Сварочный полуавтомат своими руками

Правила эксплуатации и обслуживания

Чтобы грелкой было удобно варить, ее канал не должен перекручиваться или собираться в петли. Это затрудняет прохождение проволоки. Токосъемный мундштук выбирается по диаметру подающейся с катушки присадки. Со временем его внутреннее отверстие разрабатывается и проволока начинает «гулять», из-за чего труднее контролировать формирование шва. В таком случае мундштук меняется на новый.

Сопло горелки направляет защитный газ точно в зону сварки. Постепенно оно обрастает внутри окалинами, которые нужно чистить. Брызги металла прилипают и снаружи, поэтому рекомендовано наносить жирные спреи, уменьшающие адгезию (создают пленку на поверхности гусака и сопла). Кабель канал склонен к накоплению мусора и технической смазки от проволоки, поэтому раз в год его требуется прочищать, для чего выпускают специальные приспособления.

Из сварочного трансформатора

Если в Вашем распоряжении есть старый сварочный трансформатор, он может послужить основой для сборки своими руками полуавтоматического аппарата.

Если старый аппарат имеет выпрямитель и успешно варит постоянным током, в этой части больше ничего делать не надо. Если же это просто трансформатор для сварки переменным током, его следует доработать.

Диодный мост

Для того чтобы получить источник постоянного тока сварки, трансформатор необходимо укомплектовать диодным мостом и фильтром. Диодная сборка выпрямляет вторичное напряжение, фильтр сглаживает пульсации, поддерживая стабильное горение дуги.

Выпрямленное напряжение однофазного трансформатора имеет вид синусоиды, нижние полуволны которой отражены симметрично оси абсцисс и перемещены в верхние квадранты системы координат.

По сути, это пульсирующее с частотой 100 герц напряжение, два раза за период достигающее нулевого значения. Использование такого напряжения для сварки в качестве постоянного, приводит к нестабильному горению дуги. Для устранения этого явления требуется фильтр, сглаживающий провалы напряжения.

Фильтр

Фильтр состоит из дросселя, включенного в сварочную цепь последовательно, и конденсатора, включенного параллельно. Такая комбинация индуктивности и ёмкости называется Г – образным фильтром, потому что на схеме, подключенные таким образом элементы образуют букву Г.

Конденсатор для будущего полуавтомата нужен электролитический, полярный, ёмкостью 10000 микрофарад, чем больше, тем лучше. Напряжение конденсатора должно быть не менее 100 вольт, чтобы имелся хороший запас. Можно спаять несколько конденсаторов параллельно, ёмкость при этом суммируется.

Дроссель

Для намотки дросселя своими руками нужно найти старый трансформатор подходящих размеров. Хорошо подходит для этой цели трансформатор питания от старых ламповых цветных телевизоров, мощностью не менее 250 ватт.

Трансформатор имеет две катушки на овальном замкнутом сердечнике, состоящем из двух половинок. Трансформатор разбирается, катушки снимаются, старый провод с них удаляется.

Для намотки подбирается подходящая медная шина плоского сечения. На каждую катушку вместо снятого провода руками наматывается два слоя витков медной шиной. На катушке должно получиться 15 – 20 витков.

После этого, стальной сердечник собирается, катушки ставятся на место, между половинками сердечника вставляется текстолитовая прокладка толщиной 1,5 мм. Катушки соединяются последовательно.

Протяжка

Механизм протяжки проволоки для полуавтомата можно соорудить своими руками, используя небольшие подшипники и электродвигатель от автомобильных дворников.

Но лучше купить в сборе готовый, он продаётся как запчасть к сварочным полуавтоматам. Также придётся купить горелку и рукав, по которому будет подаваться проволока и газ.

Полуавтомат своими руками

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

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

Ниже схема полуавтоматической сварки и схема управления сварочным полуавтоматом.

Это интересно: Сварочный стол — как сделать своими руками стол для сварочных работ

Алгоритм переделки

Подавляющее большинство компонентов применяется без существенных переделок. Переоборудование потребуется устройству подачи присадочного материала, поскольку скорость подачи присадки по гибкому рукаву должна совпадать со скоростью плавления присадочного металла. В механизме необходимо учесть опцию настройки, потому что скорость варьируется исходя из разновидности свариваемых металлов, типа и сечения присадочного материала.

Не следует использовать обыкновенную проволоку из меди для трансформаторного устройства. В ходе сварочного цикла она нагревается слишком сильно и может застопорить работу всего сварочного полуавтоматического агрегата.

Вторичная обмотка трансформаторного устройства также требует доработки. Она покрывается в 3 слоя тонкой листовой сталью, изолированной лентой из фторопласта. Концы навитой обмотки соединяются посредством паяния. После выполнения этих действий электропроводность значительно увеличивается.

Важным компонентом является вентилятор, который будет осуществлять охлаждение агрегата, предохраняя от излишнего нагрева.

Преобразователь тока для ручной электросварки очень просто становится источником электропитания для полуавтоматического агрегата. Рабочее устройство можно не разбирать, а всё вспомогательное оснащение локализовать в другом корпусе. В нём располагаются бобина с присадочным материалом, беспрепятственно крутящаяся на барабане, и подающее приспособление. На обшивке сбоку устраиваются преобразователь скорости движения присадочного материала и разъём для присоединения направляющего шланга.

Параметры электротока могут настраиваться на инверторе, следовательно, и «плюсовая» клемма подсоединяется к детали от него.

«Минус» выводится из инвертора и заводится в новую несущую оболочку. Тут его присоединяют к клемме подающего шланга. Главное, чтобы и присадочный материал соединялся с данным потенциалом.

Шланг для подвода защитной газовой смеси, следующий от баллона к пистолету-горелке, также фиксируется в корпусе. Если применить клапан от «дворников» автомашины, то появится настройка подачи газовой смеси.

Представленная сборка несложная в реализации, а инвертор может параллельно практиковаться для ручной электродуговой сварки и как источник электропитания для сделанного в домашней обстановке сварочного агрегата, функционирующего в полуавтоматическом режиме.

Что потребуется для переделки инвертора в полуавтомат

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

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

Электрическая схема самодельного полуавтомата

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

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

Внешний вид самодельного полуавтоматического сварочника

Внутренняя компоновка

Катушка для проволоки

Механизм подачи проволоки (вид 1)

Механизм подачи проволоки (вид 2)

Крепление сварочного рукава к механизму подачи

Конструкция самодельной горелки

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

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

Горелка

Самодельный полуавтомат нужно оснастить горелкой. Ее можно сделать самостоятельно, но лучше купить готовый комплект, в который входит:

  1. Горелка с набором наконечников разных диаметров.
  2. Подающий шланг.
  3. Евро разъем.

Нормальную горелку можно приобрести за 2-3 тысячи рублей. Тем более, аппарат самодельный, поэтому можно не гнаться за дорогими брендами.

На что обратить внимание при выборе комплекта:

  • на какой сварочный ток рассчитана горелка;
  • длина и жесткость шланга – главная задача шланга, обеспечить свободную подачу проволоки к горелке. Если он будет мягкий – любой перегиб затормозит движение;
  • пружины возле разъема и горелки – они не дают шлангу переламываться.

Способы переделки

Для начала, рассмотрим возможные варианты превращения инвертора в сварочный полуавтомат.

Способ 1

Для создания полуавтомата обязательно понадобится так называемое головное устройство. Это, собственно, сварочный аппарат, который и будет формировать рабочие параметры для возникновения дугового разряда. В качестве такого головного устройства подойдет не каждая модель инвертора.

Необходимо выбрать достаточно мощный сварочный аппарат. Его вольт-амперные характеристики можно изменить при помощи контроллера широтно-импульсной модуляции. Однако, во-первых, такое устройство есть не у каждого домашнего мастера. Во-вторых, процесс проведения измерений весьма долгий и трудоемкий. Наконец, провести все исследования сможет только человек с достаточно высоким уровнем знаний в электротехнике.

Так как вариант с ШИМ-контроллером не будет доступен среднестатистическому сварщику, рекомендуется пойти более простым путем. Во-первых, выбранный аппарат-донор должен нормально выполнять все необходимые операции. Во-вторых, для создания самодельного полуавтомата понадобится дроссель. Данную деталь, предназначенную для ламп дневного света, можно купить в любом магазине запчастей. Выходное напряжение дросселя используется в качестве входа обратной связи. Как именно сделать схему подключения и провести необходимые монтажные операции, показано в ролике ниже.

Способ 2

Данный вариант создания самодельного полуавтомата подойдет только счастливым владельцам качественного оборудования. А именно, инверторов, способных работать в режиме строго заданной вольт-амперной характеристики. Сварочники такого класса дорогие, однако максимально подходят для решения поставленной задачи.

Чтобы сделать собственный полуавтоматический аппарат, потребуется:

  • купить механизм подачи проволоки, в комплекте к которому поставляются все необходимые провода и коммутационные разъемы;
  • подключить механику подачи к инверторному сварочному аппарату;
  • подобрать вольт-амперную характеристику для работы с конкретным типом проволоки.

Механизм подачи проволоки с Aliexpress

В сущности, механизм подачи выступает в роли приставки, которая расширяет возможности сварочного инвертора. Однако такая схема обладает повышенной надежностью, не требует от пользователя специальных знаний. Кроме этого, полученный полуавтомат показывает максимальный уровень гибкости и неприхотливости: может быть быстро настроен для работы с конкретным материалом и проволокой.

Способ 3

Данный способ потребует от пользователя немалой подготовки. Во-первых, ему понадобится найти не среднестатистический инверторный сварочный аппарат подходящей мощности. Необходимо выбрать как можно более простого донора определенного класса. Идеальным будет аппарат, у которого:

  • есть шунт на выходе;
  • в блоке первичного преобразования используется трансформатор тока;
  • компоновка ZX-7.

Для создания собственного самодельного полуавтомата потребуется точно установить вольт-амперные параметры выбранного инвертора. Также понадобится сделать настройку нарастания тока. Порядок и списочный состав необходимых работ не универсальный. Он отличается у разных моделей инверторов.

Вольт-амперная характеристика сварочного инвертора

Полуавтомат из сварочного трансформатора

Старый сварочный трансформатор, который давно пылится в гараже, способен превратиться в рабочий сварочный полуавтомат.
Рисунок 10 — Схема полуавтомата из сварочного трансформатора

Старый аппарат с выпрямителем и постоянным током на выходе дорабатывать не нужно. Если трансформатор использовался для сварки переменным током, его придется усовершенствовать.

Блок преобразования тока

Преобразовать трансформатор в источник постоянного тока поможет установка фильтра и диодного моста. Диодная сборка служит для выпрямления вторичного напряжения, а фильтр обеспечивает стабильную дугу за счет сглаживания пульсаций.

После выпрямления напряжение приобретает вид синусоиды и представляет собой пульсирующее напряжение с частотой 100 Гц. Дважды за период отмечается нулевое значение. Если его использовать в существующем виде, то дуга будет гореть нестабильно, что негативно скажется на процессе сварки. Подключение фильтра сгладит существующие провалы напряжения.

Рисунок 11 — Блок преобразования тока

Подключение фильтра

В состав фильтра входит дроссель последовательного включения в сварочную цепь и конденсатор с параллельным включением. Такое сочетание емкости и индуктивности носит название Г-образного фильтра, что связано с изображением подключения элементов на схеме.

Конденсатор для полуавтомата используется полярный, электролитический. Емкость должна быть не менее 10 тыс. мкФ, а больше только лучше. Для обеспечения запаса напряжение конденсатора должно быть от 100 В. Емкость спаянных параллельно конденсаторов суммируется, поэтому можно взять имеющиеся с меньшим номиналом.

Дроссельный узел

Дроссель получается наматыванием старого, подходящего по габаритам трансформатора. Для этих целей подходит питающий трансформатор мощностью минимум 250 Вт, изъятый из старого лампового цветного телевизора. Обычно у него две катушки на замкнутом овальном сердечнике из двух частей. Конструкцию следует разобрать, подводы удалить и снять катушки.

Для намотки потребуется плоская медная шина подходящего сечения. Взамен снятого провода на каждую из катушек вручную наматывается шина в два слоя. В результате должно быть 15–20 витков. Половинки сердечника складываются, а между ними вставляется прокладка из текстолита толщиной 1,5 мм. Катушки возвращаются на место и соединяются последовательно.

Для проведения сварочных работ собранным полуавтоматом потребуются горелка, устройство перемещения проволоки, рукав для подачи проволоки и углекислый газ.

Протяжка

Механизм протяжки проволоки для полуавтомата можно соорудить своими руками, используя небольшие подшипники и электродвигатель от автомобильных дворников.

Но лучше купить в сборе готовый, он продаётся как запчасть к сварочным полуавтоматам. Также придётся купить горелку и рукав, по которому будет подаваться проволока и газ.

Изменение ВАХ инвертора

Чтобы изменить ВАХ инвертора, существует множество схем, но самый простой способ сделать это заключается в следующем:

соберите устройство с использованием дросселя от лампы дневного света по схеме, приведенной ниже;

для подключения собранного устройства потребуется собрать еще один блок по следующей схеме;

чтобы на инверторе не срабатывал датчик перегрева, к нему необходимо припаять (параллельно) оптрон, как показано на следующей схеме.

Но если управление сварочным током в инверторе происходит с помощью шунта, то можно собрать простую схему из трех резисторов и переключателя режимов, как показано ниже.

В итоге, переделка сварочного инвертора в полуавтомат обойдется в 3 раза дешевле уже готового агрегата. Но конечно же, для самостоятельной сборки аппарата потребуется иметь определенные знания в радиоделе.

Особенности изготовления сварочного полуавтомата

Самому сделать инверторного типа полуавтомат будет сложно, потому что придется своими руками конструировать устройство подачи проволоки.

Но когда решение принято, остается запастись инструментами и материалами из следующего списка:

  • трансформаторное устройство с подачей тока не менее 150 Ампер;
  • механизм подачи проволоки;
  • гибкий рукав для подачи газа;
  • бобина с проволокой;
  • устройство управления.

Конструкция механизма подачи требует пристального внимания, так как его использование необходимо, чтобы осуществить подачу проволоки к зоне сварки посредством рукава.

Видео:

При этом скорость подачи электродной проволоки должна отвечать скорости плавления расходника. От скорости подачи проволоки будет зависеть качество выполненного шва.

Поэтому рекомендуется заранее предусмотреть регулятор скорости в сварной системе, что впоследствии позволит проводить сварочные работы проволокой, выполненной из разных материалов, и имеющей разный диаметр.

Как правило, сварочные работы проводят с использованием электродной проволоки от 0,8 до 1,6 мм. Изделие наматывают на бобины, затем заправляют инвертор для сварки.

Если подачу сварочной проволоки к горелке сделать в полном автоматическом режиме, то удастся сократить время, которое обычно должно затрачиваться на сварочные работы.

В свою очередь, ток контролирует специальная электрическая микросхема – микроконтроллером в режиме широтно-импульсного модулятора.

От коэффициента заполнения зависит напряжение на обкладках конденсатора, от которого, в свою очередь, зависит электрическая сила сварочной дуги.

Настройка

При изготовлении полуавтомата из инвертора предварительно обесточьте оборудование. Для предотвращения перегрева устройства разместите его входной и выходной выпрямители, а также силовые ключи на радиаторах.

По выполнении вышеперечисленных процедур соедините силовую часть с блоком управления и подключите его к электросети. Когда загорится индикатор подключения к сети, подключите к выходам инвертора осциллограф. С помощью осциллографа найдите электрические импульсы в 40−50 кГц. Между формированием импульсов должно проходить 1,5 мкс, и регулируется это изменением величины напряжения, поступающего на вход.

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

Проверьте, чтоб импульсы, которые отражаются на экране осциллографа, были прямоугольными, а фронт их составлял не больше 500 нс. Если проверяемые параметры такие как должны быть, подключите инвертор к электросети.

Ток, который поступает от выхода, должен быть не меньше 120А. Если эта величина меньше, вероятно, что в провода оборудования идет напряжение, не превышающее 100 В. В таком случае оборудование тестируется изменением силы тока (плюс постоянно контролируется напряжение на конденсаторе). Также постоянно контролируется температура внутри устройства.

После тестирования проверьте аппарат под нагрузкой: подключите к сварочным проводам реостат сопротивлением не менее 0,5 Ом. Он должен выдержать ток в 60 А. Сила тока, поступающего на сварочную горелку, контролируется амперметром. Если она не соответствует требуемому значению, величину сопротивления подбирают эмпирически.

https://youtube.com/watch?v=u0DHiu_7uA8

Полуавтомат своими руками

Ниже есть видео о том, как сделать сварочный полуавтомат своими руками. Автор приводит довольно подробное описание своего самодельного полуавтомата на базе инвертора для ММА-сварки. Основа такого самодельного полуавтомата — это сварочный инвертор для ручной дуговой сварки. Подающий механизм автор собрал буквально из подручным материалов. При этом многие компоненты можно купить недорого в интернете и не заморачиваться с самостоятельным изготовлением. Тот же сварочный рукав для полуавтомата своими руками делать нецелесообразно, гораздо проще заказать его по невысокой цене.

Ниже схема полуавтоматической сварки и схема управления сварочным полуавтоматом.

Контактная сварка своими руками из сварочного трансформатора

Контактная сварка создаёт сварное соединение деталей за счет следующих одновременных воздействий на них:

  • нагрев области их соприкосновения проходящим через него электрическим током;
  • к зоне соединения прикладывается сжимающее усилие.

Существует три вида контактной сварки:

Мы расскажем про самодельный СТ для наиболее популярной: точечной контактной сварки (для двух других требуется очень сложное оборудование).

Точечная контактная сварка. Ист. http://moyasvarka.ru/process/kak-sdelat-kontaktnuyu-svarku-svoimi-rukami.html.

Пояснения к рисунку: 1 – электроды, подводящие сварочный ток с свариваемым изделиям; 2 – свариваемые изделия с нахлёсточным соединением; 3 – сварочный трансформатор.

Для осуществления контактной сварки, в зависимости от толщины и теплопроводности материалов свариваемых деталей, выбираются следующие значения её основных параметров:

  • электрическое напряжение в силовой (сварочной цепи), В: 1…10;
  • величина сварочного тока (амплитуда сварочного импульса), А: ≥ 1000;
  • время нагрева (прохождения импульса сварочного тока), сек: 0,01…3,0;

Кроме того, должны быть обеспечены:

  • незначительная зона расплавления;
  • значительное сжимающее усилие, прилагаемое к месту сварки.

Схема и расчёт

Расчет СТ контактной сварки выполняется по тому же алгоритму, что и для дуговой (смотри выше). При выборе данных из справочника (сила тока и напряжение вторичной обмотки для точечной сварки выбранной марки металла заданной толщины), следует учитывать, что сила тока вторичной обмотки для таких трансформаторов порядка 1000…5000 А. Вторичная обмотка рассчитана, как правило, на единицы вольт и представляет собой всего несколько витков (бывает, что, один) толстого провода. Поэтому, для регулировки сварочного тока рекомендуется следующая схема первичной обмотки трансформатора.

Схема обмоток трансформатора для контактной сварки. Ист. http://tutmet.ru/kontaktnaja-svarka-svoimi-rukami-shema-video.html.

Очень часто, в процессе эксплуатации самоделок, выясняется, что не хватает мощности СТ. В этом случае возможно подключение второго трансформатора в соответствии с предлагаемой схемой.

Схема соединения двух трансформаторов точечной сварки. Ист. http://tool-land.rusamodelnaya-tochechnaya-svarka.php.

Намотка и монтаж

Эти операции выполняются по тем же основным правилам и с соблюдением требований, что и для СТ дуговой сварки. С особой тщательность следует закрепить витки вторичной обмотки. Для этого можно использовать её выводы, пропустив их в термостойком изоляторе.

В качестве электродов применяются медные стержни.

Электрод для точечной сварки в зажиме. Ист. http://tool-land.rusamodelnaya-tochechnaya-svarka.php.

В процессе эксплуатации следите за состоянием расходных материалов: электроды необходимо периодически подтачивать — иначе они теряют форму. Со временем они стачиваются полностью и требуют замены.