Как сделать полуавтомат из инвертора ?

Сварка тонкого и толстого металла

Характер сварочных работ полуавтоматом зависит от вида свариваемого изделия.

Соединение тонкого металла в зависимости от вида изделия, производится двумя способами:

1. Обычный листовой металл может быть сварен любыми методами.
2. Заклепочный тонкий металл следует соединять внахлест и проваривать через подготовленные заранее отверстия в верхнем листе.

Электрическая схема полуавтомата.

Сваривая тонкие металлические изделия нужно не забывать такие тонкости:

силу тока, напряжение и скорость выхода проволоки необходимо отрегулировать в меньшую сторону;
запрещается задерживать электрическую дугу на одном месте, поскольку эту может повлечь за собой прожег изделия или наплыв сварочного валика;
тонкий заклепочный металл важно сваривать, начиная с центра нижней заготовки, дабы избежать залития подготовленных отверстий.

Если сварной шов не обязательно должен быть герметичным, можно выполнить точечные сварочные работы с промежутком от 1 до 5 сантиметров.

Толстый металл с толщиной стенок более 4 миллиметров соединяется при помощи снятия фасок со свариваемых поверхностей. Подобная подготовка позволяет получить ровный шов и качественно проварить заготовки.

Выполнение сварочных работ с толстыми металлами следует проводить с использованием небольших колебательных движений горелки. Таблица режимов сварки, идущая к каждому полуавтомату, содержит обширные сведения о оптимальных параметрах для сварки толстых металлических изделий.

Основные правила соединения толстых металлических изделий:

• зазор между деталями должен составлять не более 2 миллиметров;
• ширина сварного шва должны быть равна толщине заготовки;
• выбор сварочных материалов следует проводить в зависимости от соединяемых металлов.

Сварочные работы рекомендуется выполнять на улице или в хорошо вентилируемом помещении.

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.

Силовые диоды на дополнительных радиаторах

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.

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

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.

Из инвертора для ручной сварки

Если в мастерской имеется сварочный инвертор для ручной сварки, проблему с источником тока для полуавтомата можно считать решённой. На базе аппарата для ручной сварки можно своими руками сделать инверторный полуавтомат.

Для того чтобы не разбирать работоспособный инверторный преобразователь, можно поступить следующим образом. Все дополнительные узлы, необходимые для работы сварочного полуавтомата можно расположить в отдельном корпусе.

Изготовление корпуса

Задача заключается в том, чтобы найти или изготовить подходящий корпус, в котором будет установлена катушка со сварочным проводом, свободно вращающаяся на барабане, механизм протяжки проволоки. На лицевой панели этого корпуса будет располагаться гнездо для подключения рукава с горелкой и регулятор скорости подачи проволоки.

Минусовой вывод инвертора нужно завести в новый корпус и соединить с клеммой рукава. Сварочная проволока должна быть соединена с этим потенциалом.

Также внутри нового корпуса следует предусмотреть монтаж шланга, соединяющего баллон с защитным газом и рукав горелки. Для осуществления регулируемой подачи газа можно установить клапан от автомобильного стеклоочистителя.

Обеспечение питания протяжки и клапана

Поскольку электродвигатель механизма протяжки проволоки и клапан, перекрывающий газ питаются постоянным напряжением 12 вольт, придётся установить небольшой трансформатор с выпрямителем, обеспечивающий это питание.

Для коммутации двигателя и клапана лучше установить промежуточные автомобильные реле на 12 вольт. Включение протяжки проволоки осуществляется клавишей на горелке, удерживаемой руками, для открытия и закрытия клапана подачи газа, на лицевой панели устанавливается тумблер.

Такая компоновка позволит пользоваться инвертором и для ручной сварки, и как источником тока для сварочного полуавтомата. Затраты на изготовление самодельного полуавтомата невелики, а польза от него будет ощутимая.

Сварочный полуавтомат является довольно востребованным устройством среди профессиональных и домашних мастеров, особенно тех, кто занимается кузовным ремонтом. Данный агрегат можно приобрести уже в готовом исполнении. Но многие владельцы сварочных инверторных аппаратов задаются вопросом: а можно ли переделать инвертор в полуавтомат, чтобы не покупать еще один сварочник? Сделать полуавтомат из инвертора своими руками — задача довольно сложная, но при сильном желании вполне осуществимая.

Устройство сварочного полуавтомата

Принцип работы сварочного полуавтомата основан на преобразовании переменного тока в постоянный.

В дополнение к этому преобразованию необходимо выполнять еще два действия – подать в зону сварки проволоку и необходимое количество защитного газа.

С учетом перечисленных процессов полуавтомат включает в себя следующие узлы и агрегаты:

• источник электрической энергии;
• комплект газовой аппаратуры;
• агрегат для подачи проволоки.

На видео показан сварочный полуавтомат в полном комплекте, вы можете увидеть принцип его работы.

Видео:

Несмотря на кажущуюся сложность, такие аппараты очень часто собирают своими руками.

Многолетний опыт показывает, что самодельный полуавтомат можно сделать под конкретные работы с металлами разного типа в короткие сроки.

Источник питания

Приступая к сборке сварочного полуавтомата своими руками, в первую очередь необходимо выбрать силовой трансформатор. Его можно приобрести в магазине или изготовить самому.

Главное, чтобы на клеммах вторичной обмотки можно было получить напряжение от 15 до 30В и силу тока до 60А.

Принцип построения такой схемы заключается в том, чтобы обеспечить стабильное напряжение на выходе.

На видео показан полуавтомат, который собран для того, чтобы варить конструкции из алюминия.

Видео:

Сварка изделий из алюминия и других цветных металлов требует стабильно горящей дуги.

Эту стабильность обеспечивает электрическая схема, содержащая активные элементы. Вместо готового выпрямительного моста можно использовать более мощные диоды.

Конденсатор необходим для того, чтобы компенсировать остаточные пульсации на выходе выпрямителя. Дроссель поддерживает заданный уровень рабочего напряжения.

В качестве основы для сборки источника питания служит шасси, закрытое металлическим кожухом.

Выполняя работы по монтажу полуавтомата, нужно выполнять все требования правил по эксплуатации электрических установок.

Газовая аппаратура

Когда выполняется сварка на полуавтомате деталей из алюминия, то необходимо обеспечить поступление защитного газа в зону горения электрической дуги.

В качестве защитного газа используется аргон или гелий. Если вспомнить школьные уроки химии, то будет понятно, почему используются именно они.

Это инертные газы, которые не вступают в реакцию с другими веществами. Используется для защиты от воздействия атмосферного кислорода и углекислый газ.

Сделать горелку своими руками сложно.

Проще купить ее в собранном виде. Газ к месту работы поставляется в баллонах.

Газовая горелка включает в себя два основных элемента – наконечник для подведения тока и сопло. На видео показан принцип работы газовой горелки.

Видео:

Конструкция токопроводящего наконечника обеспечивает хороший контакт и скольжение по свариваемой поверхности.

Для изготовления наконечников применяются сплавы на основе меди. Срок эксплуатации наконечника зависит от интенсивности использования и материала, из которого он изготовлен.

Настройка или ремонт горелки выполняется по двум параметрам. Первое, что нужно сделать – отрегулировать подачу сварной проволоки.

Второй шаг – подключить подачу защитного газа.

Устройство для подачи проволоки

В качестве основы для производства сварочной проволоки используются различные металлы и сплавы.

Чаще всего применяются следующие материалы:

• нержавеющая сталь;
• сталь, покрытая медью;
• сплавы на основе алюминия.

В самодельный сварочный полуавтомат заправляется проволока диаметром от 0,6 до 2,0 мм.

Важно отметить, что при использовании порошковой проволоки с флюсом можно варить конструкции без газа. Такой тип проволоки имеет форму трубки, внутри которой находится флюс

Принцип действия в этом случае прост – сгорая в процессе сварки, флюс образует защитную газовую оболочку

Такой тип проволоки имеет форму трубки, внутри которой находится флюс. Принцип действия в этом случае прост – сгорая в процессе сварки, флюс образует защитную газовую оболочку.

На видео показан механизм подачи сварочной проволоки в зону горения дуги.

Видео:

Для подачи используются три способа:

1. толкающий;
2. тянущий;
3. комбинированный.

В зависимости от того, в каких условиях приходится выполнять ремонт труб или других конструкций, выбирается и способ подачи.

Технические основы действия механизма понятны уже из названия.

Самодельный полуавтомат чаще всего оснащается газовой горелкой, в ручке которой расположен привод, предназначенный для того, чтобы тянуть проволоку с катушки.

Если аппарат установлен в мастерской, то можно использовать толкающий способ подачи.

Принцип сварки

Обыкновенные сварочные инверторы являются прямыми аналогами трансформаторов, только более современные и компактные. Они применяются для стандартного сваривания металлических деталей при помощи покрытых электродов. Это один из наиболее простых способов создать шов, с которым могут справиться как только начинающие специалисты, так и более опытные сварщики. Основной движущей силой здесь является электрический ток, который расплавляет электрод и создает сварочную ванну. Защитную функцию выполняет обмазка выбранного электрода.

Внешний вид сварочного инвертора

При использовании полуавтомата все обстоит немного по-другому. Хоть здесь основной силой и выступает электрический ток и именно дуга служит для поддержки сварочной ванны, в качестве расходных материалов используется сварочная проволока. Соответственно, для ее защиты необходимо использовать дополнительные средства. Только порошковая проволока с содержанием флюса может использоваться без них, так как уже содержит в себе необходимые вещества. В иных случаях может применяться защитный газ или дополнительный флюс. Это все оказывается более сложно, чем применение обыкновенного инвертора. Таким образом, если в плане приоритета что выбрать, полуавтомат или инвертор, для вас на первом месте оказывается простота эксплуатации, то инвертор будет более предпочтительным.

Внешний вид сварочного полуавтомата

Виды подающих устройств

Сварка полуавтоматом возможна на высокой скорости с длинными беспрерывными швами благодаря механизму подачи. Последний бывает нескольких видов. Понимание различий поможет определиться какой тип необходимо собирать на своем аппарате. Вот основные варианты:

• Толкающий. Это самый распространенный вид подающего устройства. Блок располагается в основном корпусе. Передача непокрытого электрода с катушки в горелку осуществляется толкающим действием. Чтобы проволока не сбивалась, применяется узкий металлический канал, способный изгибаться, но предотвращающий острые углы в рукаве. По нему происходит переход в сварочную горелку.
• Тянущий. Этот блок отличается тем, что подтягивает проволоку к себе, находясь непосредственно в горелке. Неудобство конструкции заключается в утяжелении рабочего инструмента сварщика. Но механизм позволяет использовать любую длину рукава, что удобно в труднодоступных местах, куда невозможно подтащить аппарат с баллоном.
• Комбинированный. Совмещенная версия обеих схем применяется крайне редко и только там, где это оправдано технологически. Это специализированные сборочные площадки или крупные ремонтные базы.

Сварочный полуавтомат своими руками – стоит ли?

Собрались засучить рукава – пробегитесь по форумам электрики и сварки. Мнение практиков, независимых экспертов по конструктивному исполнению, подбору железа поможет выбрать лучший вариант изготовления сварочного устройства. Структура полуавтомата с источником переменного тока и однофазным трансформатором проста и дешева в изготовлении, обслуживании, ремонте.

Избежим потребность пересчитывать мощность, количество обмоток – это не каждому по силам. Понадобится изготовить либо приобрести готовые узлы. Основой полуавтоматического устройства может послужить сварочный трансформатор. Доработки незначительны. Ориентируемся на параметры будущего полуавтомата:

• Напряжение бытовой сети – 220 В;
• Предел мощности – 3 кВа;
• Предел настройки сварочного тока – 30–160 А;
• Параметры рабочего напряжения – 19–26 В;
• Повторно-кратковременный режим использования;
• Сварочная проволока – Ø 0,8 мм;
• Скорость подачи присадочной проволоки в мин. – до 7 м.

Намотка понижающего трансформатора

Изготовлению самодельного полуавтомата предшествует подбор комплектующих. При отсутствии готового трансформатора воспользуемся ОСМ-1. Как вариант – 4 шт. ТСА-270-1: сумма даёт 1 кВт. Запас ресурса в будущем оправдается.

Принцип работы понижающего трансформатора

Непременное требование – железо не должно быть шихтованным, иначе сборка и намотка усложнятся. Разборка ведётся с пометками каждой детали: избегаем путаницы, чтобы не потерять габаритную мощность трансформатора. Придётся заменить слабый текстолитовый каркас на лист 2 мм. Прямоугольник щёк по контуру — 147х106 мм. В них выбираются окна 87х51,5 мм. Добавочные парные элементы — 89х87 и 130х70 мм.

Медный провод на обмотку берётся Ø1,8. Эмальпровод ПЭТВ, ПЭВ полностью отвечает требованиям. Но в целях безопасности следует пропитать лаком. Процедура заключается в погружении первичной обмотки на 5–8 часов в сосуд с бакелитовым лаком.

Стекловолоконная изоляция обмоточного провода ПСД, ПСДТ способна выдерживать нагрев до 1550С, катушка для полуавтомата в таком исполнении будет вечной. Ремонт и перемотка трудоёмки. Делаем с запасом надёжности.

Первичная и вторичная обмотка

Первичная обмотка укладывается плотно, без зазоров и слабины. Каждый ряд прокладывается изолирующим слоем термической бумаги, но стеклоткань при той же толщине даёт лучший результат. Витки с выводами укладываются по схеме: 164 – 15 – 15 -15 – 15.

Первичная и вторичная обмотка трансформатора

Вторичная обмотка сварочного полуавтомата получает основную термонагрузку. Отсюда следуют повышенные требования к изоляции. Приобретаем алюминиевую шину, защищённую стекловолокном. Сечение проводника — 2,8х4,75 мм. Расход — 10 м.

Оставляем монтажные выпуски не менее 0,3 м. Укладка плотная, с натяжением. Укладываем 22 витка первого плеча, выпускаем конец, формируем петлю под винт Ø6 мм, добавляем 22 оборота второго плеча. Вариант намотки 19 + 19 ограничит полуавтомат в форсировании ампеража для сварки крупных деталей.

Тестирование готового устройства после полной сборки в идеале должно показать ток холостого хода в пределах 0,5 А, разбег напряжения вторичной обмотки ограничивается 19–26 В. Основа сварочного полуавтомата готова.

Правила безопасности

Сварочный полуавтомат замечательно подходит для выполнения ряда работ в домашних условиях. С его помощью даже новичок может получить чистый и красивый шов при сваривании различных материалов.

Чтобы работа была комфортной и производительной, нужно соблюдать ряд важных правил и особенно требования техники безопасности, а именно:

• К сварочному аппарату должен быть свободный доступ со всех сторон.
• Перед началом работ необходимо проверить заземление прибора и исправность всех соединений.
• Смотреть на световую дугу нужно через специальные средства защиты глаз.
• Сварочные работы в помещении нужно проводить при постоянном проветривании.
• Любые ремонтные работы надо проводить во время полного обесточивания устройства.

Соблюдение несложных правил сведет к минимуму риск травматизма, ожогов и обеспечит производительную сварку.

Последовательность сборки самодельного полуавтомата

Подающий механизм

Согласно информации от мастеров-умельцев, одной из самых сложных задач при самостоятельном изготовлении сварочного аппарата полуавтоматического принципа действия является создание надежного и эффективного механизма подачи проволоки. В общем случае он представляет собой катушку, соединенную с валом маломощного электропривода посредством прижимного роликового устройства. Бывает достаточным применение электродвигателя, устанавливаемого на дворники ветрового стекла автомобиля. При выборе привода следует отдавать предпочтение двигателям одностороннего вращения.

Все элементы подающего механизма монтируются на толстостенной текстолитовой пластине (толщиной не менее 8-10 мм). Катушка фиксируется посредством одного-двух шарикоподшипников на валу соответствующего диаметра, закрепленного в корпусе. На вал электродвигателя насаживается ролик, который с двух сторон фиксируется шариковыми подшипниками. На выходе узла необходимо установить направляющую с диаметром отверстия чуть большим, нежели размер используемой проволоки.

Функционирование регулятора подачи проволоки осуществляется следующим образом:

Проволока со свободно закрепленной катушки протягивается через направляющий элемент и прижимается с оптимальным усилием одним из роликов. Усилие должно быть таковым, чтобы обеспечивалось протягивание сварочной проволоки без проскальзывания, но не чрезмерным, способным привести к увеличению механической нагрузки на электропривод, что может легко вывести его из строя. Для такого эффекта следует использовать пружину на регулируемом резьбовом соединении.

Схему управления подачей проволоки лучше всего реализовать посредством классического тиристорного блока с диодным мостом, рассчитанным на ток, превышающий значение в 10А. При прочих выполненных условиях данный узел способен подавать сварочную проволоку большинства типоразмеров, используемых при бытовой сварке (от 0.8 до 1.6 мм), причем скорость протяжки можно регулировать самому (в зависимости от диаметра расходного материала).

Доработка заводского инвертора

Переделка схемы сварочного полуавтомата из агрегата инверторного типа заключается в доработке его трансформатора. Для этого необходимо обмотать его первичную катушку полосой из тонкой меди в термоизоляционной обмотке. Обычный медный провод нельзя использовать в этих целях ввиду высоких температур, способных привести к повреждению ПВХ-изоляции.

Катушку вторичной цепи трансформатора также следует адаптировать под новые задачи, намотав для этого поверх существующей обмотки три слоя такой же проволоки, изолируемых между собой фторопластовой лентой. Для увеличения проводимости токов необходимо спаять между собой стандартные выводы катушки с дополнительными обмотками.

Горелка

Этот элемент для полуавтоматической сварки можно сделать самостоятельно. Но лучше воспользоваться готовыми заводскими решениями производителей данного оборудования, установив в самодельный сварочный аппарат стандартную горелку, оснащенную сварочными рукавами (для инертного газа и проволоки), поскольку этот узел является одним из самых ответственных за качество осуществляемых сварочных процессов.

Баллон

Конечно, лучше использовать стандартный баллон с инертным газом, поскольку только такой продукт способен соответствовать всем требованиям безопасности. Однако подобные емкости чрезмерно громоздки и достаточно дороги, поэтому многие домашние умельцы нашли выход: для нечастой эксплуатации полуавтоматического сварочника в качестве баллона (только для углекислого газа) применяют огнетушитель, соединенный с редуктором с помощью специального резьбового переходника.

Принцип работы сварочного полуавтомата

Суть работы данного агрегата сводится к следующему принципу: на выпрямитель подается ток, в результате чего появляется пульсирующее напряжение, сглаживающееся фильтром. В результате указанных процессов на выходе получается постоянный ток.

Затем, с помощью специальных транзисторов, постоянный ток обратно преобразуется в переменный. Однако его частота уже отличается от исходной, соответствующей сетевой. Обычно ее величина составляет двадцать герц и выше.

Напряжение в это же время становится меньшим и составляет 70-90 В, а сила тока возрастает вплоть до двухсот ампер.

С другой стороны подобные агрегаты не лишены и недостатков. В их конструкции предусмотрено наличие сложных электросхем, а значит ремонт данных приборов более сложен.

Полуавтомат для сварочных работ.

Если было принято решение сделать сварочный полуавтомат своими руками, тогда следует, в первую очередь, определиться с некоторыми его функциями. Например, существенным фактором будет наличие или отсутствие возможности работы в среде защитных газов.

Современные приборы располагают данной функцией и обеспечивают работу в режиме MMA. Конечно же, сваривание в отсутствии защитной атмосферы будет обладать более низким качеством.

Работа полуавтомата подразумевает под собой использование защитной атмосферы, в роли которой используется углекислый газ. Также понадобится сварочная проволока, автоматически подаваемая в область сварки.

Как видно, процесс работы полуавтомата существенно сложнее инвертора. Зато первый является более универсальным и позволяет решать более широкий спектр задач. В связи со всем вышесказанным, переделка сварочного инвертора в полуавтомат весьма выгодная и актуальная затея.

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.

http:

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.

Особенности подготовки трансформатора

Чтобы понять принцип подготовки трансформатора для самодельного сварочного полуавтомата, стоит принять во внимание, что это такое же устройство, которое эксплуатируется в микроволновой печке. Изделие представляет собой две бобины с изолированным медным проводом

Одна обмотка – первичная, другая – вторичная. Именно оно будет служить основой самодельного инвертора

Изделие представляет собой две бобины с изолированным медным проводом. Одна обмотка – первичная, другая – вторичная. Именно оно будет служить основой самодельного инвертора.

Видео:

За счет разного числа витков проволоки, вначале подача тока идет на первичную бобину, после чего посредством индукции во вторичной бобине напряжение снижается, и увеличивается сила тока.

Но если используется для изготовления инверторного сварочного полуавтомата трансформатор, изъятый из микроволновой печи, его нужно переделать.

Поэтому нужно сделать так, чтобы сила тока стала больше, а показатель напряжения снизился.

Здесь стоит учесть: при высокой силе тока не исключается возгорание электрода и порча металлического материала, слабый ток станет причиной ухудшенного качества сварки.

Видео:

Чтобы сразу же после изготовления не пришлось делать ремонт сварочного полуавтомата, нужно сделать грамотные расчеты.

Переделывать своими руками нужно вторичную обмотку – вначале снимается старая обмотка, затем аккуратно наматывается новая, для которой нужно брать провод, покрытый слоем эмали.

Рассматривать толщину используемого провода и число витков здесь не будем, так как данные параметры будут зависеть от типа переделываемого трансформатора.

Но чтобы вычислить нужные параметры, можно воспользоваться онлайн-калькуляторами. Как только будет проделано нужное число витков, обмотку нужно покрыть токоизолирующим веществом.