Fabricamos máquinas de solda com nossas próprias mãos

Instruções de fabricação

Plantas

Para a fabricação do forno, você precisará dos seguintes materiais e ferramentas:

solda;
placa textolite.
mini furadeira.
radioelementos.
pasta térmica.
reagentes químicos para gravação de placas.

Materiais adicionais e suas características:

Para fazer uma bobina
, que emitirá um campo magnético alternado necessário ao aquecimento, é necessário preparar um pedaço de tubo de cobre com diâmetro de 8 mm e comprimento de 800 mm.
Transistores de potência poderosos
são a parte mais cara de uma instalação de indução caseira. Para montar o circuito do gerador de frequência, é necessário preparar 2 desses elementos. Para esses fins, os transistores das marcas são adequados: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Na fabricação do circuito, são usados 2 transistores de efeito de campo idênticos aos listados.
Para a fabricação de um circuito oscilatório
você precisará de capacitores cerâmicos com capacidade de 0,1 mF e tensão de operação de 1600 V. Para que uma corrente alternada de alta potência se forme na bobina, são necessários 7 desses capacitores.
Durante a operação de tal dispositivo de indução
, os transistores de efeito de campo ficarão muito quentes e se os radiadores de liga de alumínio não estiverem conectados a eles, após alguns segundos de operação na potência máxima, esses elementos falharão. A colocação de transistores em dissipadores de calor deve ser feita através de uma fina camada de pasta térmica, caso contrário a eficiência desse resfriamento será mínima.
Diodos
, que são usados em um aquecedor por indução, devem ser de ação ultrarrápida. Os mais indicados para este circuito, diodos: MUR-460; UV-4007; HER-307.
Resistores usados no circuito 3:
10 kOhm com potência de 0,25 W - 2 peças. e potência de 440 ohms - 2 watts. Diodos Zener: 2 peças. com uma tensão de operação de 15 V. A potência dos diodos zener deve ser de pelo menos 2 watts. Um indutor para conectar-se às saídas de energia da bobina é usado com indução.
Para alimentar todo o dispositivo, você precisará de uma fonte de alimentação com capacidade de até 500. W. e tensão 12 - 40 V.
Você pode alimentar este dispositivo a partir de uma bateria de carro, mas não poderá obter as leituras de energia mais altas nessa voltagem.

O próprio processo de fabricação de um gerador eletrônico e bobina leva um pouco de tempo e é realizado na seguinte sequência:

De um tubo de cobre
faz-se uma espiral de 4 cm de diâmetro. Para fazer uma espiral, um tubo de cobre deve ser enrolado em uma haste com superfície plana com um diâmetro de 4 cm. A espiral deve ter 7 voltas que não devem se tocar. Os anéis de montagem são soldados nas 2 extremidades do tubo para conexão aos radiadores do transistor.
A placa de circuito impresso é feita de acordo com o esquema.
Se for possível fornecer capacitores de polipropileno, devido ao fato de tais elementos terem perdas mínimas e operação estável em grandes amplitudes de flutuações de tensão, o dispositivo funcionará muito mais estável. Os capacitores do circuito são instalados em paralelo, formando um circuito oscilatório com uma bobina de cobre.
Aquecimento de metais
ocorre dentro da bobina, após o circuito ser conectado a uma fonte de alimentação ou bateria. Ao aquecer o metal, é necessário garantir que não haja curto-circuito nos enrolamentos da mola. Se você tocar o metal aquecido 2 voltas da bobina ao mesmo tempo, os transistores falharão instantaneamente.

Fatores que levam à falha do inversor de soldagem

Situações que podem causar falha do inversor ou levar a violações em seu trabalho, pode ser dividido em dois tipos principais:

associado à escolha errada do modo de soldagem;
causados pela falha de peças do dispositivo ou sua operação incorreta.

O método de identificação de uma avaria do inversor para posterior reparação reduz-se à execução sequencial das operações tecnológicas, das mais simples às mais complexas. Os modos em que essas verificações são realizadas e qual é sua essência geralmente são especificados nas instruções do equipamento.

Avarias comuns de inversores, suas causas e soluções

Se as ações recomendadas não levaram aos resultados desejados e a operação do dispositivo não foi restaurada, na maioria das vezes isso significa que a causa do mau funcionamento deve ser procurada no circuito eletrônico. As razões para a falha de seus blocos e elementos individuais podem ser diferentes. Listamos os mais comuns.

A umidade entrou no interior da unidade, o que pode ocorrer se a unidade for exposta à precipitação.
A poeira se acumulou nos elementos do circuito eletrônico, o que leva a uma violação de seu resfriamento total. A quantidade máxima de poeira entra nos inversores quando eles são operados em salas muito empoeiradas ou em locais de construção. Para evitar que o equipamento entre em tal estado, seu interior deve ser limpo regularmente.
O superaquecimento dos elementos do circuito eletrônico do inversor e, como resultado, sua falha pode ser causada pelo não cumprimento do ciclo de trabalho (DU). Este parâmetro, que deve ser rigorosamente observado, está indicado na ficha técnica do equipamento.

Traços de entrada de líquido na carcaça do inversor

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Aparelhos que aquecem com eletricidade em vez de gás são seguros e convenientes. Esses aquecedores não produzem fuligem e odores desagradáveis, mas consomem uma grande quantidade de eletricidade. Uma excelente saída é montar um aquecedor por indução com as próprias mãos. Isso economiza dinheiro e contribui para o orçamento familiar. Existem muitos esquemas simples segundo os quais o indutor pode ser montado independentemente.

Para facilitar a compreensão dos circuitos e a montagem correta da estrutura, será útil pesquisar a história da eletricidade. Métodos de aquecimento de estruturas metálicas com corrente de bobina eletromagnética são amplamente utilizados na fabricação industrial de eletrodomésticos - caldeiras, aquecedores e fogões. Acontece que você pode fazer um aquecedor de indução durável e funcional com suas próprias mãos.

O princípio de funcionamento dos dispositivos

O famoso cientista britânico do século 19 Faraday passou 9 anos pesquisando para converter ondas magnéticas em eletricidade. Em 1931, finalmente foi feita uma descoberta, chamada indução eletromagnética. O enrolamento do fio da bobina, no centro do qual há um núcleo de metal magnético, cria um campo magnético sob o poder da corrente alternada. Sob a influência de fluxos de vórtice, o núcleo aquece.

A descoberta de Faraday começou a ser utilizada tanto na indústria quanto na fabricação de motores caseiros e aquecedores elétricos. A primeira fundição baseada em um indutor de vórtice foi aberta em 1928 em Sheffield. Mais tarde, de acordo com o mesmo princípio, as oficinas das fábricas foram aquecidas e, para aquecer água, superfícies metálicas, os conhecedores montaram um indutor com as próprias mãos.

O esquema do dispositivo daquela época é válido hoje. Um exemplo clássico é uma caldeira de indução, que inclui:

núcleo de metal;
quadro;
isolamento térmico.

As características do circuito para acelerar a frequência da corrente são as seguintes:

a frequência industrial de 50 Hz não é adequada para dispositivos caseiros;
a conexão direta do indutor à rede levará a zumbido e baixo aquecimento;
o aquecimento efetivo é realizado a uma frequência de 10 kHz.

Montagem de acordo com esquemas

Qualquer pessoa familiarizada com as leis da física pode montar um aquecedor indutivo com as próprias mãos. A complexidade do dispositivo varia de acordo com o grau de preparação e experiência do mestre.

Existem muitos tutoriais em vídeo, após os quais você pode criar um dispositivo eficaz. Quase sempre é necessário utilizar os seguintes componentes básicos:

fio de aço com diâmetro de 6-7 mm;
fio de cobre para o indutor;
malha metálica (para prender o fio dentro da caixa);
adaptadores;
tubos para o corpo (de plástico ou aço);
inversor de alta frequência.

Isso será suficiente para montar uma bobina de indução com as próprias mãos, e é ela quem está no coração do aquecedor de água instantâneo. Depois de preparar os elementos necessários você pode ir diretamente para o processo de fabricação do dispositivo:

corte o fio em segmentos de 6-7 cm;
cubra o interior do tubo com uma malha de metal e encha o fio até o topo;
feche da mesma forma a abertura do tubo pelo lado de fora;
enrole o fio de cobre ao redor da caixa plástica pelo menos 90 vezes para a bobina;
insira a estrutura no sistema de aquecimento;
usando um inversor, conecte a bobina à eletricidade.

De acordo com um algoritmo semelhante, você pode montar facilmente uma caldeira de indução, para a qual deve:

cortar peças em bruto de um tubo de aço de 25 por 45 mm com uma parede não mais espessa que 2 mm;
soldá-los juntos, conectando-os com diâmetros menores;
soldar tampas de ferro nas extremidades e fazer furos para tubos rosqueados;
faça uma montagem para um fogão de indução soldando dois cantos de um lado;
insira a placa no suporte pelos cantos e conecte à rede elétrica;
adicione refrigerante ao sistema e ligue o aquecimento.

Muitos indutores operam com uma potência não superior a 2 - 2,5 kW. Esses aquecedores são projetados para uma sala de 20 a 25 m²

Se o gerador for usado em um serviço de carro, você poderá conectá-lo a uma máquina de solda, mas é importante considerar algumas nuances:

Você precisa de AC, não DC como um inversor. A máquina de solda terá que ser examinada quanto à presença de pontos onde a tensão não tem direção direta.
O número de voltas para um fio de seção transversal maior é selecionado por um cálculo matemático.
O resfriamento dos elementos de trabalho será necessário.

Algumas fotos

Em vez de radiadores, foram usadas placas de cobre, que são soldadas diretamente no tubo, já que o resfriamento a água é usado neste projeto. Na minha opinião, este é o resfriamento mais eficiente, porque os transistores aquecem bem e nenhum ventilador e super radiador os salvará do superaquecimento!

As placas de resfriamento na placa são dispostas de forma que o tubo da bobina passe por elas. As placas e o tubo precisam ser soldados juntos, para isso usei um queimador de gás e um ferro de solda grande para soldar radiadores de carros.

Os capacitores estão localizados em um textolite de dois lados, a placa também é soldada ao tubo da bobina em linha reta, para melhor resfriamento.

Os indutores são enrolados em anéis de ferrite, eu pessoalmente os tirei de uma fonte de alimentação de computador, o fio foi usado no isolamento de cobre.

O aquecedor de indução acabou sendo bastante poderoso, derrete latão e alumínio com muita facilidade, também derrete peças de ferro, mas um pouco mais devagar. Como usei transistores IRFP150, de acordo com os parâmetros, o circuito pode ser alimentado com tensão de até 30 volts, portanto a potência é limitada apenas por esse fator. Então, mesmo assim, aconselho você a usar o IRFP250.

Isso é tudo! Abaixo vou deixar um vídeo do funcionamento do aquecedor por indução e uma lista de peças que podem ser compradas no AliExpress por um preço bem baixinho!

Princípio da tecnologia de aquecimento por indução

O princípio da tecnologia de aquecimento por indução é bastante simples do ponto de vista físico. Uma bobina formada a partir de um condutor de corrente gera um campo magnético de alta frequência. Por sua vez, um objeto metálico colocado na região interna da bobina induz correntes parasitas. Como resultado, o objeto fica muito quente.

Em paralelo com o indutor, como regra, uma capacitância ressonante é ligada.Este passo é feito para compensar a natureza indutiva da bobina. O circuito ressonante criado pelos elementos bobina-capacitor é excitado em sua própria frequência ressonante. O valor da corrente de excitação é significativamente menor que o valor da corrente que flui através do indutor.