Устройство полуавтомата
Прежде чем вы приступите к сборке полуавтомата, важно четко осознавать его устройство и принцип работы. Говоря простыми словами, полуавтомат состоит из двух блоков: блок силовой (силовая часть) и блок подающий (подающий механизм). Давайте поговорим о них подробнее.
Вы уже наверняка знаете, что для сварки полуавтомат используется специальная присадочная проволока, которая играет роль электрода. Она является своеобразным проводником тока в зону сварки и позволяет сформировать шов. Если есть проволока, значит она должна как-то подаваться в зону сварки. Это, конечно, можно сделать вручную (в прямом смысле слова подавая пруток в сварочную ванну с помощью рук), но целесообразнее использовать специальный подающий механизм. Обычно он встроен внутрь полуавтомата, но у самодельных агрегатов он зачастую отдельно стоящий.
Блок силовой работает на базе инвертора, который выполняет роль источника тока. Он так же отдельно стоящий в случае с самодельным полуавтоматом.
Это основные компоненты. Помимо них вам понадобится горелка, шланг (он же сварочный рукав) , сопло и прочие элементы, необходимые для работы с газом.
Механизм подачи электродной проволоки
Поскольку подающий механизм будет размещаться в отдельном коробе, то для этой цели идеально подойдет корпус от системника компьютера
. К тому же, не нужно выбрасывать блок питания. Его можно приспособить под работу механизма протяжки.
Для начала, нужно измерить диаметр катушки с проволокой или, обрисовав ее на бумаге, вырезать окружность и вставить ее в корпус. Вокруг бобины должно быть достаточно места для размещения других узлов (блока питания, шлангов и механизма протяжки проволоки).
Устройство протяжки проволоки изготавливается из механизма стеклоочистителя от автомобиля.
Под него необходимо спроектировать раму, которая также будет удерживать прижимные ролики. Макет необходимо нарисовать на плотной бумаге в реальном масштабе.
Совет! Разъем для подключения шланга горелки и сам шланг с горелкой можно изготовить своими руками. Но правильнее будет купить готовый комплект, который имеет доступную цену.
Устройство подачи должно быть установлено в корпусе так, чтобы разъем располагался в удобном месте.
Чтобы проволока подавалась равномерно, все составляющие должны закрепляться точно друг напротив друга. Ролики необходимо отцентрировать относительно отверстия для входного штуцера, который находится в разъеме для подключения шланга.
В качестве роликовых направляющих можно использовать подходящего диаметра подшипники.
На них с помощью токарного станка протачивается небольшая канавка, по которой будет двигаться электродная проволока. Для корпуса механизма можно использовать фанеру толщиной 6 мм, текстолит или прочный листовой пластик. Все элементы закрепляются на основе, как показано на следующем фото.
В качестве первичной направляющей для проволоки используется просверленный вдоль оси болт
. В результате получится подобие экструдера для проволоки. На входе штуцера одевается кембрик, усиленный пружиной (для жесткости).
Штанги, на которых закреплены ролики, также подпружиниваются. Сила прижима устанавливается с помощью болта, расположенного снизу, к которому крепится пружина.
Совет! Если у вас по каким-либо причинам нет возможности изготовить механизм для протяжки проволоки своими руками, то его можно купить в Китае. В продаже имеются механизмы на 12 В и на 24 В. Данном случае, поскольку используется БП от компьютера, потребуется устройство с питанием от 12 В.
Основу для закрепления бобины
можно изготовить из небольшого куска фанеры или текстолита и обрезка пластиковой трубы подходящего диаметра.
Принцип работы
Чтобы понять принцип работы стандартного полуавтомата не нужно обладать глубокими знаниями в области физики и химии. Ведь принцип довольно прост и понятен даже для новичка.
Сварщик, начиная сварку, направляет горелку в сварочную зону. Одновременно с этим в полуавтоматическом режиме подается сварочная проволока (проволока заправляется в горелку, поэтому в процессе у вас будет занята всего одна рука, что очень удобно). Вместе с проволокой подается струя защитного газа. Между проволокой и заготовкой в смеси газов образовывается разряд, из-за чего металл плавится. Затем он смешивается с расплавленной проволокой, и сварщик может начать формировать шов. Технология проста и понятна, а для ее выполнения нужен лишь баллон с газом и проволока. Газ защищает сварочную зону от окисления, а проволока помогает формировать качественный шов.
Подбор расходных материалов
Поговорим немного о расходниках, которые мы упомянули выше. Подбирая проволоку необходимо обратить внимание на две характеристики: диаметр и состав. Диаметр проволоки должен быть равен толщине металла, который вы будете варить. А состав должен совпадать с составом того же металла.
Теперь о газе. Для сварки можно использовать различные газы, но наш самодельный аппарат будет рассчитан на сварку углекислотой. У вас будет возможность варить без газа, если вы замените обычную проволоку на порошковую. Порошковая проволока не полностью металлическая, ее сердцевина состоит из флюса. Флюс при плавлении проволоки высвобождается и образует пары, которые играют роль защиты от окисления. Но мы не рекомендуем использовать порошковую проволоку постоянно, поскольку она не обеспечивает качественное формирование швов. Эта технология скорее подходит для труднодоступной сварки, чем для повседневной работы.
Мы считаем, что оптимальный набор расходников при домашней сварке — это газовый баллон с углекислотой и обычная металлическая проволока, подобранная в соответствии с параметрами детали. Кстати, вам необязательно покупать огромные баллоны по 40 литров. В продаже есть баллоны по 10 литров и даже по 5 литров. Их можно положить в багажник машины и самому отвезти на дачный участок, не мучаясь с транспортировкой не заказывая баллон у сторонних компаний.
Далее мы расскажем, как собрать полуавтомат сварочный своими руками в домашних условиях и стоит ли вообще заниматься этим, или целесообразнее купить аппарат в магазине. Обо всем по порядку.
Схема управления механикой
Чтобы добиться хорошего качества шва при сварке, необходимо обеспечить подачу проволоки с определенной и постоянной скоростью. Поскольку за скорость подачи оснастки отвечает двигатель от стеклоочистителя, то необходимо устройство, способное изменять скорость вращения его якоря. Для этого подойдет уже готовое решение, которое также можно приобрести в Китае, и называется оно
Ниже приведена схема, из которой становится понятно, как подсоединяется контроллер оборотов к двигателю. Регулятор контроллера с цифровым табло выводится на переднюю панель корпуса.
Далее, нужно установить реле, управляющее газовым клапаном
. Оно же будет управлять и запуском двигателя. Все данные элементы должны активироваться при нажатии кнопки пуска, расположенной на рукоятке горелки. При этом подача газа в место сварки должна быть с опережением (примерно на 2-3 сек) начала подачи проволоки. В противном случае дуга зажжется в окружении атмосферного воздуха, а не в среде защитного газа, в результате чего электродная проволока расплавится.
Реле задержки для самодельного полуавтомата можно собрать на основе 815-го транзистора и конденсатора
. Чтобы получить паузу в 2 секунды, будет достаточно конденсатора на 200-2500 мкФ.
Совет! Поскольку питание идет от компьютерного БП, который выдает напряжение 12 В, вместо самостоятельного изготовления модуля можно использовать автомобильное реле.
Размещается в любом месте, где он не будет мешать работе подвижных узлов, и подсоединяется к цепи согласно схеме. Можно использовать воздушный клапан от ГАЗ 24 или купить специальный, предназначенный для полуавтоматов. Клапан отвечает за автоматическую подачу защитного газа на горелку. Включается он после нажатия на кнопку пуска, расположенную на горелке полуавтомата. Наличие этого элемента значительно экономит расход газа.
Но как уже было отмечено, для полноценной работы полуавтомата вольтамперные характеристики (ВАХ) инвертора не подходят. Поэтому, чтобы приставка полуавтомат работала в паре с инвертором, в его электрическую схему требуется внести небольшие изменения.
Полуавтомат своими руками
Ниже есть видео о том, как сделать сварочный полуавтомат своими руками. Автор приводит довольно подробное описание своего самодельного полуавтомата на базе инвертора для ММА-сварки. Основа такого самодельного полуавтомата — это сварочный инвертор для ручной дуговой сварки. Подающий механизм автор собрал буквально из подручным материалов. При этом многие компоненты можно купить недорого в интернете и не заморачиваться с самостоятельным изготовлением. Тот же сварочный рукав для полуавтомата своими руками делать нецелесообразно, гораздо проще заказать его по невысокой цене.
Ниже схема полуавтоматической сварки и схема управления сварочным полуавтоматом.
Тележка
Тележка может быть выполнена самостоятельно. Также разрешено использование готовых конструкций. Можно изготовить одноуровневые, двухуровневые и трехуровневые изделия. Для удобства на верхнем уровне хранят инструменты и материалы, которые будут нужны для работы. Для удобного перемещения тележка включается в себя колесики диаметром не менее 5 см.
Самодельная тележка с нескольких вариациях:
Режимы сваривания в углекислом газе:
От обычного устройства полуавтомат отличается механизмом подачи проволоки. Поэтому такой агрегат считается наиболее сложным устройством. Ремонт будет необходим в случае поломки подающего механизма.
Еще один полезный вариант изготовления
Целесообразность изготовления
Некоторые могут задуматься, стоит ли вообще браться за такое кропотливое дело и собирать самодельный полуавтомат, когда можно купить в магазине и не тратить время. Это резонный вопрос. Предлагаем по порядку перечислить все причины, почему вам стоит сделать свой полуавтомат и в каких случаях это нецелесообразно.
Начнем с цены. Стоимость добротного полуавтомата, который прослужит вам ни один год — минимум 300-400$. И это не считая всех сопутствующих комплектующих, вроде горелки, газовых баллонов, проволоки и т.д. Готовы вы ли вы выложить крупную сумму за аппарат, который будете использовать не регулярно? На наш взгляд, сборка сварочного полуавтомата своими руками логичнее. Лучше потратьтесь на качественную горелку, хорошую маску и присадочный материал.
Экономия при изготовлении самодельного аппарата заключается в использовании недорого инвертора. Все, что вам от него нужно — это большая мощность, поскольку аппарат будет использоваться как «сердце» будущего полуавтомата. Для этих целей можно купить б/у инвертор за смешные деньги и уже переделать в полуавтомат.
Также самодельные сварочные аппараты полуавтоматы, схемы на которые лежат в открытом доступе на многих форумах, развивают ваши навыки в сборке и изготовлении самодельных электроприборов. Наверняка после полуавтомата вам захочется сделать что-то еще, поскольку этот процесс довольно интересный.
Причин, почему не стоит собирать самодельный сварочный аппарат полуавтоматического типа, несколько.
Первая — отсутствие гарантии. Покупая аппарат в магазине, вы получаете гарантийный талон, с помощью которого можете выполнить бесплатный ремонт своего полуавтомата в сервисном центре. Так вы экономите не только силы, но и время. Время — это вторая причина. У вас вряд ли получится собрать полуавтомат за один вечер. Придется как следует поработать над этим.
Последняя причина — это необходимость наличия знаний в области электротехники. Логично, что если вы не знаете основ электротехники, то просто не сможете собрать ни один электроприбор. С другой стороны, как обучиться этим знаниям, если не пробовать?
Мотаем сварочный трансформатор
Берем трансформатор ОСМ-1 (1кВт), разбираем его, железо откладываем в сторону, предварительно пометив его. Делаем новый каркас катушки из текстолита толщиной 2 мм, (родной каркас слишком слабый). Размер щеки 147×106мм. Размер остальных частей: 2 шт. 130×70мм и 2 шт. 87×89мм. В щеках вырезаем окно размером 87×51,5 мм. Каркас катушки готов. Ищем обмоточный провод диаметром 1,8 мм, желательно в усиленной, стекловолоконной изоляции. Я взял такой провод со статорных катушек дизель-генератора). Можно применить и обычный эмальпровод типа ПЭТВ, ПЭВ и т. п.
Стеклоткань — на мой взгляд, самая лучшая изоляция получается
Начинаем намотку — первичка.
Первичка содержит 164 + 15 + 15 + 15 + 15 витков. Между слоями делаем изоляцию из тонкой стеклоткани. Провод укладывать как можно плотнее, иначе не влезет, но у меня обычно с этим проблем не было. Я брал стеклоткань с останков всё того же дизель-генератора. Все, первичка готова.
Продолжаем мотать — вторичка.
Берем алюминиевую шину в стеклянной изоляции размером 2,8×4,75 мм, (можно купить у обмотчиков). Нужно примерно 8 м, но лучше иметь небольшой запас. Начинаем мотать, укладывая как можно плотнее, мотаем 19 витков, далее делаем петлю под болт М6, и снова 19 витков, Начала и концы делаем по 30 см, для дальнейшего монтажа. Тут небольшое отступление, лично мне для сварки крупных деталей при таком напряжении было маловато току, в процессе эксплуатации я перемотал вторичную обмотку, прибавив по 3 витка на плечо, итого у меня получилось 22+22. Обмотка влезает впритык, поэтому если мотать аккуратно, все должно получиться. Если на первичку брать эмальпровод, то потом обязательно пропитка лаком, я держал катушку в лаке 6 часов.
Собираем трансформатор, включаем в розетку и замеряем ток холостого хода около 0,5 А, напряжение на вторичке от 19 до 26 Вольт. Если все так, то трансформатор можно отложить в сторону, он пока нам больше не нужен.
Вместо ОСМ-1 для силового трансформатора можно взять 4шт ТС-270, правда там немного другие размеры, и я делал на нем только 1 сварочный аппарат, то данные для намотки уже не помню, но это можно посчитать.
