Machine à souder semi-automatique dans un environnement gazeux de dioxyde de carbone avec dévidage automatique du fil. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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Pour ceux qui aiment « réparer » les véhicules de leurs propres mains, nous proposons le schéma et le design de l'auteur pour l'auto-assemblage soudage semi-automatique dans un environnement gazeux de dioxyde de carbone avec alimentation automatique en fil de soudage vers la zone de soudage.

Objectif et description de l'appareil

Les passionnés d'automobile savent que pour souder la carrosserie des chevaux « de fer », une machine de soudage à l'arc AC à elle seule ne suffit pas - le métal fin de la carrosserie nécessite un soudage par points minutieux et de préférence rapide. Bien entendu, il existe plusieurs types de machines à souder de toutes sortes à la disposition des propriétaires de voitures particulières, par exemple le soudage à l'oxygène-acétylène ou le soudage au dioxyde de carbone.

Mais comparé au soudage oxygène-acétylène, le soudage semi-automatique dans un environnement de dioxyde de carbone a avantages significatifs:

- la zone affectée thermiquement est très étroite, donc la pièce se déforme très peu ou pas du tout ;

- la peinture de la pièce brûle en une fine bande, ce qui réduit la quantité de préparation, de redressage et de peinture du produit ;

- parce que la vitesse de fusion du fil électrode est très élevée - la productivité globale du soudage est 2 à 3 fois supérieure ;

- la qualité de la soudure est meilleure ;

- un réglage très précis des pièces avant soudage n'est pas nécessaire ;

- une couture de haute qualité est obtenue même avec différentes épaisseurs de pièces à souder ;

- le dioxyde de carbone est moins rare que l'oxygène ou l'acétylène ;

- la méthode de soudage est facile et rapide à maîtriser.

Pour le soudage semi-automatique dans un environnement de dioxyde de carbone, l'industrie nationale produit divers équipements : A-537, A-537U, A-547R, A-825M, A-1230M, etc., ces appareils industriels prêts à l'emploi peuvent donc être plus intéressant pour les organisations, tandis que les amateurs, tenant un fer à souder à la main, l'auteur propose d'assembler un appareil simple similaire à celui qu'il a développé, qu'il utilise depuis la 3ème année.

D'une part, le dioxyde de carbone protège le métal en fusion des effets de l'oxygène et de l'azote présents dans l'air, d'autre part, il se décompose en monoxyde de carbone (monoxyde de carbone) et en oxygène, ce qui oxyde le métal. Pour compenser l'oxydation, un fil d'électrode spécial plaqué cuivre contenant du silicium et du manganèse est utilisé : Sv-08GS, Sv-08G2S, Sv-10GS, Sv-12GS, comme vous pouvez facilement le deviner d'après les désignations - 0.8, 0.8, 1.0 et 1.2 mm de diamètre, respectivement. Des données numériques pratiques qui doivent être conservées avec assez de précision (surtout pour les tensions.) pour éviter une mauvaise qualité de soudage, sont donnés dans le tableau 1.

Modes de soudage dans le dioxyde de carbone 

Tableau 1

Dans sa conception, l'auteur a utilisé du fil d'électrode cuivré de 0.8 mm, qu'il a réussi à acheter sur le marché. Le circuit est donc conçu spécifiquement pour le mode de fonctionnement correspondant à la première ligne du tableau. 1.

Diagramme de périphérique

Montré sur la Fig. une.

(cliquez pour agrandir)

Sa base est un puissant transformateur de soudage T1, qui est connecté à un réseau 220 V par un interrupteur sur optothyristors dos à dos VS1, VS2, contrôlé par une clé VT1-VT2 et fournit:

- tension de soudage de l'enroulement de sortie II (selon la première ligne du tableau 1), redressée par le pont VD1...VD5, lissée par le filtre L1-C1 (résistance de ballast R3, décharge C1 au ralenti) ;

- tension d'alimentation (de l'enroulement de sortie III) du moteur électrique alimentant le fil de soudage, qui est activé par la clé VT8 via le stabilisateur de tension C6-DA2-R11-R12-C7 et le transistor de puissance de sortie VT7 ;

- tension d'alimentation (de l'enroulement de sortie III, réduite à 12 V par la résistance R9) de la vanne gaz KL1, qui est activée par la clé électronique VT5-VT6.

L'interrupteur SA2 de l'enroulement primaire peut modifier la tension de sortie d'environ 18 à 21 V.

L'appareil est allumé en appuyant sur le bouton SA1 « Démarrer », qui est connecté à l'entrée de la cascade sur VT3 (avec un circuit R4C2 à l'entrée), qui est une clé anti-rebond avec deux fils du bouton (si vous le souhaitez, vous pouvez utiliser des solutions anti-rebond standards sur les déclencheurs IC, les éléments logiques, mais ils nécessitent trois fils du bouton, et à l'intérieur du "support" industriel standard de la machine à souder semi-automatique utilisée par l'auteur, seulement deux fils pour le bouton sont posés).

Une diode au silicium VD4 est connectée à un interrupteur similaire sur VT14, qui peut être fixé comme capteur de température au nœud le plus chaud du circuit pendant un fonctionnement continu ; utilisez la résistance R4 pour sélectionner un seuil de réponse en température approprié auquel VT4 se fermera et, à travers DD1.4, éteignez tous les composants de l'appareil. Mais si votre conception ne surchauffe nulle part lors d'un fonctionnement prolongé, alors l'ensemble de l'ensemble VD14-R4-R6-C3-VT4-R7-DD1.4 peut être retiré du circuit.

Les phases nécessaires des signaux de commande pour les unités de sortie de l'appareil (T1, électrovanne gaz KL1, moteur électrique) sont fournies par un seul IC DD1 155LA3, qui, avec VT1, VT2, VS1, VS2, VT3, VT4, est alimenté par une tension DD1 stabilisée de 5 V provenant du redresseur basse tension T2-VD9…VD13.

Diodes de redressement

VD1-VD5 - puissants, pour le courant de soudage correspondant, ils peuvent être des types suivants : D151-160 (courant direct maximum 160 A), D161-200 (courant direct maximum 200 A), B200-6 (courant direct maximum 200 A). A), V2-200-9 (courant direct maximum 200 A). Le reste des éléments radio, je pense, n'est pas difficile à sélectionner ou à remplacer.

conception

Le soudage T1 devrait avoir une puissance d'environ 2.5 à 3 kW. L'auteur l'a calculé sur la base du matériau de bobinage disponible, c'est-à-dire bus en cuivre d'une section de 6 x 8 mm pour l'enroulement secondaire II T1 et un circuit magnétique à noyau (en forme de O) (surface de section transversale du noyau 42 cm², surface de « fenêtre » du noyau 200 cm²) pour une tension de 21 V et un courant de 120 A.

Les deux enroulements sont enroulés symétriquement, c'est-à-dire sur le noyau de la tige (en forme de O), la moitié de l'enroulement de chaque côté. Et n'oubliez pas de bien connecter les moitiés entre elles, en phase (la fin de l'une avec le début de l'autre), sinon vous obtiendrez un radiateur électrique de 3 kilowatts ;-). Et puis pas pour longtemps : le bobinage ou le câblage électrique grillera sans fusible. Si vous utilisez SA2 dans votre circuit, faites des prises à 1 tour du bord du bobinage.

Enroulement primaire

Le transformateur basse tension T2 est calculé de la même manière pour une tension de sortie de 6 V et un courant de charge de 1 A.

L'inducteur L1 est enroulé avec un câble de soudage épais sur le stator d'un moteur avec une fente, c'est-à-dire son inductance s'est avérée arbitraire, de l'ordre de 10...20 μH. Le condensateur C1 a une capacité de 4000 uF, mais davantage peut être installé. La qualité de l’arc, et donc du cordon de soudure, dépend de la stabilité de la tension.

Comme moteur, l'auteur a utilisé un moteur d'essuie-glace 24 V de KamAZ. Il consomme un courant d'environ 3 A.

Le robinet de gaz - toujours de la voiture - est un robinet de 12 volts pour alimenter en eau l'essuie-glace du G2108 (VAZ 0.4). Consommation - environ XNUMX A.

Le « support » du soudeur est une production industrielle pour machines à souder semi-automatiques (malheureusement je ne connais pas le type) : un tuyau creux en caoutchouc d'environ 3 cm de diamètre, à l'intérieur il y a une « gaine » en acier torsadée pour le fil de soudure et deux fils isolés pour le bouton « Démarrer ». Le dioxyde de carbone est fourni par le tuyau depuis le cylindre. À une extrémité du tuyau se trouve un connecteur avec des contacts, un raccord pour le tuyau de gaz, un trou pour la « gaine » et un écrou qui fixe l'ensemble du connecteur à la pièce d'accouplement. À l'autre extrémité du tuyau se trouve le « support » lui-même : une poignée en plastique avec une niche pour un interrupteur à bouton-poussoir et un tube avec un filetage extérieur sur lequel est installé un embout, par lequel sort le fil - fig. 3.

(cliquez pour agrandir)

La plupart des composants du circuit de l'appareil sont placés dans un boîtier métallique sur roulettes (entouré d'une ligne pointillée sur le schéma), la tension de soudage est retirée des boulons de contact introduits dans la paroi de ce boîtier, et le reste est placé comme ceci, voir fig. 4 :

(cliquez pour agrandir)

- la vanne gaz KL1, ainsi que C7, R11, R13, VT7, VT8, R14 sont situées dans un petit boîtier séparé (également avec roues d'un côté), qui abrite également un connecteur qui relie les éléments ci-dessus à la carte principale de le dispositif;

- SA1 "Start" - un bouton situé dans la niche "support" du soudeur.

Noter. La dernière expérience de fonctionnement de l'appareil a montré qu'il vaut la peine d'installer une résistance de 2 à 1 Ohm 2 W dans le circuit émetteur du transistor VT1 pour prolonger la durée de vie des LED des optothyristors.

littérature

1. Vinogradov contre. Équipements et technologie du soudage à l'arc automatique et mécanisé : Manuel pour le prof. cahier de texte Établissements. M. : Plus haut. école : Centre d'édition "Académie", 1997. - 320 p. je vais.
2. Ryutman H.Ya. Réparation de voitures particulières.- M. : Patriot, 1992.-320 pp., ill.

Auteur : Pomelov V.N. ; Publication : cxem.net

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