Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 0

Полуавтомат из инвертора своими руками

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.

Сборка выпрямителя на основе диодного моста

Схема диодного моста

Изготовление самодельного полуавтомата, запитанного на бытовую сеть переменного тока, требует установки диодного моста. Комплектация устройством выпрямления вторичного напряжения однофазного трансформатора графически выглядит как симметричный перенос нижних синусоид относительно оси абсцисс в верхние квадранты системы координат.

После выпрямляющего устройства пульсация напряжения достигает 100 Гц. Дважды за период неконтролируемое падение напряжения с максимума до нулевого значения не способно поддерживать стабильное горение и розжиг сварочной дуги. Этот изъян устраняет фильтр, устройство, призванное сгладить скачки пульсации напряжения.

Основные отличия сварочного инвертора от полуавтомата

Зачастую перед мастером встаёт вопрос выбора между сварочным инвертором или полуавтоматом, отличие между которыми заключается в качестве шва и типах свариваемых металлов. Если обычный инвертор позволяет вести сварку в режиме AC/DC, штучными электродами разной толщины, то сварочные аппараты полуавтоматического типа осуществляют соединение деталей сварочной проволокой. Она подаётся в зону плавления с регулируемой скоростью и имеет разную толщину, а чтобы обеспечить наилучший результат, процесс проходит в среде инертного или активного газа (MIG/MAG).

Полуавтоматы позволяют сваривать всевозможные металлы различной толщины, при этом размер электрода не меняется и рабочая зона всегда на одном расстоянии от человека. В составе сварочного полуавтомата есть инвертор, но также присутствует регулируемый узел подачи проволоки и специальный шланг с горелкой и баллоном. Этим оборудованием можно сваривать сплавы алюминия, углеродистую и нержавеющую сталь, чугун и титан, а специальной проволокой — латунь и оцинкованный металл. При сборке полуавтомата из инвертора, своими руками, вам понадобятся следующие заводские или самодельные узлы:

  1. сварочный аппарат с режимами AC/DC, выдающий на выходе регулируемые токи от 10 до 200А, с переменным импульсным напряжением;
  2. горелка с возможностью подачи сварочной проволоки и соответствующего газа к месту сварочных работ;
  3. шланг, армированный пружиной для обеспечения бесперебойной подачи проволоки и газа;
  4. газовый баллон с редуктором и манометром;
  5. обратный сварочный кабель с зажимом;
  6. блок управления;
  7. надёжный, регулируемый узел подачи сварочной проволоки различной толщины.

Эти элементы можно приобрести в заводском исполнении, а часть из них — изготовить своими руками. Инвертор, горелку и газовый баллон необходимо купить от заводского производителя, так как технические требования к этим узлам требуют сертификата качества.

Конечно, свой полуавтомат обойдется значительно дешевле, но важно, чтобы самодельные элементы отвечали требованиям техники безопасности при производстве электросварочных работ.

Создание полуавтомата из сварочного инвертора

Перед использованием инвертора в качестве основы для сварочного полуавтомата нужно произвести некоторые манипуляции с его составным трансформатором. Его нужно переделать, причем переделка инвертора в полуавтомат не требует особых знаний и усилий, ее легко произвести, соблюдая лишь некоторые правила.

Все, что нужно сделать, это нанести на него дополнительный слой, который должен состоять из медной полосы и термобумаге. Отметим, что ни в коем случае для этих целей нельзя применять обычную медную проволоку, так как она в процессе работы может перегреться и вывести из строя весь аппарат.

Небольшие манипуляции также нужно провести с вторичной обмоткой. Согласно инструкции нужно нанести три слоя жести, изолированную фторопластовой лентой. Концы имеющей и нанесенной обмотки следует спаять. Такая простая манипуляция позволит значительно увеличить проводимость токов.

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.

Настройка

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

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

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

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

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

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

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

Как работает полуавтомат для сварки

Самодельное устройство функционирует по тому же принципу, что стандартное оборудование. Однако вместо электродов здесь используют присадочную проволоку. Ее подают в сварочную ванну автоматически, с помощью специального приспособления. Из-за непрерывной работы механизма образуется зона расплавления, позволяющая быстро соединить 2 элемента.

Принцип работы самодельного сварочного аппарата прост, производительность высока. Шов имеет равномерную поверхность, отличается повышенной прочностью. Самодельное устройство используют для сварки низкоуглеродистой стали и цветных металлов.

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.

Качество соединения

Одним из основных показателей для профессионалов является надежность полученного соединения. При способе, который получается обыкновенным инвертором качество соединения может пострадать от воздействия внешних негативных условий. Сварочная ванна оказывается подверженной влиянию воздушной среды и другим посторонним факторам. Если не применять такую технику для сварки алюминия, нержавеющей стали и прочих сложно свариваемых металлов и сплавов, то этого будет вполне достаточно.

«Важно!Для широкого спектра работ инверторы оказываются не столь пригодными.»

Если для вас при выборе, что лучше инвертор или полуавтомат является качество соединения, то лучше выбирать полуавтомат. За счет того, что здесь можно использовать защитные газы, качество соединения намного возрастает. Такая среда не дает проникнуть внутрь ванны различным примесям, которые могут навредить шву. Соединение получается более однородным и за счет отсутствия обмазки, как одного из главных факторов риска, здесь нет большого скопления водорода из влаги, нет попаданий кусков обмазочного материала, различных посторонних элементов и прочих вещей. Специалисты рекомендуют для сложных соединений, будь то необыкновенный сплав, металл или низкая толщина, применять именно такой аппарат.

Особенности аппаратов

Если рассматривать, чем отличается полуавтомат от инвертора, то здесь нужно участь не только вид применяемых расходных материалов. Здесь стоит также отметить, что в полуавтомате настраивается автоматическая подача расходного материала, что делает сам процесс сваривания более удобным и быстрым. Это главные отличительные особенности, так как полуавтоматы также могут строиться по инверторной системе. Вместо стандартного держателя электродов, который служит проводником тока, держатель проволоки не проводит ток, так как для этого служит специальный держатель с неплавкими электродами. Они создают электрическую дугу и сварочную ванну, в которую подается присадочный материал.

Остальные отличия касаются преимущественно параметров, функций, размеров и других вещей, которые присущи конкретной модели. Это может быть:

  • Диапазон регулировки тока;
  • Шаг регулировки;
  • Наличие или отсутствие системы охлаждения;
  • Система отключения в случае перегрузки;
  • Габариты;
  • Ручки для переноски;
  • Дополнительные функции.

Преимущества и недостатки

Отличие полуавтомата от инвертора создает такую ситуацию, что нельзя однозначно сказать, что же из них является лучше. Здесь у каждого из вариантов имеются свои преимущества и недостатки. Преимущества инвертора:

  • Относительно низкая стоимость;
  • Доступность эксплуатации для широкого круга сварщиков;
  • Легкость в переноске и транспортировке;
  • Нет необходимости в использовании газа и прочих дополнительных материалов;
  • Быстрая подготовка к использованию;
  • Меньше риск взрывов и пожаров, как это происходит при работе с газом;
  • Большой выбор моделей различной мощности;
  • Широкое функциональное разнообразие.

К преимуществам полуавтоматов можно отнести:

  • Высокое качество создаваемых соединений;
  • Возможность легкой работы с деталями сложными для сваривания в обыкновенных условиях;
  • Отсутствие риска попадания чужеродных элементов в сварочную ванну;
  • Появляется возможность подогревать заготовку перед свариванием и после него благодаря наличию горелки.

Вывод

Выбор подходящего сварочного аппарата, который отвечает всем запросам зависит только от самих запросов. На рынке представлено огромное количество моделей, которое позволяет подобрать оборудование для нужных процедур. Если обыкновенные инверторы можно отнести к простым и универсальным моделям, то полуавтоматы уже к более серьезным, предназначенным для выполнения сложных функций. Если разделить все условно, то инвертор оказывается лучшим для применения в мелких домашних работах, а полуавтомат оказывается лидером при создании более ответственных швов.

Транс или инвертор

Рассмотрим плюсы и минусы трансформаторного и инверторного сварочного оборудования. Преимущества и недостатки каждого из них, помогут вам определится с выбором.

Трансформаторный полуавтомат имеет на передней панели простые регулировки:

  • скорость подачи проволоки;
  • мощность — 1, 2, 3 и т.д. это ступени переключения по ним сварщик ориентируется на толщину металла. Например для сварки металла 3 мм, выставляют на аппарате 4 или 5 (у каждого свои настройки);
  • многие трансформаторы имеют пуско-зарядное устройство (удобная функция для авто).

Транс состоит из трансформатора, диодов для выпрямления напряжения, резисторов и тиристоров, механизма подачи проволоки.

Минусы трансформаторных полуавтоматов:

  • большие габариты и вес;
  • чувствительны к просадке напряжения в сети. Например, при понижении напряжения, сварщик добавляет мощность на аппарате и продолжает работу. При повышении напряжения, мы получаем прожог металла;
  • кушают напряжение, просаживая сеть, по улице моргает свет у всех (соседи выражают недовольство).

Плюсы:

  • спалить трансформатор тяжело, нужно очень постараться.
  • не боится пыли, влаги, температуры. Можно варить круглый год.

Инверторный сварочный полуавтомат для кузовных работ

Минусы:

  • нет пуско-зарядного устройства;
  • электроплаты собирают пыль, что уменьшает долговечность аппарата;
  • много деталей, любая может выйти из строя;
  • инвертор отказывается работать при минусовых температурах.

Плюсы:

  • плавная регулировка мощности с цифровым дисплеем;
  • качественный шов, аппарат сглаживает скачки напряжения;
  • небольшой вес;
  • варит при пониженном напряжении и длинном удлинителе;
  • экономно расходует электроэнергию;
  • более высокий КПД по сравнению с трансформатором.

Видео:

Полезные рекомендации

Итак, вы определились с выбором

На что ещё обратить внимание, при покупке полуавтомата для гаража:

  1. Горелка самая изнашиваемая часть, она должна сниматься, иметь евроразьем. Встроенная горелка рассчитана на максимальный ток 130 А.
  2. Возможность замены полярности. На массе плюс, на горелке минус для сварки с помощью порошковой проволоки, без баллона углекислоты. Порошковая проволока с наполнителем внутри, требует обратной полярности.

Клемма минусового зажима с завода идет с пружиной, её лучше заменить. Купите клемму, где две части соединены специальной шиной. Так вы уменьшите падение тока и потерю упругости пружины.

Итак, какой сварочный полуавтомат выбрать для ремонта автомобиля? Владельцы трансформаторов утверждают, что лучше их оборудования ничего нет, а обладатели инверторов говорят обратное. Выбор за вами!

Видео:

Как варить кузовной металл

Каждый автослесарь подбирает настройки оборудования под себя. Например, для 1 мм советского металла и 0.7 мм иномарочного на трансформаторном аппарате выставляют мощность на 1 или 2. Подачу проволоки в среднее значение. Давление с баллона на полуавтомат 0.1 МПа.

Перед работой, металл автомобиля очищается от краски, грунта и ржавчины. Выставляется нормальная подача проволоки:

  1. При низкой подаче, шов получается плохой.
  2. При максимальной подаче, шов похож на бугор, идет перерасход проволоки.
  3. Оптимальное значение выхода проволоки из горелки до сварочной поверхности 1 см.

Видео:

Как работает полуавтомат

Понять принцип работы сварочного полуавтомата несложно. В процессе обработки на свариваемый участок подается непрерывно электродная проволока. Поэтому мастеру не нужно постоянно ставить новые электроды. В процессе сварки происходит нагрев и деформация обрабатываемых поверхностей. Между находящимся под напряжением электродом и металлом, в смеси газов и паров образуется электрический разряд. Качество шва улучшается за счет инертного газа, предотвращающего образование окислов. Не всегда используются газовые баллоны. Иногда применяется техника варения без аргона. Выбор той или иной методики зависит от возможностей рабочего оборудования.

Так же как и в ручной дуговой сварке, полуавтоматический аппарат имеет два полюса: положительный и отрицательный.  Выбор полярности подключения зависит от свариваемого металла. Один зажим крепится к детали, другой подается к скользящему контакту сварочной горелки.

Силу тока подбирают в соответствии с характеристиками обрабатываемого материала. Обычно профессионалы пользуются специальными таблицами для расчета или следуют рекомендациям производителя агрегата. Скорость подачи задается при помощи коробки передач или шестерни.

Газовые полуавтоматы работают с инертным или углекислым газом. Загружается сварочная проволока для полуавтомата с содержанием магния и кремния, которая расплавляется и попадает на свариваемый участок. Одновременно подается газ, защищающий металлическую деталь и электрод от негативного воздействия кислорода.

В случае с аппаратурой для флюсовой проволоки, газ не нужен. Флюс – это особый порошкообразный состав, находящийся в сердцевине проволоки. По своему составу он близок к обмазке электродов. В процессе сварки полуавтомат флюс сгорает и образуется газ, который нейтрализует вредное воздействие воздуха. Использоваться могут различные виды проволоки.

Закрепить полученные знания поможет просмотр данного видео

https://youtube.com/watch?v=IooBqSZH83Q

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации