Рубрика Электронные самоделкиКак сделать сварочный аппарат своими руками Расчёты, советы

Конструкция сварочного аппарата

Рассмотрим, как в домашних условиях сконструировать достаточно мощный импульсный сварочный инвертор.

Если повторять конструкцию по системе Негуляева, то транзисторы прикручиваются к радиатору специально вырезанной для этого пластиной, таким образом улучшается передача тепла от транзистора к радиатору. Между радиатором и транзисторами необходимо проложить термопроводящую, не пропускающую ток прокладку. Это обеспечивает защиту от короткого замыкания между двух транзисторов.

Выпрямительные диоды крепятся к алюминиевой пластине толщиной 6 мм, крепление осуществляется таким же способом, как и крепление транзисторов. Их выходы соединяться между собой неизолированным проводом сечением 4 мм

Следует соблюдать осторожность, провода не должны соприкасаться

Дроссель к основанию сварочного аппарата крепится железной пластиной, размеры которой повторяют форму самого дросселя. Для уменьшения вибрации, между дросселем и корпусом прокладывают резиновый уплотнитель.

Видео: сварочный инвертор своими руками

https://youtube.com/watch?v=_5tMMt0HmSo

Все силовые проводники внутри корпуса инвертора нужно развести в разные стороны, иначе существует возможность короткого замыкания. Вентилятор охлаждает несколько радиаторов одновременно, каждый из которых предназначен для своей части схемы. Такая конструкция позволяет обойтись всего одним вентилятором, установленным на задней стенке корпуса, что значительно экономит место.

Для охлаждения самодельного сварочного инвертора можно использовать вентилятор от компьютерного корпуса, он оптимально подходит как по габаритам, так и по мощности. Так как вентиляция вторичной обмотки играет большую роль, это следует учитывать при его расположении.

Схема: разобранный сварочный инвертор

Вес такого инвертора будет колебаться от 5 до 10 кг, при этом его сварочный ток может быть в пределах от 30 до 160 ампер.

Инвертор из компьютера

Изготовление своими руками

Зачастую в домашнем хозяйстве скапливается много старых приборов типа телевизоров, микроволновок и прочего электрического добра. При желании их детали можно использовать для изготовления полезных устройств для сварки.

Точечная сварка

Самый простой вариант – применить точечную сварку. Иногда требуется соединить мелкие, тонкие металлические предметы. Здесь точечная сварка незаменима.

Она необходима для приваривания никелевой пластины к литиевому аккумулятору ноутбука при ремонте. Основные компоненты, которые требуются для изготовления :

• трансформатор малой мощности;
• диодный мост;
• батарея конденсаторов;
• автомат на 20А;
• мощное токовое реле;
• два медных прутка (жала от паяльников).

Чтобы сделать мини сварочный аппарат, из трансформатора нужно удалить вторичную обмотку. Вместо нее наматывают три витка .

Вторичную обмотку подсоединяют к диодному выпрямителю. Его выход подключается к батарее параллельно соединенных конденсаторов. Выходы конденсаторов через реле подключают к медным электродам.

Сварка осуществляется в два этапа. На первом этапе происходит зарядка батареи конденсаторов. На втором, при совмещении свариваемых деталей, прижатию к ним медных электродов и переключении реле, происходит разряд накопленной энергии.

Во время разряда протекает большой ток, расплавляющий металл в точке прижатия электродов. В результате после остывания детали надежно свариваются.

Миниатюрный инвертор

Прежде чем собирать малогабаритный инвертор, необходимо определиться с предельными параметрами работы устройства. Если аппарат должен варить с электродами до 4 мм, то величина сварочного тока должна быть 200 А.

Ток должен регулироваться в большом диапазоне. Аппарат должен работать от бытовой электрической сети 220 В. После этого можно подобрать простую схему прибора наиболее близко подходящего по параметрам.

Большую часть компонентов для мини аппарата можно взять из старых электрических приборов, но некоторые элементы придется приобретать в магазине.

Состав инвертора уже описывался, он практически одинаков для всех видов, различия в комплектующих и дополнительных функциях.

Для начала потребуется ферритовый сердечник Ш8х8. Первичная обмотка наматывается проводом ПЭВ 0,3. Количество витков 100. Вторичную обмотку мотают медным проводом сечением 1 мм2. Здесь витков всего 14-15.

Третья обмотка наматывается проводом ПЭВ 0,2 в количестве 15 витков. Четвертая и пятая обмотки мотаются проводом сечением 0,35 мм2 по 20 витков. В качестве системы охлаждения можно установить компьютерный вентилятор от старого блока питания.

Все элементы собирают на одной плате, транзисторные ключи устанавливают на радиаторы. Если имеется старый корпус от электроприбора, можно использовать и его.

На лицевую панель выводят световую индикацию в виде светодиода, разъемы для сварочного кабеля и ручку регулятора сварочного тока. Выключатель и предохранитель обычно устанавливается на задней стенке прибора.

Все типовые схемы проверены, так что при правильной сборке аппарат должен заработать сразу.

Детали и принцип работы

Мини инверторный сварочный аппарат делают с применением таких деталей:

• мостовой выпрямитель входного сетевого напряжения на мощных диодах;
• реле мягкого пуска;
• датчик сварочного тока;
• генератор высокой частоты;
• трансформатор;
• стабилизатор интегральный;
• фильтр низких частот;
• радиаторы на диоды и транзисторы;
• система охлаждения.

Работа происходит по следующей схеме. Переменный ток 220 В поступает на диодный выпрямитель и становится постоянным. Затем с помощью генератора превращается в ток высокой частоты. Получившийся переменный ток попадает в первичную обмотку трансформатора.

Так как трансформатор понижающий, то на выходе получается низкое напряжение, но достаточное для зажигания дуги. Ток высокой частоты вновь преобразуется на выпрямителе в постоянный ток.

С его помощью и варят металлические изделия. Благодаря наличию интегрального стабилизатора независимо от качества сетевого напряжения на выходе получается требуемое стабильное значение напряжения.

Инвертор

Своими руками можно собрать еще один сварочный прибор – это инвертор. У него есть ряд положительных отличий от трансформатора. Самое первое, что бросается в глаза, – его небольшой вес. Всего несколько килограммов. Можно работать, не снимая аппарат с плеча. Затем, рабочий постоянный ток, это позволяет создавать более аккуратный шов, да и дуга не так скачет. Проще работать начинающим сварщикам.

Детали для сборки такого аппарата продаются в магазинах и на рынке. Необходимо лишь знать маркировку. Особого внимания требует качество транзисторов потому, что они находятся в самой напряженной области конструкционной схемы инвертора. Для охлаждения прибора используют принудительную вентиляцию в виде охлаждающих радиаторов и вытяжных вентиляторов.

Таким образом, если составить каталог самодельных сварочных аппаратов, то получится длинный список из трансформаторов различной конструкции, инверторов, сварочных полуавтоматов и автоматов. Такие приборы позволяют работать с чугуном и сталью, алюминием и медью, нержавейкой и тонким листовым железом.

Надежность и долговечность их работы зависит от точности расчетов, наличия материалов, деталей, правильности сборки, а также от соблюдения правил безопасности на всех этапах создания и эксплуатации подобных приборов.

Правильный аппарат с широким диапазоном рабочих токов

Собрать сварочный трансформатор переменного тока с широким токовым диапазоном сложно. Поэтому один и тот же трансформатор можно использовать для разных видов сварки. Для работы с толстым металлом и электродами диаметром 3-4 мм, используется только трансформатор с регулируемой обмоткой.

А для сварки тонкого метала (например, при ремонте автомобиля) к нему подключается схема выпрямителя. И тогда у вас появляется возможность варить переменным током небольшой величины.

Для безопасности работ лучше укрыть собранный комплект в диэлектрический корпус. Идеальный вариант – листы текстолита. Коммутационные контакты можно вывести на одну сторону ящика и подписать их назначение.

В этом видео подробно рассказано о том, что такое сварочный трансформатор и почему его так называют

Для охлаждения трансформатора и схемы выпрямителя в корпусе надо предусмотреть принудительную вентиляцию.

ВАЖНО! При соблюдении элементарных норм безопасности, ваш самодельный сварочный аппарат будет работать не хуже промышленного.

Особенности применения

Миниатюрный сварочный аппарат хоть и похож на своих более крупных «собратьев», но при этом он все же отличается от них особенностями применения. Как мы уже указали выше, мини аппараты легко перегреваются. Они так же не устойчивы к перепадам температуры и влажности, в них легко забивается пыль (опять же из-за отсутствия специальной защиты), что приводит к поломкам. Поэтому учтите, что мини инвертор требует к себе повышенного внимания.

Не используйте его под прямыми солнечными лучами или во время осадков. Также не храните аппарат без коробки или хотя бы полиэтиленовой пленки. Не храните аппарат зимой на неотапливаемой даче. Не варите на максимальной силе тока более 5 минут без перерыва. Диаметр электрода не должен превышать 3 мм, а еще лучше — 2 мм.

При сварке всегда следите за тем, чтобы корпус аппарата не был горячим. Используйте качественные комплектующие, особенно сварочные кабели и электроды. Если мини инвертор издает странные звуки или дымится во время работ, то не используйте его. Отдайте в ремонт или утилизируйте.

И, наконец, не пытайтесь выполнить сложные работы с помощью такого простенького аппарата. Он не предназначен для сварки толстых металлов в тяжелых условиях.

Этапы сборочного процесса мини сварки

Собрав все необходимые элементы и ознакомившись с нашей схемой, можно приступать к поэтапной сборке устройства. Работать несложная, но очень кропотливая и однообразная. Приготовьтесь провести много часов за однообразным сидением и выполнением одних и тех же движений руками.

Самой большой популярности приобрели трансформаторы круглой формы, но их самостоятельная сборка несколько сложней, поэтому мы будем использовать в нашей схеме П- образный сердечник. Такая форма трансформатора лидирует среди самодельных образцов, благодаря своей простоте.

Приступим к описанию этапов сборки:

1. Первое что нам необходимо сделать, это основание для обмоток. Можно использовать пластиковые платины, деревянные, в общем, всё что является диэлектриком. Очень хорошо подойдут пластины из текстолита. Разобравшись с материалом, приступаем к созданию формы. Она будет состоять из двух крышек, верхней и нижней и центральных перегородок. В каждой крышке проделываются отверстия, диаметр подбирать исходя из размеров пластин, которые будут устанавливаться вовнутрь.
2. Необходимо сделать изоляцию каждой детали термостойкой изолентой, в 1-2 слоя. Затем собираем и начинаем укладывать обмотку. Используемый медный провод, лучше брать сразу в стеклянной изоляции, способной выдерживать повышенные температуры. Таким образом, вы обезопасите себя от перегрева устройства, но это обойдётся немного дороже, чем использование обычной обмотки. Каждый слой обмотки необходимо тщательно без пропусков заизолировать, а уже потом приступать к следующему шару. Исходя из того, какая мощность вам необходима, делаете отводы на нужных уровнях обмотки. Закончив последний шар, изолируем его в 2-3 слоя, для большей безопасности.
3. Следующим этапом будет сборка магнитопровода для сварочного трансформатора. Используем материал, специально предназначенный для такого вида устройств. Он имеет, необходимы индукционные свойства, которые подобраны специально для сварочных аппаратов. Собрав все платины в цельную конструкцию необходимо проверить каждую обмотку с помощью тестера, на наличие ошибок и прочего.
4. Собираем диодный мост и подсоединяем к нашему устройству. Диоды брать с серии В200 либо КВРС5010. Каждый такой диод может выдерживать 50А и эта цифра суммируется. Поэтому для самодельного аппарата мощностью 220А, необходимо установить 5 таких диодов.
5. Для диодов необходим радиатор, для отвода температуры. Соединять диоды вместе с дросселем.
6. Для улучшения системы охлаждения, в корпусе можно установить кулер
   , которые будет вытягивать горячий воздух из корпуса.

Инверторный
аппарат делается по тому же типу, только вместо трансформатора, необходимо установить высокочастотный сварочный трансформатор. Подача тока будет происходить не напрямую в трансформатор, а через модуль преобразования, которые будет переделывать переменный ток в постоянный с увеличением его частоты.

Стоит ли устройство вашего времени и денег

С точки зрения работоспособности, то самодельная сварка будет ничуть не хуже чем магазинная. Единственное что у вас скорей всего не получится установить, так это дополнительные системы типаантизалипание
или быстрый старт. Но при должном умении и их можно добавить. Во всём остальном они смогут выполнить абсолютно аналогичные функции.

Цена на самодельное устройство может быть абсолютно разной, всё зависит от того, покупаете ли вы все детали или собираете из того что есть в вашем гараже. В случае покупки всех составляющих, цена будет примерно раз в 8-10 меньше чем у магазинных моделей.
При этом вам необходимо будет потратить 1-2 дня на сборку всей конструкции.

Подведём итог

Сделать самодельный сварочный аппарат в домашних условиях довольно легко, достаточно ознакомиться с теорией и иметь в запасе несколько свободных дней. Процесс довольно муторный и однообразный, большая часть работы, это цикличные движения руками. Но затраченное время стоит того, ведь вы экономите значительную сумму, при этом получаете устройство ничуть не хуже чем в магазине.

» маленькие

Сварочные аппараты классификация

Любые аппараты для сварки бывают электрическими или же газовыми. Стоит сразу сказать, что самодельные сварочные аппараты не должны быть газовыми. Поскольку они включают в себя взрывоопасные баллоны с газом, держать такую установку дома не стоит.

Поэтому в контексте самостоятельной сборки конструкций речь пойдет исключительно об электрических вариантах. Такие агрегаты также подразделяются на разновидности:

1. Установки-генераторы — оснащены собственным генератором тока. Отличительная черта — большой вес и габариты. Для домашних нужд такой вариант не подойдет, да и собрать самостоятельно его будет сложно.
2. Трансформаторы — такие установки, в особенности полуавтоматического типа, очень распространены среди тех, кто делает сварочное оборудование самостоятельно. Питаются от сети в 220 или 380 В.
3. Инверторы — такие установки просты в применении и идеально подходят для дома, конструкция компактная и мало весит, но электронная схема достаточно сложна.
4. Выпрямители — эти аппараты просто собирать и применять по назначению. С их помощью даже новичок может выполнять качественные сварные швы.

Как сделать сварочный аппарат инверторного типа

Чтобы в домашних условиях собрать инвертор, потребуется схема, которая позволит соблюсти нужные параметры. Рекомендуется брать детали от старых советских приборов:

• транзисторов;
• диодов;
• дросселей;
• готовых трансформаторов;
• конденсаторов;
• резисторов;
• тиристоров.

Параметры для аппарата можно выбирать такие:

• Он должен работать с электродами, диаметр которых не превышает 5 мм.
• Максимальный показатель рабочего тока равен 250 А.
• Источник напряжения — сеть бытовая на 220 В.
• Регулировка сварочного тока варьируется от 30 до 220 А.

Инструмент включает такие компоненты:

Начинаем с намотки трансформатора и действуем в такой последовательности:

1. Возьмите ферритовый сердечник.
2. Выполните первую обмотку (100 витков посредством провода ПЭВ 0,3 мм).
3. Вторая обмотка — 15 витков, проводом с сечением 1 мм).
4. Третья обмотка — 15 витков проводом ПЭВ 0,2 мм.
5. Четвертая и пятая — соответственно по 20 витков проводами с сечением 0, 35 мм.
6. Чтобы охладить трансформатор, возьмите вентилятор от компьютера.

Чтобы транзисторные ключи работали непрерывно, напряжение следует на них подавать после выпрямителя и конденсаторов. Блок выпрямителя соберите по схеме на плате, а все узлы прибора закрепите в корпусе. Можно использовать старый корпус от радиоустройства, а можно его сделать и самостоятельно.

С лицевой части корпуса устанавливается светодиодный индикатор, который показывает, что прибор включен в сеть. Здесь же можно поставить дополнительный выключатель, а также защитный предохранитель. Еще его можно установить на заднюю стенку и даже в сам корпус.

Все зависит от его размеров и конструктивных особенностей. Переменное сопротивление устанавливается на лицевой части корпуса, с его помощью можно регулировать рабочий ток. Когда вы собрали все электрические схемы, проверьте аппарат специальным прибором или тестером и можете провести его испытание.

Особенности самодельных трансформаторов

Самостоятельно собранные устройства отличаются от заводской техники техническим исполнением. Сварка своими руками изготавливается из доступных элементов и узлов, для чего используется схема сварочного трансформатора. При точном соблюдении параметров комплектующих деталей электроаппарат прослужит надежно на протяжении многих лет. Перед тем как делать сварочное трансформаторное устройство своими руками, необходимо определиться с имеющимися в наличии комплектующими узлами. Основой служит трансформатор, состоящий из магнитопровода, а также первичной и вторичной обмоток. Его можно приобрести отдельно, приспособить уже имеющийся или же изготовить самостоятельно. Чтобы сделать своими руками сварной электроаппарат, к разнообразию средств из подручных материалов прибавится трансформаторное железо и провод для обмоток. Изготовленный трансформатор должен иметь возможность подключения к бытовой электросети 220 В и иметь на выходе напряжение порядка 60-65 В для сваривания толстых металлов.

Разберём необходимую нам схему

Самая простая мини схема сварочного аппарата заключается в том, что входящий ток попадает на сварочный трансформатор. Далее, с помощью стабилизирующих и выпрямляющих составляющих элементов конструкции сварочный ток стаёт контролируемым и пригодным для работы.

Схема блока трансформатора

Конечно, устройство может состоять только из трансформатора, но тогда дуга будет мене стабильная и работоспособная, хотя в умелых руках будет работать довольно хорошо и выполнять поставленные задачи.

Различные схемы сварочников

Источник питания дуги, имеет следующую последовательность прохождения тока:

1. Напряжение попадает на сварочный трансформатор.
2. Потом попадает на дроссель, катушку сопротивления.
3. В катушке тока поддаётся активному сопротивлению, после чего попадает на диодный мост.
4. Затем проходит через регулятор тока, с помощью которого устанавливается необходимая сила дуговой сварки.
5. Начинается сварочный процесс при соприкосновении электрода с деталью.

Расчет современного сварочного аппарата.

Как сделать сварочный аппарат, вы ставите такой вопрос в нескольких случаях:

• -если вы любите все приспособления и оборудование делать собственными руками, не доверяя стандартным вариантам которые есть в продаже,
• -если покупка современного сварочного аппарата значительно превышает по стоимости его изготовление,
• -или если имеющийся в домашней мастерской аппарат не удовлетворяет техническим и технологическим требованиям его хозяина.

С чего начать, как сделать сварочный аппарат, что нужно еще помимо желания самостоятельно, своими руками делать сварочное или иное другое оборудование. Необходимо изучить вопрос, просмотреть технические параметры существующих образцов ( принцип работы, мощность, габариты, вес, область применения, отзывы), как промышленного так и бытового назначения, изучить техническую литературу и документацию по данному вопросу, просмотреть видео, форумы и сайты данной тематики.

Далее составляем спецификацию необходимых материалов (грубо) и рассчитываем их стоимость (на этом этапе еще можно будет отказаться от проекта, если стоимость его превышает планируемые затраты), если все устраивает, переходим к созданию плана ведения работ и собственно технической части проекта.

При расчете конструктивных элементов и технических показателей необходимо по возможности пользоваться специализированным программным обеспечением, что в значительной мере снизит трудозатраты и вероятность ошибки (что бы не было «сюрпризов»). Чисто практическая часть, то есть работа своими руками по физическому созданию конструктивных элементов и проведение сборочных работ, так же немаловажная, а точнее основная часть всего проекта, как говорят — «конец, делу венец».

Останутся только «ходовые» испытания, которые подтвердят или опровергнут правильность расчетов и добросовестность в изготовлении своего аппарата. Книга В.Я.Володина это та техническая литература, которая даст ответы на большинство, если не на все теоретические вопросы — как сделать сварочный аппарат своими руками, выполнить полный его расчет по заданным техническим характеристикам с использованием специализированных программ.

В книге много авторской, профессиональной информации, с рекомендациями и примерами. При чтении книги желательно иметь хотя бы базовые знания электротехники и электроники, компьютера (для работы с программным обеспечением).
ISBN: 978-5-94074-671-3

Скачать книгу бесплатно12,3 мб. djvu

key       3Ssnx1AQzmGar1rbMKgf-OhuN2o53v8abxxsOv0j0Vg

Похожая литература

Мотосамоделки

Полезные вещи своими руками

Энциклопедия ремонта

Полезные страницы мастеру

Знай и умей. Сделай сам

Поделиться

Общая информация

Для начала обратим ваше внимание на сам класс «мини». На самом деле, официально его не существует

Также производители практически не используют приставку «мини», когда предлагают приобрести очень компактный инвертор.

Тем не менее, в последние годы этот класс завоевал свою популярность благодаря китайским сайтам, продающим недорогое оборудование. Именно они ввели в обиход слово «мини» применительно к инвертору. Так что формально подобные аппараты можно называть «мини», хотя на самом деле такого класса не существует (есть бытовые, профессиональные и промышленные).

Какой аппарат считается «мини»? Характеристики довольно расплывчатые. Но у них всегда есть общая черта — стремление поместить всю «начинку» в корпус очень маленького размера и весьма скромные технические характеристики. Мы бы сказали, что мини аппарат (или маленький сварочный аппарат для мелких работ) — это инвертор для ручной дуговой сварки, весом до 2 кг и реальной силой тока до 150 Ампер.

Также достоверно неизвестно, какой самый маленький инверторный сварочный аппарат в мире. Поскольку такое оборудование очень специфично и мало кто следит за развитием в этой области.

Достоинства

У маленького сварочника есть множество достоинств. Самое главное — его габариты и вес. У вас не будет никаких трудностей с его хранением и перевозкой. Если вы дачник, то можете на лето брать его с собой, а на зиму хранить в квартире. Он не займет много места и станет дополнительным грузом при поездках загород.

Также у миниатюрного аппарат нет трудностей с подключением. Достаточно включить его в обычную розетку и начать сварку. Он будет работать даже при нестабильном напряжении, поскольку потребляет очень мало электроэнергии и не нуждается в мощном питании.

Не смотря на свои компактные размеры, мини аппарат — это вполне функциональное устройства. Вам будет доступна плавная регулировка силы тока и стабильное горение дуги.

Самый маленький сварочный инвертор экономичен, прост в применении и не требует от вас особых навыков. Изучите пару видеороликов по ручной дуговой сварке и можете приступать.

Недостатки

Но мини сваркане идеальна, как и любой другой сварочный аппарат. Среди недостатков выделим отсутствие возможности работать с электродами диаметром больше 3 мм. А некоторые модели и «тройку» с трудом тянут. Такое положение дел существенно снижает ваши возможности, если вы однажды решите выполнить что-то более сложное и трудоемкое.

Еще один недостаток — очень скромные технические характеристики. Как бы китайцы не писали на коробке, что аппарат выдает 220 Ампер, на деле рассчитывайте на 150 Ампер. Особенно с учетом неидеальных условий при сварке за городом или в гаражном кооперативе.

Из-за компактного корпуса нет возможности установить полноценную систему охлаждения, поэтому при постоянной сварке на максимальном токе аппарат может легко перегреться и выйти из строя. Проблема решается, если делать частые перерывы во время работы.

Также в угоду компактности мини аппараты редко оснащаются дополнительным функционалом вроде форсажа дуги или антизалипания. А это не всегда радует новичков.