В чём заключается суть импульсной сварки? В принципе это обыкновенная дуговая сварка, улучшенная периодически подающимися короткими импульсами.
Кроме электродуговой существует ещё один вид импульсной сварки — точечная. Их сравнивать нельзя. Для соединения металлов этими методами используются совершенно разные технологии.
Если у вас возникла потребность познакомиться на практике с импульсной дуговой сваркой, но нет никакого желания приобретать дорогой сварочный аппарат, выход из этой ситуации существует. Есть возможность собрать импульсный сварочный аппарат в домашних условиях, затратив на комплектующие адекватные средства.
Причём сам процесс сборки займёт у вас не более 2 часов. Ниже мы расскажем о нашем опыте сборки сварочного аппарата своими руками, а также о тонкостях работы с самодельным агрегатом.
Сборка импульсной сварки
ПреобразовательПервым этапом сборки аппарата будет его силовая часть. Это монтаж и присоединение преобразователя тока. Ниже представлена его подробная схема.
Ниже приведены таблицы с перечнями комплектующих необходимых для сборки.
Спецификация деталей «силовой части»
Обозначение на схеме | Марка элемента | Примечания |
---|---|---|
ДИОДЫ | ||
VD1 — VD8 | КД 203 | Установлены на радиаторах |
VD9 — VD11 | КД 226Д | |
VD12 | КД 102Б | |
VD13 | КД 522 | |
VD14, VD15 | КД 102А | |
VD16 — VD17 | КД 213А | |
VD18 — VD19 | КД 212А | |
VD20 — VD21 | КД 212А | |
VD22 — VD27 | КД 209А | |
VD28 — VD29 | КС162А | |
VD30 | КД 2990А (КД 2997А) | |
VD31 — VD42 | КД 2997А | |
ТИРИСТОР | ||
VT1 | Т122-25-6 | Установлен на радиаторе |
ТРАНЗИСТОРЫ | ||
VT2 — VT3 | КТ 315Г | |
VT4 | КТ 209М | |
VT5 — VT6 | КТ 972А | |
VT7 — VT8 | КТ 878А | Установлены на радиаторе |
МИКРОСХЕМЫ | ||
DA1 | 142КРЕН5А | |
ТРАНСФОРМАТОРЫ, ДРОССЕЛИ | ||
Т1 | См. примечания | |
Т2 | Ш10х10 НМ-2000 | |
Т3 | К12х8х3 НМ-2000 | |
Т4 — Т5 | 2хК20х10х НМ-2000 | |
Т6 | 2хК28х16х9 НМ-2000 | |
Т7 | 2хШх20х28 НМ-2000 | |
L1 — L4 | ПХ 4748003 (почему-то изготовлены на «железе) | (применялись в БП ЭВМ «ЕС») |
РЕЗИСТОРЫ | ||
R1 | 10 Ом не менее 5 Вт | |
R2 | 10 кОм 2 Вт | |
R3 | Переменное 1кОм | |
R4 | 1 кОм | |
R5 | 22 кОм | |
R6 | 150 кОм | |
R7 | 10 кОм | |
R8 | 27 кОм | |
R9 | 10 кОм | |
R10 | 10 кОм 2 Вт | |
R11 | 1,5 кОм | |
R12 | 1,8 кОм | |
R13-15 | Общее: 470 Ом не менее 25 Вт | |
R16 — R17 | 0,5 Ом 2 Вт | |
R18 — R20 | Общее: 0,01 Ом не менее 5 Вт | |
R21, R23 | 2,2 кОм | |
R22, R24 | 6,8 кОм | |
R25 | 1,2 кОм | |
R26 | 68 кОм | |
R27 — R28 | 750 Ом | |
R29 | 200 Ом | |
R30 | Переменное 1кОм | |
R31 — R34 | 47 Ом | |
КОНДЕНСАТОРЫ | ||
С1 | 0,47 мкФ х 800 В | |
С2 | 10,0 мкФ х 350 В | |
С3 | 0,047 мкФ х 600 В | |
С4 | 0,022 мкФ | |
С5 | 0,1 мкФ х 50 В | |
С6 | 0,1 мкФ | |
С7 | 0,047 мкФ | |
С8 | 0,047 мкФ х 800 В | |
С9 — С12 | Суммарно 2000,0 мкФ х 350 В | |
С13 | Подбирается при настройке | |
С14 | Подбирается при настройке | |
С15, С16 | 56 пФ | |
С17 | ~0,1 мкФ х 250 В | |
С18 | 470,0 мкФ х 35 В | |
С19, С21, С23, С25, С27, С29, С31 | 0,1 мкФ | |
С20 | 470,0 мкФ х 16 В | |
С22, С26, С30 | 10,0 мкФ х 16 В | |
С24, С28 | 68,0 мкФ х 35 В | |
С31 — С34 | 0,022 мкФ |
Следующим этапом будет сборка системы управления аппаратом. Мы приводим проверенную рабочую схему, с которой несложно разобраться.
Так же как и в предыдущем этапе при сборке преобразователя предоставлен ряд таблиц с перечнями комплектующих применяемых при сборке.
Спецификация используемых комплектующих на схеме
Обозначения на схеме | Марка элемента | Примечания |
---|---|---|
ДИОДЫ | ||
VD1 | КД503 | Любой маломощный |
ТРАНЗИСТОРЫ | ||
VT1, V8, V9 | КТ315 | Возможны любые аналоги |
VT12-15 | КТ361 | Возможны любые аналоги |
VT6 — VT7 | КТ605БМ | Возможны любые аналоги |
МИКРОСХЕМЫ | ||
DA1 | К155ЛА3 (ЛА12) | Возможны любые аналоги |
DA2 | К544СА3 | |
DA3 | К155АГ3 | |
DA4 | К155ТМ2 (К1531ТМ2) | Возможны любые аналоги |
DA5 | К155ЛА1 (К1855ЛА6) | Возможны любые аналоги |
РЕЗИСТОРЫ | ||
R1, R2, R5, R8. R10 | 2,2-4,7 кОм | В зависимости от применяемых микросхем |
R3 | 27 кОм | |
R4 | 4,3 кОм | |
R6 | Подбирается при настройке | В справочнике по микросхемам В.Л.Шило есть графики расчета импульсов получаемых с одновибратора 155АГ3 |
R7 | Подбирается при настройке |
Далее схематично представлен вид печатной платы.
Следующее изображение это схема расположение на плате нужных элементов.
Хотим подчеркнуть что система “мягкий запуск” находится на плате управления.
Далее показана принципиальная схема агрегата, состоящая из основных узлов.
Здесь условно не обозначены следующие составляющие: корпус системы охлаждения, плата управления аппаратом, предохранительный автоматический выключатель, разъёмы для крепления кабелей, сетевой фильтр. Все эти элементы крепятся к корпусу, который как уже было сказано здесь условно не показан.
Опыт применения
Как показала практика агрегат, собранный на основе вышеуказанных схем, отличается стабильной работой хорошей функциональностью и показывает вполне приличный результат сварки. Несомненно, на выполнение работ на профессиональном уровне такой агрегат не рассчитан.
Он предназначен скорее для домашних сварочных работ. К тому же его совсем недорогие составляющие и относительно доступная простая сборка порадует любого мастера.
Агрегат, который можно собрать по вышеуказанным разработкам запитывается от бытовой электрической сети напряжением 220 вольт. Но даже при нестабильном напряжении особенно в частном секторе, на дачах аппарат хорошо держит дугу, и зажигается она без особых проблем.
Конечно это не микро импульсная сварочное оборудование выпускаемая ведущими производителями, но на своём уровне хорошая ему замена. С таким аппаратом предпочтительно использовать только плавящиеся сварочные стержни.
Такой вид сварки для самодельного аппарата гораздо надёжнее в добавок способствует стабилизации горения дуги. Конечно пришлось затратить немало личного времени для изготовления импульсного сварочника.
Но затраты, которые на него ушли получились гораздо меньше чем при покупке самого простого подобного агрегата в торговой сети. В то же время сварочные швы на выходе получаются хорошего качества.
Преимущества самодельного аппарата
Между тем стоимость аппарата — не единственное преимущество сравнению с заводскими моделями, реализуемыми через торговую сеть. Очень немаловажным плюсом является небольшое энергопотребление.
В случае если вы подключите обыкновенный сварочник приобретенный в торговом центре в домашнюю сеть, и к примеру, изготовите небольшой вольер для собаки, полученный в скором времени счет на оплату электроэнергии вас досадно удивит.
Кроме того, подсоединять такого рода устройство к обычной розетке попросту рискованно, проводка имеет все шансы не справиться с мощностью аппарата. Также не внушает оптимизма габаритные размеры фабричных аппаратов.
Их просто нельзя вручную переместить на другое место. На производстве сварщики чтобы не носиться с тяжёлым аппаратом по всему цеху используют удлинители большой протяжённости.
При чем что стоимость такого медного кабеля немалого сечения довольно приличная. И для домашнего бюджета это существенный недостаток. А наш кустарный аппарат весит мало, и без труда переносится с места на место.
Кроме того приобретённые аппараты имеют свои ограничения по номинальной мощности. Они редко переходят границу в 80%, а в большинстве случаев так и вовсе не превышает 50%. Из этого можно сделать вывод что такие агрегаты не полностью используют свои возможности.
Причина такой ситуации заключается в том что крупногабаритные аппараты состоящие из множества узлов при работе сильно нагреваются, и по той же причине остывают медленно. В связи с этим вряд ли получиться непрерывно производить сварочные работы дольше трёх минут.
Сварочный аппарат собранный по нашим схемам этих недостатков лишен. В нем отсутствуют реактивные токи, поэтому почти всё потребляемое электричество идет в дело.
Также можно не опасаться присоединять такой аппарат к домашней сети, не переживать о проводке и будущих счетах на коммунальные услуги в частности на электроэнергию. Так как потребляемая мощность сварочника сравнима с показателями обыкновенного утюга.
Наш самодельный импульсный сварочник способен непрерывно производить сварку на протяжении 20 минут, и даже дольше. Это больше чем в 10 раз превышает время сварки магазинного аппарата. А при небольшом весе — до 10 кг он становится очень мобильным.
Какие ещё имеются плюсы? В процессе сборки существует возможность, сделать аппарат дешевле. К примеру для сварочных кабелей применять площадь сечения не более 12 мм2. А чтобы подключить аппарат к сети пользоваться обыкновенным удлинителем.
Особенности
Ручная дуговая сварка кустарно изготовленным импульсным агрегатом, имеет свои нюансы. Охарактеризуем их.
- В течении выполнения работ может наблюдаться потеря стабильности дуги. Для устранения этого недостатка необходимо применить трансформатор с большей степенью индуктивности. Однако это может сказаться на силе сварочного тока. Она уменьшится. Это безусловно неприятно. Так как нередко подобные сварочные агрегаты работают на переменном токе. Они не обладают широкой возможностью настройки, соответственно имеют низкий КПД.
- У агрегатов, предназначенных для сварки постоянным током, стабилизация тока происходит при помощи специального дросселя. Существуют модификации с двумя дросселями. В таких аппаратах восстановление дуги происходит гораздо быстрее, а показатели силы тока возрастают.
Отсюда можно сделать вывод — сварочный аппарат должен работать на постоянном токе. Но нужно периодически контролировать индуктивность дросселя.
С её увеличением нормальный поджиг дуги будет затруднительным, электрод будет приставать к металлу. Возможно ли достичь адекватного поджига дуги и устойчивости сварочного тока? Этого можно добиться путём снижения индуктивности дросселя при токе высокой частоты.
Вместо заключения
Собранный импульсный сварочник — незаменимый помощник в приусадебном хозяйстве. Затратив небольшие средства, у вас появится и практичный агрегат который даст возможность производить множество различных сварочных работ.
Вы не будете договариваться соседом или искать стороннего сварщика, чтобы сварить калитку или отремонтировать теплицу на вашем участке.
Вдобавок собранный сварочник достаточно надежный, так как состоит из простых комплектующих. Если его оснастить прочным корпусом, аппарат будет помогать вам на протяжении многих лет.