Darbe.ru

Быт техника Дарби
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Точечно-искровой сварочный аппарат для ювелирных работ своими руками

Точечно-искровой сварочный аппарат для ювелирных работ своими руками

Импульсная сварка — что это такое? По сути своей, это обычная электродуговая сварка, в процессе которой подаются дополнительные кратковременные импульсы. Просим не путать данный тип сварки с точечным. Импульсная точечная сварка и импульсно-дуговая сварка — два кардинально разных метода соединения металлов.

импульсный сварочник

Но что, если вы хотите испробовать в своей практике данный метод соединения металлов, но не хотите тратить много денег на покупку качественного сварочного аппарата? Решение есть! Можно сделать самодельную импульсную сварку. Импульсная сварка своими силами собирается за полтора-два часа, а все комплектующие стоят недорого. В этой статье мы подробно расскажем, как своими руками сделать импульсную сварку и каков наш опыт использования самодельного сварочного аппарата.

Импульсная сварка – что это за методика?

Импульсная сварка, известная иначе как MIG – это вариация дуговой сварки, при которой сплошные сварные швы создаются путем плавления в конкретных точках и дальнейшем их покрытии. Такая методика является альтернативой традиционной электродуговой технологии, которая отличается невысокой производительностью и низким качеством шва. Особенность импульсно-дуговой сварки состоит в том, что помимо основного рабочего тока возникают переменные импульсы с колебаниями до 250 Гц.

Благодаря этому происходит увеличение силовой нагрузки и существенно экономится присадочный материал, а также уменьшается вероятность непроваров. Основной элемент импульсной сварки – дежурная дуга средней мощности, которая не перестает функционировать в перерывах между повторяющимися импульсами и поставляет лишь незначительную порцию тока. Дежурная дуга имеет специальный режим вкл./выкл., обусловленный программой с учетом природы металлов, а также толщины кромок и расположения швов.

Нагреваясь под воздействием высокой температуры, дуга расплавляет заготовку, перенося ее затем в ванну с минимальным рассеиванием частиц. Такая методика позволяет обрабатывать даже тончайшие металлы, не прожигая их насквозь.

Схема принципиальная

Разновидности

С учетом типа сплавляемых материалов выделяют 4 основных разновидности MIG:

  1. Магнитно-импульсная. Элементы соединяются под высоким давлением, шов формируется под влиянием температур и силы сжатия. В основе находится принцип электромеханики вихревых токов. Используется для варки разных материалов с высокой продуктивностью.
  2. Конденсаторная. Сварочные аппараты имеют отличные параметры, огромный диапазон силы тока и разные характеристики мощности. Используются для варки деталей из алюминия.
  3. Инерционная. Особенность такой сварки состоит в наличии мощнейшего маховика, работающего от электрического двигателя. Кинетическая энергетика затем поступает к импульсным токам, провоцируя возникновение инерционного резонанса.
  4. Аккумуляторная. Сварочные устройства оснащены щелочными аккумуляторами, мгновенно стабилизирующими короткие замыкания, образующиеся в процессе розжига электрода.

Также нередко используется TIG-сварка, при которой применяются аргоновые электроды. Методика ТИГ является отличным вариантом для обработки неферромагнитных металлов. В настоящее время огромной популярностью пользуется лазерная сварка, которая в основном применяется в области электронной технике и радиоэлектронике.

Для работы с дентальными сплавами из титана в сфере протезирования зубов используются аппараты дуговой микросварки, работающие не менее эффективно, чем лазерные приборы. Микроимпульсная сварка обеспечивает надежные стыки.

прототип сварочного аппарата сварочный аппарат

Силовой блок

Основой силового блока сварочного инвертора является трансформатор, за счет которого снижается величина напряжения высокочастотного тока, а его сила – увеличивается. Для того чтобы сделать трансформатор для такого блока, необходимо подобрать два сердечника Ш20х208 2000 нм. Для обеспечения зазора между ними можно использовать газетную бумагу.

Каждый ее слой для обеспечения термоизоляции обматывается лентой от кассового аппарата, которая демонстрирует хорошую износоустойчивость. Вторичная обмотка трансформатора формируется из трех слоев медных полос, которые изолируются между собой при помощи фторопластовой ленты. Характеристики обмоток трансформатора должны соответствовать следующим параметрам: 12 витков х 4 витка, 10 кв. мм х 30 кв. мм.

Многие пытаются сделать обмотки понижающего трансформатора из толстого медного провода, но это неверное решение. Такой трансформатор работает на токах высокой частоты, которые вытесняются на поверхность проводника, не нагревая его внутреннюю часть. Именно поэтому для формирования обмоток оптимальным вариантом является проводник с большой площадью поверхности, то есть широкая медная полоса.

Самодельный выходной дроссель инвертора

В качестве термоизоляционного материала можно использовать и обычную бумагу, но она менее износоустойчива, чем лента от кассового аппарата. От повышенной температуры такая лента потемнеет, но ее износоустойчивость от этого не пострадает.

Сферы применения импульсной сварки

Импульсно-дуговая сварка широко применяется в современных сферах промышленности. Чаще всего технология используется для соединения современных трубопроводов, которые должны иметь максимально прочное и надежное сопряжение. Кроме того, импульсная точечная сварка пользуется большим спросом при:

  • возведении мостов и других сооружений, на которые оказывается высокая нагрузка;
  • сборке кузовов автомобилей;
  • изготовлении вагонов поездов;
  • производстве кранов, землеройной техники;
  • создании корабельных корпусов, обшивок.

Такая разновидность сварочных работ позволяет соединять даже самые прихотливые и капризные металлы с толщиной заготовок от 1 мм до 5 см. Она отлично справляется даже со сложнейшими стыковыми швами. Такие аппараты могут применяться как на крупных производствах, так и в автосервисах, небольших мастерских.

Преимущества и недостатки методики

Такой метод обработки материала, как MIG, имеет массу преимуществ сравнительно с другими технологиями:

  • высокая скорость провара;
  • возможность соединения тончайших алюминиевых заготовок;
  • отличное качество сварного шва;
  • возможность контроля и минимизации кристаллизации металла;
  • минимальный риск деформации сварочного шва, выгорания материала;
  • экономия проволоки и газа;
  • экономия трат на расходные материалы;
  • стабильность рабочих положений;
  • точный контроль момента расплавления;
  • исключение риска замыкания при запуске;
  • исключение разбрызгивания окалины, образования дыма;
  • низкое вложение тепла.

Технология MIG дх-808 отличается высокой производительностью, универсальностью, надежностью и безопасностью, благодаря чему прекрасно подходит как для сварщиков, как с большим опытом, так и с полным его отсутствием.

Однако имеются и определенные минусы, о которых нужно знать перед началом работы. К недостаткам МИГ-сварки можно отнести следующие моменты:

  • перегревание преобразователя;
  • возможность работы только на небольших площадях;
  • отсутствие моделей для бытового использования;
  • сложности в уходе;
  • высокая стоимость.

Плюсы импульсной сварки существенно превышают ее недостатки, благодаря чему она и пользуется большим спросом.

Технология выполнения импульсной сварки

Весь процесс импульсной сварки полуавтоматом происходит в несколько этапов:

  1. Небольшая капля расплавленного металлического расходного материала под мощным импульсом отделяется и помещается поверх заготовки.
  2. Сила тока снижается до того уровня, которого будет достаточно для поддержания дуги.
  3. Металл в сварочной ванне моментально остывает.
  4. Идет циклическое повторение вышеперечисленных действий.

Для надлежащей работы автомата должна быть произведена настройка, включающая в себя выполнение следующих действий:

  • Обеспечить хорошее заземление, необходимое для надежного контакта в период импульса, когда появляются высокие токи.
  • Убедиться в верности подсоединения всех кабелей.
  • Снизить значение индуктивности, используя силовые кабели длиной до 15 м.
  • Повысить эффективность варки, избегая наматывания кабелей вокруг предметов, проводимых ток.
Читайте так же:
Игра набор на клавиатуре

Очень важно правильно настраивать форму импульсной волны при MIG, поскольку от этого качественность провара и эстетичность шва.

Как происходит преобразование

Электрические схемы инверторных устройств от различных производителей могут отличаться небольшими деталями, однако все они работают по одному и тому же алгоритму. Основная задача встроенной электроники во всех случаях сводится к следующему:

  • обеспечить выпрямление входного сетевого напряжения;
  • преобразовать (инвертировать) его в импульсный сигнал относительно высокой частоты;
  • понизить уровень полученного импульсного сигнала до требуемого значения и снова выпрямить его на выходе устройства.

Основная цель этой цепочки – получить постоянный ток величины, необходимой для поддержания сварочного процесса. Причём сделать это нужно так, чтобы используемые в схеме детали позволили снизить габариты и вес всего аппарата в целом.

Поскольку электронный преобразователь состоит из полупроводниковых деталей, то поставленная перед конструкторами задача решается без особых проблем. Инвертор всегда значительно меньше по размерам, чем обычный трансформаторный преобразователь тока.

Однако схема сварочного инвертора значительно сложнее, и собрать ее своими руками с нуля практически невозможно. Можно только использовать готовые части, соединив в общую конструкцию.

Ещё одним достоинством инвертора является возможность электронного регулирования амплитудного значения тока. Это позволяет расширить возможности прибора, варить металл разной толщины, в том числе сваривать достаточно тонкие детали. Причем делать это можно без механических регуляторов, заметно уступающих по надёжности своим электронным аналогам.

Необходимое оборудование и материалы

Сварочный аппарат имеет несложную конструкцию, поэтому при наличии необходимого оборудования и материалов можно соорудить устройство для импульсной сварки своими руками. Для этого нужно подготовить следующие детали:

  • низкочастотный выпрямитель напряжения;
  • высокочастотный преобразователь трансформаторного типа;
  • инверторный блок с транзисторами;
  • трансформатор с понижающими обмотками;
  • блок управления;
  • силовой фильтр;
  • рабочий шунт;
  • система подачи проволоки.

Все составляющие несложно найти, стоят они недорого. После подготовки оборудования остается подсоединить детали согласно схеме. При выборе деталей нужно обратить внимание на их качество. Особенно не стоит экономить на транзисторах, поскольку именно они ломаются чаще всего.

схема осциллятора сварочный инвертор

Аппарат в собранном виде

сварочный аппарат

Достаточно посмотреть на рисунок расположен ниже, чтобы иметь простое представление о внешнем виде такого типа сварки.

К корпусу также присоединяется каркас с обдувом, адаптер управления (она является неотъемлемой частью корпуса), штекер для сварочного тока.

Электропредохранитель и сетевой адаптер также должны находиться на корпусе.

Импульсный сварочный аппарат постоянного тока

Какой домашний мастер, а тем более автолюбитель, не мечтает иметь в своем распоряжении малогабаритный сварочный аппарат постоянного тока да еще с функцией заряда аккумуляторных батарей. Рассмотрим основные требования к аппаратам подобного рода. Источник напряжения сварочного аппарата должен обладать хорошими динамическими характеристиками. Рабочее напряжение на дуге должно быстро устанавливаться и изменяться в зависимости от длины дуги, обеспечивая ее устойчивое горение. Для постоянного тока достаточно напряжение зажигания 30 — 40 В, в то время как для переменного необходимо напряжение 40 — 60 В. Время восстановления рабочего напряжения при коротком замыкании от 0 до 30 В не должно превышать 50 мс. Ток К.З. (короткого замыкания) не должен превышать рабочий более, чем на 25 — 100%. При ручной дуговой сварке внешняя характеристика рис.1, источника тока должна быть падающей, т.е. напряжение должно уменьшаться с увеличением тока.

Максимальный сварочный (зарядный) ток:
— при двух ключах регулятора, А ……………………. 40 (30);
— при трех ключах, А …………………………………. 60 (40);
Напряжение холостого хода, В ………………………. 36
Минимальный ток заряда, А …………………………… 1
Коэффициент полезного действия, не менее ………. 0,8

При крутой динамической характеристике источника питания динамические токи КЗ значительно меньше (они близки к статическим токам КЗ) и при удлинившейся дуге образуется стабильная рабочая точка. Вышеперечисленным требованиям в полной мере соответствует источник напряжения, выполненный по схеме генератора тока. Свойства такой конструкции в полной мере подходят и для зарядного устройства. Исходя из вышеизложенного и разработан сварочный аппарат, схема которого представлена на рис.2.

С целью уменьшения нагрузки на диоды моста сетевого выпрямителя при включении сети применено устройство заряда конденсатора, разработанное Б. Журавлевым и С. Эраносяном [1]. Отличительная особенность устройства состоит в том, что формирователь импульса запуска тиристора обеспечивает его срабатывание при минимальном напряжении на переходе анод-катод, т.е. синхронно с переходом сетевого напряжения через нуль. Схема работает следующим образом. До запуска преобразователя напряжение на конденсаторе С 13 отсутствует, тиристор закрыт и заряд конденсатора фильтра С6 происходит через ограничительный резистор R6. Как только конденсатор С6 зарядится до напряжения запуска преобразователя, появиться напряжение на С 13 и первым же синхроимпульсом с VD6 через дифференциальную цепочку С9, R7 запустится одновибратор на транзисторах VT2, VT3. При этом на управляющий электрод VS1 поступит открывающее его напряжение с конденсатора С13 через элементы R19, VT3. Бросок тока зарядки конденсатора фильтра не превышает 15 А.

Элементы L2, VD5, С8, R4 служат для ограничения броска тока через силовые транзисторы преобразователя в моменты зажигания дуги. Величину резистора R4 рассчитывают из соотношения: R4 = Un/0,8*Imax — Iн’ = 300/0,8 х 24 — 5 = 22 Ом где Imax — максимальный допустимый импульсный ток коллектора силового транзистора; Iн’ — приведенный к входному напряжению Uн ток нагрузки преобразователя. Ток, потребляемый преобразователем, рассчитывают по формуле: Iн’ = Pн/Uпn = UнIн/Uпn = 20x60x/300×0,8 = 0,5A, где Рн — выходная мощность аппарата, n — КПД; Uн=20В напр. на дуге. Мощность, выделяющаяся на резисторе R4, определяется выражением: PR4=IcR4j — где Ic=Iн — ток разряда конденсатора С8 [ 1 ]; y— коэффициент заполнения импульсов.

Преобразователь аппарата выполнен по полумостовой схеме с самовозбуждением и коммутирующим насыщающимся трансформатором. Пропорционально-токовое управление способствует повышению КПД устройства за счет повышения быстродействия коммутационных процессов. За основу устройства в целом взята идея, заимствованная в [2]. Отличительная особенность заключается в том, что включение и выключение силовьк высоковольтных транзисторов преобразователя осуществляется в режиме разомкнутых ключей Kl, K2, (КЗ) регулятора, т.е. на холостом ходу во всем диапазоне нагрузок, что значительно повышает надежность устройства за счет исключения сквозных токов, повышает КПД и уменьшает импульсные помехи.

Читайте так же:
Изображение клавиатуры компьютера фото

Регулировка тока нагрузки осуществляется длительностью импульсов с помощью схемы управления (СУ), выполненной на DD1, DD2. При этом силовые транзисторы регулятора используются в режиме насыщения с минимальными потерями мощности. На элементах DD1.1, R18, VD10, VD12 выполнен формирователь меандра, синхронного с частотой преобразования. Далее по фронту и по спаду сигнала с помощью дифцепочек СЗ, R2, С4, R8 и DD2.2 формируются короткие, около 2 мкс, отрицательные импульсы.

За работу схемы широтно-импульсной модуляции (ШИМ) отвечает одновибратор, выполненный на элементах DD1.2, DD1.3, длительность импульсов которого зависит от состояния транзистора VT1. Управляющее напряжение на базу этого транзистора поступает от преобразователя ток-напряжение (ПТН), выполненного на операционном усилителе DA1 и шунте R38 (75ШСМЗ-50-0,5; падение напряжения 75 мВ при токе нагрузки 50А). Минимальный ток зависит от чувствительности ПТН и настраивается с помощью резистора R36. Максимальный ток ограничивают подбором резистора R13. Устройство пригодно для зарядки любых аккумуляторов напряжением от 6 до 24 В, так как является генератором тока. Напряжения в характерных точках показаны на рис.3. Работа ключей регулятора описана в [3] и особенностей не имеет.

Для удобства пользования в устройстве предусмотрено два поддиапазона регулировки тока. ;Катушка трансформатора Т1 выполнена бескаркасной. Обмотка I отделена от остальных тремя слоями лакоткани. Обмотку II мотают в два провода, как показано на рис.4. Таким образом, получают четыре обомотки, после чего их «вызванивают» и принадлежащие к одной полуобмотке соединяют параллельно. Отвод получают соединением конца одной полуобмотки с началом другой.

Действующее (эффективное) значение тока вторичной обмотки со средней точкой

Принимаем плотность тока J-6A/мм 2 Тогда сечение провода S=Iэ/j=43/6=7мм 2 . С целью уменьшения эффекта вытеснения тока, а также получения достаточной гибкости разбиваем проводник на 16 проводов.

откуда диаметр провода Д-0,74 мм (принимаем Д-0,8 мм). Моточные данные трансформаторов сведены в табл.1.

Импульсная сварка своими руками схема устройство

Текущее время: Сб ноя 27, 2021 19:32:02

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Инверторная точечная сварка сделать самому

Страница 1 из 1[ Сообщений: 13 ]

Всем доброго времени суток!
Я тут искал тему про инверторную точечную сварку, но не нашёл, вот и решил открыть её надеясь на развитие темы и достижения цели.
Собственно цель такова: Переделать инверторную дуговую сварку на точечную, ну или собрать ПРОСТУЮ ИНВЕРТОРНУЮ точечную сварку самому.
ИДЕЯ:
1. разобрать инвертор, на схеме найти место где можно будет отключать генератор импульсов, и туда пристроить кнопку "ПУСК", что бы управлять по кнопке.
2. намотать виток на импульсном трансформаторе сварки и вывести на клещи.
ну а дальше уже всё думаю понятно, — хватаем клещами две пластины на пример, жмём кнопку и варим.

Друзья, у кого какие соображения на этот счёт? ПОМОГИТЕ!

_________________
Не мешайте мешать!
С." Ну почему Господь так долго не протянет нам руку помощи? И самое страшное: может быть он протягивает, но мы всё дольше и дольше этого не замечаем?"

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой!

Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

_________________
О сколько нам открытий чудных готовят просвещенья дух.

«Когда у общества нет цветовой дифференциации штанов, то нет цели!»

Лучшее враг хорошего .

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Приглашаем 30 ноября всех желающих посетить вебинар о литиевых источниках тока Fanso (EVE). Вы узнаете об особенностях использования литиевых источников питания и о том, как на них влияют режим работы и условия эксплуатации. Мы расскажем, какие параметры важно учитывать при выборе литиевого ХИТ, рассмотрим «подводные камни», с которыми можно столкнуться при неправильном выборе, разберем, как правильно проводить тесты, чтобы убедиться в надежности конечного решения. Вы сможете задать вопросы представителям производителя, которые будут участвовать в вебинаре.

Приглашаем всех желающих посетить вебинар, посвященный технологии Ethernet и её новому стандарту 10BASE-T1S/L. Стандарт 802.3cg описывает передачу данных на скорости до 10 Мбит в секунду по одной витой паре. На вебинаре будут рассмотрены и другие новшества, которые недавно вошли в семейство технологий Ethernet: Synchronous Ethernet (SyncE), Precision Time Protocol (PTP), Time Sensitive Networking (TSN). Не останется в стороне и высокоскоростной 25G+ Ethernet от Microchip.

А вы посмотрите какие на заводе авто точечные сварки . Они варят не дугой а током межу двумя зажатыми электродами .
Из сварочного инвертора без кондеров тока будет недостаточно . Да и коммутируются они очень сильноточными ключами .
Тиристоры и конденсаторы достать легче . Тут надо расчеты или параметры тока и длительности его промышленных аппаратов .
Есть в сети схемы точечной сварки тонких полосок металла . Умощнить раз в 20 — и получится для кузова авто

Вот точечная сварка из транса микроволновки ( 500 — 600 вт )
Изображение

https://youtu.be/WePI2c8yr9Q
Чем толще свариваемые листы , тем больше тока требуется . Напруга при этом может быть 2 — 10 в , но ток 500 — 2000 а
Продолжительность нагрева изменяется от тысячных долей до нескольких десятков секунд и зависит от мощности аппарата и условий сварки. При сварке изделий из сталей, которые склонны к закалке и образованию трещин, к примеру, углеродистой стали, рекомендуется увеличить время нагрева, чтобы замедлить последующее охлаждение металла.

Сварку изделий из нержавеющих аустенитных сталей рекомендуется выполнять наоборот, с небольшой продолжительностью нагрева. Это принято делать для предотвращения риска нагрева наружной поверхности точек соединения до определенных температур структурных превращений, что влечет за собой нарушение антикоррозионных свойств наружного слоя металла.

Схема управления трансом на тиристоре , длительность импульса регулируется
Изображение

Блок схема аппарата на накопительных конденсаторах в паузах сварки . Если купить 3 шт 15000 мкф 400 в , заряжать от 100 до 300 в а разряжать через понижающий до 2 в транс

Изображение
Ручной сварочный аппарат Калибр СВА-1,5 АК

Вложения:
2015-05-16_235759.png [50.99 KiB]
Скачиваний: 5983

_________________
О сколько нам открытий чудных готовят просвещенья дух.

«Когда у общества нет цветовой дифференциации штанов, то нет цели!»

Лучшее враг хорошего .

_________________
Не мешайте мешать!
С." Ну почему Господь так долго не протянет нам руку помощи? И самое страшное: может быть он протягивает, но мы всё дольше и дольше этого не замечаем?"

На накопительных конденсаторах делают промышленные современные точечные сварки . Конечно это не простая схема , детали не из дешевых .
Но и контроль за качеством сварки больше .

_________________
О сколько нам открытий чудных готовят просвещенья дух.

«Когда у общества нет цветовой дифференциации штанов, то нет цели!»

Лучшее враг хорошего .

_________________
Не мешайте мешать!
С." Ну почему Господь так долго не протянет нам руку помощи? И самое страшное: может быть он протягивает, но мы всё дольше и дольше этого не замечаем?"

Инвертора мне не жалко их у меня три.
а вот если использовать конденсаторы на такое напряжение которое выдаёт инвертор, заряжать ею, и разряжать его через трансформатор, то каким должен быть трансформатор? Я имею в виду просто с железным набором или ферритовым (импульсным).

И вот ещё, есть сварочный аппарат "Матеус" китайский. Он был разобран моим братом, и к сожалению провода все со временем были оторваны. валялся он около 5-6 лет, и было решено сдать его на металлолом.
сегодня разобрал его окончательно, и обнаружил, что железо транса вполне нормально сохранился. Даже ржавчин нет, но вот концы обмоток нет.

разобрал транс и теперь хочу перемотать его. Теперь встаёт вопрос сколько витков мотать на первичку?
размер сердечника с набором железа 9,5 см на 4,5 см. "Ш"образный магнитопровод.

_________________
Не мешайте мешать!
С." Ну почему Господь так долго не протянет нам руку помощи? И самое страшное: может быть он протягивает, но мы всё дольше и дольше этого не замечаем?"

_________________
О сколько нам открытий чудных готовят просвещенья дух.

Как самостоятельно собрать импульсный сварочный аппарат

Функциональный и надёжный сварочный аппарат своими руками собрать не слишком сложно. Понадобятся элементарные навыки обращения с паяльником, умение читать электрические схемы. Впрочем, с помощью подробной инструкции даже новичок в состоянии сделать все необходимые действия правильно.

Аппарат

Компактный сварочный аппарат, созданный своими руками

Преимущества и особенности

С помощью сварки можно быстро создавать надёжные соединения металлических деталей, поэтому такая технология часто используется на практике.

Используя соответствующее оборудование, ремонтируют автомобили и садовую технику, восстанавливают целостность повреждённых конструкций и возводят новые сооружения. Наличие дома сварочного аппарата позволит не обращаться к дорогим услугам профессионалов. Но приобретение стандартного изделия в магазине сопряжено с достаточно большими затратами.

Аппарат

Сварочный аппарат фабричного производства

Если сделать сварочный аппарат дома самому, получится не только сэкономить. Личный подбор комплектующих, контроль выполнения рабочих операций, тщательная проверка – всё это обеспечит безупречное качество, ничем не уступающее фабричным аналогам. При возникновении неисправностей будет нетрудно восстановить функциональное состояние сварочного аппарата, без обращения в ремонтную мастерскую. Остаётся только правильно выбрать схему.

По многим параметрам предпочтительнее импульсный сварочный аппарат. Он вполне соответствует категории «мини», из-за компактных размеров.

Если собрать лёгкий и прочный корпус, оснастить его ремнём, то можно будет удерживать сварочный аппарат на плече в процессе сварки. Наиболее совершенные модели в состоянии дать ток 160-180 А, при маленьком весе. Аналогичный сварочный аппарат, собранный по «классической» схеме в несколько раз больше. Он весит от 12 кг и более.

Необходимый результат получают с помощью следующих преобразований:

  • Ток из стандартной сети (220 V, 50-60 Гц) выпрямляется.
  • Чтобы устранить паразитные пульсации используют фильтр.
  • Далее с помощью транзисторов, выполняющих функции коммутаторов, ток преобразуется в переменный.
  • Следующий этап, снижение напряжения, позволяет получить на выходе сварочного аппарата сильный ток, достаточный для сварочных процедур.

Чтобы упростить задачу, из состава оборудования исключают специальный механизм, который в автоматическом режиме обеспечивает подачу проволоки.

Следующая принципиальная схема сварочного аппарата нужна для создания в домашних условиях блока питания.

Схема

Схема блока питания, применяемая в домашних условиях

Чтобы трансформатор получился компактный и достаточно мощный, его наматывают на Ш-образном ферритовом сердечнике стандартным проводом ПЭВ.

Данные, которые обеспечат стабильность параметров сварочного аппарата

ОбмоткаКоличество витковДиаметр проводника, мм
Первичная1000,3
Вторичная №2151
Вторичная №3150,2
Вторичная №4200,35
Вторичная №5200,35

Блок питания собран из стандартных деталей с применением типовых схемотехнических решений. Элементы крепят на плате из текстолита. Параметры единственного нестандартного изделия (трансформатора) приведены выше в таблице. При желании можно использовать иную принципиальную схему, обеспечивающую аналогичные параметры выходных токов и напряжений.

На рисунке ниже приведена принципиальная схема основного блока.

Схема

Импульсный сварочный аппарат – принципиальная схема

Особенности, которые нужно учитывать в процессе сборки основного блока сварочного аппарата дома:

  • Если использовать стандартные данные, то выходная частота сварочного аппарата получится около 41-42 кГц. Чтобы повысить её на 8-10 кГц, можно сделать иное количество витков во вторичной обмотке трансформатора.
  • Для намотки трансформатора сварочного аппарата используют широкие (40 мм) полоски из меди толщиной 0,3 мм. Их изолируют специальной промасленной бумагой. Такое решение применено с целью блокировки поверхностных токов. При высокой частоте они смещаются из центра проводника, что не позволяет использовать его оптимальным образом.

Дополнительной проблемой является одновременный сильный нагрев сварочного аппарата. Приходится существенно увеличивать слой изоляции, чтобы предотвратить пробой.

  • Вторичная обмотка создаётся из медных полос, которые разделяют предварительно слоем плёнки, изготовленной из фторопласта. Этот материал устойчив к нагреву и обладает отличными изоляционными характеристиками.
  • Несколько проще сделать вторичную обмотку трансформатора сварочного аппарата из многожильных проводов с диаметром жил от 0,4 до 0,6 мм. Такой вариант хуже. Между проводниками останутся промежутки воздуха, то есть участки с низким коэффициентом теплопередачи. Итоговая площадь обмотки (в сечении) получится гораздо больше.

Параметры изделий сварочного аппарата, которые необходимо собрать

ИзделиеСердечникОбмотки
Основной трансформаторШ20 х 28, феррит, 2000 нм12 и 4 витка, общая площадь сечений 10 и 30 мм. кв. соответственно
Дроссель (L2 на принципиальной схеме)Ш20 х 28, феррит, 2000 нмПять витков, площадь сечения – 24 мм. кв.
Трансформатор токовыйКольца ферритовые (2 шт.) 30 х 18 х 7Первичная – провод, проведённый через кольцо. Вторичная обмотка из провода 0,5 мм в диаметре, 86 витков.

Мини-аппарат

При свободном расположении элементов на платах сварочного аппарата теплоотвод будет достаточным для нормального функционирования большинства деталей.

Хорошие условия для длительного сохранения работоспособности будут получены только при выполнении следующих условий:

  • Для сборки силового моста используют два радиатора.
  • Диоды сварочного аппарата HFA (25 и 30) можно изолировать типовыми прокладками из слюды.
  • IRG4PC50W нагреваются сильнее, поэтому их крепят специальным составом ТС-10 или аналогом. Выполнять эту операцию будет удобнее, если приобрести термопасту в специальном шприце. Это приспособление пригодится для точного дозирования.
  • В некоторых ситуациях импульсы тока способны создать резонансные колебания. Чтобы исключить такие явления сделать надо небольшую модернизацию стандартной схемы сварочного аппарата. Например, можно вставить сборку из конденсаторов между питанием 300 V и точкой соединения диодов моста.
  • При покупке конденсаторов С15 (16) сварочного аппарата следует тщательно выбрать качественные изделия, созданные ответственными производителями. Затраты не будут чрезмерные. Но такая предусмотрительность снизит вероятность появления паразитных резонансных помех. Эти же конденсаторы, функционирующие полноценно, улучшат показатели производительности транзисторных ключей.
  • Чтобы охлаждение сварочного аппарата было эффективным, помимо достаточного количества отверстий в корпусе, пригодится монтаж 2-3 вентиляторов.

Вентилятор

Вентилятор, который применяется для охлаждения блока питания компьютера

Настройка и проверка мини-аппарата

Точное соблюдение инструкций поможет без ошибок собрать и настроить импульсный сварочный аппарат («мини») в домашних условиях:

  • Начинают с подачи питающего напряжения на широтно-импульсный модулятор.
  • Проверяют срабатывание реле сварочного аппарата К1 при полном заряде конденсаторного блока С9- С12. Эта цепь замыкает резистор R11, что снижает амплитуду скачка тока, когда аппарат включается. В нормальном состоянии реле срабатывает в интервале от 1 до 11 с., когда на ШИМ подано 15 V.
  • На выходе этой платы проверяют наличие импульсов прямоугольной формы. Здесь понадобится осциллограф. Его можно взять в аренду, если нет планов последующего применения измерительной аппаратуры.

Осциллограф

Как выглядит двухканальный осциллограф

  • Далее надо посмотреть, какое напряжение на затворах транзисторов сварочного аппарата. Нормальный уровень будет в интервале от 15,9 до 16,1 V. Ниже – возможно. Превышение – недопустимо.
  • В режиме холостого хода проверяется работа выпрямительного моста. Нужно, чтобы ток потребления не был больше 95 мА. Для этой операции используют напряжение 14-16 V.
  • Чтобы убедиться в том, что фазы импульсов в обмотках соответствуют норме, также понадобится осциллограф. Сигнал для одного луча берут от первичной обмотки силового трансформатора сварочного аппарата. Для другого – от вторичной. При необходимости, корректируют амплитуды. Фазы (при разном напряжении) должны совпадать.
  • Далее проверяют форму сигналов на выходе ключевых транзисторов сварочного аппарата. Максимальная амплитуда не должна превышать 325-335 V. Осциллограф подключается к эмиттеру и коллектору. На диодный мост подают питание через нагрузку. Её имитируют стандартной лампой накаливания мощностью 200 Вт. Частоту широтно-импульсного модулятора предварительно настраивают на 54 кГц. Это можно сделать с помощью осциллографа.
  • Предыдущий пункт – предварительная настройка сварочного аппарата. После получения нужных параметров снижают медленно частоту модулятора до момента, пока на нижней половине импульса не образуется изгиб. Это свидетельство того, что трансформатор перенасыщен. На этом уровне фиксируют частоту. Её делят на два, полученное значение складывают с первичным параметром. Полученный результат – рабочая частота. Если 32 Гц – частота перенасыщения, то используют следующую цепочку вычислений: 32/2=16; 16+32=48 Гц (рабочая частота модулятора и трансформатора).
  • В этом режиме замеряют ток потребления диодного моста сварочного аппарата. Он должен быть в пределах диапазона 140-160 мА. При пробое обмоток ток через нагрузку увеличится, контрольная лампа накаливания будет ярко светить.
  • На выходе аппарата создают индуктивную нагрузку. Для этого подсоединяют проводник длиной 2-2,5 м.
  • Увеличивают проверочную нагрузку сварочного аппарата с помощью потребителя большой мощности. Подойдёт обычный бытовой электрический чайник с нагревательным элементом более 2 кВт. При замкнутом выходе аппарата проверят напряжение на нижнем ключе диодного моста. Оно должно быть менее 360 V (амплитуда сигнала проверяется с помощью осциллографа).
  • В этом же режиме прислушиваются. Если зафиксирован шум, проверяют правильность фазировки датчика тока сварочного аппарата (кольцо на ферритовых сердечниках).
  • Источниками помех могут быть: дроссель L2, силовые провода, основной трансформатор. Их компенсировать можно изменением расстояний, или установкой специальных экранов. Чувствительные элементы, воспринимающие электромагнитные колебания, это модулятор и оптроны.
  • Далее увеличивают ток, изменяя сопротивление резистором R Контролируют расширение импульса на нижнем транзисторном ключе сварочного аппарата. Когда достигнуто максимальное значение, амплитуда не должна превышать 540 V.
  • Предыдущую процедуру повторяют, отключив нагрузку. В том и другом случае контролируется отсутствие шумов.

После завершения перечисленных выше действий приступают к практическим испытаниям сварочного аппарата. Время рабочих операций увеличивают постепенно. Проверяют температуру радиаторов и силового трансформатора.

Видео

Сделать дома сварочный аппарат можно. Для этого необходимо точно воспроизвести технологии, описанные в статье. Нужно внимательно относиться ко всем этапам процесса, тщательно выполнять настройку. Эту принципиальную схему можно модернизировать, изменяя рабочую частоту и некоторые другие параметры. Чтобы аппаратом было удобно пользоваться, необходимо продумать конструкцию наплечных ремней, обеспечить хорошую устойчивость оборудования на поверхности.

Импульсная сварка

В сварочном деле появляются все более совершенные технологии. Одна из них – импульсная сварка . Используется импульсная сварочная технология в различных сферах: в строительстве современных трубопроводов, в промышленном и гражданском строительстве и в быту. Этот вид сварки эффективен в работе с конструкциями, выполненными из сталей и сплавов меди, алюминия, никеля, титана и других цветных металлов. Она используется в сварке стыковых соединений при обработке кромок с узкими щелями из толстолистового металла. Импульсно дуговая сварка была разработана в качестве альтернативы дуговой сварке, у которой много нареканий по качеству и производительности

ñâàðî÷íûé øîâ

Особенности импульсной сварки

Суть импульсной сварочной технологии – соединение металлических поверхностей посредством коротких импульсов, за счет запаса энергии аккумулятора подключаемого к электрической цепи. Ее отличительной особенностью является возможность выполнения неразъемных соединений металлов, имеющих разнородный состав. Для выполнения сварки импульсным током необходимо специальное оборудование – импульсный сварочник и расходные материалы. Сварочный аппарат – это устройство, который обеспечивает дозирование энергии сварочных импульсов . В качестве расходных материалов используются плавящиеся и неплавящиеся электроды. В зависимости от типа электродов, сварка выполняется двумя способами:

С использование неплавящихся электродов с помощью импульсной дуги;

С использованием плавящихся электродов, с контролем проплавления и переноса металла электрода в тело шва и контролем разбрызгивания сварочной капли.

Импульсная сварка представляет собой цикличный контролируемый процесс переноса металла в среде защитного газа:

  • Мощный импульс отделяет и переносит одну каплю металла сварочной проволоки на изделие;
  • Сила тока падает до значения, позволяющего только поддерживать дугу, но недостаточную для отделения и переноса капли металла;

В сварочной ванне идет остывание;

В принципе работы импульсного сварочного аппарата используется преобразование сетевого напряжения в постоянное, после чего происходит преобразование выпрямленного напряжения в высокочастотное. В импульсный сварочник входят:

Блок управления (электронный).

Виды импульсной сварки

Импульсная сварка имеет несколько вариантов. Для каждого из них характерны свои особенности и сферы назначения. Выделяют четыре основных разновидности сварки:

    Конденсаторная;

Рассмотрим подробнее каждую из них.

Конденсаторная

Конденсаторная сварка осуществляется агрегатами, как малой, так и большой мощности. Максимально выдаваемый ток мощных агрегатов может достигать 100 000 А и больше. Сварочные аппараты конденсаторного типа отличаются большой точностью дозирования энергии, затрачиваемой на сварочный импульс. Эта сварка осуществляется путем сильного выплеска энергии и предназначается для соединения алюминия и нержавеющих сталей.

Инерционная

Этот вид сварного соединения имеет в своей основе применение накопленной энергии вращающегося массивного маховика генератора. Для разгона и вращения маховика в конструкции имеется электродвигатель. Накопленная маховиком кинетическая энергия, после снижения частоты оборотов передается импульсам тока сварки. Для выполнения инерционной сварки применяется сварочный инвертор импульсный – аппарат, принцип работы которого заключается в использовании импульсного резонанса.

Магнитно-импульсная

Сварочное оборудование магнитно-импульсного типа преобразует электрическую энергию в механическую. Это происходит за счет наведения магнитного поля. Под его действием, и под действием высокого давления, происходит сварное соединение между деталями. Магнитно-импульсная сварка применяется в соединении любых материалов как однородных, так и разнородных по составу.

Аккумуляторная

В аппаратах, предназначенных для аккумуляторной сварки, используются щелочные аккумуляторы. Они имеют прочную конструкцию и хорошо выдерживают короткие замыкания.

Что выбрать – полуавтоматическую сварку или импульсно-дуговую?

В последнее время распространение получила импульсно дуговая сварка полуавтоматом. Он состоит из сварочной горелки и устройства автоматизированной подачи сварочной проволоки. Надо сказать, что это единственная автоматизированная операция. К преимуществам данного вида сварки относят высокую производительность и непрерывность сварочного процесса. Но, у метода есть и недостатки. Это, прежде всего – разбрызгивание металла во время сварки. Почти 30% проволоки не попадает точно в шов. Брызги металла требуют дополнительных трудозатрат на их зачистку, что в свою очередь портит внешний вид изделия.

Импульсная сварка ручная лишена этих недостатков. Использование данной сварочной технологии позволяет получать максимально качественные сварочные параметры. Она сочетает в себе лучшие достижения других технологий. Вот основные ее достоинства:

Сварочное соединение получается надежным, с ровными краями;

Практически исключается брак в виде прожогов и несплавлений;

Эффективный мониторинг дуги;

Управляемость процесса переноса металла;

Отсутствуют брызги металла;

Рациональный расход проволоки;

Сварка производится на разных по составу металлах;

Незначительные затраты на обработку швов.

Импульсную сварку применяют в монтаже трубопроводов разного назначения. Для этих конструкций очень важен провар шва и и хорошо сформированный обратный валик, не требующий зачистки. Такой шов отличается высокой прочностью.

К недостаткам технологии можно отнести невозможность ее использования на больших сварочных площадях и необходимость интенсивного охлаждения индуктора.

Микроимпульсная сварка

Импульсная сварочная технология получила свое развитие в зубопротезировании в виде дуговой микросварки . Ее преимущества заключаются в целесообразности использования этой технологии при сварке такого тонколистового зуботехнического металла как титан. Используемый микроимпульсный сварочный аппарат хорошо себя зарекомендовал в зуботехнической практике. Это устройство способно соединять любые дентальные сплавы, в том числе титан. По качеству сварного шва он не уступает лазерному аппарату, но при этом стоит гораздо дешевле. Поэтому его могут себе позволить владельцы даже небольших зуботехнических клиник.

Микроимпульсный сварочный аппарат имеет закрытый корпус, который защищает от искр и вспышек, а также оснащен удобным наконечником и яркими светодиодами, что позволяет работать с максимальным удобством. Для работы с подобным устройством навыков сварщика не требуется.

Импульсный сварочный аппарат своими руками

В домашних условиях можно изготовить сварочный аппарат своими руками . Запчасти для этого устройства можно легко найти в продаже, однако при этом надо учитывать некоторые тонкости.

Особое внимание необходимо уделить транзисторам, так как они быстро выходят из строя. Поэтому на этих деталях лучше не экономить. Самодельный сварочный инвертор оснащается четырьмя транзисторами, которые присоединяются к изолированным радиаторам.

Для того чтобы правильно собрать импульсный сварочный аппарат, необходимо просчитать его мощность и силу тока . Примеры расчетов можно посмотреть в Интернете. Установленный фильтр поможет поддерживать напряжение 220 В. Для сборки своего аппарата понадобятся инструменты и специальные приборы, такие как осциллограф, паяльник, мультиметр, вольтметр и т.д. Во время сборки следует соблюдать технику безопасности.

6 комментариев к “Импульсная сварка”

Кто и для кого пишет эти статьи? Жизнь коротка. Не отнимайте время у других и берегите свое. Я бы не стал писать комментарий, если бы не последние рекомендации, прямо пошаговые – как сделать самому:
“Для того чтобы правильно собрать импульсный сварочный аппарат, необходимо просчитать его мощность и силу тока. Примеры расчетов можно посмотреть в Интернете.” — А я в библиотеке читаю эту статью.
“Установленный фильтр поможет поддерживать напряжение 220 В” Фильтр — не стабилизатор, и где поддерживать ? на дуге 220В? Далее — ” Для сборки своего аппарата понадобятся инструменты и специальные приборы, такие как осциллограф, паяльник, мультиметр, вольтметр и т.д” Паяльник – специальный прибор? приборы, (раньше назывались АВОмМетры, Ампер-Вольт-Ом, но после того как они стали измерять еще и емкость, частоту, температуру, коэффициенты усиления транзисторов, индуктивность и прочее) теперь называются мультиметрами. Не все перечисленные возможности содержит каждый мультиметр, но мултиметр, не измеряющий напряжение – шедевр (поясняю для автора – имея мультиметр – вольтметр отдельно покупать не надо).
Можешь неписать – не пиши.

Все правильно говоришь. Надо ставить заслон этим диванным специалистам! Они не только время отнимают но и мозги засирают!

Александр, поддерживаю Вас на все 1000 процентов. Таких писак столько развелось, что найти что то полезное стало практически невозможно или по крайней мере очень трудно. Хорошо бы кто нибудь как нибудь отсеивал подобную бессмысленную лапшу.
Я бы тоже не писал, но Ваше замечание “Можешь неписать – не пиши” зацепило. Солидарный с Вами Василий.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector