Как сделать полуавтомат из инвертора ?

Принцип работы сварочного полуавтомата

Суть работы данного агрегата сводится к следующему принципу: на выпрямитель подается ток, в результате чего появляется пульсирующее напряжение, сглаживающееся фильтром. В результате указанных процессов на выходе получается постоянный ток.

Затем, с помощью специальных транзисторов, постоянный ток обратно преобразуется в переменный. Однако его частота уже отличается от исходной, соответствующей сетевой. Обычно ее величина составляет двадцать герц и выше.

Напряжение в это же время становится меньшим и составляет 70-90 В, а сила тока возрастает вплоть до двухсот ампер.

С другой стороны подобные агрегаты не лишены и недостатков. В их конструкции предусмотрено наличие сложных электросхем, а значит ремонт данных приборов более сложен.

Полуавтомат для сварочных работ.

Если было принято решение сделать сварочный полуавтомат своими руками, тогда следует, в первую очередь, определиться с некоторыми его функциями. Например, существенным фактором будет наличие или отсутствие возможности работы в среде защитных газов.

Современные приборы располагают данной функцией и обеспечивают работу в режиме MMA. Конечно же, сваривание в отсутствии защитной атмосферы будет обладать более низким качеством.

Работа полуавтомата подразумевает под собой использование защитной атмосферы, в роли которой используется углекислый газ. Также понадобится сварочная проволока, автоматически подаваемая в область сварки.

Как видно, процесс работы полуавтомата существенно сложнее инвертора. Зато первый является более универсальным и позволяет решать более широкий спектр задач. В связи со всем вышесказанным, переделка сварочного инвертора в полуавтомат весьма выгодная и актуальная затея.

Устройство протяжки

В более сложном случае изготовление полуавтомата заключается в переделке инвертора дуговой сварки и создании устройства протяжки из подручных материалов. Если приходилось делать ремонт инверторного аппарата, то можете смело осуществлять реализацию второго варианта.

В качестве корпуса для устройства протяжки полуавтомата инверторного типа идеально подойдет системный блок. Он довольно просто открывается, при этом вместительный и прочный.

Это позволит просто регулировать прижим роликов и устанавливать бобину с проволокой. В пользу системного блока и то, что в нем легко сделать отверстия в нужных местах, и имеется встроенный блок питания на 12 Вольт. Он нужен для питания привода протяжки присадки и газового клапана.

Для нужных крепежных деталей необходимо изготовить макеты встраиваемых комплектующих из подручных материалов и примерить внутри бокса. Убедившись в правильности выбранных макетов можно начинать изготовление крепежа.

Катушку для полуавтомата можно купить готовую или сделать самостоятельно. В производстве она очень проста. Диаметр щек должен быть 200 мм, а цилиндр, на который будет наматываться проволока, иметь диаметр 50 мм, чтобы можно было применить в виде оси пластиковую трубу с тем же номиналом.

Для механизма подачи потребуются два прижимных и один направляющий ролик, пружина. В качестве двигателя протяжки возможно применение электродвигателя от дворников. В качестве основания, на котором будут крепиться детали, нужно использовать металлический трехмиллиметровый лист.

В пластине в нужных местах сверлятся отверстия для крепления роликов и вала электродвигателя будущего полуавтомата. Так как один ролик прижимной, то отверстие для него сверлится продолговатой формы.

На него сверху будет давить прижимная пружина, усилие которой регулируется через винт. Ролик и подшипники монтируются с одной стороны пластины, а двигатель с другой. На вал двигателя насаживается подающий ролик.

Получившееся устройство устанавливается внутри системного блока так, чтобы место совмещения роликов и оси разъема MIG горелки находились в одной плоскости. Это предотвратит залом проволоки при протяжке. Для выправления присадки при разматывании перед роликами устанавливается трубка.

Полуавтомат из инвертора

Существует несколько способов, как можно из инвертора сделать рабочий полуавтомат. Мы перечислим самые интересные, на наш взгляд. Вы сможете воплотить их в домашних условиях, обладая базовыми знаниями в области электротехники.

Способ №1

Чтобы сделать инверторный сварочный полуавтомат своими руками, вам понадобится «донор». Без него сделать полуавтомат просто не получится. В качестве «донора» возьмите не самый слабый инвертор для ММА сварки. Он обязательно должен быть рабочим, и без проблем выполнять обычные сварочные операции.

Вам необходимо изменить вольт-амперные характеристики выбранного вами инвертора, чтобы он мог работать в режиме полуавтоматической сварки. Для этого можно использовать ШИМ-контроллер. Однако, этот вариант очень трудоемкий и не подойдет для тех, кто не силен в электротехнике.

Поэтому, чтобы собрать сварочный полуавтомат из инвертора своими руками, мы рекомендуем сделать дроссель. Для этого подойдет дроссель от лампы дневного света. И после дросселя нужно взять напряжение на обратную связь. Посмотрите ролик ниже, где подробно рассказывается суть этого способа. Там же в ролике есть понятная схема.

Способ №2

Второй способ крайне прост и подойдет для тех, кто обладает определенной инверторнойсваркой.Дело в том, что в продаже существуют инверторы, способные переключаться в режим с жестким изменением вольт-амперной характеристики.Если вы обладатель именно такого инвертора, то можете только порадоваться за себя.Чтобы превратить такой аппарат в полуавтомат, вам достаточно докупить внешний подающий механизм.

В комплекте с механизмом должны быть все необходимые кабели и разъемы. Вам достаточно без проблем подключить подающий механизм подачи сварочной проволоки к сварочному инвертору и можно варить. Можно считать, что в данном случае подающий механизм работает как приставка к инвертору для полуавтоматической сварки. Посмотрите видео ниже, где автор рассказывает про свой инвертор, к которому он подключил подающий механизм.

Способ №3

Последний способ превращения из сварочного инвертора в полуавтомат своими руками потребует некоторых знаний и навыков. В этом случае вам так же понадобится инвертор-донор. Учтите, что подойдет не любой аппарат. Вам нужен инвертор с компоновкой ZX-7. На выходе у него должен быть шунт, а на «первичке» должен быть трансформатор тока. Еще лучше, если у аппарата не будет никаких дополнительных функций вроде горячего старта или форсажа дуги.

Вам так же необходимо изменить вольт-амперные характеристики, а еще установить настройку нарастания тока. Дальнейшие действия напрямую зависят от схемы вашего инвертора. Так что не ленитесь найти темы на различных форумах, посвященных переделке инвертора в полуавтомат. Посмотрите видео ниже с тестом такого самодельного аппарата.

Необходимые инструменты и материалы

Чтобы изготовить полуавтомат из инвертора нужно подготовить следующее оборудование:

Инвертор
При выборе этого комплектующего важно обратить внимание на такой показатель как сила формированного тока. Важно чтобы его уровень не был менее 150А.
Механизм подачи проволоки для полуавтомата
Именно он будет отвечать за непрерывную подачу присадочной проволоки, которая должна ложиться равномерно, без рывков и замедлений.
Горелка

Это комплектующее отвечает за плавление присадочной проволоки.
Подающий шланг. Через этот шланг будет происходить подача присадочной проволоки к рабочей области.
Газовый шланг. Необходимый для подачи защитного газа, обычно углекислого, в сварочную область для защиты шва от окисления.
Катушка. На катушке должна располагаться присадочная проволока, с которой она должна подаваться без задержек.
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.

Качество соединения

Одним из основных показателей для профессионалов является надежность полученного соединения. При способе, который получается обыкновенным инвертором качество соединения может пострадать от воздействия внешних негативных условий. Сварочная ванна оказывается подверженной влиянию воздушной среды и другим посторонним факторам. Если не применять такую технику для сварки алюминия, нержавеющей стали и прочих сложно свариваемых металлов и сплавов, то этого будет вполне достаточно.

«Важно!Для широкого спектра работ инверторы оказываются не столь пригодными.»

Если для вас при выборе, что лучше инвертор или полуавтомат является качество соединения, то лучше выбирать полуавтомат. За счет того, что здесь можно использовать защитные газы, качество соединения намного возрастает. Такая среда не дает проникнуть внутрь ванны различным примесям, которые могут навредить шву. Соединение получается более однородным и за счет отсутствия обмазки, как одного из главных факторов риска, здесь нет большого скопления водорода из влаги, нет попаданий кусков обмазочного материала, различных посторонних элементов и прочих вещей. Специалисты рекомендуют для сложных соединений, будь то необыкновенный сплав, металл или низкая толщина, применять именно такой аппарат.

Особенности аппаратов

Если рассматривать, чем отличается полуавтомат от инвертора, то здесь нужно участь не только вид применяемых расходных материалов. Здесь стоит также отметить, что в полуавтомате настраивается автоматическая подача расходного материала, что делает сам процесс сваривания более удобным и быстрым. Это главные отличительные особенности, так как полуавтоматы также могут строиться по инверторной системе. Вместо стандартного держателя электродов, который служит проводником тока, держатель проволоки не проводит ток, так как для этого служит специальный держатель с неплавкими электродами. Они создают электрическую дугу и сварочную ванну, в которую подается присадочный материал.

Остальные отличия касаются преимущественно параметров, функций, размеров и других вещей, которые присущи конкретной модели. Это может быть:

• Диапазон регулировки тока;
• Шаг регулировки;
• Наличие или отсутствие системы охлаждения;
• Система отключения в случае перегрузки;
• Габариты;
• Ручки для переноски;
• Дополнительные функции.

Преимущества и недостатки

Отличие полуавтомата от инвертора создает такую ситуацию, что нельзя однозначно сказать, что же из них является лучше. Здесь у каждого из вариантов имеются свои преимущества и недостатки. Преимущества инвертора:

• Относительно низкая стоимость;
• Доступность эксплуатации для широкого круга сварщиков;
• Легкость в переноске и транспортировке;
• Нет необходимости в использовании газа и прочих дополнительных материалов;
• Быстрая подготовка к использованию;
• Меньше риск взрывов и пожаров, как это происходит при работе с газом;
• Большой выбор моделей различной мощности;
• Широкое функциональное разнообразие.

К преимуществам полуавтоматов можно отнести:

• Высокое качество создаваемых соединений;
• Возможность легкой работы с деталями сложными для сваривания в обыкновенных условиях;
• Отсутствие риска попадания чужеродных элементов в сварочную ванну;
• Появляется возможность подогревать заготовку перед свариванием и после него благодаря наличию горелки.

Вывод

Выбор подходящего сварочного аппарата, который отвечает всем запросам зависит только от самих запросов. На рынке представлено огромное количество моделей, которое позволяет подобрать оборудование для нужных процедур. Если обыкновенные инверторы можно отнести к простым и универсальным моделям, то полуавтоматы уже к более серьезным, предназначенным для выполнения сложных функций. Если разделить все условно, то инвертор оказывается лучшим для применения в мелких домашних работах, а полуавтомат оказывается лидером при создании более ответственных швов.

Узел управления

Для подачи газа и присадки в сварочный полуавтомата потребуются:

• 2 реле;
• диод;
• ШИМ регулятор;
• емкость с транзистором и сопротивлением;
• электромагнитный клапан;
• провода.

Клапан требуется для поступления газа в зону сварки. Все комплектующие можно приобрести на распродаже б/у запчастей.

Схемы управления в полуавтомате инверторного типа могут быть разными, но суть их проста и заключается в следующем.

При нажатии кнопки на горелке переключаются оба реле. Первое подает напряжение на клапан открывающий подачу газа.

Второе реле подает питание на электродвигатель подачи проволоки. Но его включение происходит немного позже из-за фильтра низких частот в виде RC цепочки образованной конденсатором и резистором.

Самоиндукция с клапана снимается, если подключить диод. Чтобы запитать с инвертора MIG горелку, нужно установить рядом с евро разъемом дополнительный, через который и будет поступать ток.

При включении кнопки на горелке начинается поступление газа, через некоторое время подается присадка. Время задержки регулируется подобранными номиналами емкости и резистора. Пауза в полуавтомате инверторного типа необходима для защиты газом сварочной ванны от воздействия атмосферного воздуха.

При включении кнопки, напряжение поступает на емкость. Постепенно она заряжается, при достижении определенного значения происходит открытие транзистора, что вызывает включение реле.

Технические характеристики и критерии выбора лучших аппаратов

Составные части сварочного инвертора.

Разберемся с техническими характеристиками аппаратов, предлагаемые их производителями – попробуем сформировать рабочий список:

1. Номинальный сварочный ток или мощность инвертора. Одна из главных характеристик, всегда присутствует в паспорте прибора. Это сила тока, при которой аппарат работает ровно, стабильно, без перегрева и перегрузки. Этот показатель тесно связан со следующим – ПН.
2. ПН – продолжительность нагрузки. Очень важный критерий об отношении рабочего времени ко времени, нужном на перерыв из-за перегревания. Параметр указывается в процентах. Если, например, ПН указана в 60%, то аппарату после десяти минут работы нужно остывать такие же десять минут.
3. Диапазон скачков напряжения: есть инверторы, которые способны стабильно работать в условиях, когда напряжение скачет на 20 – 30%. Такая характеристика особенно важна для работы в сельской местности. Сварочный инвертор, работающий лишь при стабильном напряжении в 220 В, не годится в условиях нестабильной электросети.
4. Диапазон регулировки сварочного тока. Чем шире этот диапазон, тем универсальнее прибор, с помощью которого можно варить и тонкие металлические листы, и массивные литые детали. У бюджетных моделей для домашнего пользования такой диапазон очень скромный: 150 – 200А.
5. Снижение напряжения холостого хода – R.D.Речь о снижении напряжения до безопасного уровня 10 – 12В в момент простоя аппарата. Нужный уровень тока мгновенно возвращается при касании электродом заготовки.
6. Диаметр электродов для сварочных работ обычно находится в интервале от 1,4 мм до 6,0 мм. Этот показатель зависит от силы тока, генерируемого инвертором. Допускаемые размеры диаметра всегда указываются в технических характеристиках приборов. При покупке аппарата лучше выбирать модели хотя бы с небольшим запасом по этому критерию на всякий случай. «Всяким случаем» является риск прыжка напряжения в сети вниз.
7. Температурные условия эксплуатации. Важнейший критерий для российских регионов, особенно в холодных климатических поясах. Обычно приемлемым температурным диапазоном считаются показатели от -15°С до +40°С. Но если вы живете в регионе с холодными зимами, ищите приборы с более широкими температурными показателями. Не забывайте, что хранить инверторный аппарат нужно с учетом этих же цифр: если это склад, он должен быть отапливаемым. Заодно заметим, что сварочные аппараты в виде инверторов не любят лишней влаги из-за риска образования конденсата. Капризен не сам аппарат, капризны его электронные схемы: что есть, то есть. Температурная чувствительность считается одним из недостатков инверторов в целом.
8. Вентиляция. Кроме слишком низких или слишком высоких температур и повышенной влажности электронные схемы инверторов не любят пыли. Здесь нужно делать разницу: если профессиональные и промышленные аппараты обязательно должны иметь в своем составе специальные туннельные системы вентиляции, то для бытовых ручников эти требования не являются такими уж критичными. Тем не менее любой инвертор нужно чистить от пыли дважды в год по крайней мере.
9. Форсаж дуги – отличная дополнительная функция, полезная особенно для новичков. Это автоматическое повышение сварочного тока при приближении электрода к поверхности заготовки. В результате снижается риск залипания, повышается качество дуги, исчезают брызги расплавленного металла.
10. Горячий старт – еще одна дополнительная опция для быстрого поджига дуги: это опять автоматическое повышение силы сварочного тока, но на этот раз в момент зажигания сварочной дуги. Очень повышает общую комфортность работы и, следовательно, настроение.
11. Антиприлипание или антистик – третья дополнительная опция: в момент прикасания электрода к поверхности металлической заготовки сварочный ток автоматически отключается на очень короткое время. При отнимании электрода он сразу же восстанавливается.

График напряжения и выходного тока.

Теперь нужно решить, какие именно сварочные аппараты инверторного типа вам нужно рассмотреть с точки зрения технологического процесса сварки и режима работы.

Таких типов всего три:

• MMA – приборы для ручной дуговой сварки;
• MIG/MAG – полуавтоматические аппараты;
• TIG – автоматы для сварки в аргоне.

Третьим пакетом будут не «голые» автоматы TIG для аргонной сварки, а универсальные инверторы, позволяющие работать по разным технологиям, в том числе TIG. Нас ведь интересует обзор и выбор самого подходящего инвертора для домашнего пользования или небольшой частной мастерской – как правильно выбрать сварочный инвертор для своих нужд. Промышленными автоматами пусть занимаются крупные производства, они разберутся без нас.

Устройство агрегата

Рассмотрим самые важные части агрегатов, изготовленных своими руками из инвертора, более подробно.

Узел подачи расходного материала и горелка

Особое внимание при комплектации запчастями следует уделить основательной переделке устройства подачи проволоки, которая должна будет перемещаться внутри гибкого шланга. Для получения качественного и аккуратного сварного шва скорость подачи проволоки должна быть синхронизирована с темпами плавления её рабочей части

Для получения качественного и аккуратного сварного шва скорость подачи проволоки должна быть синхронизирована с темпами плавления её рабочей части.

Так как при сварке полуавтоматом допускается применение нескольких типов проволоки, изготовленной из различных материалов и имеющей разный диаметр, скорость её поступления обязательно должна быть переменной величиной. Именно эту возможность должна обеспечивать так называемая «подача» расходного материала, которая организуется в соответствии с общими требованиями к любому инверторному агрегату.

При обустройстве полуавтоматической схемы чаще всего применяется расходная проволока сечениями 0,8, 1,0, 1,2 и 1,6 мм. Непосредственно перед началом работ она наматывается на заранее подготовленных катушках, которые фиксируются на элементах агрегата посредством простейшего крепежа. Полуавтоматическая сварка предполагает подачу проволоки «самоходом», что существенно сокращает время проведения всех операций и повышает эффективность этих процедур.

Используемая в полуавтомате горелка может быть взята целиком от неработающего сварочного агрегата этого же типа или же изготовлена самостоятельно в домашних условиях. Сразу оговоримся, что сделать горелку своими руками – совсем непростое занятие, требующее от исполнителя определённого опыта и наличия навыков в изготовлении подобных аппаратов.

Электронный управляющий модуль

Электрическая схема сварочного полуавтомата представлена на рисунке ниже.

Электронная схема (блок управления)

Базовым элементом блока управления полуавтоматом является микроконтроллер, ответственный за выбор нагрузочного режима и за стабилизацию выходного тока. Помимо этого, в состав электронного блока входят следующие обязательные узлы и детали:

• Выпрямительный мостик на полупроводниковых диодах большой мощности;
• Ключевые транзисторные схемы;
• Дополнительный намоточный трансформатор;
• Корректирующие дроссели и катушки индуктивности.

Особое внимание в составе электронного модуля должно быть уделено намоточным индуктивным изделиям. Известен упрощённый вариант инверторного агрегата, который принято называть «устройство от Саныча»

Его схема приводится на размещённом ниже рисунке

Известен упрощённый вариант инверторного агрегата, который принято называть «устройство от Саныча». Его схема приводится на размещённом ниже рисунке.

Схема упрощённого электронного модуля

Трансформатор

Ещё одним ответственным узлом полуавтомата, своими руками изготовленного из старого сварочного устройства, является трансформатор, который может быть взят от того же инвертора (с учётом небольшой переделки).

Для обеспечения требуемых характеристик инверторного трансформатора, полностью подходящих для полуавтомата, необходимо перемотать старую первичную катушку медной полоской с нанесенной на неё прослойкой из термоустойчивой бумаги.

Важно! Такие трансформаторы не могут наматываться обычным медным проводом толстого сечения, поскольку в режиме больших токовых нагрузок они будут сильно нагреваться. Вторичную обмотку старого трансформаторного изделия также следует немного доработать

Для этого необходимо будет проделать следующие операции:

Вторичную обмотку старого трансформаторного изделия также следует немного доработать. Для этого необходимо будет проделать следующие операции:

• Сначала нужно намотать катушку, состоящую из 3-х слоев жестяных полос, каждая из которых изолируется посредством фторопластовой ленты;
• Далее концы старой и только что намотанной обмотки нужно спаять, что обеспечит высокую проводимость всей катушки;
• Также нужно предусмотреть в наборе элементов, из которых собирается конструкция полуавтомата, небольшой вентилятор (он предназначается для дополнительного охлаждения устройства).

В качестве такого охлаждающего прибора, устанавливаемого в сварочные агрегаты, может использоваться вентилятор с вышедшего из строя старого ПК.