Ещё недавно самодельный сварочный аппарат можно было встретить не только в условиях кустарного производства или гаражного бокса, но и на вполне государственных промышленных предприятиях. При нехватке доступной для приобретения сварочной техники подобная практика была вполне оправдана. Но и сегодня, когда сварочная техника доступна в широком ассортименте, многие умельцы предпочитают использовать сварочное оборудование собственного изготовления.
Все сварочные аппараты можно поделить на две больших группы - по типу используемого тока - переменного или постоянного. Для автомобильной и кровельной сварки в частности используется техника на малых постоянных токах - с устойчивой, дугой и возможностью проведения сварки на любой полярности напряжения, подаваемого на аппарат. Постоянный ток позволяет использовать в процессе сварки специальных электродов, либо проволоки (электродной). Если при сварке используются малые токи, рекомендуется выбирать агрегаты с повышенным напряжением холостого хода на сварочной обмотке (в пределах 75 В) - для создания благоприятных условий для горения дуги. Переменный ток используется для питания аппарата через выпрямители (диодные мостовые с радиаторами охлаждения).
Чтобы регулировка сварочного тока была плавной, а выпрямление - эффективным, в аппаратах применяются схемы на базе тиристоров высокой мощности (управляемых), с возможностью постепенного изменения напряжения в достаточно широком диапазоне. Такие регуляторы также применяют в качестве зарядных устройств для бытовых аккумуляторов или элементов питания для электронагревательных компонентов различных конструкций.
Сварочный аппарат с переменным типом токоподачи рекомендуется использовать электроды, диаметр которых превышает 2 мм. В этом случае аппарат сможет производить сварку изделий, толщина которых достигает 1,5 мм. Подобный подход позволяет не только обеспечить устойчивого горения сварочной дуги, но и достаточной мощности токоподачи - до нескольких десятков ампер. Разумеется, в аппаратах переменного тока стоит использовать только особым образом маркированные электроды, предназначенные специально для них.
Ещё один важный момент - диапазон выходного напряжения. Для бытовых сварочных агрегатов этот показатель не должен превышать 65 В (для обеспечения достаточного уровня безопасности), для промышленных допускается повышение этого показателя до 75 В. Напряжение сварки при этом достигает диапазона в 18 - 24 В (только в этом диапазоне обеспечивается устойчивость горения сварочной дуги). Параметры тока короткого замыкания при этом не должны превышать номинальных показателей сварочного тока более чем на треть.
Стоит отметить, что, конструируя сварочный аппарат самостоятельной сборки, не стоит стремиться к достижению предельных значений показателей его мощности. Стоит ориентироваться на наиболее удобные в применении аппараты для сварки с применением электродов от 2 до 4 мм в диаметре, а при необходимости просто дополнить его выпрямителем с возможностью регулирования токоподачи - для осуществления сварочных работ на малых сварочных токах. Основными параметрами, на которые стоит ориентироваться при изготовлении сварочного аппарата, являются продолжительность работы (от 5 до 7 электродов диаметром до 4 мм), малый вес оборудования и возможность его подключения к бытовым электросетям с номинальным напряжением в 220 В.
Важным моментом в процессе изготовления сварочного аппарата является выбор типа сердечника. Как правило, в подобных самодельных конструкциях применяют стержневые магнитопроводы, из электротехнической стали (наборные со шпилечной изолированной стяжкой), толщина которой составляет 0,35 - 0,55 мм. Сечение сердечника бытового сварочного аппарата должно достигать 45 - 55 см2 - при меньших показателях сердечник будет перегреваться, а качество и продолжительность сварки не будут отвечать рабочим требованиям агрегата. Правда, при таком сечении сердечника масса самого аппарата будет значительно выше, но в угоду производительности этот фактор можно признать незначительным.
Более сложная конструкция сердечника тороидального типа, тем не менее, оказывается гораздо более выгодной для бытовых сварочных агрегатов. На торе сердечника при этом необходимо размещать изолирующую намотку, а сам сердечник изготавливается из свёрнутого рулонным способом трансформаторного железа.
Ещё одна немаловажная составляющая сварочного аппарата - обмотка. Сетевой её тип, как правило, представляет собой термостойкий медный провод в изоляции из стеклоткани или х/б. Также допустимо использовать резинотканевую, либо резиновую изоляцию. А вот ПВХ-изоляция для самодельных сварочных аппаратов не рекомендована. Алюминиевые типы обмотки также допустимы, но требуют выбора провода с большим сечением - в среднем в 1,7 раза больше по сравнению с медной обмоткой. Выводы обмотки прокладываются через наконечники из меди и выводятся под клеммными болтами, диаметр которых составляет от 8 до 10 мм. Стоит отметить, что намотка традиционно осуществляется поверх изолированного ярма и строго в определённом направлении (без его изменения). Обмотка требует послойного изолирования хлопчатобумажными материалами с бакелитовой лаковой пропиткой.
По завершению сборки сварочного агрегата можно перейти к его настройке и испытанию с использованием электродов различного диаметра. В процессе настройки необходимо произвести замеры напряжения и сварочного тока с использованием амперметра и вольтметра. Также в процессе первичных испытаний производится контроль качества сварного шва - толщину наплавления и глубину провара материала. Для этого производится разделение изделия, подвергшегося сварке, по кромке и полученный образец исследуется на соответствие заданным параметрам.