1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выбор сварочного полуавтомата

Выбор сварочного полуавтомата

Сварочный полуавтомат
Сварочный полуавтомат

Перед покупкой полуавтомата необходимо определиться с основными условиями его эксплуатации. Без этого правильно выбрать аппарат невозможно. Нужно знать:

  • нагрузочную способность питающей сети;
  • какие металлы предполагается сваривать (низкоуглеродистую или нержавеющую сталь, цветные металлы, алюминий и т.п.);
  • толщину свариваемого металла;
  • требования к качеству сварки — какой степени ответственности будут свариваться конструкции;
  • характер сварных соединений — габариты конструкций, длина сварочных швов, их пространственное положение и т.п.;
  • интенсивность эксплуатации, определяющую бытовое или профессиональное использование полуавтомата.

Напряжение сети. Параметры питающей сети определяют тип полуавтомата не только по напряжению и фазности, но и по профессиональному предназначению. Если в наличии только однофазная сеть, то покупать необходимо аппарат, способный работать от 220В и создающий не слишком высокую токовую нагрузку — не более 16А. Это может быть как бытовая модель, рассчитанная только на однофазную сеть, так и профессиональный аппарат, который может быть подключен как к трехфазной, так и однофазной сети.

При наличии трехфазной сети покупать можно полуавтомат с любой схемой подключения. При этом желательно все же приобрести трехфазный аппарат, более равномерно загружающий фазы и не создающий перекосов по токовой нагрузке. Процесс сварки будет более стабилен.

Нагрузочная способность сети определяется подключением к ней приборов с нагрузкой 2-3 кВт и замером падения напряжения. Если напряжение под нагрузкой падает ниже 200В, целесообразно выбрать сварочный инверторный полуавтомат, который лучше подходит для работы в просаженных сетях (допустимый диапазон напряжения питающей сети указывается в характеристиках сварочных полуавтоматов). Если напряжение сети под нагрузкой падает до 150-ти и менее вольт, то возможность варить обычным полуавтоматом (даже инверторным) крайне сомнительна. Придется приобретать либо электрогенератор, либо инвертор (не полуавтомат) с корректором коэффициента мощности (PFC — power factor corrector) который способен работать при очень низком напряжении (есть модели, допускающие питающее напряжение 100В и ниже). Возможно есть полуавтоматы на базе таких инверторов.

Сварочный ток. Номинальный сварочный ток — основной параметр любого сварочного аппарата. Он означает то значение тока, при котором полуавтомат не будет перегреваться выше допустимых значений при условии соблюдения ПН (продолжительности нагрузки). Номинальный ток определяет толщину металла, который можно сваривать данным аппаратом, а также диаметр используемой проволоки.

При выборе сварочного полуавтомата по значению номинального тока, можно исходить из таких условий. Если толщина свариваемого металла не превышает 5 мм, вполне достаточно иметь сварочный ток 150-200А. Диаметр используемой сварочной проволоки при этом составляет 0,8-1,0 мм. Большие толщины потребуют сварочного тока до 250А и выше и проволоки 1,2-1,6 мм. Более точные данные, для сварки углеродистых и низколегированных сталей в углекислом газе, указаны в нижеследующей таблице.

СоединениеТолщина металла, ммДиаметр сва-
рочной про-
волоки, мм
Сварочный ток, А
0,8-10,7-0,850-80
1,5-20,8-1,290-200
31,2-1,4200-380
41,2-1,6200-350
61,2-2250-420
81,2-2,5300-450

Желательно иметь некоторый запас по току — до 50А. По нескольким причинам. Во-первых, это даст возможность варить на непредельных значениях тока, не боясь перегрева аппарата. Кроме этого, при пониженном напряжении в сети и использовании длинных питающих кабелей, фактическое значение сварочного тока оказывается ниже расчетного. Нужно учитывать и то, что паспортные данные могут быть несколько завышены в рекламных целях, а реальные значения тока окажутся меньшими.

Продолжительность нагрузки (ПН). Параметр ПН/ПВ (продолжительность нагрузки/включения) характеризует режим работы, который необходимо соблюдать, чтобы сварочный аппарат не перегрелся.

Где Тр — время работы под полной нагрузкой (при соответствующем токе), Тп — время паузы.

Рабочий цикл (Тр + Тп) принимается равным 10 или 5 минутам. Приведенная выше формула интерпретируется следующим образом. При сварочном цикле 10 мин и значении ПН 50%, после каждых 5 минут работы необходимо делать пятиминутную паузу для охлаждения аппарата. Если ПН равно 100%, это означает, что Тп может быть равно 0, т.е. полуавтомат способен работать без перерыва, не рискуя перегреться.

Вообще-то, для работы в непрерывном режиме нет необходимости в 100% ПН. Установлено, что продолжительность сварки у сварщика-полуавтоматчика чаще всего не превышает 60% (из-за необходимости технологических остановок). Поэтому достаточно иметь полуавтомат с ПН 60%, чтобы не делать специальных перерывов для его охлаждения. Именно поэтому профессиональные полуавтоматы обычно имеют ПН 60% при средних токах.

Источники тока, режимы и функции

Наличие многих дополнительных режимов и функций зависит от типа источника питания, который может быть выпрямителем или инвертором.

Вообще, различия между инверторами и выпрямителями настолько существенны, что вопрос, какой выбрать сварочный полуавтомат — инвертор или выпрямитель — должен решаться одним из первых. Различия эти хорошо известны. Многие полезнейшие функции и режимы сварочных полуавтоматов (функции Arc-Force, Hot Start и Anti Stick, импульсная сварка и пр.) могут быть реализованы только в инверторах, плюс инверторы значительно легче выпрямителей. Режим ММА может присутствовать как в инверторах, так и в выпрямителях. Однако выпрямители отличаются большей надежностью, неприхотливостью к условиям эксплуатации и проще ремонтируются. То есть при покупке дешевого полуавтомата, лучше остановить выбор на среднем полуавтомате на основе выпрямителя, чем на самом дешевом на основе инвертора.

Функции Hot Start, Arc-Force и Anti Stick, облегчающие поджог дуги и исключающие прилипание электрода, обеспечивают настолько большое удобство работы, что сварка с приемлемым качеством становится доступной даже новичку.

Сварка с короткими импульсами большого тока (при наличии режима импульсной сварки) позволяет плавно переносить расплавленный металл, избегая его разбрызгивания и обеспечивая высокое качество шва.

Циклограмма импульсной сварки
Циклограмма импульсной сварки: Iсв — сварочный ток, Iимп — ток импульса, t — время.

Читайте так же:
Как отрегулировать тормоза в вело

Наличие режима TIG («аргонная» сварка) дает возможность варить вольфрамовым неплавящимся электродом, обеспечивающим сварку практически всех материалов с высоким качеством.

Перед тем как окончательно выбрать сварочный полуавтомат нужно обратить внимание и на возможность сваривать им алюминий, который требует, например, плавной подачи проволоки, специальной горелки с тефлоновым каналом, специального наконечника. Обычно эта возможность в руководствах по эксплуатации сварочных аппаратов оговаривается особо. Если упоминания об этом нет, значит, скорее всего, сварка алюминия данным полуавтоматом не предусмотрена.

При сварке очень полезным является наличие синергетического управления — системы автоматического управления параметрами сварки. Настройка полуавтоматов с синергетикой очень проста. Устанавливается марка металла, диаметр проволоки, иногда требуемая толщина провара, — и сварщику остается только вести горелку по стыку. Автоматика сама подбирает необходимый сварочный ток и скорость подачи проволоки.

Панель сварочного полуавтомата с синергетическим управлением
Панель сварочного полуавтомата с синергетическим управлением

Конструктивные особенности

Сварочный полуавтомат с отдельным механизмом подачи проволоки
Сварочный полуавтомат с отдельным механизмом подачи проволоки

Механизмы подачи могут быть двухроликовыми или четырехроликовыми. Первые применяются обычно в бытовых моделях, вторые — в профессиональных и промышленных полуавтоматах с номинальным током свыше 300А. Четырехроликовые механизмы обеспечивают более надежную и равномерную подачу проволоки и обладают повышенным ресурсом. Независимо от количества роликов их диаметр должен быть достаточным, чтобы обеспечивать надежный механический контакт с проволокой — не менее 30 мм. Желательно, чтобы аппарат имел стандартные ролики. Это позволит менять их в случае необходимости.

Двухроликовый и четырехроликовый механизмы подачи проволоки
Двухроликовый и четырехроликовый механизмы подачи проволоки

Горелка. Значительная часть неисправностей полуавтоматов происходит из-за выхода из строя горелок, поэтому на качество горелки необходимо обратить особое внимание. Поломки могут быть разными — обрыв кабеля, замыкание между соплом и наконечником, застревание проволоки в канале рукава, приводящее к ее заминаниям.

Рукава горелок имеют стандартные длины 3, 4 и 5 метров. Если предстоит сваривать длинномерные конструкции, то необходимо выбирать полуавтомат, к которому можно подключать пятиметровую горелку, требующую для своей надежной работы четырехроликового механизма подачи.

Кроме длины рукава горелки, важное значение имеет и тип ее охлаждения, который может быть воздушным или жидкостным. Последнее предпочтительно при интенсивной работе аппарата.

Лучше если горелка подключается к полуавтомату через евроразъем, а не встроена. Это позволяет легко заменить сломавшуюся, короткую или неудобную горелку более подходящей. Аппараты с евроразъемом под горелку могут не иметь в комплекте горелки, и это скорее плюс чем минус, так как грелка могла не удовлетворять каким-либо требованиям.

Горелка с евроразъемом
Горелка с евроразъемом
Сварочный полуавтомат с евроразъемом
Сварочный полуавтомат с евроразъемом

Регулировка тока. Сварочный ток и вторичное напряжение могут регулироваться плавно или ступенчато. Плавная регулировка позволяет устанавливать любое требуемое значение тока и напряжения. Это может быть полезным при необходимости точного подбора параметров или при сильных колебаниях сетевого напряжения, искажающих выходные характеристики аппарата.

С другой стороны, ступенчатая регулировка при наличии достаточного количества ступеней (желательно, чтобы их было не менее 5) позволяет быстро установить нужное фиксированное значение, не беспокоясь о том, что настройка собьется. Но главное, с точки зрения надежности, ступенчатая регулировка у сварочных выпрямителей имеет преимущество перед плавной.

В некоторых моделях полуавтоматов существует возможность устанавливать значение сварочного тока дистанционно непосредственно от места сварки, не подходя для этого к аппарату.

Цифровая индикация. Наличие цифровой индикации удобно тем, что она отображает установленное и фактическое значение напряжения и тока. Это облегчает настройку и контроль режимов.

Сварочный полуавтомат с цифровой индикацией силы тока и напряжения
Сварочный полуавтомат с цифровой индикацией силы тока и напряжения

Защита. Полуавтомат должен быть защищен от перегрузок по току и короткого замыкания. Обычно функцию защиты выполняет встроенный автоматический выключатель, отключающий аппарат в случае необходимости. Если он отсутствует, нужно позаботиться о подключении полуавтомата через внешний автоматический выключатель подходящего номинала.

Вес. Часто небольшой вес относят к преимуществам сварочных аппаратов. Однако слишком малый вес полуавтомата-выпрямителя может свидетельствовать о слабом, склонном к перегреванию силовом трансформаторе. Считается, что вес хорошего трансформаторного полуавтомата не может быть менее 25 кг. То есть при выборе полуавтомата на основе выпрямителя, при близких характеристиках двух аппаратов, следует отдавать предпочтение более тяжелому.

Номенклатура современного сварочного оборудования широка и многообразна. Главное, что следует сделать перед тем, как выбрать сварочный полуавтомат, наилучшим образом подходящий для конкретной работы, — это определиться во всех деталях с характером последней. Только в этом случае существует гарантия того, что выбор будет сделан правильно.

Методические рекомендации о принципах настройки классического инверторного полуавтомата для начинающих сварщиков.

В данной статье речь пойдет о моделях полуавтоматов, у которых на панели управления имеются такие регуляторы как:

Панель управления.jpg

  1. регулировка напряжения — voltage;
  2. регулировка тока — current (Стоит отметить, что управление сварочным током в полуавтоматах, более правильно называть регулировкой подачи проволоки);
  3. индуктивность — inductance.

Рассмотрим по какой методике действовать, чтобы успешно настраивать инверторные аппараты с тремя ручками управления (Аналогичное управление встречается в аппаратах серий OVERMAN, SKYWAY, ULTIMATE и на многих других, но алгоритм действий по настройке будут практически одинаковые).

Ниже мы постараемся пояснить как параметры влияют друг на друга и как производить настройку аппарата в различных условиях: разный газ, разные толщины металла и проволоки, разные материалы заготовок. Создадим универсальный алгоритм, по которому шаг за шагом можно будет прийти к желаемому результату.

Настройка полуавтомата. Органы управления.

Сам процесс называется – электродуговая сварка, то есть, чтобы у нас произошла какая-то сварка, нам нужно создать в цепи электрическое напряжение. Если напряжения в цепи не будет, то какую бы ручку (подача проволоки, индуктивность) мы бы не крутили, понятно, что ничего электрического не произойдет.

Поэтому сначала нужно создать напряжение в нашей сети. Конечно, для настройки лучше использовать справочные сварочные таблицы зависимости напряжения и используемого материала. Но когда справочных или табличных данных нет, то начнём проще. В начале мы достаточно приблизительно ставим напряжение. Если материал тонкий, крутим ручку ближе к минимальным значениям. Если материал – средний, то в середине. Если материал толстый, то нам надо взять полную мощность, крутим ручку к максимуму. Но даже к большим мощностям лучше подходить откуда-нибудь с середины.

Читайте так же:
Регулировка клапанов субару импреза el15

Voltage.jpg

Кстати, не забывайте выбирать сварочную проволоку того же материала, с которым вы работаете и соответствующего диаметра. Для работы с тонким материалом, проволока также должна быть тонкой. Для стали проволока должна быть стальная, для нержавейки – нержавеющая, для алюминия – алюминиевая.

Вернёмся к напряжению, если материал тонкий – поставим напряжение в начало (ориентировочно). Если нам нужно будет добавить мощность, то мы еще успеем поставить больше.

Далее переходим ко второй ручке.

current.jpg

Чаще всего она называется «сварочный ток» – но на самом деле это никакой не ток. Ручка так называется для простоты восприятия. На самом деле, это регулировка подачи проволоки. Увеличивая или уменьшая эту регулировку, мы просто увеличиваем или уменьшаем напряжение на моторе подающего механизма. В сварочных аппаратах мотор, кстати, используется обыкновенный, коллекторный мотор постоянного тока, как в автомобиле от дворников или от печки на каком-нибудь грузовике. Особенность такого мотора — когда меняется напряжение, меняется скорость вращения, этим мы и занимаемся, крутя эту ручку. Ни с каким инвертором, ни с какими токовыми цепями, ни с какой другой схемотехникой эта ручка никак не связана. Ручка «сварочного тока» — это просто потенциометр, который увеличивает или уменьшает напряжение на моторе. Мотор, соответственно, подаёт проволоку к месту сварки быстрее или медленнее. Собственно, вы можете просто открыть крышку, покрутить ручку и посмотреть, как крутятся ролики.

Итак, напомним, энергию, мощность процесса, который будет происходить в сварочной дуге, температура процесса, частота переноса, длина дуги и т.п. изначально мы получаем регулировкой напряжения. Грубо говоря, сварочное напряжение – это энергия процесса. А второй ручкой, управляя скоростью подающего мотора, мы регулируем перенос плавящегося электрода в сварочную ванну. Если скорость у нас будет очень маленькая, передача будет происходить одиночными, короткими замыканиями, как будто взрывами. Процесс будет такой щелкающий, резко, капли с огромным количеством брызг. Тогда мы плавно прибавляем подачу проволоки и наблюдаем за процессом. Короткие замыкания становятся все чаще и чаще, и наконец, они сливаются в единый звук, похожий на журчание. Идеально — это звук порядка 100 Гц. Вообще, частота бывает от 70 Гц, но диапазон в 120-130 Гц человеческим ухом уже воспринимается, как ровное гудение. В месте сварки нам сразу нам будет заметно, что уменьшилось разбрызгивание и где-то в этой зоне, мы начинаем искать идеальную точку. Рекомендуем поэкспериментировать, поверните ручку «сварочного тока» чуть-чуть вправо, чуть-чуть влево. Сначала движения большие, потом поменьше, повторите чуть-чуть вправо, чуть-чуть влево. Наконец, вы сами найдёте точку с оптимальным переносом. Ведь ручкой подачи скорости мы заниманием настройкой переноса металла в зону сварки.

После того, как мы настроим процесс, мы получим характерную длину дуги. С физической стороны этого явления, для каждой длины дуги будет характерное сопротивление. По известной формуле, поделив напряжение на это сопротивление, мы получим сварочный ток. Вот именно это хотели подсказать инженеры в надписи данной регулировки. Они как бы пытались спрогнозировать, какой будет ток, если будет подобрана правильная подача проволоки. Но бывает, что это сбивает с толку и профессионалов, и любителей. Многие думают, что ток можно подкорректировать, конечно, подкорректировать ток можно, но нельзя сделать это, не разрушая оптимальную настройку напряжения и подачи.

Существует одна единственная оптимальная точка баланса сварочного напряжения и скорости подачи проволоки. Если представить график с двумя пересекающимися кривыми, то их пересечение и небольшая область вокруг этой точки – это и есть сварочный процесс. Немножко гуляет подача, немного гуляет дуга, немножко мы двигаем горелкой все время. Из-за этого опять же меняется длина дуги и меняются токи. Но совершенно неправильно, сказать, например, что мы работали на 90А, а надо на 140А, и просто повернуть одну ручку. Если вы нашли баланс один раз и получили хороший сварочный процесс, то невозможно взять и поднять ток, не нарушая сварочного процесса. Мы собьём оптимальную настройку, мы собьём перенос, либо увеличится разбрызгивание, либо станет очень короткая длина дуги, вместо хорошей укладки, получим подрезы, прожигание или, может произойти утыкание проволоки с периодическими взрывами. После этого можно гадать очень долго, что у произошло, подача не работает или подающий канал горелки забился или еще что-то. На самом деле вы просто расстабилизировали процесс, точнее сбили оптимальную настройку аппарата. Следует помнить, что точка эта она одна, и вы в ее окрестности работаете.

Теперь перейдём к третьей ручке нашего аппарата.

Inductance.jpg

Индуктивность — это динамика инвертора, которой мы также можем вручную управлять. Что же значит «динамика»? На маленьких, у нас очень маленькие капельки они с очень большой частотой переносятся все это понятно и видно на глаз и на слух. Здесь сомнений нет.

Если у нас будет маленькая индуктивность, то мы получим очень маленькие капельки, которые с очень большой частотой переносятся в сварочную ванну. Каждая капля – это всплеск по току и напряжению. Насколько быстро аппарат может сделать подъем напряжения и потом его сброс, настолько же быстро сформированная капелька может переходить от электродной проволоки в сварочную ванну. Выстрелил током, сбросил каплю, выстрелил током, сбросил каплю. Конечно, все это происходит с большой частотой. Чтобы переносить маленькие капельки на небольших токах, соответственно, динамика должна быть высокая, то есть низкая индуктивность. Если у нас большие токи, то капля на дуге растёт большая.

Читайте так же:
Регулировка развала в картинках

Например, если мы работаем на сварочных токах за 200А, чтобы сгладить разбрызгивание, следует добавить индуктивность. Не забываем работать творчески, начнем с середины регулировки, при необходимости можем выкрутить и на максимум. На максимальных токах избежать полного разбрызгивания металла нам не удастся на простых аппаратах. Подобную задачу может решать только современные синергетические сложные машины, у которых есть соответствующей мощности микропроцессор, которые также могут реализовывать пульсовые технологии, или технологии аналогичные STI, ColdARC, Root. Но сейчас не об этом. Мы говорим об относительно простом инструменте, где мы вручную пытаемся синхронизировать динамику процесса, и надо этим творчески пользоваться. На больших токах еще раз повторим, не удастся сделать разбрызгивание таким же маленьким, как на низких токах, но, тем не менее, иметь хоть какой-то регулятор лучше чем, не иметь ничего вообще. Поэтому Overman, Ultimate и аналогичные аппараты с тремя ручками – уже очень неплохой вариант. В некоторых случаях удается настроиться на очень хорошие режимы.

В частности, на очень маленьких значениях индуктивности, напряжения и подачи проволоки аппарат OVERMAN способен достигать результатов, очень похожих на процесс STT компании Lincoln Electric. Но чтобы повторить такие процессы, сначала, конечно, надо получить большой опыт работы на этих аппаратах, чтобы понимать, как работают современные синергетические инверторные машины с мощным процессором. Если вы до тонкостей понимаете, как работает профессиональная европейская машина, то очень часто вы сможете повторить процесс и на простом аппарате с тремя ручками.

Вы можете ознакомиться с видео «От первого лица», где наглядно представлен взгляд инженера-сварщика Г.К. AURORA на общие принципы настройки полуавтоматов оснащённых тремя ручками настройки (AuroraPRO OVERMAN / SPEEDWAY / SKYWAY)


Как сделать полуавтомат из инвертора ?

Установка трансформатора в корпус

Любой сварщик знает о преимуществах полуавтомата перед ручной электросваркой. В силу своей большой распространенности и малой стоимости, MMA инверторы есть в арсенале многих мастеров. А вот с MIG сваркой дело другое – эти устройства дороже. Но, выход есть – можно сделать полуавтомат из инвертора своими руками. Если вникнуть в этот вопрос, дело окажется не таким уж и сложным.

Сварочный полуавтомат

Между MMA и MIG сварками есть кардинальные различия. Для работы полуавтомата, нужен углекислый газ (или смесь углекислоты с аргоном) и электродная проволока, которая подается к месту сварки через специальный шланг. Т.е. сам принцип сварки полуавтоматом – сложнее, но она универсальна и ее использование оправданно.
Что нужно для работы полуавтомата:

  • устройство для подачи проволоки;
  • горелка;
  • шланг для подачи проволоки и газа к грелке;
  • источник тока с постоянным напряжением.
  • А чтобы превратить сварочный инвертор в полуавтомат, понадобится инструмент, время и желание.

Подготовка

Изготовление сварочного полуавтомата в домашних условиях начинается с планирования работ.
Есть два варианта для изготовления MIG сварки из инвертора:

  1. Полностью сделать сварочный полуавтомат своими руками.
  2. Переделать только инвертор – подающий механизм приобрести готовый.

В первом случае, стоимость деталей для подающего устройства выйдет около 1000 рублей, без учета работы, конечно. Если заводской полуавтомат включает все в одном корпусе, то самодельный будет состоять из двух частей:

  1. Сварочный инвертор.
  2. Ящик с подающим механизмом и проволочной бобиной.

Вначале, нужно определиться с корпусом для второй части полуавтомата. Желательно, чтобы он был легким и вместительным. Подающий механизм нужно держать в чистоте, иначе проволока будет подаваться рывками, кроме того, периодически нужно менять бобины и подстраивать механизм. Поэтому ящик должен легко закрываться и открываться.

Идеальный вариант – применить старый системный блок:

  1. опрятный внешний вид – особого значения не имеет, но гораздо приятнее, когда внутренности самоделки не торчат наружу и полуавтомат из MMA инвертора хорошо выглядит;
  2. легкий, закрывается;
  3. корпус тонкий – легко сделать нужные вырезы;
  4. клапан газа и привод подачи проволоки работают от 12 Вольт. Поэтому подойдет блок питания от компьютера, а он уже встроен в корпус.

Теперь нужно прикинуть размеры и расположение будущих деталей в корпусе. Можно вырезать из картона примерные макеты и проверить их взаимное расположение. После этого, можно приступать к работам.

Оптимальный вариант для электродной проволоки – катушка весом 5 кг. Ее внешний диаметр 200 мм, внутренний – 50 мм. Для оси вращения можно использовать канализационную ПВХ трубу. Ее внешний диаметр – 50 мм.

Горелка

Внешний вид заводской горелки для полуавтомата

Самодельный полуавтомат нужно оснастить горелкой. Ее можно сделать самостоятельно, но лучше купить готовый комплект, в который входит:

  1. Горелка с набором наконечников разных диаметров.
  2. Подающий шланг.
  3. Евро разъем.

Нормальную горелку можно приобрести за 2-3 тысячи рублей. Тем более, аппарат самодельный, поэтому можно не гнаться за дорогими брендами.

На что обратить внимание при выборе комплекта:

  • на какой сварочный ток рассчитана горелка;
  • длина и жесткость шланга – главная задача шланга, обеспечить свободную подачу проволоки к горелке. Если он будет мягкий – любой перегиб затормозит движение;
  • пружины возле разъема и горелки – они не дают шлангу переламываться.

Подающий механизм

Самодельный подающий механизм

Электродная проволока должна подаваться непрерывно и равномерно – тогда сварка получится качественной. Скорость подачи должна регулироваться.
Есть три варианта как сделать устройство:

  1. Купить полностью готовый механизм в сборе. Дорого, зато быстро.
  2. Купить только подающие катушки.
  3. Сделать все своими руками.

Если выбран третий вариант, понадобится:

  • два подшипника, направляющий ролик, пружина натяжения;
  • двигатель для подачи проволоки – подойдет мотор от дворников;
  • металлическая пластина для крепления механизма.
Читайте так же:
Как правильно отрегулировать схождение колес на мтз 82

Один подшипник прижимной – он должен быть регулируемый, второй служит опорой для ролика.
Принцип изготовления:

  • на пластине делаются отверстия для вала двигателя и для крепления подшипников;
  • мотор закрепляется сзади пластины;
  • на вал надевается направляющий ролик;
  • сверху и снизу закрепляются подшипники;

Подшипники лучше всего ставить на металлические полоски – один край прикрепляется болтом к основной пластине, а к другому подсоединяется пружина с регулировочным болтом.

Сделанный механизм, размещается в корпусе так, чтобы ролики располагались на одной линии с разъемом для горелки, т.е., чтобы проволока не переламывалась. Перед роликами нужно установить жесткую трубку для выравнивания проволоки.

Реализация электрической части

Для этого понадобится:

  • два автомобильных реле;
  • диод;
  • шим регулятор для двигателя;
  • конденсатор с транзистором;
  • электромагнитный клапан холостого хода – для подачи газа в горелку. Подойдет любая ВАЗовкая модель, например от восьмерки;
  • провода.

Схема управления подачей проволоки и газа довольно проста и реализуется следующим образом:

  • при нажатии кнопки на горелке срабатывает реле №1 и реле №2;
  • реле №1 включает клапан подачи газа;
  • реле №2 работает в паре с конденсатором и включает подачу проволоки с задержкой;
  • протяжка проволоки делается дополнительной кнопкой в обход реле подачи газа;
  • для снятия самоиндукции с электромагнитного клапана, к нему подключается диод.
  • Нужно предусмотреть подключение горелки к силовому кабелю от инвертора. Для этого рядом с евро разъемом, можно установить быстросъемный разъем и подключить его к горелке.

Полуавтоматический аппарат имеет такую последовательность работы:

  1. Включается подача газа.
  2. С небольшой задержкой включается подача проволоки.

Такая последовательность нужна, чтобы проволока сразу попадала в защитную среду. Если сделать полуавтомат без задержки – проволока будет залипать. Для ее реализации, понадобится конденсатор и транзистор, через которые подключается реле управления двигателем. Принцип действия:

  • напряжение подается на конденсатор;
  • он заряжается;
  • ток подается на транзистор;
  • включается реле.

Емкость конденсатора нужно подбирать так, чтобы задержка равнялось примерно 0,5 секунды – этого достаточно для заполнения сварочной ванны.

После сборки механизм нужно протестировать, а процесс изготовления можно увидеть на видео.

Переделка инвертора

Чтобы изготовить полуавтомат из обычного инвертора своими руками, придется немного переделать его электрическую часть. Если подключить MMA инвертор к собранному корпусу – варить получится. Но при этом качество сварки будет далеким от заводского полуавтомата. Все дело в ВАХ – вольт-амперных характеристиках. Электродуговой инвертор выдает падающую характеристику – напряжение на выходе плавает. А для корректной работы полуавтомата требуется жесткая характеристика – аппарат поддерживает на выходе постоянное напряжение.

Поэтому, чтобы использовать свой инвертор как источник тока, нужно изменить его ВАХ (Вольт амперную характеристику). Для этого понадобится:

  • тумблер, провода;
  • переменный резистор и два постоянных;

Получить жесткую характеристику на инверторе довольно просто. Для этого нужно поставить делитель напряжения перед шунтом, управляющим сварочным током. Для делителя используются постоянные резисторы. Теперь можно получать необходимые милливольты, которые будут пропорциональны напряжению на выходе, а не силе тока. Минус в такой схеме один – дуга получается слишком жесткая. Чтобы ее смягчить, можно использовать переменный резистор, который подключается к делителю и выходу из шунта.

Плюс такого подхода в том, что появляется регулировка жесткости дуги – такая настройка есть только в профессиональных полуавтоматах. А тумблер переключает инвертор между режимами MMA и MIG.

Таким образом, переделка MMA инвертора в полуавтомат, задача хоть и не простая, но вполне реализуемая. На выходе, получается аппарат, не уступающий заводским по своим характеристикам. Но при этом значительно дешевле. Стоимость такой переделки – 4-5 тысяч рублей.

Регулятор скорости подачи проволоки сварочного полуавтомата

В продаже можно увидеть множество сварочных полуавтоматов отечественного и зарубежного производства используемые при ремонте кузовов автомобилей. При желании можно сэкономить на расходах, собрав сварочный полуавтомат в гаражных условиях.

В комплект сварочного аппарата входит корпус, в нижней части которого устанавливается силовой трансформатор однофазного или трёхфазного исполнения, выше располагается устройство протяжки сварочной проволоки.

В состав устройства входит электродвигатель постоянного тока с передаточным механизмом понижения оборотов, как правило здесь используется электродвигатель с редуктором от стеклоочистителя а/м УАЗ или «Жигули». Стальная проволока с медным покрытием с подающего барабана проходя через вращающиеся ролики поступает в шланг для подачи проволоки, на выходе проволока входит в контакт с заземлённым изделием, возникающая дуга сваривает металл. Для изоляции проволоки от кислорода воздуха сварка происходит в среде инертного газа. Для включения газа установлен электромагнитный клапан. При использовании прототипа заводского полуавтомата в них выявлены некоторые недостатки, препятствующие качественному проведению сварки: преждевременный выход от перегрузки из строя выходного транзистора схемы регулятора оборотов электродвигателя; отсутствие в бюджетной схеме автомата торможения двигателя по команде остановки — сварочный ток при отключении пропадает, а двигатель продолжает подавать проволоку некоторое время, это приводит к перерасходу проволоки, опасности травматизма, необходимости удаления лишней проволоки специальным инструментом.

В лаборатории «Автоматики и телемеханики» Иркутского областного Центра ДТТ разработана более современная схема регулятора подачи проволоки, принципиальное отличие которой от заводских — наличие схемы торможения и двукратный запас коммутационного транзистора по пусковому току с электронной защитой.

Характеристики устройства:
1. Напряжение питания 12-16 вольт.
2. Мощность электродвигателя — до 100 ватт.
3. Время торможения 0,2 сек.
4. Время пуска 0,6 сек.
5. Регулировка оборотов 80 %.
6. Ток пусковой до 20 ампер.

Схема регулятора скорости подачи проволоки сварочного полуавтомата

В состав принципиальной схемы регулятора подачи проволоки входит усилитель тока на мощном полевом транзисторе. Стабилизированная цепь установки оборотов позволяет поддерживать мощность в нагрузке независимо от напряжения питания электросети, защита от перегрузки снижает подгорание щёток электродвигателя при пуске или заедании в механизме подачи проволоки и выход из строя силового транзистора.

Читайте так же:
Регулировка дроссельной заслонки w202

Схема торможения позволяет почти мгновенно остановить вращение двигателя.
Напряжение питания используется от силового или отдельного трансформатора с потребляемой мощностью не ниже максимальной мощности электродвигателя протяжки проволоки.
В схему введены светодиоды индикации напряжения питания и работы электродвигателя.

Напряжение с регулятора оборотов электродвигателя R3 через ограничительный резистор R6 поступает на затвор мощного полевого транзистора VT1. Питание регулятора оборотов выполнено от аналогового стабилизатора DA1, через токоограничительный резистор R2. Для устранения помех, возможных от поворота ползунка резистора R3, в схему введён конденсатор фильтра C1.

Светодиод HL1 указывает на включенное состояние схемы регулятора подачи сварочной проволоки.
Резистором R3 устанавливается скорость подачи сварочной проволоки в место дуговой сварки.

Подстроечный резистор R5 позволяет выбрать оптимальный вариант регулирования оборотов вращения двигателя в зависимости от его модификации мощности и напряжения источника питания.

Диод VD1 в цепи стабилизатора напряжения DA1 защищает микросхему от пробоя при неверной полярности питающего напряжения.

Полевой транзистор VT1 оснащён цепями защиты: в цепи истока установлен резистор R9, падение напряжения на котором используется для управления напряжением на затворе транзистора, с помощью компаратора DA2. При критическом токе в цепи истока напряжение через подстроечный резистор R8 поступает на управляющий электрод 1 компаратора DA2, цепь анод-катод микросхемы открывается и снижает напряжение на затворе транзистора VT1, обороты электродвигателя М1 автоматически снизятся.

Для устранения срабатывания защиты от импульсных токов, возникающих при искрении щёток электродвигателя, в схему введен конденсатор C2.
К стоковой цепи транзистора VT1 подключен электродвигатель подачи проволоки с цепями снижения искрения коллектора С3,С4, С5. Цепь состоящая из диода VD2 с нагрузочным резистором R7 устраняет импульсы обратного тока электродвигателя.

Двухцветный светодиод HL2 позволяет контролировать состояние электродвигателя, при зелёном свечении — вращение, при красном свечении — торможение.

Схема торможения выполнена на электромагнитном реле К1. Ёмкость конденсатора фильтра С6 выбрана небольшой величины — только для снижения вибраций якоря реле К1, большая величина будет создавать инерционность при торможении электродвигателя. Резистор R9 ограничивает ток через обмотку реле при повышенном напряжении источника питания.

Принцип действия сил торможения, без применения реверса вращения, заключается в нагрузке обратного тока электродвигателя при вращении по инерции, при отключении напряжения питания, на постоянный резистор R8. Режим рекуперации — передачи энергии обратно в сеть позволяет в короткое время остановить мотор. При полной остановке скорость и обратный ток установятся в ноль, это происходит почти мгновенно и зависит от значения резистора R11 и конденсатора C5. Второе назначение конденсатора С5 — устранение подгорания контактов К1.1 реле К1. После подачи сетевого напряжения на схему управления регулятора, реле К1 замкнёт цепь К1.1 питания электродвигателя, протяжка сварочной проволоки возобновится.

Источник питания состоит из сетевого трансформатора T1 напряжением 12-15 вольт и ток 8-12 ампер, диодный мост VD4 выбран на 2х-кратный ток. При наличии на сварочном трансформаторе полуавтомата вторичной обмотки соответствующего напряжения, питание выполняется от неё.

Печатная плата

Схема регулятора подачи проволоки выполнена на печатной плате из одностороннего стеклотекстолита размером 136*40 мм, кроме трансформатора и мотора все детали установлены с рекомендациями по возможной замене. Полевой транзистор установлен на радиатор размерами 100*50 *20.

Полевой транзистор аналог IRFP250 с током 20-30 Ампер и напряжением выше 200 Вольт. Резисторы типа МЛТ 0,125, R9,R11,R12 — проволочные. Резистор R3,R5 установить типа СП-3 Б. Тип реле К1 указан на схеме или №711.3747-02 на ток 70 Ампер и напряжение 12 Вольт, габариты у них одинаковые и применяются в автомобилях «ВАЗ».

Компаратор DA2, при снижении стабилизации оборотов и защиты транзистора, из схемы можно удалить или заменить на стабилитрон КС156А. Диодный мост VD3 можно собрать на российских диодах типа Д243-246, без радиаторов.

Компаратор DA2 имеет полный аналог TL431 CLP иностранного производства.
Электромагнитный клапан подачи инертного газа Em.1 — штатный, на напряжение питания 12 вольт.

Наладку схемы регулятора подачи проволоки сварочного полуавтомата начинают с проверки питающего напряжения. Реле К1 при появлении напряжения должно срабатывать, обладая характерным пощелкиванием якоря.

Повышая регулятором оборотов R3 напряжение на затворе полевого транзистора VT1 проконтролировать, чтобы обороты начинали расти при минимальном положении движка резистора R3, если этого не происходит минимальные обороты откорректировать резистором R5 — предварительно движок резистора R3 установить в нижнее положение, при плавном увеличении номинала резистора К5, двигатель должен набрать минимальные обороты.

Защита от перегрузки устанавливается резистором R8 при принудительном торможении электродвигателя. При закрытии полевого транзистора компаратором DA2 при перегрузке светодиод HL2 потухнет. Резистор R12 при напряжении источника питания 12-13 Вольт из схемы можно исключить.

Схема опробована на разных типах электродвигателей, с близкой мощностью, время торможения в основном зависит от массы якоря, ввиду инерции массы. Нагрев транзистора и диодного моста не превышает 60 градусов Цельсия.

Фото устройства

Печатная плата закрепляется внутри корпуса сварочного полуавтомата, ручка регулятора оборотов двигателя — R3 выводится на панель управления вместе с индикаторами : включения HL1 и двуцветного индикатора работы двигателя HL2. Питание на диодный мост подается с отдельной обмотки сварочного трансформатора напряжением 12-16 вольт. Клапан подачи инертного газа можно подключить к конденсатору C6, он также будет включаться после подачи сетевого напряжения. Питание силовых сетей и цепей электродвигателя выполнить многожильным проводом в виниловой изоляции сечением 2,5-4 мм.кв.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector