Зробити зварювальний апарат. Зварювальні апарати з підручних матеріалів


  1. Про що будемо
  2. Про що не будемо
  3. Трансформатор
  4. Пробуємо постійку
  5. Мікродуга
  6. Контакт! Є контакт!

Зварювання своїми руками в даному випадку означає не технологію виконання зварювальних робіт, а саморобне обладнання для електрозварювання. Робочі навички набувають виробничої практики. Безумовно, перш ніж йти до майстерні, треба засвоїти теоретичний курс. Але втілювати його в практику можна тільки, маючи на чому працювати. Це перший аргумент на користь того, щоб, самостійно освоюючи зварювальну справу, спочатку потурбуватися про наявність відповідного обладнання.

Другий - покупний зварювальний апарат коштує дорого. Оренда також недешева, т.к. ймовірність виходу його з ладу при некваліфікованому користуванні велика. Нарешті, в глибинці дістатися найближчого пункту, де можна взяти зварювальник напрокат, може бути просто довго і важко. В загальному, Перші кроки у зварюванні металів краще починати з виготовлення зварювальної установки своїми руками.А потім – нехай собі стоїть у сараї чи гаражі до нагоди. Витратитись на фірмове зварювання, буде справа піде, ніколи не пізно.

Про що будемо

У цій статті розглядається, як у домашніх умовах зробити обладнання для:

  • Електродугового зварювання змінним струмом промислової частоти 50/60 Гц та постійним струмом до 200 А. Цього вистачить, щоб варити металоконструкції приблизно до забору з профнастилу на каркасі з профтруби або зварного гаража.
  • Мікродугового зварювання скручування проводів - дуже просто, і корисно при прокладанні або ремонті електропроводки.
  • Точкового імпульсного контактного зварювання – може добре стати в нагоді при складанні виробів з тонкого сталевого листа.

Про що не будемо

Перше, пропустимо газове зварювання. Обладнання для неї коштує гроші в порівнянні з витратними матеріалами, балони з газом вдома не зробиш, а саморобний газогенератор – серйозний ризик для життя, плюс карбід зараз, де він ще надходить у продаж, дорогий.

Друге – інверторне електродугове зварювання. Дійсно, зварювальний інвертор-напівавтомат дозволяє дилетанту-початківцю варити досить відповідальні конструкції. Він легкий та компактний, носити його можна рукою. Але покупка в роздріб компонентів інвертора, що дозволяє стабільно вести якісний шов, обійдеться дорожче за готовий апарат. А зі спрощеними саморобками досвідчений зварювальник працювати спробує, і відмовиться – «Дайте нормальний апарат!» Плюс, точніше мінус - щоб зробити більш-менш пристойний зварювальний інвертор, потрібно мати досить солідний досвід і знання в електротехніці та електроніці.

Третє – аргонно-дугове зварювання. З чиєю легкої рукипішло гуляти в рунеті твердження, що вона гібрид газової та дугової, невідомо. Насправді це різновид дугового зварювання: інертний газ аргон у зварювальному процесі не бере участі, але створює довкола робочої зоникокон, що ізолює її від повітря. В результаті зварювальний шов виходить хімічно чистим, вільним від домішок сполук металів з киснем та азотом. Тому варити під аргоном можна кольорові метали, зокрема. різнорідні. Крім того, можливо зменшити струм зварювання і температуру дуги без шкоди для її стабільності і варити електродом, що не плавиться.

Устаткування для аргонно-дугового зварювання цілком можливо виготовити в домашніх умовах, але газ дуже дорогий. Варити ж у порядку рутинної господарської діяльності алюміній, нержавіючу сталь або бронзу навряд чи знадобиться. А якщо вже треба, то простіше взяти аргонне зварювання в оренду - порівняно з тим, на скільки (у грошах) газу піде назад в атмосферу, це копійки.

Трансформатор

Основа всіх наших видів зварювання - зварювальний трансформатор. Порядок його розрахунку та конструктивні особливості істотно відрізняються від таких трансформаторів електроживлення (силових) та сигнальних (звукових). Зварювальний трансформатор працює у переривчастому режимі. Якщо конструювати його на максимальний струм як трансформатори безперервної дії, він вийде непомірно більшим, важким та дорогим. Незнання особливостей електричних трансформаторів для дугового зварювання – основна причина невдач конструкторів-аматорів. Тому прогуляємося по зварювальних трансформаторах у наступному порядку:

  1. трохи теорії - на пальцях, без формул і заумі;
  2. особливості магнітопроводів зварювальних трансформаторів з рекомендаціями щодо вибору з тих, хто випадково підвернувся;
  3. випробування наявного б/в;
  4. розрахунок трансформатора для зварювального апарату;
  5. підготовка компонентів та намотування обмоток;
  6. пробне складання та доведення;
  7. введення в експлуатацію.

Теорія

Електричний трансформатор можна уподібнити до накопичувального резервуару водопостачання. Це досить глибока аналогія: трансформатор діє за рахунок запасу енергії магнітного поляв його магнітопроводі (сердечнику), який може багаторазово перевищувати споживачу, що миттєво передається від мережі електроживлення. А формальний опис втрат на вихрові струми стали схожим на нього ж для водовтрат на інфікацію. Втрати електроенергії в міді обмоток формально схожі зі втратами напору в трубах за рахунок в'язкого тертя рідини.

Примітка:відмінність – у втратах випаровування і, соотв., розсіювання магнітного поля. Останні на трансформаторі частково оборотні, але згладжують піки енергоспоживання в вторинного ланцюга.

Важливий у нашому випадку фактор – зовнішня вольт-амперна характеристика(ВВАХ) трансформатора, або його зовнішня характеристика (ВХ) – залежність напруги на вторинної обмотці (вторинці) від струму навантаження, при постійному напрузі на первинної обмотці (первинці). У силових трансформаторів ВХ тверда (крива 1 на рис.); вони подібні до мілководного великого басейну. Якщо його добре ізолювати і накрити дахом, то водовтрати мінімальні і натиск досить стабільний, як би там споживачі крани не крутили. Але якщо в стоку булькнуло – суші весла, вода злита. Стосовно трансформаторів – силовик повинен якомога стабільніше тримати вихідну напругу до деякого порога, меншого, ніж максимальна миттєва потужність споживання, бути економічним, невеликим та легким. Для цього:

  • Марку сталі для сердечника вибирають із більш прямокутною петлею гістерези.
  • Конструктивними заходами (конфігурацією осердя, способом розрахунку, конфігурацією та розташуванням обмоток) всіляко зменшують втрати на розсіювання, втрати в сталі та міді.
  • Індукцію магнітного поля в сердечнику беруть менше максимально допустимої передачі форми струму, т.к. її спотворення знижує ККД.

Примітка:трансформаторну сталь з «кутастою» гістерезисом часто називають магнітожесткою. Це не вірно. Магнітожорсткі матеріали зберігають сильну залишкову намагніченість, їх роблять постійні магніти. А будь-яке трансформаторне залізо – магнітом'яке.

Варити від трансформатора з твердою ВХ не можна: шов йде рваний, перепалений, метал розбризкується. Дуга нееластична: мало не так рушив електродом, гасне. Тому зварювальний трансформатор роблять схожим на звичайний водонапірний бак. Його ВХ м'яка (нормального розсіювання, крива 2): у разі зростання струму навантаження вторинна напруга плавно падає. Крива нормального розсіювання апроксимується прямою, що падає по куту 45 градусів. Це дозволяє за рахунок зниження ККД короткочасно знімати з того ж заліза в кілька разів більшу потужність, або соотв. зменшити масогабарити та вартість трансформатора. Індукція в осерді при цьому може досягати величини насичення, а короткочасно навіть перевершувати її: трансформатор не піде в КЗ з нульовою передачею потужності, як «силовик», але нагріватиметься. Досить довго: постійна теплова часу зварювальних трансформаторів 20-40 хв. Якщо потім дати йому охолонути і неприпустимого перегріву не було, можна продовжувати роботу. Відносне падіння вторинної напруги? U2 (йому соотв. розмах стрілок на рис.) нормального розсіювання плавно зростає зі збільшенням розмаху коливань зварювального струму Iсв, що дозволяє легко тримати дугу за будь-яких видів робіт. Забезпечуються такі властивості наступним:

  1. Сталь магнітопроводу беруть із гістерезисом, більш «овальним».
  2. Нормують оборотні втрати розсіювання. За аналогією: впав тиск – споживачі багато і швидко не виллють. А оператор водоканалу встигне включити підкачування.
  3. Індукцію вибирають близькою до граничної перегріву, це дозволяє за рахунок зниження cos? (Параметра, рівнозначного ККД) при струмі, істотно відмінному від синусоїдального, взяти з тієї ж сталі велику потужність.

Примітка:оборотні втрати розсіювання означає, що частина силових лінійпронизує вторинку через повітря минаючи магнітопровід. Назва недостатньо вдала, як і «корисне розсіювання», т.к. «зворотні» втрати для ККД трансформатора анітрохи не корисніші за незворотні, але вони пом'якшують ВХ.

Як бачимо, умови абсолютно різні. Так що ж обов'язково шукати залізо від зварювальника? Необов'язково, для струмів до 200 А та пікової потужності до 7 кВА, а на господарстві цього вистачить. Ми розрахунково-конструктивним заходами, а також за допомогою нескладних додаткових пристроїв (див. далі) отримаємо на будь-якому залізі ВХ, більш жорстку, ніж нормальна, крива 2а. ККД енергоспоживання зварювання навряд чи перевищить 60%, але для епізодичних робіт для себе це не страшно. Зате на тонких роботах і малих струмах тримати дугу і струм зварювання буде нескладно, не маючи великого досвіду (?U2.2 та Iсв1), на великих струмах Iсв2 отримаємо прийнятну якість шва, і можна буде різати метал до 3-4 мм.

  • За формулою з п.2 попер. списку знаходимо габаритну потужність;
  • Знаходимо максимально можливий зварювальний струм Iсв = Pг/Uд. 200 А забезпечені, якщо із заліза можна зняти 3,6-4,8 кВт. Правда, в 1-му випадку дуга буде млявою, і варити можна буде лише двійкою або 2,5;
  • Розраховуємо робочий струм первинки при максимально допустимому для зварювання напрузі мережі I1рmax = 1,1Pг(ВА)/235 В. Взагалі норма на мережу 185-245 В, але для саморобного зварювальника на межі це занадто. Беремо 195-235;
  • За знайденим значенням визначаємо струм спрацьовування захисного автомата як 1,2I1рmax;
  • Приймаємо густину струму первички J1 = 5 А/кв. мм і, користуючись I1рmax, знаходимо діаметр її дроту по міді d = (4S/3,1415) 0,5. Повний діаметр при самостійному ізолюванні D = 0,25+d, а якщо провід готовий - табличний. Для роботи в режимі «цегла-бар, розчин йок» можна взяти J1 = 6-7 А/кв. мм, але тільки якщо потрібного дроту немає і не передбачається;
  • Знаходимо кількість витків на вольт первинки: w = k2/Sс, де k2 = 50 для Ш і П, k2 = 40 для ПЛ, ШЛ та k2 = 35 для О, ОЛ;
  • Знаходимо загальне до її витків W = 195k3w, де k3 = 1,03. k3 враховує втрати енергії обмоткою на розсіювання та у міді, що формально виражається дещо абстрактним параметром власного падіння напруги обмотки;
  • Задаємося коефіцієнтом укладання Kу = 0,8, додаємо по 3-5 мм до a і b магнітопроводу, розраховуємо до шарів обмотки, середню довжину витка і метраж дроту
  • Розраховуємо аналогічно вторинку за J1 = 6 А/кв. мм, k3 = 1,05 і Kу = 0,85 на напруги 50, 55, 60, 65, 70 і 75 В, в цих місцях будуть відводи для грубого підганяння режиму зварювання та компенсації коливань напруги живлення.

Намотування та доведення

Діаметри проводів у розрахунку обмоток виходять зазвичай більше 3 мм, а лаковані обмотувальні дроти з d>2,4 мм широкому продажу рідкісні. Крім того, обмотки зварювальника зазнають сильних механічних навантажень від електромагнітних сил, тому готові проводи потрібні з додатковою текстильною обмоткою: ПЕЛШ, ПЕЛШО, ПБ, ПБД. Знайти їх важче, і коштують вони дуже дорого. Метраж ж дроту на зварювальник такий, що більш дешеві голі дроти можна ізолювати самостійно. Додаткова перевага - звів до потрібного S кілька багатожильних проводів, Отримаємо дріт гнучкий, мотати яким куди легше. Хто пробував укласти на каркас вручну шину хоча б 10 квадратів, оцінить.

Ізольування

Допустимо, є в наявності провід 2,5 кв. мм у ПВХ ізоляції, а на вторинку треба 20 м на 25 квадратів. Готуємо 10 котушок або бухт по 25 м. Відмотуємо з кожної приблизно по 1 м дроти і знімаємо штатну ізоляцію, вона товста і термостійка. Оголені дроти скручуємо парою пасатижів у рівну тугу косу, а її обмотуємо в порядку наростання вартості ізоляції:

  1. Малярним скотчем з нахлестом витків 75-80%, тобто. у 4-5 шарів.
  2. Міткальової тасьмою з нахлестом в 2/3-3/4 витка, тобто в 3-4 шари.
  3. Х/б ізолентою з нахлестом 50-67%, 2-3 шари.

Примітка:провід для вторинної обмотки готується і мотається вона після намотування та випробувань первинної, див. далі.

Намотування

Тонкостінний саморобний каркас не витримає тиску витків товстого дроту, вібрацій та ривків під час роботи. Тому обмотки зварювальних трансформаторів роблять безкаркасними галетними, а на сердечнику закріплюють клинами з текстоліту, склотекстоліту або, у крайньому випадку, просоченої рідким лаком (див. вище) бакелітової фанери. Інструкція з намотування обмоток зварювального трансформатора така:

  • Готуємо дерев'яну бобишку висотою по висоті обмотки і з розмірами в діаметрі на 3-4 мм більше a і b магнітопроводу;
  • Прибиваємо або прикручуємо до неї тимчасові фанерні щоки;
  • Тимчасовий каркас обмотуємо в 3-4 шари тонкою поліетиленовою плівкою із заходом на щоки і заворотом на зовнішню сторону, щоб провід не приклеївся до дерева;
  • Мотаємо попередньо ізольовану обмотку;
  • По намотуванні двічі просочуємо до протікання наскрізь рідким лаком;
  • по висиханні просочення акуратно знімаємо щоки, видавлюємо бобишку і віддираємо плівку;
  • обмотку в 8-10 місцях рівномірно по колу туго обв'язуємо тонкими шнуром або пропіленовим шпагатом - вона готова до випробувань.

Доведення та домотка

Шихтуємо сердечник у галету і стягуємо його болтами, як належить. Випробування обмотки проводяться повністю аналогічно до випробувань сумнівного готового трансформатора, див. вище. Краще користуватися ЛАТРом; Їх при вхідній напрузі 235 В не повинен перевищувати 0,45 А на 1 кВА габаритної потужності трансформатора. Якщо більше – первичку домотують. З'єднання дроту обмотки робляться на болтах (!), Ізолюються термоусаджувальною трубкою (ТУТ) в 2 шари або бавовняною ізолентою в 4-5 шарів.

За результатами випробувань коригується кількість витків вторинного ринку. Напр., розрахунок дав 210 витків, а реально Iхх вліз у норму при 216. Тоді розрахункові витки секцій вторинки множимо на 216/210 = 1,03 прибл. Не нехтуйте знаками після коми, від них багато в чому залежить якість трансформатора!

Після доведення сердечник розбираємо; галету туго обмотуємо тими ж малярським скотчем, міткалем або «ганчірковою» ізолентою 5-6, 4-5 або 2-3 шари соотв. Мотати поперек витків, а не по них! Тепер ще раз просочуємо рідким лаком; коли просохне – двічі нерозбавленим. Ця галета готова, можна робити вторинну. Коли обидві будуть на сердечнику, ще раз випробовуємо тепер трансформатор на Iхх (раптом десь завиткувало), закріплюємо галети і весь трансформатор просочуємо нормальним лаком. Уф-ф, найбільша частина роботи позаду.

Тягнемо ВХ

Але він у нас поки що занадто крутий, не забули? Потрібно пом'якшити. Найпростіший спосіб – резистор у вторинному ланцюзі – нам не підходить. Все дуже просто: на опорі лише 0,1 Ом при струмі 200 розсіється теплом 4 кВт. Якщо у нас зварювальник на 10 і більше кВА, а варити потрібно тонкий метал, резистор потрібен. Який би струм не був виставлений регулятором, його викиди при запаленні дуги неминучі. Без активного баласту вони подекуди перепалять шов, а резистор їх погасить. Але нам, малопотужним, він його толку не буде.

Реактивний баласт (котушка індуктивності, дросель) зайвої потужності не відбере: вона поглине викиди струму, а потім плавно віддасть їх дузі, і розтягне ВХ як треба. Але тоді потрібен дросель із регулюванням розсіювання. А для нього – сердечник майже такий самий, як і у трансформатора, і досить складна механіка, див. рис.

Ми підемо іншим шляхом: застосуємо активно-реактивний баласт, у старих зварювальників у просторіччі кишкою, див. рис. праворуч. Матеріал – сталевий дріт-катанка 6 мм. Діаметр витків – 15-20 см. Скільки їх – на рис. видно, для потужності до 7 кВА ця кишка правильна. Повітряні проміжки між витками – 4-6 см. З трансформатором активно-реактивний дросель з'єднується додатковим відрізком зварювального кабелю (шланга, просто), а електродотримач приєднується до нього затискачем-прищіпкою. Підбираючи точку приєднання, можна, разом із перемиканням на відведення вторинки, точно налаштувати робочий режим дуги.

Примітка:активно-реактивний дросель у роботі може грітися до червоного, тому йому необхідна вогнетривка термоміцна діелектрична немагнітна підкладка. За ідеєю, спеціальний керамічний ложемент. Допустима заміна його сухий піщаною подушкою, або вже формально з порушенням, але не грубим, зварювальну кишку укладають на цеглу.

А решта?

Це означає насамперед – електродотримач та приєднувальний пристрій зворотного шланга (затискач, прищіпка). Їх, якщо у нас трансформатор на межі, потрібно купити готові, а таких, як на рис. праворуч, не треба. Для зварювального апарату на 400-600 А якість контакту в тримачі мало відчутно, і просто примотування зворотного шланга він також витримає. А наш саморобний, що працює з натугою, може забарахлити начебто незрозуміло чому.

Далі корпус апарату. Його потрібно робити із фанери; бажано бакелітової просоченої, як описано вище. Дно – товщиною від 16 мм, панель з клемником – від 12 мм, а стінки та кришку – від 6 мм, щоб при перенесенні не відірвалися. Чому не листова сталь? Вона феромагнетик і полі розсіювання трансформатора може порушити його, т.к. ми витягаємо з неї все, що можливо.

Щодо клемних колодок, то клеми робляться з болтів від М10. Основа - ті ж текстоліт або склотекстоліт. Гетинакс, бакеліт і карболіт не годяться, незабаром підуть кришитися, тріскати і розшаровуватися.

Пробуємо постійку

Зварювання постійним струмом має ряд переваг, але ВХ будь-якого зварювального трансформатора на постійній стадії посилюється. А у нашого, розрахованого на мінімально можливий запас потужності, стане неприпустимо жорсткою. Дросель-кишка тут уже не допоможе, навіть якби він працював на постійному струмі. Крім того, треба захистити дорогі випрямні діоди на 200 А від кидків струму та напруги. Потрібно зворотно-поглинаючий фільтр інфранізких частот, ФІНЧ. Хоча на вигляд він відбиває, але потрібно врахувати сильний магнітний зв'язок між половинами котушки.

Відома багато років схема такого фільтра дана на рис. Але відразу ж після її впровадження аматорами з'ясувалося, що робоча напруга конденсатора С мало: викиди напруги при запаленні дуги можуть досягати 6-7 значень її Uхх, тобто 450-500 В. Далі, конденсатори потрібні витримують циркуляцію великої реактивної потужності і лише масляно-паперові (МБГЧ, МБГО, КБГ-МН). Про масогабарити одинарних «банок» цих типів (до речі, і не дешевих) дає уявлення слід. рис., але в батарею їх знадобиться 100-200.

З магнітопроводом котушки простіше, хоч і не зовсім. Для нього підійдуть 2 ПЛа силового трансформатора ТС-270 від старих лампових телевізорів-«трун» (дані є в довідниках і в рунеті), або аналогічні, або ШЛ зі схожими або великими a, b, c і h. З 2-х підводних човнів збирають ШЛ із зазором, див. рис., в 15-20 мм. Фіксують його текстолітовими чи фанерними прокладками. Обмотка – ізольований провід від 20 кв. мм, скільки влізе у вікно; 16-20 витків. Мотають її в 2 дроти. Кінець одного з'єднують із початком іншого, це буде середня точка.

Налаштування фільтра проводиться за дугою на мінімальному та максимальному значеннях Uхх. Якщо дуга на мінімалі в'яла, електрод липне, зазор зменшують. Якщо на максималі палить метал – збільшують або, що буде ефективніше, зрізають симетрично частину бічних стрижнів. Щоб осердя від цього не розсипалося, його просочують рідким, а потім нормальним лаком. Знайти оптимум індуктивності досить важко, зате потім зварювання працює бездоганно і на змінному струмі.

Мікродуга

Про призначення мікродугового зварювання сказано спочатку. «Апаратура» для неї гранично проста: знижуючий трансформатор 220/6,3 В 3-5 А. У лампові часи радіоаматори підключалися до накальної обмотки штатного силового трансформатора. Один електрод - сама скручування проводів (можна мідь-алюміній, мідь-сталь); інший – графітовий стрижень на кшталт грифеля від олівця 2М.

Зараз для мікродугового зварювання використовують комп'ютерні блоки живлення, або, для імпульсного мікродугового зварювання, батареї конденсаторів, див. відео нижче. На постійному струмі якість, роботи, очевидно, покращується.

Відео: саморобний апарат для зварювання скруток

Відео: зварювальний апарат своїми руками із конденсаторів

Контакт! Є контакт!

Контактне зварювання в промисловості використовується переважно точкове, шовне та стикове. У домашніх умовах, перш за все з енергоспоживання, можна здійснити імпульсну точкову. Придатна вона для зварювання та приварювання тонких, від 0,1 до 3-4 мм, сталевих листових деталей. Дугове зварювання тонкостінку пропалить, а якщо деталь з монетку і менше, то м'яка дуга спалить її цілком.

Принцип дії точкового контактного зварювання ілюструє рис: мідні електроди з силою стискають деталі, імпульс струму в зоні омічного опору сталь-сталь нагріває метал до того, що відбувається електродифузія; метал не плавиться. Струм для цього потрібний ок. 1000 А на 1 мм товщини деталей, що зварюються. Так, струм 800 А прихопить листи по 1 і навіть 1,5 мм. Але якщо це не виріб для забави, а, припустимо, оцинкований профнастил паркану, то перший же сильний порив вітру нагадає: «Мужик, а ток-то слабенький був!»

Тим не менш, контактне точкове зварювання набагато економічніше за дугове: напруга холостого ходу зварювального трансформатора для неї – 2 В. Воно складається з 2-х контактних різниць потенціалів сталь-мідь та омічного опору зони провару. Розраховується трансформатор для контактного зварювання аналогічно йому для дугової, але щільність струму у вторинній обмотці беруть 30-50 і більше А/кв. мм. Вторинка контактно-зварювального трансформатора містить 2-4 витки, добре охолоджується, а його коефіцієнт використання (ставлення часу зварювання до часу роботи на холостому ході та остигання) багаторазово нижче.

У рунеті чимало описів саморобних імпульсно-крапкових зварювальників з непридатних мікрохвильових печей. Вони загалом правильні, а в повторенні, як написано в «1001 ночі», користі немає. І старі мікрохвильові печі на смітниках купами не валяються. Тому займемося конструкціями менш відомими, але, між іншим, практичнішими.

На рис. - Влаштування найпростішого апарату для імпульсного точкового зварювання. Їм можна зварювати листи до 0,5 мм; для дрібних виробів він підходить відмінно, а магнітопроводи такого і більшого типорозміру щодо доступні. Його гідність, окрім простоти – притиск ходової штанги зварювальних кліщів вантажем. Для роботи з контактно-зварювальним імпульсником не завадила б і третя рука, а якщо одній доводиться силоміць стискати кліщі, то взагалі незручно. Недоліки – підвищена аварійно- та травмонебезпека. Якщо випадково дати імпульс, коли електроди зведені без деталей, що зварюються, то з кліщів вдарить плазма, полетять бризки металу, захист проводки виб'є, а електроди сплавляться намертво.

Вторинна обмотка – із мідної шини 16х2. Її можна набрати зі смужок тонкої листової міді (виходить гнучка) або зробити з відрізка сплющеної трубки подачі хладоагента побутового кондиціонера. Ізолюється шина вручну, як описано вище.

Тут на рис. - креслення апарату імпульсного точкового зварювання потужніше, на зварювання листа до 3 мм, і надійніше. Завдяки досить потужній поворотній пружині (від панцирної сітки ліжка) випадкове сходження кліщів виключено, а ексцентриковий притиск забезпечує сильне стабільне стиснення кліщів, від чого суттєво залежить якість зварного стику. У разі чого притиск можна миттєво скинути одним ударом по важелю ексцентрика. Недолік – ізолюючі вузли кліщів, їх дуже багато і вони складні. Ще один – алюмінієві штанги кліщів. Вони, по-перше, не настільки міцні, як сталеві, по-друге, це дві непотрібні контактні різниці. Хоча тепловідведення по алюмінію, безумовно, відмінне.

Про електроди

У аматорських умовах доцільніше ізолювати електроди у місці установки, як показано на рис. праворуч. Вдома не конвеєр, апарату завжди можна дати охолонути, щоб ізолюючі втулки не перегрілися. Така конструкція дозволить зробити штанги із міцної та дешевої сталевої профтруби, а ще подовжити дроти (до 2,5 м це допустимо) та користуватися контактно-зварювальним пістолетом або виносними кліщами, див. рис. нижче.

На рис. справа видно ще одна особливість електродів для точкового контактного зварювання: сферична контактна поверхня (п'ята). Плоскі п'яти довговічніші, тому електроди з ними широко використовуються в промисловості. Але діаметр плоскої п'яти електрода повинен дорівнювати 3-м товщинам прилеглого матеріалу, що зварюється, інакше пляма провару перепалиться або в центрі (широка п'ята), або по краях (вузька п'ята), і від зварного стику піде корозія навіть по нержавійці.

Останній момент про електроди – їх матеріал та розміри. Червона мідь швидко вигоряє, тому покупні електроди для контактного зварювання роблять із міді з присадкою хрому. Такими слід користуватися, за нинішніх цін на мідь це більш ніж виправдано. Діаметр електрода беруть залежно від режиму його використання з розрахунку на щільність струму 100-200 А/кв. мм. Довжина електрода за умовами теплопередачі не менше трьох його діаметрів від п'яти до кореня (початку хвостовика).

Як давати імпульс

У найпростіших саморобних апаратах імпульсно-контактного зварювання імпульс струму дають вручну: просто включають трансформатор зварювання. Це йому, звичайно, на користь не йде, а зварювання то непровар, то перепал. Однак автоматизувати подачу і нормувати зварювальні імпульси не так вже й складно.

Схема простого, але надійного та перевіреного довгою практикою формувача зварювальних імпульсів дана на рис. Допоміжний трансформатор Т1 - звичайний силовий на 25-40 Вт. Напруга обмотки II – по лампочці підсвічування. Можна замість неї поставити 2 включених зустрічно-паралельно світлодіода з резистором, що гасить (звичайним, на 0,5 Вт) 120-150 Ом, тоді напруга II буде 6 В.

Напруга III – 12-15 У. Можна 24, тоді конденсатор С1 (звичайний електролітичний) необхідний напруга 40 У. Діоди V1-V4 і V5-V8 – будь-які випрямлювальні мости на 1 і 12 А соотв. Тиристор V9 – на 12 і більше А 400 В. підійдуть оптотиристор з комп'ютерних блоків живлення або ТО-12,5, ТО-25. Резистор R1 – дротяний, ним регулюють тривалість імпульсу. Трансформатор Т2 – зварювальний.

На закінчення

І насамкінець щось, що може здатися приколом: зварювання в соляному розчині. Насправді це не дозвільна розвага, але річ для деяких цілей цілком корисна. А зварювальне обладнання для соляного зварювання можна зробити своїми руками на столі за 15 хв, див.

Відео: зварювання своїми руками за 15 хвилин (на соляному розчині)

Постійного струму знадобиться наявність джерела електроструму високої потужності, який перетворює стандартну напругу побутової мережі та забезпечує сталість величини значення електроструму для розпалювання та підтримки електродуги.

Зварювальний апарат постійного струму має ряд переваг: м'яке запалювання дуги та можливість з'єднувати тонкостінні деталі.

Блок-схема апарату для проведення зварювальних робіт

Блок живлення встановлюється в корпус із пластичної маси або листового металу. Блок живлення агрегату оснащується всіма необхідними роботи компонентами: роз'ємами, вимикачами, клемами і регуляторами. Корпус агрегату для здійснення зварних робіт обладнується спеціальними тримачами та коліщатками для транспортування.

Читайте також:

Головною умовою при конструюванні агрегату, що використовується для зварювання, є розуміння принципу роботи апарату та суті зварювального процесу. Для того, щоб сконструювати самостійно зварювальний апарат, потрібно розуміти принципи розпалювання та горіння електродуги та основи принципів плавлення електрода для зварювання.

До джерела живлення високої потужності входять такі компоненти, як:

  • випрямляч;
  • інвертори;
  • трансформатор струму та напруги;
  • регулятори, які сприяють поліпшенню якісних характеристик електродуги, що утворюється;
  • додаткові пристрої.

Основним компонентом будь-якого зварювального агрегату є трансформатор.Допоміжні пристрої можуть мати різну схемуорганізації, залежно від конструкції апарату.

Повернутись до змісту

Трансформатор для зварювання

Зварювальний апарат постійного струму у своїй конструкції включає як основний елемент трансформатор, що забезпечує зниження нормальної мережевої напруги з 220 до 45-80 В.

Цей елемент конструкції функціонує у дуговому режимі з максимальною потужністю.

Трансформатори, що використовуються в конструкції, повинні витримувати при роботі великі значення струмів, номінальна сила яких становить 200 А. Вольтамперні показники трансформатора повинні повністю відповідати вимогам, що забезпечують режими роботи дугового зварювання.
Деякі саморобні трансформаторні зварювальні апарати є простими у своїй конструкції. У них відсутні додаткові пристрої регулювання параметрів струмів. Регулювання технічних параметрів такого пристрою здійснюється декількома способами:

  • за допомогою вузькоспеціалізованого регулятора;
  • шляхом перемикання числа витків котушки.

Трансформатор зварювального агрегату складається з наступних конструктивних елементів:

  • магнітопровід, виготовлений із пластин трансформаторної сталі;
  • дві обмотки – первинна та вторинна, цей компонент трансформатора має висновки для підключення пристроїв регулювання параметрів робочого струму.

Трансформатор, що використовується в зварювальному апараті, не має регулювальних пристроїв, що забезпечують регулювання струму та його обмеження на робочій обмотці. Первинна обмотка зварювального трансформатора оснащується висновками для підключення регулюючих схем та пристроїв, що дозволяють здійснювати налаштування зварювального пристроюзалежно від умов експлуатації та параметрів вхідного струму.

Основна частина трансформатора - магнітопровід. Найчастіше при конструюванні саморобних зварювальних апаратіввикористовуються магнітопроводи від списаного двигуна, старого силового трансформатора. Кожна конструкція магнітопроводу має свої нюанси у конструкції. Основними параметрами, що характеризують магнітопровід, є:

  • розмір магнітопроводу;
  • кількість витків обмоток на магнітопроводі;
  • рівень напруги струму на вході та на виході пристрою;
  • рівень споживаного струму;
  • максимальний струм, що отримується на виході пристрою.

Ці основні характеристики визначають придатність трансформатора для використання як пристрій, що сприяє формуванню дуги, а також пристосування, що сприяє утворенню якісного зварного шва.

Повернутись до змісту

Можливі деталі при створенні апарату для зварювання

При створенні апарату для зварювання своїми руками стабільність електродуги досягається сталістю потенціалу. Стабільність дуги забезпечує якість швів, що утворюються. Постійність потенціалу досягається шляхом застосування високопотужних випрямлячів, виконання яких здійснюється на діодах, що витримують струми до 200 А, таких, наприклад, як В-200.

Ці діоди мають великі розміри та вимагають обов'язкового використання для організації якісного тепловідведення масивних радіаторів. Цю обставину потрібно враховувати під час виготовлення корпусу конструкції. Найкращим варіантомпід час створення конструкції буде використання діодного спецмоста. Діоди можна змонтувати паралельно, що дозволяє значно підвищити вихідний струм.

Збираючи власноруч конструкцію, потрібно підлаштовувати всі його компоненти. При неякісному підборі або неправильному розрахунку конструкція може впливати на якість зварювання.

Іноді при відповідному підборі деталей та комплектуючих може вийти по-справжньому унікальний прилад, який має м'яке та легке запалювання електродуги, а зварювання деталей можна здійснювати навіть з дуже тонкими стінками, за практично повної відсутності розбризкування рідкого металу.

Повернутись до змісту

Принципова схема саморобного зварювального агрегату

Можна виготовити зварювальний апарат на основі транзисторного або тиристорного управління. Більш надійними є тиристори. Ці елементи конструкції управління здатні витримувати замикання на виході та досить швидко здатні виходити з цього стану. Ці компоненти системи керування не вимагають встановлення потужних радіаторів охолодження. Це зв'язано з тим що конструктивні елементимають низьке тепловиділення.

Система управління, створена на транзисторах, здатна значно швидше вийти з робочого стану, так як транзистори істотно швидше перегорають у разі перевантажень і є більш примхливими в експлуатації. Схема, створена на основі тиристорів, відрізняється простотою та високою надійністю.

Блок управління, заснований на цих елементах, має такі переваги:

  • плавне регулювання;
  • наявність постійного струму.

При здійсненні зварювання сталі товщиною 3 мм споживаний струм близько 10 А. Струм зварювання подається шляхом натискання спеціального важеля на вилці, яка утримує електрод.

Така конструкція дозволяє підвищити безпеку в процесі здійснення робіт, працювати з високою напругоющо забезпечує стабільність горіння дуги. У разі використання у роботі зворотної полярності є можливість проведення зварювальних робіт з дуже тонким листовим металом.

Зварювальний апарат – вузькоспеціалізоване обладнання, але практично кожному чоловікові не раз у житті доводилося шукати подібний агрегат для ремонту домашньої техніки чи автомобіля. Досить легко зробити зварювальний апарат власноруч, але при цьому слід розуміти, що обладнання годиться для роботи над невеликими конструкціями. Це буде зварювання електродугою від джерела змінного чи постійного струму.

Аргонне та газозварювання вимагають спеціальних знань та апаратури. Виготовити газогенератор будинку можна, але якщо у майстра немає профільної освіти, великий ризик зробити помилку. Апарат для аргонно-дугового зварювання простіше брати в оренду, це коштує в десятки разів дешевше, ніж робити обладнання самостійно.

Зварювальний апарат для домашнього використання - це спрощена конструкція із найпростішими комплектуючими деталями та нескладною схемою складання. Основна деталь - зварювальний трансформатор, який можна зробити самостійно або використати вузол побутового приладу(наприклад, мікрохвильової печі).

Зварювальний інверторний агрегат влаштований за схемою:

  • подання харчування;
  • випрямляч;
  • інвертор.

Зробити трансформатор можна самому, використовуючи відпрацьовані кабелі дротів та необхідної довжини мідну стрічку.

Якщо у трансформаторі використовується кругла мідний дріт, робота апарату обмежується 2-3 зварювальними стрижнями. Для охолодження використовують трансформаторну олію.

Шов на деталях, що з'єднуються, утворюється за рахунок тепла, джерелом якої служить електродуга, що виникає між двома електродами. Один з електродів - це матеріал, що зварюється. Коротке замикання, потрібне для розігріву електрода (катода), призведе до виникнення стійкого розряду температурою до 6000°С. Під його дією метал почне плавитись. Це грубий опис процесу зварювання для нефахівців, яким у побуті потрібно просто швидко зафіксувати потрібний профіль, деталь.

Комплектація виробу

Зварювальні інвертори самостійно роблять досить рідко. Цей електронний пристрій потребує неодноразової перевірки, специфічних знань та досвіду. Саморобку на основі трансформатора зробити простіше і оскільки працювати вона повинна від побутової мережі (частіше 220 В), то для виконання дрібного домашнього ремонту цього апарата буде цілком достатньо.

Зварювальний інвертор на мережу 220 В збирається за схемою, яка використовується для приладів, що працюють від промислової трифазної мережі. Потрібно знати, що ці апарати матимуть ККД на 60% вище за обладнання, пристосоване на однофазну мережу.

Зварювальник із трансформатора виготовляється без додаткових вузлів, в комплектацію входить:

  • трансформатор (можна зробити самому);
  • ізоляційний матеріал;
  • тримач зварювального стрижня;
  • ПРГ-кабель.

Більш складні вироби інвертори комплектуються:

  • трансформатором;
  • інвертором;
  • системою вентиляції;
  • амперним регулятором.

Після збирання вимірюється напруга вторинної обмотки: значення не повинні виходити за параметри 60-65 Ст.

Блок живлення простого зварювальника

Саморобні зварювальні трансформатори – просте обладнання для рідкісного ремонту. Магнітопроводом може бути статор. Первинна намотування буде підключатися до мережі, вторинна розрахована для отримання електродуги та виконання робіт. Обмотка трансформатора складається з мідного дротучи стрічки (до 30 метрів).

Первинна намотування робиться мідною смугою з бавовняною ізоляцією. Можна використовувати голий магнітопровід і заізолювати його окремо. Смужками з бавовняної тканини обмотують провід і просочують лаком для електротехнічних робіт. Вторинна обмотка намотується після первинної ізолювання. Перетин первинної обмотки 5-7 кв. мм, переріз вторинної – 25-30 кв. мм. Після ізоляції проводять тестування параметрів: може знадобитися більше витків.

Зварювальний апарат інверторного типу має більш складний пристрій, може працювати на постійному або змінному струмі та забезпечує Краща якістьшва. Але якщо в побуті потрібно провести лише точкове зварювання(наприклад при ремонті побутової техніки), то виготовлення інверторного зварювальника недоцільно. Якщо використовується трансформатор від пилососа чи мікрохвильової печі, важливо не пошкодити первинну обмотку. Вторинна обмотка у 80% випадків повинна зніматися та перероблятися, щоб агрегат не перегрівався.

Блок випрямляча

Блок випрямляча перетворює напругу змінного сигналу на постійний і складається з невеликої кількості дрібних деталей:

  • діодні мости;
  • конденсатори;
  • дросель;
  • вольтдобавка.

Випрямляч збирається за принципом бруківки, де на вході подається змінний струм, а з вихідних клем виходить постійний. Обидва пристрої – трансформатор та випрямляч для зварювальника – оснащуються блоком примусового охолодження. Кулер можна використовувати від блока живлення комп'ютера.

Блок інвертора

Блок інвертора перетворює постійний струм з випрямляча змінний і видає напругу до 40 В, силу струму до 150 А.

Інвертор працює за такою схемою:

  1. З розетки змінний струм (частота 50-60 Гц) надходить на випрямляч, де вирівнюється частота. Струм надходить на транзистори, де постійний сигнал перетворюється на змінний зі збільшенням частоти коливань до 50 кГц.
  2. Зниження напруги високочастотного потоку на понижувальному трансформаторі з 220 до 60 В. При цьому збільшується сила струму. Завдяки збільшенню частоти в котушці інвертора використовують лише мінімально допустиму кількість витків.
  3. На вихідному випрямлячі відбувається останнє перетворення електропотоку в постійний з великою силою та низькою напругою, що оптимально підходить для якісного зварювання.

У зварювальному приладі, крім головних етапів, відбувається коригування сили струму, забезпечується оптимальна вентиляція. Виготовити інвертор можна, керуючись докладною схемою.

Необхідний інструмент

Для збирання зварювального апарату та виготовлення знадобляться такі інструменти та прилади:

  • ножівка;
  • кріплення;
  • паяльник;
  • ніж, зубило, пінцет та викрутки;
  • метал листовий для каркасу;
  • електроди;
  • елементи збирання для трансформатора, асинхронний статор.

Складання деталей апарата відбувається на текстолітовій основі, для корпусу використовуються листи алюмінію або промислової сталі.

Виготовлення

Усі деталі при схемі виготовлення в домашніх умовах трансформаторного зварювальника будуть розташовуватися в наступному порядку:

Зі схеми можна виключити мережевий фільтр і випрямляч, але електродуга буде поганокерована, а шов - неякісним (нерівним, з великими рваними краями, які вимагатимуть зачистки).

Етапи складання:

  1. Намотування котушок трансформатора. Для інверторного зварювальника, який працюватиме на змінному та постійному струмі, знадобиться високочастотний трансформатор з модулем перетворення.
  2. Лакування ізоляції обмотки.
  3. Складання миттєвопроводу. Оптимальний варіант- асинхронний статор електромотора потужністю 4-5 кВт.
  4. Паяння з'єднань котушок та виведення.
  5. Перевірка трансформатора.
  6. Складання діодного мосту та з'єднання у схемі. Потрібно 5 діодів класу КВРС5010 або В200.
  7. Установка радіатора охолодження на кожен діодний міст.
  8. Монтаж дроселя на одній платі з випрямлячем.
  9. Встановлення регулятора струму на панелі керування.
  10. Забезпечення вентиляції всієї конструкції. У корпус апарату для зварювання по периметру встановлюються вентилятори.
  11. Вихід на робочі електроди та держак встановлюється на передній стінці, шнур живлення на протилежній.
  12. Між платою з блоком живлення та силовим вузлом рекомендується встановити поріг з листового металу, конденсатор напруги, який стабілізуватиме струм у електродузі.

Вага зібраного апарату для невеликого ремонту від 10 кг. Діодний міст із дроселем рекомендується виготовляти в окремому корпусі для зменшення ваги. Цей вузол необхідно підключати до апарату для зварювання нержавіючої сталі. При змінному напрузі мережі для зварювання залізного профілю, ремонту кузовних робіт або точкових прихватів обладнання напівавтомат практично не потрібно.

На змінному струмі

Саморобний зварювальний апарат, що працює на змінному струмі, має переваги:

  1. Надійний шов. На змінному струмі дуга не відхиляється від початкової осі, це допомагає новачкам робити рівний та якісний шов.
  2. Простий спосіб збирання апарату.
  3. Бюджетна вартість комплектуючих.
  4. Необхідно підключити лише до однофазної мережі, достатньо побутової розетки.

Головний недолік контактно-зварювального апарату – розбризкування металу під час роботи через переривання синусоїди електродуги та швидке перегрів трансформатора. Для зварювання деталей завтовшки до 2 мм діаметр електрода має бути 1,5-3 мм. Зварювання листів від 4 мм проводиться стрижнями 3-4 мм при силі струму апарата щонайменше 150 Ампер.

На постійному струмі

Саморобні апарати постійного струму широко використовуються для дому, але при складанні вимагають навичок, часу та більшої кількості дрібних деталей. Серед переваг обладнання:

  • стійка дуга дозволяє варити складні та тонкостінні конструкції;
  • відсутність неприхоплених ділянок;
  • немає бризок металу, зрізання задирок і зачистка швів не потрібно.

Укомплектований зварювальний апарат постійного струму рекомендується кілька разів перевірити на перегрів трансформатора, конденсатора і діодного мосту в тестовому режимі перед основною експлуатацією.

У конструкцію саморобних апаратівдля зварювання можна вносити зміни та постійно їх доопрацьовувати. Можна зробити агрегат, який працював би на постійному струмі, мінімальну конструкцію, що працює на змінному сигналі при мінімальній силі до 40А, або масивний стаціонарний агрегат для установки в майстерні.

Якщо людина планує виконувати в побутових умовах невеликі обсяги будь-яких нескладних зварювальних робіт, він може виготовити зварювальний апарат своїми руками, не витрачаючись на придбання заводського агрегату.

1

Для того, щоб зробити зварювальний агрегат з доступних матеріалів і деталей, необхідно чітко зрозуміти ключові принципи його функціонування і тільки після цього приступати до складання. Насамперед слід визначитися з потужністю струму саморобного зварювального апарату. Для з'єднання масивної арматури, звичайно, потрібна висока інтенсивність струму, а для зварювання тонких металевих виробів (не більше 2 мм) – менша.

Показник сили струму безпосередньо з тим, які електроди планується використовувати. Зварювання листів та конструкцій товщиною від 3 до 5 мм проводиться стрижнями 3–4 мм, а товщиною менше 2 мм – стрижнями 1,5–3 мм. Якщо ви застосовувати чотириміліметрові електроди, сила струму саморобної установкимає бути 150–200 А, триміліметрові – 80–140 А, двоміліметрові – 50–70 А. А ось для дуже тонких деталей (до 1,5 мм) цілком достатньо струму 40 А.

Формування дуги для проведення зварювання з напруги в будь-якому зварювальному агрегаті виходить за рахунок застосування трансформатора. Цей пристрій включає свою конструкцію:

  • обмотки (первинну та вторинну);
  • магнітопровід.

Трансформатор нескладно зробити самому. Магнітопровід, наприклад, збирають із пластин трансформаторної сталі або іншого матеріалу. Вторинна обмотка необхідна безпосередньо для виконання зварювальних робіт, а первинна підключається до 220-вольтної електромережі. Професійні агрегати обов'язково мають у своїй конструкції деякі додаткові пристрої, які забезпечують покращення та посилення якості дуги, що дозволяють плавно налаштовувати показник сили струму.

Саморобні зварювальні апарати, як правило, виготовляють без додаткових пристроїв. Величину потужності трансформатора вибирають, виходячи із показника сили струму. Щоб отримати розрахункову потужність, потрібно помножити показник струму, що використовується для зварювання, на 25. Отриманий твір при множенні на 0,015 дає нам необхідний діаметр магнітопроводу. А для розрахунку необхідного перерізу обмотки (первинної) слід поділити потужність на дві тисячі і помножити отримане значення на 1,13.

З визначенням перерізу вторинної обмотки доведеться "мучитися" трохи довше. Її величина залежить від щільності зварювального струму. При силі струму в районі 200 А щільність дорівнює 6А/квадратний міліметр від 110 до 150 А – 8, менше 100 А – 10. Щоб встановити необхідний переріз вторинної обмотки потрібно:

  • розділити показник зварювального струму на його густину;
  • помножити набуте значення на 1,13.

Число витків проводки можна визначити, розділивши площу перерізу магнітопроводу на 50. Ще один важливий момент, Який потрібно знати тим, хто планує самостійне виготовлення апарату для зварювання, полягає в тому, що зварювальний процес може бути "м'яким" або "жорстким" в залежності від напруги, що є на вихідних клемах (на їх затискачі) агрегату.

Зазначена напруга встановлює особливості зовнішньої характеристики струму для зварювання, яка може бути порожнистою або крутопадаючою, а також зростаючою. У зварювальниках власної збірки фахівці радять використовувати такі джерела струму, які описуються порожнистою або крутопадаючою характеристикою. Вони відзначаються мінімальні зміни струму при коливаннях електродуги, що оптимально реалізації зварювання в домашніх умовах.

2

Тепер, коли ми знаємо головні особливості зварювальника, можна приступати до збирання саморобного зварювального апарату. Зараз в інтернеті є чимало схем та інструкцій для виконання такого завдання, які дають можливість створювати практично будь-яке обладнання для зварювання – на змінному та постійному струмі, імпульсне та інверторне, автоматичне та напівавтоматичне.

У складні технічні "нетрі" ми вдаватися не будемо, і розповімо вам, як зробити зварювальний апарат найпростішого трансформаторного типу. Працюватиме він на змінному струмі, забезпечуючи ефективне і цілком гідне за якістю шва зварне з'єднання. Такий агрегат дозволить виконати будь-які побутові роботи, при яких потрібне зварювання металевих та сталевих виробів. Для його виготовлення знадобляться такі матеріали:

  • пара десятків метрів товстого (бажано мідного) кабелю (дроту);
  • залізо для сердечника трансформаторного пристрою (залізо має характеризуватися досить великою магнітною проникністю).

Сердечник найзручніше робити стрижневим, традиційної П-подібної форми. В принципі, допускається використовувати і сердечник іншої конфігурації, наприклад, круглий зі статора будь-якого електричного двигуна, що згорів, але будьте готові до того, що на круглу конструкцію обмотки намотувати набагато складніше. Рекомендована площа перерізу сердечника для стандартного побутового зварювального агрегату, зробленого самостійно, становить близько 50 сантиметрів квадратних.

Такої площі вистачить, щоб установка могла використовувати стрижні діаметром 3–4 міліметри.

Більший перетин робити немає сенсу, тому що агрегат стане набагато важчим, а ось реального технічного ефекту ви не досягнете. Якщо вас не влаштовує рекомендована величина площі перерізу, ви можете розрахувати її значення, користуючись схемою, наведеною в першій частині нашої статті.

Первинну обмотку потрібно виконувати з мідного дроту з високими характеристиками термічної стійкості (під час зварювання піддається обмотка впливу високих температур). Цей провід, крім того, повинен мати бавовняну або склотканинну ізоляцію. У крайньому випадку, допускається застосовувати провід в гумовотканинній або звичайній гумовій ізоляційній оболонці, але в жодному разі не в поліхлорвінілової.

Ізоляцію, до речі, можна зробити самостійно, нарізавши з бавовняної або склотканини смужки двосантиметрової ширини. Цими смужками ви обмотуєте мідний кабель, після чого просочуєте провід із саморобною ізоляцією будь-яким лаком електротехнічного призначення. Повірте, що подібна ізоляція не перегріється при експлуатації 6–7 зварювальних стрижнів (при їх спалюванні на середній тривалості зварювальних робіт).

Площі перерізу обмоток розраховуються за принципами, викладеними раніше. Здається, з цими розрахунками у вас проблем не виникне. Зазвичай площа перерізу "вторинного" дроту береться на рівні 25-30 квадратних міліметрів, "первинного" - 5-7 (значення для саморобних агрегатів, які працюватимуть зі стрижнями діаметром 3-4 міліметри).

Також просто визначають протяжність шматка мідного дроту та кількість витків для обох обмоток. А потім починають намотувати котушки. Їх каркас виконують за геометричними параметрами магнітопроводу. Розміри підбирають таким чином, щоб на сердечник, виготовлений з текстоліту або картону, що використовується в електротехніці, магнітопровід одягався без будь-яких труднощів.

Намотування котушок має маленьку особливість. Первинну обмотку намотують наполовину, потім її накладають і половину вторинної. Після цього аналогічно обробляють і другу частину котушки. Для поліпшення ізоляційних якостей бажано між шарами прокладати шматочки картонних смужок, склотканини або щільного паперу.

Після складання зварювальної установки, зробленої своїми руками, її обов'язково налаштовують. Для цього потрібно включити її в мережу та виконати на вторинній обмотці замір показника напруги. Його величина повинна дорівнювати 60-65 У. Якщо напруга інше, потрібно змотати (чи домотать) частина обмотки. Такі процедури доведеться виконувати доти, доки не буде досягнуто зазначеної величини напруги.

Первинну обмотку зібраного трансформатора з'єднують з кабелем внутрішньої прокладки (ВРП) або двожильним шланговим проводом (ШРПС), який і підключатиметься до мережі 220 вольт. Вторинна обмотка (її висновки) з'єднується з ізольованими ПРГ-проводами, один з них потім контактує з виробом, що зварюється, а до другого кріплять тримач зварювальних стрижнів. Саморобний зварювальний агрегат готовий!

3

Будь-якому радіоаматору в його практиці нерідко потрібно сильно нагріти або акуратно приварити ту чи іншу деталь. Використовувати для цих цілей звичайний зварювальний агрегат немає сенсу, тому що і без нього можна досить просто і без витрат сформувати високотемпературний потік.

Якщо у вас завалявся старий автотрансформатор, який раніше застосовувався для регулювання напруги живлення радянських телевізорів на лампах, його легко пристосувати для створення вольтової дуги. Для цього необхідно підключити між його висновками електроди з графіту. Така нехитра конструкція дасть можливість виконувати найпростіші зварювальні роботи, наприклад, такі:

  • ремонт або виготовлення термопар: зварювальник з автотрансформатора дозволяє відремонтувати термопари, у яких ламається так звана "кулька", іншого обладнання для подібних ремонтних робітпросто не існує;
  • з'єднання шин живлення з елементом розжарення звичайного магнетрону;
  • зварювання будь-яких проводів та кабелів;
  • підігрів до високих температур конструкцій (пружин та аналогічних їм деталей);
  • загартування всіляких пристроїв, зроблених (їх нагрівають за допомогою дуги, а потім занурюють у машинне масло).

Якщо ви надумаєте виготовити зварювальник на базі автотрансформатора, поводитися з ним потрібно вкрай акуратно, так як електричною мережеювін не має гальванічної розв'язки. Це означає, що неправильне використання саморобного пристроюможе призвести до ураження електрострумом.

Для виконання всіх зазначених вище "дрібних" робіт рекомендується застосовувати автоматичний трансформатор з напругою (вихідною) на рівні 40-50 вольт з невеликою потужністю (близько 200-300 ват). Подібний пристрій здатний видати 10-12 ампер робочого струму, чого цілком достатньо для зварювання дротів, термопар та інших елементів. Електроди для зварювального міні-апарата, що описується, - це звичайні олівцеві грифелі.

Краще, якщо вони будуть м'якими, втім, олівці середньої та високої твердості також підійдуть. Тримачі для таких графітових стрижнівможна зробити зі старих клемників, що є на будь-яких електротехнічних приладах. Тримач приєднують до обмотки (як ви самі розумієте, вторинної) автотрансформатора через один із наявних висновків, до неї ж, але вже через інший висновок, підключають і виріб, який потрібно зварити.

Ручку електродного тримача нескладно виготовити зі звичайної склотекстолітової шайби або іншого термостійкого елемента. Насамкінець скажемо, що дуга на зварювальному апараті з автотрансформатора горить не дуже довго. З одного боку це погано, з іншого – дуже добре, оскільки нетривалість її роботи виключає ризик перегріву трансформаторного пристрою.

Малюнок 1. Схема мостового випрямляча зварювального апарату.

Зварювальні апарати бувають постійного та змінного струму.

С.А. постійного струму використовуються при зварюванні на малих струмах тонколистового металу (покрівельна сталь, автомобільна тощо). Зварювальна дуга на постійному струмі більш стійка, можливе зварювання на прямій та зворотній полярності. На постійному струмі можна варити електродним дротом без обмазки та електродами, призначеними для зварювання, як на постійному струмі, так і на змінному. Для надання стійкості горіння дуги на малих струмах бажано мати підвищену напругу холостого ходу зварювальної Uxx обмотки (до 70 - 75 В). Для випрямлення змінного струму використовують найпростіші «мостові» випрямлячі на потужних діодах з радіаторами охолодження (рис. 1).

Для згладжування пульсацій напруги один із висновків С.А. А приєднують до власника електродів через дросель L1, що є котушкою з 10 - 15 витків мідної шини перетином S = 35 мм 2, намотаною на будь-якому сердечнику, наприклад, від . Для випрямлення та плавного регулювання зварювального струму використовуються складніші схеми з використанням потужних керованих тиристорів. Одну з можливих схем на тиристорах типу Т161 (Т160) наведено у статті А.Чернова «І зарядить і приварить» (Моделіст-конструктор, 1994 № 9). Переваги регуляторів постійного струму – у їхній універсальності. Діапазон зміни ними напруги становить 0,1-0,9 Uxx, що дозволяє використовувати їх не тільки для плавного регулювання струму зварювання, але і для заряджання акумуляторних батарей, живлення електронагрівальних елементів та інших цілей.

Малюнок 2. Схема падаючої зовнішньої характеристики зварювального апарату.

Мал. 1. Мостовий випрямляч для зварювального апарату. Показано підключення С.О. для зварювання тонколистового металу на "зворотній" полярності - "+" на електроді, "-" на деталі, що зварюється U2: - вихідна змінна напруга зварювального апарату

Зварювальні апарати змінного струму застосовуються при зварюванні електродами, діаметр яких більше 1,6 - 2 мм, а товщина виробів, що зварюються - більше 1,5 мм. У цьому струм зварювання значний (десятки ампер) і дуга горить досить стійко. Використовуються електроди, призначені для зварювання лише на змінному струмі. Для нормальної роботи зварювального апарату необхідно:

  1. Забезпечити вихідну напругу для надійного запалення дуги. Для аматорського С.А. Uxx = 60 – 65в. Вища вихідна напруга холостого ходу не рекомендується, що пов'язано в основному із забезпеченням безпеки роботи (Uxxпромислових зварювальних апаратів - до 70 - 75 В).
  2. Забезпечити напругу зварювання Uсв, необхідне стійкого горіння дуги. Залежно від діаметра електрода – Uсв = 18 – 24в.
  3. Забезпечити номінальний зварювальний струм Iсв = (30 - 40) de, де Iсв - величина зварювального струму, А; 30 - 40 - коефіцієнт, що залежить від типу та діаметра електрода; dе – діаметр електрода, мм.
  4. Обмежити струм короткого замикання Iкз, величина якого має перевищувати номінальний зварювальний струм більш як 30 - 35%.

Стійке горіння дуги можливе в тому випадку, якщо зварювальний апарат матиме падаючу зовнішню характеристику, яка визначає залежність між силою струму і напругою в зварювальному ланцюзі (рис. 2).

С.А. показує, що для грубого (ступінчастого) перекриття діапазону зварювальних струмів необхідна комутація як первинних обмоток, так і вторинних (що конструктивно складніше через великий струм, що протікає в ній). Крім того, для плавної зміни струму зварювання в межах обраного діапазону використовуються механічні пристрої для переміщення обмоток. При видаленні зварювальної обмотки щодо мережної збільшуються магнітні потоки розсіювання, що призводить до зниження струму зварювання.

Малюнок 3. Схема магнітопроводу стрижневого типу.

Конструюючи аматорський С.А., не слід прагнути повного перекриття діапазону зварювальних струмів. Доцільно на першому етапі зібрати зварювальний апарат для роботи з електродами діаметром 2 - 4 мм, а на другому етапі, у разі необхідності роботи на малих струмах зварювання, доповнити його окремим пристроєм з випрямленням з плавним регулюванням зварювального струму. Аматорські зварювальні апарати повинні задовольняти низку вимог, основні з яких такі: відносна компактність і невелика вага; достатня тривалість роботи (не менше 5 – 7 електродів de = 3 – 4 мм) від мережі 220в.

Вага та габарити апарату можуть бути знижені завдяки зменшенню його потужності, а збільшення тривалості роботи – завдяки використанню сталі з високою магнітною проникністю та теплостійкою ізоляцією обмотувальних проводів. Ці вимоги нескладно виконати, знаючи основи конструювання зварювальних апаратів та дотримуючись запропонованої технології виготовлення.

Мал. 2. Падаюча зовнішня характеристика зварювального апарату: 1 – сімейство характеристик для різних діапазонів зварювання; Iсв2, Iсвз, Iсв4 - діапазони струмів зварювання для електродів діаметром 2, 3 та 4 мм відповідно; Uxx - напруга холостого ходу СА. Iкз – струм короткого замикання; Ucв -діапазон напруги зварювання (18 - 24 В).

Мал. 3. Магнітопровід стрижневого типу: а – пластини Г-подібної форми; б – пластини П-подібної форми; - пластини зі смуг трансформаторної сталі; S = axb - площа поперечного перерізу сердечника (керна), см 2 с, d - розміри вікна, див.

Отже, вибір типу сердечника. Для виготовлення зварювальних апаратів використовують переважно магнітопроводи стрижневого типу, оскільки у виконанні вони більш технологічні. Серце набирають із пластин електротехнічної сталі будь-якої конфігурації товщиною 0,35-0,55 мм, стягнутих шпильками, ізольованими від сердечника (рис. 3). При підборі осердя необхідно враховувати розміри "вікна", щоб помістилися обмотки зварювального апарату, і площа поперечного перерізу осердя (керна) S = axb, см 2 . Як показує практика, не слід вибирати мінімальні значення S = 25 - 35 см, оскільки зварювальний апарат не матиме необхідний запас потужності і якісне зварювання отримати буде важко. Та й перегрів зварювального апарату після нетривалої роботи також неминучий.

Малюнок 4. Схема магнітопроводу тороїдального типу.

Перетин осердя має становити S = ​​45 - 55 см 2 . Зварювальний апарат буде дещо важчим, але не підведе! Все більшого поширення набувають аматорські зварювальні апарати на сердечниках тороїдального типу, які мають більш високі електротехнічні характеристики, приблизно в 4 - 5 разів вище, ніж у стрижневого, а електровтрати невеликі. Трудовитрати на їх виготовлення більш значні і пов'язані насамперед із розміщенням обмоток на торі та складністю самої намотування.

Однак за правильного підходу вони дають хороші результати. Серця виготовляють із стрічкового трансформаторного заліза, згорнутого в рулон у формі тора. Прикладом може бути осердя з автотрансформатора «Латр» на 9 А. Для збільшення внутрішнього діаметра тора («вікна») з внутрішньої сторонивідмотують частину сталевої стрічки і намотують на зовнішній бік сердечника. Але, як свідчить практика, одного «Латра» недостатньо виготовлення якісного С.А. (Мало перетин S). Навіть після роботи з 1 – 2 електродами діаметром 3 мм він перегрівається. Можливе використання двох подібних сердечників за схемою, описаною у статті Б.Соколова «Зварювальний малюк» (Сам, 1993 № 1), або виготовлення одного сердечника шляхом перемотування двох (рис. 4).

Мал. 4. Магнітопровід тороїдального типу: 1.2 - сердечник автотрансформатора до і після перемотування; 3 конструкція С.А. на базі двох тороїдальних сердечників; W1 1 W1 2 - мережеві обмотки, включені паралельно; W 2 - зварювальна обмотка; S =axb- площа поперечного перерізу сердечника, см 2 с, d- внутрішній і зовнішній діаметри тора, см; 4 - електрична схемаС.А. на базі двох зістикованих тороїдальних сердечників.

На особливу увагу заслуговують аматорські С.А., виготовлені на базі статорів асинхронних трифазних електродвигунів великої потужності (понад 10 кВт). Вибір сердечника визначається площею поперечного перерізу статора S. Штамповані пластини статора не повністю відповідають параметрам електротехнічної трансформаторної сталі, тому зменшувати переріз S менше 40 - 45 см недоцільно.

Малюнок 5. Схема кріплення висновків обмоток СА.

Статор звільняють від корпусу, видаляють із внутрішніх пазів статорні обмотки, зрубують зубилом перемички пазів, захищають внутрішню поверхню напилком або абразивним кругом, заокруглюють гострі кромки сердечника і обмотують його щільно, з перекриттям ізоляційною стрічкою бавовни. Сердечник готовий для намотування обмоток.

Вибір обмоток. Для первинних (мережевих) обмоток краще використовувати спеціальний мідний обмотувальний провід у х.б. (склотканинної) ізоляції. Задовільну теплостійкість мають також дроти в гумовій або гумовотканинній ізоляції. Непридатні для роботи при підвищеній температурі (а це вже закладається в конструкцію аматорського С.А.) дроту в поліхлорвінілової (ПХВ) ізоляції через можливе її розплавлення, витікання з обмоток та їхнє короткого замикання. Тому поліхлорвінілову ізоляцію з проводів необхідно або зняти і обмотати дроти по всій довжині х.б. ізоляційною стрічкою, або не знімати, а обмотати провід поверх ізоляції. Можливий і інший перевірений практично спосіб намотування. Але про це нижче.

При доборі перерізу обмотувальних проводів з урахуванням специфіки С.А. (Періодичний) допускаємо щільність струму 5 А/мм 2 . При струмі зварювання 130 - 160 А (електрод de = 4 мм) потужність вторинної обмотки складе Р 2 = Iсв х 160x24 = 3,5 - 4 кВт, потужність первинної обмотки з урахуванням втрат складе близько 5 - 5,5 кВт, а отже, максимальний струм первинної обмотки може досягати 25 А. Отже, переріз проводу первинної обмотки S1 має бути не менше 5 - 6 мм. Насправді бажано використовувати провід перетином 6 - 7 мм 2 . Або це прямокутна шина, або мідний обмотувальний провід діаметром (без ізоляції) 2,6 – 3мм. (Розрахунок за відомою формулою S = піR 2, де S-площа кола, мм 2 пі = 3,1428; R-радіус круга, мм.) При недостатньому перерізі одного дроту можлива намотування в два. При використанні алюмінієвого дротуйого перетин необхідно збільшити у 1,6 - 1,7 раза. Чи можна зменшити перетин дроту обмотки? Так можна. Але при цьому С.А. втратить необхідний запас потужності, нагріватиметься швидше, та й рекомендований перетин керна S = 45 - 55 см у цьому випадку буде невиправдано велике. Число витків первинної обмотки W 1 визначається з наступного співвідношення: W 1 = [(30 - 50): S] х U 1 де 30-50 - постійний коефіцієнт; S-перетин керна, см 2 W 1 = 240 витків з відведеннями від 165, 190 і 215 витків, тобто. через кожні 25 витків.

Малюнок 6. Схема способів намотування обмоток СА на осерді стрижневого типу.

Більша кількість відводів мережної обмотки, як показує практика, є недоцільною. І ось чому. За рахунок зменшення числа витків первинної обмотки збільшується як потужність С.А., так і Uxx, що призводить до підвищення напруги горіння дуги та погіршення якості зварювання. Отже, лише зміною числа витків первинної обмотки домогтися перекриття діапазону зварювальних струмів без погіршення якості зварювання не можна. Для цього необхідно передбачити перемикання витків вторинної (зварювальної) обмотки W2.

Вторинна обмотка W 2 повинна містити 65 - 70 витків мідної ізольованої шини перерізом не менше 25 мм (краще перетином 35 мм). Цілком підійде і гнучкий багатожильний дріт (наприклад, зварювальний) і трифазний силовий багатожильний кабель. Головне, переріз силової обмотки не повинен бути меншим за необхідний, а ізоляція - теплостійкою і надійною. При недостатньому перерізі дроту можлива намотування в два і навіть три проводи. При використанні алюмінієвого дроту його перетин необхідно збільшити в 16-17 рази.

Мал. 5. Кріплення висновків обмоток СА: 1 – корпус СА; 2 – шайби; 3 – клемний болт; 4 – гайка; 5 - мідний наконечник із дротом.

Труднощі придбання перемикачів на великі струми, та й практика показують, що найбільш просто висновки зварювальної обмотки завести через мідні наконечники під клемні болти діаметром 8 – 10 мм (рис. 5). Мідні наконечники виготовляють із мідних трубок відповідного діаметра довжиною 25 - 30 мм і кріплять на проводах опресуванням і бажано пропаюванням. Особливо зупинимося на порядку намотування обмоток. Загальні правила:

  1. Намотування повинно проводитися за ізольованим керном і завжди в одному напрямку (наприклад, за годинниковою стрілкою).
  2. Кожен шар обмотки ізолюють шаром х.б. ізоляції (склотканини, електрокартону, кальки), бажано з просоченням бакелітовим лаком.
  3. Висновки обмоток залужують, маркують, закріплюють х.б. тасьмою, на висновки обмотки мережі додатково надягають х.б. кембрик.
  4. У разі сумнівів в якості ізоляції намотування можна проводити з використанням бавовняного шнура як би в два дроти (автор використовував х.б. нитку для рибальства). Після намотування одного шару обмотку з х.б. ниткою фіксують клеєм, лаком і т.д. і після висихання намотують наступний ряд.

Малюнок 7. Схема способів намотування обмоток СА на осерді тороїдального типу.

Розглянемо порядок розташування обмоток на магнітопроводі стрижневого типу. Мережеву обмотку можна розташувати двома основними способами. Перший спосіб дозволяє отримати більш жорсткий режим зварювання. Мережева обмотка в цьому випадку складається з двох однакових обмоток W 1 W 2, розташованих на різних сторонах сердечника, послідовно з'єднаних і мають однаковий переріз проводів. Для регулювання вихідного струму на кожній з обмоток зроблено відводи, які замикаються попарно (рис. 6а,в).

Другий спосіб передбачає намотування первинної (мережевої) обмотки на одній зі сторін сердечника (рис. 6, г). У цьому випадку СА має крутопадаючу характеристику, варить «м'яко», довжина дуги менше впливає на величину зварювального струму, а отже, і на якість зварювання. Після намотування первинної обмотки СА необхідно перевірити наявність короткозамкнутих витків і правильність обраного числа витків. Зварювальний трансформатор включають до мережі через плавкий запобіжник (4 - 6А) і бажано амперметр змінного струму. Якщо запобіжник згоряє або сильно гріється, це явна ознака короткозамкнутого витка. Отже, первинну обмотку доведеться перемотати, звернувши особливу увагу якість ізоляції.

Мал. 6. Способи намотування обмоток СА на осерді стрижневого типу: а - мережева обмотка на двох сторонах сердечника; б - відповідна їй вторинна (зварювальна) обмотка, включена зустрічно-паралельно; в - мережева обмотка однією стороні сердечника; г - відповідна їй вторинна обмотка, послідовно включена.

Якщо зварювальний апарат сильно гуде, а струм, що споживається, перевищує 2 - 3 А, то це означає, що число первинної обмотки занижено і необхідно підмотати ще деяку кількість витків. Справний СА споживає струм холостого ходу трохи більше 1 - 1,5 А, не гріється і гуде не сильно. Вторинну обмотку СА завжди намотують на двох сторонах осердя. Для першого способу намотування вторинна обмотка також складається з двох однакових половин, включених для підвищення стійкості горіння дуги (рис. 6) зустрічно-паралельно, а перетин дроту можна взяти трохи менше – 15 – 20 мм 2 .

8. Схема підключення вимірювальних приладів.

Для другого способу намотування основна зварювальна обмотка W 2 1 намотується на вільній від обмоток стороні сердечника і становить 60 - 65% від загальної кількості витків вторинної обмотки. Вона служить в основному для підпалу дуги, а під час зварювання за рахунок різкого збільшення магнітного потоку розсіювання напруга на ній падає на 80 - 90%. Додаткова зварювальна обмотка W 2 2 намотується поверх первинної. Як силова, вона підтримує в необхідних межах напругу зварювання, а отже, і зварювальний струм. Напруга на ній падає в режимі зварювання на 20 - 25% щодо напруги холостого ходу. Після виготовлення С.А необхідно провести його налаштування та перевірку якості зварювання електродами різного діаметру. Процес налаштування полягає в наступному. Для вимірювання зварювального струму та напруги необхідно придбати два електровимірювальні прилади - амперметр змінного струму на 180-200 А і вольтметр змінного струму на 70 - 80в.

Мал. 7. Способи намотування обмоток СА на сердечнику тороїдального типу: 1.2 - рівномірна та секційна намотування обмоток відповідно: а - мережева б - силова.

Схема їхнього підключення показана на рис. 8. При зварюванні різними електродами знімають значення струму зварювання - Iсв та напруги зварювання Uсв, які повинні бути в необхідних межах. Якщо зварювальний струм малий, що буває найчастіше (електрод липне, дуга нестійка), то в цьому випадку або перемиканням первинної та вторинної обмоток встановлюють необхідні значення, або перерозподіляють кількість витків вторинної обмотки (без їх збільшення) у бік збільшення числа витків, намотаних поверх мережевої обмотки. Після зварювання можна зробити розлом або розпилювання кромок виробів, що зварюються, і відразу стане ясно якість зварювання: глибина провару і товщина наплавленого шару металу. За результатами вимірів корисно скласти таблицю.

Малюнок 9. Схема вимірювачів напруги та струму зварювання та конструкція трансформатора струму.

З даних таблиці, вибирають оптимальні режими зварювання для електродів різного діаметра, пам'ятаючи у тому, що з зварюванні електродами, наприклад, діаметром 3 мм, електродами діаметром 2 мм можна різати, т.к. Струм різання більше зварювального на 30 -25%. Проблема купівлі вимірювальних приладів, рекомендованих вище, змусила автора вдатися до виготовлення вимірювальної схеми (рис. 9) на базі найбільш поширеного міліамперметра постійного струму на 1-10 мА. Вона складається з вимірювачів напруги та струму, зібраних за бруківкою.

Мал. 9. Принципова схема вимірювачів напруги та струму зварювання та конструкція трансформатора струму.

Вимірник напруги підключають до вихідної (зварювальної) обмотки С.А. Налаштування здійснюють за допомогою будь-якого тестера, яким контролюють вихідну напругу зварювання. За допомогою змінного опору R.3 стрілку приладу встановлюють на кінцевий поділ шкали при максимальному значенні UxxШкала вимірювача напруги досить лінійна. Для більшої точності можна зняти дві – три контрольні точки та проградуювати вимірювальний пристрійна вимірювання напруги.

Більш складно налаштувати вимірювач струму, оскільки він підключається до самостійно виготовленого трансформатора струму. Останній є сердечником тороїдального типу з двома обмотками. Розміри осердя (зовнішній діаметр 35-40 мм) принципового значення не мають, головне, щоб вмістилися обмотки. Матеріал сердечника - трансформаторна сталь, пермала або ферит. Вторинна обмотка складається з 600 - 700 витків мідного ізольованого дроту марки ПЕЛ, ПЕВ, краще ПЕЛШО діаметром 0,2 - 0,25 мм і підключена до вимірювача струму. Первинна обмотка - це силовий провід, що проходить усередині кільця і ​​підключається до клемного болта (рис. 9). Налаштування вимірника струму полягає в наступному. До силової (зварювальної) обмотки С.А. підключають калібрований опір з товстого ніхромового дроту на 1 - 2 сек (сильно гріється) і вимірюють напругу на виході С.А. По визначають струм, що протікає у зварювальній обмотці. Наприклад, при підключенні Rн = 0,2ом Uвих = 30в.

Позначають точку на шкалі приладу. Трьох - чотирьох вимірів з різними R H достатньо, щоб відкалібрувати вимірювач струму. Після калібрування прилади встановлюють корпус С.А, користуючись загальноприйнятими рекомендаціями. При зварюванні в різних умовах (сильна або слаботочна мережа, довгий або короткий кабель, що підводить, його перетин і т.д.) перемиканням обмоток налаштовують С.А. на оптимальний режим зварювання, і далі перемикач можна встановити нейтральне положення. Декілька слів про контактно-точкове зварювання. До конструювання С.А. даного типупред'являється низка специфічних вимог:

  1. Потужність, що віддається в момент зварювання, має бути максимальною, але не більше ніж 5-5,5 кВт. У цьому випадку струм, що споживається з мережі, не перевищить 25 А.
  2. Режим зварювання може бути «жорстким», отже, намотування обмоток С.А. має проводитися за першим варіантом.
  3. Струми, що протікають у зварювальній обмотці, досягають значень 1500-2000 А і вище. Отже, напруга зварювання має бути трохи більше 2-2,5в, а напруга холостого ходу - 6-10в.
  4. Перетин дротів первинної обмотки не менше 6-7 мм, а переріз вторинної обмотки не менше 200 мм. Досягають такого перерізу проводів шляхом намотування 4-6 обмоток та їх подальшої паралельної сполуки.
  5. Додаткових відводів від первинної та вторинної обмоток робити недоцільно.
  6. Число витків первинної обмотки можна взяти мінімально розрахункове у зв'язку з короткочасністю роботи С.А.
  7. Перетин осердя (керна) менше 45-50 см брати не рекомендується.
  8. Зварювальні наконечники та підводні кабелі до них повинні бути мідними та пропускати відповідні струми (діаметр наконечників 12-14 мм).

Особливий клас аматорських С.А. представляють апарати, виготовлені на базі промислових освітлювальних та інших трансформаторів (2-3 фазних) на вихідну напругу 36в та потужністю не менше 2,5-3 кВт. Але перш ніж братися за переробку, необхідно виміряти перетин керна, який має бути не менше 25 см, та діаметри первинної та вторинної обмоток. Вам відразу стане ясно, чого можна чекати від переробки цього трансформатора.

І насамкінець кілька технологічних порад.

Підключення зварювального апарата до мережі повинно проводитися дротом 6-7 мм через автомат на струм 25- 50 А, наприклад АП-50. Діаметр електрода в залежності від товщини металу, що зварюється, можна вибрати, виходячи з наступного співвідношення: da= (1-1,5)L, де L- товщина металу, що зварюється, мм.

Довжина дуги вибирається в залежності від діаметра електрода і в середньому дорівнює 05-11 d3. Рекомендується виконувати зварювання короткою дугою 2-3 мм, напруга якої дорівнює 18-24 В. Збільшення довжини дуги призводить до порушення стабільності її горіння, підвищення втрат на чад та розбризкування, зниження глибини проплавлення основного металу. Чим довша дуга, тим вища напруга зварювання. Швидкість зварювання обирає зварювальник залежно від марки та товщини металу.

При зварюванні на прямій полярності плюс(анод) приєднують до деталі та мінус (катод) - до електрода. Якщо необхідно, щоб на деталі виділялося менше тепла, наприклад, при зварюванні тонколистових конструкцій, застосовують зварювання на зворотній полярності (рис. 1). У цьому випадку мінус (катод) приєднують до деталі, що зварюється, а плюс(анод) - до електрода. При цьому не тільки забезпечується менший нагрівання деталі, що зварюється, але і прискорюється процес розплавлення електродного металу за рахунок більш високої температури анодної зони і більшого підведення тепла.

Зварювальні дроти приєднують до СА через мідні наконечники під клемні болти з зовнішньої стороникорпуси зварювального апарату. Погані контактні з'єднання знижують потужнісні характеристики СА, погіршують якість зварювання і можуть спричинити їх перегрів і навіть займання проводів. При невеликій довжині зварювальних проводів (4-6 м) переріз їх має бути не менше ніж 25 мм. При виконанні зварювальних робіт необхідно дотримуватись правил пожежної та електробезпеки при роботі з електроприладами.

Зварювальні роботи слід вести у спеціальній масці із захисним склом марки С5 (на струми до 150-160 А) та рукавицях. Усі перемикання СА виконувати лише після відключення зварювального апарата від мережі.