Inverter per saldatura fai da te

Inverter per saldatura fai da te

Il metodo di saldatura dei metalli oggi ha molti metodi e la maggior parte di essi si basa sull'uso dell'elettricità. La saldatura elettrica, a sua volta, è anche suddivisa in diversi tipi, incluso il metodo inverter.

Quest'ultimo è diventato popolare in tempi relativamente recenti, e prima che apparissero dispositivi di piccole dimensioni e facili da trasportare sugli scaffali dei negozi, la saldatura domestica era solo per pochi. Dopo la massiccia introduzione degli inverter di saldatura, si è scoperto che il principio del dispositivo e il funzionamento di questo dispositivo sono abbastanza semplici e, se lo si desidera, è possibile assemblare lo stesso da soli.

Descrizione

Un inverter è un dispositivo che converte la corrente elettrica continua in corrente alternata e in una saldatrice di tipo inverter si verifica una doppia conversione:

1. Una corrente alternata con una forza non superiore a 5 ampere, con una tensione di 220/380 volt e una frequenza di 50 Hz viene convertita in corrente continua con gli stessi valori.
2. La corrente continua risultante viene convertita in corrente alternata con una tensione di diverse decine di volt e un'intensità di corrente fino a diverse centinaia di ampere.

Questa trasformazione è più vantaggiosa, poiché le caratteristiche risultanti della corrente di saldatura hanno un'elevata stabilità e facilmente controllabile, che consente di regolare la modalità di saldatura ottimale per diverse dimensioni di saldati particolari.

Gli inverter per saldatura sono dispositivi monoblocco e il loro principale vantaggio è l'ergonomia. A differenza dei trasformatori di saldatura, compresi quelli che emettono corrente continua, gli inverter possono essere trasportati una persona, e quelle con poca potenza, pesano solo pochi chilogrammi e si appendono facilmente spalla.

La trasformazione avviene a spese di un trasformatore e di microcircuiti elettronici che richiedono un raffreddamento di alta qualità, quindi nella custodia viene inserita anche una potente ventola. Nonostante l'apparente complessità, l'inverter di saldatura può essere assemblato con le proprie mani. Un tale dispositivo sarà in grado di fornire saldature non peggiori delle sue controparti di fabbrica.

Principio di funzionamento

L'elemento principale del sistema è un trasformatore di potenza con un raddrizzatore. Il suo avvolgimento secondario è molto caldo, quindi, durante l'assemblaggio del dispositivo, è molto importante posizionarlo nel percorso del flusso d'aria in uscita dal ventilatore.

La corrente raddrizzata viene fatta passare attraverso un filtro a triodo con un'elevata frequenza di commutazione, di conseguenza la frequenza della corrente alternata secondaria può raggiungere i 50 kHz. La dipendenza inversa della frequenza e delle dimensioni delle apparecchiature elettriche è nota da molto tempo, il che ha permesso di fornire inverter di dimensioni così modeste. Lo stesso principio viene utilizzato con successo ovunque sia richiesto un risparmio di spazio, ad esempio nella rete di bordo di un aereo o di un sottomarino, anche la frequenza della corrente elettrica viene misurata in migliaia di hertz.

Nel trasformatore di saldatura, la forza elettromotrice viene convertita, mentre nell'inverter, correnti ad alta frequenza, che hanno permesso di ridurre significativamente il peso del trasformatore e ridurre il consumo di materiale per la sua produzione. Per la protezione da sovraccarico, sul lato secondario è installato un fusibile, sostituibile dal pannello frontale. L'utente può regolare la forza della corrente fornita all'elettrodo utilizzando il regolatore, il valore della corrente viene visualizzato su un display digitale.

Area di applicazione

È difficile immaginare lavori di costruzione che non comportino la saldatura. Gli inverter per saldatura hanno ampliato in modo significativo l'ambito della sua applicazione, poiché hanno una quota abbastanza ampia di mobilità, in contrasto con i dispositivi ingombranti del trasformatore. Oggi la saldatura ad inverter viene utilizzata:

• Per la saldatura di parti metalliche ferrose.
• Per la saldatura di parti metalliche non ferrose.
• Quando è richiesta la saldatura in punti di difficile passaggio, ad esempio nelle tubazioni sotterranee.
• Per raccordi a saldare in produzione.
• Per saldatura domestica.

Nell'industria, per la saldatura vengono utilizzati inverter con avanzamento del filo di saldatura automatico e semiautomatico, che consente di unificare il processo e ridurre la proporzione del lavoro manuale.

Vantaggi e svantaggi

Il vantaggio principale delle saldatrici inverter è la loro dimensione, poiché prima dovevano cucinare o su palo fisso, oppure spostare un pesante trasformatore di saldatura utilizzando mezzi improvvisati nel luogo di saldatura lavori.

A causa della doppia conversione, la corrente di saldatura dell'inverter non dipende dalla rete e quindi rimane sempre a valori costanti, il che ha permesso di evitare fenomeni spiacevoli durante la saldatura come:

• Elettrodo incollato.
• Nessun arco in sottotensione nella rete.
• Metallo bruciato o poco bruciato.

L'inverter è versatile e adatto alla saldatura di ghisa o metalli non ferrosi con elettrodi appropriati, nonché alla saldatura TIG con elettrodi non consumabili. L'operatore ha la possibilità di regolare la corrente su un'ampia gamma.

Lo svantaggio degli inverter è un costo relativamente elevato rispetto ai trasformatori, ma dati i vantaggi esistenti, è completamente eliminato. Come qualsiasi elettronica, i microcircuiti del dispositivo richiedono un'attenta manipolazione, pertanto si consiglia di pulire periodicamente l'interno dalla polvere.

Inoltre, l'elettronica può guastarsi in condizioni di basse temperature o alta umidità, pertanto le condizioni ambientali devono essere coerenti con i dati del passaporto del dispositivo.

Come farlo da soli?

Sebbene le saldatrici inverter siano ampiamente disponibili nel design moderno, sono diventate disponibili relativamente di recente, non sono una novità. In effetti, sono stati aggiunti solo un comodo controllo digitale e componenti elettronici più moderni.

Il principio di funzionamento, come il dispositivo stesso, è stato sviluppato diversi decenni fa e anche oggi sono rilevanti molti schemi di assemblaggio. È possibile assemblare l'inverter da soli disponendo di vecchie parti elettriche, basate su componenti elettronici moderni. Un dispositivo del genere risulterà molto più economico della controparte di fabbrica.

Materiali e strumenti necessari

Per assemblare il dispositivo avrai bisogno di:

• Nucleo in ferrite per trasformatore di potenza.
• Barra o filo di rame per creare avvolgimenti.
• Staffa di fissaggio per il collegamento delle metà del nucleo.
• Nastro isolante resistente al calore.
• Fan del computer.
• Transistor.
• Saldatore, pinze, tronchesi.

schemi

Ad oggi, tutti i circuiti inverter di saldatura sono unificati e costruiti sulla base dell'utilizzo di un trasformatore di impulsi e potenti transistor MOSFET.

Ciascuno dei produttori apporta modifiche minori sotto forma di sviluppi proprietari, tuttavia, in generale, la funzionalità del dispositivo non subisce modifiche significative.

Anche il diagramma schematico di Yuri Negulyaev, scienziato e sviluppatore di una saldatrice domestica di tipo inverter, può essere preso come base.

Guida passo passo

1. Per accogliere tutti gli elementi, è necessario selezionare il caso. Si consiglia di utilizzare un vecchio computer di sistema, poiché sono già previsti fori di ventilazione.
2. È necessario aumentare la resistenza della custodia, poiché il peso dell'unità può raggiungere fino a dieci chilogrammi. Per questo, gli angoli metallici sono installati negli angoli con elementi di fissaggio filettati.
3. Avvolgimento primario del trasformatore: il filo è avvolto su tutta la larghezza del telaio, ciò contribuisce al funzionamento stabile del trasformatore con una caduta di tensione. Per l'avvolgimento vengono utilizzati solo fili di rame, in assenza di un bus, più fili sono collegati in un fascio.
4. L'avvolgimento secondario del trasformatore è avvolto in più strati, per questo usano diversi fili con una sezione trasversale di 2 mm, collegati in un fascio.
5. È necessario uno strato di isolamento rinforzato tra gli avvolgimenti per evitare che la tensione di rete raggiunga l'avvolgimento secondario.
6. È previsto un traferro tra il nucleo del trasformatore e gli avvolgimenti per garantire la circolazione dell'aria.
7. Separatamente, viene realizzato un trasformatore di corrente sul nucleo di ferrite, che viene fissato sulla linea positiva durante il montaggio e collegato al pannello di controllo.
8. I transistor devono essere fissati al radiatore, ma sempre tramite una guarnizione dielettrica termicamente conduttiva. Ciò fornirà un'efficiente dissipazione del calore e protezione da cortocircuito.
9. I diodi del circuito raddrizzatore sono fissati allo stesso modo sulla piastra di alluminio. Le uscite del diodo sono collegate con un filo nudo con una sezione trasversale di 4 mm.
10. I conduttori di potenza all'interno della custodia sono instradati in modo da evitare cortocircuiti.
11. La ventola è installata sulla parete posteriore, il che farà risparmiare spazio e consentirà di soffiare più radiatori contemporaneamente.

Configurazione della macchina

Dopo aver assemblato la macchina, è necessaria una regolazione aggiuntiva per ottenere i valori corretti della corrente e della tensione di saldatura:

1. La tensione di rete è fornita alla scheda e all'azionamento del ventilatore.
2. È necessario attendere che i condensatori di potenza siano completamente carichi, quindi controllare il funzionamento del relè, assicurandosi che non c'è tensione attraverso il resistore di limitazione di corrente installato nel circuito del condensatore, dopo di che chiudilo.
3. Con l'aiuto di un oscilloscopio, viene determinato il valore della corrente generata dall'inverter, per il quale viene misurata la frequenza degli impulsi che arrivano all'avvolgimento del trasformatore.
4. La modalità di saldatura viene verificata sull'unità di controllo, per la quale un voltmetro è collegato all'uscita dell'amplificatore dell'oscilloscopio. Negli inverter a bassa potenza, la tensione raggiunge circa 15 volt.
5. Il funzionamento del ponte di uscita viene verificato fornendo una tensione di 16 volt dall'alimentatore. Va ricordato che in modalità inattiva, il consumo dell'unità è di circa 100 mA e questo deve essere preso in considerazione quando si effettuano le misurazioni.
6. Il lavoro con i condensatori di potenza è in fase di test. La tensione viene cambiata da 16 volt a 220 volt. Si collega l'oscilloscopio ai transistor di uscita e si controlla l'ampiezza del segnale, che deve essere identico a quello che è stato testato a tensione ridotta.

Manutenzione e riparazione

Per montaggio, manutenzione e riparazione di saldatrici di tipo inverter devi avere un livello sufficiente di conoscenza dell'ingegneria elettrica. In mancanza di ciò e della necessità di riparazione, l'utente può eseguire solo la manutenzione ordinaria:

• Pulizia del dispositivo dalla polvere - eseguita con un aspirapolvere con una custodia aperta. Se il dispositivo viene utilizzato costantemente nei lavori di costruzione, è necessaria una pulizia regolare.
• Sostituzione del fusibile: protegge i circuiti del dispositivo da danni dovuti a sovraccarico e cortocircuiti.
• Riparazione di parti di commutazione su cavi di saldatura.

Saldatrice semiautomatica da inverter

Nei processi tecnologici, è richiesta la saldatura delle parti del modello e la massima qualità può essere ottenere utilizzando saldatrici automatiche e semiautomatiche con trainafilo per saldatura. È possibile ottenere un tale dispositivo da un inverter fatto in casa o industriale solo se si dispone delle conoscenze appropriate e della corretta riconfigurazione dell'unità di controllo.

Il fatto è che gli alimentatori per la saldatura manuale e semiautomatica sono progettati con diversi volt-ampere caratteristiche, e l'inverter a cui viene aggiunto solo il trainafilo risulterà con una cucitura irregolare con bordi strappati.

Suggerimenti e trucchi

1. Va ricordato che i condensatori di potenza e i transistor nel circuito dell'inverter richiedono ulteriori misure di sicurezza, in particolare la presenza obbligatoria di un resistore limitatore di corrente. L'applicazione di corrente senza di essa può causare un'esplosione.
2. Non allungare i cavi di saldatura, la loro lunghezza non può superare i 2,5 metri.