Содержание
Сварка цветных металлов и сплавов — сложная операция даже для опытного мастера. Кто хоть раз стыкался с необходимостью сваривания алюминия или титана, тот знает цены на эти услуги. Часто они столь высоки, что от сварки приходится отказываться и покупать новую деталь или менять целый узел. Но чаще всего, 80-90% цены — это не стоимость оборудования, а оплата услуг сварщика.
Не хочу утверждать, что сварка аргоном, а именно она применяется в этом случае, очень сложна и сильно отличается от сварки ММА. Да, она несколько сложнее в техническом плане и требует определенных навыков, но если вы освоили сварку покрытым электродом, то, после небольшой практики, сможете варить и аргоновой сваркой ТИГ.
Закономерный вопрос — где взять аппарат? Решить его можно двумя путями — купить инвертор с режимом TIG или переделать свой аппарат. Аргонная сварка из инвертора своими руками — вполне решаемая задача даже в условиях личного гаража, не говоря уже о мастерской или металлообрабатывающем цехе.
Особенности аргоновой сварки
Сварка в аргоновой атмосфере отличается от обычной ММА такими особенностями:
- производится при постоянном обдуве аргоном;
- ток может использоваться как переменный, так и постоянный (обратной полярности);
- необходимо использовать вольфрамовый электрод;
- без присадочной проволоки варить можно только особо тонкие листы;
- для розжига дуги необходим осциллятор;
- техника проводки электрода имеет определенную специфику.
Рассмотрим все пункты по отдельности. Может показаться, что они напрямую не относятся к теме, как из обычного инвертора сделать профессиональную аргоновую сварку, но, зная эти тонкости, станет легче учесть все особенности аппарата и технологии.
Схема аргонной сварки:
Зачем нужен аргон
Этот элемент (Ar) входит в группу (18) инертных (можно посмотреть в периодической таблице) газов, которые в обычном состоянии практически не взаимодействуют с большинством веществ, включая металлы, кислоты, соли и щелочи. По распространенности в природе он находится на третьем месте после кислорода и азота, что определяет его достаточно невысокую цену по сравнению, например, с гелием.
Практические свойства при сварке определяет его вес — он тяжелее азота и кислорода более чем в два раза, появляясь в зоне сварного шва, он попросту вытесняет эти газы и окутывает ванну, не допуская возникновения химических реакций окисления. Этот факт необходимо учитывать при сварке на открытом воздухе — сильный или умеренный ветер может ухудшить качество сварки.
Сварочный ток
Электрический ток напряжением 30-80 В и силой 20-200 А — диапазоны, применяющиеся при сварке цветных металлов в инертной атмосфере. Выбор параметров тока производится согласно специальных таблиц и зависит от диаметра электрода и толщины свариваемого металла. Правильно выбрав характеристики тока, вы сможете выполнить самый сложный шов даже на самодельном аппарате.
Электрод
Вольфрамовый остро заточенный стержень, использующийся в роли электрода удобен тем, что:
- он не плавиться (Т плавления выше 3000 0 С, даже при красном калении он не размягчается) при температурах сварки цветных металлов;
- позволяет получить очень тонкую дугу, дает возможность формирования компактного шва;
- испарение электрода составляет не более 0,01 грамма на 1 м шва.
При этом промышленность выпускает такие электроды в более чем 25 видах, выбрать нужный не составит особого труда.
Присадочная проволока
Дополнительный материал, который при сварке плавиться электрической дугой и заливает шов. При застывании он образует монолитное соединение. На особо тонких листах проволока практически не нужна, но для сварки объемных деталей она необходима.
Материал проволоки выбирается в соответствии со свариваемым металлом: для алюминия — алюминиевая, для нержавейки — из легированной стали определенной марки.
Осциллятор
При сварке постоянным током вольфрамовым электродом довольно сложно разжечь электрическую дугу. Если выполнять эту операцию касанием, как при сварке ММА, то возможно пригорание электрода, проплавление металла, приварка части материала к острию электрода и прочие неприятности.
Осциллятор — специальный аппарат, который вырабатывает высокочастотный ток для подачи импульса розжига. В дальнейшем он периодически генерирует поддерживающие импульсы, стабилизирующие дугу и позволяет сварщику уверенно работать как при постоянном, так и при переменном токе.
Перед тем, как сделать полноценную аргоновую ТИГ сварку самому, необходимо купить осциллятор, например УВК 7, или собрать его самостоятельно по одной из схем:
Но практика показывает, что осциллятор заводского изготовления работает намного надежнее. А цена его не столь высока, чтобы тратить неделю времени на поиск деталей, сборку и настройку самодельного устройства.
Тем более, что заводской осциллятор подключается очень просто практически к любому аппарату инверторного или трансформаторного типа — достаточно при помощи специальных разъемов навесить его на сварочные электрокабели. Он работает параллельно с аппаратом и на сварочный ток влияния не оказывает, поддерживая только стабильность дуги.
Но при покупке осциллятора следует учесть, что некоторые модели работают при напряжении холостого хода от 40 В. Если вы собрались вести сварку при U= 28-30В, то генератор импульса может не сработать.
Техника сваривания
К конструкции аппарата отношение имеет косвенное, но в виде справочной информации необходимо знать, что при сварке ТИГ используется максимально короткая дуга — около 2 мм. Электрод ведется только прямолинейно, не осуществляя характерных для ММА движений перпендикулярно направления шва в двух плоскостях.
Этим достигается две цели — поток аргона не уходит из зоны сварочной ванны и не позволяет ей окислиться и появляется возможность выполнения очень тонкого шва, практически незаметного на поверхности металла.
Самодельный аппарат ТИГ на инверторе
Основными частями такой установки являются:
- инвертор с возможностью сварки ММА;
- горелка TIG;
- баллон с аргоном;
- манометр;
- осциллятор;
- соединительные шланги и кабели.
Собрать их нужно в соответствии со следующей схемой:
После настройки параметров тока, включить инвертор, подготовить металл и начинать сварку.
При выборе составных частей аппарата особое внимание следует уделить сварочной горелке. Промышленность производит их очень много разновидностей, рассчитанных на разные диаметры электродов и величину сварочного тока. Для бытового применения, а именно так и используются самодельные аппараты, нужно выбирать горелку, рассчитанную на минимальные диаметры вольфрамового стержня и токи до 200 А.
На максимальных параметрах работать все равно не придется, а переплачивать вдвое за горелку промышленного уровня нет смысла. Многие сайты интернета рекомендуют сделать горелку самостоятельно. В принципе, это возможно. Но если купить все детали и собрать самостоятельно, то по стоимости она сравняется с заводской, а по качеству сборки и возможности регулировок и настроек будет хуже на порядок. В этом случае остается только успокаивать себя тем, что горелка сделана своими руками.
Можно сделать вывод, что переделка инвертора ММА в установку ТИГ не требует вмешательства в работу самого аппарата — необходимо только докупить периферию и правильно все собрать. По сравнению с покупкой инвертора, в котором предусмотрен режим TIG, это обойдется почти вдвое дешевле.
О собственном опыте трансформации инвертора в аппарат TIG редакция предлагает поделиться на страницах сайта. Нас и наших читателей интересуют советы и личные разработки практиков. Пишите нам, самые интересные разработки будут опубликованы под именем автора.
Время чтения: 7 минут
Аргонодуговая сварка — это одна из самых востребованных сварочных технологий. Аппарат для аргонной сварки дает практически безграничные возможности. Вам под силу сварка любых металлов практически без ограничений по толщине. Но всегда у домашнего мастера есть возможность приобрести заводской аппарат. И причины могут быть разными: от недостатка средств до банального недоверия к современным производителям.
К счастью, эта проблема решается довольно просто и, что самое главное, быстро. Если вы хотите сэкономить или по каким-либо другим причинам не можете купить заводской аппарат, то аргонная сварка из инвертора своими руками — это ваш выбор. В этой статье мы расскажем, как собрать аргонный аппарат своими руками.
Общая информация
Аргонно дуговая сварка во многом очень схожа с ручной дуговой сваркой, вот только дополнительно применяется защитный газ аргон и присадочная проволока. Одновременно с этим используется неплавящийся электрод из вольфрама. Электрод помогает поджечь дугу, а проволока формируется шов. В мире эта сварочная технология называется TIG (ТИГ).
Суть аргонодуговой сварки проста. Сначала горелка подает в сварочную зону аргон. Спустя секунду после подачи газа поджигается сварочная дуга. Чтобы поджечь дугу, нужно поднести к металлу горелку с электродом внутри и нажать на копку включения. Но отчего поджигается дуга? Ведь нет никаких причин для этого.
Эту задачу решает осциллятор. Он ионизирует газ и тем самым позволяет дуге зажечься в парах аргона.
После того, как дуга стабилизировалась, можно подавать в сварочную ванну присадочный материал. Это можно делать вручную или с помощью подающего механизма. Дуга плавит металл, а вот присадочная проволока позволяет сформировать сварной валик. Проволока плавится вместе с металлом и смешивается с ним.
Далее мы расскажем, что вам понадобится для сборки аргонной сварки своими руками.
Сборка самодельного аргонового аппарата
Из чего собираем?
Аргонная сварка своими руками собирается из очень простых компонентов. Мы перечислим основные компоненты, которые понадобятся вам для сборки аргонной сварки своими силами.
Для начала, вам понадобится источник сварочного тока. В нашем случае это сварочный аппарат типа инвертор. Также вам нужен осциллятор. Дополнительно мы соберем блок защиты для нашего инвертора. Из второстепенных компонентов понадобится сварочная горелка, газовый баллон с аргоном, редуктор, газовые шланг и кабели. Давайте подробнее остановимся на каждом компоненте.
Про источник тока
Аргонныйаппарат собирается на основе какого-либо источника тока. Мы выбрали для этих целей обычный сварочный инвертор. Конечно, можно использовать трансформатор или выпрямитель, но инвертор предпочтительнее.
Однако, учтите, что из инвертора сделать аргонный аппарат сложнее. Если вы возьмете обычный инвертор и подключите к нему осциллятор, то аппарат все равно не сможет работать как аргонный. Он просто выйдет из строя. Так что вам придется немного переделать инвертор, добавив к основной схеме так называемый блок защиты. Блок собирается на той же плате, что и осциллятор, и плата монтируется в отдельный корпус.
Есть еще один вариант. Внимательно осмотрите ваш инвертор. Возможно в нем есть встроенная функция TIG. Если это действительно так, то считайте вам повезло. Инвертор не нужно переделывать. Достаточно подсоединить к нему газовый баллон, горелку и можно варить. Такие инвертор зачастую предназначены для ММА сварки, но оснащены осциллятором и блоком защиты. Поэтому производитель дает возможность использовать аппарат для TIG.
Про осциллятор и блок защиты
Предположим, что у вас обычный инвертор без функции TIG, и из него вам нужно собрать аргонную сварку своими руками. В таком случае вам придется отдельно сделать осциллятор и блок защиты. Ниже приведена удобная схема.
На ней показан как блок, так и осциллятор. Если вы не знаете, как применить эту схему, посмотрите видео ниже.
Про горелку и газ
Теперь о второстепенных компонентах. Вам понадобится газовая горелка, но не любая. А специально предназначенная для сварки аргоном. У нее керамическое сопло и специальный держатель для неплавящегося электрода.
Вы можете самостоятельно собрать аргонную горелку дома , купив все детали в интернете. Но по нашему опыту это пустая трата времени и сил. Лучше купите заводскую, она стоит не так уж дорого.
В качестве газа нужно использовать аргон. Он поставляется в баллонах черного или серого цвета, так что не перепутаете. Но лучше всего использовать именно газ из серых баллонов, поскольку там содержится чистый аргон. Он предпочтительнее для сварки.
Что касается емкости, то для сварки в домашних условиях вам будет достаточно баллона 10 л. Он достаточно легкий и компактный, его можно без проблем привезти на дачу или в гаражный кооператив. Для дома лучше не покупать большие баллоны по 50 литров. Вам будет трудно его перемещать.
Про редуктор и шланг
Также вам понадобится специальный газовый редуктор. Он надевается на баллон и используется для стабилизация давления в нем. Редуктор тоже должен быть аргонный, а не первый попавшийся. Для удобства редукторы окрашивают тем же цветом, что и баллоны. Так что ищите серый или черный редуктор.
Отдельно обращайте внимание на шланг. Мы рекомендуем сразу купить готовый и не мучиться с самостоятельной сборкой. Самодельный шланг, скорее всего, будет неудобным и вы потеряете много времени на поиск и установку специальных разъемов для подключения шланга к баллону и горелке.
Сборка аппарата
Итак, все компоненты собраны, можно приступать. Аргоновая сварка своими руками начинается с подключения осциллятора + блока защиты к инвертору. Посмотрите на схему выше, там все понятно. Возьмите массу и подсоедините ее к плюсовой клемме осциллятора. К минусовой клемме подключите кабель, идущий от горелки. Если будете варить алюминий, то поменяйте эти кабели местами.
Далее соедините газовый рукав и горелку, установите редуктор на баллон. Подсоедините горелку к рукаву с кабелем и газовым шлангом. Затем подсоедините шланг к редуктору. Теперь можно включать инвертор розетку. А вот для осциллятора обеспечьте питание 6В. Прикрутите к баллону с аргоном редуктор.
Газовый шланг необходимо подсоединить к редуктору, установленному на баллоне с аргоном. Подключите инвертор к сети 220 В, а осциллятор к блоку питания на 6 В. Все готово. Осталось настроить аппарат для корректной работы.
Настройка самодельного аппарата
Любая самодельная вещь или прибор нуждается в грамотной настройке, чтобы сварка проходила более-менее качественно. Наш самодельный аппарат не исключение. Мы расскажем о некоторых особенностях, которые нужно учитывать.
Для начала нужно заточить электрод. Для этого можно использовать специальную точилку. Конец электрода должен быть остро заточен. Если использовать для сварки не заточенный электрод, дуга будет нестабильной и не сможет сконцентрироваться в одной точке. Так что не игнорируйте этот этап.
Затем вам нужно установить электрод в горелку и включить ее, открыв вентиль на баллоне. С помощью редуктора отрегулируйте расход газа. Он не должен превышать 15 литров в минуту. После регулировки выключите горелку и приостановите подачу газа.
Теперь вам нужно включить осциллятор с блоком защиты и поднести горелку к металлу. Предварительно на металл присоединяется масса. Держите горелку близко к поверхности металла. При включении появится сварочная дуга. Далее вам нужно опять включить подачу газа, одновременно отводя горелку чуть дальше.
Вот и все. Аппарат настроен и готов к работе.
Вместо заключения
Как видите, аргоно дуговая сварка своими руками собирается довольно просто. Для его сборки вам понадобятся детали, которые можно купить с рук или поискать у себя в гараже. Самодельный аппарат обладает множеством достоинств. Он прост в применении, стоит недорого и ремонтопригодный. К тому же, вы знаете с точностью до детали, какие компоненты использовали при сборке. И поэтому можете быть уверены в его надежности.
Конечно, не стоит требовать слишком многого от самодельного аргонного аппарата. Он точно не подойдет для регулярной профессиональной сварки. А вот для работы на дому его можно смело использовать.
Аргонная сварка является незаменимым методом, с помощью которого можно создавать неразъемные соединения изделий из цветных металлов, титана, нержавеющей стали и других сплавов. К тому же, данный вид сварки отличается хорошим качеством шва и высокой производительностью. Универсальные возможности аргоновой сварки привлекают и домашних мастеров. Но данное оборудование имеет высокую стоимость, и для домашнего использования практически не покупается. Поэтому все больше мастеров начинают задумываться о изготовлении агрегата аргонной сварки своими руками.
Технология и применение аргонной сварки
Аргоновая сварка немного напоминает обыкновенную дуговую, но для защиты сварочной ванны в ней используется защитный газ — аргон. Данный инертный газ имеет ряд присущих только ему свойств.
- Поскольку аргон тяжелее воздуха на 38%, он хорошо проникает в сварочную ванну и защищает ее от газов, находящихся в атмосфере. Благодаря этому сварочный шов получается без образования оксидной пленки, что улучшает качество соединения.
- Аргон присутствует в воздухе, поэтому он является побочным продуктом, образующимся при получении кислорода и азота из атмосферы, и является самым недорогим среди защитных газов для сварки.
Процесс сварки в среде аргона происходит по следующему принципу. Буквально за 1 секунду до розжига дуги в горелку подается аргон. Сварщик подносит электрод к детали, приготовленной для соединения, и нажимает кнопку включения. Но поскольку для розжига дуги в среде защитного газа требуется его высокая ионизация, то в работу вступает осциллятор.
Осциллятор — это прибор, вырабатывающий высокочастотные и высоковольтные импульсы, способные ионизировать газ и зажечь дугу между электродом и заготовкой.
После розжига дуги в место соединения деталей подается присадочная проволока вручную или в автоматическом режиме. Детали свариваются за счет плавления присадки, металл которой попадает на расплавленные кромки соединяемых заготовок.
Традиционно под аргоновой сваркой подразумевают соединение металлов с помощью неплавящегося вольфрамового электрода, создающего дугу, и присадки в виде металлического прутка или проволоки. Данный тип сварки имеет международное обозначение “TIG”.
Применяется аргонная сварка в следующих сферах.
- Каркасное строительство. Сварные швы способны выдерживать постоянные нагрузки.
- Стыковка труб как стальных, так и из цветных металлов, в том числе труб из различных сплавов.
- Соединение разнородных металлов.
- Сращивание практически любых металлов между собой: титана, меди, алюминия, нержавейки, бронзы, латуни, чугуна и т.д. Особенно это важно для автомобилестроения.
- Изготовление декоративных и ювелирных изделий.
Элементы для сборки самодельного аппарата
Чтобы собрать оборудование для аргоновой сварки, потребуются следующие элементы:
- сварочный аппарат постоянного тока или инверторного типа;
- осциллятор;
- блок защиты инвертора;
- горелка;
- баллон с аргоном;
- газовый редуктор;
- газовый шланг;
- сварочные кабели.
Источник тока
В качестве источника тока для TIG сварки можно взять обычный сварочный трансформатор и на его выходе приспособить диодный мост для выпрямления тока. Также можно использовать сварочный выпрямитель. Но для обоих типов аппаратов потребуется добавить еще и осциллятор, который будет способствовать бесконтактному розжигу дуги.
На просторах интернета можно прочитать, что проще всего сделать аргонную сварку из инвертора. Но здесь имеется несколько нюансов. Существуют инверторы, в которых уже встроена возможность для TIG сварки. В таком случае достаточно подсоединить к аппарату рукав с горелкой для аргоновой сварки, подсоединить шланг к баллону с аргоном, и агрегат готов к работе. Но сначала нужно переключить его в режим TIG и выставить необходимую силу тока.
Следует заметить, что в таких инверторах уже встроен осциллятор и необходимая защита.
Инверторы без встроенной функции TIG сварки использовать для этой цели не получится. Даже если к нему подключить внешний осциллятор, то инвертор просто сгорит. Чтобы этого не произошло, понадобится небольшая переделка инвертора, которая заключается в добавлении в его схему блока защиты. Данный блок можно собрать вместе с осциллятором на одной плате и поместить ее в отдельный корпус. Получится небольшая приставка к инвертору.
Осциллятор и блок защиты
Как уже говорилось выше, для сварочного инвертора потребуется специальная приставка для TIG сварки. Ее можно собрать своими руками по схеме, предоставленной ниже.
Данная схема включает блок защиты (расположен слева) и осциллятор. Последний можно приобрести в Китае или собрать самостоятельно. Как собирается приведенная выше схема, можно узнать, посмотрев это видео.
Горелка
Для аргоновой сварки используется специальная горелка, состоящая из керамического сопла и держателя вольфрамового электрода.
Также на горелке расположены кнопка пуска и вентиль для подачи газа. Горелку можно собрать из комплектующих, которых достаточно на китайских сайтах, или там же купить уже готовую (собранную).
Баллон с аргоном
В целях безопасности все баллоны с газом принято окрашивать в разные цвета и наносить на них надписи тоже различных цветов. Ниже приведен рисунок, на котором показаны все разновидности газовых баллонов с соответствующей их содержимому маркировкой и цветом.
Как видно из рисунка, для аргона используют баллоны черного цвета (с белой полосой) либо серого цвета (с зеленой полосой и надписью). Для TIG сварки применяют очищенный аргон. Поэтому понадобится приобрести баллон серого цвета с зеленой надписью “Аргон чистый”.
Совет! Для профессионального использования используются баллоны емкостью около 50 литров, имеющие большой вес. Но для бытового использования будет достаточно баллона на 10 литров, который можно перемещать самостоятельно.
Редуктор
Поскольку газ в баллоне находится под большим давлением, то чтобы подать его на горелку, потребуется редуктор. Данный прибор показывает давление в баллоне и позволяет регулировать скорость потока газа по шлангу, ведущему к горелке.
Редуктор должен подбираться строго под определенный газ, то есть в данном случае – под аргон. Обычно прибор имеет такой же цвет, как и баллон с газом.
Шланг и сварочные кабели
Если собирать рукав для аргоновой сварки самостоятельно, то он получится толстым и плохо гнущимся, поскольку в него нужно поместить электрический кабель и газовый шланг. К тому же, потребуется отдельно приобретать разъемы для подключения к горелке и к инвертору (если использовать инвертор с возможностью TIG сварки). Готовый рукав для аргоновой сварки можно купить там же, где и горелку.
Алгоритм сборки сварочного аппарата
Сборка оборудования для аргоновой сварки из инвертора достаточно проста.
- Подключите к инвертору защитный блок с осциллятором согласно схеме, приведенной выше.
- Кабель массы необходимо подсоединить к клемме осциллятора со знаком “+“. Кабель, который идет к горелке, подключается к клемме со знаком “-”. Для сварки алюминия кабели подключаются наоборот.
- Подсоедините к рукаву с кабелем и газовым шлангом горелку.
- Прикрутите к баллону с аргоном редуктор.
- Газовый шланг необходимо подсоединить к редуктору, установленному на баллоне с аргоном.
- Подключите инвертор к сети 220 В, а осциллятор к блоку питания на 6 В.
После этого собранный своими руками сварочный аппарат TIG будет готов к работе. Но предварительно его следует правильно настроить.
Настройка готового оборудования
Самодельная установка для аргоновой сварки требует следующих настроек.
- Заточите вольфрамовый электрод на точиле, чтобы он стал похож на иглу. Делается это для того, чтобы дуга концентрировалась на конце иглы и не “гуляла” в разные стороны.
- Возьмите горелку и установите в нее вольфрамовый электрод. Диаметр электрода должен соответствовать цанге, в которой он закрепляется.
- Откройте вентиль на горелке и отрегулируйте необходимую скорость потока аргона с помощью редуктора (будет достаточно расхода 12-15 л/мин.), после чего снова закройте вентиль на горелке.
- Включите осциллятор и поднесите горелку с электродом к металлу, к которому подключен кабель массы.
- При нажатии кнопки включения между металлом и электродом на расстоянии около 0,5 мм должна появиться дуга.
- Включите подачу газа и снова нажмите на кнопку. В этом случае дуга должна поджигаться уже на расстоянии 10 мм и более.
После проведения вышеописанных несложных настроек можно сказать, что аппарат c функцией TIG полностью готов к работе.