Современными производителями выпускается большое количество сварочных инверторов, обладающих широким набором функций. В их числе полуавтоматические аппараты, работающие в режиме MIG/MAG, что означает подачу инертного или активного газа и сварочной проволоки к месту соединения заготовок. К сожалению, стоимость таких агрегатов превышает финансовые возможности многих людей. Поэтому желание переделать сварочные инверторы в полуавтоматы, находит всё больше последователей, поскольку удаётся сэкономить значительные суммы. Мы рассмотрим возможность такой переделки и необходимые для этого детали.
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 . 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 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:
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.
Используя сварочный полуавтомат, мы можем увеличить скорость работы более чем в два с половиной или в три раза, поскольку нет необходимости в многократном проходе шва, в его зачистке и в замене штучных электродов. Для роста производительности, нужно обеспечить бесперебойную подачу инертного газа, напряжения и проволоки к сварочной ванночке. С этой целью используют устройство, состоящее из следующих компонентов:
Создать самостоятельно еврорукав — довольно сложно, нужно учитывать, что диаметр используемой проволоки колеблется от 0,8 до 1.6 мм, и она беспрепятственно должна проходить через сварочный шланг. Для этой цели канал снабжается пружиной, с использованием тефлонового покрытия, кроме того, по тому же рукаву проходит подача газа. По кабелю проходит и управляющий сигнал от кнопки горелки, а на конце обычно ставят многоконтактный евроразъём, по которому осуществляется включение и подача всех компонентов.
Сложная конструкция горелки и её работа в условиях высоких температур, подразумевает наличие тугоплавких насадок с отверстиями под разные диаметры сварочной проволоки. Через горелку происходит подача газа, а также включение механизма подачи проволоки к сварочной ванночке. Состоит она из следующих элементов:
Важно обеспечивать надёжность электрических контактов и герметичное соединение газовых шлангов.
Процесс сборки сварочного полуавтомата своими руками, может происходить как с использованием заводского подающего устройства, так и его самодельного варианта. Для того чтобы его изготовить собственноручно, необходимо понять — из чего состоит заводское изделие, а именно:
Важно, чтобы система подачи была смонтирована на электроизолирующем материале, так как сварочная проволока находится под напряжением и является электродом, и необходимо не допустить электрического контакта с корпусом оборудования.
Необходимо обеспечить эффективный регулируемый прижим подающего ролика, поскольку проволока имеет разное сечение, в зависимости от толщины свариваемых заготовок. Важно обеспечить соотношение всех узлов, участвующих в обеспечении поступательного движения проволоки, чтобы избежать перегибов, затрудняющих плавную подачу с необходимой скоростью. Материал шланга, подводящего газ, должен быть термостойким, а соединения — обеспечиваться надёжными хомутами. Не составит особого труда подобрать подходящий по параметрам блок питания, который будет обеспечивать работу электродвигателя и электронных схем подающего устройства.
При переделке инверторов в полуавтоматы, необходимо учесть некоторые обстоятельства. При покупке инвертора, желательно, чтобы он поддерживал режим MMA+MIG/MAG. Аппарат обойдётся не намного дороже, но при переключении на режим MIG, он будет обеспечивать стабильную вольтамперную характеристику на выходе, что обеспечит плавную работу полуавтомата при токе ниже 40 А. Иначе, придётся вносить изменения в электронную схему инвертора и задействовать ШИМ для стабилизации параметров по напряжению. Это возможно осуществить при условии, что вы разбираетесь в электронике и хорошо умеете обращаться с паяльником.
Важно согласовать опорное и выходное напряжение, путём установки делителя и подобрать номиналы компонентов для подачи сигнала на входы контроллера.
Дальнейшие действия по сборке полуавтомата из сварочного инвертора, подающего устройства и еврорукава с горелкой заключаются в следующем:
Правильный подбор толщины проволоки, состава инертного или активного газа, а также корректная работа радиоэлектронных компонентов, обеспечат высокую скорость и качество сварочных работ.
При возникновении затруднений, необходимо обратиться за консультацией к специалистам, чтобы не вызвать выхода из строя дорогого оборудования, а также, избежать риска для жизни.
Мы рассмотрели некоторые способы переделки сварочных инверторов в полуавтоматы своими руками. Это довольно сложная задача, при пристальном изучении, не является особенно трудной. Важно лишь обеспечить надёжное функционирование элементов и электробезопасность. Главное, что эти усилия и временные потери, обеспечат весьма существенную экономию денежных средств.
Сварочное устройство-полуавтомат для бытовых нужд может быть приобретено в уже готовом к применению виде либо полностью собрано своими руками. Самодельный полуавтомат обойдётся исполнителю намного дешевле, но для его сборки потребуются определенные навыки работы с электротехническим оборудованием. Внешний вид такого сварного устройства представлен на размещённом ниже рисунке.
Всем желающим сделать полуавтомат из инвертора своими руками рекомендуем сначала ознакомиться с устройством этого агрегата и особенностями функционирования входящих в его состав модулей.
Перед тем, как сделать сварочный полуавтомат своими руками, необходимо будет приготовить следующие функциональные модули и запчасти, обеспечивающие требуемую комплектацию сборного оборудования:
С полным комплектом узлов и модулей, необходимых для полуавтомата, можно ознакомиться на приведённом ниже рисунке.
Рассмотрим самые важные части агрегатов, изготовленных своими руками из инвертора, более подробно.
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.
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.
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:
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.
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:
В качестве такого охлаждающего прибора, устанавливаемого в сварочные агрегаты, может использоваться вентилятор с вышедшего из строя старого ПК.
Перед тем, как сделать полуавтомат своими руками, обязательно побеспокойтесь о проверке всех необходимых деталей старого инвертора. Кроме того, с целью улучшения теплового режима будущего устройства в нём необходимо предусмотреть дополнительные радиаторы, на которые монтируются выпрямители и силовые диодные ключи (фото ниже).
Дополнительная информация. В пространствах, где должны размещаться радиаторные блоки, нужно предусмотреть термические датчики, фиксирующие температуру в этой части устройства.
По завершении всех перечисленных выше процедур следует приступить к состыковке силового модуля с электронным блоком управления, после чего можно попытаться подключить его к сети и проверить в работе.
Для проведения этой обязательной процедуры, прежде всего, необходимо к выходным клеммам преобразователя инвертора подключить щупы осциллографа, посредством которого можно будет исследовать форму промежуточных сигналов.
Обратите внимание! На экране осциллографического прибора должны наблюдаться электрические импульсы частотой порядка 40-50 кГц (смотрите расположенный ниже рисунок).
Время между отдельными всплесками таких импульсов должно быть равно 1,5 мкс (оно может регулироваться за счёт изменения входного напряжения). Величина управляющего потенциала, подаваемая на вход преобразователя, измеряется обычно с помощью электронного вольтметра.
В процессе настройки системы преобразования необходимо также отслеживать форму наблюдаемых на выходе импульсов, которая должна приближаться к прямоугольной с фронтами длительностью не более 500 нс. При соответствии всех перечисленных выше параметров нормативным значениям можно перейти к настройке нагрузочной части инверторного устройства.
Формируемый на выходе работающего агрегата максимальный ток должен иметь значение порядка 120 Ампер (его величину можно будет замерить с помощью специальных токоизмерительных клещей). Помимо токовой компоненты, после включения прибора в работу обязателен контроль датчиков температуры, установленных в зоне расположения радиаторов.
На заключительном этапе запуска аппарата в эксплуатацию необходимо проверить его на работоспособность под нагрузкой. Для этого к сварочным проводам следует подключить достаточно «мощный» реостат с активным сопротивлением порядка 0,5 Ом.
Важно! Это регулировочное устройство должно быть рассчитано на токи не менее 60-ти Ампер, которые контролируются посредством встроенного в прибор амперметра.
Если подобранный для настройки реостат не обеспечивает получения нужной величины тока, его номинальное сопротивление следует подобрать опытным путём.
После запуска собранного своими руками полуавтомата на его индикаторном табло должно высветиться значение тока, соответствующее рабочей величине в 120 Ампер. Одновременно с этим следует проконтролировать показания датчиков, установленных на охлаждающих радиаторах самодельного изделия (температура в зоне их действия не должна превышать значения 100 градусов).
Также потребуется проверить диапазон регулировки величины выходного (нагрузочного) тока, который не может быть менее 20-160 Ампер.
В заключение отметим, что полуавтомат, изготовленный своими руками с соблюдением всех рассмотренных в данном обзоре правил, сможет прослужить своему владельцу достаточно долго. Его работоспособность и надёжность в значительной мере будут зависеть от качества используемых комплектующих и надёжности их сборки.
Если вы решили собрать сварочный полуавтомат своими руками из инвертора, схема и подробная инструкция станут незаменимыми спутниками на пути к достижению поставленной цели. Самый простой способ — это приобрести заводские полуавтоматы типа Кедр 160, Kaiser Mig 300 с требуемым показателем Ампер. Но многие стремятся сделать все своими руками. Это не так просто, но при желании добиться положительного результата вы сумеете.
Миг, Маг, ММА сварка требует применения соответствующих устройств. Миг Маг представляет собой полуавтоматическую сварку, которая выполняется в среде инертного аргонного газа. Иногда для сварки Миг Маг используют углекислый газ. ММА сваркой называют ручную дуговую обработку электродами, на которых нанесено специальное покрытие. Если вы работаете с нержавейкой, тогда ММА сварка проводится только при постоянном токе.
Поскольку мы говорим о том, как можно собрать своими руками полноценный полуавтомат на основе инвертора, вас интересует не ММА, а Миг Маг сварка.
Чтобы собрать самодельный аппарат, достойный аналог для Кедр 160, Kaiser Mig 300, своими руками, вам потребуется схема, видео инструкция и необходимые элементы конструкции полуавтомата. К ним относят:
Теперь что касается механизма подачи для полуавтомата и некоторых важных моментов.
Чтобы сделанный своими руками полуавтомат работал не хуже, чем сварочный аппарат типа Кедр 160, Kaiser Mig 300, необходимо разобраться в особенностях подготовки трансформатора.
Проблем с работой Кедр 160, Kaiser Mig 300 не возникает. Кедр 160 и Kaiser Mig 300 — это заводское оборудование, которое имеет отличные технические характеристики. Данные полуавтоматы отлично функционируют, позволяют получать необходимое количество Ампер — 160 Ампер, 170, 190 Ампер и пр. Все зависит от того, как вы настроите аппарат.
Но если вы решили переделать инвертор и сделать из него полуавтомат, тогда идею с покупкой Кедр 160, Kaiser Mig 300 следует откинуть в сторону.
После завершения работ с трансформатором, следует переходить к инвертору. Если сделать правильные настройки самого инвертора, переделка принесет желаемый результат. А потому самодельный полуавтомат будет функционировать не хуже, чем готовый аппарат Кедр 160, Kaiser Mig 300.
Собрать аппарат, который будет выступать полноценным аналогом для Кедр 160 и Kaiser Mig 300 не так просто, но возможно. Вы сами определяете, будет полуавтомат выдавать 120 или все 190 Ампер. Сделать выбор заводской модели проще. Но и цена у них соответствующая. Цена того же полуавтомата Кедр 160 Миг составляет от 27 тысяч рублей. Но решение принимать вам.
Этой статьей начинается новая рубрика «Инструменты и приспособления», и статья будет несколько необычной, то есть здесь будет не о том, что и как изготовить, а наоборот, чего делать не стоит.
Благодаря потрясающей производительности труда жителей «Поднебесной» и доступной стоимости, сварочные аппараты — «инверторы» прочно обосновались в гаражах многих автовладельцев. И неспроста: малые размеры, небольшой вес, широкий и плавный диапазон регулировки по току, «мягкая» дуга, малое энергопотребление делают этот сварочный аппарат просто неоценимым помощником во многих случаях, но не всегда, автомобильная «жестянка» зачастую для сварки электродом является слишком нежной. И тут в пытливых умах автолюбителей начинают рождаться мысли: а что, если добавить горелку, протяжку проволоки и с малыми затратами переделать «инвертор» в «полуавтомат». Сразу скажу, что этот вариант не получится, также не получится такая добавка и к обычному сварочному аппарату на трансформаторе. Почему? Читайте далее.
Горелка полуавтомата и сварочная проволока
Чтобы не быть голословным: у меня есть в гараже сварочный аппарат постоянного тока на трансформаторе, также несколько лет назад я изготовил самостоятельно полуавтомат (тоже трансформаторный, которым успешно пользуюсь), а в этом году я приобрел инверторный сварочный аппарат (трансформатор самому таскать тяжеловато). Решил проверить эту возможность «эмпирическим» путем, тем более что все необходимое имеется, и никакие затраты не нужны. Отключил в «полуавтомате» трансформатор, подал питание от «инвертора», пробовал… Скажу честно – пробовал на разных режимах, регулировал ток, изменял скорость подачи проволоки, варил с газом и без… нормальный шов так и не вышел, получилось мягко говоря «насрано».
Теперь немного теории. Без этого никак, но постараюсь по возможности просто и кратко.
MMA (Manual Metal Arc ). Наиболее распространенный тип сварки, это ручная сварка штучными электродами, покрытыми флюсом, кстати, данную технологию разработал наш соотечественник Н.Г. Славянов.
TIG (Tungsten Inert Gas ). Сварка неплавящимся (вольфрамовым или графитовым) электродом в среде защитного инертного газа (аргонно-дуговая сварка). Изобретена Н.Н. Бенардосом.
MIG (Mechanikal Inert Gas ). Механизированная подача электродного материала (полуавтоматическая или автоматическая) в среде инертного газа (аргон, гелий).
MAG (Mechanical Aktive Gas ). Механизированная подача электродного материала (полуавтоматическая или автоматическая) в среде активного (углекислого) газа. Которая нас больше всего интересует. Кстати, легированную проволоку (мы пользуемся омедненной) тоже изобрели наши соотечественники К.В. Любавский и Н.М. Новожилов.
Для начала рассмотрим условия существования электрической дуги, используемой при сварке. На приведенном графике заметно,
что вольтамперная характеристика дуги (ВАХ) имеет три ярко выраженных участка:
Так вот, при ручной сварке MMA процесс горения дуги происходит на среднем участке ВАХ, лучше на первой его трети, при этом дуга зажигается легко, держится стабильно, швы получаются ровными и металл не разбрызгивается (при этом колебания электрода (руки сварщика) и изменения длины дуги практически не вызывают изменение сварочного тока. Если же плотность тока повышается и точка горения дуги смещается к восходящему участку, то дуга становится нестабильной, «жесткой», металл разбрызгивается, швы выходят рваные и неровные.
При сварке полуавтоматом MAG точка дуги должна располагаться в начале восходящего участка ВАХ, с высокой плотностью тока, при этом будет происходить саморегулирование сварочного процесса.
Каждому виду сварки должен соответствовать источник питания сварочного аппарата, будь это инвертор или трансформатор. Для наглядности еще один график,
на котором изображены внешние вольтамперные характеристики источников питания сварочных аппаратов .
Кривая 1 соответствует крутопадающей ВАХ источника питания, которая практически идеально соответствует для ручной сварки на постоянном токе ММА , кривая 2 — пологопадающая вольтамперная характеристика, кривая 3 — жесткая ВАХ, обеспечивающая саморегулирование при сварке тонкой проволокой MAG .
Вывод : источник питания для ручной сварки постоянным током проектируется и изготавливается с крутопадающей ВАХ , которая абсолютно не подходит для проведения сварочных работ проволочным электродом в полуавтоматическом режиме . Применительно к инверторному источнику питания требуется переделка и перенастройка блока управления, но если вы не очень сильны в электронике, то лучше не лезть к хорошо налаженному механизму.
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.
Иногда для качественного результата и получения ровного сварного шва необходимо взаимодействие двух устройств.
Также инверторные устройства делятся на:
Самодельный аппарат, схема которого очень проста, включается в себя несколько главных элементов:
Схема сварки при помощи полуавтомата в среде защитного газа:
Также мастеру понадобятся:
Принцип работы инвертора включает в себя:
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.
Полуавтомат своими руками — подробное видео
Любая схема самодельного устройства предусматривает отдельную последовательность работы:
Для создания инвертора необходима специальная плата управления. На данном устройстве должны быть вмонтированы узлы аппарата:
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.
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.
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.
