Зварювальний осцилятор своїми руками

1. Як працює осцилятор
2. Варіанти схеми складання осцилятора
3. Різновиди саморобних осциляторів
4. Виготовлення ключових деталей

Наши партнеры ArtmMisto

При роботі з кольоровими металами часто використовуються аргонові апарати зі зварювання. Плавиться з вольфраму добре розплавляє кромки і утворює зварювальну ванну. Виконуються шви на алюмінії і нержавійці і плавкими електродами, де джерелом струму служить інвертор. Але у всіх цих пристроїв є одна проблема - розпал дуги. На кольорових металах постукування електродом по поверхні створює сліди, що вимагають подальшої зачистки. При роботі з тонкими листами на малих токах дуга може горіти нестабільно і часто гаснути, а її повторне порушення гальмує весь робочий процес. Для вирішення цієї ситуації в схему додають осцилятор, який дозволяє запалювати електричну дугу не торкаючись до поверхні виробу. Це пристрій можна купити або спробувати виготовити самому. Як створити зварювальний осцилятор своїми руками? Які схеми апарату і його принцип роботи?

Як працює осцилятор

Подібні пристрої можуть мати різні варіанти збірки, але всі вони призначені для однієї мети - порушувати зварювальну дугу між кінцем електрода і поверхнею вироби на відстані 5 мм, без фізичного дотику матеріалів. Досягається це за рахунок розміщення осцилятора між джерелом зварювального струму і пальником з вольфрамовим електродом. Замість останнього може перебувати держатель для зварювання покритими електродами.

Суть процесу полягає в модернізації вхідного напруги змінного характеру з частотою 50 Гц в імпульси високої частоти і короткою тривалістю. Вони накладаються на зварювальний струм, і активно беруть участь в розпаленні дуги. Осцилятори для зварювання, в більшості варіантів схем, працює в наступній послідовності:

1. Зварювальник натискає кнопку управління на пальнику.
2. Вхідний випрямляч отримує напругу з мережі з параметрами 220 V і 50 Гц. Пристрій випрямляє струм і передає його на накопичувач.
3. Накопичувальна ємність збирає в собі розряд.
4. Схема управління керує цим процесом. Коли мережеве напруга досягає 0В, вивільняється імпульс, для подальшого формування.
5. Він надходить на первинну обмотку трансформатора, де відбувається його перетворення в високовольтний імпульс.
6. Одночасно з цим, схема управління подає сигнал в клапан газу, і випускається аргон.
7. Відбувається короткий розряд струму, що зв'язує в повітрі напруга від пальника і виріб, до якого прикріплена маса від зварювального апарату. Дуга запалюється в уже підготовленому газовій хмарі, і можна відразу вести зварювання.
8. Коли в процес включається зварювальний струм, з силою понад 5 А, то імпульс припиняє свою дію. Сварка ведеться на тих параметрах, які були встановлені на апараті. Якщо відбувається втрата контакту, то схема управління подає повторний імпульс для відновлення дуги.
9. Після закінчення зварювання осцилятор регулює час подальшої продувки захисним газом і завершує весь процес.

Це дуже зручно для зварювання алюмінію або легованих сталей, де потрібна точність початку шва, а механічна зачистка слідів від дотику електрода залишає зайві сліди. Виготовлення осцилятора своїми руками може бути спрощено до декількох вузлів. Тоді, при обриві зварювання, потрібно запускати дію безконтактного запалювання вручну, повторно натискаючи кнопку на пальнику.

Варіанти схеми складання осцилятора

Створюючи свій саморобний осцилятор важливо домогтися правильних вихідних параметрів пристрою. Він повинен підвищувати надходить в нього напруга від стандартного до 3000-6000 В. Зміна частоти коливання має бути на рівні від 150 до 500 кГц.

Схема осцилятора може включати різні компоненти. Ось один з варіантів складу пристрою:

• вихідного випрямляч;
• стабілізований джерело живлення;
• блок зарядки з накопичувачами ємності;
• блок керування;
• блок для формування імпульсу;
• високовольтний трансформатор;
• датчик струму;
• газовий клапан.

Осцилятори встановлюється в ланцюг завжди після інвертора або звичайного трансформатора, і перед рукавом з кабелем, що йде на пальник або до власника електрода. Окремі блоки схеми формуються з деталей, що купуються в магазині, або створюваних самостійно. Наприклад, коливальний контур, який працює як іскровий генератор з затухаючими коливаннями, збирається з конденсаторів. А котушкою індуктивності служить обмотка високочастотного трансформатора. У схемі обов'язково повинен бути і запобіжник, що захищає зварника від короткого замикання, і спеціальний відвід для заземлення пристрою.

Різновиди саморобних осциляторів

Залежно від виконуваних зварювальних робіт, можна створити осцилятор своїми руками, з постійним або короткочасним дією. Якщо потрібна робота з тонкими листами металу на малих токах, то краще підійде перший варіант. Пристрій буде накладати на струм, що видається зварювальним апаратом, додаткову напругу 3000В з високою частотою в 200 кГц. Внаслідок чого розпал електрода стане здійснюватися при найменшому піднесенні до виробу, а в процесі ведення шва горіння дуги буде стабілізуватися і підтримуватися. Незважаючи на високі показники напруги, цей струм буде безпечний для життя зварника. Рекомендується послідовне підключення такого апарату в схему. При паралельному потрібна додаткова установка захисту від напруги.

Для роботи з алюмінієм, який зварюється тільки на змінному струмі, більше підійде друга саморобна модель осцилятора, де робочий ефект полягає в короткочасному імпульсі. Останній запалює дугу при піднесенні пальника до виробу на відстань 5 мм. Цю ж функцію осцилятора використовують і при плазмовому різанні, а також в роботі з інверторами, або аргонові апаратами для зварювання нержавійки. Під час роботи на змінному струмі його полярність постійно міняється. Це може ускладнювати стабільність горіння і Повторне розпалювання. Осцилятори сприяє миттєвому запалювання дуги в таких умовах.

Виготовлення ключових деталей

Маючи деякі знаючи електротехніки та необхідні матеріали можна приступати до створення саморобного осцилятора. Почати варто з підвищувального трансформатора, який буде піднімати напругу. Його можна купити в магазині або намотати самостійно. Число витків і площа перетину вибираються за довідниками. Головний показник - це здатність підвищити напругу до 3000 - 6000 В.

Коливальний контур створюється з котушки індуктивності, яка намотується зварювальним кабелем на феритовий сердечник. Досить одного витка такого проводу для первинки, і п'яти витків для вторинної обмотки. У контур встановлюється блокувальний конденсатор і розрядник. В останньому відбувається процес генерування і вивільнення затухаючого імпульсу.

Розрядник виготовляють з двох мідних вертикальних стрижнів, на які кріпляться вольфрамові прутки для передачі струму. Рекомендується залити мідні стійки діелектричним твердіє складом, попередньо підвівши до них дроти для контактів. Можлива збірка осцилятора на основі котушки запалювання, тільки після неї в схему необхідно встановити ВВ діод і йде за ним конденсатор. Потім слід поставити розрядник, приєднаний до первинної обмотці трансформатора.

Накопичувальний конденсатор можна купити або взяти з старого телевізора. Деякі майстри створюють такі конденсатори самостійно в банку. Газовий клапан, який встановлюється на виході, доступний у продажу.

Осцилятори значно полегшують роботи зі зварювання алюмінію і нержавіючої сталі, або розрізання металу плазмотроном. Поради для початківців в цій статті, різні схеми пристрою, і відео зі створення саморобних апаратів, допоможуть виготовити простий осцилятор для особистих потреб.