Сварочный аппарат — узкоспециализированное оборудование, но практически каждому мужчине не раз в жизни приходилось искать подобный агрегат для ремонта домашней техники или автомобиля. Достаточно легко сделать сварочный аппарат своими руками, но при этом следует понимать, что оборудование годится для работы над небольшими конструкциями. Это будет сварка электродугой от источника переменного или постоянного тока.
Аргонная и газосварка требуют специальных знаний и аппаратуры. Изготовить газогенератор дома можно, но если у мастера нет профильного образования, велик риск совершить ошибку. Аппарат для аргонно-дуговой сварки проще брать в аренду, это стоит в десятки раз дешевле, чем мастерить оборудование самостоятельно.
Сварочный инверторный агрегат устроен по схеме:
- подача питания,
- выпрямитель,
- инвертор.
Сделать трансформатор можно самому, используя отработанные кабели проводов и необходимой длины медную ленту.
Если в трансформаторе используется круглая медная проволока, работа аппарата ограничивается 2-3 сварочными стержнями. Для охлаждения используют трансформаторное масло.
Шов на соединяемых деталях образуется за счет тепла, источником которой служит электродуга, возникающая между двумя электродами. Один из электродов — это свариваемый материал. Короткое замыкание, которое требуется для разогрева электрода (катода), приведет к возникновению устойчивого разряда температурой до 6000°С. Под его действием металл начнет плавиться. Это грубое описание процесса сварки для неспециалистов, которым в быту требуется просто быстро зафиксировать необходимый профиль, деталь.
Содержание
Комплектация изделия
Сварочные инверторы самостоятельно делают достаточно редко. Это электронное устройство требует неоднократной проверки, специфических знаний и опыта. Самоделку на основе трансформатора сделать проще и, поскольку работать она должна от бытовой сети (чаще 220 В), то для выполнения мелкого домашнего ремонта этого аппарата будет вполне достаточно.
Сварочный инвертор на сеть в 220 В собирается по схеме, которая используются для приборов, работающих от промышленной трехфазной сети. Нужно знать, что эти аппараты будут иметь КПД на 60% выше, чем оборудование, приспособленное на однофазную сеть.
Cварочник из трансформатора изготавливается без дополнительных узлов, в комплектацию входит:
- трансформатор (можно сделать самому),
- изоляционный материал,
- держак сварочного стержня,
- ПРГ-кабель.
Более сложные изделия инверторы комплектуются:
- трансформатором,
- инвертором,
- системой вентиляции,
- амперным регулятором.
После сборки замеряется напряжение вторичной обмотки: значения не должны выходить за параметры 60-65 В.
Блок питания простого сварочника
Самодельные сварочные трансформаторы — простое оборудование для редкого ремонта. Магнитопроводом может служить статор. Первичная намотка будет подключаться к сети, вторичная рассчитана для получения электродуги и выполнения работ. Обмотка трансформатора состоит из медного провода или ленты (до 30 метров).
Читайте также: ТОП инструментов для рихтовки кузова автомобиля
При сварке рекомендуется использовать электрод диаметром 3-4 мм. Сердечник трансформатора делают в форме подковы, его площадь сечения — около 50 кв см. Этих параметров достаточно для максимальной мощности.
Первичная намотка делается медной полосой с хлопчатой изоляцией. Можно использовать «голый» магнитопровод и заизолировать его отдельно. Полосками из хлопчатой ткани обматывают провод и пропитывают любым лаком для электротехнических работ. Вторичная обмотка наматывается после изолирования первичной. Сечение первичной обмотки 5-7 кв. мм, сечение вторичной — 25-30 кв. мм. После изоляции проводят тестирование параметров: может потребоваться большее количество витков.
Сварочный аппарат инверторного типа имеет более сложное устройство, может работать на постоянном или переменном токе и обеспечивает лучшее качество шва. Но если в быту требуется провести только точечную сварку (например при ремонте бытовой техники), то изготовление инверторного сварочника нецелесообразно. Если используется трансформатор от пылесоса или микроволновой печи, важно не повредить первичную обмотку. Вторичная обмотка в 80% случаев должна сниматься и переделываться, чтобы агрегат не перегревался.
Блок выпрямителя
Блок выпрямителя преобразует напряжение переменного сигнала в постоянный и состоит из небольшого количества мелких деталей:
- диодные мосты,
- конденсаторы,
- дроссель,
- вольтдобавка.
Выпрямитель собирается по принципу мостовой схемы, где на входе подается переменный ток, а с выходных клемм выходит постоянный. Оба устройства — трансформатор и выпрямитель для сварочника — оснащаются блоком принудительного охлаждения. Можно использовать кулер от блока питания компьютера.
Блок инвертора
Блок инвертора преобразует постоянный ток с выпрямителя в переменный и выдает напряжение до 40 В, силу тока до 150 А.
Инвертор работает по следующей схеме:
- С розетки переменный ток (частота 50-60 Гц) поступает на выпрямитель, где выравнивается частота.Ток поступает на транзисторы, где постоянный сигнал преобразуется в переменный с увеличением частоты колебаний до 50 кГц.
- Понижение напряжения высокочастотного потока на понижающем трансформаторе с 220 до 60 В. При этом увеличивается сила тока. Благодаря увеличению частоты в катушке инвертора используют лишь минимально допустимое количество витков.
- На выходном выпрямителе происходит последнее преобразование электропотока в постоянный с большой силой и низким напряжением, который оптимально подходит для качественной сварки.
В сварочном приборе кроме главных этапов происходит корректировка силы тока, обеспечивается оптимальная вентиляция. Изготовить инвертор самому можно, руководствуясь подробной схемой.
Требуемый инструмент
Для сборки сварочного аппарата и изготовления понадобятся такие инструменты и приборы:
- ножовка,
- крепеж,
- паяльник,
- нож, зубило, пинцет и отвертки,
- металл листовой для каркаса,
- электроды,
- элементы сборки для трансформатора, асинхронный статор.
Сборка деталей аппарата происходит на текстолитовой основе, для корпуса используются листы алюминия или промышленной стали.
Изготовление
Все детали при схеме изготовления в домашних условиях трансформаторного сварочника будут располагаться в следующем порядке:
- выпрямитель,
- сетевой фильтр,
- преобразователь,
- трансформатор,
- силовой выпрямитель.
Читайте также: Все и даже больше о краске типа ‘Раптор’
Из схемы можно исключить сетевой фильтр и выпрямитель, но электродуга будет плохоуправляема, а шов — некачественным (неровным, с большими рваными краями, которые потребуют зачистки).
Этапы сборки:
- Намотка катушек трансформатора. Для инверторного сварочника, который будет работать на переменном и постоянном токе, потребуется высокочастотный трансформатор с модулем преобразования.
- Лакировка изоляции обмотки.
- Сборка мгнитопровода. Оптимальный вариант — асинхронный статор от электромотора мощностью 4-5 кВт.
- Пайка соединений катушек и вывода.
- Проверка трансформатора.
- Сборка диодного моста и соединение в схеме. Потребуется 5 диодов класса КВРС5010 или В200.
- Установка охлаждающего радиатора на каждый диодный мост.
- Монтаж дросселя на одной плате с выпрямителем.
- Установка регулятора тока на панели управления.
- Обеспечение вентиляции всей конструкции. В корпус аппарата для сварки по периметру устанавливаются вентиляторы.
- Выход на рабочие электроды и держак устанавливается на передней стенке, шнур питания на противоположной.
- Между платой с блоком питания и силовым узлом рекомендуется установить порог из листового металла, конденсатор напряжения, который будет стабилизировать ток в электродуге.
Вес собранного аппарата для мелкого ремонта от 10 кг. Диодный мост с дросселем рекомендуется изготавливать в отдельном корпусе, для уменьшения веса. Этот узел будет необходимо подключать к аппарату для сварки нержавеющей стали. При переменном напряжении сети для сварки железного профиля, ремонта кузовных работ или точечных прихватов оборудование типа полуавтомат практически не требуется.
На переменном токе
Самодельный сварочный аппарат, работающий на переменном токе, имеет преимущества:
- Надежный шов. На переменном токе дуга не отклоняется от изначальной оси, это помогает новичкам делать ровный и качественный шов.
- Простой способ сборки аппарата.
- Бюджетная стоимость комплектующих.
- Необходимо подключить только к однофазной сети, достаточно бытовой розетки.
Главный недостаток контактно-сварочного аппарата – разбрызгивание металла во время работы из-за прерывания синусоиды электродуги и быстрый перегрев трансформатора. Для сварки деталей толщиной до 2 мм диаметр электрода должен быть 1,5-3 мм. Сварка листов от 4 мм проводится стержнями 3-4 мм при силе тока аппарата не менее 150 Ампер.
На постоянном токе
Самодельные аппараты постоянного тока широко используются для дома, но при сборке требуют навыков, времени и большего количества мелких деталей. Среди преимуществ оборудования:
- устойчивая дуга позволяет варить сложные и тонкостенные конструкции,
- отсутствие неприхваченных участков,
- нет брызг металла, срезка заусенцев и зачистка швов не требуется.
Укомплектованный сварочный аппарат постоянного тока своими руками рекомендуется несколько раз проверить на перегрев трансформатора, конденсатора и диодного моста в тестовом режиме перед основной эксплуатацией.
В конструкцию самодельных аппаратов для сварки можно вносить изменения и постоянно их дорабатывать. Можно сделать агрегат, который бы работал на постоянном токе, минимальную конструкцию, работающую на переменном сигнале при минимальной силе до 40А, или массивный стационарный агрегат для установки в мастерской.