Регулятор скорости подачи проволоки сварочного полуавтомата

Регулятор скорости подачи проволоки сварочного полуавтомата

В продаже можно увидеть множество сварочных полуавтоматов отечественного и зарубежного производства используемые при ремонте кузовов автомобилей. При желании можно сэкономить на расходах, собрав сварочный полуавтомат в гаражных условиях.

В комплект сварочного аппарата входит корпус, в нижней части которого устанавливается силовой трансформатор однофазного или трёхфазного исполнения, выше располагается устройство протяжки сварочной проволоки.

В состав устройства входит электродвигатель постоянного тока с передаточным механизмом понижения оборотов, как правило здесь используется электродвигатель с редуктором от стеклоочистителя а/м УАЗ или «Жигули». Стальная проволока с медным покрытием с подающего барабана проходя через вращающиеся ролики поступает в шланг для подачи проволоки, на выходе проволока входит в контакт с заземлённым изделием, возникающая дуга сваривает металл. Для изоляции проволоки от кислорода воздуха сварка происходит в среде инертного газа. Для включения газа установлен электромагнитный клапан. При использовании прототипа заводского полуавтомата в них выявлены некоторые недостатки, препятствующие качественному проведению сварки: преждевременный выход от перегрузки из строя выходного транзистора схемы регулятора оборотов электродвигателя; отсутствие в бюджетной схеме автомата торможения двигателя по команде остановки — сварочный ток при отключении пропадает, а двигатель продолжает подавать проволоку некоторое время, это приводит к перерасходу проволоки, опасности травматизма, необходимости удаления лишней проволоки специальным инструментом.

В лаборатории «Автоматики и телемеханики» Иркутского областного Центра ДТТ разработана более современная схема регулятора подачи проволоки, принципиальное отличие которой от заводских — наличие схемы торможения и двукратный запас коммутационного транзистора по пусковому току с электронной защитой.

Характеристики устройства:
1. Напряжение питания 12-16 вольт.
2. Мощность электродвигателя — до 100 ватт.
3. Время торможения 0,2 сек.
4. Время пуска 0,6 сек.
5. Регулировка оборотов 80 %.
6. Ток пусковой до 20 ампер.

В состав принципиальной схемы регулятора подачи проволоки входит усилитель тока на мощном полевом транзисторе. Стабилизированная цепь установки оборотов позволяет поддерживать мощность в нагрузке независимо от напряжения питания электросети, защита от перегрузки снижает подгорание щёток электродвигателя при пуске или заедании в механизме подачи проволоки и выход из строя силового транзистора.

Схема торможения позволяет почти мгновенно остановить вращение двигателя.
Напряжение питания используется от силового или отдельного трансформатора с потребляемой мощностью не ниже максимальной мощности электродвигателя протяжки проволоки.
В схему введены светодиоды индикации напряжения питания и работы электродвигателя.

Напряжение с регулятора оборотов электродвигателя R3 через ограничительный резистор R6 поступает на затвор мощного полевого транзистора VT1. Питание регулятора оборотов выполнено от аналогового стабилизатора DA1, через токоограничительный резистор R2. Для устранения помех, возможных от поворота ползунка резистора R3, в схему введён конденсатор фильтра C1.

Светодиод HL1 указывает на включенное состояние схемы регулятора подачи сварочной проволоки.
Резистором R3 устанавливается скорость подачи сварочной проволоки в место дуговой сварки.

Подстроечный резистор R5 позволяет выбрать оптимальный вариант регулирования оборотов вращения двигателя в зависимости от его модификации мощности и напряжения источника питания.

Диод VD1 в цепи стабилизатора напряжения DA1 защищает микросхему от пробоя при неверной полярности питающего напряжения.

Полевой транзистор VT1 оснащён цепями защиты: в цепи истока установлен резистор R9, падение напряжения на котором используется для управления напряжением на затворе транзистора, с помощью компаратора DA2. При критическом токе в цепи истока напряжение через подстроечный резистор R8 поступает на управляющий электрод 1 компаратора DA2, цепь анод-катод микросхемы открывается и снижает напряжение на затворе транзистора VT1, обороты электродвигателя М1 автоматически снизятся.

Для устранения срабатывания защиты от импульсных токов, возникающих при искрении щёток электродвигателя, в схему введен конденсатор C2.
К стоковой цепи транзистора VT1 подключен электродвигатель подачи проволоки с цепями снижения искрения коллектора С3,С4, С5. Цепь состоящая из диода VD2 с нагрузочным резистором R7 устраняет импульсы обратного тока электродвигателя.

Двухцветный светодиод HL2 позволяет контролировать состояние электродвигателя, при зелёном свечении — вращение, при красном свечении — торможение.

Схема торможения выполнена на электромагнитном реле К1. Ёмкость конденсатора фильтра С6 выбрана небольшой величины — только для снижения вибраций якоря реле К1, большая величина будет создавать инерционность при торможении электродвигателя. Резистор R9 ограничивает ток через обмотку реле при повышенном напряжении источника питания.

Принцип действия сил торможения, без применения реверса вращения, заключается в нагрузке обратного тока электродвигателя при вращении по инерции, при отключении напряжения питания, на постоянный резистор R8. Режим рекуперации — передачи энергии обратно в сеть позволяет в короткое время остановить мотор. При полной остановке скорость и обратный ток установятся в ноль, это происходит почти мгновенно и зависит от значения резистора R11 и конденсатора C5. Второе назначение конденсатора С5 — устранение подгорания контактов К1.1 реле К1. После подачи сетевого напряжения на схему управления регулятора, реле К1 замкнёт цепь К1.1 питания электродвигателя, протяжка сварочной проволоки возобновится.

Источник питания состоит из сетевого трансформатора T1 напряжением 12-15 вольт и ток 8-12 ампер, диодный мост VD4 выбран на 2х-кратный ток. При наличии на сварочном трансформаторе полуавтомата вторичной обмотки соответствующего напряжения, питание выполняется от неё.

Схема регулятора подачи проволоки выполнена на печатной плате из одностороннего стеклотекстолита размером 136*40 мм, кроме трансформатора и мотора все детали установлены с рекомендациями по возможной замене. Полевой транзистор установлен на радиатор размерами 100*50 *20.

Полевой транзистор аналог IRFP250 с током 20-30 Ампер и напряжением выше 200 Вольт. Резисторы типа МЛТ 0,125, R9,R11,R12 — проволочные. Резистор R3,R5 установить типа СП-3 Б. Тип реле К1 указан на схеме или №711.3747-02 на ток 70 Ампер и напряжение 12 Вольт, габариты у них одинаковые и применяются в автомобилях «ВАЗ».

Компаратор DA2, при снижении стабилизации оборотов и защиты транзистора, из схемы можно удалить или заменить на стабилитрон КС156А. Диодный мост VD3 можно собрать на российских диодах типа Д243-246, без радиаторов.

Компаратор DA2 имеет полный аналог TL431 CLP иностранного производства.
Электромагнитный клапан подачи инертного газа Em.1 — штатный, на напряжение питания 12 вольт.

Наладку схемы регулятора подачи проволоки сварочного полуавтомата начинают с проверки питающего напряжения. Реле К1 при появлении напряжения должно срабатывать, обладая характерным пощелкиванием якоря.

Повышая регулятором оборотов R3 напряжение на затворе полевого транзистора VT1 проконтролировать, чтобы обороты начинали расти при минимальном положении движка резистора R3, если этого не происходит минимальные обороты откорректировать резистором R5 — предварительно движок резистора R3 установить в нижнее положение, при плавном увеличении номинала резистора К5, двигатель должен набрать минимальные обороты.

Защита от перегрузки устанавливается резистором R8 при принудительном торможении электродвигателя. При закрытии полевого транзистора компаратором DA2 при перегрузке светодиод HL2 потухнет. Резистор R12 при напряжении источника питания 12-13 Вольт из схемы можно исключить.

Схема опробована на разных типах электродвигателей, с близкой мощностью, время торможения в основном зависит от массы якоря, ввиду инерции массы. Нагрев транзистора и диодного моста не превышает 60 градусов Цельсия.

Печатная плата закрепляется внутри корпуса сварочного полуавтомата, ручка регулятора оборотов двигателя — R3 выводится на панель управления вместе с индикаторами : включения HL1 и двуцветного индикатора работы двигателя HL2. Питание на диодный мост подается с отдельной обмотки сварочного трансформатора напряжением 12-16 вольт. Клапан подачи инертного газа можно подключить к конденсатору C6, он также будет включаться после подачи сетевого напряжения. Питание силовых сетей и цепей электродвигателя выполнить многожильным проводом в виниловой изоляции сечением 2,5-4 мм.кв.

Принцип работы подающего механизма для сварочного полуавтомата

В настоящее время многие владельцы машин или те, у кого есть частный дом, сталкиваются с проблемой небольшого ремонта. В этом случае помогает сварочный полуавтомат — устройство для сварки различных видов сталей. С его помощью легко починить деталь машины, изготовить необходимую металлическую конструкцию. Скорость работы напрямую зависит от подающего механизма для полуавтомата. Его несложно изготовить самостоятельно.

Общие сведения

Сварочный полуавтомат — это прибор, предназначенный для соединения металлов методом электродуговой сварки. Отличие от классического сварочного аппарата в том, что вместо привычных вольфрамовых электродов применяется плавящаяся проволока. Она намотана на специальную бобину и по мере выполнения рабочего процесса автоматически разматывается.

Таким образом, происходит постоянная подача электрода в сварочную ванную. Саму сварку вручную проводит сварщик, который может регулировать скорость размотки катушки с проволокой.

Полуавтоматические устройства разделяются в зависимости от степени защиты сварочной зоны, а именно:

• Приборы, предназначенные для сварки с флюсом. В этом случае флюс входит как добавка в саму проволоку. Это достаточно дорогой способ и в самодельных устройствах используется редко.
• Аппараты, использующие газовую среду. Самый популярный и массовый способ среди сварщиков.
• Полуавтоматы, работающие со специальной порошковой проволокой. Этот вариант обычно используется совместно с газовой защитой.

Лучше всего полуавтомат раскрывает свои преимущества, когда нужно аккуратно, красиво и точно соединить стальные тонкие детали. Соединение будет надежным при самых разных марках стали, таких как легированные, низкоуглеродистые, нержавеющие.

Принцип работы

Самым распространенным видом сварочного прибора являются устройства, работающие в защитной газовой среде. Устройство сварочных полуавтоматов этого типа принципиально одинаково.

Основными узлами являются:

Источник питания. Разные модели рассчитаны на разное напряжение. Оно может быть как однофазным, так и трехфазным. С помощью переключателя можно переходить с 380 вольт на привычные 220 вольт, что позволяет использовать агрегаты не только на производстве, но и в обычных бытовых условиях. Ток передаётся или через самодельный трансформатор, или через инвертор. Инвертор понижает напряжение и повышает силу тока.
• Электродная горелка вместе с трубкой для подвода газа.
• Баллон с газом для защиты зоны плавления.
• Специальный механизм движения проволоки.
• Блок управления и настройки.

Подача проволоки бывает в основном двух типов: толкающего или тянущего. Иногда применяются оба способа одновременно.

В моделях с толкающим механизмом проволока для сварки движется внутри направляющей трубки, когда специальный узел толкает наружу. В случае если применяется тянущий тип, то узел подачи расположен в глубине горелки и вытаскивает на себя электродную проволоку с бобины.

Принцип работы полуавтоматической сварки предусматривает управление и регулирование важнейших параметров: величину напряжения, силу тока и скорость разматывания катушек. Регулирование может быть переменным, с плавным изменением значений или ступенчатым. Некоторые устройства самостоятельно выбирают скорость подачи проволоки в зависимости от установленных сварочных значений.

Порядок действий при работе с аппаратом:

• Кнопкой «Пуск» включается источник питания.
• Выпускается на горелку защитный газ и подается напряжение.
• Узел подачи разматывает катушку.
• Между проволокой и поверхностью металла возникает электрическая дуга, и проволока начинает плавиться.
• Газ защищает зону плавления.
• Происходит сваривание металлических частей.

Сборка устройства

Если есть основные знания по базовым понятиям в электронике, при наличии некоторых инструментов и желания можно собрать сварочное полуавтоматическое устройство самостоятельно.

Для успешного проведения сварки важно, чтобы основные значения напряжения, силы тока и скорости движения электрода находились в оптимальном равновесии. Для этого нужен источник питания, имеющий стабильное вольт-амперное значение. Неизменяемое напряжение поддерживает постоянную длину дуги. Сварочный ток регулирует величину скорости движения проволоки и величину импульса, необходимого для розжига и поддержания ровного горения.

Конструирование трансформатора

Мощность трансформатора в сварочном устройстве зависит от величины сечения проволоки. Например, в стандартном варианте, при толщине проволоки до одного миллиметра, величина силы тока может составлять 160 ампер. Для получения такой величины необходим трансформатор с мощностью не менее трех киловатт. Сердечником трансформатора служит ферритовая металлическая конструкция кольцеобразной формы.

Сердечник должен иметь диаметр в 40 квадратных сантиметров. Первичная обмотка состоит из провода ПЭВ, у которого толщина около двух миллиметров. Провод вплотную наматывается на сердечник, и количество витков должно быть равно 220. Нужно следить за плотностью прилегания витков — свободного пространства не должно быть. После создания первого слоя создается еще один слой из бумажной или тканевой ленты, который закрепляется тесемкой.

На вторую часть наматывается вторичная обмотка. Для неё требуется медный провод с диаметром не менее 60 квадратных миллиметров. Наматывается 56 витков. Как и в первом случае, после этого создается второй защитный слой.

Полученный трансформатор с мощностью в три киловатта и силой тока до 200 ампер способен обеспечить правильную скорость движения гибкого электрода.

Механизм автоподачи

Проволокоподающий механизм, отвечающий за самостоятельную подачу электродной проволоки в ванную сварки, — один из самых ответственных узлов прибора. Механизм подачи проволоки для полуавтомата своими руками можно собрать из узла обычных дворников автомашины. Вполне подойдет стеклоочиститель от ГАЗ-69. Сварочная горелка соединена с протяжкой для полуавтомата. Своими руками чертежи делать уже не надо, они есть в свободном доступе:

Схема податчика включает в себя:

• Основание (1).
• Проволоку (7).
• Направляющий рукав (6).
• Ведущий ролик подачи и ведомый (2, 10).
• Ось ролика ведомого (14).
• Кронштейны (5, 12).
• Пружинку прижимную (11).
• Подшипник втулочный и стопор в виде гайки (3).
• Катушечный стержень (8).
• Планку прижимную (9).
• Штуцер дистанционный (16).
• Вал выходной редуктора (4).
• Обойму ролика ведомого (13).
• Шайбу (15).

Часть горелки связана одновременно с протяжным механизмом для полуавтомата, с узлом подачи защитного газа и блоком проводки электротока. Сама проволока пропускает электрический ток, а по шлангу подается газ. Проволока вставляется в один конец направляющей трубы с резьбой диаметром 4 миллиметра и протягивается через длинную трубку в направляющую сварочной горелки. В качестве направляющей можно использовать оболочку от спидометра автомобиля сечением 1,2 миллиметра.

Кнопка запуска на кронштейне прикрепляется к каналу внутри горелки, где подключается к кабелю. Там же монтируют трубку подвода газа. Горелка состоит из двух идентичных половинок, а провода и шланги собираются в один жгут и скрепляются специальными прищепками или металлическими полосками.

В конструкцию сварочной горелки входят:

Кнопка запуска (7).
• Кронштейн (8).
• Направляющая (1).
• Защитная обшивка (13).
• Рукав для проволоки (2).
• Канал-основа (3).
• Инжекторная трубка (4).
• Газовый шланг (5).
• Провод (6).
• Винт стопора (9).
• Гайка из латуни (10).
• Шайбочка (11).
• Втулка с наконечником (12, 14).

Лентопротяжный механизм может быть организован с помощью электромотора с редуктором от автомобильных дворников. Например, от ГАЗ-69.

Перед началом обработки двигателя надо убедиться, что его вал вращается в одном направлении, а не «влево-вправо».

Необходимо выходной вал сточить до 25 миллиметров и нарезать на нём левую резьбу сечением в 5 миллиметров.

Впереди на роликах вырезают зубья шириной в 5 миллиметров и создают зубчатое соединение. Сзади на роликах делаются сечения шириной до 10 миллиметров для лучшего сцепления с проволокой. На ось, которая пересекает проволоку и втулку, насаживается один конец рамки ведомого ролика. Второй конец скрепляется с пружиной, которая зажимает электродную проволоку между роликами.

Весь узел подачи вместе с газовым клапаном, выключателем и резисторами располагают на текстолитовой плате. Она же закрывает щиток управления. Подающая бобина с проволокой устанавливается в 20 сантиметрах от узла подачи.

Во время подготовки к работе направляющие приближают к роликам и закрепляют при помощи гаек. Проволоку через направляющие протягивают в горелку. Наконечник прикручивают к горелке и надевают защитную обшивку, который закрепляется винтами. Газовый шланг соединяется с клапаном, и в редукторе создают давление около полутора атмосфер.

Электрическая схема протяжки

На скорость протягивания проволоки влияет не только механическая, но и электрическая часть устройства.

Электрическое управление происходит по такому сценарию. Когда включен переключатель SB1, то при замыкании кнопки SA1 начинает срабатывать реле K2. Его работа задействует реле К1 и К3. Один из контактов К1.1 отвечает за газовую подачу, при этом К1.2 соединяет цепь и включает подачу электрического тока к электродвигателю. Двигательный тормоз выключается через К1.3. Время обратных действий задается резистором R2, и через этот промежуток времени срабатывают контакты реле К3. Результатом этих действий является подача газа в горелку, но процесс сварки еще не начат.

Сварочный процесс начинается после того, как зарядится конденсатор С2 и выключится реле К3. Тогда электродвигатель запускается, срабатывает реле К5, начинается подача проволоки и сварка.

Главным элементом узла управления, который отвечает за стабилизацию тока, является микроконтроллер. Параметры и возможность регулировки силы тока зависят от этого электрического элемента.

Когда размыкаются контакты кнопки SA1, в свою очередь, размыкается реле К2, тем самым выключая реле К1. Подача тока прекращается с помощью контакта К1.1, и тогда сварка прекращается.

Окончательный монтаж

Сначала в каркас монтируется преобразующий трансформатор с узлом управления. К трансформатору присоединяется сетевой кабель. Отдельным узлом собирается блок управления. Его блок при помощи кабеля подключается к трансформатору и горелке. Затем баллон с газом соединяется с горелкой.

Для изготовления и сборки нужен такой набор инструментов:

Сварочный аппарат.
• Тиски с зубилами.
• Паяльник.
• Молоток.
• Плоскогубцы.
• Болгарка.
• Острый нож с линейкой.
• Комплект метчиков.
• Ножовка и дрель.

Правила безопасности

Сварочный полуавтомат замечательно подходит для выполнения ряда работ в домашних условиях. С его помощью даже новичок может получить чистый и красивый шов при сваривании различных материалов.

Чтобы работа была комфортной и производительной, нужно соблюдать ряд важных правил и особенно требования техники безопасности, а именно:

• К сварочному аппарату должен быть свободный доступ со всех сторон.
• Перед началом работ необходимо проверить заземление прибора и исправность всех соединений.
• Смотреть на световую дугу нужно через специальные средства защиты глаз.
• Сварочные работы в помещении нужно проводить при постоянном проветривании.
• Любые ремонтные работы надо проводить во время полного обесточивания устройства.

Соблюдение несложных правил сведет к минимуму риск травматизма, ожогов и обеспечит производительную сварку.

Механизм подачи проволоки для полуавтомата: виды, особенности

Сварочный полуавтомат – это сварочный аппарат с неполным циклом автоматики. Его еще называют MIG-MAG (сварочный процесс происходит в инертном газе (аргоне), активном (углекислом) газе или в смеси газов). Принцип работы полуавтомата заключается в том, что электрическая дуга, поддерживаемая постоянным электрическим током, горит между сварочной проволокой и изделием. Через горелку во время работы газ перекрывает зону сварки, защищая ее от воздействия воздуха. Полуавтоматы чаще всего используют для обработки тонкого листового металла.

Проволока, используемая в полуавтомате.

Проволока, намотанная на бобину, устанавливается в катушку сварочного аппарата и пропускается через механизм подачи проволоки в канал, к которому непосредственно крепится сварочная горелка. Газовый баллон прикрепляется к специальной трубке, по которой газ проходит к газовой горелке. Если же в сварке использовать порошковую проволоку, то газ нам не понадобится.

Виды механизмов подачи проволоки.

Механизм подачи проволоки для полуавтомата бывает трех видов:

• толкающий;
• тянущий;
• толкающий-тянущий.

В чем их отличия?

Привод толкающего механизма расположен в корпусе полуавтомата. Он проталкивает проволоку (диаметр которой не должен быть больше 2 мм) сквозь механизм подачи проволоки по рукаву к сварочной горелке. Толкающий механизм является наиболее распространенным механизмом подачи проволоки в полуавтомат.

Привод тянущего механизма расположен в ручке горелки. Он притягивает к себе проволоку через рукав и направляет в сварочную горелку. Это менее распространенный механизм подачи проволоки.

Толкающий-тянущий механизм имеет два привода: один расположен в корпусе прибора, а второй в ручке сварочной горелки. Соответственно, действует этот механизм подачи проволоки для полуавтомата двояко: и притягивает проволоку к горелке, и толкает ее в том направлении. Этот механизм практически не используется: его применяют только, когда рукав, соединяющийся с горелкой, очень длинный.

Механизм подачи проволоки: принцип работы.

Предлагаем более детально познакомиться с механизмом подачи проволоки в полуавтомат.

Привод, расположенный либо в корпусе прибора, либо в ручке горелки, обеспечивает вращение основного ролика с определенной скоростью и крутящим моментом, которого вполне достаточно, чтобы преодолеть сопротивление при перемещении проволоки от катушки к горелке. Также привод отвечает за настройку скорости подачи проволоки в выбранном нами режиме сварки и за поддержание выбранного режима в определенных границах. Не менее важной частью подающей системы полуавтомата является система роликов, которые сжимают проволоку и за счет своего постоянного вращения проталкивают проволоку к горелке.

Особенности механизма подачи проволоки.

Главным преимуществом механизма подачи проволоки можно назвать его автономную работу – механизм работает вне зависимости от работы полуавтомата. Механизм можно переносить на большие расстояния, если работы проводятся в труднодоступных местах, куда заносить весь полуавтомат неудобно. Однако у этого механизма есть и минусы, так, например, механизм требует тщательного и очень сложного технического обслуживания. Человек, не знающий устройства механизма, вряд ли сможет самостоятельно содержать весь механизм в надлежащем состоянии.

Механизмы для подачи проволоки бывают стационарными и переносными. Стационарные механизмы используют везде, куда можно пронести полуавтомат, а переносные механизмы используются в очень маленьком помещении или там, куда нельзя пронести весь аппарат. Если сравнивать переносной и стационарный механизмы – гораздо практичнее и проще в обслуживании переносной механизм подачи проволоки для полуавтомата.

Флюсовая проволока для полуавтомата — мобильность и качество соединений

Полуавтоматическое сварочное оборудование чаще всего используют в быту. Такие аппараты не громоздкие, но не хуже автомата работают на создание конструкций.

Владельцы дачных участков и автомобилей покупают полуавтоматы для решения проблем с ремонтом деталей и больших конструкций.

Даже обязательное использование баллонов со сжатым газом и проволоки для присадки не опускает полуавтомат в глазах сварщиков.

Кроме того, вы не всегда можете взять с собой газовый баллон. Работа на выезде или сварка конструкций на высотках и столбах невозможна с использованием газовой среды.

Сварщики знают, что такие работы полуавтоматом обходятся и без газа, тут хватит и одной присадочной проволокой.

При этом нужно учитывать нюансы сварки, которые мы опишем в нашей статье. Если ваша цель — аккуратные швы и отсутствие проблем в процессе, советуем прочитать материал до конца.

• Возможна ли сварка без газа?
• Сваривание без газа обычной проволокой
• Технология
• Подведем итог

Возможна ли сварка без газа?

Для сварки полуавтоматом нужны инертные (или углекислый) газы, плавящаяся присадочная проволока и флюс. Такая технология называется MIG/MAG.

С её помощью работающие сварщики получают прочные соединения, на качество которых жаловаться не приходится. Ручная электродуговая сварка (ММА) такой эффект выдаёт с трудом.

Но первый вариант включает в себя много деталей: газовую среду, сам полуавтомат и проволоку. Последние два элемента исключить нельзя, но без первого шов может получиться.

Основной недостаток MIG/MAG — это газ. Баллоны с ним большие, переносить их сложно. В местах, где места мало, или нет устойчивой площадки для работы, негде поставить систему подачи газа.

Если материала для пайки много, баллоны нужно менять или заправлять, но в труднодоступных местах это нелегко из-за того, что заправку не получится носить с собой вместе со всем остальным оборудованием. Можно ли отказаться от газовой среды в этих случаях?

Сварщики считают, что можно делать работу так же, как и с газом, но без последнего. Они решают, что полуавтомат с присадочной проволокой выполнит неплохие швы без влияния газа.

Но будут ли они такими же плотными и аккуратными, как полученные в газовой среде? Расскажем дальше.

Разновидности и применение

Сварка самозащитной порошковой проволокой востребована в труднодоступных местах. Это могут быть высотные работы или в тоннелях под землей. Небольшой полуавтомат можно повесить на плече, а для выполнения сварки необходима только розетка с 220 V. Благодаря такой компактности эта технология широко применяется на строительных площадках и монтажных работах. Сборка и сварка металлических конструкций таким способом производится очень быстро. Но для сварки труб под высокое давление она не годится.

Проволока широко используется благодаря разнообразию диаметров, минимальное значение которого начинается от 0,8 мм и заканчивается на 2,4 мм. Это позволяет сваривать как тонкие листы стали, с толщиной стенки 1,2 мм, так и толстые стороны до 7-10 мм. Этим способом можно работать с углеродистой сталью, оцинкованным железом и нержавейкой. Для этого важно правильно выбирать материал самой проволоки и вид внутреннего наполнителя.

Подведем итог

Сварщик не всегда может взять на место работы газовый баллон и присадочный материал. Эта проблема решается применением сварки полуавтоматом без газа. В этом случае присадочную проволоку нужно заменять на проволоку с «начинкой» из порошкового флюса.

Он повторяет некоторые свойства среды инертных защитных газов. Но плотность и надёжность такого шва будет намного ниже, чем при классической MIG/MAG методике. Поэтому каждый раз выбирать проволоку порошковую не стоит.

Не экспериментируйте с обычной присадкой без использования газа. Швы, которые вы получите этим путём будут бракованными, а конструкция склонной к коррозии и трещинам.

Сочетание газа и присадки подобрано давно и испытало само себя. Эта технология — патент опытных мастеров, и изменять её плохая идея. Желаем удачи!

Технология сварки полуавтоматом без газа

Именно использование флюсовой (порошковой, защитной) проволоки дает возможность получать качественные сварочные швы, не используя газовые баллоны. Она представляет собой полую трубку из стали диаметром 0.8-2 мм, полость которой заполнена специальным флюсом с добавками.

Флюс компонуется из деоксидирующих веществ, препятствующих поглощению кислорода, а также шлакообразующих элементов и различных присадок. Это марганец, железо, кремний, никель и другие легирующие добавки, позволяющие получить при малых токах требуемую температуру плавления.

Состав флюса, сходный с составом на поверхности типовых электродов, зависит от требуемых характеристик свариваемых материалов и шва. При нагревании флюс полностью сгорает, образуя при этом защитное газовое облако вокруг области расплава металла.

Флюсовая проволока изготавливается в различных вариациях:

Флюсовая проволока для полуавтоматической сварки без газа

• трубчатая простая;
• трубчатая двухслойная;
• двуполостная с одним загибом;
• двуполостная с двумя загибами.

Стальные стенки проволоки-электрода тонкие, они не способны выдержать резкие рывки, сжатие или изгибы. Это необходимо учитывать при настройке подающего электрод механизма, а также в процессе сварки, избегая рывков, поворотов и скручиваний шланга сварочного аппарата.

Сварочные полуавтоматы, использующие эту технологию, должны иметь возможность изменения обратной полярности на прямую. Сварка полуавтоматом без газа, в противоположность сварке с применением газобаллонного оборудования, требует прямого подключения – на электрод подается «минус», свариваемая заготовка подключается к «плюсу». Это подключение дает более высокую температуру, необходимую для сгорания флюсового порошка и создания предохранительной среды.

Сварка полуавтоматом порошковой проволокой без газа

Этот вид сварки без газа возможен благодаря использованию так называемой порошковой проволоки для автомата или, как её ещё называют, флюсовой проволоки. Изнутри её стержень заполнен специальным флюсованным порошком. Во время проведения сварочных работ, флюс нагревается под высокой температурой и образует небольшое газовое облако, радиус которого достаточен для защиты расплавленного металла.

Схема сварки порошковой проволокой

Стоит обратить внимание на то, что в процессе варки вертикальных швов, тепло распространяется от нижних частей к верхним. Во избежание подобного неудобства следует вести головку пистолета сверху вниз, слегка наклонив её к верху, и в итоге вам удастся сдержать часть тепла в сварочной ванне. Движения так же должны проводиться в скором темпе.

Рекомендуем! Виды контактной сварки

• мобильность сварочного оборудования. Не нужно таскать за собой баллон, редуктор и кучу рукавов;
• наличие возможности использовать проволоку абсолютно любого химического состава при формировании шва. Выбираем какой тип металла будем сваривать.

• высокая стоимость сварочной проволоки. Здесь речь идет о действительно качественном материале, а не дешевом китайском аналоге;
• требует повышенного внимания при выборе самой проволоки и сварочного аппарата.

Если положительные моменты для вас в приоритете, стоит изучить процесс в виде пошаговой инструкции

Конструкция, принцип действия сварочного полуавтомата

Сварочный полуавтомат представляет собой агрегат, работающий от электрического тока. Им преобразовывают электроэнергию в тепловую с помощью электрической дуги.

Сварка труб, кузова авто, других изделий из меди, титана, стали и нержавейки проводится электродной проволокой, которую нужно подавать в точку сварки постоянно.

В качестве электрода предполагается расход калиброванной проволоки определенной толщины.

Покрывают ее чаще всего медью, чтобы получить высокий уровень скольжения электроконтакта.

Проволока расположена на специальной катушке, что дает ей возможность при работе разматываться равномерно, ее расход будет под контролем.

Аппарат для сварки имеет:

1. Устройство подачи электрода — схема механизма в разных моделях может отличаться подачей проволоки, ее расход можно регулировать, в аппарате может быть различное количество прижимных роликов. В зависимости от конструкции данного механизма зависит цена аппарата;
2. Горелка — отличается потребляемой мощностью, каждый вид горелки может охлаждаться разными способами. Чем выше мощность, тем больше цена полуавтомата;
3. Источник электроэнергии;
4. Пистолет;
5. Шланги различного диаметра;
6. Редуктор для газа.

Сварочный полуавтомат может быть представлен несколькими видами, которые делят по характеристикам:

• По способу перемещения. Полуавтоматы бывают переносными или передвижными, их используют в домашних условиях или в небольших мастерских для ремонта кузова автомобиля, труб, прочих изделий. Также есть стационарная техника — чаще всего используется на предприятиях. Цена переносного аппарата меньше, чем стоимость стационарного;
• Способ защитных швов. Защитный шов может производиться газом, слоем флюса, порошковой проволокой;
• Тип порошковой проволоки. Может использоваться сплошная стальная или алюминиевая проволока. Есть универсальные сварки, где установлено два вида проволоки — цена такого полуавтомата будет выше.

Сварщик в процессе работы может сталкиваться с разными металлами, в том числе и изделиями из нержавейки. В связи с этим разработчики полуавтомата внедрили режимы сварки полуавтоматом.

Настройка агрегата позволяет выбрать именно тот режим, давление, скорость подачи проволоки, которые нужны для сварки определенного тонкого металла или нержавейки.

Режимы могут быть такие:

1. применяя короткое замыкание для дуговой сварки, или не применяя его;
2. крупнокапельные, среднекапельные, мелкокапельные виды;
3. применяя разбрызгивание флюса, не применяя его.

На выбор режима сварки также влияет назначение детали автомобиля, на которую нужно наложить шов.

Для облегчения проведения сварки, специалист может выбрать цикличную сварку — там применяется дуговой метод. Иногда применяется точечная сварка или импульсная.

Бывает сварка, где часть тонкого свариваемого металла, труб или нержавейки перемещается струйным методом или сваривается путем кругового переноса металла.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Аргонная сварка (аргонодуговая) — технология и оборудование

На практике часто используют импульсный дуговой режим, если при сварочных работах применяется сварка в среде углекислого газа. Ток при этом обратной полярности.

Таким образом, металл плавится при работе не очень быстро, но сварочный дуговой режим получается стабильным, шов — очень прочный.

Сварка в защитных газах применяется для соединения кузова, деталей автомобиля, труб, выполненных из цветного тонкого металла, меди, титана, оцинковки, легированной, углеродистой стали, нержавейки.

Применяется углекислота в баллоне углекислого газа, где высокое давление. Настройка расхода производится через пистолет. Особенно пригодится этот метод для сварки оцинковки.

Редуктор стабилизирует давление газа до того, как он попадет в зону рабочего процесса. Схема сварки с газом показана на видео.

Сварочный полуавтомат обладает рядом преимуществ в сравнении с обычной сваркой:

• высокое качество швов;
• при сваривании небольшого шва процесс может осуществляться на вертикальных поверхностях, т.е. растекаться металл не будет;
• при работе полуавтоматом в окружающую среду не выделяются вредные вещества.

Процесс сварки с применением полуавтомата

Процесс сварки полуавтоматом.

В обычных условиях этим аппаратом варят черные металлы, нержавеющую сталь, алюминий. Сварка происходит под слоем инертного защитного газа. Для этого используется чаще всего углекислый газ, аргон, иногда гелий и смеси этих газов. Источником питания полуавтоматического сварочного аппарата является постоянный ток. Минусовая клемма подключается к изделию. Главный рабочий орган установки — сварочная горелка особой конструкции, подающая в зону сварки специальную сварочную проволоку с флюсом или с защитным газом.

Перед работой аппарат нужно настроить:

1. Подобрать необходимую рабочую силу тока.
2. Настроить нужную скорость подачи сварочной проволоки методом замены шестерен, которые входят в комплект поставки полуавтомата.
3. Попробовать аппарат в работе. Если все параметры настройки были подобраны правильно, агрегат даст устойчивую и мощную сварную дугу, а также нужное количество защитного газа или флюса.

Если аппарат настроен, сварщик приступает к работе, соблюдая все основные принципы и тонкости сварного дела.