У чому полягає суть імпульсного зварювання? У принципі це звичайне дугове зварювання, поліпшене короткими імпульсами, що періодично подаються.
Крім електродугової існує ще один вид імпульсного зварювання – точкова. Їх не можна порівнювати. Для з’єднання металів цими методами використовуються різні технології.
Якщо у вас виникла потреба познайомитися на практиці з імпульсним дуговим зварюванням, але немає жодного бажання купувати дорогий зварювальний апарат, вихід із цієї ситуації існує. Є можливість зібрати імпульсний зварювальний апарат у домашніх умовах, витративши на комплектуючі адекватні засоби.
Причому сам процес збирання займе у вас не більше 2 годин. Нижче ми розповімо про наш досвід складання зварювального апарату своїми руками, а також про тонкощі роботи з саморобним агрегатом.
Складання імпульсного зварювання
Перетворювач
Першим етапом складання апарату буде його силова частина. Це монтаж та приєднання перетворювача струму. Нижче подана його докладна схема.
Нижче наведено таблиці з переліками комплектуючих, необхідних для складання.
Специфікація деталей “силової частини”
Позначення на схемі | Марка елемент | Примітки |
---|---|---|
ДІОДИ | ||
VD1 — VD8 | КД 203 | Встановлено на радіаторах |
VD9 — VD11 | KD 226D | |
VD12 | KD 102B | |
VD13 | “КД 522” | |
VD14, VD15 | KD 102A | |
«VD16 — VD17» | KD 213A | |
VD18 — VD19 | KD 212A | |
VD20 — VD21 | KD 212A | |
VD22 — VD27 | KD 209A | |
VD28 — VD29 | KS162A | |
VD30 | КД 2990А (КД 2997А) | |
VD31 — VD42 | КД 2997А | |
ТИРИСТОР | ||
VT1 | Т122-25-6 | Встановлено на радіаторі |
ТРАНЗИСТОРИ | ||
VT2 — VT3 | CT 315G | |
VT4 | CT 209M | |
VT5 — VT6 | CT 972A | |
VT7 — VT8 | CT 878A | Встановлено на радіаторі |
МІКРОСХЕМИ | ||
DA1 | 142 КРЕН5А | |
ТРАНСФОРМАТОРИ, ДРОССЕЛІ | ||
Т1 | Див. примітки | |
Т2 | Ш10х10 НМ-2000 | |
Т3 | К12х8х3 НМ-2000 | |
Т4 – Т5 | 2хК20х10ч НМ-2000 | |
Т6 | 2хК28х16х9 НМ-2000 | |
Т7 | 2хШх20х28 НМ-2000 | |
L1 — L4 | PH 4748003 (чомусь виготовлені на «залізі» |
(застосовувалися в БП ЕОМ «ЄС») |
РЕЗИСТОРИ | ||
R1 | 10 Ом не менше 5 Вт | |
R2 | 10 ком 2 Вт | |
“R3” | Змінне 1кОм | |
R4 | 1 кОм | |
R5 | 22 кОм | |
R6 | 150 кОм | |
R7 | 10 кОм | |
R8 | 27 кОм | |
R9 | 10 кОм | |
R1 | 10 ком 2 Вт | |
“R11” | 1,5 кОм | |
R12 | 1,8 кОм | |
R13-15 | “Загальне: 470 Ом не менше 25 Вт” | |
R16 — R17 | “0,5 Ом 2 Вт” | |
R18 — R20 | Загальне: 0,01 Ом не менше 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 | Змінне 1кОм | |
R31 — R34 | 47 Ом | |
КОНДЕНСАТОРИ | ||
S1 | 0,47 мкФ х 800 В | |
S2 | 10,0 мкФ х 350 В | |
C3 | 0,047 мкФ х 600 В | |
“С4” | 0,022 мкФ | |
C5 | “0,1 мкФ x 50 В” | |
C6 | 0,1 мкФ | |
C7 | 0,047 мкФ | |
C8 | 0,047 мкФ х 800 В | |
C9 — C12 | Сумарно 2000,0 мкФ х 350 В | |
C13 | Підбирається під час налаштування | |
“С14” | Підбирається під час налаштування | |
C15, C16 | 56 пФ | |
S17 | “~0,1 мкФ x 250 В” | |
C18 | 470,0 мкФ х 35 В | |
C19, C21, C23, C25, C27, C29, C31 | 0,1 мкФ | |
S20 | 470,0 мкФ х 16 В | |
S22, S26, S30 | 10,0 мкФ х 16 В | |
S24, S28 | 68,0 мкФ х 35 В | |
S31 — S34 | 0,022 мкФ |
Схема керування
Наступним етапом буде складання системи керування апаратом. Ми наводимо перевірену робочу схему, з якою неважко розібратися.
Так само як і в попередньому етапі при складанні перетворювача надано ряд таблиць з переліками комплектуючих, що застосовуються при складанні.
Специфікація комплектуючих, що використовуються на схемі
Позначення на схемі | Марка елемент | Примітки |
---|---|---|
ДІОДИ | ||
VD1 | KD503 | Будь-який малопотужний |
ТРАНЗИСТОРИ | ||
VT1, V8, V9 | “КТ315” | Можливі будь-які аналоги |
VT12-15 | КТ361 | Можливі будь-які аналоги |
VT6 — VT7 | КТ605БМ | Можливі будь-які аналоги |
МІКРОСХЕМИ | ||
DA1 | K155LA3 (LA12) | Можливі будь-які аналоги |
DA2 | К544СА3 | |
DA3 | K155AG3 | |
sda4 | K155TM2 (K1531TM2) | Можливі будь-які аналоги |
DA5 | K155LA1 (K1855LA6) | Можливі будь-які аналоги |
РЕЗИСТОРИ | ||
R1, R2, R5, R8. R10 | 2,2-4,7 кОм | Залежно від застосовуваних мікросхем |
“R3” | 27 кОм | |
R4 | 4,3 кОм | |
R6 | Підбирається під час налаштування | У довіднику з мікросхем В.Л.Шило є графіки розрахунку імпульсів одержуваних з одновібратора 155АГ3 |
R7 | Підбирається під час налаштування |
Зарплата
Далі схематично подано вид друкованої плати.
Наступне зображення – це схема розташування на платі необхідних елементів.
Хочемо підкреслити, що система “м’який запуск” знаходиться на платі управління. Прилад у зборі
Далі показано принципову схему агрегату, що складається з основних вузлів.
Тут умовно не позначені такі складові: корпус системи охолодження, плата керування апаратом, автоматичний запобіжний вимикач, роз’єми для кріплення кабелів, мережевий фільтр. Всі ці елементи кріпляться до корпусу, який, як уже було сказано, тут умовно не показаний.
Досвід застосування
Як показала практика агрегат, зібраний на основі вищезгаданих схем, відрізняється стабільною роботою гарною функціональністю і показує цілком пристойний результат зварювання. Безперечно, на виконання робіт на професійному рівні такий агрегат не розрахований.
Він призначений скоріше для домашніх зварювальних робіт. До того ж його зовсім недорогі складові і відносно доступне просте складання порадує будь-якого майстра.
Агрегат, який можна зібрати за вказаними вище розробками, запитується від побутової електричної мережі напругою 220 вольт. Але навіть при нестабільній напрузі особливо в приватному секторі, на дачах апарат добре тримає дугу, і вона запалюється без особливих проблем.
Звичайно це не мікро імпульсне зварювальне обладнання, що випускається провідними виробниками, але на своєму рівні хороша йому заміна. З таким апаратом переважно використовувати тільки зварювальні стрижні, що плавляться.
Такий вид зварювання для саморобного апарату набагато надійніше на додаток сприяє стабілізації горіння дуги. Звичайно, довелося витратити чимало особистого часу для виготовлення імпульсного зварювальника.
“Але витрати, які на нього пішли вийшли набагато менше, ніж при купівлі найпростішого подібного агрегату в торговій мережі. У той же час зварювальні шви на виході виходять гарної якості.”
Переваги саморобного апарату
Тим часом, вартість апарату — не єдина перевага порівняно із заводськими моделями, що реалізуються через торговельну мережу. Дуже важливим плюсом є невелике енергоспоживання.
Якщо ви підключите звичайний зварювальник куплений в торговому центрі в домашню мережу, і наприклад, виготовте маленький вольєр для собаки, отриманий незабаром рахунок на оплату електроенергії вас прикро здивує.
Крім того, приєднувати такого роду пристрій до звичайної розетки просто ризиковано, проводка може не впоратися з потужністю апарату. Також не вселяє оптимізму габаритні розміри промислових апаратів.
Їх просто не можна вручну перемістити на інше місце. На виробництві зварювальники, щоб не носитися з важким апаратом по всьому цеху, використовують подовжувачі великої протяжності.
При чому вартість такого мідного кабелю чималого перерізу досить пристойна. І для домашнього бюджету це суттєва вада. А наш кустарний апарат важить мало, і легко переноситься з місця на місце.
Крім того, придбані апарати мають свої обмеження по номінальній потужності. Вони рідко переходять кордон у 80%, а здебільшого так і не перевищує 50%. З цього можна зробити висновок, що такі агрегати не повністю використовують свої можливості.
Причина такої ситуації полягає в тому, що великогабаритні апарати складаються з безлічі вузлів при роботі сильно нагріваються, і з тієї ж причини повільно остигають. У зв’язку з цим навряд чи вийде безперервно виконувати зварювальні роботи довше трьох хвилин.
Зварювальний апарат зібраний за нашими схемами цих недоліків позбавлений. У ньому відсутні реактивні струми, тому майже вся електрика, що споживається, йде в справу.
Також можна не побоюватися приєднувати такий апарат до домашньої мережі, не переживати про проведення та майбутні рахунки на комунальні послуги зокрема на електроенергію. Оскільки споживана потужність зварювальника можна порівняти з показниками звичайної праски.
Наш саморобний імпульсний зварювальник здатний безперервно робити зварювання протягом 20 хвилин, і навіть довше. Це більш ніж 10 разів перевищує час зварювання магазинного апарату. А при невеликій вазі – до 10 кг він стає дуже мобільним.
Які ще є плюси? У процесі збирання існує можливість зробити апарат дешевше. Наприклад для зварювальних кабелів використовувати площу перерізу трохи більше 12 мм2. А щоб підключити апарат до мережі, користуватися звичайним подовжувачем.
Особливості
Ручне дугове зварювання кустарно виготовленим імпульсним агрегатом має свої нюанси. Охарактеризуємо їх.
- Протягом виконання робіт може бути втрата стабільності дуги. Для усунення цього недоліку необхідно застосувати трансформатор із більшим ступенем індуктивності. Однак це може позначитися на силі зварювального струму. Вона зменшиться. Це, безумовно, неприємно. Так як часто подібні зварювальні агрегати працюють на змінному струмі. Вони не мають широкої можливості налаштування, відповідно мають низький ККД.
- У агрегатів, призначених для зварювання постійним струмом, стабілізація струму відбувається за допомогою спеціального дроселя. Існують модифікації із двома дроселями. У таких апаратах відновлення дуги відбувається набагато швидше, а показники сили струму зростають.
Звідси можна дійти невтішного висновку — зварювальний апарат повинен працювати постійному струмі. Але необхідно періодично контролювати індуктивність дроселя.
З її збільшенням нормальний підпал дуги буде скрутним, електрод чіплятиметься до металу. Чи можливо досягти адекватного підпалу дуги та стійкості зварювального струму? Цього можна досягти шляхом зниження індуктивності дроселя при струмі високої частоти.
Замість ув’язнення
Зібраний імпульсний зварювальник – незамінний помічник у присадибному господарстві. Витративши невеликі кошти, у вас з’явиться і практичний агрегат, який дасть можливість виконувати безліч різних зварювальних робіт.
Ви не домовлятиметеся сусідом або шукатимете стороннього зварювальника, щоб зварити хвіртку або відремонтувати теплицю на вашій ділянці.
До того ж зібраний зварювальник досить надійний, тому що складається з простих комплектуючих. Якщо його оснастити міцним корпусом, апарат допомагатиме вам протягом багатьох років.