Как сделать мини автоген своими руками

Автогенная сварка и резка нашла широкое применение, что связано с ее универсальностью в работе с разными металлами. Мини-автоген – это шаг в направлении повышения удобства использования такого метода в домашних условиях и возможности легкой транспортировки аппарата.

Схема мини-автогена.

Данный тип сварки металлов особенно полюбили маленькие мастерские, расположенные порой в удаленных районах и сельской местности. Мини-автоген позволяет обеспечить ремонтные работы с выездом на место. Небольшое и удобное устройство этого типа можно изготовить своими руками и затем использовать по своему усмотрению.

Читайте также:

Как пользоваться холодной сваркой для металла правильно.

Особенности автогена

Автоген представляет собой устройство для проведения газовой сварки или резки металлических изделий. Сварка автогеном основана на расплавлении металлов пламенем, вызванным смесью кислорода и горючего газа: водорода, ацетилена, бутана, пропана, паров бензина и т. д. Процесс соединения проводится следующим образом:

Способы сварки автогеном.

• вводится присадочный материал;
• при помощи пламени горящих газов в зоне сварочной ванны расплавляются кромки заготовок и присадочный материал;
• при затвердении расплава образуется сварной шов.

Состав и размеры присадочного стержня выбираются исходя из материала деталей и их толщины.

Разогрев материалов до плавления происходит сравнительно медленно, что обеспечивает равномерный прогрев зоны. Сварка автогеном за счет этой особенности термического режима обладает главными преимуществами: возможностью соединения стальных пластин малой толщины, сварки цветных металлов, легированных сталей, не допускающих резкий отжиг при обработке, соединения и ремонта чугунных деталей.

Принципы миниатюризации автогена

Одним из недостатков автогенной сварки является громоздкость стандартного оборудования. В настоящее время предлагаются мини-аппараты, позволяющие переносить весь сварочный комплект вручную. Громоздкость конструкции практически полностью вызывают источники газа. Баллоны и генератор ацетилена имеют достаточно большие габариты и массу, что требует транспортных средств. Современный мини-автоген можно переносить в виде небольшого ручного инструмента, уложенного в чемоданчик. Источниками газа в таких аппаратах служат небольшие баллончики со сжатым газом: кислород, бутан, пропан и т.д. Недостатком таких мини-устройств является высокая цена и малый объем баллончиков, что вызывает проблемы при проведении работ в отдаленных районах.

Сделать автоген, обладающий собственным источником газа и небольшой упрощенной горелкой, можно своими руками. Такой портативный аппарат может содержать самодельный генератор водорода (по принципу электролиза), что позволит достаточно длительное время обеспечивать питание газовой сварки без замены баллонов.

Простой мини-автоген

Рисунок 1. Схема электролизера для автогена.

Мини-автоген можно изготовить самостоятельно по принципу использования кислорода и водорода, полученных методом электролиза щелочного водного раствора. Такой генератор газа имеет небольшие габариты. В качестве источника электроэнергии для электролиза рекомендуется обычный выпрямитель, с помощью которого производится подзарядка аккумуляторов. Технология позволяет генерировать нужное количество горючей смеси, не требует сложного запорного оборудования и соответствует всем мерам безопасности.

Электролизер представляет собой две основные пластины, между которыми расположен ряд электродов в виде стальных пластин. Собранная таким образом батарея помещается в электролит – водный раствор КОН или NaOH. При подаче на электроды напряжения постоянного тока начинается процесс электролиза с выделением водорода и кислорода. Выработанные газы отводятся через полимерную трубку в промежуточную емкость, из которой подаются на водный затвор. В затвор заливается смесь дистиллированной воды с ацетоном в равных пропорциях. Пройдя через затвор, газ насыщается горючей составляющей и поступает в форсунку горелки в виде готовой для горения газовой смеси. На рис.1 приведена схема электролизера.

1.Трубка диаметром 10 мм; 2. Шпилька М8; 3. Гайка М8; 4 и 11. Основная пластина; 5. Болт М10; 6. Пластина-электрод; 7. Кольцо резиновое; 8. Штуцер; 9. Шайба; 10. Пластиковая трубка диаметром 5 мм; 12. Штуцер; 13. Емкость промежуточная; 14. Основание; 15. Клемма; 16. Трубка; 17. Форсунка; 18. Затвор.

Рисунок 2. Схема простой газовой горелки.

Корпус электролизера рекомендуется выполнять из оргстекла толщиной не менее 10 мм, что позволит контролировать уровень электролита в емкости. Электроды можно изготовить в виде пластин толщиной 0,7-0,8 мм из листовой нержавеющей стали, трансформаторного железа, никеля. Всего устанавливается 9 электродов. Между пластинами закрепляются изолирующие кольца толщиной порядка 6 мм из резины, стойкой к щелочам и кислотам, а также с маслобензостойкими свойствами. Шпильки, крепящие основные пластины, в количестве 4 штук следует изолировать кембриком.

Электрическое питание обеспечивается зарядным устройством, выдающим напряжение в расчете по 2 В на один электрод (до 24 В). Хорошие результаты по объему газа показывает устройство для зарядки автомобильных аккумуляторов типа ВА-2. В качестве электролита целесообразно применять щелочной водный раствор с концентрацией щелочи 6-8%.

Для корпусов промежуточной емкости и затвора можно применять баллончики для газовых зажигалок. Штуцеры обеих емкостей лучше всего изготовить из медных или латунных трубок диаметром 4-6 мм и закрепить их на верхней части баллончиков, на резьбе.

Корпус электролизера, емкости соединяются между собой полихлорвиниловой трубкой. Для надежности крепления и герметичности вводов целесообразно установить штуцеры, и трубку крепить на них. В корпус затвора заливается предварительно подготовленная смесь воды с ацетоном (соотношение 1:1). Если создастся возможность вместо нее залить метиловый спирт, то это позволит увеличить температуру пламени горелки до 2 600ºС. Емкость водного затвора соединяется поливинилхлоридной трубкой с форсункой горелки, куда и поступает генерированная и обогащенная газовая смесь.

Изготовление газовой горелки

Для простой газовой горелки потребуются иглы от капельницы, снабженные ограничительными зажимами.

Для домашнего мини-автогена можно изготовить достаточно надежную газовую горелку очень простой конструкции. На рис. 2 приведена схема такой конструкции.

Для подачи газовой смеси рекомендуется использовать иглу для накачивания футбольных мячей. На расстоянии до 20 мм с помощью надфиля делается надрез, через который вводится более тонкая игла от капельницы, предварительно изогнутая под 45ºС на расстоянии 15-20 мм. Конструкция фиксируется медной проволокой и тщательно паяется, все зазоры герметизируются лаком.

Выход большой иглы соединяется с электролизером, т.е. предназначен для подачи горючей газовой смеси. Дополнительное обогащение ее кислородом производится через малую иглу, которая соединяется с емкостью, заполненной сжатым воздухом.

Самой простой емкостью может служить камера мяча, накаченная насосом или полимерная бутылка, в которую загнан воздух тем же насосом.

Использование игл от капельницы целесообразно еще и тем, что они снабжены ограничительными зажимами, которые можно применить для регулировки подачи газа в зону сварки.

На этом изготовление простого мини-автогена закончено. После обеспечения подачи обоих потоков газа в горелку они, соединяясь, направляются одним потоком через иглу наружу; производится поджигание вырывающегося газа и происходит сварка. Температура в зоне сварки достигает 1 600ºС, что достаточно для расплавления кромок металлов и присадочного прутка.

Необходимый инструмент

Для изготовления портативного автогена своими руками понадобится следующий инструмент:

• электродрель;
• тиски;
• болгарка;
• нож;
• ножницы;
• плоскогубцы;
• набор метчиков и плашек;
• напильник;
• надфиль;
• кисточка;
• паяльник;
• шило;
• штангенциркуль.

Автогенная сварка широко используется для соединения различных металлов, в т.ч. цветных. Ее использование особенно востребовано в отдаленных и сельских районах, при проведении ремонтных работ непосредственно на месте. Достаточно миниатюрный автоген с независимым генератором газа можно сделать своими руками.