Устройство самодельного сварочного полуавтомата
Схема сварочного полуавтомата довольно проста, и мало чем отличается от обычного сварочного аппарата. Устройство сварочного полуавтомата отличается тем, что вместо классических электродов, которые необходимо менять в процессе роботы, используется присадочная проволока. Такая особенность заключается в том, что там установлен механизм подачи сварочной проволоки, который подает ее в свариваемую область постепенно и непрерывно. Это позволяет выполнять сварочные работы непрерывно, выполняя максимально ровный и равномерный шов.
Устройство сварочного полуавтомата
При этом сопротивление такого аппарата значительно ниже в сравнении с дуговой, поэтому можно выполнить ремонт сварочного полуавтомата своими руками без особых усилий и инструментов.
С помощью самодельного сварочного полуавтомата можно сваривать практическая все типы металлических изделий, в том числе нержавеющие стали и цветные металлы. Причем техника выполнения сварочных работ довольно проста и освоить ее легко самостоятельно с помощью обучающих материалов. Но также можно пройти специальные курсы, где вас обучат технике сварки, расскажут о специфике и малейших особенностях использования полуавтомата. Посещая курсы, научиться сварочному делу может даже новичок, никогда не имеющий дело со сварочными аппаратами любого дела.
Грубо говоря, сварочный полуавтомат состоит из трех частей, электрической, ответственной за подачу тока, проволочный механизм, отвечающий за подачу присадочной проволоки, а также горелки, необходимой для создания газовой среды с помощью специального сопла.
Газовая среда необходима для создания защитного инертного облака, которое препятствует окислению расплавленного металла. Для этих целей чаще всего используют углекислый газ. Газовый баллон подключается к аппарату через входной штуцер.
Схема сварочного полуавтомата
В некоторых случаях использование баллона не обязательно, так как можно применять присадочную проволоку со специальным покрытием, которое создает самозащитную среду. Простота использования и отсутствие необходимости в применении баллона сделало полуавтомат с такой проволокой особо популярным среди домашних умельцев.
При выполнении сварочных работ важно наблюдать за сохранением баланса силы тока, напряжения и скорости подачи присадочной проволоки. Изменение баланса в любую из сторон может привести к получению некачественного шва. Для сохранения баланса в подобных случаях используют источник питания жесткой вольт-амперной характеристики
Это позволяет в зависимости от скорости подачи присадочной проволоки регулировать напряжение и силу подаваемого тока, что позволяет добиться наиболее качественного соединения
Для сохранения баланса в подобных случаях используют источник питания жесткой вольт-амперной характеристики. Это позволяет в зависимости от скорости подачи присадочной проволоки регулировать напряжение и силу подаваемого тока, что позволяет добиться наиболее качественного соединения.
Полуавтомат из инвертора
Существует несколько способов, как можно из инвертора сделать рабочий полуавтомат. Мы перечислим самые интересные, на наш взгляд. Вы сможете воплотить их в домашних условиях, обладая базовыми знаниями в области электротехники.
Способ №1
Чтобы сделать инверторный сварочный полуавтомат своими руками, вам понадобится «донор». Без него сделать полуавтомат просто не получится. В качестве «донора» возьмите не самый слабый инвертор для ММА сварки. Он обязательно должен быть рабочим, и без проблем выполнять обычные сварочные операции.
Вам необходимо изменить вольт-амперные характеристики выбранного вами инвертора, чтобы он мог работать в режиме полуавтоматической сварки. Для этого можно использовать ШИМ-контроллер. Однако, этот вариант очень трудоемкий и не подойдет для тех, кто не силен в электротехнике.
Поэтому, чтобы собрать сварочный полуавтомат из инвертора своими руками, мы рекомендуем сделать дроссель. Для этого подойдет дроссель от лампы дневного света. И после дросселя нужно взять напряжение на обратную связь. Посмотрите ролик ниже, где подробно рассказывается суть этого способа. Там же в ролике есть понятная схема.
Способ №2
Второй способ крайне прост и подойдет для тех, кто обладает определенной инверторнойсваркой.Дело в том, что в продаже существуют инверторы, способные переключаться в режим с жестким изменением вольт-амперной характеристики.Если вы обладатель именно такого инвертора, то можете только порадоваться за себя.Чтобы превратить такой аппарат в полуавтомат, вам достаточно докупить внешний подающий механизм.
В комплекте с механизмом должны быть все необходимые кабели и разъемы. Вам достаточно без проблем подключить подающий механизм подачи сварочной проволоки к сварочному инвертору и можно варить. Можно считать, что в данном случае подающий механизм работает как приставка к инвертору для полуавтоматической сварки. Посмотрите видео ниже, где автор рассказывает про свой инвертор, к которому он подключил подающий механизм.
Способ №3
Последний способ превращения из сварочного инвертора в полуавтомат своими руками потребует некоторых знаний и навыков. В этом случае вам так же понадобится инвертор-донор. Учтите, что подойдет не любой аппарат. Вам нужен инвертор с компоновкой ZX-7. На выходе у него должен быть шунт, а на «первичке» должен быть трансформатор тока. Еще лучше, если у аппарата не будет никаких дополнительных функций вроде горячего старта или форсажа дуги.
Вам так же необходимо изменить вольт-амперные характеристики, а еще установить настройку нарастания тока. Дальнейшие действия напрямую зависят от схемы вашего инвертора. Так что не ленитесь найти темы на различных форумах, посвященных переделке инвертора в полуавтомат. Посмотрите видео ниже с тестом такого самодельного аппарата.
Процесс переделки инвертора
В готовом инверторе сначала необходимо переделать входящий в него трансформатор. Он покрывается дополнительным слоем, состоящим из медной полосы и термобумаги.
Вторичная обмотка трансформатора тоже потребует вмешательства. Она закрывается в три слоя жестью, изолированной фторопластовой лентой. Концы нанесенной обмотки спаиваются. В результате манипуляции токопроводимость существенно возрастает.
Важный элемент – это вентилятор, который будет охлаждать аппарат, защищая от перегрева.
Инвертор для ручной сварки легко превращается в источник питания для полуавтомата. Работоспособный прибор можно не разбирать, а все дополнительное оборудование поместить в отдельный корпус. В нем размещается свободно вращающаяся катушка со сварочным проводом и механизм протяжки. На боковую панель выводятся регулятор скорости перемещения проволоки и гнездо для подсоединения рукава.
Вполне подойдет старый корпус системного блока компьютера. Получается компактно и аккуратно.
«Минусовый» контакт выводится из инвертора и заходит в новый корпус. Здесь его подсоединяют к клемме рукава
Важно, чтобы и сварочная проволока соединялась с этим потенциалом
Газовый шланг, идущий от баллона к горелке, тоже крепится в корпусе. Если задействовать клапан от автомобильного стеклоочистителя, то появится регулировка подачи газа.
Приведенная компоновка проста в исполнении, а инвертор может одновременно использоваться для ручной дуговой сварки и как источник питания для самодельного полуавтомата.
Изготовление своими руками протяжки для полуавтомата
Здравствуйте, форумчане! Благодарю всех за оперативность! Отвечаю по очереди.
Alvita: «протяжка это хорошо , а как решена проблема стабилизации частоты вращения двигателя? И как рукав Abicor Binzel ABIMIG 150 намного лучше искры??»
Что Вы имеете ввиду под проблемой стабилизации частоты вращения двигателя? Полуавтомат, как я писал, уже был готовый, с ручкой регулировки скорости подачи проволки, стабилизирует вращение двигателя автоматически. Прицелился, на кнопку нажал на пистолете-кобре, дуга загорелась, а дальше пошло-поехало, качество шва зависит от тренировки рук сварщика. В общем, или я неправильно понял вопрос, или таковой проблемы в этом полуавтомате нет.
По поводу рукава. Лучше от Искры в десятки раз. Во-первых, качественно сделан. Силовой кабель экранированный, в Искре идет как-бы сбоку. Если не так перекрутил шланг, бывало, передавливало трубочку СО2, что внутри. В Абикоре такого нет. Да и наощупь чувствуется качество и продуманность Абикора. Вот, например, в Искре очень чувствительна кнопка. Бывало, еще не прицелился, а уже включил. Начало шва неаккуратное. В Абикоре же кнопка с предупреждением «выстрела», с неким свободным ходом, который чувствуется пальцами. Точно знаеш, когда произойдет контакт.
И еще сопло. В Абикоре оно изящное, покрытое никелем бронзовое. Точно подобрано расстояние от конца токового наконечника до среза сопла. Вылет проволоки и ее направление очень предсказуемо. На гусаке люфта нет. В Искре же сопло сделано вроде из обрезка полудюймовой водопроводной трубы, грубое и отвратительное. Токовый наконечник утоплен сантиметра на полтора, дуга плюется. На гусаке большой люфт. Я сразу заменил наконечник на Абикоровский, гусак посадил на клей. С горем пополам полторы катушки (6 кг проволоки) выварил. Как попробовал Абикор – небо и земля! Это не есть реклама, а мои личные наблюдения.
Мимо проходил: «kyrvit, почему меня мучают смутные сомнения что вы переделали циклон-питон и т.д.?».
Вот, если чесно, не понял вопрос. Какой циклон-питон я переделал? Просветите меня, пожалуйста. Это сварочники такие?
mr_Z, еще раз отдельное спасибо за «эскиз». Как на прямом, так и на скрученном рукаве тянет отлично, без перебоев. Кстати, забыл написать, что испытания рукава проводил, обмотав его один раз вокруг себя (3 метра достаточно ). Может, это и не показатель, так как один местный жестянщик (машины варит) дядя Вася говорил, что проверяет рукав и протяжку, обмотав его два раза вокруг руки, в которой держит горелку, с минимально возможным радиусом. Может, это уже маниакальный фанатизм? Нужно будет попробовать.
А чтобы прижимные подшипники не выворачивало от усилия пружины поджима, есть одна хитрость. Так называемый вектор силы. Смотрите рисунок:
Вот по этому принципу старался сделать и я. mr_Z, к Вам вопрос: а чем Вы шлифовали детали Вашей протяжки? Фрезером?
Самодельный полуавтомат
Есть разные подходы к созданию самодельного сварочного полуавтомата из инвертора, но мы остановимся на самых практичных и интересных.
Следуя этим инструкциям любой новичок с начальными познаниями электротехники сможет сделать это у себя дома.
Метод №1
Сконструировать полуавтоматическое сварочное устройство можно и дома, используя подручный инвертор. Без него обойтись невозможно.
Подойдет инвертор средней мощности для MMA сварки
Важно, чтобы он был в рабочем состоянии и мог выполнять простые операции
Далее нужно поменять вольт-амперные показатели (ВАХ) для работы в полуавтоматическом режиме. Тут пригодиться ШИМ-контроллер. Отметим, что этот подход самый трудный и справиться смогут только опытные сварщики.
Необходимо сделать дроссель из дневной лампы, и переключить напряжение на обратную связь. В видеоролике, представленном ниже, вы можете узнать все подробности и схемы этого метода.
Метод №2
Этот способ сбора самодельного сварочного полуавтомата очень простой и его может освоить практически каждый человек, который имел дело с инверторной сваркой. Некоторые модели инверторов можно переключать в режим с жестким изменением ВАХ.
Если у вас есть под рукой такой аппарат, то вы с легкостью можете сделать из него полуавтомат. Останется лишь заказать внешний подающий блок.
Важно иметь под рукой соответствующие провода. Нужно лишь подключить подающий блок к инвертору и вы готовы варить
В этом случае подающий блок выступает в роли дополнения. В видеоролике ниже демонстрируются особенности такого способа.
Метод №3
Последний метод сбора самодельного сварочного полуавтомата покажется не таким простым, ведь тут вам пригодятся определенные знания и умения. Как и в предыдущем случае, вам так же понадобится инвертор-донор.
Любым аппаратом обойтись не получится, потому что необходима именно сборка ZX-7 с шунтом на выходе. Отсутствие форсажа дуги и горячего старта будет только на пользу.
Не забывайте про вольт-амперные характеристики, их тоже нужно изменить. Далее настройте нарастание тока. В зависимости от сборки инвертора, дальнейшие шаги могут отличаться в разных источниках.
Рекомендуем вам прочитать больше информации на специальных форумах. В видеоролике ниже вы можете взглянуть на работу самодельного полуавтомата.
Преимущества и недостатки самодельного оборудования
Многие домовладельцы, которым часто приходится выполнять сварочные работы, решаются на изготовление такого оборудования самостоятельно. К преимуществам самодельных полуавтоматов из инвертора можно отнести следующее:
- Простота и надежность техники.
- Функциональность аппарата.
- Высокая мощность позволяет сваривать тугоплавкие металлы.
- Доступная стоимость используемых компонентов.
- Полная безопасность работы с оборудованием.
- Простота эксплуатации техники.
Из недостатков этой технологии и самого оборудования можно отметить высокую стоимость полуавтоматов, которые при сходных с инвертором характеристиках могут иметь цену в два-три раза выше. Неудивительно, что многие домовладельцы решаются на изготовление оборудования своими руками, что позволяет существенно сократить затраты, не потеряв при этом в качестве выполненного аппарата.
Электроника системы управления
Когда полуавтомат из инвертора собран, а все детали и узлы размещены внутри корпуса, можно переходить к созданию системы управления механической частью.
Качество сварочного шва во многом зависит от скорости подачи проволоки, которая должна быть неизменной в период всего процесса сварки. Этот параметр обеспечивается двигателем с автомобильного стеклоочистителя. Для изменения скорости вращения нужно сделать полуавтомат подключенным к ШИМ-контроллеру. В этом приборе имеется цифровое табло, устанавливаемое на передней панели корпуса.
Управление газовым клапаном осуществляется отдельным реле, с помощью которого осуществляется и пуск двигателя. Активация всех элементов происходит после нажатия пусковой кнопки, установленной на рукоятке горелки. Газ к месту сварки должен поступать до подачи проволоки, с некоторым опережением, примерно на 2-3 секунды. При несоблюдении этого условия, зажигание дуги произойдет в открытом воздухе, а не в защитной газовой среде. Из-за этого проволока может расплавиться раньше времени.
В качестве основы реле задержки можно взять 815-й транзистор и конденсатор емкостью 200-2500 мкФ, обеспечивающий двухсекундную паузу. При наличии блока питания от компьютера на 12 В, вместо предложенной схемы можно воспользоваться автомобильным реле.
Размещение запорного электромагнитного клапана производится в местах, где он не будет влиять на функции подвижных деталей. Можно купить готовое изделие или воспользоваться воздушным клапаном автомобиля ГАЗ-24. Благодаря этому компоненту, защитный газ автоматически подается на горелку. Его включение происходит только после нажатия пусковой кнопки, благодаря чему исключается перерасход дорогостоящего газа.
После проверки работоспособности схемы, все компоненты также размещаются внутри корпуса. Однако, эффективная работа полуавтомата не может быть в полной мере обеспечена вольтамперными характеристиками применяемого инвертора. Для того чтобы система работала полноценно, в схему нужно внести незначительные изменения.
Покупные изделия
Сварочный полуавтомат своими руками можно собрать с привлечением готовых деталей и узлов. Трансформатор питания схемы управления рекомендуем подобрать готовый по параметрам: 24 В на выходе, ток — 6 А.
Трансформатор для полуавтомата
Профессиональную сварочную горелку фабричного исполнения на 180 А с евроразъёмом правильнее приобрести в специализированном магазине сварочного оборудования. Стандартная бобина с 5 кг проволоки Ø 0.8 мм ставится на подшипники без доработки. Наибольший Ø — 200 мм, посадочный — Ø 50.
Сварочная горелка для полуавтомата 180А
Устройство подачи проволоки в сварочный полуавтомат базируется на основе электродвигателя автомобильного стеклоочистителя. Неподвижная металлическая трубка задаёт направление во избежание крутых изгибов проволоки.
Устройство подачи проволоки в сварочный полуавтомат
С управлением подачи углекислоты в зону сварки справится электромагнитный клапан холостого хода. Загляните в магазин запчастей ВАЗ.
Электромагнитный клапан холостого хода
Автомат однофазный АЕ 16 А – переключатель питания и защиты при перегрузке. Переключатель режимов на 5 позиций ПКУ-3-12-2037. В паре с дросселем работает конденсатор для стабилизации удержания дуги. Оптимум ёмкости — 30 000 мкф. Обычно берётся набор из нескольких конденсаторов с параллельным соединением.
Автомат однофазный АЕ 16 А
Силовые тиристорные ключи берутся на 200 А, устанавливаются на радиаторы. Усиление теплоотдачи касается и выпрямителей на входе и выходе. Задача установленного в точке максимума температуры термодатчика — не допустить локальный нагрев до 75С.
Принцип работы
Принцип работы инвертора включает в себя:
- Регулировку и перемещение горелки;
- Контроль и наблюдение за сварочным процессом;
При подключении агрегата к электрической сети наблюдается преобразование переменного тока в постоянный. Для данной процедуры понадобится электронный модуль, специальные выпрямители и трансформатор с высокой частотой. Для качественного сваривания нужно, чтобы у будущего агрегата такие параметры, как скорость подачи специальной проволоки, сила тока и напряжение были в идентичном равновесии. Для данных характеристик понадобятся источник питания дуги, который имеет вольтамперные показания. Длину дуги должно определить заданным напряжением. Скорость подачи проволоки напрямую зависит от сварочного тока.
Схема самодельного устройства:
Электрическая схема устройства предусматривает факт, что тип сваривания сильно влияет на прогрессивную работоспособность аппаратов в целом.
Электрическая схема самодельного устройства:
Полуавтомат своими руками – подробное видео
Индикация сварочного тока
В пределах 1 тысячи рублей обойдётся цифровой амперметр типа SM3D, его даже можно аккуратно встроить в корпус инвертора. Основная проблема в том, что для измерения столь высоких токов требуется подключение через шунт. Его стоимость находится в пределах 500–700 рублей для токов в 200–300 А
Обратите внимание, что тип шунта должен соответствовать рекомендациям производителя амперметра, как правило, это вставки на 75 мВ с собственным сопротивлением порядка 250 мкОм для предела измерения в 300 А
Установить шунт можно либо на плюсовую, либо на минусовую клемму изнутри корпуса. Обычно размеров соединительной шины достаточно для подключения вставки длиной около 12–14 см. Изгибать шунт нельзя, поэтому если длины соединительной шины недостаточно, её нужно заменить медной пластиной, косичкой из очищенного однопроволочного кабеля или отрезком сварочной жилы.
Амперметр подключается измерительными выходами к противоположным зажимам шунта. Также для работы цифрового прибора требуется подать напряжение питания в диапазоне 5–20 В. Его можно снять с проводов подключения вентиляторов или найти на плате точки с потенциалом для питания управляющих микросхем. Собственное потребление амперметра ничтожно.
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.
Читать также: Холодильник аристон не выключается постоянно работает
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.
Как использовать сварочный инвертор
После запуска полуавтомата, который вы собрали своими руками, на индикаторе инвертора должно высветиться значение силы тока, равное 120 А. Если все сделать правильно, то так оно и произойдет. Однако на индикаторе инвертора могут высветиться восьмерки. Причиной этого чаще всего является недостаточное напряжение в сварочных проводах. Лучше сразу найти причину такой неисправности и оперативно устранить ее.
Если же все сделано правильно, то индикатор корректно покажет силу сварочного тока, регулируемого при помощи специальных кнопок. Интервал регулировки рабочего тока, который обеспечивают сварочные инверторы, находится в пределах 20–160 А.
Ориентировочные режимы полуавтоматической сварки стыковых швов
Как контролировать правильность работы оборудования
Чтобы сварочный полуавтомат, который вы собрали своими руками, служил вам длительное время, лучше постоянно контролировать температурный режим работы инвертора. Для осуществления такого контроля необходимо нажать одновременно две кнопки, после чего температура самого горячего радиатора инвертора будет выводиться на индикатор. Нормальной рабочей температурой считается та, значение которой не превышает 75 градусов Цельсия.
Если данное значение будет превышено, то, кроме информации, выводимой на индикатор, инвертор начнет издавать прерывистый звуковой сигнал, на что следует сразу же обратить внимание. В этом случае (а также при поломке или замыкании термодатчика) электронная схема устройства автоматически снизит рабочий ток до значения 20А, а звуковой сигнал будет издаваться до тех пор, пока оборудование не придет в норму
Кроме того, о неисправности оборудования, сделанного своими руками, может свидетельствовать код ошибки (Err), высвечиваемый на индикаторе инвертора.
Настройка режима сварки на инверторе «Ресанта»
Переделка инвертора
Чтобы изготовить полуавтомат из обычного инвертора своими руками, придется немного переделать его электрическую часть. Если подключить MMA инвертор к собранному корпусу – варить получится. Но при этом качество сварки будет далеким от заводского полуавтомата. Все дело в ВАХ – вольт-амперных характеристиках. Электродуговой инвертор выдает падающую характеристику – напряжение на выходе плавает. А для корректной работы полуавтомата требуется жесткая характеристика – аппарат поддерживает на выходе постоянное напряжение.
Поэтому, чтобы использовать свой инвертор как источник тока, нужно изменить его ВАХ (Вольт амперную характеристику). Для этого понадобится:
- тумблер, провода;
- переменный резистор и два постоянных;
Получить жесткую характеристику на инверторе довольно просто. Для этого нужно поставить делитель напряжения перед шунтом, управляющим сварочным током. Для делителя используются постоянные резисторы. Теперь можно получать необходимые милливольты, которые будут пропорциональны напряжению на выходе, а не силе тока. Минус в такой схеме один – дуга получается слишком жесткая. Чтобы ее смягчить, можно использовать переменный резистор, который подключается к делителю и выходу из шунта.
Плюс такого подхода в том, что появляется регулировка жесткости дуги – такая настройка есть только в профессиональных полуавтоматах. А тумблер переключает инвертор между режимами MMA и MIG.
Таким образом, переделка MMA инвертора в полуавтомат, задача хоть и не простая, но вполне реализуемая. На выходе, получается аппарат, не уступающий заводским по своим характеристикам. Но при этом значительно дешевле. Стоимость такой переделки – 4-5 тысяч рублей.
