Máquina de soldar de bricolaje

¿Cómo montar una máquina de soldar con tus propias manos?

En vista del hecho de que en la vida cotidiana, la gente común a menudo necesita trabajar con metal, muchos usan máquinas de soldar. Pero no todos pueden pagar la compra de equipos costosos, lo que plantea la cuestión de cómo ensamblar una máquina de soldar con sus propias manos. El proceso de fabricación diferirá según el tipo y las características de diseño del dispositivo de soldadura.

Tipos de maquinas de soldar

El mercado moderno está lleno de una variedad bastante grande de máquinas de soldar, pero no es recomendable ensamblar todo con sus propias manos.

Dependiendo de los parámetros de funcionamiento de los dispositivos, se distinguen los siguientes tipos de dispositivos:

  • en corriente alterna: entregando voltaje alterno desde el transformador de potencia directamente a los electrodos de soldadura;
  • a corriente continua – dando un voltaje constante a la salida del transformador de soldadura;
  • trifásico – conectado a una red trifásica;
  • dispositivos inversores: emiten una corriente pulsada en el área de trabajo.

La primera versión de la unidad de soldadura es la más simple, para la segunda debe modificar el dispositivo transformador clásico con una unidad rectificadora y un filtro de suavizado. Las máquinas de soldar trifásicas se utilizan en la industria, por lo que no consideraremos la fabricación de dichos dispositivos para necesidades domésticas. Un inversor o transformador de pulsos es un dispositivo bastante complicado, por lo que para ensamblar un inversor casero, debe poder leer circuitos y tener habilidades básicas para ensamblar placas de circuitos electrónicos. Dado que la base para la creación de equipos de soldadura es un transformador reductor, consideraremos el procedimiento de fabricación desde el más simple hasta el más complejo.

En corriente alterna

Las máquinas de soldar clásicas funcionan según este principio: el voltaje del devanado primario de 220 V se reduce a 50 – 60 V en el secundario y se alimenta al electrodo de soldadura con la pieza de trabajo.

Antes de comenzar a fabricar, seleccione todos los elementos necesarios:

  • Circuito magnetico – Los núcleos apilados con un espesor de lámina de 0,35 – 0,5 mm se consideran más rentables, ya que proporcionan las pérdidas más pequeñas en el prensaestopas de la máquina de soldar. Es mejor utilizar un núcleo prefabricado de acero para transformadores, ya que la densidad de las placas encajadas juega un papel fundamental en el funcionamiento del circuito magnético.
  • Alambre de bobinado – la sección transversal de los cables se selecciona según la magnitud de las corrientes que fluyen en ellos.
  • Materiales de aislamiento – el requisito principal, tanto para las láminas dieléctricas como para el revestimiento nativo de los hilos, es la resistencia a las altas temperaturas. De lo contrario, el aislamiento de la soldadora semiautomática o del transformador se derretirá y se producirá un cortocircuito, lo que provocará la avería de la máquina.

La opción más rentable es ensamblar la unidad desde un transformador de fábrica, en el que tanto el circuito magnético como el devanado primario son adecuados para usted. Pero, si no hay un dispositivo adecuado a mano, tendrá que hacerlo usted mismo. Puede familiarizarse con el principio de fabricación, determinando la sección transversal y otros parámetros de un transformador casero en el artículo correspondiente: https://www.asutpp.ru/transformator-svoimi-rukami.html.

En este ejemplo, consideraremos la opción de fabricar una máquina de soldar a partir de una fuente de alimentación de microondas. Cabe señalar que la soldadura de transformadores debe tener suficiente potencia; para nuestros propósitos, es adecuada una máquina de soldadura de al menos 4–5 kW. Y dado que un transformador de microondas tiene solo 1 – 1,2 kW, usaremos dos transformadores para crear el aparato.

Para hacer esto, deberá realizar la siguiente secuencia de acciones:

dejando solo baja tensión, en este caso ya no es necesario bobinar la bobina primaria, ya que se está utilizando la de fábrica.

  • Retire las derivaciones de corriente del circuito de la bobina en cada transformador, esto aumentará la potencia de cada devanado. Arroz. 3: eliminar derivaciones de corriente
  • Para la bobina secundaria, tome un bus de cobre con una sección de 10 mm 2 y enróllelo en un marco prefabricado de cualquier material disponible. Lo principal es que la forma del marco repite las dimensiones del núcleo. Arroz. 4: enrolle el devanado secundario en el marco
  • Haga una junta dieléctrica para el devanado primario, cualquier material no combustible servirá. En longitud, debería ser suficiente para ambas mitades después de conectar el circuito magnético. Arroz. 5: hacer una almohadilla dieléctrica
  • Coloque la bobina de potencia en el núcleo magnético. Para reparar ambas mitades del núcleo, puede usar pegamento o unirlas con cualquier material dieléctrico. Arroz. 6: coloque la bobina en el núcleo magnético
  • Conecte las salidas del primario al cable de alimentación y el secundario a los cables de soldadura. Arroz. 7: conecte el cable de alimentación y los cables
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Instale un soporte y un electrodo con un diámetro de 4 – 5 mm en el cable. El diámetro de los electrodos se selecciona según la fuerza de la corriente eléctrica en el devanado secundario de la máquina de soldar, en nuestro ejemplo es 140 – 200A. Con otros parámetros operativos, las características de los electrodos cambian en consecuencia.

En el devanado secundario se obtuvieron 54 vueltas, para poder ajustar el voltaje a la salida del dispositivo, haga dos tomas de 40 y 47 vueltas. Esto le permitirá ajustar la corriente en el secundario reduciendo o aumentando el número de vueltas. La misma función puede ser realizada por una resistencia, pero solo en el lado inferior del valor nominal.

corriente continua

Tal aparato difiere del anterior en características más estables del arco eléctrico, ya que no se obtiene directamente del devanado secundario del transformador, sino de un convertidor de semiconductores con un elemento de suavizado.

Diagrama esquemático de rectificación para transformador de soldadura.

Arroz. 8: Diagrama del circuito de rectificación para transformador de soldadura

Como puede ver, no es necesario enrollar el transformador para esto, basta con modificar el circuito del dispositivo existente. Gracias a esto, podrá producir una costura más uniforme, cocinar acero inoxidable y hierro fundido. Para la fabricación, necesitará cuatro diodos o tiristores potentes, de aproximadamente 200 A cada uno, dos condensadores con una capacidad de 15000 microfaradios y un estrangulador. El diagrama de conexión del dispositivo de alisado se muestra en la siguiente figura:

Diagrama de conexión del dispositivo de alisado

Arroz. 9: diagrama de conexión del dispositivo de alisado

El proceso de finalización del circuito eléctrico consta de las siguientes etapas:

Debido al sobrecalentamiento del transformador durante el funcionamiento, los diodos pueden fallar rápidamente, por lo que necesitan una disipación de calor forzada.

Para la conexión, es mejor usar abrazaderas estañadas, ya que no perderán su conductividad original debido a las altas corrientes y la vibración constante.

Utilice abrazaderas estañadas

Arroz. 12: use clips estañados

El grosor del cable se selecciona de acuerdo con la corriente de funcionamiento del devanado secundario.

Conectar capacitores de potencia

  • Conecte los condensadores de potencia y el inductor al circuito secundario del puente de diodos. Arroz. 13: conecte los condensadores de potencia
  • Conecte los cables de soldadura a las salidas del dispositivo de alisado, instale los soportes para los electrodos: la máquina de soldadura de CC está lista.

Al soldar metales con un aparato de este tipo, siempre es necesario controlar el calentamiento no solo del transformador, sino también del rectificador. Y cuando se alcance la temperatura crítica, haga una pausa para que los elementos se enfríen, de lo contrario, la unidad de soldadura de bricolaje fallará rápidamente.

aparato inversor

Es un dispositivo bastante complicado para los radioaficionados principiantes. Un proceso no menos difícil es la selección de los elementos necesarios. La ventaja de una máquina de soldar de este tipo son las dimensiones significativamente más pequeñas y la menor potencia en comparación con los dispositivos clásicos, la capacidad de implementar la soldadura por puntos, etc.

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Diagrama esquemático del bloque de impulso.

Arroz. 14: diagrama de circuito de la unidad de pulso

En funcionamiento, dicho circuito convierte el voltaje alterno de la red en uno constante, luego, usando una unidad de pulso, envía una corriente de gran amplitud al área de soldadura. Con ello se consigue un ahorro relativo en la potencia del aparato en relación a su rendimiento.

Estructuralmente, el circuito inversor de la máquina de soldar incluye los siguientes elementos:

  • rectificador de diodos con cargador de capacidad, resistencia de lastre y sistema de arranque suave;
  • sistema de control basado en un controlador y dos transistores;
  • parte de potencia del transistor de control y transformador de salida;
  • parte de salida de diodos e inductor;
  • sistema de enfriamiento más fresco;
  • Sistema de realimentación de corriente para controlar el parámetro a la salida de la máquina de soldar.

Para hacer un inversor de soldadura, deberá enrollar un transformador de potencia usted mismo, un transformador de corriente basado en un anillo de ferrita. Para el puente, es mejor usar un ensamblaje listo para usar de elementos semiconductores de alta velocidad.

Desafortunadamente, es poco probable que la mayoría de los otros artículos estén disponibles en el garaje o en casa, por lo que deberán pedirse o comprarse en tiendas especializadas. Debido a esto, ensamblar una unidad inversora con sus propias manos no costará menos que la versión de fábrica, pero teniendo en cuenta el tiempo invertido, también será más costoso. Por lo tanto, para la soldadura por inversor, es mejor comprar una máquina lista para usar con los parámetros operativos especificados.

Hacemos máquinas de soldar con nuestras propias manos.

El trabajo de soldadura en el hogar ha sido durante mucho tiempo un lugar común. La disponibilidad de dispositivos y consumibles, la capacidad de estudiar de forma económica en cursos de soldadura, varios manuales para obtener habilidades independientes. Todos estos factores permiten ahorrar en los salarios de un soldador profesional y aumentar la eficiencia del trabajo.

Sin embargo, si estudia detenidamente el mercado de las máquinas de soldar, se revelan momentos desagradables:

  • Los soldadores de alta calidad tienen un alto costo, es más rentable contratar a un especialista varias veces (a menos, por supuesto, que haga este trabajo todo el tiempo).
  • Las unidades asequibles tienen una serie de desventajas: baja confiabilidad, mala calidad de la costura, dependencia del voltaje de suministro y el tipo de consumibles.

soldador 1

De ahí la conclusión: si necesita un equipo de alta calidad a un precio asequible, tendrá que hacer una máquina de soldar con los materiales disponibles con sus propias manos.

Antes de considerar las opciones para soldadores caseros, analizaremos el principio de su trabajo.

La ley de Ohm está en el corazón de la operación de cualquier unidad. A potencia constante, existe una relación inversa entre la corriente y el voltaje. Para el funcionamiento normal, se requiere una corriente de 60 a 150 A. Solo en este caso, el metal en la zona de soldadura se derretirá. Imagine una máquina de soldar que trabaje directamente con un voltaje de 220 voltios. Para lograr la intensidad de corriente requerida, se requiere una potencia de 15 a 30 kW. En primer lugar, para esto será necesario colocar una línea de suministro de energía separada: la mayoría de las entradas a los locales residenciales están limitadas por las condiciones técnicas al nivel de 5 a 10 kW. Además, para tal intensidad de corriente, se requiere un cableado con una sección transversal de al menos 30 mm². Deberá cocinar respetando las medidas de protección cuando trabaje en instalaciones eléctricas de hasta 1000 voltios: botas de goma, guantes, vallas de trabajo, etc.

Por supuesto, es imposible proporcionar tales condiciones en la realidad.

Por lo tanto, cualquier máquina de soldar convierte el voltaje (hacia abajo): en la salida obtenemos la corriente deseada manteniendo una potencia razonable.

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El valor de voltaje óptimo es de 60 voltios. Con una corriente de soldadura de 100 A, esto es bastante aceptable 6 kW de potencia. ¿Cómo convertir el voltaje?

Hay cuatro tipos principales de máquinas de soldar

  1. Transformador. El dispositivo funciona con corriente alterna. El nodo principal no es diferente de una fuente de alimentación convencional: 220 voltios en la entrada, se requieren 60 voltios en la salida. Debido a la posibilidad de movimiento mecánico del devanado secundario a lo largo del núcleo, el valor de la corriente de operación cambia.Ventajas: simplicidad y bajo costo de construcción, mantenibilidad.Desventajas: gran tamaño y peso, la corriente alterna conduce a la formación inestable de la soldadura. , se requiere alta calificación de un especialista para la operación.
  2. Rectificador. De hecho, este es el mismo transformador, solo con un rectificador de diodo (tiristor) en el circuito de devanado secundario.Después de convertir el voltaje en el transformador (con un regulador de corriente mecánico tradicional), el voltaje alterno secundario se rectifica de una de las maneras . En diseños primitivos (económicos), se usa un puente de diodos. Los circuitos más avanzados funcionan en un circuito de tiristores, con la capacidad de ajustar los parámetros.Ventajas: parámetros de soldadura estables, la capacidad de trabajar con varios metales, no se requiere una alta calificación del maestro.Desventajas: mayor costo, dificultad en reparación y mantenimiento Algunos artesanos transforman el soldador de transformadores más simple en un dispositivo de CC. Para hacer esto, solo necesita ensamblar un rectificador potente y conectarlo a la salida del devanado secundario. Esto requerirá diodos potentes (montamos un puente) y radiadores para disipar el calor.

Un inconveniente común de los esquemas considerados es la dependencia de los parámetros de salida de la calidad de la red eléctrica. Si hay una caída de voltaje (al soldar, esto es normal), las características del voltaje de salida y la corriente cambian. Debido a esto, la calidad de la costura de soldadura se resiente. Por lo tanto, se requiere el ajuste manual de la intensidad de la corriente (moviendo los devanados).

Cualquiera de estos dispositivos se puede montar de forma independiente. Repasemos las tecnologías de fabricación por modelos:

Transformadores (con o sin rectificador)

El corazón de un transformador es el núcleo. Se obtiene a partir de placas de acero para transformadores, que son bastante problemáticas de fabricar manualmente. Por las buenas o por las malas, el material de origen se extrae en fábricas, en equipos de construcción, en puntos de recolección de chatarra. La estructura resultante (generalmente en forma de rectángulo) debe tener una sección transversal de al menos 55 cm². Esta es una construcción bastante pesada, especialmente después de colocar los devanados.

Al ensamblar, es imperativo proporcionar un tornillo de ajuste con el que pueda mover el devanado secundario en relación con el primario estacionario.

soldador 5

Para no entrar en la complejidad de calcular la sección transversal de los cables, tomamos parámetros típicos:

  • intensidad de corriente en el secundario 100–150 A;
  • voltaje de circuito abierto 60–65 voltios;
  • voltaje de operación al soldar 18–25 voltios;
  • Intensidad de corriente en el devanado primario hasta 25 A.

En base a esto, la sección transversal del cable primario debe ser de al menos 5 mm², si se hace con un margen, puede tomar un cable de 6 a 7 mm². El aislamiento debe ser resistente al calor, de un material que no soporte la combustión.

El devanado secundario se recluta a partir de un cable (o preferiblemente un bus de cobre), con una sección transversal de 30 mm². Aislamiento de trapo. Que no te asuste el grosor, el número de vueltas en el secundario es pequeño.

El número de vueltas del devanado primario está determinado por un factor de 0.9 a 1 vueltas por voltio (para nuestros parámetros).

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La fórmula es la siguiente:

W(número de vueltas) = ​​U(voltaje) / factor.

Es decir, con un voltaje de red de 200 a 210 voltios, serán alrededor de 230 a 250 vueltas.

En consecuencia, a un voltaje secundario de 60 a 65 voltios, el número de vueltas será de 67 a 70.

Desde un punto de vista técnico, el transformador está listo. Para facilitar el uso, se recomienda hacer un pequeño margen para el devanado secundario, con varias ramas (en 65, 70, 80 vueltas). Esto le permitirá trabajar con confianza en lugares con baja tensión de red.

Ocultar la unidad en el estuche o dejarla abierta es una cuestión de uso seguro. Un típico transformador de soldadura fabricado por usted mismo se ve así:

soldador 6

El material óptimo para el estuche es textolita de 10-15 mm.

Adición de un rectificador

Un transformador de soldadura potente hecho en casa en términos de circuitos es una fuente de alimentación convencional. En consecuencia, el rectificador está dispuesto de forma tan sencilla como en un cargador de red para un teléfono móvil. Solo la base del elemento se verá varios órdenes de magnitud más masiva.

Como regla general, se agregan un par de condensadores a un circuito de puente de diodo simple para amortiguar los pulsos de corriente rectificados.

soldador 7

Puede ensamblar un rectificador sin ellos, pero cuanto más suave sea la corriente, mejor se obtendrá la costura de soldadura. Para ensamblar el puente en sí, se utilizan potentes diodos del tipo D161–250 (320). Dado que se genera mucho calor en los elementos bajo carga, debe disiparse mediante disipadores de calor. Los diodos se unen a ellos con una conexión atornillada y pasta térmica.

soldador 8

Por supuesto, las aletas del radiador deben ser sopladas por un ventilador o sobresalir por encima de la carcasa. De lo contrario, en lugar de enfriar, calentarán el transformador.

mini transformador de soldadura

Si no necesita soldar rieles o canales de acero de 4 a 5 mm, puede ensamblar una soldadora compacta para soldar alambre de acero (hacer marcos para productos caseros) o soldar láminas de metal delgadas. Para hacer esto, puede tomar un transformador listo para usar de un electrodoméstico potente (la opción ideal es un horno de microondas) y rebobinar el devanado secundario. Sección transversal del cable 15–20 mm², consumo de energía no más de 2–3 kW.

soldador 9

El esquema se calcula de la misma manera que para unidades más potentes. Al ensamblar el rectificador, puede usar diodos menos potentes.

micro soldador

Si el alcance se limita a soldar cables de cobre (por ejemplo, al instalar cajas de conexiones), puede limitarse a un diseño del tamaño de un par de cajas de fósforos.

Se realiza en el transistor KT835 (837). El transformador se hace de forma independiente. De hecho, este es un convertidor elevador de alta frecuencia.

A diferencia de los soldadores tradicionales, este circuito utiliza alta tensión, hasta 30 kV. Por lo tanto, se debe tener cuidado al trabajar.

Enrollamos el transformador en una varilla de ferrita. Dos devanados primarios: colector (20 vueltas 1 mm), base (5 vueltas 0.5 mm). Devanado secundario (elevador): 500 vueltas de cable de 0.15.

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Montamos el circuito, soldamos la tubería de la resistencia de acuerdo con el circuito (para que el transformador no se sobrecaliente en reposo), el dispositivo está listo. Alimentado de 12 a 24 voltios, con la ayuda de un dispositivo de este tipo, puede soldar arneses de cables, cortar acero delgado, conectar metales de hasta 1 mm de espesor.

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Una aguja de coser gruesa se puede utilizar como electrodos de soldadura.

Inverter (fuente de alimentación conmutada para soldadura)

Una máquina de soldadura inverter casera no se puede hacer simplemente “sobre la rodilla”. Esto requerirá una base de elementos modernos y experiencia en la reparación y creación de dispositivos electrónicos. Sin embargo, el esquema no es tan terrible como se pinta. Hay muchos dispositivos de este tipo, y todos funcionan igual de bien que sus contrapartes de fábrica. Además, para crear una máquina de soldadura por pulsos con sus propias manos, no es necesario comprar docenas de costosos componentes de radio y ensamblajes prefabricados. La mayoría de ellos, especialmente los elementos de alta frecuencia para la fuente de alimentación, se pueden tomar prestados de televisores antiguos o una fuente de alimentación de una computadora. El costo es cercano a cero.

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El inversor considerado tiene las siguientes características:

  • Corriente de carga en los electrodos: hasta 100 A.
  • Consumo de energía de una red de 220 voltios: no más de 3.5 kW (corriente de aproximadamente 15 A).
  • Electrodos usados ​​hasta 2.5 mm.

La ilustración muestra un esquema terminado, que ha sido probado repetidamente por muchos artesanos del hogar.

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Estructuralmente, el inversor consta de tres elementos:

  1. Fuente de alimentación para el convertidor y circuito de control. Hecho sobre una base de elementos asequibles, utilizando un optoacoplador de una fuente de alimentación de computadora antigua. Con la fabricación independiente del transformador, el costo es casi cero: las piezas son baratas. Denominaciones y nombres de los radioelementos en la ilustración.
  2. Unidad de retardo de carga del condensador (para el arco de arranque). Hecho sobre la base de transistores KT972 (absolutamente no hay escasez). Por supuesto, los transistores están montados en radiadores. Para la conmutación, es suficiente un relé de automóvil común con una carga de corriente en los contactos de hasta 40 A. Para el control manual, se instalan disyuntores convencionales (bolsas) de 25 A. Salida 300 voltios – inactivo. Cuando está cargado, el voltaje es de 50 voltios.
  3. El transformador de corriente es el nodo más crítico. Al ensamblar, se debe prestar especial atención a la precisión de los inductores. Se pueden realizar algunos ajustes utilizando una resistencia variable (resaltada en rojo en el diagrama). Sin embargo, si los parámetros no son consistentes, no se puede lograr la potencia de arco requerida. PWM se implementa en el chip US3845 (una de las pocas partes que tiene que comprar). Transistores de potencia: todos iguales KT972 (973). Algunos elementos en el diagrama son importados, pero se pueden reemplazar fácilmente con elementos domésticos asequibles buscando análogos en el sitio web de la hoja de datos.La unidad de alta frecuencia está hecha de partes de un transformador horizontal de un televisor.

Los cables de trabajo de no más de 2 metros de largo están conectados a la salida del inversor de soldadura. La sección transversal es de al menos 10 cuadrados. Cuando se trabaja con electrodos de hasta 2.5 mm, la caída de corriente es mínima, la costura es suave y uniforme. El arco es continuo, no peor que el análogo de fábrica.

En presencia de enfriamiento activo (ventiladores de la misma fuente de alimentación de la computadora), el diseño se puede empaquetar de forma compacta en una caja pequeña. Teniendo en cuenta los transductores de alta frecuencia, es mejor usar metal.

soldador 13

Dónde comprar

Puede comprar el dispositivo lo más rápido posible en la tienda especializada más cercana. La mejor opción, en cuanto a relación calidad-precio, es la opción de comprar en la tienda online de Aliexpress. Los largos tiempos de espera obligatorios para los paquetes de China son cosa del pasado, porque ahora muchos productos se encuentran en almacenes intermedios en los países de destino: por ejemplo, al realizar el pedido, puede seleccionar la opción “Envío desde la Federación Rusa”:

Cuanto más compleja sea la máquina de soldar casera, mayor será el ahorro. Son los transformadores simples los que son más caros debido al uso de cobre costoso en los devanados o el hierro del transformador. Las fuentes de alimentación conmutadas, especialmente si hay piezas viejas de electrodomésticos típicos en stock, son casi gratuitas.

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