Принцип работы подающего механизма для сварочного полуавтомата

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.

Существуют инверторы для:

  • Сваривания при помощи порошковой проволоки;
  • Сваривания на различных газах;
  • Сваривания под толстым слоем флюса;

Иногда для качественного результата и получения ровного сварного шва необходимо взаимодействие двух устройств.

Также инверторные устройства делятся на:

  • Однокорпусные;
  • Двухкорпусные;
  • Толкающие;
  • Тянущие;
  • Стационарные;
  • Передвижные, в комплекте которых есть тележка;
  • Переносные;
  • Предназначенные для начинающих сварщиков;
  • Предназначенные для полупрофессиональных сварщиков;
  • Предназначенные для профессиональных мастеров;

Схема инвертора:

Что потребуется?

Самодельный аппарат, схема которого очень проста, включается в себя несколько главных элементов:

  • Механизм с главной функцией, отвечающий за управление сварочным током;
  • Источник сетевого питания;
  • Специальные горелки;
  • Удобные зажимы;
  • Рукава;
  • Тележка;

Схема сварки при помощи полуавтомата в среде защитного газа:

Также мастеру понадобятся:

  • Механизм, который обеспечивает подачу проволоки;
  • Гибкий шланг, при помощи которого проволока или порошок будет поступать к сварному шву под давлением;
  • Бобина с проволокой;
  • Специальное устройство управления;

Принцип работы

Принцип работы инвертора включает в себя:

  • Регулировку и перемещение горелки;
  • Контроль и наблюдение за сварочным процессом;

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.

Схема самодельного устройства:

Электрическая схема устройства предусматривает факт, что тип сваривания сильно влияет на прогрессивную работоспособность аппаратов в целом.

Электрическая схема самодельного устройства:

Полуавтомат своими руками — подробное видео

Созданный план

Любая схема самодельного устройства предусматривает отдельную последовательность работы:

  • На начальном уровне необходимо обеспечить подготовительную продувку системы. Она будет воспринимать последующую подачу газа;
  • Затем необходимо запустить источник питания дуги;
  • Подать проволоку;
  • Только после выполнения всех действий начнется движение инвертора с заданной скоростью.
  • На окончательном этапе следует обеспечить защиту шва и заварку кратера;

Пример реализации самодельного устройства:

Самодельный аппарат должен работать по принципу преобразования токов высокой частоты. В таком случае преобразование ЭДС исключается. Благодаря этому Устройство можно значительно уменьшить в габаритах и в весе. Но чтобы провести качественный ремонт устройства, необходимо разбираться в электротехнике.

Рассказ про самодельный полуавтомат

Подготовка трансформатора

Свое внимание необходимо уделить подающему механизму. При помощи данного устройства должна происходить подача электродной проволоки. Из-за того, что данный механизм ломается чаще всего, следует сделать качественные расчеты. Важно учесть, что увеличение силы тока в большинстве случаев приводит к возгоранию электрода. При этом происходит сильное повреждение изделия. Но если ток очень слабый, то сделать полноценный агрегат не получится. Полученный сварной шов будет ненадежен. Поэтому на данном этапе подготовки необходимо правильно выполнить все расчеты.

Источник питания

Ремонт или изготовление конструкции включает в себя источник питания. Таким устройством может служить выпрямитель, инвертор или трансформатор. Именно данная деталь влияет на объем и стоимость сварочника. Наиболее профессиональными и качественными устройствами принято считать инверторные источники питания.

Схема блока питания:

Плата управления

Для создания инвертора необходима специальная плата управления. На данном устройстве должны быть вмонтированы узлы аппарата:

  • Задающий генератор, включающий в себя трансформатор гальванической развязки;
  • Узел, при помощи которого управляется реле;
  • Блоки обратной связи, отвечающие за сетевое напряжение и подающий ток;
  • Блок термозащиты;
  • Блок «антистик»;

Печатная плата блока управления:

Выбор корпуса

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.

Совмещение катушек

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.

Система охлаждения

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.

Охлаждение, которое будет использоваться в самодельном устройстве, можно вынуть из устаревшей компьютерной техники. Для того, чтобы сделать не только удаление теплого воздуха, но и подачу свежего кислорода – в корпусе механизма высверливают 20-50 отверстий. Диаметр таких отверстий должен соответствовать диаметру сверла и быть не менее 5 мм.

Ремонт/доработка устройства скорости подачи электродной проволоки

Инверторы считаются надежными устройствами. Но при небрежном уходе устройства могут выйти из строя. Аппаратам может потребоваться ремонт. В большинстве случаев главной причиной является поломка регулятора. При возникновении первых проблем, поломка сказывается на дальнейшей работе устройства. Поэтому чтобы избежать будущий ремонт, следует как можно больше уделить времени на качественную сборку устройства.

Схема агрегата включает в себя прижимной ролик. Он оснащен специальным регулятором уровня прижима проволоки. Также в агрегате присутствует ролик подачи проволоки, в котором есть два небольших углубления. Из них должна выходить сварочная проволока. Разрешено использование проволоки диаметром до 1 мм. Сразу после регулятора находится соленоид, который контролирует подачу газа.

Регулятор считается крупным элементом. Он фиксируется при помощи небольших болтов. Поэтому крепление является крайне ненадежным. Агрегат может перекашиваться, что может привести к сбою в работе. Именно из-за этой причины устройство часто ломается и требует дополнительный ремонт.

Дроссель своими руками

Для того, чтобы сделать дроссель, понадобится трансформатор, эмальпровод с диаметром более 1,5 мм. Между слоями наматывается изоляция. При помощи алюминиевой шины с габаритами не менее 2,5х4,5 мм, наматываются 24 витка. Оставшиеся концы шины остаются по 30 см. Сердечник прокладывается при помощи кусочков текстолита с зазором минимум 1 мм. Также разрешено наматывать дроссель на железе от старого лампового цветного телевизора. Но на такое устройство можно поставить только одну катушку. Такое устройство может стабилизировать сварочный ток. Готовое изделие должно выдавать минимум 24 В при токе 6 А.

Сварочная горелка

Данное устройство предназначено для подачи электродной проволоки, углекислого газа и дугового напряжения к необходимому участку сварки. Назначением устройства является замыкание цепи, которое обеспечивает подачу сварочной проволоки к защитному газу.

Сварочная горелка:

Для наибольшего качественного эффекта рекомендуется приобретать готовый пистолет. В комплекте вместе с устройством должны быть рукава для подачи сварочной проволоки и защитного газа.

Баллон

Баллон рекомендовано покупать стандартного типа. Если применять углекислоту, то разрешено использование баллона огнетушителя. Предварительно с устройства снимают рупор. Для установки редуктора необходим специальный переходник, так как резьба баллона не соответствует горловине огнетушителя. Для перемещения баллонов понадобится тележка.

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

Переделка сварочного инвертора в полуавтомат

Чтобы сделать полуавтомат из сварочного инвертора – необходимо подвергнуть устройство некоторым манипуляциям. Аппарат обматывают медной полосой с обмоткой из термической бумаги. Важно заметить, что обыкновенный толстый провод не подойдет. Он будет очень сильно нагреваться. Система охлаждения может не справиться с поставленной нагрузкой, что приведет к сильному перегреву устройства.

Вторичная обмотка должна состоять из стрех слоев жести. Каждый слой следует тщательно изолировать. Для этого используют фторопластовую ленту. Концы обмотки необходимо сделать спаянными между собой. Такая процедура позволяет повысить проводимость токов.

Осциллограмма сварочного напряжения и тока на обратной и прямой полярности:

Любой самодельный аппарат плохо воспринимает наличие грязи и пыли. Поэтому такие устройства следует чистить минимум раз в 4-6 месяцев. Интенсивность чистки должна зависеть от количества применений. В ином случае ежегодно придется проводить ремонт устройства.

Ориентировочные режимы сварки стыковых швов при помощи полуавтомата:

Главным преимущество таких аппаратов считается маленький вес. Также есть возможность использования как переменного, так и постоянного тока. Агрегаты могут сваривать цветные металлы, а также чугун. В недостаткам относится низкий температурный интервал. Сварочный полуавтомат своими руками нельзя использовать при температуре ниже 15°С. Поэтому для холодных регионов и для зимнего периода времени такие устройства не подойдут. В основном такие инверторы используют на улице в летний период или в помещениях. Самодельные конструкции отлично подойдут для сваривания небольших конструкций в домашних условиях. Для профессионального сваривания и для широкого производства рекомендовано покупать готовые инверторы.

Сварочные аппараты с неполным циклом автоматики для работы в среде защитного газа пользуются огромной популярностью. Принцип работы данных устройств основан на использовании специального присадочного материала – проволоки, которая формирует основу шва, обеспечивая качество соединения.

Проволока, используемая в полуавтомате

Проволока выпускается в виде катушек. Материал изготовления, диаметр сечения и назначение проволоки отличается, в зависимости от сферы применения.

Катушка устанавливается на полуавтомат, после чего заводится в механизм подачи проволоки, который подает ее на сварочную горелку.

Известны три разновидности материала:

  • порошковая или флюсовая;
  • присадочная;
  • активированная.

Особенности работы узла

Главная особенность механизма подачи проволоки для полуавтомата заключается в том, что его эксплуатация не зависит от работы самого сварочного аппарата. Существует два типа конструкции – стационарная и переносная. В первом случае прибор устанавливается непосредственно на сварочный агрегат и перемещается только вместе с ним. Во втором случае устройство отличается большей мобильностью, поскольку считается отдельным агрегатом.

Недостатком автономных устройств является технологическая сложность конструкции, требующая специфического обслуживания, наряду с прочим сварочным оборудованием. Не обладая специальными навыками работы, обслужить агрегат будет проблематично.

Мобильная схема давно реализована отечественным заводом сварочного оборудования «СЭЛМА». Подающие механизмы всегда продают отдельно от полуавтомата.

Структура

Конструкция простейшего устройства подачи сварочной проволоки содержит следующие элементы:

  1. Стационарный ролик. Имеет канавку под проволоку. Вращается только вокруг своей оси. Съемный элемент, который устанавливается при изменении диаметра электрода.
  2. Направляющие трубки. Задают вектор движения присадочному материалу.
  3. Подвижный ролик. Имеет те же характеристики, что и вышеописанный элемент, однако выполняют функцию регулировки давления на проходящую проволоку.
  4. Прижимной механизм. Включает в себя соединенные пружиной болты и рычаг. Количеством витков выполняется регулировка степени сжатия, а пружина не допускает провисания материала.
  5. Мотор с понижающим редуктором. Выполняет приводные функции, передавая крутящий момент на стационарный ролик. Передача, как правило, осуществляется шестеренным механизмом. Автоматика выбирает необходимое напряжение в системе, для регулировки скорости движения.

Виды

Существует три вида

:

  1. Тянущий. Наименее распространенный механизм подачи проволоки для полуавтомата, ввиду увеличения веса рабочего инструмента. Привод, который располагается в ручке горелки, притягивает и направляет электрод.
  2. Толкающий. Наиболее популярная схема, при которой привод монтируют в корпус устройства. Он проталкивает проволоку по рукаву, благодаря чему получил свое наименование.
  3. Комбинированный. Технологически сложная схема, с применением двух приводов – в корпусе и горелке. Позволяет применять рукава любой длины. Используется на крупных производственных предприятиях, специфика работы которых проведения работ с широким радиусом действия.

Принцип действия

Принцип действия данного прибора основан на передаче момента силы на стационарный ролик, который, в зависимости от исполнения механизма, тянет или толкает проволоку через направляющие. Плавность хода обеспечивает прижимной механизм.

Для тонкой проволоки используют два ролика – прижимной и ведущий. При диаметре сечения больше 1 мм количество роликов увеличивают в два раза.

Некоторые производители, с целью увеличения срока эксплуатации, выпускают модели со сменными втулками, которые монтируют в направляющие трубки.

Создание устройства своими руками: проектирование

Из инвертора можно спроектировать полноценный полуавтомат. В интернете имеет богатый выбор рабочих схем и чертежей для сборки своими руками помогающих с проектированием протяжки сварочного автомата.

В качестве привода можно использовать элементы стеклоочистителей отечественных грузовых автомобилей – они обладают достаточной мощностью. Качественная подача проволоки – ключевая задача самодельного аппарата. Следующие рекомендации помогут в изготовлении оборудования, не уступающего заводским устройствам.

  1. На всех роликах делайте две канавки, диаметр которых соответствует наиболее распространенному электродному материалу. В домашних работах лучше всего подойдет сечением 0,8 и 1,2 мм.
  2. Не экономьте на подшипниках для прижимной части. Используйте элементы закрытого типа – у них больший срок службы. Всего потребуется два подшипника для верхнего и нижнего рычага.

Популярные модели

Рассмотрим аппараты, которые пользуются наибольшим спросом.

LF-37/38

Современный аппарат производства США. Высокая степень защиты от пыли и влаги позволяет производить сварку в сложных условиях. Возможна эксплуатация как с флюсовой, так и с присадочной проволокой на бобинах, диаметром 0,6-1,6 мм. Имеется измеритель потока газа и индикаторная панель. Адаптирован для подключения жидкостного охлаждения. Многоязычный интерфейс. Рабочее напряжение – 42 В. Масса – 16 кг.

 MSF-57

Модульное проволокоподающее устройство Финского производства. Двухслойный корпус выполнен из высокопрочной пластмассы, устойчивой к механическим повреждениям. Аппарат оснащен современным подающим механизмом DuraTorque 4×4. Способен работать с током до 520 А. Продолжительность включения при токе 440 А составляет 100 %. Сечение проволоки – 0,6-2,4 мм. Рабочее напряжение – 50 В. Масса – 12,5 кг.

Форсаж-МПЦ02

Механизм от отечественного производителя. Отличается высокой надежностью за приемлемую стоимость. Широкий диапазон регулировки скорости подачи позволяет подобрать оптимальный режим сварки.  Продолжительность включения при токе 400 А составляет 100 %. Возможно выполнение работы в режиме ММА. Регулировка времени продувки газа и растяжки дуги. Сечение проволоки – 0,6-2,0 мм. Цифровая индикация параметров. Масса – 12,5 кг.

Заключение

Самодельное устройство, по своим характеристикам, всегда будет уступать профессиональному подающему механизму для полуавтоматической сварки. Главное преимущество самостоятельного изготовления – стоимость, которую можно регулировать, в зависимости от требований к изделию. Кроме того, для бытовой эксплуатации полуавтомата не понадобится большинство функций заводского изделия.

Сварщик 5-го разряда Далиахметов Алмаз Айнурович, опыт работы – 10 лет: «На работе мы пользуемся подающим механизмом ПДГ-421. Как и все российское сварочное оборудование, он отличается средними характеристиками, высокой надежностью и низкой ценой. Четыре ролика стабильно работают. Есть возможность проводить работы в режиме дуговой сварки и полуавтоматическом режиме. Евроразъем – приятное дополнение. Спокойно работает в запыленных помещениях. Прост в обслуживании. С ремонтом промышленных котлов справляется «на отлично».

В выполнении сварочных работ очень важно иметь под рукой качественные и надежные механизмы для подачи проволоки. Основными преимуществами является то, что они облегчают работу, поскольку данный функционал обеспечит подачу проволоки к месту назначения сварочных работ.

Для полуавтоматической сварки такой подающий механизм будет выступать ключевым узлом и упростит работу даже профессионального сварщика. В чем преимущества данного механизма, какие на сегодняшний день существуют современные блоки для протягивания сварочной проволоки?

Сварочный полуавтомат

Этот сварочный агрегат представляет собой аппарат с неполным циклом автоматики. Процесс сварки происходит в инертном газе (аргоне), активном (углекислом) или в смеси газов. Принцип сварки заключается в том, что в полуавтомате электрическая дуга, производимая постоянным электрическим током, всегда горит между изделием и сварочной проволокой. Во время работы через горелку газ перекрывает зону сварки, создавая защиту от воздействия воздуха. Такие полуавтоматы хороши в работе с листовым металлом.

Полуавтомат позволяет значительно сокращать время работы, увеличивать качество сварных соединений. Популярная модель сварочного полуавтомата MIG MAG работает совместно с механизмом протягивания сварочной проволоки. Устройство должно находиться в самом сварочном аппарате в его корпусе либо быть выносным и подключаться по необходимости к источнику питания посредством силового кабеля.

Намотанная на бобину проволока должна располагаться в катушке полуавтомата и затем пропускаться через механизм подачи проволоки в специальный канал. К нему прикреплена сварочная горелка, от баллона подача газа идет к горелке по специально прикрепленной трубочке. Можно использовать и порошковую проволоку и в этом случае газовый баллон не понадобится.

Механизмы подачи

Еще совсем недавно использовали для подачи тянущее или толкающее устройство, но сейчас все изменилось и стали применять многофункциональный механизм с электронной системой управления. Контроль параметра режима работы позволяет существенно упростить весь процесс сварки. Существует три вида устройств с подачей материала, которые разделяются из-за способа протяжки проволоки.

  • Толкающего действия — это наиболее распространенный вид, он не утяжеляет сварочную горелку и облегчает сварочный процесс. Его необходимо установить возле сварочного аппарата и через направляющий канал проталкивать проволоку, чтобы она дошла до наконечника горелки.
  • Тянущего действия — такой механизм собирается внутри полуавтомата в корпусе горелки, он осуществляет подачу материала на себя. Он дает преимущество работать по необходимости с рукавами повышенной длины. Недостатком является то, что он утяжеляет горелку, а это отражается на работоспособности сварщика и замедляет процесс работы.
  • Комбинированные — они совместили в себе тянущие и толкающие механизмы, такие устройства встречаются очень редко.

В механизме применяются 2-х и 4-х роликовые схемы, это зависит от диаметра проволоки. Для диаметра небольшого — 1-1,2 мм используется двухроликовая схема, она состоит из ведущего и прижимного ролика. Если предстоит работа с более толстой проволокой, тогда применяется механизм с двумя прижимными и двумя ведущими роликами. Они обеспечивают всему механизму более стабильную подачу в нужную зону даже в том случае, когда он находится на незначительном удалении от горелки.

Подача проволоки происходит благодаря прижатию между роликами. Диаметр проволоки должен быть меньше, чем диаметр канала и если диаметр окажется большего размера, то механизм не сможет обеспечить стабильного продвижения материала.

Современные виды механизмов подачи

На сегодняшний день можно приобрести современные устройства подачи проволоки, которые представляют собой

сложные электронные устройства

, они позволяют значительно снизить время выполнения сварочных работ.

Механизм оснащен пультом управления, с помощью которого подается сигнал на горелку, она совмещена с пультом. В момент нажатия на кнопку происходит подача проволоки, подача прекращается в момент, когда кнопка отпускается. В следующий раз, когда необходимо подать материал нужно только слегка нажать кнопку пульта. Все устройства могут работать продолжительное время с короткими стежками сварки. Благодаря электронной системе осуществляются все необходимые функции.

  • Стабилизирует скорость подачи проволоки
  • Возможность регулировать скорость
  • В отдельных моделях есть функция памяти, она запоминает до 10 программ в сварочном режиме.
  • Функция холодной протяжки помогает быстро и легко доставить проволоку в горелку.
  • Функция продувки газом дает возможность оборудованию работать более длительный период времени. Перед началом и после окончания проведения сварочных работ необходимо делать продувку газом.
  • Некоторые модели оснащены функцией регулировки времени отжига сварочной проволоки.

Все современные механизмы укомплектованы информативными дисплеями, индикаторами, они помогают контролировать текущие параметры, настройки в процессе работы, программы. Все модели достаточно просты в эксплуатации с ними могут разобраться даже домашние мастера.

Особенности в работе с устройством

Автономная работа механизма является одним из основных его преимуществ, он может работать вне полуавтоматического сварочного аппарата. Когда работы ведутся в неудобных и труднодоступных объектах есть возможность установить механизм отдельно на большом расстоянии от сварочного аппарата.

Кроме положительных моментов, также есть и отрицательные стороны, о которых следует упомянуть. Блок нуждается в качественном и своевременном техническом обслуживании, поэтому если не знать хорошо его устройства с этим справиться будет сложно.

Механизмы могут быть стационарными и переносными, для работ, которые требуют переноски аппарата, обычно используют переносные блоки, а для мест, куда невозможно перенести его применяют стационарного типа. Переносные механизмы считаются более практичными и удобными в работе.

При выборе устройства нужно учитывать некоторые параметры:

  • Максимальная подача проволоки
  • Допустимый диаметр материала
  • Скорость и доступные настройки
  • Мобильность, вес и габариты блока.

Заключение

Многие умельцы, имея чертеж и необходимые материалы, своими руками создают механизм для протяжки проволоки. Такие самодельные устройства не могут сравниться с возможностями современных механизмов отечественного и зарубежного производства, их обычно выбирают те, кто работает на профессиональном уровне.

  • Автор: Виталий Данилович Орлов
  • Распечатать

Оцените статью:

(2 голоса, среднее: 3.5 из 5)