Саморобний напівавтомат зварювальний своїми руками: виготовлення пристрою, принцип роботи, види та форми

Кожен дбайливий господар вважає необхідне мати у себе в майстерні, гаражі або на заміській ділянці зварювальне напівавтоматичне обладнання, за допомогою якого можна відремонтувати огорожу, виготовити різні металеві конструкції для господарських потреб, а також провести ремонт автомобіля. Причому всі ці операції можна зробити самостійно, не вдаючись до допомоги помічників і не витрачаючи додаткові кошти. Придбання заводської моделі коштує чималих грошей. Тому дилема між купівлею обладнання або пристрої саморобного зварювального напівавтомата своїми руками найчастіше вирішується на користь останнього варіанту. Благо виготовлення пристрою, принцип роботи, його види і форми легко освоїти людині, яка хоч трохи знає основи електротехніки та володіє досвідом проведення столярних робіт.

Технологія та особливості зварювання

Процес зварювання саморобним зварювальним напівавтоматом своїми руками був розроблений в середині двадцятого століття. Основні технологічні особливості такого з'єднання різних металів використовуються і в даний час. Повне і правильне назва такий зварювання – GMAW (Gas metal arc welding, або електродугова зварювання металу в середовищі захисного газу). Правда, найчастіше і в літературі, та в практичній роботі застосовується абревіатура MIG/MAG (Metal Inert Gas/Metal Active Gas). Саморобний напівавтомат працює на постійному струмі. Електродом для зварювання є спеціальна дріт, яка подається до місця з'єднання з певною швидкістю. Процес створення зварювального шва відбувається під захистом газу. Технологія MIG передбачає застосування інертного газу (гелій, аргон). А ось виготовлений своїми руками або саморобний зварювальний напівавтомат, працює по системі MAG, використовує для захисту місця зварювання активний вуглекислий газ і його суміші.


Напівавтоматичним зварюванням можна виробляти якісне з'єднання не тільки сталевих деталей, але і виробів з кольорових металів (мідь, алюміній, магній, нікель), які легко окислюються без захисних операцій.

Принцип дії

Процес зварювання саморобним напівавтоматом відбувається за допомогою електричної дуги в середовищі захисного газу, що утворюється між поверхнею металу, що зварюється і дротом, використовуваної в якості електрода. Якість зварного шва повністю залежить від напруги, швидкості подачі дроту і кількості подаваного до місця стику газу. Всі ці параметри встановлюються заздалегідь, виходячи з товщини і виду матеріалу, що зварюється. Щоб захисний газ надавав відповідну дію, кінець дроту повинен виступати на строго певну довжину. Так як зварювальний дріт надходить до місця з'єднання автоматично, а від зварника потрібні тільки маніпуляції з пальником, цей спосіб зварки металів отримав назву напівавтоматичний.

Позитивні сторони застосування напівавтомата

Основним плюсом використання саморобного напівавтомата для зварювання вважається отримання якісного з'єднувального шва, з високою швидкістю виконання роботи. Ці параметри дозволяють застосовувати устаткування не тільки для виконання дрібних робіт, але і в професійних цілях.
Так як інвертор функціонує методом перетворення струмів високої частоти, а не напруги, то існує можливість при пристрої саморобного напівавтомата своїми руками значно знизити вагу і розміри, що забезпечує його мобільність при роботі в складних умовах. Також плюсом використання саморобного напівавтомата є можливість застосування електродів, як змінного струму, так і постійного. А здатність регулювати зварювальний струм в широкому діапазоні дозволяє застосовувати при аргонодугового зварюванні не плавляться електроди.

Недоліки напівавтоматів

Зроблена своїми руками саморобна зварювання напівавтомат, як і просто інвертор, має більшу ціну, ніж аналогічні агрегати трансформаторного типу. Напівавтомати дуже бояться шкідливого впливу пилу, тому, щоб продовжити їх безаварійний термін служби, необхідно проводити чистку агрегату не рідше одного разу на півроку. Напівавтоматичне обладнання погано працює при низьких температурах. А при температурі повітря нижче -15°C його взагалі не можна експлуатувати. Ще одним істотним недоліком під час роботи саморобним напівавтоматом є обмежена довжина кабелю для підключення пристрою (не більше 25 м).

Види агрегатів напівавтоматичного типу

На відкритому повітрі зварювані деталі з кольорових металів швидко піддаються окисленню, тому їх з'єднання утруднено. Для поліпшення якості зварного шва доводиться захищати зону зварювання від окислення. Тому для вирішення певних завдань необхідно точно встановити, якого типу буде застосовуватися зварювальний апарат. Напівавтомат саморобний в залежності від виду захисту зварної ванни ділиться:

на зварювання під захисним шаром флюсу;

з'єднання в хмарі інертного газу;

зварювальний процес із застосуванням електродної порошкового дроту.

Найбільш поширеним видом напівавтоматів вважається застосування захисного газу.

Властивості захисного газу

Щоб усунути негативний вплив кисню на зварювані метали, в зону з'єднання додають газ, який здатний поліпшити якість і міцність скріплення матеріалів. Азот, що перебуває в складі повітря, і вологість можуть викликати пористість зварного шва, а ось кисень окисляє поверхні. Також застосування газу забезпечує рівномірне і надійне запалювання зварювальної дуги. Саме тип застосовуваного газу повністю впливає на форму і механічну міцність шва, на швидкість плавлення металу і проникнення дуги, а також на кількість бризок при зварці. Склад газової суміші робить істотний вплив на те, як розплавлений метал надходить від дроту до місця стику поверхонь. Для зварювання кольорових металів та алюмінію частіше застосовується гелій і аргон. А от з'єднання сталевих поверхонь краще всього відбувається під захистом активних газів та їх сумішей (двоокис вуглецю), які істотно збільшують швидкість плавлення і поліпшують проникність електричної дуги.

Самостійне виготовлення зварювального напівавтомата

Перед тим як зробити саморобний напівавтомат, необхідно підготувати наступне обладнання:

Для формування робочого струму 150А знадобиться зварювальний інвертор, який можна виготовити з трансформатора від мікрохвильової печі.

Пальник, яка відповідає за дозування захисного газу в місці зварювання.

За безперервне надходження зварювального дроту до місця зварювання відповідає механізм подачі.

Для управління агрегатом необхідно обладнати електротехнічний вузол, за допомогою якого регулюється сила струму.

З допомогою подаючого шланга здійснюється подача зварювального дроту до робочих поверхонь.

Газовий шланг знадобиться для підведення захисного газу в область з'єднання.

Котушка з присадочной дротом.

Деякі комплектуючі виготовити самостійно дуже складно (пальник, балон, шланги), тому їх бажано придбати в торговельній мережі.

Переробка трансформатора

Для створення якісного інвертора-напівавтомата можна використовувати трансформатор від мікрохвильової печі. Саморобний напівавтомат з інвертора являє собою трансформатор струму з необхідними переробками для отримання потрібних параметрів. В принципі, первинна обмотка залишається без змін. Основні зміни будуть стосуватися вторинної обмотки трансформатора. Для цих цілей знадобляться мідна смужка і обмотка з термоізоляційної папери, трансформаторна дріт не підійде для такої реконструкції, так як буде дуже сильно нагріватися на граничних режимах роботи. На вторинну обмотку додається три шари жерсті, які необхідно ретельно ізолювати. Кінці виготовленої обмотки і вже існуючої потрібно з'єднати між собою. При вирішенні виготовити саморобний напівавтомат з зварювального трансформатора, можна використовувати пристрій від мікрохвильової печі. Для цього доведеться видалити стару обмотку і намотати нову з декількох витків товстого дроту. При роботі потрібно уникати пошкодження емалі. Розрахунки діаметра дроту і кількості витків виробляються на підставі застосовуваного трансформатора.
Отримання стабільної напруги на виході напруги блоку досягається установкою випрямного моста, дроселя і конденсатора. Ємність необхідна для згладжування пульсацій, а дросель підтримує стабільний рівень робочого напруги.

Механізм подачі дроту

Щоб отримати якісний і міцний зварний шов, дріт повинна подаватися до місця пайки безперервно і рівномірно. Для цієї мети зварювальний напівавтомат обладнується системою подачі дроту. Щоб зробити подаючий механізм своїми руками, необхідно придбати такі елементи:

Електричний двигун для обертання вала.

Два підшипника, один з яких робиться регульованим (притискним).

Спеціальний направляючий ролик.

Пружину, що працює на стиск.

Систему кріплення подаючого пристрою.

Якщо для корпусу напівавтомата використовувати системний блок від комп'ютера, то в його блоці живлення існує напруга, яке підходить для роботи електродвигуна. У разі виготовлення окремого корпусу доведеться збирати автономну систему харчування. Так як зварювальний дріт є одним з електродів напівавтомата, монтаж системи подачі потрібно проводити на электроизолирующем матеріалі. Для цих цілей потрібно:

На спеціальній пластині зробити отвори для установки вала електродвигуна, а також підшипників.

Прикріпити електромотор на звороті несучої пластини.

Зверху і знизу встановити підшипники.

На ведучий вал надівається направляючий ролик.

Встановлюється притискна пружина на регулювальний підшипник.

Система охолодження

При пристрої саморобного напівавтомата з зварювального інвертора особливу увагу слід звернути на необхідність охолодження вторинної обмотки трансформатора, яка може сильно нагріватися при великому навантаженні обладнання. Система охолодження складається з двох вентиляторів, які спрямовані на обмотку трансформатора і працюють на витяжку нагрітого потоку. Для поліпшення циркуляції повітря потрібно зробити в корпусі напівавтомата декілька десятків отворів. Як вентиляторів можна застосовувати вироби з системи охолодження персонального комп'ютера.

Додаткові пристрої напівавтомата

Пальник для напівавтоматичного зварювання виготовити самостійно дуже складно, тому досвідчені зварювальники рекомендують купувати промислове газове обладнання. І проблема тут не тільки у виготовленні безпосередньо самого обладнання, але і в необхідності суворо дотримуватись вимог безпеки. Також бажано використовувати стандартні балони для захисного газу. Виняток можуть становити ємності для вуглекислого газу. Часто використовуються вогнегасники, тільки при цьому необхідно встановити спеціальний перехідник для редуктора. Мобільність всього напівавтоматичного обладнання підвищується при використанні спеціальних візків, які можна придбати в магазині, але і не дуже складно зробити самостійно. Конструкцію такого пристосування легко розробити з різних металевих швелерів і профільних або круглих труб.

Техніка безпеки

Зварювальні роботи відносяться до підвищеної категорії складності. Щоб не нашкодити здоров'ю зварника, необхідно строго дотримувати певні заходи безпеки:

Яскраве світло від електродугового зварювання згубно впливає на зір людини. Тому всі зварювальні роботи потрібно здійснювати в захисній масці.

Для захисту від бризок розплавленого металу і ультрафіолетового випромінювання, що негативно впливає на відкриті ділянки шкіри, обов'язково необхідно надягати рукавички.

Також роботи потрібно проводити в закритому взутті, щоб не потрапляв всередину розпечений метал.

Одяг не повинна бути виготовлена із синтетичного матеріалу, щоб уникнути її розплавлення при зварюванні.

Приміщення, де проводяться зварювальні роботи, необхідно обладнати хорошою вентиляцією, щоб не вдихати шкідливі пари від зварювання.

Щоб створити саморобний зварювальний напівавтомат, не знадобиться наявність дорогого устаткування і дефіцитних деталей. Головне – мати знання електротехніки та вміння проводити нескладні столярні роботи, і, при бажанні, у вас з'явиться в господарстві незамінний помічник.