Механизмы подачи сварочной проволоки своими руками

Изготовление механизма подачи проволоки

Одним из важных узлов современного полуавтомата является блок, подающий проволоку в зону сварки. Это значительно ускоряет процесс создания соединения и повышает качество шва, делая его ровным и непрерывным. Механизм подачи проволоки для полуавтомата может иметь несколько вариантов исполнения, а также обладать различным функционалом. В свой самодельный сварочный аппарат можно установить регулятор подачи и привод, которые будут автоматически доставлять непокрытый электрод в область сварки. Для этого понадобятся схема и материалы для изготовления.

Особенности работы узла

Механизм подачи проволоки для инвертора или другого аппарата значительно ускоряет наложение шва, улучшая его физические характеристики и структуру. Чаще всего это устройство располагается в общем корпусе агрегата. Привод запускает вращение роликов, между которыми зажата сварочная проволока. На барабане имеется достаточный запас проволоки, а его работа осуществляется за счет тянущего действия привода. Барабан лишь насаживается на ось с блокировкой самопроизвольного съема.

Подача проволоки направлена в канал проходящий в горелку. Туда же подводится кабель с током, и через специальный мундштук напряжение передается на непокрытый электрод. Возбуждается дуга между концом проволоки и металлической поверхностью. В рукаве горелки имеется еще и третий шланг для подвода защитного газа, который оттесняет окружающий воздух, позволяя беспрепятственно вести сварку.

Механизм подачи сварочной проволоки обеспечивает непрерывный подвод электрода и ровное ведение шва. Это устройство можно установить на трансформатор или инвертор, чтобы переоборудовать его в полуавтомат своими руками.

Структура механизма

Чтобы правильно обращаться с узлом подачи или быть способным самостоятельно его изготовить, важно разобраться в его структуре. Самое простое устройство имеет:

• Стационарный ролик (обычно ставится вниз) с канавкой, который только вращается на оси. Возможна смена ролика на другой с большей или меньшей глубиной и шириной канавки, в зависимости от диаметра проволоки.
• Подвижный ролик, закрепленный на оси, которая работает на прижимном рычаге. Этим элементом регулируется степень прижима проходящего электрода. Параметры канавки устанавливаются аналогично нижнему ролику.
• Прижимной механизм образуется за счет планки-рычага и болтового соединения на пружине. Ввинчивание способствует большему сжатию между роликами, а наличие пружины предотвращает произвольное опускание элемента.
• Блок приводится в движение небольшим моторчиком, передача которого снижается за счет редуктора. Крутящий момент переходит на нижний ролик при помощи шестерни. Регулировка скорости подачи выполняется электронной схемой, контролирующей величину напряжения в системе.
• Чтобы проволока не «гуляла», до и после механизма устанавливаются направляющие, диаметр которых немного выше максимальной толщины электрода 2,4 мм.

Если узел собран качественно и правильно выбраны канавки роликов, то проволока будет подаваться без пробуксовки и рывков. От этого напрямую зависит удобство сварки и качество шва.

Виды подающих устройств

Сварка полуавтоматом возможна на высокой скорости с длинными беспрерывными швами благодаря механизму подачи. Последний бывает нескольких видов. Понимание различий поможет определиться какой тип необходимо собирать на своем аппарате. Вот основные варианты:

• Толкающий. Это самый распространенный вид подающего устройства. Блок располагается в основном корпусе. Передача непокрытого электрода с катушки в горелку осуществляется толкающим действием. Чтобы проволока не сбивалась, применяется узкий металлический канал, способный изгибаться, но предотвращающий острые углы в рукаве. По нему происходит переход в сварочную горелку.
• Тянущий. Этот блок отличается тем, что подтягивает проволоку к себе, находясь непосредственно в горелке. Неудобство конструкции заключается в утяжелении рабочего инструмента сварщика. Но механизм позволяет использовать любую длину рукава, что удобно в труднодоступных местах, куда невозможно подтащить аппарат с баллоном.
• Комбинированный. Совмещенная версия обеих схем применяется крайне редко и только там, где это оправдано технологически. Это специализированные сборочные площадки или крупные ремонтные базы.

Схема устройства

Существует несколько схем внутреннего расположения и количества элементов подающего механизма. Для проволоки 0,8 мм до 1,2 мм подойдет работа двух роликов, установленных друг над другом, где один является ведущим и ось которого не смещается, а второй прижимным и вспомогательным. Две направляющие на входе и выходе обеспечат устойчивость электрода на этом участке.

Схема 2 х 2 ролика применяется в случае использования более толстой проволоки (свыше 1,2 мм). Принцип действия механизма идентичен первому, но дублируется дополнительной парой роликов. Крутящий момент передается сразу на два нижних элемента вращения. Это дает стабильность в подаче, даже если горелка значительно удалена от аппарата.

Создание устройства

Чтобы сделать механизм подачи для полуавтомата своими руками потребуется произвести ряд подготовительных работ. Необходима плоскость, которая послужит боковой платформой для крепления деталей. После чего, лучше начать с изготовления ролика. Материалом может послужить высокоуглеродистая сталь, которая будет достаточно твердой для сопротивления стираниям.

На токарном станке вытачиваются канавки. Чтобы сделать модель универсальной, можно нарезать рядом две бороздки: для 0,8 и 1,2 мм. Это самые распространенные диаметры в домашней сварке полуавтоматом. Такой ролик фиксируется на плоскость с осью. К ней подсоединяется моторчик с редуктором с обратной стороны пластины.

Прижимную часть делают из двух подшипников. Каждый из них крепят на ось, которая находится на верхнем и нижнем рычаге. Таким образом главный ролик обжимается сверху и снизу. Между свободными краями рычагов выполняется связка в виде крючкового захвата. На одном конце сверлится отверстие для крюка, а на втором приваривается гайка для болта с прутком и загибом на конце. На болт надевается мощная пружина и изделие собирается.

На входе и выходе устанавливается крепеж с зажимом, куда вставляются трубки для направления проволоки. Это предотвратит смещение или сбой подачи. На краю общей пластины основания устанавливается крепление канала и подвод шланги и кабеля с напряжением.

Механизм для полуавтомата, обеспечивающий подачу проволоки, позволяет быстро создавать прочные швы и облегчает работу сварщика. Изготовление конструкции своими руками возможно по приведенному здесь образцу.

Источник

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. Так же при такой сварке используют электроды Э42 .

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. О сварочной проволоке св08г2с можно узнать здесь.

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.

Источник