Сварочный полуавтомат своими руками: схема, ремонт и устройство агрегата

Если у человека есть некоторый опыт в области электроники, то сделать сварочный полуавтомат своими руками будет несложно, особенно при наличии всех необходимых инструментов и материалов. Инверторные полуавтоматы, в сравнении с другими типами сварочного оборудования, имеют ряд преимуществ, которые и сделали их популярными.

Конструкция агрегата

Принцип работы инверторного устройства достаточно прост: ток поступает в выпрямитель, после чего специальный фильтр сглаживает его пульсирующее напряжение. В результате на выходе можно получить постоянный ток, который с помощью транзисторов снова конвертируется в переменный, но его частота при этом составляет не 50 Гц, а от 20 и выше.

Все это позволяет самодельным сварочным полуавтоматам конкурировать с другими видами сварочного оборудования. Однако их ремонт зачастую становится трудным делом из-за наличия нескольких сложных схем и в такой ситуации без знаний в области электроники не обойтись. Так как в инверторном полуавтоматическом агрегате не нужно использовать частотные преобразователи ЭДС, они получаются легкими и имеют небольшие габариты.

Выбор комплектующих

Если потребовалась переделка ручного инверторного аппарата в полуавтомат, то предстоит найти некоторые комплектующие. Также потребуется и определенное оборудование, без которого изготовить самодельный сварочный полуавтомат своими руками не получится. Для проведения этих работ необходимы следующие детали:

  • Инвертор, позволяющий получить ток силой не менее 150 ампер.
  • Механизм равномерной подачи проволоки.
  • Горелка.
  • Рукав для подачи защитного газа в рабочую зону.
  • Электронный блок управления.

При изготовлении самодельного полуавтомата из инвертора особое внимание стоит уделить подающему механизму, чтобы шов был максимально качественным. Так как при сварке используется различная проволока, отличающаяся не только диаметром, но и материалами, необходимо предусмотреть возможность регулировки скорости ее подачи.

Изготовление полуавтомата

Часть элементов аппарата предстоит переделать, а другие нужно сделать с нуля. Некоторые из предстоящих работ отличаются высокой сложностью и требуют детального рассмотрения.

Трансформатор и плата управления

Трансформатор состоит из двух обмоток — первичной и вторичной. При этом они имеют разное количество витков проволоки. Сначала ток поступает на первичную обмотку и благодаря явлению индукции, напряжение на вторичной падает при одновременном увеличении силы тока. Для самодельного полуавтомата можно использовать готовый трансформатор, например, от микроволновой печи, но обязательно переделать.

Дело в том, что это устройство производит значительно большее напряжение, чем необходимо для сварки. Чтобы агрегат работал хорошо, необходимо провести расчет трансформатора для сварочного полуавтомата. Изменения будут вноситься во вторичную обмотку и сначала необходимо удалить старую. Толщина проволоки и количество витков зависят от переделываемого трансформатора, и назвать сейчас их точные значения не представляется возможным. Когда будет сделано нужное количество витков, обмотка покрывается специальным токоизолирующим составом.

Кроме этого, потребуется и плата управления, на которой должны находиться следующие элементы:

  • Трансформатор гальванической развязки, также называемый задающим генератором.
  • Узел управления реле.
  • Блоки обратной связи.
  • Механизм термозащиты.

Кроме этого желательно собрать регулятор тока для сварочного аппарата своими руками, чтобы расширить функционал агрегата. Для этого можно использовать схемы на транзисторах. Когда все работы будут завершены, остается соединить блок управления с силовой частью аппарата и подключить его к электросети. После этого к выходам изделия подключается осциллограф.

С его помощью проверяется частота электроимпульсов, которая должна находиться в пределах 40−50 кГц.

Изменяя входное напряжение, необходимо настроить аппарат так, чтобы между импульсами сохранялся временной отрезок длительностью в 15 мкс. Когда напряжение будет подобрано, агрегат можно считать готовым к работе.

Корпус и система охлаждения

Для размещения всех элементов агрегата необходимо подыскать для него корпус. Оптимальным решением здесь будет изготовление короба из листового металла. Сначала следует установить трансформаторы, а затем соединить их обмотки. Следует заметить, что первичные катушки необходимо подключать параллельно, а вторичные — последовательно.

Стоит уделить внимание и системе охлаждения полуавтомата, ведь во время работы инвертор будет достаточно сильно греться. Для решения поставленной задачи можно использовать вентиляторы от системного блока ПК. Их необходимо установить с двух сторон корпуса напротив инвертора.

Не стоит забывать, что теплый воздух должен быстро удаляться из корпуса и для этого на стенках корпуса следует просверлить десять или даже больше отверстий.

Механизм подачи

Если под рукой не оказалось устройства от старого агрегата, его можно полностью изготовить самостоятельно. Для этого потребуется два подшипника типоразмера 2019 и электродвигатель небольших размеров, например, от автомобильных дворников. При подключении механизма подачи к схеме сварочного агрегата необходимо убедиться, что вращение электромотора осуществляется в правильном направлении.

На вал двигателя устанавливается ролик диаметром в 25 мм. Подшипники крепятся на двух пластинах, между которыми и должен быть закреплен электромотор с роликом. Собирается весь механизм подачи на текстолитовой пластине толщиной в 5 мм. Катушка с проволокой крепится на валике, закрепленном на текстолитовой пластине. Следует обратить внимание, что бобина должна сидеть на валу максимально плотно.

Если при сборке конструкции не были допущены ошибки, то самодельный агрегат будет работать долго и надежно.

Умелые руки, поиск и доскональное изучение информации из книг и сети – обязательный минимум для желающего собрать полуавтомат сварочный своими руками. Профессиональная техника отличается громоздкостью и энергоёмкостью. Мобильный полуавтомат превзойдёт по возможностям обычное сварочное устройство с электродами при компактности.

Что предшествует созданию сварочного полуавтомата?

Схема полуавтоматической сварки проволокой

Сварочный полуавтомат работает в режиме непрерывной подачи проволоки, служащей электродом. Сварочная ванна защищается инертными газами: аргоном, углекислым газом. Вариант без использования баллонов – применяется проволока с нанесением слоя флюса для той же цели.

Необходимая величина проплава и заполнения при стыковке, нахлесте, угловом сопряжении достигается за 1 проход. Ленточная оболочка величиной 0,2–0,8 мм создаёт равные условия с газами по недоступности шва окислителю (кислороду и азоту).

Оба вида защиты шва имеют плюсы и минусы. Выбор между заменой баллонов или регулярной зачисткой сварочного шва делает пользователь. Разницы в качестве соединения деталей и конструкции полуавтомата практически нет.

Определяемся с полярностью сварочного тока. Применение в сварочном устройстве флюсовой проволоки подразумевает прямую полярность: положительный заряд идёт на массу (деталь), отрицательный – на горелку.

Изготовление самодельного полуавтомата в домашних условиях

Сборка сварочного полуавтомата своими руками на базе инвертора является предпочтительным вариантом. Сварочное устройство пригодно для создания неразъёмных соединений из чёрного металла и коррозионных сталей.

Источник питания станет основной расходной статьёй. Инвертор представляет собой электротехническое устройство по преобразованию напряжения в сторону понижения, с изменением величины тока до уровня возникновения сварочной дуги. По факту это генератор напряжения со сглаженной синусоидой.

Обязательные узлы устройства:

Устройство сварочный полуавтомата

  • Источник тока, состоящий из высокочастотного трансформатора и выпрямителя.
  • Электронный модуль регулировки и управления процессом.
  • Подающий проволоку механизм и бобина.
  • Баллон и шланг подачи инертного газа.
  • Горелка.

Самостоятельное изготовление не избавит умельца от покупки готовых элементов. Сбалансировать процессы преобразования электроэнергии, скорость подачи присадочного материала из разрозненных случайных компонентов затруднительно. Подача проволоки жёстко завязана с силой тока. Активность дуги определяет ампераж.

Силовой трансформатор

Опробован и показал результативную работу модернизированный 1-киловаттный ОСМ-1. Каркас катушки усиливается текстолитовой прокладкой толщиной 2 мм. В щеках выфрезеровывается прямоугольное окно 87х51,5 мм.

Провод на первичную обмотку подбирается с усиленной изоляцией, предпочтительно стекловолокном, Ø1,8 мм. Как вариант — используют эмалированный провод ПЭВ, ПЭТВ. Намотка ведётся с равномерным натяжением.

Технические характеристики и габаритные размеры ОСМ-1

Катушку с эмальпроводом пропитайте лаком путём длительного (6–10 часов) замачивания.

Плотность укладки гарантирует помещение 224 витков (164+15х4) с прокладкой изоляции на каждый слой. Можно по старинке пользоваться термической бумагой, но тонкая стеклоткань надёжнее.

На вторичную обмотку берётся алюминиевая либо медная шина в стеклоизоляции. Расход — в пределах 8 м. Выпускается монтажный конец 30 мм, укладывается 19 витков, формируется замкнутая петля под винт М6, добавляются очередные 19 витков.

Планируете использовать сварочное устройство на крупных деталях с увеличением силы тока – добавьте на каждое плечо вторички по 3 витка.

Тестируем трансформатор в сборе. Номинал тока холостого хода — 0,5 А, напряжение на вторичной обмотке оптимально в пределах 19–26 В. Первая деталь устройства полуавтомата изготовлена.

Полуавтомат из инвертора

Полуавтомат из сварочного инвертора получим после доработок. Трансформатор обматывается 2 слоями медной шины с изоляцией рядов термобумагой, стеклотканью или фторопластовой лентой.

На вторичную обмотку делаем добавление 3 слоёв нелегированной стальной ленты в надёжной изоляции. Обе части обмотки спаиваются между собой. Токопроводность обмотки возрастает.

Схема намотки сварочного трансформатора

Профессиональное сварочное устройство получим после модернизации. Вольт-амперная характеристика инвертора неустойчива, плавает. Добиваемся выдачи на выходе постоянства напряжения.

Постоянные резисторы устанавливаются перед шунтом управления сварочным током. Получаем стабильность напряжения на выходе. Неудобство усложнения корректировки дуги устраняет переменный резистор на выходе из шунта.

Настройка регулировки напряжения дуги – привилегия профессиональных сварочных полуавтоматов. Сварщик получает выбор при переключении тумблера в режим жёсткого управления током либо напряжением.

Дроссель

Для намотки дросселя пригоден трансформатор на 0,4 кВт ОСМ-0,4. Берём эмальпровод Ø1,5–1,8 мм, Наматываем 2 слоя с прокладкой изоляции. Поверх ложатся 24 витка алюминиевой либо медной шины с выпуском концов под монтаж. Сердечник собирается с зазором 1 мм. Точность и надёжность обеспечит текстолитовая прокладка.

Схема изготовления сварочного дросселя

Покупные изделия

Сварочный полуавтомат своими руками можно собрать с привлечением готовых деталей и узлов. Трансформатор питания схемы управления рекомендуем подобрать готовый по параметрам: 24 В на выходе, ток — 6 А.

Трансформатор для полуавтомата

Профессиональную сварочную горелку фабричного исполнения на 180 А с евроразъёмом правильнее приобрести в специализированном магазине сварочного оборудования. Стандартная бобина с 5 кг проволоки Ø 0.8 мм ставится на подшипники без доработки. Наибольший Ø — 200 мм, посадочный — Ø 50.

Сварочная горелка для полуавтомата 180А

Устройство подачи проволоки в сварочный полуавтомат

базируется на основе электродвигателя автомобильного стеклоочистителя. Неподвижная металлическая трубка задаёт направление во избежание крутых изгибов проволоки.

Устройство подачи проволоки в сварочный полуавтомат

С управлением подачи углекислоты в зону сварки справится электромагнитный клапан холостого хода. Загляните в магазин запчастей ВАЗ.

Электромагнитный клапан холостого хода

Автомат однофазный АЕ 16 А – переключатель питания и защиты при перегрузке. Переключатель режимов на 5 позиций ПКУ-3-12-2037. В паре с дросселем работает конденсатор для стабилизации удержания дуги. Оптимум ёмкости — 30 000 мкф. Обычно берётся набор из нескольких конденсаторов с параллельным соединением.

Автомат однофазный АЕ 16 А

Силовые тиристорные ключи берутся на 200 А, устанавливаются на радиаторы. Усиление теплоотдачи касается и выпрямителей на входе и выходе. Задача установленного в точке максимума температуры термодатчика — не допустить локальный нагрев до 750С.

Настройка полуавтоматического сварочного устройства

Блок управления и силовая часть установлены в металлический корпус с перфорацией. Проверена правильность соединений. Запитываем сварочный полуавтомат к сети и проверяем формирование импульсов осциллографом.

Настроечная таблица для сварочного полуавтомата

Коррекцией входного напряжения подбираем режим пульсации частотой 40–50 кГц. Периодичность появления импульсов — 1,5 мкс. Кривую импульсов приближают к расширенному виду, напоминающему прямоугольник.

Минимальная сила тока на выходе должна превышать значение 120 А. Меньшая величина означает недостаток в подаче напряжения. Проверка под нагрузкой реостатом сопротивлением более 0,5 Ом — последняя стадия.

Технические параметры сварочного устройства:

  • Сетевое напряжение – 220 В.
  • Максимум потребления энергии – 3 кВт.
  • Режим использования – повторно-кратковременный.
  • Диапазон изменения величины сварочного тока – 25–160 А.
  • Рабочее напряжение – 19–26 В.

Видео по теме: Обзор сварочного полуавтомата своими руками

Сварка металлических изделий может выручить хорошего хозяина в любой момент. Поэтому сварочный аппарат можно считать незаменимой вещью в домашнем хозяйстве. С таким аппаратом можно выполнять мелкие ремонтные работы самостоятельно. Наиболее часто сварочные работы необходимы в сельской местности, где может появиться потребность в ремонте заграждений, постройке теплицы или создания любой другой металлической конструкции.

Покупка нового заводского полуавтомата может влететь в немалую копеечку, поэтому у каждого хозяина в какой-то момент возникает дилемма, что делать, покупать новый аппарат или сделать сварочный полуавтомат своими руками.

Наиболее просто своими руками сделать полуавтомат из инвертора. Если в хозяйстве есть обычный инвертор, сделать полуавтомат не составит особого труда, нужно всего лишь соблюдать инструкцию изготовления и приобрести несколько дополнительных деталей.

Сварочный полуавтомат своими руками

Но следует отметить, что для выполнения подобных работ нужно иметь базовые знания электротехники и простейших физических законов. При этом важно добросовестно подойти к изготовлению, собрать необходимый инструмент и не бросать начатое дело.

Устройство самодельного сварочного полуавтомата

Схема сварочного полуавтомата довольно проста, и мало чем отличается от обычного сварочного аппарата. Устройство сварочного полуавтомата отличается тем, что вместо классических электродов, которые необходимо менять в процессе роботы, используется присадочная проволока. Такая особенность заключается в том, что там установлен механизм подачи сварочной проволоки, который подает ее в свариваемую область постепенно и непрерывно. Это позволяет выполнять сварочные работы непрерывно, выполняя максимально ровный и равномерный шов.

Устройство сварочного полуавтомата

При этом сопротивление такого аппарата значительно ниже в сравнении с дуговой, поэтому можно выполнить ремонт сварочного полуавтомата своими руками без особых усилий и инструментов.

При подаче проволоки в зоне сварки образуется область расплавленного металла, который моментально соединяет поверхности, буквально склеивая их, образуя максимально качественный шов высокой прочности.

С помощью самодельного сварочного полуавтомата можно сваривать практическая все типы металлических изделий, в том числе нержавеющие стали и цветные металлы. Причем техника выполнения сварочных работ довольно проста и освоить ее легко самостоятельно с помощью обучающих материалов. Но также можно пройти специальные курсы, где вас обучат технике сварки, расскажут о специфике и малейших особенностях использования полуавтомата. Посещая курсы, научиться сварочному делу может даже новичок, никогда не имеющий дело со сварочными аппаратами любого дела.

Грубо говоря, сварочный полуавтомат состоит из трех частей, электрической, ответственной за подачу тока, проволочный механизм, отвечающий за подачу присадочной проволоки, а также горелки, необходимой для создания газовой среды с помощью специального сопла.

Газовая среда необходима для создания защитного инертного облака, которое препятствует окислению расплавленного металла. Для этих целей чаще всего используют углекислый газ. Газовый баллон подключается к аппарату через входной штуцер.

Схема сварочного полуавтомата

В некоторых случаях использование баллона не обязательно, так как можно применять присадочную проволоку со специальным покрытием, которое создает самозащитную среду. Простота использования и отсутствие необходимости в применении баллона сделало полуавтомат с такой проволокой особо популярным среди домашних умельцев.

Принцип работы аппарата довольно простой, от электросети подается переменный ток, который преобразовывается в постоянный. Такую функцию выполняет специальный модуль в совокупности с трансформатором и выпрямителями.

При выполнении сварочных работ важно наблюдать за сохранением баланса силы тока, напряжения и скорости подачи присадочной проволоки. Изменение баланса в любую из сторон может привести к получению некачественного шва. Для сохранения баланса в подобных случаях используют источник питания жесткой вольт-амперной характеристики. Это позволяет в зависимости от скорости подачи присадочной проволоки регулировать напряжение и силу подаваемого тока, что позволяет добиться наиболее качественного соединения.

Необходимые инструменты и материалы

Чтобы изготовить полуавтомат из инвертора нужно подготовить следующее оборудование:

  1. Инвертор. При выборе этого комплектующего важно обратить внимание на такой показатель как сила формированного тока. Важно чтобы его уровень не был менее 150А.
  2. Механизм подачи проволоки для полуавтомата. Именно он будет отвечать за непрерывную подачу присадочной проволоки, которая должна ложиться равномерно, без рывков и замедлений.
  3. Горелка. Это комплектующее отвечает за плавление присадочной проволоки.
  4. Подающий шланг. Через этот шланг будет происходить подача присадочной проволоки к рабочей области.
  5. Газовый шланг. Необходимый для подачи защитного газа, обычно углекислого, в сварочную область для защиты шва от окисления.
  6. Катушка. На катушке должна располагаться присадочная проволока, с которой она должна подаваться без задержек.
  7. Электронный блок. Необходим для управления работой полуавтомата, с его помощью регулируется сила подачи тока, напряжение и скорость выполнения работы.

Большинство комплектующих можно найти высокого качества без особых усилий и использовать их без значительных изменений. Но особое внимание стоит уделить механизму подачи. Для того что сварочные работы соответствовали всем требованиям, подача проволоки через гибкий подающий шланг должна проводиться в соответствии со скоростью ее плавления.

Учитывая тот факт, что полуавтомат можно использовать для скрепления различных металлов, скорость сварки и тип присадочной проволоки может значительно варьироваться. Именно поэтому очень важно иметь возможность регулировки скорости работы подающего механизма.

Выбор проволоки зависит от целей выполнения сварочных работ и обрабатываемого металла. Присадочная проволока отличатся не только в зависимости от материала, но и от диаметра. Обычно можно найти проволоку диаметром 0,8, 1, 1,2, и 1,6 мм. Соответствующую проволоку нужно предварительно намотать на катушку. От качества выполнения этой подготовительной роботы напрямую зависит качество готового шва.

Затем катушка крепится с помощью специального крепления или самодельной конструкции к аппарату. Во время выполнения работ проволока автоматически разматывается и подается в рабочую область. Это позволяет значительно упростить и ускорить процесс соединения металлических элементов с помощью сварки, делая ее более эффективной и простой для новичков.

Изготовление сварочного полуавтомата

Блок управления состоит из микроконтроллера, необходимого для стабилизации тока. Следует отметить, что именно этот составной элемент отвечает за возможность регулировки тока во время выполнения работ.

Создание полуавтомата из сварочного инвертора

Перед использованием инвертора в качестве основы для сварочного полуавтомата нужно произвести некоторые манипуляции с его составным трансформатором. Его нужно переделать, причем переделка инвертора в полуавтомат не требует особых знаний и усилий, ее легко произвести, соблюдая лишь некоторые правила.

Все, что нужно сделать, это нанести на него дополнительный слой, который должен состоять из медной полосы и термобумаге. Отметим, что ни в коем случае для этих целей нельзя применять обычную медную проволоку, так как она в процессе работы может перегреться и вывести из строя весь аппарат.

Небольшие манипуляции также нужно провести с вторичной обмоткой. Согласно инструкции нужно нанести три слоя жести, изолированную фторопластовой лентой. Концы имеющей и нанесенной обмотки следует спаять. Такая простая манипуляция позволит значительно увеличить проводимость токов.

Очень важно чтобы инвертор был оснащен вентилятором, необходимым для охлаждения аппарата и предотвращения перегрева.

Механизм подачи проволоки

Механизм подачи проволоки для полуавтомата можно приобрести практически в каждом магазине электротехники. Но его также можно произвести самостоятельно из подручных средств. Специалисты рекомендуют для этих целей найти двигатели от автомобильных дворников, пару подходящих пластин, подшипников и ролик диаметром 2,5 см, который необходимо установить на вал двигателя. На пластины в свою очередь устанавливаются подшипники. Полученная конструкция прижимается к ролику с помощью пружины.

Схема регулятора подачи проволоки для сварочного полуавтомата

Намотанная на ролик проволока протягивается между подшипником и роликом. Все комплектующие крепятся на пластине, толщина которой не должна быть менее 1 см, изготовленную из прочного пластика. Вывод проволоки должен совпадать с местом крепления подающего шланга.

Подготовка трансформатора

Подготовка трансформатора состоит из создания дополнительной обмотки, установки необходимых комплектующих и тестового подключения к сети. Собранный сварочный аппарат должен нормально функционировать, не перегреваться после подключения к сети и что очень важно, полноценно откликаться на регулировку тока.

Также очень важно проверить изоляцию и нанести дополнительную при выявлении проблем. Затем проверить работу подающего механизма, скорость и равномерность подачи проволоки.

После подготовки и проверке рабочих узлов можно перейти к выполнению работ.

Источник питания

Питанием для полуавтоматической сварки может служить различный источник, например, ранее упомянутый инвертор, выпрямитель и трансформатор. Электрический ток поступает к сварочному аппарату из трехфазной сети. Рекомендуется при изготовлении самодельного аппарата использовать инвертор.

При соблюдении соответствующих рекомендаций и выборе качественных комплектующих можно получить качественный аппарат, сделанный своими руками, который будет служить в хозяйстве не один год и станет настоящим помощник при выполнении мелкого домашнего ремонта.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Любое оборудование со временем ломается. Сварочные аппараты работают с высокими токами и нагрузками, они чаще другого оборудования выходят из строя. Регулярно требуется проводить ремонт сварочных полуавтоматов, выполняющих большую часть работ в мастерских и на крупном производстве. Многие проблемы связаны непосредственно с электрической частью агрегата. Достаточно знаний электрика на начальном уровне, чтобы самостоятельно найти причину сбоя и отремонтировать полуавтомат.

Особенности технического обслуживания

Нормальную работу сварочного полуавтомата обеспечивают одновременно разные по своему назначению и характеру узлы:

  • механические;
  • электрические и электронные:
  • газовые:

Начиная ремонт полуавтомата, необходимо проанализировать причины сбоя и какой именно узел вышел из строя.

При обслуживании полуавтомата, следует проводить ежедневные осмотры на наличие наружных повреждений корпуса, нарушение изоляции кабелей.

Оборудование ежемесячно открывается, очищается от пыли и грязи внутри. Во время этой профилактики проверяются и подтягиваются все контакты.

Факторы или причины, приводящие к выходу из строя

В основном полуавтоматы сделаны на базе

инвертора

. Компактный и удобный аппарат имеет свои особенности. Он не переносит низких температур и быстро покрывается внутри пылью.

Приступая к ремонту сварочных полуавтоматов, надо учитывать основные факторы, которые могут привести к поломке:

  • окисление и ослабление контактов, обрыв кабеля;
  • нарушение соотношения режимов работа – отдых;
  • неправильно выбран тип проволоки и неравномерная ее подача;
  • настройка не соответствует проводимой работе;
  • плохой контакт между деталью и зажимом;
  • низкое напряжение в сети;
  • минусовая температура окружающей среды;
  • закончился рабочий ресурс отдельных деталей;
  • пыль и влага на внутренних узлах.

Каждое нарушение в эксплуатации выражается по своему. Сначала необходимо внимательно осмотреть аппарат, проверить его целостность и состояние контактов, проанализировать характер сбоя. Затем можно приступать к самостоятельному ремонту.

Составные элементы

Полуавтоматическая сварка под слоем защитного газа производится на различном оборудовании, но все оно имеет основные узлы:

  • источник питания – конвертор или трансформатор;
  • катушка и устройство подачи проволоки;
  • система подачи газа;
  • держак с соплом и наконечником.

[/stextbox id=’warning’]При сварке электродами отсутствует катушка и механизм подачи. Порошковая проволока не нуждается в подаче газа. Таких полуавтоматов мало.[/stextbox]

Характерные неисправности

Основные неисправности видно сразу. Если шов получается с порами и темный, следует заменить баллон. Это признаки влаги в газе. Большое количество искр возникает при работе на одном режиме, когда баллон пустеет и уменьшается давление – расход газа.

С наибольшей нагрузкой работает инвертор. Он имеет сложную электронную плату, систему охлаждения и к нему привязана работа всех остальных механизмов. Поэтому инвертор ломается чаще других узлов полуавтомата.

Несанкционированное прерывание цикла

Причиной прерывания процесса сварки может стать неравномерная подача проволоки. Когда расходный материал движется рывками. В этом случае следует заменить канал новым, гладким внутри. Следует проверить работу натяжного механизма, изменить силку прижима роликов. При необходимости заменить запчасть или полностью весь узел.

При пробое в обмотке катушки высокого напряжения цикл сварки прерывается и не возобновляется. Следует прозвонить обмотки, и непригодную деталь заменить.

В прерывании работы полуавтомата могут быть виноваты плохие контакты. Если они окислились или соединение ослабло, ток будет поступать прерывисто или исчезать. Контакты следует зачистить, покрыть специальной токопроводящей смазкой и затянуть.

Инверторный сварочный аппарат начинает тянуть при температуре – 5⁰. При более низкой он просто перестает работать, прерывая цикл сварки. Надо проверить, при каких условиях эксплуатируется аппарат. Если причина в холоде, то достаточно перенести инвертор в теплое помещение, дать время ему согреться и полуавтомат будет нормально работать.

Сильное дребезжание и гудение

Аппарат начинает гудеть, когда перегружен трансформатор. Это возникает при сварке проволокой или электродом большего диаметра, на какой рассчитан полуавтомат. Гул может возникать при сильной нагрузке на обмотки по причине сильного проседания сетевого тока. Следует проверить по паспорту, какой максимальный диаметр расходного материала допускается и минимальное напряжение, с которым может работать данный аппарат.

Дребезжание сопровождает работу сварочного полуавтомата в случае плохих контактов и возникновения искрения в местах соединения разных узлов. Необходимо заменить изоляцию на новую, закрепить контакты. Возможно, потребуется диэлектрическая вставка между катушками, чтобы они гарантированно не соприкасались и не замыкали.

Перегрев устройства

Чаще всего перегрев сварочного полуавтомата вызывает:

  • работа на повышенных режимах;
  • несоблюдение периодичности работы и отдыха оборудования;
  • сбой в работе вентилятора;
  • низкое напряжение в сети;
  • пыль покрыла микросхемы и элементы воздушного охлаждения.

При эксплуатации оборудования следует предварительно изучить его технические характеристики не перегружать полуавтоматический аппарат. Во всех паспортах указаны предельные значения тока и режим работы в процентах относительно часа работы. Например, 40% означает, что через каждые 25 минут аппарат должен 35 минут отдыхать. Инверторные полуавтоматы обычно охлаждаются быстро и имеют режим работы 50% и даже 60%. Но прерываться все равно надо.

При ежемесячном осмотре проверяется направление вращения вентилятора, он должен гнать воздух внутрь корпуса. Если на ребрах холодильников и платах осела пыль, оборудование будет греться.

При низком напряжении в сети, аппарат работает с повышенной нагрузкой. Происходит нагрев обмоток и всего преобразователя. В рейтинге полуавтоматов, работающих при пониженных токах, лидирует инвертор. Трансформатор не выдерживает проседание ниже 185В.

Не регулируется сварочный ток

Если рукоятка вращается, а значение тока не изменяется, самая простая поломка – выход стержня ручки из зацепления. Но в основном это нарушение в перемещении сердечника или катушек. Следует разобрать механизм, очистить его от грязи, заменить изоляцию и затянуть клеммы. После этого проверить поворотом ручки перемещение сердечника.

Если все нормально, следует осмотреть магнитопровод на предмет замыкания. Отремонтировать его можно, если незначительно нарушена изоляция.

Последовательность действий при ремонте

Любой ремонт начинается с очистки аппарата от пыли, масла, грязи. После этого проверяется целостность кабелей, шлангов, изоляции.

Неисправность электрической схемы

Ремонт электрической части начинается с проверки контактов.

Электросхема прозванивается полностью с помощью специальных приборов. Если обнаружена нерабочая деталь, она выпаивается и на ее место ставится новая. Обычно в техническом паспорте имеется схема и расходник – перечень используемых диодов, выпрямителей и других углов.

Слесарь 5 разряда по ремонту сварочного оборудования Тимофеичев Н.Г.: «Инверторы выпускаемые германскими и чешскими фирмами отличаются малыми размерами, прочностью и надежностью. Они имеют один недостаток. Все узлы расположены на одной плате. В случае выхода из строя одной детали, ее сложно заменить в домашних условиях. Следует ставить новую плату, которая составляет львиную долю стоимости аппарата. В основном такая электроника стоит на бытовом оборудовании. Если работы дома много, лучше брать полупрофессиональный полуавтомат с раздельными блоками управления».

Неисправность механизма подачи проволоки

Проволока может идти рывками, если канал для ее подачи уже стерся или ролики механизма подачи плохо прижимают ее. Неправильно подобранная вставка для наконечника может служить причиной рывков.

Отверстие должно точно соответствовать расходному материалу. При длине кабеля более 4 м следует использовать тянущий механизм или комбинированный. Канал выбирается с внутренним диаметром 4 мм.

Предварительный осмотр

Предварительный осмотр включает в себя очистку всех внутренних узлов, проверку целостности изоляции. Все контакты следует сразу очищать от окислов и хорошо закручивать. Нигде не должно быть четных пятен замыканий.

Диагностика неисправностей

Регулярный правильный уход за оборудованием и эксплуатация сварочного аппарата в соответствующих его характеристикам режимах обеспечит длительную его работу. Проще каждый месяц осматривать и при необходимости менять изоляцию, чем менять пробитые конденсаторы.

Важно! Раз в год аппарат следует разбирать полностью и очищать двигатель вентилятора, смазывать подшипники.

При перемещении с холода в помещение, агрегат должен постоять 2 – 3 часа, согреться. Все расходники должны точно совпадать с указанными в паспорте.

Некоторые особенности ремонта

Для хорошего полуавтомата производитель старается снабжать различными комплектующими, приспособлениями и запасными частями с минимальным рабочим ресурсом. При замене детали ее необходимо аккуратно выпаять и выбрать аналогичную, используя даташит список. В нем указаны все характеристики и разные обозначения одинаковых деталей.

Частота ремонта сварочного полуавтомата полностью зависит от условий его эксплуатации. При соблюдении основных требований и регулярном уходе, аппарат прослужит значительно дольше.

В мастерской и в быту мастеру пригодится полуавтомат для сварки, чтобы выполнить ремонт ограждения или навеса, кузова автомобиля, построить теплицу.

Что лучше: купить новое оборудование или собрать сварочный полуавтомат своими руками – зависит от личных возможностей. Но такая возможность есть. В качестве источника питания можно использовать обычный инвертор либо сварочный трансформатор и докупить некоторые детали.

Самодельный полуавтомат работает по той же схеме, что и обычный сварочник, с той лишь разницей, что электроды заменяет присадочная проволока. Она подается в рабочую зону автоматически, с помощью специального механизма. Благодаря непрерывной постепенной подаче проволоки формируется зона расплавленного металла для быстрого соединения элементов.

Электрическая схема может иметь в качестве источника тока инвертор или трансформатор. Сварщик поджигает дугу на горелке пистолетного типа и регулирует подачу расходника через обрезиненный шланг. Через этот канал одновременно поступает газ.

Полуавтомат привлекает простым принципом работы и производительностью. Шов при сварке ложится ровно и равномерно, обладает высокой прочностью. Собранная в домашних условиях конструкция сможет сваривать сталь, нержавейку и цветные металлы.

Полуавтоматическая сварка из инвертора

Чтобы переделать инвертор в сварочный полуавтомат, потребуются три основных модуля. Электрический, обеспечивающий подачу тока от инвертора и режим сварки, механизм для подвода проволоки и горелка с соплом. Горелка создает газовую среду в виде облака защитного инертного газа, предотвращающего окисление расплавленного металла. Для этого используется баллон с углекислым газом, который подключается к аппарату с помощью шланга и входного штуцера. Если применять присадочный материал со специальным покрытием, образующим защитную среду, то можно обойтись и без баллона. Такой способ распространен среди мастеров.

Рисунок 2 — Полуавтомат из инвертора

Горелка заменяет привычный для сварщиков держатель электродов. Внешне она представляет собой пистолетную рукоятку с клавишей, обеспечивающей подачу проволоки.

Она продвигается по тонкому каналу, проходящему внутри обрезиненного рукава, соединяющего полуавтомат с горелкой. Канал для подачи газа при сварке находится в том же рукаве и заканчивается соплом на конце горелки.

Для качественной сварки полуавтомат из инвертора должен поддерживать на выходе постоянное напряжение, как у заводского оборудования.

Необходимые инструменты и материалы

Для создания полуавтомата из инвертора своими руками потребуется приготовить необходимые комплектующие и оборудование.

Перечень инструментов и материалов:

  1. Инвертор с силой тока на выходе от 150 А.
  2. Механизм подачи проволоки, который перемещает ее без рывков и замедлений.
  3. Газовая горелка для плавления ванны.
  4. Подающий шланг, который будет служить направляющим рукавом для движущейся к рабочей зоне проволоки.
  5. Газовый шланг, подающий защитный углекислый газ к месту сварки.
  6. Катушка с присадочной проволокой.
  7. Блок электроники для управления работой сварочного полуавтомата. Здесь настраиваются сила тока, напряжение и скорость работы.
  8. Схема сварочного полуавтомата.

Рисунок 3 — Схема сварочного полуавтомата

Большая часть компонентов используется без существенных изменений. Переделки потребует механизм подачи проволоки, чтобы процесс соответствовал скорости плавления. В устройстве нужно предусмотреть возможность регулировки, потому что скорость меняется в зависимости от вида свариваемых материалов, типа и диаметра проволоки.

Процесс переделки инвертора

В готовом инверторе сначала необходимо переделать входящий в него трансформатор. Он покрывается дополнительным слоем, состоящим из медной полосы и термобумаги.

Обычную медную проволоку использовать для сварочного трансформатора нельзя. При сварке она сильно перегревается и способна остановить работу всего сварочного полуавтомата.

Вторичная обмотка трансформатора тоже потребует вмешательства. Она закрывается в три слоя жестью, изолированной фторопластовой лентой. Концы нанесенной обмотки спаиваются. В результате манипуляции токопроводимость существенно возрастает.

Важный элемент – это вентилятор, который будет охлаждать аппарат, защищая от перегрева.

Рисунок 4 — Обмотка инвертора

Инвертор для ручной сварки легко превращается в источник питания для полуавтомата. Работоспособный прибор можно не разбирать, а все дополнительное оборудование поместить в отдельный корпус. В нем размещается свободно вращающаяся катушка со сварочным проводом и механизм протяжки. На боковую панель выводятся регулятор скорости перемещения проволоки и гнездо для подсоединения рукава.

Вполне подойдет старый корпус системного блока компьютера. Получается компактно и аккуратно.

Параметры тока могут регулироваться на инверторе, тогда и «плюсовая» клемма подключается к заготовке от него.

«Минусовый» контакт выводится из инвертора и заходит в новый корпус. Здесь его подсоединяют к клемме рукава. Важно, чтобы и сварочная проволока соединялась с этим потенциалом.

Газовый шланг, идущий от баллона к горелке, тоже крепится в корпусе. Если задействовать клапан от автомобильного стеклоочистителя, то появится регулировка подачи газа.

Приведенная компоновка проста в исполнении, а инвертор может одновременно использоваться для ручной дуговой сварки и как источник питания для самодельного полуавтомата.

Узел механизма подачи проволоки

Механизм подачи необходим для равномерного поступления электродной проволоки с нужной скоростью в зону сварки.

Расходный материал подбирают исходя из сорта металла и целей сварочных работ. Отличаться могут материал и размер. Поэтому устройство должно иметь регулировку, чтобы подстраиваться под разные виды проволоки и условия сварки. Ходовые диаметры проволоки: 0,8; 1; 1,2 и 1,6 мм.

Механизм протяжки проволоки приобретается в готовом виде в отделе электротехнических товаров или изготавливается из подручных средств. Для сборки потребуется двигатель от автомобильных «дворников» для стекол, три подшипника, прижимная пружина и ролик, устанавливаемый на валу электродвигателя. И еще пластины толщиной не менее 1 см подходящего размера, на которых крепятся подшипники.

Рисунок 5 — Схема регулятора оборотов электродвигателя

Комплектующие размещаются на пластине из текстолита толщиной не менее 5 мм. Проволока заводится между подшипником и роликом. Место выхода должно совпадать с креплением конца подающего шланга, в который она протягивается. Провод равномерно и тщательно наматывают на катушку, потому что от этого зависит качество будущего соединительного шва. Катушка устанавливается на самодельной опоре и фиксируется. В процессе работы провод будет разматываться и поступать на свариваемый стык. С помощью подающего механизма удается упростить и ускорить сварочные работы, сделать их производительнее.

Рисунок 6 — Подающий механизм

Устройство узла горелки

Сварочная горелка – это рабочий инструмент сварщика для наложения шва в среде защитного газа. Служит она не более полугода и относится к расходным материалам.

Работают горелки по одному принципу, хотя и отличаются размерами, материалами, предельной температурой, мощностью и механизмом подачи газа.

Конструктивные элементы:

  • основание с рукояткой;
  • сопло;
  • держатель;
  • наконечник;
  • изоляционная втулка.

Рисунок 7 — Устройство узла горелки

Сварка сопровождается перегревом элементов горелки. Больше всего страдает сопло и токоподводящий наконечник. От материала наконечника будет зависеть продолжительность работы. Широко применяется медь, а в более дорогих вариантах – вольфрам. Средний ресурс наконечника составляет 200 часов. Они изготавливаются быстросменными, потому что их приходится часто менять.

Для рукоятки используется термостойкий изоляционный материал, надежно защищающий сварщика от поражения электрическим током. На рукоятке горелки с помощью кнопки контролируется включение и выключение подачи расходника и защитного газа. От рукоятки отходит подающий рукав стандартной длиной 2,5–7 м. Выбор длины рукава зависит от типа выполняемых работ.

Не рекомендуется допускать излишков рукава, сложенных кольцами. От напряжения выходной катушки они сильно нагреваются, что может вызвать короткое замыкание.

Рисунок 8 — Устройство газовой горелки

На рынке представлен широкий выбор газовых горелок. Модели характеризуются следующими параметрами:

  • ток нагрузки;
  • способ охлаждения: воздушный или водяной;
  • длина рукава;
  • подключение штекером или евроразъемом;
  • способ управления: универсальный, кнопочный или вентильный.

Горелка должна быть компактной и легкой. Для самодельного устройства достаточно штекерного разъема. Пластиковый корпус должен быть прочным и эргономичным. Горелку подбирают по параметрам тока, заниженным относительно полуавтомата.

Для поджига дуги необходимо, чтобы проволока выдвинулась за край горелки на 10–15 см.

Подача расходного материала включается нажатием клавиши на горелке, которая находится в руках у сварщика. Тумблер на корпусе открывает и закрывает подачу газа в зону сварки.

Управление и питание

Управление полуавтоматом выполняет микроконтроллер. Он также отвечает за преобразование и стабилизацию тока.

Электропитание к механизму протяжки проволоки и клапану, отключающему газ, подается напряжением 12 В. Для этого потребуется установить маленький трансформатор с выпрямителем. Коммутация между двигателем и клапаном происходит через промежуточное автореле на 12 В.

Сборка агрегата

Качественно сделать полуавтомат для сварки поможет инструкция по сборке. Работы осуществляются в следующей последовательности:

  1. Инвертор подключить к силовому и управляющему устройствам.
  2. Проволоку заправить в подающий механизм и проверить плавность движения.
  3. Установить необходимую скорость подачи проволоки.
  4. Горелку соединить с рукавом, который подключить к устройству подачи.
  5. Газовый баллон с редуктором и манометром соединить с горелкой.
  6. Включить инвертор и механизм подачи.
  7. Проверить поступление газа и проволоки. После подачи газа задержка движения проволоки должна быть 1–2 с. Она поступает уже в готовую защитную среду, иначе будет залипать.

При подготовке самодельного полуавтомата к первому пуску нужно позаботиться об охлаждении собранного сварочного полуавтомата, чтобы он не перегрелся. Для этого входные и выходные выпрямители, силовые ключи монтируют на радиаторах. На корпусе инвертора, где находится радиатор, то есть в самой нагреваемой зоне, рекомендуется установить термодатчик, который обесточит устройство при перегреве.

После этого силовую часть подключить к блоку управления, а затем включить полуавтомат в электросеть. Когда загорятся индикаторы сети, инвертор нужно протестировать. На выходе прибора измеряется ток, который не должен превышать 120 А. Если его величина меньше, то это означает, что по проводам к оборудованию поступает напряжение ниже 100 В. В этом случае меняют силу тока и контролируют напряжение, добиваясь желаемых параметров. При этом инвертор не должен перегреваться.

Под нагрузкой полуавтомат проверяют следующим образом. Сварочные провода соединяют с реостатом, рассчитанным на ток 60 А и сопротивлением не менее 0,5 Ом. Поступающий на горелку ток контролируют амперметром. Если сила тока отличается от нормы, изменяют величину сопротивления.

После включения собранного полуавтомата индикатор должен показать силу тока 120 А. Эта цифра подтверждает правильность проведения работ. Если высвечиваются восьмерки, то причина в недостаточном напряжении в подводящих проводах. Сварочные инверторы работают в диапазоне регулировки рабочего тока 20–160 А.

Контроль в процессе работы

Работоспособность и срок службы полуавтомата зависит от соблюдения температурного режима. Нормальной считается температура на радиаторах 75 °C. При перегреве, поломке или замыкании появляется звуковой сигнал. Электронный блок управления автоматически снизит рабочий ток до величины 20 А, звуковой сигнал сохранится до стабилизации ситуации. Ошибка в системе сопровождается кодом Err на индикаторе.

Полуавтомат из сварочного трансформатора

Старый сварочный трансформатор, который давно пылится в гараже, способен превратиться в рабочий сварочный полуавтомат.

Рисунок 10 — Схема полуавтомата из сварочного трансформатора

Старый аппарат с выпрямителем и постоянным током на выходе дорабатывать не нужно. Если трансформатор использовался для сварки переменным током, его придется усовершенствовать.

Блок преобразования тока

Преобразовать трансформатор в источник постоянного тока поможет установка фильтра и диодного моста. Диодная сборка служит для выпрямления вторичного напряжения, а фильтр обеспечивает стабильную дугу за счет сглаживания пульсаций.

После выпрямления напряжение приобретает вид синусоиды и представляет собой пульсирующее напряжение с частотой 100 Гц. Дважды за период отмечается нулевое значение. Если его использовать в существующем виде, то дуга будет гореть нестабильно, что негативно скажется на процессе сварки. Подключение фильтра сгладит существующие провалы напряжения.

Рисунок 11 — Блок преобразования тока

Подключение фильтра

В состав фильтра входит дроссель последовательного включения в сварочную цепь и конденсатор с параллельным включением. Такое сочетание емкости и индуктивности носит название Г-образного фильтра, что связано с изображением подключения элементов на схеме.

Конденсатор для полуавтомата используется полярный, электролитический. Емкость должна быть не менее 10 тыс. мкФ, а больше только лучше. Для обеспечения запаса напряжение конденсатора должно быть от 100 В. Емкость спаянных параллельно конденсаторов суммируется, поэтому можно взять имеющиеся с меньшим номиналом.

Дроссельный узел

Дроссель получается наматыванием старого, подходящего по габаритам трансформатора. Для этих целей подходит питающий трансформатор мощностью минимум 250 Вт, изъятый из старого лампового цветного телевизора. Обычно у него две катушки на замкнутом овальном сердечнике из двух частей. Конструкцию следует разобрать, подводы удалить и снять катушки.

Для намотки потребуется плоская медная шина подходящего сечения. Взамен снятого провода на каждую из катушек вручную наматывается шина в два слоя. В результате должно быть 15–20 витков. Половинки сердечника складываются, а между ними вставляется прокладка из текстолита толщиной 1,5 мм. Катушки возвращаются на место и соединяются последовательно.

Для проведения сварочных работ собранным полуавтоматом потребуются горелка, устройство перемещения проволоки, рукав для подачи проволоки и углекислый газ.

Полуавтомат Саныча

Народный умелец Саныч предлагает схему сварочного полуавтомата, простую и доступную даже для новичков.

Предложенная конструкция отличается мягким шипением дуги, тогда как в магазинных устройствах наблюдаются треск и щелчки. Жесткий режим там получается из-за выходных характеристик трансформатора 18–25 В.

Трансформатор состоит из четырех соединенных вместе сердечников от ТС-270. В итоге получается почти 2 тыс. Вт. Этой мощности хватает с запасом. Первичная обмотка (180+25+25+25+25) выполнена проводом сечением 1,2 мм. Для вторичной (35+35 витков) используется шина 8 мм². Количество витков вторичной обмотки выясняется в последнюю очередь, поэтому лучше сделать с запасом по паре витков в каждом плече. Лишнее можно будет отмотать.

Схема сварочного устройства:

Рисунок 13 — Схема сварочного устройства

Схема выпрямителя двухполупериодная. Для переключения тока стоит спаренный галетник. Два диода в маленьком радиаторе. Конденсаторы рекомендуется брать не меньше чем на 30 тыс. мкФ.

Силовая часть включается любым из мощных контакторов, например модели КМ-50Д-В или КП-50Д-В. При паспортных данных 27 В и при 15 В стабильно срабатывают. Контактор позволяет получить большую коммутируемую мощность при наименьшем токе 300–400 мА.

Питающий трансформатор ТС-40 перемотан, чтобы давал напряжение на выходе 15 В.

Для протяжного механизма используется ролик диаметром 25–28 мм. На направляющей нужно сделать канавку шириной 0,5 мм на глубину 1 мм. На вал двигателя он крепится гайкой. На выходе регулятора получается 6 В, и этого достаточно для оптимальной подачи. При превышении нижней границы подбирается стабилизатор с меньшим рабочим напряжением.

Ручка-держатель вытачивается из текстолитовых листов толщиной по 10 мм. Посадочные места сделаны дрелью с применением сверл и торцевой фрезы.

Защитный шланг с обеих сторон удерживается распорными втулками. Для надежности на ответных частях есть проточки.

Рисунок 14 — Подающий механизм для проволоки

Для корпуса потребуется лист железа толщиной 1 м с двойным буртиком по краю. Вентилятор для охлаждения устанавливается на задней стенке, как раз напротив силового трансформатора. Перемещается сварочный полуавтомат на колесиках.

Рисунок 15 — Чертеж с размерами корпуса

Собранный полуавтомат включается в сеть для тестирования. Он должен не перегреваться и четко реагировать на регулировку тока. Также проверяется изоляция трансформатора. В случае неполадок наносится дополнительная. Проконтролировать нужно и подающий механизм: насколько равномерно и быстро он подает проволоку. Устройство отработало верой и правдой уже более 10 лет.

Качественно сделанный своими руками полуавтомат будет долго и надежно служить своему хозяину, а если у вас есть опыт изготовления сварочного полуавтомата своими руками — обязательно делитесь им в комментариях к данной статье.