Сварочный полуавтомат из инвертора и трансформатора

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.

Как превратить инвертор для ручной сварки в полуавтоматКак превратить инвертор для ручной сварки в полуавтомат

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.

Дополнительное назначение добавок для бетона

Задача добавок не только защищать смесь, но и сохранять её свойства и характеристики. Поэтому к замедляющим добавкам можно отнести и водопонизители, которые снижают концентрацию воды, тем самым замедляя гидратацию.

Замедляющие добавки не только уменьшают скорость схватывания бетона, они также влияют на его подвижность, увеличивая длительность этого процесса. Так же как и влияние температуры, на подвижность и смещение схватывания влияют замедляющие добавки. При выборе последний необходимо учитывать температурный фактор и что он может повлиять на запланированные процессы.

Замедлители для бетона могут также влиять на скорость твердения смеси на начальном этапе её застывания, уменьшая её. Это необходимо при химических взаимодействиях с составом, когда в результате выделяется большое количество тепла. Это допустимо при небольших заливках, но на крупных объектах резкая потеря тепла может повлиять на свойства бетона.

Приборы контроля зарядного режима

Подготовка к изготовлению и особенности конструкции

Наиболее распространенная схема устройства предполагает необходимый перечень инструментов и материалов:

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

Инвертор должен быть мощностью около 150 А.

Особое внимание следует уделить подающему механизму. При помощи использования этого элемента конструкции происходит подача электродной проволоки к горелке по гибкому шлангу

Идеальная скорость подачи проволоки соответствует скорости ее плавления. Показатель скорости подачи проволоки, которую обеспечивает подающий механизм, оказывает существенное влияние на процесс проведения работ и качество выполнения сварочного шва при помощи сварочного полуавтомата.

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

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

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

Особенности сварки алюминия.

Алюминий является одним из наиболее часто используемых человеком металлов. Но, проводить над ним сварочные работы из-за особых химических свойств намного сложнее, чем с обыкновенной сталью.
Сварка алюминия и его сплавов полуавтоматом MIG/MAG производится сварочной проволокой (некоторые сварщики употребляют название – плавящийся электрод) для алюминия и сплавов в среде газа или самозащитной проволокой.
При этом для защиты алюминия от окисления используется инертный газ, чаще всего аргон.
Подача присадочной проволоки происходит автоматически, а перемещение горелки сварщик осуществляет вручную.
Сварка алюминия полуавтоматом без газа не рекомендуется к применению и встречается гораздо реже, так как в этом случае:

Сварочный полуавтомат для сварки алюминия со стандартными функциями должен быть оснащен импульсным режимом.
Использование последнего дает больший эффект, так как под воздействием мощного импульса происходит моментальное пробивание оксидной пленки на поверхности свариваемого изделия.
Каждая капля расплавленного алюминия из проволоки в момент действия импульса высокого напряжения вдавливается в поверхность.
В результате значительно повышается качество сварного шва при значительном уменьшении разбрызгивания металла.

  1. значительно повышается пористость шва и уменьшается его прочность;
  2. застывший шлак плохо отделяется;
  3. присутствует сильное разбрызгивание металла.

В отличие от стали алюминий обладает гораздо большей теплопроводностью, поэтому при работе с ним скорость подачи проволоки увеличивается, а поверхность массивных свариваемых изделий необходимо дополнительно прогревать.

Отличие сварки алюминия полуавтоматом от аргонодугового TIG метода:

  1. тип используемого электрода. Для аргонодуговой сварки используются электроды из тугоплавкого вольфрама, а при MIG-сварке применяется алюминиевая проволока;
  2. аргонодуговой метод предназначен лишь для ручной сварки;
  3. Аргонодуговой сваркой завариваются более ответственные участки из-за более высокой прочности соединения;
  4. Сварка вольфрамовым электродом (TIG) требует больше денежных затрат на расходные материалы, комплектующие.

Особенности и преимущества сварки алюминия полуавтоматом:

высокая производительность

По сравнению с аргонодуговой сваркой скорость возрастает в три раза;
простота, этот метод значительно проще, чем аргонодуговой, им легко может овладеть даже любитель, поэтому сварка алюминия полуавтоматом своими руками представляется вполне обыденным делом;
важность наличия импульсного режима в полуавтомате, так как в этом случае эффективность выполнения сварочных работ и качество шва на выходе значительно возрастают;
необходимость использования высококачественной сварочной проволоки, присадки, в противном случае стабильность и эффективность процесса сварки может серьезно пострадать.
Для алюминия чаще всего выставляют подачу проволоки на 15-20% выше, чем для той же толщины черного металла (стали) и приблизительно на 30 процентов больше напряжения.

Требования к оборудованию и расходным материалам:

ток должен иметь обязательно обратную полярность, потому что в таком случае оксидная пленка не разрушается;механизм подачи проволоки должен иметь четыре ролика, так как мягкий алюминий легко сминается при возникновении сопротивления в момент подачи, важно, чтобы ролик был U-образный, гладкий и без насечек;
диаметр проволоки должен быть меньше, чем у наконечника, так как при нагреве алюминий расширяется сильнее, чем сталь, для сварки рекомендуем использовать проволоку – AlMg5 или её аналоги;
желательно использовать чистый аргон в качестве инертного газа, так как в этом случае обеспечивается максимальное качество сварного шва;
сварочная горелка должна иметь специальный тефлоновый рукав для того, чтобы уменьшить трение алюминиевой проволоки;
сварка MIG-MAG алюминиевых сплавов рекомендуется на толщинах более 3мм и важно использовать формирующую подкладку с канавкой.

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.

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.

Самодельный полуавтомат #7 компоновка,сборка ,проверкаСамодельный полуавтомат #7 компоновка,сборка ,проверка

Принцип работы

Принцип работы полуавтомата прост. Он будет понятен даже новичку, так что внимательно изучите эту информацию. Она пригодится для сборки самодельного аппарата.

Итак, все начинается с подачи горелки в зону сварки. Горелка совмещает в себе два устройства: из своего сопла она подает защитный газ и проволоку одновременно. Количество газа сварщик регулирует вручную, а вот проволока подается в полуавтоматическом режиме (отсюда и название «полуавтомат»). Именно поэтому в процессе у сварщика всегда занята лишь одна рука. Та, что держит горелку.

Как мы уже сказали, одновременно с проволокой в сварочную зону подается газ. В смеси газов между концом проволоки и поверхностью металл образовывается электрический разряд, благодаря которому плавится заготовка и сама проволока. Расплавленный металл смешивается с расплавленной проволокой. Далее можно формировать шов.

В данном случае проволока необходима и без нее сварка просто невозможна. Газ так же нужен, он защищает сварочную ванну от кислорода, поступающего извне. Но если у вас нет возможности использовать газ, вы можете взять специальную порошковую проволоку и варить только ею.

Устройство агрегата

Рассмотрим самые важные части агрегатов, изготовленных своими руками из инвертора, более подробно.

Узел подачи расходного материала и горелка

Особое внимание при комплектации запчастями следует уделить основательной переделке устройства подачи проволоки, которая должна будет перемещаться внутри гибкого шланга. Для получения качественного и аккуратного сварного шва скорость подачи проволоки должна быть синхронизирована с темпами плавления её рабочей части. Для получения качественного и аккуратного сварного шва скорость подачи проволоки должна быть синхронизирована с темпами плавления её рабочей части

Для получения качественного и аккуратного сварного шва скорость подачи проволоки должна быть синхронизирована с темпами плавления её рабочей части.

Так как при сварке полуавтоматом допускается применение нескольких типов проволоки, изготовленной из различных материалов и имеющей разный диаметр, скорость её поступления обязательно должна быть переменной величиной. Именно эту возможность должна обеспечивать так называемая «подача» расходного материала, которая организуется в соответствии с общими требованиями к любому инверторному агрегату.

При обустройстве полуавтоматической схемы чаще всего применяется расходная проволока сечениями 0,8, 1,0, 1,2 и 1,6 мм. Непосредственно перед началом работ она наматывается на заранее подготовленных катушках, которые фиксируются на элементах агрегата посредством простейшего крепежа. Полуавтоматическая сварка предполагает подачу проволоки «самоходом», что существенно сокращает время проведения всех операций и повышает эффективность этих процедур.

Используемая в полуавтомате горелка может быть взята целиком от неработающего сварочного агрегата этого же типа или же изготовлена самостоятельно в домашних условиях. Сразу оговоримся, что сделать горелку своими руками – совсем непростое занятие, требующее от исполнителя определённого опыта и наличия навыков в изготовлении подобных аппаратов.

Электронный управляющий модуль

Электрическая схема сварочного полуавтомата представлена на рисунке ниже.

Базовым элементом блока управления полуавтоматом является микроконтроллер, ответственный за выбор нагрузочного режима и за стабилизацию выходного тока. Помимо этого, в состав электронного блока входят следующие обязательные узлы и детали:

  • Выпрямительный мостик на полупроводниковых диодах большой мощности;
  • Ключевые транзисторные схемы;
  • Дополнительный намоточный трансформатор;
  • Корректирующие дроссели и катушки индуктивности.

Особое внимание в составе электронного модуля должно быть уделено намоточным индуктивным изделиям. Известен упрощённый вариант инверторного агрегата, который принято называть «устройство от Саныча». Его схема приводится на размещённом ниже рисунке

Его схема приводится на размещённом ниже рисунке

Известен упрощённый вариант инверторного агрегата, который принято называть «устройство от Саныча». Его схема приводится на размещённом ниже рисунке.

Трансформатор

Ещё одним ответственным узлом полуавтомата, своими руками изготовленного из старого сварочного устройства, является трансформатор, который может быть взят от того же инвертора (с учётом небольшой переделки).

Для обеспечения требуемых характеристик инверторного трансформатора, полностью подходящих для полуавтомата, необходимо перемотать старую первичную катушку медной полоской с нанесенной на неё прослойкой из термоустойчивой бумаги.

Важно! Такие трансформаторы не могут наматываться обычным медным проводом толстого сечения, поскольку в режиме больших токовых нагрузок они будут сильно нагреваться. Вторичную обмотку старого трансформаторного изделия также следует немного доработать. Для этого необходимо будет проделать следующие операции:

Для этого необходимо будет проделать следующие операции:

Вторичную обмотку старого трансформаторного изделия также следует немного доработать. Для этого необходимо будет проделать следующие операции:

  • Сначала нужно намотать катушку, состоящую из 3-х слоев жестяных полос, каждая из которых изолируется посредством фторопластовой ленты;
  • Далее концы старой и только что намотанной обмотки нужно спаять, что обеспечит высокую проводимость всей катушки;
  • Также нужно предусмотреть в наборе элементов, из которых собирается конструкция полуавтомата, небольшой вентилятор (он предназначается для дополнительного охлаждения устройства).

В качестве такого охлаждающего прибора, устанавливаемого в сварочные агрегаты, может использоваться вентилятор с вышедшего из строя старого ПК.

Механическая часть для подачи проволоки

Без механизма, подающего проволоку, сварочный полуавтомат просто не будет работать. Обычно для размещения устройства используется отдельный короб. Лучше всего подходит корпус от компьютерного системного блока.

Работы начинаются с определения диаметра будущей катушки, на которую будет намотана проволока. Если деталь пока отсутствует, можно сделать бумажный шаблон и вставить его на свое место. Вокруг должно оставаться свободное пространство, поскольку рядом будут размещаться другие узлы и детали.

Чаще всего протяжный механизм изготавливается из автомобильного стеклоочистителя. Под него разрабатывается специальная рама для удерживания прижимных роликов. Чертеж всей конструкции наносится на картон или плотную бумагу в натуральную величину. Чтобы не возиться с изготовлением горелки и шланга, а также с разъемом для подключения, рекомендуется приобрести их в готовом виде одним комплектом по вполне доступной цене.

Устройство подачи следует устанавливать таким образом, чтобы расположение разъема для подключения приходилось на удобное место. Равномерное движение проволоки обеспечивается точным закреплением всех элементов напротив друг друга. В разъеме для подключения находится входной штуцер, под который в корпусе предусмотрено специальное отверстие. Под него же центрируются и ролики протяжного механизма. Направляющими служат подшипники с подходящим диаметром, в которых под проволоку на токарном станке нужно проточить небольшую канавку. Механизм размещается внутри корпуса сделанного из прочного пластика, текстолита или толстой фанеры. Все компоненты крепятся на общей основе.

Первичная направляющая для протяжки проволоки изготавливается из болта, просверленного по всей длине. На входе штуцера устанавливается кембрик, подпружиненный для придания жесткости. Кроме него, пружинами усиливаются штанги с закрепленными роликами. Сила сжатия регулируется болтом, расположенным снизу и соединенным с пружиной.

Если же в силу ряда причин невозможно собственноручно изготовить протяжный механизм, его можно купить в готовом виде. Питание устройств рассчитано на 12 и 24 вольта. В корпусе компьютера имеется блок питания, рассчитанный на 12 В, поэтому и систему следует выбирать по этому параметру.

Полуавтомат своими руками #3 Механизм подачи проволокиПолуавтомат своими руками #3 Механизм подачи проволоки
Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий