Механизм подачи проволоки для инверторной сварки

Устройство подающего механизма для инвертора

Буквально 15-20 лет назад работа сварщиком была трудоёмкой и тяжёлой. Сварщики для работы использовали большие и неудобные трансформаторы весом более 80 кг. На аппарате предусмотрены были специальные транспортировочные петли для более удобного перемещения по цеху или к месту сварочных работ. При транспортировке пользовались специальными платформами. При работе на высоте приходилось подавать их автокраном. Это все усложняло работу сварщику и людям окружающим его.

Инвертор

Но прогресс не стоит на месте и сейчас есть компактные инверторные сварочные аппараты размером с небольшую коробку и весом до 15 кг. Инверторный аппарат работает по принципу выпрямления и преобразования входного напряжения сети, с помощью специальных резисторов в ток с большой коммутационной амплитудой, затем он понижается до рабочей силы тока. Главным достоинством есть то, что КПД достигается до 90% при небольших размерах и маленьком весе до 15 кг. Имеется также плавная настройка тока, что характерно для сварки тонкого металла.

Инверторные аппараты могут работать как для сварки простыми электродами (MMA), так и совместно с подающим механизмом выступать в роли источника для полуавтоматической сварки (MIG).

Сейчас большинство инверторов поддерживают режимы сварки как электродами покрытого типа (ММА), тугоплавким вольфрамовым электродам в среде аргона (ТИГ), сварка в полуавтоматическом режиме (МАГ). Они имеют на панели управления переключатель сварки, которым выбирают определённый метод режима сварки.

Подробно рассмотрим, что такое подающий механизм и достоинства перед сваркой простыми электродами.

Подающий механизм — представляет собой совокупность из электромеханических приспособлений обеспечивающие автоматическую и бесперебойную подачу сварочной проволоки и защитного газа в зону сварки.

Подающий механизм

Подробно рассмотрим из чего состоит подающий механизм:

1. Сварочный рукав. Он представляет собой гибий каркасный шлаг обтянутый многослойной резиной для защиты и изоляции силового кабеля. Внутри имеется специальный стальной спиральный канал для подачи сварочной проволоки к месту сварки. Также по шлангу обеспечивается подача защитного газа для защиты сварочной ванны от окружающей среды. Возле сварочной горелки расположена кнопка включения механизма подачи проволоки и газа.
2. Механизм подачи проволоки. Обеспечивает бесперебойную подачу проволоки по сварочному рукаву. Состоит из электродвигателя постоянного или переменного тока, прижимного устройства для прижима роликов с помощью винтовых зажимов с определённым усилием.
3. Приспособление для установки кассеты со сварочной проволокой. Расположен возле механизма подачи и предназначен для долговременного обеспечения сварочной дуги присадочным материалом. Кассета может располагаться как вертикально, так и горизонтально относительно подающего механизма. Фиксирование кассеты происходит благодаря специальной гайке или зажимам.
4. Блок управление. Его используют для регулировки подачи проволоки. Регулировка может быть электронной с помощью реостата или более грубая благодаря сменным шестерням. На современных устанавливается уже цифровые табло, на которых можно с точностью выставить скорость сварки и тем самым обеспечить более качественное формирование шва.

Основными плюсами перед сваркой электродами есть более быстрый процесс сварки, нет необходимости менять электрод часто, более хороший контроль за процессом сварки. Минусами есть боязнь сквозняков и сильного ветра (возможно образование пор), привязка и источнику защитного газа (баллон, рампа).

Как подключить механизм подачи к инвертору?

Для подключения подающего механизма вам потребуется:

• отвёртка фигурна;
• паяльник мощностью 50 ватт;
• канифоль;
• припой;
• дрель со сверлом для высверливания заклёпок;
• пассатижи.

Перед началом операции убедитесь, что аппарат не подключён к сети!

Итак, после того как убедились что инвертор обесточен, снимаем защитную крышку. Для этого берём фигурную отвёртку и откручиваем на боковых стенках по 4 самореза с каждой стороны. Далее берём дрель с маленьким сверлом и высверливаем заклёпки, которые крепят заглушку на задней стенки аппарата. После того как сняли заглушку, подаем через это отверстие провода с трёх пиновым разъёмом и включаем паяльник. Пока он будет греться, аккуратно сдираем защитный слой лака с конденсатора, расположенного посередине вдоль платы, а также с дорожки посередине и с металлического отверстия.

После того как все сделали, надёжно и аккуратно припаиваем провода согласно инструкции в комплекте с аппаратом. Дальше берём заклёпки, пассатижи и закрепляем 3-х контактное гнездо с проводами, которые припаяли на заднюю стенку корпуса. Когда все сделали, ставим на место крышку и прикручиваем обратно саморезы.

Не забудьте обзавестись баллоном с защитный газом, редуктором для регулировки подачи газа, метров 10-15 шлангов для подключения редуктора и аппарата, бухтой сварочной проволоки. Вот и все, осталось все подключить и полуавтоматическая сварка у вас готова.

Как сделать полуавтомат из инвертора ?

Любой сварщик знает о преимуществах полуавтомата перед ручной электросваркой. В силу своей большой распространенности и малой стоимости, MMA инверторы есть в арсенале многих мастеров. А вот с MIG сваркой дело другое – эти устройства дороже. Но, выход есть – можно сделать полуавтомат из инвертора своими руками. Если вникнуть в этот вопрос, дело окажется не таким уж и сложным.

Сварочный полуавтомат

Между MMA и MIG сварками есть кардинальные различия. Для работы полуавтомата, нужен углекислый газ (или смесь углекислоты с аргоном) и электродная проволока, которая подается к месту сварки через специальный шланг. Т.е. сам принцип сварки полуавтоматом – сложнее, но она универсальна и ее использование оправданно. Что нужно для работы полуавтомата:

• устройство для подачи проволоки;
• горелка;
• шланг для подачи проволоки и газа к грелке;
• источник тока с постоянным напряжением.
• А чтобы превратить сварочный инвертор в полуавтомат, понадобится инструмент, время и желание.

Подготовка

Изготовление сварочного полуавтомата в домашних условиях начинается с планирования работ. Есть два варианта для изготовления MIG сварки из инвертора:

1. Полностью сделать сварочный полуавтомат своими руками.
2. Переделать только инвертор – подающий механизм приобрести готовый.

В первом случае, стоимость деталей для подающего устройства выйдет около 1000 рублей, без учета работы, конечно. Если заводской полуавтомат включает все в одном корпусе, то самодельный будет состоять из двух частей:

1. Сварочный инвертор.
2. Ящик с подающим механизмом и проволочной бобиной.

Вначале, нужно определиться с корпусом для второй части полуавтомата. Желательно, чтобы он был легким и вместительным. Подающий механизм нужно держать в чистоте, иначе проволока будет подаваться рывками, кроме того, периодически нужно менять бобины и подстраивать механизм. Поэтому ящик должен легко закрываться и открываться.

Идеальный вариант – применить старый системный блок:

1. опрятный внешний вид – особого значения не имеет, но гораздо приятнее, когда внутренности самоделки не торчат наружу и полуавтомат из MMA инвертора хорошо выглядит;
2. легкий, закрывается;
3. корпус тонкий – легко сделать нужные вырезы;
4. клапан газа и привод подачи проволоки работают от 12 Вольт. Поэтому подойдет блок питания от компьютера, а он уже встроен в корпус.

Теперь нужно прикинуть размеры и расположение будущих деталей в корпусе. Можно вырезать из картона примерные макеты и проверить их взаимное расположение. После этого, можно приступать к работам.

Оптимальный вариант для электродной проволоки – катушка весом 5 кг. Ее внешний диаметр 200 мм, внутренний – 50 мм. Для оси вращения можно использовать канализационную ПВХ трубу. Ее внешний диаметр – 50 мм.

Горелка

Самодельный полуавтомат нужно оснастить горелкой. Ее можно сделать самостоятельно, но лучше купить готовый комплект, в который входит:

1. Горелка с набором наконечников разных диаметров.
2. Подающий шланг.
3. Евро разъем.

Нормальную горелку можно приобрести за 2-3 тысячи рублей. Тем более, аппарат самодельный, поэтому можно не гнаться за дорогими брендами.

На что обратить внимание при выборе комплекта:

• на какой сварочный ток рассчитана горелка;
• длина и жесткость шланга – главная задача шланга, обеспечить свободную подачу проволоки к горелке. Если он будет мягкий – любой перегиб затормозит движение;
• пружины возле разъема и горелки – они не дают шлангу переламываться.

Подающий механизм

Электродная проволока должна подаваться непрерывно и равномерно – тогда сварка получится качественной. Скорость подачи должна регулироваться. Есть три варианта как сделать устройство:

1. Купить полностью готовый механизм в сборе. Дорого, зато быстро.
2. Купить только подающие катушки.
3. Сделать все своими руками.

Если выбран третий вариант, понадобится:

• два подшипника, направляющий ролик, пружина натяжения;
• двигатель для подачи проволоки – подойдет мотор от дворников;
• металлическая пластина для крепления механизма.

Один подшипник прижимной – он должен быть регулируемый, второй служит опорой для ролика. Принцип изготовления:

• на пластине делаются отверстия для вала двигателя и для крепления подшипников;
• мотор закрепляется сзади пластины;
• на вал надевается направляющий ролик;
• сверху и снизу закрепляются подшипники;

Подшипники лучше всего ставить на металлические полоски – один край прикрепляется болтом к основной пластине, а к другому подсоединяется пружина с регулировочным болтом.

Сделанный механизм, размещается в корпусе так, чтобы ролики располагались на одной линии с разъемом для горелки, т.е., чтобы проволока не переламывалась. Перед роликами нужно установить жесткую трубку для выравнивания проволоки.

Реализация электрической части

Для этого понадобится:

• два автомобильных реле;
• диод;
• шим регулятор для двигателя;
• конденсатор с транзистором;
• электромагнитный клапан холостого хода – для подачи газа в горелку. Подойдет любая ВАЗовкая модель, например от восьмерки;
• провода.

Схема управления подачей проволоки и газа довольно проста и реализуется следующим образом:

• при нажатии кнопки на горелке срабатывает реле №1 и реле №2;
• реле №1 включает клапан подачи газа;
• реле №2 работает в паре с конденсатором и включает подачу проволоки с задержкой;
• протяжка проволоки делается дополнительной кнопкой в обход реле подачи газа;
• для снятия самоиндукции с электромагнитного клапана, к нему подключается диод.
• Нужно предусмотреть подключение горелки к силовому кабелю от инвертора. Для этого рядом с евро разъемом, можно установить быстросъемный разъем и подключить его к горелке.

Полуавтоматический аппарат имеет такую последовательность работы:

1. Включается подача газа.
2. С небольшой задержкой включается подача проволоки.

Такая последовательность нужна, чтобы проволока сразу попадала в защитную среду. Если сделать полуавтомат без задержки – проволока будет залипать. Для ее реализации, понадобится конденсатор и транзистор, через которые подключается реле управления двигателем. Принцип действия:

• напряжение подается на конденсатор;
• он заряжается;
• ток подается на транзистор;
• включается реле.

Емкость конденсатора нужно подбирать так, чтобы задержка равнялось примерно 0,5 секунды – этого достаточно для заполнения сварочной ванны.

После сборки механизм нужно протестировать, а процесс изготовления можно увидеть на видео.

Переделка инвертора

Чтобы изготовить полуавтомат из обычного инвертора своими руками, придется немного переделать его электрическую часть. Если подключить MMA инвертор к собранному корпусу – варить получится. Но при этом качество сварки будет далеким от заводского полуавтомата. Все дело в ВАХ – вольт-амперных характеристиках. Электродуговой инвертор выдает падающую характеристику – напряжение на выходе плавает. А для корректной работы полуавтомата требуется жесткая характеристика – аппарат поддерживает на выходе постоянное напряжение.

Поэтому, чтобы использовать свой инвертор как источник тока, нужно изменить его ВАХ (Вольт амперную характеристику). Для этого понадобится:

• тумблер, провода;
• переменный резистор и два постоянных;

Получить жесткую характеристику на инверторе довольно просто. Для этого нужно поставить делитель напряжения перед шунтом, управляющим сварочным током. Для делителя используются постоянные резисторы. Теперь можно получать необходимые милливольты, которые будут пропорциональны напряжению на выходе, а не силе тока. Минус в такой схеме один – дуга получается слишком жесткая. Чтобы ее смягчить, можно использовать переменный резистор, который подключается к делителю и выходу из шунта.

Плюс такого подхода в том, что появляется регулировка жесткости дуги – такая настройка есть только в профессиональных полуавтоматах. А тумблер переключает инвертор между режимами MMA и MIG.

Таким образом, переделка MMA инвертора в полуавтомат, задача хоть и не простая, но вполне реализуемая. На выходе, получается аппарат, не уступающий заводским по своим характеристикам. Но при этом значительно дешевле. Стоимость такой переделки – 4-5 тысяч рублей.

Какие бывают механизмы подачи проволоки для сварки

Неотъемлемой частью любого полуавтоматического аппарата можно считать механизм подачи сварочной проволоки. От его правильной работы во многом зависит производительность оборудования и прочность сварного шва. Он не должен заедать, или прокручивать проволоку слишком быстро.

Виды устройств

В зависимости от способа подачи сварочной проволоки, механизм может быть:

Толкающие механизмы вместе с катушкой располагаются в корпусе сварочного аппарата или в виде отдельного блока. Это самый распространенный вариант исполнения.

По направляющему каналу он проталкивает присадочную проволоку через горелку непосредственно в зону сварки. Благодаря своему расположению, он облегчает работу сварщика.

Механизмы тянущего действия располагаются в корпусе горелки. Это позволяет работать с более длинными направляющими каналами. Недостатком данного принципа действия является снижение производительности и работоспособности сварщика из-за более тяжелой горелки.

Комбинированные устройства сочетают в себе оба принципа действия, но встречаются крайне редко.

В зависимости от толщины применяемой присадки подающие механизмы бывают двух- или четырехроликовые. Для проволоки толщиной 1-1,2 мм обычно используется двухроликовый механизм с одним ведущим и одним прижимным. Для присадки большего сечения применяют по два ролика каждого вида.

Внешние механизмы подачи бывают полностью автономными, переносными или стационарными. Современные устройства комплектуются информационными панелями. Они позволяют контролировать и регулировать параметры оборудования.

В устройстве имеется блок электронного управления, который при необходимости регулирует скорость подачи сварочной проволоки, изменяющуюся в зависимости от технологии, условия работы и умений сварщика.

В некоторых моделях есть возможность запоминания режимов сварки. Предусмотрен режим холодной протяжки, когда подача проволоки в зону сварки происходит без поджига горелки.

Имеется возможность продувать шланг защитным газом перед началом сварочных работ и когда они закончились, чтобы убрать пыль и влагу.

Принцип действия

Ординарный механизм подачи состоит из электродвигателя постоянного тока, понижающего редуктора, прижимного и ведущего ролика, направляющего и входного каналов. Кроме этого имеется рычаг с пружиной и винт, выполняющий роль регулятора прижимного усилия.

При подаче напряжения на электродвигатель, его вал начинает вращаться с определенной скоростью. На одном валу с электродвигателем находится редуктор, который понижает количество оборотов до необходимого числа.

Выходной вал редуктора вращает толкающий/тянущий ролик, тот в свою очередь тянет за собой сварочную проволоку, прижатую к нему вторым роликом. Для устранения проскальзывания имеется регулировочный винт, который воздействует на прижимную пружину. Она необходима для более мягкого и постоянного воздействия на ролик.

Подающий механизм в сварочном полуавтомате может иметь отдельный блок регулировки, запускаемый с кнопки на рукоятке горелки. Некоторые модели имеют сменные втулки на направляющих каналах.

Это позволяет переналаживать оборудование под различные диаметры проволоки. Кроме этого, механизмы имеют в своей конструкции клапан и фитинг для подключения горелок с водяным охлаждением.

Часть четырехроликовых устройств имеют дополнительную пару роликов перед подающим блоком. Их задача заключается в выравнивании присадки. Обычно их применяют в случае применения порошковой проволоки толщиной от 0,8 мм до 4 мм.

Популярные модели

Компания Lincoln Electric выпускает целую линейку двух- и четырех- роликовых механизмов, подающих сварочную проволоку. Не стоит забывать и про другие торговые марки.

LF-37, 38

Модели LF-37, LF-38 разработаны для использования в условиях высокой влажности и запыленности. Они работают на катушках 300 мм (15кг), а также могут использовать катушки 200 мм (5кг).

В качестве проволоки может применяться сплошная или порошковая. Имеется датчик потока газа, который полезен при работе с длинными кабелями. Все настройки интуитивно понятные, после нажатия кнопки «выбор» видны режимы 2/4 такта, можно регулировать предварительную протяжку до начала работ, предусмотрен горячий и мягкий старт (Hot/Soft) и заварка кратера.

Можно выбрать язык отображения информации на экране. Механизм LF38 имеет набор программ и блок памяти, обеспечивающий запись 10 режимов заданных параметров.

Аппарат имеет малые габариты, большие индикаторы, отображающие параметры в процессе сварки. Имеются соединительные кабели для жидкостного охлаждения. Может работать с проволокой диаметром от 0,6 мм до 1,6 мм. Производитель дает 3 года гарантии.

MSF 57

Одним из лучших устройств подачи проволоки для сварочных работ является MSF 57 фирмы Kemppi.

Устройство MSF 57 имеет четыре ролика. Применяется проволочная кассета диаметром 300 мм. Качество этого механизма подачи находится на высоком уровне. Это, пожалуй, самый надежный и удобный механизм на рынке по откликам пользователей.

Модель MSF 57 мощность 100 Вт питается от 50 В. Сварочная проволока может подаваться в ней со скоростью от 0 до 25 м в минуту.

Механизм может работать с нержавеющей проволокой диаметром от 0,6 мм до 1,6 мм, с порошковой от 0,8 мм до 2,0 мм, с алюминиевой от 1,0 мм до 2,4 мм.

Форсаж МПЦ02

Хорошо себя зарекомендовал механизм подачи проволоки «Форсаж МПЦ02» от российского производителя. Он имеет цифровое управление параметрами, регулирует скорость подачи проволоки в диапазоне 2-20 м/мин.

Устройство имеет сменные ролики, что позволяет быстро перенастраиваться на различные диаметры, работает с катушками до 300 мм. В механизме предусмотрена регулировка времени продувки газа перед сваркой от 0 до 0,5 с, после сварки от 0 до 10 с. Мощность редуктора составляет 120 Вт.

Некоторые умельцы из сварочного инвертора делают полуавтоматы, добавляя отдельный блок подачи проволоки. Но по большей части они представляют собой нерегулируемые подающие механизмы по своим характеристикам значительно уступающие промышленным образцам.

При изготовлении полного аналога какой-нибудь модели стоимость комплектующих будет значительно выше готового аппарата.

Источники:

http://stanok.guru/oborudovanie/akkumulyatory-i-bloki-pitaniya/ustroystvo-podayuschego-mehanizma-dlya-invertora.html
http://svarkalegko.com/oborudovanie/kak-sdelat-poluavtomat-iz-invertora.html
http://svaring.com/welding/prinadlezhnosti/mehanizm-podachi-svarochnoj-provoloki