Как изготавливать самодельные сварочные аппараты?

При сооружении или ремонте техники или бытовых приборов достаточно часто возникает потребность в сварке каких-либо элементов. Чтобы соединить детали, понадобится использовать сварочный аппарат. Сегодня легко можно приобрести подобную конструкцию, однако следует знать, что можно изготовить и самодельные сварочные аппараты.

Конструкция самодельного сварочного полуавтомата.

Сварочные аппараты бывают постоянного и переменного тока. Последние используются для того, чтобы сваривать на небольших токах заготовки из металла небольшой толщины. Дуга сварки на постоянном токе является более устойчивой, при этом возможно производить сварку на прямой и обратной полярности. В данном случае можно использовать электродную проволоку без обмазки или электроды. Чтобы придать стойкости горения дуги, на небольших токах рекомендуется делать завышенное напряжение холостого хода обмотки сварки.

Чтобы выпрямлять переменный ток, следует использовать обыкновенные мостиковые выпрямители на крупных полупроводниках с охладительными радиаторами. Для того чтобы сглаживать пульсации напряжения, один из выводов нужно подсоединить к держателю электродов через специальный дроссель, который являет собой катушку из нескольких десятков витков шины из меди сечением 35 мм. Подобная шина может наматываться на любой сердечник, лучше всего использовать сердечник от магнитного пускателя.

Принципиальная электрическая схема блока питания сварочного аппарата.

Чтобы выпрямлять и плавно регулировать сварочный ток, следует использовать более сложные схемы с применением крупных тиристоров для управления.

К достоинствам регуляторов неизменного тока можно отнести их универсальность. У них имеется большой спектр конфигурации напряжений, в связи с чем подобные элементы можно использовать не только для постепенной регулировки тока, но и для зарядки батарей аккумуляторов, питания электрических элементов для нагрева и других цепочек.

Сварочные аппараты переменного тока можно использовать для соединения заготовок электродами, поперечник которых более 1,6 мм. Толщина соединяемых заготовок может быть более 1,5 мм. В данном случае имеется большой ток сварки, а дуга пылает стабильно. Могут использоваться электроды, которые изготовлены для сварки исключительно на переменном токе.

Устойчивое горение дуги можно получить в случае, если приспособление для сварки будет иметь падающую наружную характеристику, которая определяет зависимость между силой тока и напряжением в цепочке сварки.

Читайте также:

Cхема трансформатора.

Показатели температуры горения бензина.

Что такое термофен – подробнее>>>

Что нужно учитывать в процессе изготовления сварочных аппаратов?

Сварочный трансформатор на бaзe широко распространённого ЛАТР2.

Для ступенчатого перекрытия спектра токов сварки необходима коммутация как первичных обмоток, так и вторичных. Для плавной конфигурации тока в рамках выбранного спектра следует употреблять механические свойства перемещения обмоток. Если удалять обмотку сварки по отношению к сетевой, будут увеличиваться магнитные потоки рассеивания. Следует понимать, что это может привести к снижению сварочного тока. В процессе изготовления самодельной конструкции для сварки не нужно стремиться к полному перекрытию спектра токов сварки. Рекомендуется первым делом собрать сварочный аппарат своими руками для работы с электродами 2-4 мм. Если понадобится в дальнейшем работать на небольших сварочных токах, конструкцию можно дополнить отдельным приспособлением для выпрямления с постепенной регулировкой тока сварки.

Самодельные конструкции должны удовлетворить некоторые требования, основными из которых являются следующие:

1. Сравнительная компактность и небольшой вес. Подобные параметры можно снизить путем уменьшения мощности конструкции.
2. Достаточная продолжительность работы от электросети 220 В. Повысить ее можно с помощью использования стали с высокой магнитной проницаемостью термостойкой изоляции проводов для обмотки.

Подобные требования можно с легкостью выполнить, если знать основы сооружения сварочных конструкций и придерживаться технологии их изготовления.

Как выбрать тип сердечника для изготавливаемой конструкции?

Принципиальная электрическая схема мостового выпрямителя сварочного аппарата.

В процессе изготовления подобных конструкций используются стержневые магнитные проводы, они являются более технологичными. Сердечник набирается из пластин электротехнической стали любой конфигурации, толщина материала должна составлять 0,35-0,55 мм. Элементы понадобится стянуть шпильками, которые покрыты изоляционным материалом.

В процессе выбора сердечника следует учитывать размеры “окна”. В конструкцию должны помещаться обмотки элементов. Не рекомендуется использовать сердечники с поперечным сечением 25-35 мм, так как в таком случае изготавливаемая конструкция не будет обладать необходимым припасом мощности, в результате чего качественную сварку будет произвести достаточно сложно. В данном случае также нельзя исключать перегрев устройства. Сердечник должен быть сечением 45-55 мм.

В некоторых случаях производятся сварочные конструкции с тороидальными сердечниками. Данные устройства имеют более высокие электротехнические показатели и низкие электропотери. Изготавливать подобные приспособления гораздо сложнее, так как обмотки нужно будет размещать на торе. Следует знать, что намотку в данном случае выполнять достаточно сложно.

Сердечники изготавливаются из ленточного трансформаторного железа, которое сворачивается в рулон в форме тора.

Чтобы увеличить внутренний диаметр тора, с внутренней стороны нужно отмотать часть ленты из металла, после чего намотать ее на наружную сторону сердечника.

Как правильно выбрать обмотку конструкции?

Схема намотки провода.

Для первичной обмотки рекомендуется использовать провод из меди, который покрыт изоляционным материалом из стеклоткани. Можно использовать и провода, которые покрыты резиной. Не допускается использовать шнуры, которые покрыты полихлорвиниловой изоляцией.

Большое количество отводов сетевой обмотки не рекомендуется делать. За счет снижения количества витков первичной обмотки будет возрастать мощность аппарата для сварки. Это приведет к увеличению напряжения горения дуги и ухудшению качества соединения заготовок. Путем изменения количества витков первичной обмотки достигнуть перекрытия спектра токов сварки без ухудшения свойств сварки не получится. Для этого надо будет предусмотреть переключение витков вторичной обмотки сварки.

Вторичная обмотка должна содержать 67-70 витков шины из меди сечением 35 мм. Можно использовать многожильный сетевой кабель или гибкий многожильный шнур. Изоляционный материал обязательно должен быть теплостойким и надежным.

Самодельный аппарат для сварки из автотрансформатора

Схема инверторного сварочного аппарата.

Сварочное устройство работает от электросети 220 В. Конструкция обладает отличными электротехническими показателями. Благодаря использованию новой формы магнитного провода вес приспособления составляет порядка 9 кг при размерах 150х125 мм. Это достигается применением ленточного железа, которое сворачивается в рулон в форме тора. В большинстве случаев используется стандартный пакет пластинок Ш-образной формы. Электротехнические показатели трансформаторной конструкции на магнитном проводе приблизительно в 5 раз выше, чем у подобных пластинок. Электропотери будут минимальными.

Элементы, которые будут нужны для того, чтобы изготовить сварочный аппарат своими руками:

• магнитный провод;
• автотрансформатор;
• электрокартон или лаковая ткань;
• провода;
• деревянная рейка;
• изоляционный материал;
• трансформатор;
• кабель;
• кожух;
• выключатель.

Процесс изготовления сварочного устройства подобного типа

Схема сборки трансформатора сварочного аппарата.

Для того чтобы избавиться от поиска редкого железа, можно купить готовый автотрансформатор на 9 А или применить магнитный провод от неисправного лабораторного трансформаторного устройства. Для этого нужно снять заграждение, арматуру, после чего удалить поврежденную обмотку. Освобожденный магнитный провод понадобится изолировать от слоев обмотки электрокартоном или несколькими слоями лаковой ткани.

Сварочное трансформаторное устройство имеет несколько обмоток. В первичной используется провод ПЭВ-2 сечением 1,2 мм и длиной в 170 м. Чтобы было удобнее работать, можно применить челнок (рейка из дерева 50х50 мм с прорезями на концах). На данный элемент понадобится первым делом намотать весь провод. Между обмотками надо будет поместить слой изоляционного материала. Вторичная обмотка производится с помощью провода из меди в хлопчатобумажной или стекловидной изоляции. В данном случае нужно будет сделать 45 витков поверх первичной обмотки. С внутренней стороны шнур размещается виток к витку, а с внешней стороны понадобится оставить небольшой промежуток. Щель нужна для того, чтобы провод равномерно распределялся и хорошо охлаждался.

Блок – схема сварочного инвертора.

Изготавливать конструкцию должно несколько людей. Один человек должен осторожно, не задевая ближних витков, протягивать и устанавливать провод. Напарник при этом должен придерживать свободный конец шнура, исключая его скручивание. Если задевать ближние витки, то изоляция может повредиться. Трансформатор сварки, который изготавливается подобным образом, сможет давать ток 50-185 А.

Если в наличии уже имеется автотрансформатор на 9 А, то его нужно осмотреть. Если окажется, что обмотка не повреждена, то это значительно упростит дело. Если использовать готовую обмотку в роли первичной, то можно за 1 час изготовить трансформаторную конструкцию, которая дает ток 70-150 А. Для этого понадобится демонтировать ограждение, токосъемный переключатель и арматуру для крепежа. Надо будет определить и отметить маркером выводы на 220 В. Другие концы нужно тщательно изолировать, после чего на время прижать к магнитному проводу. Это делается для того, чтобы данные элементы не повредились при работе со вторичной обмоткой. Монтаж последней производится так же, как и в предыдущем варианте, однако в данном случае нужно будет использовать провод из меди такого же сечения и длины.

Изготовленное трансформаторное устройство понадобится поместить на площадку с изоляцией в специальный кожух. Предварительно нужно проделать в кожухе отверстия для вентиляции. Провода первичной обмотки следует подключить к электросети 220 В кабелем. В цепочке надо будет обязательно предусмотреть автоматический выключатель для отключения.

Выводы вторичной обмотки следует соединить с гибкими проводами, покрытыми изоляционным материалом. К какому-либо из шнуров надо будет закрепить держатель электродов, а ко второму – свариваемую заготовку. Данный шнур для безопасности пользователя нужно заземлить.

Нюансы, которые следует знать

Регулировка тока может предусматриваться поэтапным включением в цепочку шнура держателя электродов – проволоки из нихрома диаметром 3 мм и длиной 5 м. Ее нужно свернуть змейкой, которая закрепляется к листу из асбестоцемента. Соединять все провода нужно болтами М10. Путем подбора, перемещая по змейке точку подключения провода, понадобится установить необходимый ток. Возможно использовать вариант регулировки тока применением электродов разного диаметра. Для сварки следует использовать электроды диаметром 1-3 мм.

Все нужные материалы для трансформаторной конструкции можно купить в строительных супермаркетах. Человеку, который знаком с электротехникой, изготовить подобное устройство своими руками достаточно просто.

Чтобы исключить ожоги в процессе работы, понадобится использовать защитный щит из фибры, который снабжается светофильтром.

Обязательно должны быть следующие элементы: убор для головы, защитная одежда и перчатки. Сварочный аппарат надо защитить от сырости и исключать его перегрев.

Сделать сварочный аппарат своими руками несложно, если знать технологию изготовления.