Сварка и пайка: оборудование, технология, процесс изготовления изделий и не только

Самостоятельное проведение некоторых технологических процессов по работе с изделиями из различных материалов позволяет создавать своими руками интересные решения. Особый интерес вызывает информация о сварке и пайке. Основные сведения о процессах, оборудовании, экипировке и объектах, создаваемых в соответствии с технологиями представлена далее. 

Азы об электросварке

Электросварка — это прежде всего интересное дело. Овладев навыками получения качественных сварочных швов, Вы сможете начать с простого заваривания водяного бака, а закончить изготовлением ажурной изгороди. Профессия сварщика сегодня является крайне востребованной, и поэтому Вы вряд ли будете сидеть без работы. Но начинать нужно с азов — сначала изучаем теорию, а затем учимся варить электросваркой.

Выбор сварочного аппарата, где его взять?

Рано или поздно у каждого сварщика возникнет дилемма: выбор сварочного аппарата для дома. Какой покупать, какими характеристиками он должен обладать. Для человека, который имеет опыт и стаж работы в этом деле, это будет несложно. Ведь он просто подберет самый лучший, достаточно надежный, с желаемыми параметрами. Но для, человека, который только ступает на эту сложную дорогу, выбор сварочного аппарата станет тяжелой и изматывающей процедурой.

Для начала, нужно сказать, что сварочные аппараты были известны уже давно. Поэтому, на сегодняшний день, многие магазины предоставляют широкий выбор сварочного оборудования. Но штука эта дорогая, покупать её стоит только тогда, когда вы точно будете знать, что Вам нужно. Поэтому на первых порах лучше взять его на время. 

Чаще всего, в наше время, имеет место выбор сварочного ручного аппарата. В нем можно использовать электроды разных диаметров. Для разных металлов нужны разные марки, подобрать можно на странице всех марок электродов в справочнике велделек.

Сварочное оборудование бывает двух основных видов:

• Трансформатор. Преобразует переменный ток от электросети 220 В в такой же переменный ток для сварки. Наверное, к самому главному достоинству сварочного трансформатора следует отнести его цену. Кроме этого, трансформаторы не требуют сложного обслуживания. А недостатков действительно хватает — это и понижение напряжения в сегменте электросети во время работы, и низкая стабильность дуги, и немалый вес.
• Инвертор. Преобразует переменный ток от электрической сети в постоянный для процесса сварки. Для новичка-сварщика — наиболее подходящий вариант. Обладает небольшими габаритами, быстродействием и, что самое главное, есть возможность плавно регулировать силу тока.

Бывает частым также выбор сварочного полуавтомата (в нем используется, автоматически плавящийся, электрод).

Кроме этого, на рынках можно купить сварочные генераторы и множество других видов.

Если нужно купить недорогой инструмент, то отличным будет выбор сварочного трансформатора переменного тока. Его можно использовать при сварочной работе с черным металлом. Этот аппарат надежный в работе и достаточно прост в использовании. Обычное для него напряжение при работе — 220 В. Ему характерно плавное регулирование силы тока.

Далее можно рассматривать сварочные аппараты, что работают в среде инертного газа. Их профиль – полуавтоматическая сварка. За свою универсальность, они получили широкую известность. Ведь их можно использовать, как для работ в быту, так и для авто ремонтов. Его прерогативой есть возможность работать и с газом и без него (при наличии флюсовой проволоки). Еще одним моментом его работы есть использование разных видов газа для различных металлов.

Выбор сварочного инвертора подойдет сварщику, желающему приобрести легкий, малогабаритный аппарат. Его достоинством также является высокая частота напряжения.

Если покупатель ценит высокую производительность и компактность, то выбор инверторного сварочного аппарата будет для него идеальным вариантом.

Что входит в экипировку сварщику 

Без чего точно не обойтись начинающему сварщику, так это без защитной маски. Компании-производители и поставщики предоставляют много полезной информации, ознакомившись с которой Вы точно не промахнетесь с выбором. Основное предназначение щитка — защита глаз сварщика от ультрафиолетового излучения, а лица — от расплавленных частиц металла.

С чего начинается сварка 

Чтобы научиться азам сварки, нужно знать последовательность обязательных действий. К таким относят:

• Вставка сварочного электрода в держатель;
• Запуск процесса сварки — достигается легким постукиванием или трением кончика электрода о поверхность металла;
• После возникновения дуги нужно сохранять расстояние между металлическим предметом и концом электрода примерно 3-5 мм.

Важно! Постоянство рабочего расстояния определяет качество сварочного шва. А причиной большинства дефектов является прерывание дуги.

Овладев этими навыками, Вы можете переходить к более практичным и сложным вещам. Желательно этим заниматься в компании со сварщиком-профи: и ошибок меньше наделаете, и время к тому же сэкономите! 

Наличие знаний и навыков позволяет самостоятельно создавать элементы, изделий и масштабные конструкции из металла. 

Ворота из профильной трубы 

Ворота из профильной трубы необычайно распространены.

Дело в том, что любые конструкции из этого материала имеют меньшую массу по сравнению с аналогичными из других строительных материалов при таких же размерах и прочностных характеристиках.

Их монтаж и установка не требуют применения тяжелой техники. Осуществлять их можно, как с помощью электросварки, так и применяя различные соединительные муфты.

Кроме того, каркас из этого материала, при правильной обработке, весьма долговечен и может прослужить несколько десятилетий.

Применение профильных труб при изготовлении ворот 

Широкое использование профильных труб квадратного или прямоугольного сечения вызвано специфическим распределением в них деформационных сил при использовании деталей из них в качестве опор. Дело в том, что в процессе изготовления у труб такого профиля формируются рёбра жесткости, способные выдерживать большие нагрузки по сравнению с трубами овального или круглого сечения. Таким образом, этот материал можно использовать при изготовлении как жёстких конструкций, больших рам для ворот большой площади, так и маленьких простеньких рамок для калиток в них.

Большим достоинством этого материала является и то, что для придания жёсткости конструкциям из него не требуются хитроумные рёбра жёсткости. В этом случае достаточно простейших конструкционных элементов, которые называются «косынка» (на сленге: косынка – «косяк»).

Профильные трубы используются при изготовлении самых распространённых конструкций ворот. При этом все конструкции имеют небольшую массу, что позволяет для их автоматизации применять маломощную, дешёвую автоматику. Это делает их ещё более привлекательными и востребованными.

В настоящее время разнообразные конструкции пропускных устройств из профильных труб широко применяются:

на производстве:

• в качестве наружных въездных и внутренних промежуточных между отдельными производственными помещениями (от большого цеха до маленького склада);
• на находящихся под открытым небом складских базах;
• на стройках;
• в гаражах и других постройках;

в быту:

• на въезде на территорию дачи или загородного дома;
• в личном гараже и т. п.

Виды ворот 

Профильные трубы применяются для строительства следующих видов:

1. распашные. Это классическая конструкция самых простых ворот, створки которых при открывании распахиваются наружу или вовнутрь. До недавнего времени, это были самые распространённые гаражные ворота. Процесс открывание распашных створок и является их главным недостатком: 

• для их нормального функционирования требуется свободная территория, которую ничем занимать нельзя;
• зимой место для открывания створок необходимо очищать от снега. Особенно это проблематично в районах с обильными снегопадами;

2. откатные. Это более сложная конструкция. В ней дверное полотно сдвигается («откатывается» на ходовых тележках) в сторону. Поэтому, ворота этого типа лишены недостатка распашных (не требуется свободное территория «перед» или «за» плоскостью ворот). Но существует другая проблема: необходимо наличие прямого участка ограждения слева или справа от проезжей зоны для размещения там дверного полотна (длина участка должна быть не менее 1,5 длины подвижной створки). При его отсутствии применение такой конструкции невозможно;

3. подъёмно-поворотные. В этой конструкции дверное полотно разворачивается (поднимается и поворачивается вокруг условной горизонтально-расположенной в плоскости оси) и убирается на потолок. «Плюсом» данного вида является то, что дополнительное место для хранения дверного полотна в положении «открыто» не требуется. Недостаток – очень сложная и, как следствие, дорогая механика и автоматика.

Каркас ворот из профтрубы

Каркас ворот – это их скелет, еще называют рамка (или рама). Поэтому, очень важно правильно выбрать трубу: она должна быть такого типоразмера, чтобы выдерживать вес створ без перекоса. Далее в этой статье (в разделе «Изготовление») мы даём некоторые рекомендации, но, лучше всего, произвести расчёт прочности или воспользоваться уже готовым из справочника.

«Правильная» профильная труба должна придавать каркасу необходимую жёсткость. Но, при этом, она не должна утяжелять его. Каркас образует по периметру полотна ворот, посредством рамы, замкнутую конструкцию. Этим он обеспечивает её высокую жёсткость и надежность. Это одинаково справедливо и для рам, на которых монтируются тяжелые створки, и для рамок, на которых собираются лёгкие калитки в них.

Совет: следует уделить достаточно внимания антикоррозионной защите каркаса. Места, в которых производилась сварка, должны быть сразу, по её окончании, очищены от окалины и загрунтованы. По окончании сборки каркаса он должен быть весь тщательно загрунтован и покрашен краской для наружных работ.

В дальнейшем, в процессе эксплуатации, возможно нарушение покрытия. Эти места следует, не откладывая «в долгий ящик», грунтовать и окрашивать. Если сборка рам и рамок производилась по технологии с установкой заглушек в верхние и нижние торцы труб, то за их состоянием необходимо следить и не допускать попадания снега и дождя внутрь каркаса.

Ворота из профильной трубы своими руками 

Выбор материалов, необходимых для строительства ворот своими руками, в большой степени зависит от конструкции последних (о конструкциях мы рассказывали в разделе «Виды»). Подробнее о материалах расскажем далее, в разделе «Изготовление».

Конструкция определяет не только выбор материалов, но и ассортимент необходимого для их строительства инструмента: для разных видов требуется свой набор. Мы приведём перечень такого инструмента, который может потребоваться для строительства любых ворот.

Реестр инструмента, необходимого для самостоятельного строительства ворот из профильной трубы:

• сварочный аппарат с комплектом необходимого для сварки оборудования. Наличие этого  гаджета имеет смысл, если имеется соответствующий источник электропитания 220 или 380 В. Выше мы рассказывали, что, в целом ряде случаев, можно обойтись и без сварки. В этом случае придётся покупать готовые рамы створок, калиток и т. д.;
• если есть у вас сварочник, то следует приготовить сварочные электроды Ø2 мм. для сварки ММА;
• УШМ (она же: болгарка, вжик-машинка и т. п.);
• дрель. Удобнее пользоваться электрической, но для этого нужна электросеть с возможностью подключения к ней;
• рулетка, уровень, уголок, молоток и другие слесарные инструменты.

Какую профильную трубу использовать для ворот

Самые распространённые профильные трубы имеют сечение следующей формы:

• квадрат;
• прямоугольник;
• круг;
• овал.

Использовать можно любую из них, но предпочтение отдаётся только двум: квадратного и прямоугольного сечения. Широкое использование только этих профильных труб объясняется специфическим распределением в их сечении деформационных сил, возникающих при работе на сжатие и растяжение.

А именно эти нагрузки испытывают детали при использовании их в качестве опор. Дело в том, что в процессе изготовления у труб такого профиля формируются рёбра жесткости (рёбрами жёсткости служат в данном случае стенки трубы), способные выдерживать большие нагрузки по сравнению с трубами овального или круглого сечения.

Подсказка: Чем больше ширина стенки, тем большие нагрузки она выдерживает. Поэтому, больше ценится «квадрат»: на равной ширины стенки воздействует одинаковое усилие, и они, следовательно, подвергаются одинаковой деформации. В итоге: нет перекосов.

Процесс изготовления

Изготовление ворот следует начать с обдумывания и принятия «чёткого решения»: что вы хотите построить?

В соответствии с «идеей» (принятым решением) вы разрабатываете (попросту: рисуете «от руки») эскизы конструкции. Чертить их рекомендуется в приемлемом для вас масштабе: главное – что бы было удобно пользоваться. Соблюдение масштаба увеличит трудоёмкость «рисования», зато — сразу выявит ошибки в расчётах, которые вы сможете вовремя устранить. 

В соответствии с эскизами вы можете безошибочно составить спецификацию (реестр входящих деталей, их количество и дополнительные их параметры) комплектации:

основные детали и узлы:

1. профильные трубы следующих типоразмеров:

• если опорами ворот будут металлические столбы, то дли их изготовления нужна профильная труба, мм: 100 х 100;
• для каркаса потребуется труба, мм: 50 х 50;
• для калитки, перемычек и косяков можно применить трубу, мм: 40 х 20;

2. петли или механизмы для откатных и подъёмно-поворотных ворот;

3. защёлка или замок;

вспомогательные детали:

1. крепёж;

2. муфты, кронштейны, хомуты, прокладки и т. п.;

материалы:

1. для окраски:

• грунтовка;
• краска по металлу для наружных работ;

2. для обшивки:

• профильный настил;
• поликарбонат;
• листовой металл;
• дерево и т. п.

Необходимо продумать технологию и подготовить необходимый инструмент для строительства ваших ворот (можно руководствоваться возможным перечнем, который мы уже рассмотрели выше).

Следует продумать: а не потребуется ли автоматика на воротах? Лучше заранее всё решить, выбрать и подготовить. Когда всё готово, то можно приступать к работе.

Как правильно сварить ворота из профильной трубы 

«Как правильно варить» рассмотрим на примере сварки рам створок. Сваривать рамы створок и рамки калиток удобнее всего на ровной горизонтальной поверхности — на сварочном столе.

Сварка ворот из профильной трубы поэтапно 

Предлагаем вариант технологии (последовательности действий) сварки рамы створки ворот:

1. Режем трубы на отрезки в соответствии с эскизом и торцуем: отрезаем их торцы под углом 45°. В результате этой операции, более длинные стороны профильных труб должны соответствовать ширине и длине каждой рамы створок;
2. Складываем на столе трубы одной рамы в виде правильного прямоугольника, проверяем прямые углы угольником и промеряем диагонали его (они должны быть равны). Положение труб фиксируем зажимами стола;
3. Слегка «прихватываем» каркас сваркой. Проверяем правильность углов и длину диагоналей ещё раз и легкими постукиваниями молотка исправляем отклонения;
4. На стыки труб накладываем сварные швы. Одна рама сварена;
5. Выполняем пункты 1-4 с каждой рамой створок и рамкой калитки.

Рекомендуемый режим сварки:

• применять 2-миллиметровые электроды;
• выполнять сварку током, А: 50…60;
• электрод вести к себе, отклоняя от вертикали на, град.: 10…15.

Шов накладывать легкими челночными движениями поперек стыка. Электрод следует держать в нескольких миллиметрах от поверхности металла. По окончании сварки, швы обязательно освободите от окалины (при помощи молотка) и очистите УШМ.

Если есть трудности с выполнением п.1 (торцовка), то можно собрать каркас без диагональных стыков, то есть все трубы режутся и будут сварены без скосов под углом 45°.

В этом случае длина:

• стоек должна равняться высоте створок;
• перекладин должны быть меньше ширины створок на удвоенную ширину трубы.

Верхние и нижние торцы труб следует «заглушить» (приварить стальные оголовки) от снега и дождя.

Можно увеличить жесткость конструкции. Для этого к рамам следует приварить косяки, а в их средней части – дополнительные перекладины. Но учтите, что в этом случае увеличится масса ворот.

Обшивка

Для обшивки может применяться разный материал (смотри раздел «Изготовление». В качестве примера рассмотрим обшивку ворот профнастилом.

Как выбрать правильно материал? Листы этого стройматериала различаются между собой, кроме цвета окраски, по следующим параметрам:

• толщина;
• высота стальных рёбер жёсткости;
• прочность (этот параметр определяется толщиной листа).

Цвет каждый выбирает сам: «на вкус и цвет товарища нет». Это мы обсуждать не будем, и остановимся на конструктивных требованиях.

Для обшивки ворот рекомендуется применять профнастил марки «С», предназначенный для обшивки стен. Он имеет, сравнительно с листами другого назначения, небольшие высоту ребра и толщину. Благодаря этому, у него высокая прочность и незначительная масса, что удовлетворяет требованиям к материалу для ворот.

Длина листа выбирается в зависимости от высоты ворот.

В некоторых случаях применяют более толстые листы профнастила и с более высокой «волной». Это существенно увеличивает запас прочности ворот, но и сказывается на их массе, соответственно.

Монтаж листов осуществляется в следующей последовательности:

• рамы створок ворот навешиваются на петли опорных столбов;
• листы профнастила устанавливаются «по месту» вдоль рамы и выравниваются. Для этих целей под них подкладываются обрезки деревянных брусков (либо другой аналогичный материал);
• к раме листы крепятся специальными шурупами с шестигранными головками. Рекомендуется предварительно мелом по линейке разметить точки крепежа. Если этого не сделать, то возможно неравномерное размещение крепежа по линии расположения рамы (находящейся с внутренней стороны листа) или, что ещё хуже, «промах» мимо неё. Внешний вид створки ворот будет безвозвратно испорчен;
• просверливаются сквозные отверстия под размер шурупа;
• шурупами крепятся листы профнастила. Вышедшие насквозь концы шурупов расклёпываются молотком с целью предотвращения их «несанкционированного демонтажа». При расклёпывании следует предотвращать перемещение головки шурупа при помощи кувалды или другого подобного массивного инструмента;
• убираем бруски и оцениваем результаты работы;
• головки шурупов и его расклёпанную часть следует загрунтовать и покрасить краской для наружных работ под цвет профнастила;
• смазываем петли ворот консистентной смазкой.

Ваш выбор 

Вы хотите построить ворота на своем участке?

Существует три варианта воплощения в жизнь вашего проекта:

• можно купить уже готовые ворота и установить их: своими силами или нанять бригаду специалистов;
• если у вас есть необходимый слесарный инструмент и достаточные навыки владения им, то вы можете приобрести каркас ворот, установить его и обшить понравившимся материалом (доской, сеткой-рабица, профнастилом или каким-либо другим материалом). У вас будет возможность выбрать отдельно и по своему вкусу конструкцию каркаса ворот и материал обшивки и, в конечном итоге, существенно сэкономить бюджет;
• если у вас имеется ещё и необходимое сварочное оборудование (и вы, естественно, владеете ММА), то вы можете самостоятельно выполнить весь объём строительных работ, тем более, что вы теперь знаете, как варить ворота из профильных труб.

Как это осуществить — достаточно подробно изложено в нашей статье. Это будут самые красивые ворота вашей мечты и без существенного ущерба для бюджета.

Выбор за вами. Желаем успехов!

Пайка (сварка) ППП труб (полипропилен)