилась на него.
Принципиальная схема сварочного полуавтомата, изготовленного самостоятельно, отличается практичностью, надежностью и экономичностью. Стоит отметить, что наверняка конструкция будет выглядеть не слишком привлекательно, однако по своим эксплуатационным характеристикам она практически ничем не будет отличаться от профессионального промышленного оборудования.
Все элементы, расположенные в механизме подачи, рассчитаны под стандартную катушку. Однако у данной конструкции имеется один серьезный недостаток – сварочные работы будут производиться .
Как осуществляется обмотка дросселя?
Чтобы дроссель работал надежно и при этом не перегревался при прохождении через него электрического тока, нужно воспользоваться трансформатором ОСМ-0,4, мощность которого составляет 400 Вт. Кроме того, при изготовлении качественной конструкции придется воспользоваться эмальпроводом, диаметр которого минимум должен составлять 1,5 мм, однако, лучше брать с небольшим запасом, например, 1,8 мм.
Следует намотать на дроссель два слоя провода, причем они должны быть качественно изолированы друг от друга. Провода в каждом из них укладывают как можно более плотно – это нужно для получения качественной индукционной катушки. На следующем этапе следует воспользоваться алюминиевой шиной размерами 2,8х4,65 мм.
Ее наматывают в один слой, изготавливая 24 витка, а оставшиеся концы делают длиной приблизительно по 30 см. В дальнейшем нужно будет собрать сердечник, между ним и катушкой должен быть зазор размером приблизительно 1 мм. Чтобы соединение получилось как можно более жестким, между сердечником и обмотками нужно будет проложить небольшие кусочки текстолита.
Подобный дроссель можно изготовить на базе железа из цветного или черно-белого лампового телевизора наподобие ТС-270, причем это будет значительно проще, так как установить придется только лишь одну катушку, которую делают из алюминиевой шины.
Для питания схемы управления также необходимо воспользоваться трансформатором, причем данную конструкцию собирать самостоятельно совершенно необязательно, так как можно по небольшой цене приобрести готовое изделие. Главным критерием является то, что конструкция должна выдавать 24 В при силе тока около 6 А.
Подведём итог
Если вся конструкция будет правильно собрана, то ею будет очень удобно пользоваться, а срок ее службы будет превышать даже профессиональные аппараты. Однако при неправильной сборке наиболее уязвимым элементом конструкции будет регулятор подачи проволоки, поэтому временами данные элементы будут нуждаться в проведении ремонтных или профилактических работ.
В остальном, сваривать металлические детали с помощью полуавтоматического аппарата, собранного своими руками, довольно-таки удобно и просто, так как эта технология значительно проще по сравнению с традиционной ручной электродуговой сваркой.
Сэкономить на приобретении сварочного полуавтомата возможно, если собрать его самостоятельно. При этом можно получить высококачественную сварку для ответственных конструкций, например, автомобиля, которая ни в чем не будет уступать дорогому аппарату, купленному в магазине. Сварочным оборудованием собранным своими руками, доступно выполнение качественной сварки и получение прочных соединений.
Вариант полуавтомата №1 «Собрать с нуля»
Схема приведенная ниже проверена, по ней собраны и успешно работают несколько сварочных аппаратов, которые жужжат бесперебойно уже не один год. Варить можно как с углекислотой, так и без.
Приведенная схема упрощена специально, чтобы со сборкой мог справится даже новичек, не владеющий особыми знаниями.
Силовой трансформатор Tr1 намотан на лабораторный автотрансформатор на 10А. Первичную обмотку транса оставляем без изменений, но выводы для регулировки тока расположены через пятнадцать витков. Вторичная состоит из двух обмоток по тридцать витков
Дроссель L1 можно намотать на рамке от телевизионного трансформатора шиной из меди в две обмотки по тридцать витков)
Транс Tr2 подберите какой найдете на 13В, трехамперный.
Движок М2 –для подачи элетрода-проволоки можно взять от дворников старого автомобиля.
Движок М1 –вентилятор от системного блока (компа) – система охлаждения.
R4 – регулятор движения проволоки.
Релюшку включения силового трансформатора можно не устанавливать, так же можно обойтись без реле тормозной системы двигателя подачи.
Вариант №2. Берем за основу сварочник ММА.
За основу в самодельном полуавтомате можно взять обыкновенный инвертор постоянного тока для бытовых работ, который стоит не дорого. К примеру, инвертор MINIONE подойдет для этих целей.
Avrora Minione 1600
К минивану нужно собрать выпрямитель, который состоит из мощных диодов, дросселя и мощного, емкостью примерно 50мкФ, конденсатора. Приобрести шлаг, протяжный механизм, который продается отдельно. В качестве тормоза для катушки с присадочным материалом можно взять обычную резинку со старого магнитофона (если еще есть такой в хозяйстве). Он необходим для того, чтобы когда подача останавливается, катушка не продолжала свое вращение самостоятельно.
сварочная проволока 08Г2С
Для питания регулятора подачи проволоки можно использовать схему, которая состоит из автомобильных реле, блока питания на 12В, используемого для потолочного освещения, выпрямителя постоянного тока (блока диодов). Регулятор подключается к электродвигателю, который вращает катушку. Всю конструкцию можно закрепить в металлическом каркасе и варить с удовольствием! Огромный плюс еще и в том, что инвертор, который используется как база для самодельного полуавтомата можно всегда снять и использовать как обычную ММА-сварку.
Самодельный электросварочный полуавтомат, безупречность работы которого гарантируется электроникой и защитной средой углекислого газа, в любом хозяйстве не будет лишним. Особенно при ремонте облицовки сельхозмашин или кузова автомобиля, а также при выполнении неразъёмных соединений из тонкого (например, алюминиевого или стального) листа, когда во избежание прожога площадь прогрева металла должна быть минимальной, но не в ущерб качеству шва.
Именно такой сварочный полуавтомат рекомендую смастерить в домашней мастерской или в условиях гаража, из широкодоступных узлов, деталей и материалов, при минимуме токарных и сложных слесарных операций. Ну а если возникнут трудности, связанные с электро- и радиотехникой, то ведь всегда есть возможность обратиться к опытным радиолюбителям (скажем, из числа родственников, друзей, соседей или просто знакомых и отзывчивых специалистов), которые помогут правильно собрать и отладить электронную часть сварочного полуавтомата.
Рис.1. Принципиальная электрическая схема полуавтомата для сварки в среде углекислого газа и конструктивные особенности его самодельных силовых узлов:
а - дроссель; б - сварочный трансформатор; в - выпрямитель;
1 - магнитопроводы; 2 - текстолит (у трансформатора - изоляционная лента); 3 - провод или шина; 4 - диод ВЛ200 (2 шт.); 5 - диод В200 (2 шт.); 6 - секция из сдвоенных радиаторов (2 шт.); 7 - шпилька с гайками и шайбами (4 компл.)
Особенность используемого здесь схемного решения такова, что каждый из тиристоров работоспособен лишь при наличии соответствующего полупериода сетевого напряжения анода. Причем открываются эти управляемые полупроводниковые приборы на время, регулируемое электрическими параметрами фазосдвигающих цепочек.
Сварочный трансформатор Т1 ничем не отличается от своих прототипов. По сути, это хорошо всем знакомый преобразователь сетевого 220-вольтного напряжения переменного тока в пониженное, 56-вольтное, выполненный на статоре от сгоревшего электродвигателя. Сечение тороидального магнитопровода, образующегося после удаления перемычек пазов у заготовки, составляет в авторском варианте 40 см2.
Как показывает практика, первичная обмотка сварочного трансформатора для полуавтомата должна содержать 220 витков медного провода диаметром 1,9 мм, лучше в стеклотканевой изоляции. Ну а во вторичной достаточно иметь, соответственно, 56 витков многожильного кабеля или шины сечением (по меди!) 60 мм2.
Диоды выпрямительного моста рассчитаны на прямой ток не менее 100 А. В целях лучшего охлаждения каждый из них снабжается радиатором, площадь теплоотдачи которого составляет 200 см2.
Очень хорош, например, мост, состоящий из двух групп мощных разнополярных вентилей В200 и ВЛ200, конструктивное исполнение которых («анодный» либо, наоборот, «катодный» отвод тепла и, соответственно, зелёный или малиновый корпуса) позволяет легко объединять их в компактный выпрямительный блок с «плюсовой» и «минусовой» половинами моста. Однородные группы скрепляются шпильками М8, а между разнородными устанавливается резиновая прокладка с двумя симметричными секциями радиаторов. Обстоятельный материал о таком техническом решении был опубликован в журнале «Моделист-конструктор» № 5 за 1997 год.
Дроссель L1 служит для надежного поджигания дуги. Магнитопроводом в данном случае служит сердечник от силового трансформатора телевизора 3-го поколения («Темп-738») или аналогичный сечением 15-20 см2.
Базовый «силовик» разбирается, с него снимаются все обмотки. Между половинами заготовки-сердечника помещаются пластины из текстолита толщиной 2 мм. Получающийся с зазором магнитопровод обматывается двумя слоями киперной ленты, поверх которой размещается обмотка, состоящая из 30 витков изолированной медной жилы или проводного жгута сечением 20 мм2.
Блок питания электродвигателя М1 подающего механизма и пневмоклапана К2 собирается по схеме параметрического стабилизатора. Трансформатор Т2 понижает сетевое напряжение до 15 В, которое после выпрямления диодным мостом VD5-VD8 сглаживается конденсатором С3 и подается на VT2, служащий регулирующим элементом. С помощью резистора R7 задается выходное напряжение стабилизатора, а значит, и скорость вращения электродвигателя М1.
При нажатии на кнопку SB2 срабатывает реле К1. Оно, в свою очередь, замыкает цепь питания электродвигателя и пневмоклапана, а диод VD13 защищает контакты К1.1 от обгорания.
В качестве К1 используется реле включения дальнего света фар. Пневмоклапан К2 от системы ЭПХХ автомобиля ВАЗ-2107. В роли Т2 приемлем любой, в том числе и самодельный, понижающий трансформатор с напряжением во вторичной обмотке 15-20 В и током 10 А. Конденсаторы и резисторы - распространённые, указанных на схеме номиналов. Исключением может служить лишь R6, сопротивление которого находят по закону Ома, где напряжение U = Uc3 - 18 (В), а ток I = 0,01 (А).
Сварочная горелка служит для подачи «электродной» проволоки, дугового напряжения и углекислого газа к месту сварки. Канал для сварочной проволоки - из оболочки 1,2-мм тросика привода спидометра. В один его конец впаивается медью трубка-направляющая с наружной резьбой М4 на конце, а другой впаивается в канал горелки.
Рис.2. Механизм автоматизированной подачи сварной проволоки (двигатель с редуктором от привода стеклоочистителя автомобиля ГАЗ-69 не показан):
1 - уголковое основание (Ст3, лист s3); 2,10 - ведущий и ведомый ролики подачи проволоки (сталь 35, после изготовления - закалить); 3 - втулка-подшипник со стопорной гайкой; 4 - выходной вал редуктора привода (от стеклоочистителя автомашины ГАЗ-69, доработанный); 5 - кронштейн под направляющие проволоки (2 шт.); 6 - направляющая-втулка с контргайками (2 компл.); 7 - сварочная проволока; 8 - ось обоймы (болт М5); 9 - прижимная планка ведомого ролика; 11 - прижимная пружина; 12 - кронштейн прижимной пружины с двумя винтами М3 (2 компл.); 13 - обойма ведомого ролика; 14 - ось ведомого ролика (болт М5); 15 - шайба (2 шт.); 16 - дистанционная втулка
Кнопка SB2 устанавливается на П-образный кронштейн, который припаивается медью к каналу горелки. С использованием медного припоя подсоединяется (или даже прикручивается) не показанный на рисунке силовой кабель сечением 20 мм2, идущий от дросселя L1. Впаивается и медная трубка с надетым на неё шлангом для подачи углекислого газа.
Текстолитовый корпус горелки имеет разборную, не показанную на рисунке конструкцию. Все шланги и кабели собираются в жгуты и скрепляются по месту четырьмя-пятью облегченными бандажами.
Рис.3. Сварочная горелка (текстолитовый корпус и место припаивания силового кабеля не показаны):
1 - направляющая; 2 - канал для сварочной проволоки (оболочка тросика привода спидометра L1200); 3 - канал-основание горелки (медь); 4 - трубка-инжектор (медь); 5 - резиновый шланг подачи углекислого газа; 6 - подводка к катушке реле (гибкий монтажный провод МГШВ-2.5); 7 - кнопочный выключатель КМ 1-1; 8 - П-образный кронштейн; 9 - стопорный винт М3; 10 - латунная гайка М3; 11 - асбестовая шайба-заглушка; 12 - втулка-насадка; 13 - кожух (латунная труба 30x2, L60); 14 - медный наконечник.
Для подающего механизма использован двигатель с редуктором от привода стеклоочистителя ГАЗ-69. Выходной вал редуктора укорочен до 25 мм и на конце нарезана резьба М5 лев., необходимая для самозатягивания ведущего ролика при подаче проволоки. Ведомый же ролик свободно вращается на оси диаметром 5 мм, проходящей через планки и прочно затянутой гайкой рамку, образованную обоймой и планкой.
С лицевой стороны у обоих роликов на ширине 5 мм нарезаются зубья, которые входят в зацепление друг с другом при работе механизма. Количество и модуль зубьев могут быть любыми (в данном случае z = 15; m = 2 мм). А с тыльной стороны у обоих выполняется накатка на ширине 10 мм для лучшего зацепления сварочной проволоки. Разумеется, такие ролики после их изготовления необходимо закаливать.
Рамка ведомого ролика с одного конца крепится на оси, проходящей через кронштейн и втулку, и затягивается гайкой. Толщина втулки подбирается при регулировке механизма так, чтобы на обоих роликах совпали зубья. На другом конце рамки натягивается пружина, с помощью которой сварочная проволока зажимается между роликами. Высота кронштейнов под направляющие сварочной проволоки подбирается так, чтобы она проходила посередине накатанной поверхности роликов.
Подающий механизм, пневмоклапан, выключатель SB1, резисторы R5 и R7 закреплены на текстолитовой пластине толщиной 6 мм, которая является крышкой ящика, в котором размещается электронная часть сварочного полуавтомата. На боковых стенках и в днище ящика сверлятся вентиляционные отверстия. Катушка со сварочной проволокой закрепляется хомутом на тонвале от проигрывателя.
Тонвал размещается на расстоянии 200 мм от подающего механизма так, чтобы при половинном остатке проволоки она при работе находилась на одной оси с направляющими.
Перед работой направляющие нужно подвести как можно ближе к роликам и затянуть гайками. Затем пропустить сварочную проволоку через направляющие, механизм, горелку и наконечник. Наконечник надо ввернуть в канал горелки и надеть защитный кожух, который необходимо поджать винтом. Подключив шланг от углекислотного баллона с редуктором к пневмоклапану, требуется установить с помощью редуктора давление газа около 1,5 атм. После включения питания остается лишь отрегулировать резистором R7 скорость подачи проволоки (а с помощью R5 - требуемое напряжение) и приступать к сварке.
Самодельный сварочный полуавтомат может работать с проволокой диаметром 0,8-1,2 мм, требуется только менять диаметр отверстия наконечника и регулировать напряжение на дуге. Сварку лучше всего производить «углом назад» (имеется в виду угол между швом и горелкой), при этом получается стабильная дуга и качественный шов.
Однако следует учитывать и особенности. При сварке нахлесточных соединений горелку желательно направлять под углом 55-60° к плоскости листов, а при сварке тавровых соединений с вертикальным расположением стенки - под углом 45-50° к нижней стенке. Вылет проволоки (расстояние от плоскости шва до наконечника) при сварке следует устанавливать в диапазоне 5-15 мм для проволоки диаметром 0,5-0,8 мм и 8-18 мм, когда сварочная проволока толще.
Уменьшение вылета грозит быстрым загрязнением горелки брызгами металла и усложнением наблюдения за процессом сварки Вместе с тем, при таком режиме работы лучше возбуждается дуга и повышается ее стабильность.
Работать с самодельным сварочным полуавтоматом необходимо в костюме сварщика, имея на руках защитные рукавицы, а на лице - маску со светофильтром, соответствующим току сварки. Причем, если Iсв составляет 15-30 А, следует пользоваться светофильтром С3, С4 желательно применять при 30-60 А. При большем токе сварки можно рекомендовать С5. а то и сверхуплотнённые светофильтры (С6 или С7), учитывая, что максимальное значение Iсв у сварочного полуавтомата порядка 120 А. Необходимо также помнить о неукоснительности соблюдения правил электро- и пожарной безопасности.