Инструменты и приспособления для начинающих сварщиков на Aliexpress

Самодельные или фабричные приспособления для сварки удерживают компоненты металлоконструкции в заданном положении и повышают точность позиционирования. Оснастка необходима при выполнении основных и дополнительных шагов технологического процесса. В серийном или массовом производстве используют автоматические устройства. В бытовых условиях применяют изделия с механическим приводом.

Приспособления для сварки нужны, чтобы обеспечить наиболее благоприятные условия работы.

Разновидности сварочного оборудования

При проведении сварочных работ необходим трансформатор или инвертор, подключенный к сети переменного тока напряжением 220 или 380 В.

Поскольку детали в процессе соединения смещаются и нагреваются до температуры выше +200°С, то требуется оснастка для позиционирования и удержания заготовок. Вспомогательные устройства принято разделять на категории по функциональности, производительности и принципу действия.

По функциональности

Оборудование может быть:

1. Универсальным, предназначенным для работы с заготовками разной конструкции или геометрической конфигурации. Отличается уменьшенными габаритами и массой, используется при проверке корректности сборки и установочных размеров, а также при проведении ремонтных работ. Не обеспечивает высокой производительности. К универсальным приспособлениям относят струбцины или пружинные зажимы.
2. Специальным, рассчитанным на выполнение одной операции или применяемым для сварки узлов с едиными конструктивными характеристиками. Используется в условиях крупносерийного производства, обеспечивает улучшение качества и сокращает временные затраты на сварку. К специальной оснастке относят сборочно-сварочные стенды, кондукторы или шаблоны.

По виду производства

Оборудование разделяют:

1. Для серийного или массового производства. Отличается повышенным ресурсом и обеспечивает ускоренное снятие и монтаж заготовок. Упоры регулируются для изготовления металлоконструкций различной конфигурации.
2. Для единичного или мелкосерийного производства. Используются в бытовых условиях или для сварки опытных узлов. Не требовательно к быстроте установки либо снятия заготовок, рассчитано на изготовление нескольких десятков сварных узлов.

Оборудование разделяют по виду производства.

По характеру работы

Оснастку разделяют на следующие типы:

• с ручным приводом (например, с винтовым или пружинным зажимом либо эксцентриком);
• механизированные (с силовыми гидравлическими или пневматическими цилиндрами либо электрическими приводами), работающие под управлением оператора;
• автоматизированные (оснащены механическим приводом и исполнительными узлами, сварщику необходимо настроить последовательность действий и подтвердить начало работы).

Помимо оборудования, работающего со стандартной скоростью, существует аппаратура с повышенным быстродействием, обеспечивающая ускорение технологических процессов.

Для массового производства используют оснастку многопозиционного или карусельного типа, сокращающую время на установку и снятие заготовок.

Приспособления могут переноситься или устанавливаться на фундаментах (жестко фиксироваться на месте или перемещаться по направляющим).

Классификация сварочной оснастки

Сборочно-сварочная оснастка включает в себя достаточно большой перечень инструментов, поэтому классифицируется исходя из ряда признаков.

С точки зрения функционала и выполняемых задач вся сборочно-сварочная оснастка делится на:

• Сборочные устройства, используемые при сборке конструкций. При этом необходимые параметры изделия достигаются посредством закрепления отдельных деталей прихватами или съемными фиксаторами.
• Сварочные приспособления, необходимые непосредственно для сварочных операций на предварительно собранных и закрепленных конструкциях. Нужно учитывать, что в процессе используются сразу два первых вида приспособлений.
• Сборочно-сварочные устройства, позволяющие при помощи одной установки производить сразу сборку и сварку элементов изделия. Обычно такая оснастка позволяет отказаться от использования прихваток.

Если говорить о видах производства, то оснастка для сварочных работ бывает:

1. Универсальная, то есть применяется при работе с конструкциями, имеющими отличные конструктивно-технологические особенности.
2. Специализированная и специальная, которая подходит только для обработки определенной группы изделий с одинаковыми конструктивно-технологическими характеристиками.

Отметим, что работа со специализированными устройствами позволяет увеличить точность и производительность всех операций, поэтому именно такую оснастку выбирают для оснащения крупносерийных производств.

По характеру работы и способу приведения в действие встречаются устройства:

• ручные, работа с которыми сопряжена с ручным трудом;
• механизированные, использующие один из существующих видов энергии: сжатый воздух, жидкость, электричество;
• автоматизированные, где электроэнергия используется как для запуска системы, так и для управления ею, при этом не требуются усилия со стороны специалиста – он отвечает только за настройку и пуск;
• быстродействующие, предполагающие минимальный расход вспомогательного времени;
• одно- и многопозиционные.

Также приспособления делят на переносные и стационарные (неподвижные, перемещающиеся, поворотные) в соответствии с их размерами и весом.

В среде специалистов сборочное оборудование принято делить на такие основные группы:

• Сборочные кондукторы. Это устройства, которые выглядят как плоская или пространственная рама либо плита, с закрепленными на ней установочными и зажимными элементами. Поскольку кондукторы используются для сборки и сварки изделий, их основание должно быть жестким и прочным, способным выдержать возникающие во время сварки усилия. Данное оборудование может быть поворотным или неповоротным.
• Сборочные стенды и установки для работы с крупными изделиями. Обычно это неподвижное основание, на котором размещаются установочные и зажимные элементами, также вся система дополняется передвижными или переносными устройствами. Для краткости сборочные кондукторы, стенды и установки принято обозначать как «сборочные устройства».
• УСП или универсальные сборно-разборные приспособления, которые включают в себя набор отдельных взаимозаменяемых стандартных элементов. Последние многократно используются для сборки различных типов изделий при опытном, единичном производстве и выпуске небольшими сериями. Элементы УСП отличаются от других видов оснастки Т-образными и шпоночными пазами, благодаря сочетанию которых достигается наиболее жесткое крепление самых разных по форме и размерам элементов.
• Переносные сборочные приспособления, то есть универсальные устройства, используемые для разнообразных изделий. Если речь идет о единичном производстве, то переносные приспособления используются сами по себе, без другого сборочного оборудования. При выпуске больших серий данное оборудование необходимо для сборки крупногабаритных изделий, используется оно вместе с передвижным и стационарным, в качестве дополнения к первым двум типам сборочных устройств.

Требования к оснастке

Используемое при сварке деталей оборудование должно обеспечивать:

1. Изменение положения детали в пределах свариваемого узла без операции подгонки.
2. Быстрое и надежное базирование заготовок в приспособлениях.
3. Соблюдение точности сборки в пределах допусков, указанных в конструкторской документации.
4. Беспрепятственный доступ к сварным швам и линиям соединения деталей.
5. Соблюдение габаритов между торцами свариваемых элементов.
6. Безопасность выполнения работ. Оснастку изготавливают из материалов, устойчивых к воздействию высоких температур, нанесение горючих покрытий не допустимо.
7. Сварку в нижнем положении с предотвращением вытекания расплава из ванны.
8. Ускоренный отвод тепла из рабочей зоны.
9. Защиту подвижных элементов и исполнительных цилиндров от брызг расплавленного металла и флюса.
10. Снижение деформаций в сварочных швах.
11. Возможность автоматизации технологического процесса или механизации транспортировки заготовок либо готовых изделий.

Оснастка обеспечивает изменение положения детали в пределах свариваемого узла.

Приспособления для сварки профильных труб

Опытные мастера и обыватели, выполняющие сварочные работы, знают, что подготовительный этап не отнимает больше времени, чем сам процесс сварки.
Значительную часть времени пропадает на сборку сварочного сооружения и установку всех элементов в нужном расположении.

Зная, насколько важны приспособления для сварки профильных труб, и умея использовать их правильно, сварщик может выполнить поставленные перед ним задачи быстро и качественно.

В быту используют большое количество механизмов и конструкций для сварки труб. Эти вспомогательные устройства, чаще всего, ручные и универсальные.

Они помогают выполнить быстрый сбор конструкции с надежно закрепленными деталями, также позволяют проделать работу практически без их деформации.

Сборочно-сварочные приспособления

Их разделяют на следующие категории:

1. Установочные, позволяющие позиционировать детали в соответствии с чертежной документацией. В зависимости от конфигурации заготовок изделия имеют вертикальные, горизонтальные или наклонные грани. Приспособления жестко крепятся к основанию, перемещаются по направляющим пазам или откидываются в сторону на оси либо петлях. Постоянные упоры из профиля приваривают или прикручивают к сварочному столу. Регулируемые кронштейны применяют для деталей с неравномерной геометрией.
2. Фиксирующие или закрепляющие устройства, не допускающие смещения деталей в процессе сварки (например, из-за температурных деформаций или случайного воздействия электродом). Сварщики используют струбцины с ходовым винтом или кулачковым механизмом. Для сборки металлоконструкции необходимо иметь комплект зажимных приспособлений (размер зева определяют по габаритам заготовок).

Стяжки

Стяжка представляет собой резьбовую втулку, позволяющую регулировать расстояние между сопрягаемыми кромками. Для установки болта на деталях временно устанавливают кронштейны с гайками или отверстиями, внутри которых нанесена резьба.

Рекомендуем к прочтению Как оборудовать вытяжку над сварочным столом

Например, угольник для сварки используют при соединении труб, изготовленных из углеродистых сталей. Встречаются стяжки с хомутами, которые надевают на внешнюю поверхность цилиндрических деталей и фиксируют винтами. Конструкция не обеспечивает жесткого закрепления соединяемых деталей.

Прихваты

Прихват представляет собой небольшой отрезок арматуры или стального профиля, который служит для временного соединения крупногабаритных деталей.

Чтобы изменить положение частей, применяют регулируемые элементы (с резьбовой втулкой).

После заполнения стыка расплавом металла прихваты срезают или интегрируют в структуру шва.

Домкраты и распорки

Реечные домкраты и штанги с винтовой секцией необходимы для удержания элементов металлоконструкций с замкнутым профилем и для выравнивания сопрягаемых кромок цилиндрических заготовок.

Приспособления применяют для выпрямления вмятин на поверхности. При соединении труб распорки используют совместно с внешними стяжными кольцами, что повышает точность сопряжения узлов.

Домкраты могут оснащаться механическим приводом.

Встречаются изделия с гидравлическими или пневматическими цилиндрами, подключенными к внешнему насосу или компрессорной станции.

Центраторы

Если при сварке заготовок, имеющих ось вращения, необходимо удержание деталей в 3 плоскостях, то используют центраторы. Они позволяют совместить внешние поверхности и осевую линию.

Удержание заготовок производится захватом за внешнюю или внутреннюю части. Оборудование имеет механический привод исполнительного органа. Центраторы для крупногабаритных труб оснащают гидравлическими цилиндрами.

Краткое описание работы центратора ЦНГ-1120:

1. Совместить смежные участки трубопровода.
2. Надеть на линию стыка двойную роликовую цепь.
3. Подключить гидравлический привод к внешней насосной станции с золотниковым распределителем.
4. Включить подачу жидкости и дождаться равномерного совмещения внешних кромок.
5. Проварить шов через зазор, имеющийся между секциями цепи.
6. Снять усилие, а затем переместить аппарат на следующую линию стыка.

Центраторы удерживают детали в 3 плоскостях.

Сварочные кабели, кабельные разъемы и наконечники

Сварочные кабели.

Для подвода тока к электрододержателю и изделию от источника питания применяют гибкие сварочные кабели марок РГД, РГДО, РГДВ, КГ, КОГ, КПГ, КСсш. Длина гибкого кабеля, к которому подсоединен держатель электродов, обычно равна 2 — 3 м, остальная его часть может заменяться кабелями марок КРПГН, КРПНТ и КРПСН. Применять кабель длиной более 30 — 40 м не рекомендуется, так как это вызывает значительное падение напряжения в сварочной цепи, что отрицательно сказывается на качестве сварки. Кабель, соединяющий свариваемое изделие с источником питания, может быть более жестким и менее дорогостоящим, например ПРН. Сечение сварочных кабелей выбирают в зависимости от тока дуги и допустимых нагрузок для конкретной марки кабеля.

Кабель сварочный КСсш (рисунок 42) предназначен для соединения при дуговой сварке электродержателей, автоматических и полуавтоматических сварочных установок с источником питания на номинальное переменное напряжение до 220 В номинальной частоты 50 Гц или постоянное номинальное напряжение 700 В.

Конструкция: токопроводящая жила медная, многопроволочная, класса 5 для жил сечением от 10,0 до 95,0 мм2 и класса 4 для жил сечением 120,0 мм2 по ГОСТ 22483-77; изоляция: первый слой, состоящий из сшитого полиэтилена, накладывается обжатием, придавая кабелю круглую форму, второй слой — из поливинилхлоридного пластиката.

Рисунок 42 — Общий вид сварочного кабеля КСсш

Количество жил: 1.

Сечение: 10,0; 16,0; 25,0; 35,0; 50,0; 70,0; 95,0; 120,0 мм2.

Сварочный кабель КГ — одножильный гибкий изолированный провод, сплетенный из большого числа медных, отожженных и про- луженных проволочек диаметром 0,18 — 0,2 мм. Поставляемый сварочный кабель соответствует ТУ 16 К73.05-93. Обозначение: КГ (КОГ) 1 25 — кабель гибкий (особо гибкий), 1 — одна жила в кабеле, цифры после знака умножения — сечение жилы кабеля. Кабель КГН — с нулевой жилой.

Конструкция: токопроводящая жила медная, многопроволочная, круглой формы, 5 класса по ГОСТ 22483. Токопроводящие жилы кабелей, предназначенных для работы в районах с тропическим климатом, изготовлены из медной проволоки луженой оловом или покрытой оловянно-свинцовым припоем с содержанием олова не менее 40 %.

Разделительный слой — синтетическая пленка, допускается наложение изоляции без пленки при отсутствии залипания резины.

Изоляция — из резины изоляционной. Изолированные жилы имеют отличительную расцветку сплошную или в виде продольной полосы. Изоляция нулевой жилы выполняется голубого цвета; если нулевая жила отсутствует, голубой цвет применяется для расцветки любой жилы, кроме заземляющей. Жила заземления имеет зелено- желтый цвет или обозначена цифрой 0. Расцветка одножильных и двухжильных кабелей не нормируется. Цвета красный, серый, белый и, если не в сочетании, зеленый и желтый не используются для расцветки жил многожильных кабелей.

Скрутка — изолированные жилы скручены с шагом скрутки не более 16 диаметров по скрутке.

Разделительный слой — поверх скрученных жил — синтетическая пленка или тальк, или другой аналогичный материал. Допускается изготовление без пленки при условии отделения изолированных жил от оболочки.

Оболочка — из резины шланговой. Оболочка кабелей, предназначенных для эксплуатации в районах с холодным климатом, изготовлена из резины шланговой в холодостойком исполнении. Оболочка кабелей, предназначенных для эксплуатации в тропических условиях, изготовлена из антисептированной резины. В одножильных кабелях марки КГ допускается замена изоляции и оболочки изоляционно-защитной оболочкой. Номинальная толщина изоляционнозащитной оболочки равна сумме номинальных толщин изоляции и оболочки или удвоенной толщине изоляции.

Сварочный кабель КГ предназначен для присоединения передвижных механизмов к электрическим сетям при переменном напряжении 660 В частотой до 400 Гц или постоянном напряжении 1000 В, при изгибах с радиусом не менее 8 диаметров кабеля при допустимой температуре нагрева токопроводящих жил до плюс 75 оС.

Для кабелей в тропическом исполнении к марке кабеля добавляют через дефис букву «Т». Для кабелей в холодостойком исполнении к марке кабеля добавляют через дефис буквы «ХЛ». В условное обозначение кабелей с нулевой жилой к марке добавляется буква «н», кабелей с двумя и тремя основными жилами и одной или двумя вспомогательными жилами — буква «в».

Характеристики кабеля КГ, предназначенного для присоединения электрододержателя и зажима заземления к источнику сварочного тока, представлены в таблице 6.

Как подобрать сварочный кабель?

Сварочный кабель подбирается в зависимости от параметров сварки.

При предварительном расчете необходимо исходить из того, что плотность тока в кабеле при номинальном значении сварочного тока данного источника питания не должна превышать 5 А/мм . Например, для номинального тока сварки 250 А сечение сварочного кабеля S равно 50 мм , а суммарное сопротивление R прямого и обратного провода должно быть не более 2:250 = 0,008 Ом. Допустимая для заданного сечения общая длина L прямого и обратного провода определяется из простой формулы R = pl/S. Для кабеля с медными жилами (p= 0,017 Л0″6 Омм) она составит около 24 м, т. е. длина как прямого, так и обратного провода равна 12 м. Более точные параметры эксплуатации кабелей необходимо брать из паспортных данных.
Таблица 6 — Кабель сварочный КГ

Площадь сечения сварочного кабеля и его длину желательно подбирать таким образом, чтобы падение напряжения в соединительных проводах (прямом и обратном) сварочного контура не превышало 2 В. При этом падение напряжения определяют как разность напряжений, измеренных на зажимах сварочной цепи источника питания (трансформатора, выпрямителя, агрегата) и между электродом и изделием.

Стенды для сварки и сборки

Для соединения деталей используют стенды нескольких типов:

• плоские плиты;
• стеллажные системы для изготовления объемных металлоконструкций;
• кондукторы и шаблоны;
• устройства для удержания деталей в требуемом положении при сварке.

Стеллажи и плиты

Для соединения плоских заготовок используют плиты, собранные из отрезков стального профиля. Верхняя кромка направляющих образует плоскую поверхность. Детали фиксируют с помощью сменных или жестко прикрепленных к основанию упоров.

Оснастку разделяют на стационарную, переносную и накладную (устанавливается на рабочие столы или станины). Стеллаж отличается применением наклонных поверхностей со сменными опорами. Он изготовлен из стального профиля, позволяющего подключить питание от сварочного трансформатора.

Алгоритм использования стеллажа при сварке Т-образной балки из плоских заготовок:

1. Установить упоры в требуемом положении и установить элементы под необходимым углом.
2. Пройти линию стыка сварочным трактором или полуавтоматом.
3. Перевернуть конструкцию и оформить шов с другой стороны.

Кондукторы

Приспособление состоит из рамы (с упорами и крепежными элементами), установленной на качающейся оси. Кондуктор позволяет установить детали в требуемом положении.

Затем оператор сваривает металлоконструкцию, изменяя угол установки. Предусматривается устройство для удержания ванны расплавленного металла и флюса в зоне проведения работ. Это позволяет получить прочный шов без разрывов и внутренних пустот.

На кондукторах применяют регулируемые упоры, допускается использование сварочного трактора для автоматизации процесса сборки.

В этом случае вспомогательные узлы не должны препятствовать движению оборудования.

Изменение угла наклона производится вручную или электрическим приводом. Оснастка используется при серийном производстве сварных конструкций. В кустарных условиях кондукторы встречаются редко.

Фиксаторы

Для жесткого удержания деталей металлоконструкции в заданном положении используют съемные или стационарные фиксаторы, имеющие различную конфигурацию и способ крепления к рабочему столу.

Фиксаторы нужны для жесткого удержания деталей.

Например, при изготовлении продукции применяют съемные кронштейны, позволяющие учитывать различия в геометрических размерах заготовок.

Для соединения деталей с обработанными поверхностями используют жестко закрепленные или регулируемые призмы, а для серийного производства на стол устанавливают многоразовый шаблон, задающий очертания сварной конструкции.

Шаблоны

Представляют собой жестко установленные направляющие, удерживающие несколько деталей в требуемом положении. После сварки полученный узел снимают для механической обработки или установки дополнительных элементов с привлечением другой оснастки. Поскольку себестоимость изготовления шаблона выше, чем регулируемых упоров, то технология используется при серийном производстве или для сварки единичных нестандартных конструкций (цена оснастки закладывается в цену продукции).

Упоры

Откидные или фиксированные упоры удерживают детали от смещения в сторону, узлы используют в кондукторах и на стеллажах. Упоры принято разделять на ограничивающие (или силовые) и направляющие (не испытывают нагрузки от веса деталей). Кронштейны устанавливают на винтах (с возможностью перемещения по пазам, прорезанным в основании) или приваривают к стеллажу.

Упоры удерживают детали от смещения.

Прижимы

Прижимные пластины предназначены для удержания плоских или фасонных заготовок, имеют механический или силовой привод (гидравлический, электромагнитный либо пневматический).

Рекомендуем к прочтению Как выбрать сварочный светофильтр

Ручное приспособление состоит из скобы (приваренной к основанию или перемещающейся по направляющей прорези) и винта с рукояткой. После установки заготовок оператор затягивает прижим и приступает к сварке.

Распространение получили приспособления с подпружиненным стержнем или с поворотной эксцентриковой головкой, установленной на кронштейне.

Приспособления для установки и крепежа

Самые удобные в применении конструкции, которые выполняют несколько функций. При работе нужно только вставить детали и затянуть эксцентрики и винты. Все части без дополнительных усилий становятся на нужное место.

Такую работу как сварка профильных труб,большинству из нас приходиться делать очень часто. Поэтому для данного процесса разработали большое количество разных приспособлений.

Центраторы. Благодаря им сохраняется соосность свариваемых частей, а так же происходит совмещение кромок на торцах. Они разделяются на внутренние и наружные.

Наружные механизмы применяются на много чаще. Этот механизм составляют несколько звеньев, скрепленных шарнирным способом. Между собою они создают замкнутый контур.

Кроме этого, соосность заготовок неплохо обеспечивают самодельные конструкции, которые делают из уголка и наваренных на него струбцин.

Механизмы с магнитами

Угольники на магнитах. Эти приспособления для сварочных работ применяют очень широко, и они бывают разнообразной формы. Они соединяют в нужном расположении листовые заготовки, рамного вида сооружения и так далее.

Такие приспособления используют не только в форме угольника, но и другого типа. Сила магнита в них позволяет прочно установить часть профильной конструкции в необходимом расположении, и в процессе сварки детали сохраняют неподвижное состояние.

Сварочные приспособления своими руками: струбцина

Сварочные приспособления своими руками изготовить не трудно. Многие мастера для работ предпочитают устройства, изготовленные своими руками, так как магазинные варианты не являются достаточно надежными.

1. Лист из стали толщиною от 9 до 11 мм.
2. Три гайки.
3. Шайбу. Она нужна с большим диаметром.
4. Трубопрокатную заготовку с наружной резьбой соответствующей резьбе на гайке.

Процесс изготовления своими руками

Из стального листа вырезают три полосы шириною 4 см, и длиною 50 см, 25 см и 10 см. Затем подготавливают еще две прямоугольные пластины для крепежа подвижного элемента и для обеспечения упора в статичной части устройства.

Видео: делаем своими руками фильм 1

После этого к основанию струбцины приваривают вспомогатель. Все это вместе создает Г-образную форму. К меньшей стороне конструкции приваривают второй лист прямоугольной формы. Шайбы тоже сваривают вместе.

Гайки укладывают “на ребро” к подвижной детали, таким способом, чтобы выкручиваемый стержень находился параллельно по отношению к основе струбцины.

Видео: делаем своими руками фильм 2

Сварку выполняют по внешней стороне первого прямоугольного листа. К его внутренним краям присоединяют подвижное устройство. В завершении на край стержня приваривают шайбы, их располагают плашмя.

Полученное сооружение позволяет держать габаритные сооружения из трубопрокатных изделий, и при этом не происходит сдвигов.

Видео: делаем своими руками фильм 3

Оснастка для установок

На сварочных установках используют дополнительную технологическую оснастку:

1. Ванны для удержания расплавленного флюса, не допускающего проникновение в металл посторонних примесей, снижающих прочность соединения. Применяют в случае невозможности защиты сварного шва стандартными методами. Например, при сварке вертикальных листов внахлест устанавливают уголок, не допускающий стекание жидкого флюса по поверхности. Ванны могут быть подвижными и стационарными.
2. Подушки из флюса, предотвращающие вытекание расплавленного металла через зазор между листами. Защитный слой прижимается к нижней кромке заготовок, удерживает сварочную ванну и формирует обратный валик шва.

Угловые струбцины

Это серия узкоспециализированных струбцин. С их помощью можно точно стыковать фасонный прокат под прямым углом. Такие струбцины являются незаменимыми при изготовлении рам и каркасов. Угловая струбцина позволяет приваривать торцы труб, уголков, швеллеров и пр.

Различают мобильные и стационарные струбцины. Зажимы мобильного типа можно использовать по месту, то есть непосредственно на самой металлоконструкции. Стационарные же струбцины жестко крепятся к столешнице слесарного верстака или сборочного/сварочного стола. Стационарные зажимы позволяют стыковать прокат на одном месте, что позитивно отражается на точности изготавливаемых конструкций. Приспособления стационарного типа хорошо себя зарекомендовали при серийном и массовом производстве металлоконструкций.

Классические струбцины углового типа фиксируют заготовки при помощи зажимных губок. В более современных моделях фиксация проката реализована за счет магнитных сил. Достаточно просто разместить заготовки на направляющих, прокат сам «прилипнет» к струбцине. Магнитные зажимы отличаются простотой и надежностью конструкции.

Слабым местом магнитных угловых струбцин является возможность работать только с металлическими заготовками, которые проявляют магнитные свойства. Струбцины же с зажимными губками могут стыковать алюминий, легированную сталь, медь и всевозможные сплавы, которые не реагируют на магнит.

Укладка и кантовка изделий

При сварке крупногабаритных заготовок возникает необходимость вращения и перемещения собираемого узла. Существуют кантователи роликового типа и с цевочным зацеплением.

Встречаются установки с рычагами или цепными захватами. Детали фиксируются в заданном положении ручными или механическими приводами, после чего оператор начинает сваривать швы.

Оборудование оснащают неподвижными или регулируемыми упорами и зажимами, выпускаются универсальные манипуляторы, позволяющие работать с заготовками разного типоразмера.

Роликовые постели

Роликовые установки предназначены для сварки цилиндрических элементов. Колеса оснащены обрезиненным ободом для улучшения контакта. Один из роликов имеет силовой привод от электродвигателя или ручного редуктора, остальные опоры необходимы для позиционирования деталей в пространстве.

Роликовые постели предназначены для сварки цилиндрических деталей.

Для соединения конических заготовок основания роликов оборудуют регуляторами, необходимыми для изменения угла установки колес.

Вращатели для изделий

Вращатель (или карусельная установка) состоит из рабочего стола с вертикальной, наклонной или горизонтальной осью, не изменяющей положения в пространстве. Заготовки устанавливают на поверхности с помощью зажимов, частота вращения зависит от скорости сварки и особенностей технологического процесса. Для привода поворотного узла используют электрические двигатели с редукторами и гидравлические моторы (частота вращения зависит от давления жидкости).

Универсальные манипуляторы

Для позиционирования сварных конструкций в промышленном цикле используют универсальное оборудование стационарного типа, оснащенное литой или сварной станиной с жестким креплением к фундаментной плите. Внутри станины находятся электрические приводы, трансформатор и механизмы для подачи инертного газа и присадочной проволоки. Заготовки укладывают на рабочий стол либо планшайбу с канавками типа “ласточкин хвост”, предназначенными для монтажа упоров или зажимов.

Универсальные манипуляторы используются для позиционирования сварных конструкций.

Планшайба оборудована секторами с зубчатыми венцами и установлена на шарнире, допускающем отклонение стола. Часть манипуляторов оснащается системой регулировки положения поверхности по высоте. Встречаются бюджетные манипуляторы с ручным управлением, используемые для мелкосерийного производства.

Позиционеры для кантовки

Предназначены для поворота установленных заготовок в положение, обеспечивающее доступ электрода или сварочной головки к линии стыка. Оборудование состоит из станины и манипулятора с ручным, электрическим либо гидравлическим приводом. Детали крепят на поверхности планшайбы, которая может поворачиваться в нескольких направлениях (вручную или по заложенной в память программе).

Стандартный позиционер может перемещать сварной узел вокруг оси для сварки деталей по верхней и нижней поверхностям, а также поднимать и опускать изделие для заполнения металлом стыков на боковинах. Ручные установки оборудованы редукторами со стопорами, снижающими нагрузку на оператора при работе. При массе заготовок более 1500 кг используют электрический привод с постоянной скоростью движения (регуляторы скорости перемещения не предусматривают, шов выполняется движением электрода или головки вдоль линии соединения деталей).

Способы сварки

Заранее следует определить, какими электродами и каким способом варить профильную трубу. Методов соединения заготовок сваркой несколько, каждый из них имеет свои особенности, которые и определяют выбор варианта стыковки труб.

Ручная дуговая сварка

Один из самых простых методов, позволяющий получить ровный шов. Для работы подойдёт сварочный аппарат трансформатор или инвертор. Дуговая сварка подходит для соединения профиля с разной толщиной стенок и размером сечения. Если толщина составляет более 4 мм, то края заготовки защищают и обезжиривают.

Для получения прочного соединения дуговой сваркой нужны электроды диаметром в 2, 3 мм, силу тока на аппарате выставляют в диапазоне от 50 до 60 А. Дуговой метод позволяет провести сварку горизонтально, вертикально и даже снизу.

Сварка для начинающих видео

Особенности электросварки

Сварка выполняется с применением неплавящихся (вольфрамовых) электродов. Пруток располагают от ванночки на небольшом расстоянии, это позволит сформировать плотный, безразрывный шов при короткой дуге.

Диаметр электрода подбирают исходя из толщины профиля. Если его стенки не более 2 мм в толщину, то потребуется стержень диаметром в 1 мм. Если соединяемые заготовки толще, то лучше взять электрод диаметром в 1,6 мм. Присадочная проволока выбирается аналогичным способом, то есть она должна совпадать по толщине со свариваемым материалом или быть его чуть толще.

Для электросварки потребуется трансформатор, инвертор, блок питания, оборудование для подачи защитного газа. Расход аргона или другого газа должен быть не более 12 литров в минуту, сила тока зависит от толщины профиля и может быть при электросварке в пределах 50-120 А. Варить нужно заканчивать уменьшением напряжения. Газ перекрывается через 10-20 секунд после прекращения подачи тока.

Газовая сварка

Сварка при помощи газового оборудования ничем не отличается от других способов. Нужная область нагревается, после чего на неё подаётся присадочная проволока. Расплавляясь, пруток заполняет стык. Пруток перемещают строго по направлению стыка, в зависимости от выбранного способа различают две технологии газовой сварки:

• Слева-направо. Перемещение присадки происходит за горелкой, благодаря чему рабочая зона оптимально прогревается. При этом сварщик может постоянно контролировать процесс. Этот способ считается наиболее подходящим при варке профиля толщиной от 5 мм;
• Справа-налево. Заготовки при выборе такого способа прогорают крайне редко, но подходит он для соединения только тонкостенного профиля.

После остывания швов их желательно зачистить и покрыть антикоррозийным средством.

Важно! Кромки профтруб со стенками толщиной до 4 мм формировать не следует.

Как правильно сварить металл газосваркой видео

Использование контактной сварки

Больше подходит для предприятий, так как требует использования дорогостоящего оборудования и отличается повышенной сложностью. Во время контактной сварки присадочные материалы не используются. Сварка заготовок происходит под высоким давлением электродов с одновременным воздействием на точку стыковки напряжение. Это приводит к плавлению металла и к образованию однородной среды, превращающейся после остывания в монолит. То есть полученное соединение имеет самый высокий запас прочности.

Контактная сварка видео

Сварка инвертором

Разновидность дуговой сварки с применением инверторного сварочного аппарата. Инвертор подходит для варки профиля разной толщины. Режим работы современных моделей – импульсный. Для сварки профильной трубы толщиной в 2 мм инвертором нужен ток величиной от 50 до 60 А. Толстостенный прокат соединяется с применением более мощного по силе электротока.

В работе применяется присадка с покрытием. При возбуждении дуги начинается её горение, что приводит и к плавлению покрытия. Частично он уходит на расплавленный металлопрокат и частично преобразуется в газ. За счёт этого зона сварки с воздухом не контактирует. Инверторные аппараты обеспечивают получение ровного и качественного шва.

Сварочный инвертор видео

Приспособления для вращения и крепления оборудования

При автоматической или полуавтоматической сварке используют специальные установки, позволяющие перемещать головку с электродом по вертикали или горизонтали. Оборудование состоит из регулируемых по размерам стойки и стрелы, предусмотрены точки крепления кабелей питания и шлангов для подвода инертного газа. Сварочный трактор передвигается по поверхности соединяемых деталей в соответствии с программой, но для удержания электропроводки предусматривают специальные лотки или кронштейны.

При сварке головка с электродом перемещается автоматически.

Струбцины

Струбцина считается универсальным инструментом, так как может выполнять как функции установочные, так и функции фиксации. Единого вида струбцин не существует, однако этот инструмент обязательно должен быть в арсенале любого сварщика. Теоретически, сварка без применения струбцин вполне возможна, однако за это придется заплатить потерей времени, наличием неудобств и, самое главное, низким качеством.

Функциональность струбцины зависит от того, регулируется ли размер зева. Выделяют быстрозажимные устройства, основанные на прижиме с помощью кулачкового механизма. Тем не менее, одна струбцина не может зафиксировать абсолютно любое соединение, так что у сварщика должно быть сразу несколько видов таких инструментов. Струбцины для сварочных работ имеют одну особенность – они изготовлены из металла. Подобные инструменты плотника имеют пластиковые или деревянные элементы.

F-образные

Принципиальная схема устройства F-образной струбцины достаточно простая, поэтому зачастую в арсенале сварщика можно встретить самоделки. Она состоит из металлической станины (шины), к которой прикреплены две губки. Одни губка является подвижной, а другая – неподвижной. В некоторых случаях неподвижная губка выполнена в виде продолжения станины. Подвижная губка приводится в движение винтом с рукоятью.

В качестве альтернативы предлагается быстрозажимной механизм. Он замещает подвижную губку и позволяет более оперативно скрепить детали. Обычно с помощью F-образных струбцин можно получить относительно большое усилие (до 10000 Н).

G-образные

Такие зажимы выполнены в виде скобы, в которой обе губки остаются неподвижными. Фиксирование деталей осуществляется за счет затяжки винта. Подобный механизм имеет одно преимущество – отсутствует люфт губок. Зато по толщине скрепляемых деталей G-образные струбцины весьма ограничены.

Угловые

При необходимости зафиксировать детали под прямым углом пользуются угловыми струбцинами. Более сложные устройства позволяют регулировать угол фиксации. Составными частями таких струбцин являются корпус и поджим. Поджим может быть одновинтовым или двухвинтовым. В непосредственный контакт с изделием вступают поджимные пятки.

Торцевые

Подобные приспособления предназначены для фиксации привариваемого элемента к торцу детали. По внешнему виду они отдаленно напоминают G-образные струбцины, однако отличаются двумя дополнительными поджимными винтами.

Оборудование для рабочей зоны

Зависит от характера выполняемых сварочных работ и размеров заготовок. Например, при сварке крупногабаритных конструкций используют коленные подъемники с люлькой для оператора и оборудования. Установки могут перемещаться по направляющим или по поверхности грунта, для управления в корзине находится пульт.

Приводы оборудованы моторами переменного тока, часть исполнительных механизмов оснащена пневматическими либо гидравлическими цилиндрами.

В бытовых условиях необходим металлический стол, оснащенный экранами для защиты от раскаленных капель металла и шлака. Предусматривают стул для сварщика и комплект приспособлений для фиксации деталей. Не допускается ведение работ на огнеопасном напольном покрытии. Стены помещения окрашивают материалами светло-серого цвета (для поглощения ультрафиолетового спектра). Над столом предусматривают лампы (уровень освещения от 80 Лк) и вытяжку с электрическим вентилятором (производительность 40 м³/час).

Рекомендуем к прочтению Как самому сделать индукционный нагреватель из сварочного инвертора

Приспособления для крепежа

Такие приспособления для установки профильных труб под сварку позволяют прочно зафиксировать деталь и предохраняют ее от случайного смещения после остывания. К ним относят:

Струбцина. Она является универсальным приспособлением, которое можно использовать при всяких видах работы с металлическими изделиями.

Мастера называют их самыми главными по важности, и говорят, что обойтись без них практически не возможно.

Струбцина может быть разной формы и размеров. Зев у приспособления может быть стабильного объема, и бывает с возможностью регулирования.

Особым удобством выделяются быстрозажимные устройства, в которых зажимную функцию выполняет кулачковый механизм.

СОВЕТ! Профессиональные мастера рекомендуют приобрести набор разнообразных струбцин. Для сварочных мероприятий может понадобиться сразу несколько вариантов разных размером.

Зажимы. Если сравнить эти механизмы со струбцинами, то они более удобные, и в большей степени приспособлены к такому виду работ. Необходимый размер зева выставляют винтом в зажимной ручке и перемещением штифта.

Прижимы. Является самым распространенным. Они бывают: клиновые, винтовые, пружинные, рычажные.

Простейший вид такого устройства является самым обыкновенным болтом и гайкой, скрепляющим две пластины, которые зажимают заготовку.

Стяжки. Они применяются для того, чтобы сблизить элементы, которые имею габаритные размеры. Длина и способ такой конструкции зависит от задач, которые она должно выполнить.

Распорка. Этот механизм дает возможность выровнять кромки собираемых заготовок, придать им нужную форму и исправить небольшие дефекты.

Устройства для сварки труб

Оборудование для сварки трубопроводов обеспечивает центрирование сопрягаемых изделий и поддерживает равномерный зазор между кромками. Существуют приспособления для прямолинейных магистралей и угловых ответвлений. В конструкцию изделия входят зажимы и дополнительные фиксаторы, установленные на подвижных штангах или цепях.

Для сварки трубопроводов существуют специальные приспособления.

Например, для использования простого устройства для прямолинейного трубопровода сварщику необходимо:

1. Сдвинуть заготовки с предварительно подготовленными кромками.
2. Надеть на внешние части труб зажимы и затянуть винты.
3. Отрегулировать зазор вращением болта, соединяющего кронштейны с фиксаторами.
4. Заполнить стык расплавленным металлом, а затем снять оснастку и очистить поверхность шва от окалины и шлака.

Приспособления для сварки

Получить качественное сварное соединение можно при использовании специальных приспособлений для сварки. Опытные сварщики хорошо знакомы с тем, как важно правильно и надежно зафиксировать соединяемые изделия. При широком ассортименте сложно подобрать вариант исполнения, который будет обеспечивать надежную фиксацию. Именно поэтому рекомендуют уделить внимание классификации и особенностям всех механизмов.

Магнитные приспособления

Для бытовой и промышленной сварки часто используют сборочно-сварочные приспособления с постоянными магнитами. Например, существуют шаблоны с поверхностями, расположенными под разным углом (фиксированным или переменным). Изделия позволяют позиционировать отрезки профильной трубы или соединять заготовки из листовой стали. Магнитные прижимы не используются при сварке деталей из нержавеющих сталей или цветных металлов.

Универсальное оборудование компаний MagTab или V-Pads оснащено несколькими поверхностями с возможностью плавной регулировки взаимного положения. Оператору необходимо прикрепить изделие к поверхностям деталей, убедиться в корректности позиционирования, а затем приступить к сварке.

Оснастка позволяет снизить затраты времени на выполнение работ и повысить качество. Сила магнитов обеспечивает неподвижность соединяемых элементов.

Технологические приспособления

Применение сборочно-сварочных приспособлений снижает трудоемкость сборочных операций, уменьшает остаточные деформации, повышает качество конструкций и упрощает контроль и приемку собранных конструкций. Правильно спроектированное и изготовленное приспособление должно отвечать следующим требованиям: быть удобным в эксплуатации, обеспечивать проектные размеры изделия, быструю установку элементов и съем собранного или сваренного изделия, иметь невысокую стоимость и удовлетворять требованиям техники безопасности при выполнении сборочных и сварочных работ. Тип приспособления определяется серийностью производства и степенью сложности конструкции. В единичном производстве обычно применяют универсальные приспособления. В серийном производстве, в зависимости от количества изготовляемых однотипных изделий, используют как универсальные, так и специализированные приспособления. В массовом производстве распространены приспособления различных типов, от простых до сложных, быстродействующих, с элементами автоматики.

Вспомогательные инструменты

При сварке деталей потребуются дополнительные инструменты:

1. Молотки со специальным бойком и щетки с металлическим ворсом, используемые для удаления шлака с поверхности шва. Для снятия крупных фрагментов флюса и удаления лишнего металла применяют слесарные зубила.
2. Измерительный инструмент (угольник, рулетка, штангенциркуль), необходимый для переноса чертежных габаритов на заготовки. Линии рисуют маркером, кусковым мелом или металлическим стержнем с заостренным наконечником.
3. Угловая шлифовальная машинка с защитным кожухом и набором дисков для резки металла, применяемая при нарезке заготовок. Слесарную ножовку используют для разделки профиля небольшого сечения. Абразивный инструмент с электрическим приводом применяют для зачистки кромок перед сваркой, а также швов.

Щетки с металлическим ворсом используются для удаления шлака.

Какие электроды используются для варки профиля

Профильные трубы чаще всего изготавливают из углеродистой или низколегированной стали. Для их сварки больше всего подходят следующие электроды:

• АНО-4. Универсальный и самый популярный вид электродов. Подходит для аппаратов разного типа, предварительной прокалки не требует;
• ОЗС-12. Позволяет получить шов высокого качества. Но электроды этой марки повышенной влагоустойчивостью не отличаются;
• УОНИ-13/55. Самые лучшие электроды для формирования прочного соединения;
• МР-3С. Применяются редко и в основном в тех ситуациях, когда шов по качеству должен быть идеальным.

Какими электродами предпочтительнее варить забор из профильной трубы? Новичкам, как показывает практика, проще использовать такие марки, как МР-3, ОЗС-12. В их состав входит рутил, благодаря которому упрощается начальный этап сварки, а соединения получаются прочными и устойчивыми к влаге.

Совет! Нужные навыки можно получить, тренируясь на сваривании различных обрезков от труб.

Какие приспособления используются при домашней сварке

В бытовых условиях применяют инверторы и компактную аппаратуру со сварочной горелкой и системой подачи инертного газа. Мастеру необходимо приобрести защитную маску, рукавицы и одежду, предохраняющую кожу от ожогов. Для удаления окалины потребуется молоток и металлическая щетка, для фиксации деталей применяют магнитный угольник с регулируемыми гранями (в пределах от 30° до 135°). Оборудование подбирают по мощности магнитов. Для бытовых целей достаточно усилия в пределах 8-12 кг, для крупных заготовок потребуется приспособление с усилием 30-35 кг.

Для бытового использования подходят струбцины, универсальные зажимы с ручным приводом, позволяющие закрепить элементы металлоконструкции в требуемом положении и снижающие деформацию деталей при нагреве и охлаждении. Если предполагается соединение металлических труб, то в домашних условиях применяют центраторы со струбциной (например, СМ-151 или ЦСЗ).

Приспособления для крепежа

Некоторые приспособления для сварки предназначены не для расположения свариваемых элементов, а их надежной фиксации на момент проведения работ. Прижимы и зажимы для сварки получили широкое распространение, так как после образования сварочного шва соединяемые элементы должны находится в неподвижном состоянии. Наибольшее распространение получили:

1. Стяжки используются для сближения двух одинаковых элементов. Особенности подобной конструкции зависят от многих моментов, к примеру, предназначения.
2. Зажимы характеризуются удобством в применении. Изменить размер зева можно при помощи зажимного винта и штифта. При желании подобный механизм можно изготовить в домашней мастерской.
3. Прижимы также получили широкое распространение. Они бывают пружинного, рычажного и клинового типа. Простейший прижим создается из обычной винтовой пары, которые изменяют положение параллельно расположенных пластин. В продаже встречаются гидравлические прижимы, которые применяются крайне редко. Это связано с их высокой стоимостью и малой практичностью в использовании. Если нужно обеспечить давление около 500 кг/см 2 и более они практически незаменимы. Более практичны в применении прижимы с магнитным прижимом, так как они просты и маневренны. Их конструктивные особенности позволяют быстро совместить кромки соединяемых деталей. Для оказания давления может применяться пневматика, представленная сжатым воздухом. За счет высокой упругости пневматика компенсирует деформацию свариваемых деталей.
4. Распорки применяются для выравнивания кромок собираемых конструкций. Некоторые варианты исполнения распорок используются для решения проблем с дефектами.
5. Струбцины считаются универсальным механизмом. Практически все мастера указывают на то, что без подобного инструмента практически не обойтись. В продаже встречаются варианты исполнения разной формы и размеров, за счет чего можно подобрать наиболее подходящий вариант исполнения под конкретные условия сварки. В последнее время наибольшей популярностью пользуется устройства, который позволяет быстро провести зажим заготовки.

Опытные мастера приобретают целый комплект различных крепежных элементов, но в большинстве случаев они изготавливаются на месте и подгоняются под определенные заготовки.

Можно ли изготовить что-то своими руками

Сварщик может собрать вспомогательную оснастку своими руками, используя подручные материалы. Например, самодельные приспособления для сварки труб собирают из обрезков уголков и струбцин для столярных или слесарных работ. Установка упоров под прямым углом позволяет собрать простейший кондуктор для изготовления партии сварных конструкций (рам для установки решеток в окна или изготовления секций забора).

Краткий алгоритм изготовления простейшей оснастки для сварки:

1. Из отходов профиля или листа толщиной 5-10 мм вырезать абразивным инструментом прямоугольные заготовки.
2. Обработать кромки вручную или на фрезерном станке, удалить следы краски и коррозии с поверхностей.
3. Прикрепить упоры на основание (например, на металлический верстак или стеллаж из швеллера), учитывая взаимное положение деталей.

Для изготовления магнитного упора необходимо вырезать 2 симметричных шаблона, которые крепятся по бокам от магнита с центральным отверстием на болтах. Расположение винтов не позволяет пластинам смещаться относительно друг друга. Упор устанавливают на первую деталь, а второй элемент выставляют по боковой поверхности шаблона. Затем компоненты соединяют несколькими точками сварки, убирают упор и полностью проваривают шов с 2 сторон.

Встречаются самодельные шаблоны, вырезанные из стальной плиты с последующей обработкой кромок на фрезерном станке. Заготовку устанавливают на основании и монтируют дополнительные упоры для ограничения подвижности. Сварщики используют кустарные зажимы, изготовленные из обрезков профиля и болтов с гайками. Единого стандарта для самодельной оснастки не существует, каждый мастер разрабатывает приспособления, ориентируясь на опыт и учитывая специфику выполняемых работ.

Основные виды сварочной оснастки

Помимо перечисленных выше классификаций, вся сборочно-сварочная оснастка делится на установочную и закрепляющую. Самыми удобными считаются устройства, в которых присутствуют сразу две эти функции.

• Установочная оснастка.

Данная разновидность используется, чтоб установить деталь в то положение, в котором она должна быть уже в готовом изделии. По функциям и конструкции такую сварочную оснастку делят на упоры, угольники, призмы, шаблоны.

Первые позволяют производить фиксацию деталей на базовых поверхностях, при этом бывают постоянными, съемными или откидными (отводными, поворотными). Постоянные упоры обычно выглядят как пластины или бруски, они привариваются либо привинчиваются к основанию. К съемным или откидным прибегают в тех случаях, когда недопустимо их постоянное присутствие в детали.

Угольники позволяют устанавливать элементы изделия под определенным углом относительно друг друга, а именно под 90°, 60°, 30°, 45°. Наиболее удобны угольники с поворотными гранями, так как с их помощью можно выбирать любой угол.

Призмы позволяют придать определенное положение изделиям цилиндрической формы. Отметим, что роль призмы может играть простейшая, сваренная из уголков конструкция. Шаблоны используются, чтобы установить элементы сварного изделия в необходимом положении относительно уже приваренных деталей.

• Закрепляющая оснастка.

Такие приспособления дают возможность прочно зафиксировать уже установленные детали, чтобы не допустить их случайного сдвига или изменения формы изделия после остывания. В этом случае используются струбцины, зажимы, прижимы, стяжки, распорки.

VT-metall предлагает услуги:

Струбцина считается универсальным инструментом, поэтому применяется во время практически всех работ с металлом. Без нее процесс сварки значительно усложняется, требует больше времени и становится неудобен. Существуют приспособления разных габаритов и форм, размер зева также может быть постоянным или регулируемым. Самыми удобными считаются быстрозажимные модели, где за зажим отвечает кулачковый механизм. На самом деле лучше, чтобы у сварщика всегда под рукой было несколько различных по размерам и конфигурации струбцин, так как они все могут пригодиться при сборке одной конструкции.

Во время сварочных работ могут использоваться зажимы. В отличие от струбцин, они более удобны и больше подходят именно для сварки. Чтобы зафиксировать деталь, необходимо сжать их ручки. Установка определенных размеров зева производится за счет предусмотренного в ручке зажима винта, перестановки штифта или иным способом.

Рекомендуем статьи по металлообработке

• Марки сталей: классификация и расшифровка
• Марки алюминия и области их применения
• Дефекты металлический изделий: причины и методика поиска

Еще один тип закрепляющей оснастки – прижимы. Они могут быть винтовыми, клиновыми, эксцентриковыми, пружинными, рычажными, однако первая разновидность встречается чаще всего благодаря своей простоте. Самый примитивный винтовой прижим выглядит как болт с гайкой, продетый в отверстия двух пластин – последние как раз необходимы, чтобы удерживать между ними детали. Тогда как, например, клиновые прижимы зажимают предмет за счет клиньев, проушин, подкладок и молотка.

Если говорить о скобах, то зажимные – это не что иное, как кусок листа с пазом в форме клина. Пружинная скоба прижимает деталь, используя упругую деформацию. Для ее изготовления используют полоску листового материала или проволоки из пружинных сталей.

Эксцентриковые прижимы несколько сложнее, здесь детали зажимаются благодаря кулачку, укрепленному на рычаге при повороте эксцентрика рукояткой. Главное достоинство подобной оснастки состоит в том, что зажать деталь можно одним движением. Но не стоит забывать и о минусах данной конструкции, в число которых входит небольшой рабочий ход кулачка. Именно это приводит к тому, что такие прижимы используются значительно реже винтовых.

Стяжки позволяют сблизить кромки свариваемых деталей до необходимого расстояния. Их длина и способ фиксации на конструкции зависят от конкретной задачи и могут быть самыми разными.

Распорки необходимы, когда требуется выровнять кромки собираемых элементов, придать деталям нужную форму, исправить местные дефекты.

Большую часть из названных выше видов сварочной оснастки можно сделать своими руками, задав размеры и форму в соответствии с чаще всего выполняемыми работами.

• Установочно-закрепляющие приспособления.

Такие устройства считаются наиболее удобными, поскольку выполняют сразу две функции: установку и закрепление детали в необходимом положении. Задача специалиста значительно упрощается, ведь ему не нужно правильно выставлять детали, он должен только вставить их в приспособление и затянуть винты либо эксцентрики. Чтобы готовое изделие можно было достать из такого устройства после сварки, один из его зажимов делают поворотным.

Если требуется зафиксировать элементы будущего изделия под углом 90°, вы можете сами изготовить необходимое приспособление. Возьмите два отрезка уголка, отрезок полосы, две струбцины, угольник и сварочный аппарат. Уголки и полосу необходимо зафиксировать струбцинами, не забудьте при этом использовать угольник. После фиксации обязательно убедитесь в том, что уголки установлены в нужном положении. Далее прихватите их к полосе в четырех точках. Дело в том, что конструкция деформируется, если вы сразу решите наложить длинный шов или сделать слишком большие точки.

Теперь вам остается снять струбцины и угольник, чтобы они не пострадали во время сварки, и приварить уголки более надежным швом. Для этого рекомендуется чередовать короткие швы с разных сторон, чтобы сохранить форму конструкции. Когда шов готов, струбцины прижимаются и привариваются в нескольких точках, но сразу скажем, это необязательный шаг.

• Приспособления для сварки труб.

Сварщикам часто приходится производить сварку торцов труб вне зависимости от того, где это происходит: на производстве или в быту. Сегодня существует большой выбор различной оснастки, упрощающей такую работу, а также обеспечивающей высокий уровень исполнения. Подобные устройства называют центраторами. Они гарантируют соответствие осей свариваемых труб и совмещение торцевых кромок. По конструкции такие механизмы могу быть наружными и внутренними, но отметим, что на практике первый вариант используется значительно чаще.

Звенный центратор применяют во время сварки труб большого диаметра. Он включает в себя несколько звеньев, которые образуют замкнутый контур и соединяются друг с другом при помощи шарниров. Свариваемые торцы труб помещаются в такое устройство и опираются на упоры, именно последние центрируют трубы.

Для использования в домашних условиях лучше приобрести центраторы-струбцины, так как они подходят для работы с трубами меньшего диаметра. В качестве примера приведем центратор-струбцину модели СМ151, который позволяет сваривать трубы диаметром 57–159 мм, а также центратор-струбцину модели ЦС3, предназначенный для труб с сечением 10–70 мм.

На самом деле, добиться соосности труб с маленьким диаметром не так сложно, можно справиться даже без специализированного инструмента. Но тогда вам потребуется самодельное устройство для сварки труб, изготовленное из уголков и приваренных к ним струбцин.

Если струбцина только одна, уголки можно к ней не приваривать, но тогда придется сточить часть уголка в месте упора струбцины.

• Приспособления с магнитами.

Такие устройства считаются очень удобными, так как детали соединяются между собой и удерживаются на месте за счет силы встроенных в них магнитов.

Достаточно широко распространены магнитные угольники, причем их разновидности могут иметь различную форму, оснащаться дополнительным крепежом, допускать изменение угла. Удобнее всего с их помощью скреплять под нужным углом листовые детали, рамные конструкции, стойки, пр.

Однако сварщики используют не только угольники, но и ряд других магнитных приспособлений, который могут похвастаться расширенной функциональностью, универсальностью. Самым ярким примером является «MagTab» (Strong Hand Tools) – именно это устройство позволяет оценить удобство использования оснастки данного класса.

«MagTab» включает в себя пару опорных плоскостей с встроенными магнитами. Причем угол между ними подстраивается под форму основания, к которому их будут крепить. Это может быть поверхность цилиндрической формы, плоскость, угол. Помимо опорных, здесь есть две других плоскости – именно к ним крепятся детали, которые будут привариваться к основанию.

Данные плоскости находятся под углом 90° друг к другу и могут двигаться относительно опорной поверхности. Эта особенность позволяет смещать привариваемые детали по отношению к основанию.

Не секрет, что установка и закрепление неустойчивой детали в необходимом положении требует немало времени и сил. За счет сварочной оснастки удается быстро произвести подобные работы, приварив элемент к основанию любой формы. Для этого сварщик должен только поставить устройство на основание и приложить привариваемую деталь к одной из двух его крепежных поверхностей. Благодаря магниту достигается достаточно прочное крепление и неподвижность частей изделия в процессе сварки.

Магнитная оснастка сварочного оборудования очень удобна, так как дает возможность в разы сократить временные затраты на сборку конструкций, при этом не снижая их качества. Такие устройства просты и имеют относительно низкую цену, поэтому зажимы, наравне со струбцинами, должны быть у каждого мастера в его домашней мастерской. Немаловажно, что если у вас есть постоянные магниты или электромагнит, вы можете сами изготовить такие приспособления. Но не стоит забывать, что некоторые магниты теряют свои свойства под действием температуры, иногда даже не очень высокой.

Удобная сварка под углом в 90 °

Сварочные магниты позволяют удерживать свариваемое изделие под углом 90 °.

Для того чтобы сварка труб не была слишком хлопотным занятием и обходилась без помощника, придумали сварочные магниты, которые удерживают трубы под углом в 90 °. Ранее приспособления для работ такого рода делались без использования магнитов.

Для этого потребуются такие материалы:

• квадрат металлический со стороной 20-25 см;
• кусок квадратной трубы;
• 3 маленьких болта и гайки к ним;
• болт толстый диаметром 4 см и гайка на 35;
• сверло, дрель;
• небольшой металлический цилиндр диаметром с шариковую ручку;
• держатель для цилиндра, фактически его ручка;
• сварочный аппарат.

На квадрат привариваются трубы длиной в 20 и 15 см, на сменные стороны, в самые углы, так, чтобы концы труб были по разные стороны квадрата.

Изготовить две вспомогательные детали. П-образную фигуру сварить из этих же труб, длиной примерно в 10 см. Вторую, используя эти же трубы, сварить в виде равнобокой трапеции с основаниями 11,5 см и 5,4 см.

Расчеты необходимо выполнить более точно, угол, образующийся при пересечении боковых частей должен составлять 90 °, поэтому длины оснований будут точно зависеть от ширины труб.

На сторонах квадрата у угла, где не приварены трубы, сделать равнобедренный треугольный срез. Приварить к нему П-образную фигуру, предварительно просверлив по центру верхнего прямоугольника отверстие для маленького болта. В зазор между квадратом и фигурой должен помещаться болт шириной в 4 см с гайкой.

К болту приделать ручку, в качестве нее можно использовать гайку с отверстием, в которой свободно перемещается тонкий стержень.

В маленьком цилиндре длиной с меньшее основание трапеции выполнить резьбу для взятых маленьких болтов. Резьбу надо выполнить вдоль кончика большого болта, располагая его в центре.

В точке пересечения диагоналей трапеции выполнить отверстие в обеих подобных деталях. Между ними будет вставляться цилиндрическая деталь, в которой предварительно выполняли резьбу и просверлили в центре отверстие. Для дальнейшего сбора приспособления надо заготовить гайку на 35 для болта шириной в 4 см, для этого с одной ее стороны выполнить сквозную резьбу, не затрагивая противоположных граней.

углового соединения

Вся дальнейшая сборка заключается в правильной последовательности присоединения деталей. На болт с уже прикрепленной ручкой надеть гайку с резьбой, прокрутив пока почти к основанию. К концу болта приложить цилиндрическую деталь, просверленным отверстием к внутренней резьбе, наживить маленьким болтом. Далее закрепляем трапециевидную фигуру при помощи болтов, один из которых утапливается в резьбе цилиндрической детали, второй закрепляет конфигурацию сверху, через резьбу той же цилиндрической фигуры. Болт с заготовленной деталью в своей вершине, протягивают под П-образной опорой, подгоняя под нее и гайку с резьбой. Закрепить болт при помощи болта, который проходит через центр П-образной фигуры и вкручивается в выполненную резьбу специальной гайки. Приспособление, собственно, готово к использованию. Вращая ручку болта, его можно послабить. Вставив под прямым углом трубы, фиксируя крепежное приспособление, можно производить сварку.

Устройства подобного рода удачным образом заменяют сварные магниты, которые могут быть слишком дорогими для просто бытового использования.

Оборудование для обслуживания зоны сварки

Удобство положения сварщика при работе на крупногабаритных изделиях обеспечивают люльки, стремянки, а также специальные площадки. Площадки предназначены для размещения сварщиков и сварочной аппаратуры, а также для перемещения их в зону сварки. Они изготовляются в расчете на одного или нескольких сварщиков и могут быть передвижными (самоходными или несамоходными), переносными и стационарными. На рисунке показана универсальная площадка, которая может передвигаться вдоль свариваемого изделия, подниматься и опускаться в зависимости от уровня сварки и перемещаться в направлении изделия.

Трубная струбцина

Сварка металлических труб торец в торец является сложной операцией. Более простой считается приварка трубы к готовой системе. Конструкция для таких случаев изготавливается из металлического уголка и стальных пластин. Фиксировать половинки такого устройства следует традиционным методом, а именно шпильками с резьбой. В результате можно получить достаточно простую и эффективную конструкцию, которая значительно облегчит работу при сварке труб с различными конструкциями.

Имеются и другие виды конструкций, среди которых кулачковые механизмы, ленточные и зажимы для проволоки, которые могут пригодиться для работ со специфическими конструкциями, включая особо хрупкие и тонкие. Однако их изготовление является предметом отдельных мастер-классов и статей на специализированных ресурсах.

Самодельные струбцины являются незаменимыми помощниками для любого мастера, работающего с металлическими и деревянными деталями и изделиями. Изготовить же их достаточно просто и весьма увлекательно

Здесь важно соблюдать технологию изготовления, найти оптимальные инструкции и видеоролики. Покупать же струбцины можно, но они могут в итоге не подойти из-за специфичности заготовок или работы

Именно поэтому следует изготавливать струбцины самостоятельно. Удачной работы с различными заготовками и изготовления самодельных быстрозажимных струбцин!