Устройство сварочного полуавтомата, принцип работы

Общая информация о полуавтомате

Полуавтоматический сварочный аппарат — это одна из самых популярных разновидностей сварочного оборудования. При сварке полуавтоматом используется не штучный электрод с покрытием, а присадочная проволока. Она подается в зону сварки в полуавтоматическом режиме с помощью специального приспособления. Отсюда и название — полуавтомат. Режим считается полуавтоматическим, поскольку сварщик сам задает скорость подачи проволоки, а остальные процессы производит подающий механизм.

Справедливости ради, полуавтомат можно использовать и без подающего механизма. Вместо этого можно подавать проволоку вручную в зону сварки. В таком случае полуавтомат останется полуавтоматом, поменяется лишь способ подачи присадочного материала. Однако, мало кто подает проволоку руками, поскольку это не очень удобно и сводит на нет многие преимущества полуавтомата, за которые его и приобретают.

Типы полуавтоматов

Существует разные типы полуавтоматов, предназначенных для выполнения различных сварочных работ. Разделяют три основных типа полуавтоматической сварки:

Полуавтоматическая сварка с применением проволоки и флюса.
Cварка с применением проволоки и газа.
Полуавтоматическая сварка с применением порошковой проволоки.

Также существуют полуавтоматы, способные выполнять не только полуавтоматическую сварку, но и классическую ручную дуговую сварку покрытым электродом. Такие аппараты наиболее универсальны и многофункциональны.

Добавим пару слов о сварке порошковой проволокой, поскольку немногие знают, что это за технология. Порошковая проволока представляет собой полую трубочку, внутри которой находится флюс. При плавлении проволоки флюс высвобождается и начинает играть защитную функцию, препятствуя окислению металла.

Мы не рекомендуем использовать эту сварку на постоянной основе. Порошковая проволока стоит существенно дороже баллона с газом, сыпучего флюса и присадочной проволоки, и к тому же не обеспечивает достойного качества швов. Применение порошковой проволоки целесообразно только при сварке в очень труднодоступных местах, куда не удастся транспортировать газовый баллон.

Достоинства и недостатки полуавтомата

У полуавтомата, как и любого другого типа сварочного оборудования, есть свои плюсы и минусы. Давайте рассмотрим их подробнее.

Основное достоинство полуавтомата — хорошее качество сварных швов даже у новичка. Дуга поджигается без проблем, ее легко вести и поддерживать стабильное горение. Швы формируются без особых усилий, получаются ровными и аккуратными.

Еще один плюс — высокая производительность труда. Полуавтоматическая сварка хоть и несколько сложнее ручной дуговой сварки электродом, но при этом остается достаточно производительной. По этой причине ее активно используют не только домашние мастера, но и профессионалы на производстве или в ремонтной мастерской.

Также полуавтомат можно использовать для сварки металлов, вызывающих некоторые трудности во время работ. Например, алюминия. Как известно, на поверхности этого металла есть тугоплавкая окисная пленка, которая существенно усложняет сварку. Применение полуавтомата упрощает работу с алюминием. Также вы сможете варить очень тонкие детали, не боясь их прожечь.

Полуавтоматы — очень технологичные устройства, поэтому производители снабжают их большим количеством настроек. Это существенно увеличивает возможности сварщика. Но, несмотря на свою технологичность, полуавтоматы все еще просты в применении. Не нужно обладать особой квалификацией, чтобы применять полуавтомат в работе.

Теперь о недостатках. Мы нашли всего два минуса. Первый — необходимость покупки дополнительных комплектующих и расходных материалов, что может оказаться вам не по карману. Присадочная проволока, газовые баллоны, шланги, горелки и прочие мелочи придется покупать постоянно. Подумайте, сможете ли вы обеспечить все необходимое ля выполнения работ.

Второй минус — это трудности с транспортировкой. Сами полуавтоматы весят не очень много, при необходимости их можно перенести в нужное место. А вот все сопутствующие комплектующие только добавляют проблем. Особенно, если вы варите с применением газа. По этой причине большинство полуавтоматов установлены на специальную тележку, чтобы на нее можно было дополнительно поставить баллон, повесить сварочные кабели и прочие комплектующие.

Основы сварки полуавтоматом

Используя полуавтомат, удобно сваривать даже заржавевший или оцинкованный металл. Поверхность при обработке не будет повреждаться. Главное – знать, какую проволоку выбрать для полуавтомата в соответствии с ГОСТом, чтобы шов был крепким. использовать и медную, и алюминиевую проволоку. Выбрав подходящие расходные материалы, такие как горелка для полуавтомата с необходимой мощностью, можно переходить непосредственно к процессу сварки. Сначала производится настройка оборудования и выполнение защитных мер. Работать нужно в маске и специальной одежде. Тип шва выбирают, отталкиваясь от ГОСТов.

Порядок проведения подготовительных операций:
Очистить и обезжирить свариваемые детали. Для этого потребуются растворители.
Убедиться в исправности газового оборудования.
Сделать шов на пробу, чтобы определить точность настроек.
Подобрать силу тока и напряжение.

Углекислый газ – сварка для начинающих

Автомобильные запчасти часто имеют хрупкие элементы, которые нужно время от времени подваривать. Сотрудники СТО обычно используют аппараты с углекислым газом. В процессе обработки детали сохраняют безупречный внешний вид, не покрывается трещинами краска. Поэтому можно сэкономить на дальнейшей грунтовке и окраске. Есть возможность обработать даже небольшой труднодоступный участок. Образуется минимум отходов, шов получается прочный и при этом, достаточно тонкий. Проволока сварочная быстро расплавляется, но сварщику не нужно тратить время на установку электродов. Поэтому скорость работы увеличивается в разы.

Технологию сварки полуавтоматом инверторным с углекислым газом сможет освоить даже начинающий. С его помощью можно обрабатывать в том числе, нержавеющую сталь. Даже если движения будут не очень аккуратными, шов получится ровный. Детали, разнящиеся по толщине, надежно соединятся.

Профессионалы обычно применяют сварку тиг аргоном, когда углекислый газ не подходит. Ответственный момент – выбор давления. Оно должно быть достаточно высоким, чтобы сварная ванна не растекалась. Но если задать слишком сильно увеличить давление, начнет закачиваться воздух.

Сварка без газа – альтернативный вариант

Используя инертный газ можно предотвратить образование окислов и сделать шов высокого качества. Но работать с газовыми баллонами многие любители не решаются. Тем более, стоимость аргона достаточно высока, и аппарат в хозяйстве использоваться будет не так уж часто. На дачном участке или в гараже удобнее производить сварку без газа с подачей прямого тока. Для этого нужно приобрести порошковую или флюсовую проволоку. Газ образуется в процессе сгорания проволоки, как при использовании стандартного электрода. Образующиеся пары защищают обрабатываемую область.

Как сварить стальное изделие полуавтоматом без газа

Сначала необходимо приобрести катушку стальной проволоки с флюсом. После включается подача подача проволоки для полуавтомата. Для этого поворачивается переключатель на корпусе аппарата. Затем производится закладка флюса внутрь воронки. Необходимо следить за положением держателя, чтобы флюс попадал только в рабочую зону. Затем следует аккуратно открыть защитную заслонку, чтобы выпустить флюс. Теперь можно запустить прибор, нажав на кнопку «Пуск» и начинать водить электродом. Как только образуется электрическая дуга, мастер приступает к варению.

На полуавтомат возлагаются большие надежды. Не нужно затрачивать много времени и сил, как в случае с ручными приборами. Научиться варить может любой желающий. Но для начала придется посвятить время изучению устройства полуавтомата и техник варения. Прежде чем браться за ответственные операции, стоит попрактиковаться. Без тренировки стать сварщиком просто невозможно. Также, следует учитывать повышенный риск травматизма. Поэтому следует в первую очередь соблюдать технику безопасности.

Особенности сварки полуавтоматом

Плюсы сварки полуавтоматом очевидны:

Очень простой способ. Очень быстро можно научиться варить качественные соединения. Начинающим будет легко его освоить.
Скорость соединения металлических поверхностей намного выше, чем при использовании обычной ручной сварки электродом.
В процессе возможно наблюдение за сварочной ванной и процессом формирования и кристаллизации шва. Что в свою очередь повышает качество получаемого изделия ввиду своевременного обнаружения дефектов и внесения корректив в сам процесс.
Сварочный шов отличного качества. Мелкая чешуйчатость соединения обеспечивает высокую пластичность.
Также имеет место высокая степень автоматизации, а это увеличение производительности в целом.
Механизированную сварка можно вести как в нижнем положении, так вертикальное и потолочное без ограничений.
Не большой нагрев изделия и как следствие возможность выполнение процесса тонких изделий и снижение деформаций металла.
Место соединения не требует зачистки.
Цена выполнения процесса полуавтоматическим оборудованием ниже, чем при других способах сваривания.
Сварка полуавтоматом позволяет соединить оцинкованные поверхности без повреждения покрытия.

К минусам можно отнести:

Что при сваривании деталей полуавтоматом, уровень дугового излучения сильнее, чем при использовании других способов.

Также во время работы идёт сильное разбрызгивание металла. Это ведет к существенным потерям электродной проволоки, а также необходимости зачистки. Какой газ лучше подходит для сварки полуавтоматом? В подавляющем большинстве ситуаций для сварочных работ применяют углекислый газ.

Также подходит гелий и аргон. Данные газы используют как в чистом виде, так и в смесях. На полуавтомат подается постоянный ток с подключением обратной полярностью: на проволоку– подается плюс, на заготовку – минус.

Необходимые инструменты и материалы

Чтобы изготовить полуавтомат из инвертора нужно подготовить следующее оборудование:

Инвертор
При выборе этого комплектующего важно обратить внимание на такой показатель как сила формированного тока. Важно чтобы его уровень не был менее 150А.
Механизм подачи проволоки для полуавтомата
Именно он будет отвечать за непрерывную подачу присадочной проволоки, которая должна ложиться равномерно, без рывков и замедлений.
Горелка

Это комплектующее отвечает за плавление присадочной проволоки.
Подающий шланг. Через этот шланг будет происходить подача присадочной проволоки к рабочей области.
Газовый шланг. Необходимый для подачи защитного газа, обычно углекислого, в сварочную область для защиты шва от окисления.
Катушка. На катушке должна располагаться присадочная проволока, с которой она должна подаваться без задержек.
Электронный блок. Необходим для управления работой полуавтомата, с его помощью регулируется сила подачи тока, напряжение и скорость выполнения работы.

Большинство комплектующих можно найти высокого качества без особых усилий и использовать их без значительных изменений

Но особое внимание стоит уделить механизму подачи. Для того что сварочные работы соответствовали всем требованиям, подача проволоки через гибкий подающий шланг должна проводиться в соответствии со скоростью ее плавления

Учитывая тот факт, что полуавтомат можно использовать для скрепления различных металлов, скорость сварки и тип присадочной проволоки может значительно варьироваться

Именно поэтому очень важно иметь возможность регулировки скорости работы подающего механизма

Выбор проволоки зависит от целей выполнения сварочных работ и обрабатываемого металла. Присадочная проволока отличатся не только в зависимости от материала, но и от диаметра. Обычно можно найти проволоку диаметром 0,8, 1, 1,2, и 1,6 мм. Соответствующую проволоку нужно предварительно намотать на катушку. От качества выполнения этой подготовительной роботы напрямую зависит качество готового шва.

Затем катушка крепится с помощью специального крепления или самодельной конструкции к аппарату. Во время выполнения работ проволока автоматически разматывается и подается в рабочую область. Это позволяет значительно упростить и ускорить процесс соединения металлических элементов с помощью сварки, делая ее более эффективной и простой для новичков.

Изготовление сварочного полуавтомата

Блок управления состоит из микроконтроллера, необходимого для стабилизации тока. Следует отметить, что именно этот составной элемент отвечает за возможность регулировки тока во время выполнения работ.

Сварочный полуавтомат своими руками – стоит ли?

Собрались засучить рукава – пробегитесь по форумам электрики и сварки. Мнение практиков, независимых экспертов по конструктивному исполнению, подбору железа поможет выбрать лучший вариант изготовления сварочного устройства. Структура полуавтомата с источником переменного тока и однофазным трансформатором проста и дешева в изготовлении, обслуживании, ремонте.

Избежим потребность пересчитывать мощность, количество обмоток – это не каждому по силам. Понадобится изготовить либо приобрести готовые узлы. Основой полуавтоматического устройства может послужить сварочный трансформатор. Доработки незначительны. Ориентируемся на параметры будущего полуавтомата:

Напряжение бытовой сети – 220 В;
Предел мощности – 3 кВа;
Предел настройки сварочного тока – 30–160 А;
Параметры рабочего напряжения – 19–26 В;
Повторно-кратковременный режим использования;
Сварочная проволока – Ø 0,8 мм;
Скорость подачи присадочной проволоки в мин. – до 7 м.

Намотка понижающего трансформатора

Изготовлению самодельного полуавтомата предшествует подбор комплектующих. При отсутствии готового трансформатора воспользуемся ОСМ-1. Как вариант – 4 шт. ТСА-270-1: сумма даёт 1 кВт. Запас ресурса в будущем оправдается.

Принцип работы понижающего трансформатора

Непременное требование – железо не должно быть шихтованным, иначе сборка и намотка усложнятся. Разборка ведётся с пометками каждой детали: избегаем путаницы, чтобы не потерять габаритную мощность трансформатора. Придётся заменить слабый текстолитовый каркас на лист 2 мм. Прямоугольник щёк по контуру — 147х106 мм. В них выбираются окна 87х51,5 мм. Добавочные парные элементы — 89х87 и 130х70 мм.

Медный провод на обмотку берётся Ø1,8. Эмальпровод ПЭТВ, ПЭВ полностью отвечает требованиям. Но в целях безопасности следует пропитать лаком. Процедура заключается в погружении первичной обмотки на 5–8 часов в сосуд с бакелитовым лаком.

Стекловолоконная изоляция обмоточного провода ПСД, ПСДТ способна выдерживать нагрев до 155С, катушка для полуавтомата в таком исполнении будет вечной. Ремонт и перемотка трудоёмки. Делаем с запасом надёжности.

Первичная и вторичная обмотка

Первичная обмотка укладывается плотно, без зазоров и слабины. Каждый ряд прокладывается изолирующим слоем термической бумаги, но стеклоткань при той же толщине даёт лучший результат. Витки с выводами укладываются по схеме: 164 – 15 – 15 -15 – 15.

Первичная и вторичная обмотка трансформатора

Вторичная обмотка сварочного полуавтомата получает основную термонагрузку. Отсюда следуют повышенные требования к изоляции. Приобретаем алюминиевую шину, защищённую стекловолокном. Сечение проводника — 2,8х4,75 мм. Расход — 10 м.

Оставляем монтажные выпуски не менее 0,3 м. Укладка плотная, с натяжением. Укладываем 22 витка первого плеча, выпускаем конец, формируем петлю под винт Ø6 мм, добавляем 22 оборота второго плеча. Вариант намотки 19 + 19 ограничит полуавтомат в форсировании ампеража для сварки крупных деталей.

Тестирование готового устройства после полной сборки в идеале должно показать ток холостого хода в пределах 0,5 А, разбег напряжения вторичной обмотки ограничивается 19–26 В. Основа сварочного полуавтомата готова.

Полуавтомат для дома

Ниже мы расскажем вам о трех хороших моделях полуавтоматов для дома. Они все стоят в пределах 300$ и подойдут для бытовой сварки или для обучения.

Elitech ИС 220П

Цена: ≈21 000 рублей

Elitech ИС 220П — хороший сварочный полуавтомат для дома и дачи. Он отлично работает даже при очень нестабильном напряжении или при его просадке до 160В, что крайне удобно. Вдобавок к этому, аппарат потребляет не очень много электроэнергии, так что вам не придется беспокоиться о счетах за электричество.

Максимально доступная сила сварочного тока — 180 Ампер. Параметр включения составляет до 80%, так что ваш рабочий цикл будет длиться долго. Аппарат оснащен продуманной системой охлаждения и не будет перегреваться при нормальном режиме работ. Производитель продумал расположение всех регуляторов и их размер, так что настраивать аппарат очень удобно в любом положении.

Elitech —китайский производитель. Но это не значит, что продукция некачественная. Проверьте сами: прочтите десятки отзывов на различных форумах о сварочных аппаратах Elitech. Они в массе своей положительные и подкреплены не только похвалой, а еще и практическим опытом.

Поэтому не беспокойтесь о стране происхождения этого аппарата. На самом деле, большинство именитых брендов (в том числе отечественных) производят свои аппараты в Китае, выдавая их за европейский продукт. Elitech хотя бы не скрывают своего истинного происхождения. Модель Elitech ИС 220П — это недорогой сварочный полуавтомат, который понравится как новичку, так и практикующему.

Ресанта САИПА-200

Цена: ≈24 000 рублей

Ресанта САИПА-200 — универсальный помощник для домашнего мастера. Это один самых часто продаваемых полуавтоматов в России из класса бытовых. Максимальная сила тока — 200 Ампер, а параметр включения составляет до 70%.

Это не самый бюджетный полуавтомат для сварки и мы считаем его цену несколько завышенной. Но покупая полуавтомат от Ресанты, вы получаете гарантию от производителя. В случае возникновения проблем можно обратиться в официальный сервисный центр, где сертифицированные специалисты продиагностируют и починят ваш полуавтомат. Сервисных центров очень много по всей стране, так что необязательно жить в Москве, чтобы пользоваться всеми привилегиями гарантии.

Отдельно обратив ваше внимание на некоторые проблемы со сборкой и надежностью, которые возникают в последние годы со всей продукцией Ресанта. Не каждый их сварочный аппарат обязательно собран плохо, но негативных отзывов много

Обязательно осмотрите полуавтомат перед покупкой, убедитесь, что он не контрафактный. Приобретайте продукцию только у официальных дилеров, которые могут предоставить сертификаты качества.

Foxweld Invermig 160 Combi

Цена: ≈25 000 рублей

Последний сварочный полуавтомат для дома в нашем списке. У бренда Foxweld в принципе много неплохих полуавтоматов по доступной цене. Мы выбрали эту модель, поскольку она самая оптимальная по соотношению цены и качества, если вам нужен аппарат для дачи или гаража.

Максимальная сила тока составляет 160А, а параметр включения не превышает 60%. Это довольно скромные показатели относительно других полуавтоматов в этом списке, но для нечастых дачных работ этого достаточно.

Foxweld Invermig 160 Combi — тоже не самый бюджетный сварочный полуавтомат. Но он снабжен очень удобным блоком управления

При этом данный инвертор очень экономичен, потребляет мало энергии, что важно загородом. Он без проблем работает при нестабильном напряжении и обеспечивает достойное качество шва

Сборка тоже неплохая.

Применение

Работа сварочным полуавтоматом не составит труда, если правильно выполнить все подготовительные работы. Далее мы расскажем, как подключить полуавтомат к газовому баллону и выбрать режим сварки.

Перед началом сварки полуавтоматом необходимо провести полную регулировку всем компонентов подающего механизма. Отрегулируйте натяжение электродной проволоки, это можно сделать с помощью гайки на оси катушки с проволокой. Затем найдите прижимной ролик в подающем механизме и отрегулируйте его усилие. Наконец отрегулируйте расход сварочного газа. Для этого установите на баллон газовый редуктор.

Не забудьте установить силу сварочного тока. Мы рекомендуем задать небольшое значение силы тока и постепенно увеличивать ее в ходе работ. Так вы сможете избежать прожогов и непроваров. Чтобы подобрать оптимальную силу тока для вашей детали воспользуйтесь специальными таблицами. Их легко найти в интернете.

Газ и проволока

Как вы теперь уже знаете, полуавтоматы работают в паре с газовым баллоном. Газовый баллон соединяется с полуавтоматом с помощью специального шланга. Газ подается в сварочную зону и защищает металл от окисления, тем самым улучшая качество швов. В качестве защитного газа можно использовать аргон, углекислоту, гелий, водород и азот. А также смеси из этих газов.

Помимо газа используется металлическая проволока, выступающая в роли электрода. Проволока может быть плавящейся и неплавящейся. В первом случае проволока участвует в образовании шва, смешиваясь с основным металлом. Во втором случае проволока лишь проводить ток к сварочной зоне и плавит металл. Также существует порошковая проволока. Она представляет собой полую трубку, внутри которой находится флюс. При сварке внешняя металлическая оболочка плавится, высвобождая пары флюса, которые по своим свойствам похожи на защитный газ. По этой причине при сварке порошковой проволокой газ можно не использовать.

Но учтите, что порошковая проволока не способна в полной мере заменить защитный газ. Получаемые швы будут худшего качества, поскольку порошковая проволока просто не обладает теми же свойствами, что и газ. Данный тип проволоки используют для сварки в труднодоступных местах. Например, на высоте. Если у вас есть возможность транспортировки сварочного баллона, то лучше выбрать сварку с применением газа.

Характеристика параметров для проведения сварочных работ

Для получения качественного шва необходимо не только правильно подобрать параметры функционирования сварочного аппарата, но выбрать подходящую модель. Если устройство приобретается для обработки металла в условиях гаража, то рекомендуется остановиться на бытовых полуавтоматах. Такие аппараты отличаются небольшой мощностью. В связи с этим подобные модели можно эксплуатировать не более 15 минут, после чего оборудованию нужен отдых в течение часа.

При покупке устройств данного типа необходимо придерживаться определенных правил. Основные критерии (характеристики) выбора полуавтоматов, предназначенных для работы в гараже, следующие:

размер кабеля;
разъем горелки;
диаметр проволоки;
масса;
мощность.

Если полуавтоматический инвертор будет использоваться часто, то необходимо остановить выбор на профессиональных (мощных) видах. Это оборудование стоит дороже, но работает на протяжении нескольких часов.

Длина кабеля-канала

От этого показателя зависит удобство эксплуатации инвертора. Для сварки в гараже рекомендуют приобретать полуавтоматы с 3-3,5-метровыми шнурами. В ином случае, когда оборудование выносится на улицу, у кабеля должен быть достаточно большой запас длины.

Разъем горелки

Для работы в гараже рекомендуют приобретать сварочные аппараты с неразъемной горелкой или соединением типа EuroMig-Mag, которое обеспечивает быстрое подключение элементов. Последний вариант чаще встречается в профессиональном оборудовании.

Минимальный и максимальный диаметр проволоки

Сварочные аппараты, приобретаемые для работы в гараже, должны комплектоваться электродами диаметром 0,6-2 миллиметра. Такая проволока намотана на бобину, которая помещается внутрь инвертора и подается автоматически через рукав (канал), по мере необходимости, на горелку.

При автоматической сварке применяют электроды из нержавейки, алюминия или стали. Для обработки металла в гараже рекомендуют приобретать проволоку с флюсом (с порошком). Этот вид электродов позволяет отказаться от дополнительных баллонов с газом, что повышает удобство эксплуатации сварочного оборудования.

Вес аппарата

Современное сварочное оборудование полуавтоматического типа имеет вес от 10 до 100 килограмм. Для гаража рекомендуют приобретать аппараты с небольшими размерами. Полуавтомат малой массы удобно переносить с места на место.

Что такое сварочный рукав для полуавтомата?