Досадно бывает, когда после тщательной выверки и установки элементов в нужное положение, собранная с таким старанием конструкция разваливается от прикосновения электрода, и нужно собирать все сначала. Еще хуже, когда элемент приваривается, но не в том положении, которое требуется — незаметно сдвинулся или деформировался после остывания металла. Использование универсальных и специализированных приспособлений для сварки помогает сберечь время и получить качественное изделие на выходе.
Существует множество различных устройств и механизмов, предназначенных для сварочных работ. В промышленности, где имеют дело с серийным и массовым производством, используется специализированное механизированное и автоматизированное оборудование — транспортные устройства, механизмы для укладки и кантовки изделий, технологические сборочные приспособления и пр. В домашних условиях используются, как правило, ручные сварочные приспособления универсального действия, позволяющие осуществить быструю сборку конструкции, надежно закрепить все элементы в нужном положении и добиться минимальной деформации детали.
Основные виды сборочно-сварочных приспособлений
Установочные приспособления
. Установочные приспособления предназначены для установки детали в нужное положение — точно в такое, в котором она будет находиться в готовом изделии. По функциям и конструктивному исполнению они подразделяются на упоры, угольники, призмы, шаблоны.
Упоры служат для фиксации деталей по базовым поверхностям и могут быть постоянными, съемными или откидными (отводными, поворотными). Постоянные упоры, представляющие собой чаще всего обычные пластины или бруски, привариваются или привинчиваются к основанию. Съемные или откидные упоры ставят тогда, когда их постоянное присутствие в детали конструктивно недопустимо.
Угольники служат для установки деталей под определенным (90°, 60°, 30°, 45°) углом друг к другу. Удобны в использовании угольники, грани которых выполнены поворотными и позволяют установить любой необходимый угол межу ними.
Призмы применяются для фиксации в определенном положении цилиндрических изделий. В качестве призмы с успехом может использоваться простейшая конструкция, сваренная из уголков. Шаблоны предназначены для установки элементов сварной конструкции в заданном положении по отношению к другим, ранее установленным деталям.
Закрепляющие приспособления
. С помощью закрепляющих сварочных приспособлений детали после установки в нужное положение прочно закрепляют с целью недопущения их случайного сдвига или деформации после охлаждения. К закрепляющим устройствам относятся струбцины, зажимы, прижимы, стяжки, распорки.
Струбцина
— универсальный инструмент, используемый практически при любой работе с металлом. Для сварщика она — первое по важности приспособление, обойтись без которого если и можно, то только ценой крайнего неудобства и в ущерб производительности. Струбцины для сварки могут иметь самые разные формы и размеры, быть с постоянным размером зева и регулируемым. Особенно удобны быстрозажимные струбцины, в которых зажим происходит с помощью кулачкового механизма. Вообще, сварщику желательно иметь набор самых разных струбцин, поскольку для сборки одной конструкции их может понадобиться несколько — различных размеров и конфигураций.
Зажимы для сварки
отличаются от струбцин удобством в работе и большей приспособленностью к сварочным работам. Фиксация детали производится сжатием их ручек. Необходимые размеры зева устанавливаются с помощью винта в ручке зажима, перестановкой штифта в другое отверстие, или другим способом.
Прижимы
по принципу действия подразделяются на винтовые, клиновые, эксцентриковые, пружинные, рычажные. Из всех прижимных устройств винтовые прижимы — самые распространенные. Простейший вид самодельного винтового прижима представляет собой обычный болт с гайкой, продетый в отверстия двух пластин, с помощью которых зажимаются помещенные между ними детали.
В клиновых прижимах зажим деталей осуществляется с помощью клиньев, проушин, подкладок и молотка.
Зажимные скобы представляют собой кусок листа с пазом в форме клина.
Пружинная скоба прижимает деталь благодаря наличию упругой деформации. Она выполняется из полоски листового материала или проволоки, изготовленных из пружинных сталей.
В эксцентриковых прижимах зажим детали осуществляется с помощью кулачка (1), укрепленного на рычаге (2) при повороте эксцентрика (3) рукояткой (4). Эти устройства удобны тем, что зажим производится одним движением, однако к их недостаткам относится относительно небольшой рабочий ход кулачка, из-за чего используются они гораздо реже, чем винтовые прижимы.
Стяжки
применяются для сближения кромок свариваемых габаритных деталей до заданного расстояния. Их длина и способ крепления к конструкции может быть самым различным, в зависимости от стоящей перед ними задачи.
Распорки
позволяют выравнивать кромки собираемых деталей, придавать деталям нужную форму, исправлять местные дефекты.
Многие из вышеперечисленных сварочных приспособлений нетрудно сделать самому, придав им те размеры и формы, которые соответствуют наиболее часто выполняемой работе.
Установочно-закрепляющие приспособления
Простое приспособление для фиксации деталей под прямым углом легко сделать своими руками. Для этого потребуется два отрезка уголка, отрезок полосы, две струбцины, угольник и сварочный аппарат.
Отрезанные на нужную длину уголки и полоса (размеры можно увидеть на фото, шкала дюймовая) фиксируются струбцинами, с использованием угольника.
После фиксации и проверки правильности положения уголков, уголки прихватываются к полосе в четырех точках. Если сразу сделать длинный шов или точки будут слишком большие, то конструкцию поведет.
Далее струбцины и угольник снимаются, чтобы их не повредить при последующей сварке, и уголки привариваются более надежным швом, чередуя короткие швы с разных сторон, чтобы конструкцию не повело. Затем прижимаются струбцины и привариваются в нескольких точках. Хотя струбцины можно и не приваривать.
Приспособления для сварки труб
На фото ниже представлен звенный центратор, использующийся для сварки труб большого диаметра. Он состоит из нескольких звеньев, шарнирно соединенных между собой и образующих замкнутый контур. Свариваемые торцы труб, помещенные внутрь устройства, опираются на упоры, которые центрируют их друг относительно друга.
В домашней мастерской более полезными окажутся центраторы-струбцины, предназначенные для сварки труб меньшего диаметра. Например, центратор-струбцина модели СМ151 (на рисунке ниже слева) предназначен для труб диаметром 57-159 мм, а центратор-струбцина модели ЦС3 (справа) — для труб диаметром от 10 до 70 мм.
Описание кондукторов для сварки — что это такое, где и как используется
Сварные работы в цеху – это вам не сварка « на коленке» в гаражном боксе. Там, как и дома в огороде сойдут инвертор и электроды «в рассыпуху». Но в заводских условиях картина совсем иная.
Спецтехнологии и высокоточные приспособления выводят сварку на другой уровень.
Они обеспечивают работу сварщика в соответствии с техникой безопасности, а сам процесс протекает быстрее. Это важно, где объем определяет доход работодателя. Охарактеризуем подробней одного из молчаливых помощников сварщика.
Называется кондуктором, но сам не варит. Помогает, чтобы сварка прошла без сучка и задоринки. Как и что надо сделать, чтобы сработать без изъянов?
Виды вспомогательных механизмов
Различные механизмы и подсобные детали изготавливают на предприятиях и в домашних условиях. Простейшие из них легко сделать своими руками. В общем случае вспомогательные приспособления для сварки бывают трех видов:
- механизмы для установки, сборки, предварительной фиксации;
- зажимные приспособления;
- комбинированные устройства.
Первый вид приспособлений применяют, чтобы установить детали в нужном для сварки положении. Зажимные сварочные приспособления жестко их фиксируют, не дают соскользнуть, повернуться. Комбинированные устройства выполняют обе функции.
Выбор приспособлений связан с условиями выполнения работ. Он также зависит от требований к точности изготовления заготовок, требований к зазорам, конструкции в целом.
К вспомогательным приспособлениям предъявляют определенные требования. Они должны обеспечивать свободное перемещение свариваемых деталей, вызванное нагревом в зоне сварки.
Общая характеристика
У сварочного кондуктора много «псевдонимов». Его называют просто сварочным, сварочно-сборочным, просто сборочный. Или говорят для сборки или сварки. С помощью сего приспособления фиксируют и наметывают сборку конструкций, которые предстоит варить.
Сборочная модель на удивление прочно состыкует части будущей конструкции. Сварка будет проходить без лишних неудобств, процесс – контролироваться.
Заметим, сварочным кондуктором приспособление зовется в просторечье. На ценнике в торговом заведении будет написано «cтол-манипулятор сварочный».
Профессионалы также больше выбирают номенклатурный термин. С помощью этого устройство фиксируют вращение труб, равно конструкций солидного размера.
Возьмите те же металлические балки. Вообще он, по своему применению, универсальный. В торговой сети можно увидеть ассортимент кондукторов разной формы и габаритов. Им доступно управиться с любым типом конфигураций «от мала до велика».
Разница между самими устройствами может крыться в принципе, на основе которого они работают. Отсюда – разные модели. Могут быть в виде не кухонного, но стола, где расположились тиски, обеспечивающие механическую фиксацию конструкций для сварки.
Когда представлены полной электромеханической версией прибора, легко смещают части конструкций, куда требуется. Объединяет все виды кондукторов одна деталь.
Правила обращения
Их диктует модель кондуктора. В основном все понятно по умолчанию. Поработать за обыкновенным стационарным столом манипулятором не составит сложностей.
Размещаем, как требуется, части будущей конструкции, зажимаем механическим тисками и приступаем! Для работы с кондукторами уровнем повыше, не лишне почитать прилагаемую конструкцию. Из нее узнаете отличия облюбованной модели.
Если процесс не автоматизирован, вам придется «поиграть мускулами» самим, чтобы прочно состыковать части конструкции. Кто кроме вас – исполнителя лучше знает, как расположить свариваемые поверхности.
На производстве с высокой степенью автоматизации человеческий фактор почти минимизирован. Цеха там оснащены необходимым оборудованием с высокотехнологичными процессорами.
Правда, на менее продвинутых производствах или в кустарных условиях мастера тоже не остались один на один с бездушным металлом. Производители сварного оснащения выпускают немалый ассортимент полезных подручных средств также для них.
Можно обзавестись гидравлическими, пневматическими, электромагнитными, а то и вакуумными зажимами. Тогда понадобится совсем немного усилий, чтобы зафиксировать части будущей конструкции в нужном положении.
Поворотный кондуктор для сварки рам, СЛОТ-СТОЛ (Россия)
Поворотный кондуктор для сварки рам позволяет быстро и с точно установить прямоугольную заготовку, выставить длину и ширину и сваривать ее со всех сторон.
- 4100
- 4200
- 4300
- 4400
Описание
Поворотный кондуктор для сварки рам — это вращатель (кантователь) стандартного типа с возможностью удобного закрепления рамных конструкций прямоугольной формы и поворотом рабочей поверхности вокруг горизонтальной оси. Закрепляя узлы на устройстве для сварки рам можно поворачивать его в вертикальной плоскости до 225° для моделей 4300, 4400 или 360° для моделей 4100, 4200 и сваривать с разных сторон.
Манипуляторы
Эти устройства приспособлены для поворота свариваемого изделия в процессе работы. Манипулятор может поворачивать деталь в вертикальной и горизонтальной плоскости, делать наклоны под разный угол в горизонтальной плоскости, что обеспечивает получение качественного сварного шва.
Манипуляторы бывают установочные и сварочные. Первые тип приспособлений, их еще называют позиционерами, производит установку заготовки в нужную точку и в требуемом положении, удобном для сборки. Сварочные манипуляторы перемещают изделия по заданной траектории со скоростью, необходимой для производства сварки.
Основными характеристиками манипуляторов является его грузоподъемность, максимально возможные габариты и количество степеней свободы его планшайбы, к которой крепится свариваемая деталь.
На производствах для сварочных работ обычно имеется целый комплекс приспособлений, обеспечивающих установку заготовок в нужной позиции, способных перемещать их по вертикали и горизонтали, вращать.
Дополнительно используются рельсовые пути, тележки и другие приспособления, способствующие ускорению и облегчению процесса сварки. Применяя стандартные, отработанные средства, сварочный процесс происходит значительно быстрее и эффективнее, хотя использование самоделок никогда не вредит этому.
Конструктивные особенности кондуктора для рам «СЛОТ-СТОЛ»
Кондукторы универсальны в применении и подходят для сборки, сварки вручную и модель 4500 может быть приспособлено для роботизированной сварки. Кондуктор для сварки тяжелых рам может быть оснащен электромоторным приводом вертикального поворота со скрыто расположенными подшипниками качения в направляющих профилях. Кондукторы для сварки рам дают возможность быстро и с точным соблюдением прямых углов выставлять длину и ширину различных рам и сваривать их со всех сторон. Углы рам расположены на специальной оснастке и доступны для сварки с верхней и нижней сторон. Передний левый зажимной угол образует 0- пункт осей Х и Y. Левая траверса фиксируется и одна или несколько траверс передвигаются с помощью двойного зубчатого ременного привода. Для установки размеров рамы могут применяться цифровые счетчики.
Применение зажимных углов
Для соединения, сборки и сварки деталей рамных конструкций под прямыми углами используются специальные зажимные углы. Крепежные элементы с шпиндельным зажимом устанавливается в непосредственной близости от наносимого сварочного шва, благодаря чему определенные неровности в пределах шва могут быть осторожно устранены. Передний левый зажимной уголок образует 0- пункт осей Х и Y. Зажимные углы (по x- и y-осям) передвигаются параллельно и могут быть совмещены с цифровым счетчиком или расстояния могут отмеряться по рулетке вручную.
Прижимы и стягивающие устройства
Важную роль играют прижимные (зажимные) приспособления. Они прижимают заготовки к фиксаторам или плоскостям оснастки, и бывают механическими, пневматическими и магнитными.
Механические прижимы очень просты по конструкции, поэтому самые распространенные. Они надежны, редко выходят из строя и недорогие по цене. Механические приспособления бывают клиновыми, винтовыми и пружинными. Клиновые прижимы обычно используют при выравнивании кромок изделия, при поджиме соприкасающихся частей свариваемых деталей.
Но самые распространенные и универсальные приспособления – винтовые прижимы, их еще называют струбцинами. Они используются большей частью при единичном изготовлении и в домашнем хозяйстве, требуют много времени на установку. Пружинные прижимы используют при сварке мелких и тонких заготовок.
В качестве вспомогательных приспособлений для сварки можно применять пневматические устройства. Они имеют высокое быстродействие, отличаются точностью и «мертвой хваткой».
Требования к сварке металлических конструкций
Цель созданных нормативов – обеспечение безопасности и качественного монтажа конструкций из металлов и сплавов. На них следует ориентироваться и при сборке бытовых изделий на даче, в гараже, подсобных хозяйствах. Важные моменты:
- обеспечение защиты сварщика от поражения электрическим током, для чего необходимо защитить его от дождя, облучения ультрафиолетовым и инфракрасным излучением, коротких замыканий при подключении оборудования;
- правильная подготовка и сборка конструкций – требуется для создания прочных соединений с заданными характеристиками;
- подготовка сварочных материалов и деталей – прокалка электродов, грамотное их хранение, зачистка поверхностей от грязи и ржавчины.
Ошибки, допущенные при сборке и обваривании деталей, могут привести к разрушению металлоконструкций, что представляет опасность для людей, работающих в непосредственной вблизи с ними.
Технология сварки металлоконструкций ручной дуговой сваркой
Основные моменты касаются пунктов:
- Правильный расчёт металлоконструкций, выбор материалов подходящего качества для обеспечения жёсткости.
- Сборка в соответствии с разработанной документацией.
- Осмотр полученных сварных соединений, проверка размеров металлоконструкций.
- Устранение найденных дефектов.
После этого созданные металлоконструкции можно вводить в эксплуатацию.
Необходимое оборудование
Для монтажа металлоконструкций требуется стандартный набор оборудования и расходных материалов:
- болгарка, дрель – электрические или пневматические;
- диски – отрезные и зачистные, набор свёрл;
- молоток, зубило или заточенный токарный резец – для отбивания шлака;
- корщётка – для удаления ржавчины и грязи с поверхности металла;
- струбцины и зажимы – для облегчения монтажа;
- сварочный аппарат – инверторного или трансформаторного типа;
- электроды – в зависимости от типа свариваемых материалов;
- рулетка, угольник, мел, маркеры, строительный уровень – вспомогательный инструмент.
Как происходит процесс сборки и сварки
Последовательность зависит от типа и назначения изделий. Можно разобрать распространённые примеры.
Сварка прямоугольных рамок из стандартных уголков
Элементы нарезаются по размерам, указанным в чертеже, так, чтобы при складывании получилась конструкция с заданными параметрами. Концы нужно отпилить болгаркой под углом 45 градусов – в этом случае длина стыкового соединения будет максимально длинным. Элементы складываются на сварочной плите или иной ровной поверхности и прихватываются по диагонали – по 2 небольших сварочных шва в каждом углу. Параллельно с этим необходимо контролировать размеры: диагонали прямоугольной рамки должны быть одинаковыми. После проверки требуется прихватить элементы более надёжно.
Если нужно сварить несколько рамок с равными габаритами, то следующие собираются на первой, которая переворачивается полками вверх. Это позволяет производить работы быстрее – достаточно следить за расположением уголков относительно изначально собранной конструкции, а производить замеры диагоналей не требуется.
После сборки нужно обварить рамку, начинать следует со стороны, обратной той, где делали прихватки.
Сварка объёмной конструкции из профильных (прямоугольных) труб
Заготовки нужно нарезать при помощи болгарки, соблюдая размеры. Собрать основание (нижнюю рамку) на 6-12 прихваток (в зависимости от толщины трубы). Проверить диагонали. Установить вертикальные столбы, проверяя перпендикулярность при помощи угольника, прихватить их к основанию на 3-8 небольших швов. Приступить к монтажу верхней рамки. Её элементы надёжно приварить к вертикальным стойкам. Проверить все диагонали при помощи рулетки. Только после этого допускается обваривать всю конструкцию, соблюдая принцип: не перегревать углы. Если полностью обварить один из них за один раз, то велика вероятность деформации, которую будет сложно исправить. В конце требуется вырезать прямоугольные заглушки из стали толщиной 3-5 мм и приварить на концы труб – это нужно для предотвращения попадания воды внутрь.
Сварка изделий из листов толщиной 2-3 мм и стальных рамок – ворота, двери
Необходимо собрать основную рамку так, чтобы она свободно помещалась в будущий проём. Внутри поместить усилители в виде прямоугольных труб – 2-3 на одну рамку. Для ворот необходимо вварить продольные и поперечные перемычки для увеличения жёсткости. Вырезать наружный лист, подготовить его к сварке: выполнить изгиб краёв (если необходимо), просверлить отверстия под крепление замков, запоров. Разметить лист для облегчения монтажа и прихватить его к рамке на ровной площадке. Проверить все размеры: углы, диагонали. Обварить всё вместе небольшими (3-3,5 см) прихватками с шагом 7-10 см, не допуская нагрева конструкции.
Сварка конструкций из водопроводных труб встык
Для создания герметичного соединения необходимо подготовить кромки под сварку – сделать скосы под 45 градусов, но так, чтобы края не были острыми. Притупление должно быть около 2 мм. При сборке требуется соблюдать зазоры между элементами: 1,5-2 мм. Это нужно для обеспечения формирования качественного коренного шва. При монтаже делается 4-6 прихваток, которые должны представлять собой полноценные швы. Обваривание рекомендуется производить в нижнем положении, поворачивая трубу. Если стык неповоротный, нужно вести электрод снизу вверх, первый шов должен перекрывать нижний сектор стыка, а последний – верхний. Обваривание производится как минимум в 2 приёма: корень шва, облицовочный шов.
Фиксаторы
К фиксаторам относятся устройства, обеспечивающие устойчивое положение свариваемого изделия. Они выполняются в виде карманов, упоров, установочных пальцев, призм и шаблонов.
Съемные упоры используют в универсальных стендах, когда необходимо настроится под конкретное изделие, или невозможно снять изделие без его деформации.
Пальцы позволяют точно установить заготовку, их обычно применяют при работе с изделиями, имеющими обработанные плоскости. Призмы используют при сварке различных труб.
Шаблоны представляют собой конструкцию, которая повторяет контур свариваемого изделия. Детали устанавливают в шаблон, сваривают, в результате получаются одинаковые изделия при повторении процесса сварки. Несущим элементом становится сама деталь, а шаблон задает форму.
При единичном изготовлении того или иного изделия, иногда требуется фиксация нестандартным способом. Бывает также, что нет под рукой необходимого приспособления.
В этом случае сварщик сам мастерит его из подручных материалов. Для изготовления самодельных приспособлений для сварки достаточно нескольких обрезков уголков и пары струбцин.
С их помощью можно получить простой и надежный фиксатор. Если нужно получить фиксатор для соединения под прямым углом достаточно приварить уголки перпендикулярно друг к другу, и прихватить их третьим уголком.
Приварив в нужных местах струбцины, получают фиксатор для перпендикулярного соединения изделий. То есть при необходимости сварщик сам может себя обеспечить требуемыми приспособлениями.
Общие принципы создания металлических конструкций
Общие принципы заключаются в следующем:
- обваривать конструкции допускается только после полной сборки и проверки размеров;
- нельзя перегревать ни одну из сторон детали. Нужно варить постепенно, с разных концов;
- прихватывать элементы следует так, чтобы исключить деформацию (изменение размеров) во время сварки.
После проваривания первого (коренного) шва рекомендуется полностью удалить остывший шлак при помощи зубила и корщётки. При наличии дефектов – свищей, трещин, подрезов – нужно вырезать их болгаркой и проварить снова.
Нюансы: что необходимо учитывать при подготовке и сборке
Часто при сборке неопытные сварщики сталкиваются с проблемами:
- конструкция сильно деформируется. Главные причины связаны либо с неправильной сборкой, либо с нарушением технологии сварки – выбран слишком большой ток, нарушена последовательность обваривания элементов;
- плоскую деталь ведёт «винтом». Для предотвращения этого нужно обваривать деталь медленно. Например, сначала один угол рамки (один шов), затем – по диагонали – второй (один шов) и так по кругу, переворачивая конструкцию с одной стороны на другую. Также возможно зафиксировать изделие на ровной поверхности струбцинами и зажимами;
- после сборки прихватки ломаются. Причины: мало тока или допущены ошибки при сварке. Необходимо собрать конструкцию снова;
- не хватает напряжения в сети, электрод постоянно залипает – часто за городом проявляются перепады. Улучшить ситуацию можно, если на время отключить все потребители: чайники, микроволновые печи, холодильники, кондиционеры.
Иногда выясняется, что сваренная металлоконструкция не входит на своё место. Это случается тогда, когда сборщик не учёл зазоры, которые устанавливают для лучшего проваривания швов.
Для сборки крупных объёмных металлических конструкций рекомендуется использовать временные усилители – уголки, швеллеры, которые должны помочь удерживать размеры в заданных рамках.
Например, при монтаже вертикальных столбов на основную раму приваривают укосины, которые удерживают их на месте. После обваривания их срезают болгаркой.
Кантователи
Для поворота крупногабаритных конструкций применяют так называемые кантователи. Они бывают роликового и цевочного типа, рычажные, центровые и цепные.
Роликовые приспособления используют для поворота больших цилиндрических конструкций. Они полезны при производстве круговых соединений, имеют несколько роликов: один ведущий, остальные используются без привода.
Во избежание проскальзывания ведущий ролик обеспечивается резиновым бандажом. Для кантования конических деталей применяются соответствующие механизмы. Они имеют несколько пар роликов расположенных под углом друг к другу.
Рычажные кантователи используют при поворотах плоских деталей. Центровые приспособления применяют, когда требуется повернуть изделие на 360 °. Цепные устройства используют при сварке крупных деталей большой длины.
