Сварочный полуавтомат aiken электрическая схема подачи проволоки. Полуавтомат из сварочного инвертора своими руками: схема, фото, видео. В каких случаях используется сварочный полуавтомат

Сварочный полуавтомат является очень полезным и многофункциональным устройством. С его помощью можно изготавливать разнообразные металлические конструкции, подварить деталь автомобиля, не прибегая к посторонней помощи. Конечно, можно приобрести готовый инструмент, но при наличии элементарных знаний электроники, можно сделать сварочный полуавтомат из инвертора своими руками.

Схема сварочного полуавтомата не отличается особой сложностью. Но, чтобы сделать его самому, необходимо детально ознакомиться с этапами работы, просмотрев, как выглядит принципиальная схема, изучив соответствующие видео и фотоматериалы, а также подготовить все необходимые для сборки сварочного полуавтомата своими руками комплектующие и вспомогательные инструменты.

Что потребуется?

Чтобы осуществить переделку инвертора в полуавтомат, необходимо подготовить:

инверторное устройство, формирующее сварочный ток 150А (подойдет трансформатор от микроволновой печи);
механизм, отвечающий за подачу сварочной проволоки;
горелку;
шланг для подачи сварочной проволоки;
шланг для подачи защитного (чаще всего – углекислого) газа на участок, где будет выполняться сварка;
электронный блок, предназначенный для управления инверторного сварочного аппарата;
катушку со сварочной проволокой.

Подготовка к работе

Как сделать сварочный полуавтомат своими руками? Переделка устройства начинается с планирования этапов работы. Прежде всего, нужно хорошенько поразмыслить над размещением подающих механизмов и проволочной катушки. Будущий корпус должен быть достаточно вместительным, легким, легко поддающимся очистке, а также хорошо открывающимся и закрывающимся.

Опытные сварщики считают, оптимальным вариантом является старый системный блок от компьютера. Он имеет компактный и приятный внешний вид, достаточно легкий, поскольку изготовлен из тонкого материала (еще один плюс – простота произведения необходимых вырезов), а встроенный блок питания имеет напряжение 12 Вольт, что идеально подходит для обеспечения работы привода подачи сварочной проволоки и клапана газа. За неимением системного блока подойдет любой металлический или пластиковый короб, подходящий по размерам.

Что же касается электродной проволоки, то лучше всего использовать пятикилограммовую бобину. Обладая внутренним диаметром 50 мм, она прекрасно подходит к канализационной ПВХ трубе, которую можно приспособить в качестве оси вращения.

Далее анализируются размеры деталей для полуавтомата и обдумывается из расположение в корпусе. Для наглядности лучше всего смастерить из картона макеты элементов и проверить их размещение. После этого можно начинать делать аппарат для полуавтоматической сварки.

Подготовка инвертора

Трансформатор представляет собой две катушки с изолированной медной проволокой. Одна из обмоток является первичной, другая вторичной. Чтобы переделать сварочный инвертор в полуавтомат, нам понадобится как раз вторичная. Ее переделывают с целью увеличения силы тока и снижения напряжения. Для этого снимают старую обмотку трансформатора и, при помощи провода, покрытого слоем эмали, наматывают новую.

Все действия следует выполнять очень аккуратно, стараясь не повредить первичную обмотку и укладывая витки вплотную друг к другу. Толщина проволоки и количество витков рассчитываются при помощи специальных онлайн-программ. После того, как обмотка завершена, ее покрывают токоизолирующим веществом.

Горелка

Инверторный сварочный полуавтомат должен быть оснащен горелкой. Конечно, можно попытаться изготовить ее самостоятельно, но проще приобрести готовую, особенно учитывая тот факт, что самодельный аппарат не требует затрат на дорогую брендовую продукцию. В комплект с заводской горелкой должны входить:

набор наконечников с разными диаметрами на горелку;
подающий шланг;
евро разъем.

При выборе данного элемента необходимо учитывать такие его характеристики:

максимальная сила тока, на которую рассчитано устройство;
жесткость и длина шланга. Так слишком мягкий шланг, из-за склонности к перегибам, не в состоянии обеспечить свободное перемещение проволоки к горелке;
наличие пружин возле горелки и разъема (предохраняют шланг от переламывания).

Подающий проволоку механизм

Самодельный сварочный аппарат будет работать качественно только тогда, когда подача проволоки будет непрерывной и равномерной. Обеспечить это можно тремя способами:

Купить новый готовый механизм – достаточно дорогой, но самый быстрый вариант.
Приобрести только подающие бобины.
Изготовить устройство самостоятельно. Для этого потребуются:

пара подшипников (при чем, один из них должен быть прижимным и, соответственно, регулируемым);
пружина натяжения;
направляющий ролик;
мотор для подачи электродной проволоки (можно использовать мотор от стеклоочистителей);
металлическая пластина, на которой будет закреплено приспособление.

Этапы сборки:

Делаем на пластине отверстия для крепления подшипников и двигательного вала.
С обратной стороны пластины закрепляем мотор.
Надеваем направляющий ролик на вал.
Сверху и снизу закрепляем наши подшипники.

Полученную деталь размещаем в корпусе таким образом, чтобы ролики размещались по одной направляющей с разъемом для горелки – тогда проволока не будет изламываться. Для выравнивания проволоки желательно установить перед роликами жесткую трубку.

Система охлаждения

Поскольку самодельный полуавтоматический аппарат для сварки имеет предрасположенность к перегреванию, то необходимо обеспечить качественную систему охлаждения. Проще всего для этой уели установить вентиляторы (можно использовать охладители из старых компьютеров и прочей офисной техники) по бокам корпуса. Желательно, чтобы они располагались напротив трансформаторного устройства. Фиксация приборов осуществляется таким образом, чтобы они работали на вытяжку.

Для подачи свежего воздуха в корпусе нужно высверлить от 20 до 50 отверстий диаметром не меньше 5 мм.

Электрическая составляющая

Для работы полуавтомата, переделанного из сварочного инвертора, необходимо обеспечить правильную электрическую цепочку. Для этого понадобятся:

пара автомобильных реле;
ШИМ-регулятор для мотора;
диод;
конденсатор с транзистором;
провода;
автомобильный электромагнитный клапан холостого хода (самыми подходящими считаются ВАЗовские модели).

Электрическая схема управления сварочным полуавтоматом осуществляется в такой последовательности:

При воздействии на кнопку горелки срабатывают оба реле.
Посредством первого реле запускается клапан подачи газа.
Второе реле работает параллельно с конденсатором и запускает подачу проволоки с задержкой.
При помощи дополнительной кнопки, в обход реле, обеспечивающего подачу газа, осуществляется протяжка проволоки.
К электромагнитному клапану подключается диод – это необходимо для снятия самоиндукции.
Для того чтобы горелку можно было подключить к силовому кабелю от инвертора, рядом с евро разъемом устанавливают быстросъемный разъем и подключают его к горелке.

Управление полуавтоматом

Для того чтобы осуществлять управление прибором, необходима специальная плата. Схема управления должна включать в себя следующие узлы:

задающий генератор с трансформатором гальванической развязки;
управляющий реле узел;
блоки обратной связи, призванные отвечать за сетевое напряжение и подачу тока в аппарат;
термозащитный блок;
блок «антистик».

Правила эксплуатации

Самодельный инверторный полуавтомат требует к себе несколько иного отношения, чем готовые приспособления. Важно знать, что воздействие пыли и грязи губительна для подобных устройств, поэтому, в зависимости от частоты эксплуатации, раз в 3-6 месяцев необходимо производить очистку конструкции. Кроме того, недопустимо использование сварочных полуавтоматов, изготовленных своими руками, при температуре ниже 15°С. Не подходят они и для профессиональной деятельности – в этом случае оптимальным вариантом будет приобретение заводского изделия. Но для применения в домашних условиях такой агрегат станет отличным подспорьем.

Многие сварщики, работающие на производстве, даже не представляют, как выглядит электрическая схема сварочного полуавтомата. Они никогда не вскрывали и не ремонтировали аппарат, на котором работают. А если самому не разобраться в устройстве, то не понадобится платить за восстановление схемы «круглую» сумму.

Дополнительные сведения

Для облегчения процесса сварки и получения качественного ровного шва применяют аппараты с частичной автоматизацией работы. Исполнение сварочных полуавтоматов собственными силами поможет разрешить сразу два вопроса:

Рисунок 1. Основные части механизма сварочного полуавтомата.

Финансы. Такой аппарат обойдется дешевле в разы.
Ремонт. При изготовлении вы должны будете просмотреть различные схемы полуавтоматов, а затем выбрать и собрать одну, подходящую именно вам.

Схемы аппаратов для сварки, работа которых основана на возникновении электрической дуги, их конструкция и процесс наладки стали сейчас общедоступны. Это поможет найти и изготовить уникальный, надежный прибор.

Полуавтомат или автомат для сварки является устройством, в котором применен принцип соединения деталей путем их нагрева до температуры плавления электродугой. В процессе участвуют электрод и быстро кристаллизующаяся затравка, которая при нагреве заливает шов, прочно скрепляя детали по мере остывания.

Автоматизация (частичная) решается так:

Рисунок 2. Конструкция горелки сварочного полуавтомата.

вместо электрода применяют проволоку сварочную (на бобине или в отрезках);
с помощью специального устройства (механического или электромагнитного) непрерывно подают проволоку к месту сварки;
скорость процесса подхода электрода к завариваемым объектам регулируется переключением передачи в механическом варианте или подачей соответствующего тока (напряжения) в электромеханическом в варианте.

Сварщику остается только вести проволоку вдоль шва.

Для обеспечения защиты рабочей зоны от воздействия внешних факторов аппараты подразделяют на устройства для варки:

Проволокой с флюсом, расположенным внутри нее. Самодельщики почти не используют этот вариант из-за дороговизны.
Порошковой проволокой в среде газа. Вариант распространен повсеместно.

Вернуться к оглавлению

Основные конструкции механизмов

Устройство, подающее электрод в зону работы, может быть двух типов:

Тянущее — подтягивает проволоку к месту сварки через специальный канал в самой горелке.
Толкающее — гибкий электрод выталкивается через направляющий рукав к месту будущего шва.

Рисунок 3. Электрическая часть сварочного полуавтомата.

Каждое из устройств можно выполнить на основе стеклоочистителя любого автомобиля. Конструкция обоих механизмов почти одинакова и представляет нечто, напоминающее приспособление отжимания белья на старых (совковых) стиральных машинах. Рисунок 1.

Проволока (1) протягивается посредством вращения роликов (2), которые жестко закреплены на осях (3). Одна из осей (верхняя) впрессована в подшипник (4), укрепленный на станине (6). Вторая ось является валом двигателя. Нижний подшипник необходим, если вместо мотора будет установлен редуктор или передаточный ролик.

На роликах для лучшего зацепления проволоки желательно сделать рифление или насечки. Все это устройство необходимо тщательно изолировать, ведь на электрод, контактирующий с роликами и станиной, подается ток. Механизм надо разместить на горелке через изоляционную прокладку или в непосредственной близости от нее.

Конструкция горелки обычная. Разница лишь в наличие клапана, который при подаче газа замыкает контакты проводов, идущих на реле механизма подачи. Реле включает мотор, направляющий проволоку к месту сварки. Рисунок 2.

Использование полуавтоматического сварочного аппарата позволяет упростить работу с металлами. Такая техника может с легкостью соединять различные сплавы. Изготовить сварочный полуавтомат своими руками можно из имеющегося инвертора, а самодельный агрегат будет отличаться универсальностью и функциональностью в использовании, позволив сэкономить на покупке промышленного оборудования.

Особенности конструкции

Особенностью конструкции полуавтоматического сварочного аппарата является постоянная подача в зону сварки расплавляемой проволоки, которая используется вместо металлических электродов. Подача проволоки осуществляется автоматически, с возможностью изменения скорости движения гибких электродов. Используемая сварочная проволока позволит обеспечить постоянный контакт соединяемых поверхностей, такой материал в сравнении со стандартными электродами имеет меньшее сопротивление, что улучшает качество соединения.

Полуавтоматическая сварка отличается универсальностью, что позволяет при помощи этой технологии сваривать различные по своим характеристикам металлы, в том числе нержавейку, цветные сплавы, алюминий и другие. Освоить правильную технику полуавтоматической сварки не составит труда. Самодельные аппараты отличаются простотой в эксплуатации, поэтому их можно рекомендовать обычным домовладельцам. В зависимости от своей разновидности полуавтоматы могут иметь дополнительное сопло для подачи газа, а соединение металлов осуществляется в защитной среде, что позволяет исключить в последующем образование коррозии в сварном шве.

Предлагаемые сегодня в магазинах инверторы для сварки отличаются универсальностью, а многие из них имеют реализованную функцию два в одном. При небольшой мощности и габаритах и полуавтомат два в одном может работать с тугоплавкими металлами и толстыми металлическими заготовками.

Многие домовладельцы, которым часто приходится выполнять сварочные работы, решаются на изготовление такого оборудования самостоятельно. К преимуществам самодельных полуавтоматов из инвертора можно отнести следующее:

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.

Изготовление своими руками

Проще всего выполнить самодельный полуавтомат из инвертора на основе мощного силового блока. Изготовить инвертор можно самостоятельно или использовать от имеющегося в распоряжении оборудования. Для полуавтомата следует использовать инверторы мощностью не меньше 150 ампер.

Существуют схемы переделки техники, позволяющие устанавливать мощность, которой будет хватать для осуществления полуавтоматической сварки. Устройство этого типа будет сложным в реализации, поэтому рекомендовать использовать маломощные силовые блоки можно лишь опытным радиолюбителям, которые могут изготовить по-настоящему сложную технику.

Изготовить качественное оборудование можно при наличии на руках пусковой схемы полуавтоматического сварочного инвертора. К характеристикам такого агрегата можно отнести следующее:

Первичный ток - 8- 12 А.
Напряжение питания - 220 или 380 вольт.
Напряжение холостого хода - 36−42 Вольта.
Ток сварки - 40−120 ампер.
Регулировка напряжения с шагом плюс-минус 20%.

Это оптимальные параметры для бытового сварочного полуавтомата, который справится с различными по показателям тугоплавкости металлами. В последующем можно, используя дополнительные чертежи увеличения мощности инвертора, изменить базовые характеристики, что позволяет применять такое оборудование в бытовых и промышленных целях .

Необходимые компоненты

Для выполнения гаражного сварочного аппарата полуавтомата своими руками потребуется следующее:

Горелка приставка для инвертора.
Механизм подачи проволоки.
Прочный внутренний шланг для сварочной проволоки.
Бобина с проволокой.
Герметичный шланг для подачи газа.
Блок управления инвертором.

Проще всего расположить инвертор и механический блок управления в отдельном коробе, для чего используют блоки от старого компьютера. Наличие питания в системном блоке позволяет существенно упростить изготовление оборудования.

Роликовый механизм для проволоки можно выполнить из моторчика от автомобильного стеклоочистителя. Под такой моторчик проектируют раму механизма, которая вырезается из металлических элементов и сваривается или скрепляется болтовым соединением.

Горелку и шланг можно сделать самостоятельно из пистолета от монтажной пены и силикона. Также можно приобрести уже готовые комплекты, что позволит обеспечить безопасность работы с полуавтоматом и упрощает его изготовление.

Выполняя механизм подачи проволоки, все используемые компоненты необходимо располагать друг напротив друга, что в последующем обеспечит равномерную подачу гибких электродов. Ролики следует отцентрировать относительно штуцера в одном разъеме, в последующем это позволит плавно изменять скорость подачи проволоки. Схему регулятора скорости подачи проволоки сварочного полуавтомата можно с легкостью отыскать в интернете.

Все используемые металлические элементы следует закрепить на листе фанеры, плотной пластмассе или текстолите. Так как на используемые металлические элементы подается электричество, следует проверить заземление каждого узла. Это исключит возможность коротких замыканий, что может привести к серьезным поломкам техники.

Схема управления механикой

За подачу сварочной проволоки будет отвечать небольшой электромотор и протяжный механизм, работа которого контролируется при помощи ШИМ-регулятора. Качество выполненной сварки будет напрямую зависеть от равномерности подачи сварочной проволоки в рабочую зону. Необходимо уделить должное внимание правильности изготовления схем сварочного полуавтомата.

На передней панели инвертора устанавливают переменный резистор контроллера, после чего приступают к сборке реле управления запуска мотора и управления клапаном, который отвечает за подачу инертного газа. Контактные группы контроллеров должны срабатывать одновременно при нажатии кнопки пуска на горелке.

Работу подачи газа необходимо отрегулировать таким образом, чтобы клапан открывался на несколько секунд раньше, чем в сварочную зону начнет поступать проволока. В противном случае оплавление происходит в атмосферной среде, после чего проволока начнет гореть вместо расплава. Добиться качественного соединения и надежного сварочного шва при горении проволоки будет невозможно.

Для задержки включения подачи проволоки необходимо выполнить простейшее реле, для чего потребуется конденсатор и 875 транзистор. Можно использовать простейшее реле от автомобиля, которое подключается к 12 Вольтам на компьютерном блоке питания.

Сам клапан может использоваться от различных автомобильных запорных устройств. Проще всего переделать воздушный клапан от автомобиля ГАЗ-24. Можно выбрать также электроклапан от редуктора с газовых баллонов.

Все имеющиеся органы управления и ШИМ-регулятор подачи проволоки сварочного полуавтомата располагают на передней панели системного блока. К блоку управления и контроллеру подачи проволоки с газом подключают уже готовый инвертор с мощностью не менее 150 ампер. Останется выполнить пробный запуск и при необходимости внести соответствующие корректировки в работу системы подачи сварочной проволоки и защитного газа.

В процессе работы силовой блок инверторного полуавтомата будет нагреваться, что может привести к поломкам инвертора и плат управления. Ремонт агрегата после таких поломок будет крайне сложен. Чтобы избежать подобного необходимо установить внутри инвертора и системного блока термодатчики и кулеры, которые смогут эффективно охлаждать работающее оборудование.

Можно использовать оптронную пару, которая подключается в общий блок управления работы оборудования. При превышении температуры внутри инвертора датчики будут посылать соответствующие сигналы на исполнительное реле, отключающее подачу электроэнергии вплоть до полного охлаждения устройства.

Дополнительно для охлаждения системного блока можно использовать различные кулеры от старых компьютеров. Кулеры будут различаться своими размерами. Можно подобрать вентилятор, который справится с качественным охлаждением системного блока, внутри которого располагается инвертор и другая автоматика. Используемый кулер подключается к 12 вольтовому блоку питания напрямую или через термодатчик, который при увеличении температуры внутри корпуса будет посылать сигнал на подачу напряжения. Блок управления включит вентилятор, что гарантирует быстрое охлаждение корпуса полуавтоматического аппарата.

Сборка полуавтоматического сварочного аппарата не представляет особой сложности, поэтому с такой работой сможет справиться каждый домовладелец. Необходимо лишь использовать качественный мощный инвертор, а горелку с приводом лучше всего взять от промышленных заводских полуавтоматов. Это позволит существенно упростить изготовление техники. В интернете можно найти различные схемы исполнения полуавтоматических сварочных аппаратов, реализовать которые не составит особого труда. Такой аппарат будет отличаться функциональностью и универсальностью в использовании .

Агрегат, предназначенный для сваривания изделий, принято считать сварочным полуавтоматом. Такие устройства могут быть различных видов и форм. Но самым важным является механизм инвертора. Необходимо, чтобы он был качественным, многофункциональным и безопасным для потребителя. Большинство профессиональных сварщиков не доверяют китайской продукции, изготавливая устройства самостоятельно. Схема изготовления самодельных инверторов достаточно проста. Важно учитывать для каких целей будет изготовлен аппарат.

Сваривания при помощи порошковой проволоки;
Сваривания на различных газах;
Сваривания под толстым слоем флюса;

Иногда для качественного результата и получения ровного сварного шва необходимо взаимодействие двух устройств.

Также инверторные устройства делятся на:

Однокорпусные;
Двухкорпусные;
Толкающие;
Тянущие;
Стационарные;
Передвижные, в комплекте которых есть тележка;
Переносные;
Предназначенные для начинающих сварщиков;
Предназначенные для полупрофессиональных сварщиков;
Предназначенные для профессиональных мастеров;

Что потребуется?

Самодельный аппарат, схема которого очень проста, включается в себя несколько главных элементов:

Механизм с главной функцией, отвечающий за управление сварочным током;
Источник сетевого питания;
Специальные горелки;
Удобные зажимы;
Рукава;
Тележка;

Схема сварки при помощи полуавтомата в среде защитного газа:

Также мастеру понадобятся:

Механизм, который обеспечивает подачу проволоки;
Гибкий шланг, при помощи которого проволока или порошок будет поступать к сварному шву под давлением;
Бобина с проволокой;
Специальное устройство управления;

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.

Электрическая схема устройства предусматривает факт, что тип сваривания сильно влияет на прогрессивную работоспособность аппаратов в целом.

Полуавтомат своими руками — подробное видео

Созданный план

Любая схема самодельного устройства предусматривает отдельную последовательность работы:

На начальном уровне необходимо обеспечить подготовительную продувку системы. Она будет воспринимать последующую подачу газа;
Затем необходимо запустить источник питания дуги;
Подать проволоку;
Только после выполнения всех действий начнется движение инвертора с заданной скоростью.
На окончательном этапе следует обеспечить защиту шва и заварку кратера;

Плата управления

Для создания инвертора необходима специальная плата управления. На данном устройстве должны быть вмонтированы узлы аппарата:

Задающий генератор, включающий в себя трансформатор гальванической развязки;
Узел, при помощи которого управляется реле;
Блоки обратной связи, отвечающие за сетевое напряжение и подающий ток;
Блок термозащиты;
Блок «антистик»;

Выбор корпуса

Перед сборкой агрегата нужно подобрать корпус. Можно выбрать короб или ящик с подходящими габаритами. Рекомендовано выбирать пластик или тонкий листовой материал. В корпус всонтируются трансформаторы, которые соединяются с вторичными и первичными бобинами.

Совмещение катушек

Первичные обмотки выполняются по параллельной схеме. Вторичные бобины подключаются по последовательной. По подобной схеме устройство способно принимать ток величиной до 60 А. При этом выходное напряжение будет равно 40 В. Данные характеристики отлично подойдут для сваривания небольших конструкций в домашних условиях.

Система охлаждения

Во время непрерывной работы самодельный инвертор может сильно перегреваться. Поэтому такому устройству необходима специальная система охлаждения. Самым простым методом создания охлаждения является установка вентиляторов. Данные устройства необходимо прикрепить по бокам корпуса. Вентиляторы должны быть установлены напротив трансформаторного устройства. Прикрепляются механизмы таким образом, чтобы они могли работать на вытяжку.

Вниманию любителей «чинить» автотранспортные средства своими руками предлагается для самостоятельной сборки авторская схема и конструкция сварочного полуавтомата в углекислотной газовой среде с автоматической подачей сварочной проволоки в зону сварки.

Назначение и описание устройства

Автолюбители знают, что для сварки кузова «железных» коней одного лишь аппарата дуговой электродной сварки переменного тока недостаточно - тонкий металл кузова требует аккуратной и желательно быстрой . Конечно, существует несколько типов сварочных аппаратов разного рода, доступных для частных автовладельцев, например - ацетилено-кислородная сварка или сварка в среде углекислого газа.

Но по сравнению с ацетилено-кислородной сваркой полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа имеет существенные преимущества :

зона термического влияния очень узкая, поэтому деталь деформируется очень мало или вовсе не деформируется;
краска на детали выгорает тонкой полосой, что уменьшает объем подготовки, рихтовки и окраски изделия;
т.к. скорость расплавления электродной проволоки очень высока - общая производительность сварки выше в 2-3 раза;
качество сварочного шва лучше;
не требуется очень точной подгонки деталей перед сваркой;
качественный шов получается даже при разных толщинах свариваемых деталей;
углекислый газ менее дефицитен, чем кислород или ацетилен;
способ сварки осваивается легко и быстро.

Для полуавтоматической сварки в среде углекислого газа отечественной промышленностью выпускается различное оборудование: А-537, А-537У, А-547Р, А-825М, А-1230М и др., поэтому организациям более интересными могут оказаться именно эти готовые промышленные устройства, а любителям, державшим в руках паяльник автор предлагает самим собрать разработанный им подобный несложный аппарат, который он эксплуатирует уже 3-й год.

С одной стороны углекислый газ защищает расплавленный металл от воздействия кислорода и азота воздуха, с другой стороны - он разлагается на окись углерода (угарный газ) и кислород, который окисляет металл. Для компенсации окисления применяют специальную омедненую электродную проволоку, содержащую кремний и марганец: Св-08ГС, Св-08Г2С, Св-10ГС, Св-12ГС, как нетрудно догадаться из обозначений - 0.8, 0.8, 1.0 и 1.2 мм диаметром соответственно. Практические числовые данные, которые должны достаточно точно выдерживаться (особенно это касается напряжений) во избежание плохого качества сварки, приведены в таб.1.

Режимы сварки в углекислом газе

Схема устройства

Его основа - мощный сварочный трансформатор Т1, который подключается к сети 220В коммутатором на включенных встречно-параллельно оптотиристорах VS1,VS2, управляемых ключом VT1-VT2 и обеспечивает:

сварочное напряжение с выходной обмотки II (согласно первой строке таб. 1), выпрямленное мостом VD1…VD5, сглаженное фильтром L1-C1 (R3 балластный резистор, разряжает С1 на холостом ходу);
напряжение питания (с выходной обмотки III) электродвигателя, подающего сварочную проволоку, который включается ключом VT8 через стабилизатор напряжения C6-DA2-R11-R12-C7 и выходной мощный транзистор VT7;
напряжение питания (с выходной обмотки III, пониженное до 12 В резистором R9) газового клапана KL1, который включается электронным ключом VT5-VT6.

Переключателем SA2 первичной обмотки можно изменить выходное напряжение примерно от 18... 21В.

Включение аппарата производится нажатием на кнопку SA1 «Пуск», которая подключена на вход каскада на VT3 (с R4C2-цепью на входе), который представляет собой антидребезговый ключ с двумя проводами от кнопки (если желаете, то можно применить стандартные антидребезговые решения на ИМС триггеров, логических элементов, но они требуют три провода от кнопки, а внутри примененного автором стандартного промышленного «держака» сварочного полуавтомата проложено только два провода для кнопки).

К аналогичному ключу на VT4 подключен кремниевый диод VD14, который может быть закреплен в качестве термодатчика на самой горячем узле схемы при его продолжительной работе, подберите резистором R4 подходящий температурный порог срабатывания, при котором VT4 закроется и через DD1.4 отключит все узлы аппарата. Но если Ваша конструкция нигде не перегревается при продолжительной работе, то весь узел VD14-R4-R6-C3-VT4-R7-DD1.4 можно удалить из схемы.

Необходимые фазы управляющих сигналов для выходных узлов аппарата (T1, газового электроклапана KL1, электродвигателя) обеспечивает всего одна ИМС DD1 155ЛА3, которая вместе с вместе с VT1, VT2,VS1,VS2, VT3,VT4 питается стабилизированным DD1 напряжением 5В от низковольтного выпрямителя T2-VD9…VD13.

Выпрямительные диоды VD1-VD5 - мощные, на соответствующий сварочный ток, они могут быть следующих типов: Д151-160 (максимальный прямой ток 160 А), Д161-200 (максимальный прямой ток 200 А), В200-6 (максимальный прямой ток 200 А), В2-200-9 (максимальный прямой ток 200 А). Остальные радиоэлементы, думаю сложностей в выборе или замене не представляют.

Конструкция

Сварочный T1 должен иметь мощность около 2.5-3 кВт. Автор рассчитывал его исходя из имеющегося обмоточного материала, т.е. медной шины сечением 6 х 8 мм для вторичной обмотки II T1 и стержневого (О-образного) магнитопровода (площадь сечения сердечника 42 кв.см., площадь «окна» сердечника 200 кв.см.) на напряжение 21 В и ток 120 А.

Обе обмотки мотаются симметрично, т.е. на стержневой (О-образный) сердечник половину обмотки на каждую сторону. И не забудьте правильно соединить половинки между собой, синфазно (конец одной с началом другой), иначе получите 3 киловаттный электрообогреватель;-). И то ненадолго: сгорит обмотка или электропроводка без предохранителя. Если будете использовать в своей схеме SA2, то сделайте отводы по 1 витку от края обмотки.

Первичная обмотка I и вторичная III трансформатора T1 намотаны одним и тем же проводом диаметра 2.5 мм в бумажной изоляции.

Низковольтный трансформатор T2 рассчитывается аналогично на выходное напряжение 6В и ток нагрузки 1А.

Дроссель L1 намотан толстым сварочным кабелем на статоре какого-то двигателя с прорезью, т.е. его индуктивность получилась произвольной, порядка 10…20 мкГн. Конденсатор С1 имеет емкость 4000 мкФ, но можно поставить и больше. От стабильности напряжения зависит качество дуги, а следовательно шва сварки.

Газовый клапан - опять-таки с автомобиля - 12-ти вольтовый клапан подачи воды к стеклоочистителю с «восьмерки» (ВАЗ 2108). Потребление - около 0.4 А.

"Держак" сварщика - промышленного производства для сварочных полуавтоматов (тип к сожалению не знаю): резиновый пустотелый шланг ~3 см в диаметре, внутри проходит стальная витая "рубашка" для сварочной проволоки и два изолированных провода для кнопки "Пуск". По шлангу подается углекислый газ из баллона. На одном конце шланга - разъем с контактами, штуцером для газового шланга, отверстием для «рубашки» и гайкой, крепящей весь разъем к ответной части. На другом конце шланга - сам «держак»: пластмассовая ручка с нишей под кнопочный переключатель и трубка с наружной резьбой, на которую устанавливается наконечник, сквозь который выходит проволока - рис.3.

SA1 «Пуск» - кнопка, размещенная в нише «держака» сварщика.

Примечание:

Последний опыт эксплуатации аппарата показал, что в эмиттерную цепь транзистора VT2 стоит установить резистор 1-2 Ома 1Вт для продления ресурса светодиодов в составе опттотиристоров.