Máquina de soldar caseira em casa

A máquina de soldar é muito procurada tanto por profissionais como por entusiastas da bricolage. No entanto, para uso doméstico, pode não ser rentável investir numa unidade cara, especialmente se for utilizada apenas ocasionalmente, como para soldar um tubo ou montar uma vedação. Nestes casos, seria mais prático construir a sua própria máquina de soldar, com um investimento mínimo. O principal componente de qualquer soldador, que funciona com base no princípio da soldadura por arco elétrico, é o transformador. Esta peça pode ser recuperada de electrodomésticos antigos e não utilizados e transformada numa máquina de soldar caseira. No entanto, na maioria dos casos, o transformador necessita de algumas modificações. Existem vários métodos para construir uma máquina de soldar, desde os mais simples aos mais complexos, que requerem conhecimentos de eletrónica de rádio.

Máquina de soldar por micro-ondas

Para criar uma máquina de soldar compacta, vai precisar de alguns transformadores que foram retirados de um forno de micro-ondas inutilizado. Não deve ser muito difícil encontrar um forno micro-ondas de amigos, conhecidos ou vizinhos. A chave é garantir que tem uma potência entre 650-800 watts e um transformador funcional. Se o forno tiver um transformador mais potente, o aparelho terá maior capacidade de corrente. O transformador extraído do micro-ondas tem dois enrolamentos: um enrolamento primário e um enrolamento secundário. O enrolamento secundário tem mais voltas e uma secção transversal do fio mais pequena. Assim, para adaptar o transformador à soldadura, é necessário remover o enrolamento secundário e substituí-lo por um condutor com uma área de secção transversal maior. Para remover o enrolamento, este deve ser cortado em ambos os lados com uma serra de metal. Este processo deve ser efectuado com o máximo cuidado para evitar danificar acidentalmente o enrolamento primário com a serra. Uma vez cortado o enrolamento, as restantes partes devem ser removidas do núcleo magnético. Esta tarefa pode ser facilitada perfurando os enrolamentos para libertar a tensão do metal. De seguida, utilize um berbequim ou um cinzel para remover o restante enrolamento. Repetir os mesmos passos com o outro transformador. Como resultado, terá duas peças com um enrolamento primário de 220V.

Importante! Não se esqueça de remover as derivações de corrente (indicadas por setas na imagem abaixo). Esta ação aumentará a potência do aparelho em 30 por cento.

Para criar o componente secundário, será necessário adquirir cerca de 11-12 metros de fio. O fio deve ser entrançado e ter uma área de secção transversal mínima de 6 quadrados. Para montar uma máquina de soldar, cada transformador terá de ser enrolado com um total de 18 voltas (6 filas de altura e 3 camadas de espessura). Tem a opção de enrolar ambos os transformadores utilizando o mesmo fio ou separadamente. Neste último caso, as bobinas devem ser interligadas em série. É imperativo garantir que o enrolamento está apertado, evitando quaisquer fios soltos. Em seguida, os enrolamentos primários devem ser ligados em paralelo. Para fixar os componentes entre si, estes podem ser fixados num pequeno pedaço de tábua de madeira. Se medir a tensão no lado secundário do transformador, esta deve ser de aproximadamente 31-32 V. Com este soldador caseiro, não terá dificuldade em soldar metal com uma espessura de 2 mm utilizando eléctrodos de 2.5 mm de diâmetro.

É importante ter em conta que, quando se utiliza um dispositivo fabricado pelo próprio, a soldadura deve ser efectuada em intervalos para permitir que os enrolamentos arrefeçam, uma vez que podem ficar muito quentes. Em média, o dispositivo deve ser submetido a um período de arrefecimento de 20-30 minutos após cada utilização de um elétrodo.

Não é possível soldar metais finos com um aparelho caseiro feito a partir de um micro-ondas, uma vez que este irá simplesmente cortá-lo. Para controlar a corrente para o soldador, pode ser ligada uma resistência de lastro ou um estrangulador. Um pedaço de fio de aço com um comprimento específico (determinado através da experimentação) pode servir como resistência, que será ligada ao enrolamento de baixa tensão.

Máquina de soldar em corrente alternada

O tipo mais comum de máquina de soldar metais é o transformador abaixador. É simples criar uma versão caseira, e é fácil de usar. No entanto, o principal inconveniente deste dispositivo é o seu peso elevado devido ao transformador. Para uso doméstico, uma tensão de 60 V é suficiente, juntamente com uma saída de corrente de 120-160 A. Para ligar o primário a uma rede doméstica de 220 V, é necessário um fio com uma secção transversal entre 3 mm2 e 4 mm2. Idealmente, deve ser utilizado um fio de 7 mm2 para suportar facilmente quaisquer flutuações de tensão ou cargas adicionais. Quanto ao secundário, é necessário um condutor de 3 mm de diâmetro. Se for utilizado um condutor de alumínio, a secção transversal de cobre calculada deve ser multiplicada por um fator de 1.6. O secundário necessitará de um barramento de cobre com uma secção transversal mínima de 25 mm2.

É crucial utilizar um isolamento de trapo para cobrir o condutor do enrolamento, uma vez que a bainha tradicional de PVC derrete quando exposta ao calor, podendo causar curtos-circuitos entre espiras.

Se não conseguir encontrar um fio com a secção transversal desejada, tem a possibilidade de construir um fio combinando vários condutores mais finos. No entanto, isto irá aumentar significativamente a espessura do fio e o tamanho total da unidade. Para começar, o núcleo do transformador deve ser criado utilizando placas de metal feitas de aço para transformadores. Estas placas devem ter uma espessura que varia entre 0.35 a 0.55 mm. É importante garantir que os pernos que ligam as placas estão devidamente isolados das mesmas. Antes de montar o núcleo, é necessário calcular as suas dimensões, incluindo o tamanho da "janela" e a área da secção transversal do núcleo, também conhecida como "núcleo". A fórmula utilizada para calcular a área é a seguinte S cm 2 = a x b (ver figura abaixo). No entanto, por experiência prática, sabe-se que um núcleo com uma área inferior a 30 cm 2 pode ser difícil de obter uma costura de qualidade com esta máquina devido a reservas de energia inadequadas. Este tipo de núcleo também aquece rapidamente. Portanto, a secção transversal do núcleo deve ter um mínimo de 50 cm 2 . Apesar do aumento de peso do aparelho, este aumenta a sua fiabilidade. Para montar o núcleo, recomenda-se a utilização de placas em forma de L e posicioná-las conforme ilustrado na figura abaixo, até que a peça atinja a espessura desejada. Uma vez montadas, as placas devem ser fixadas umas às outras (nos cantos), seguidas de limagem e isolamento com isolamento de tecido. Pode agora proceder ao enrolamento do transformador.

Antes de mais, é essencial enrolar a bobina primária. Para o criar, é necessário efetuar 215 voltas.

Aconselha-se a criação de ramos adicionais nas curvas 165 e 190. Para tal, é necessário fixar uma placa de textolite na parte superior do transformador. Todos os ramos devem ser fixados com parafusos. No entanto, é importante etiquetá-los adequadamente. Por exemplo "Geral" deve ser escrito perto do primeiro fio "165 voltas" perto do segundo ramo "190 voltas" perto do terceiro, e "215 voltas" perto do quarto. Esta rotulagem facilitará a regulação da intensidade da corrente. Se houver necessidade de aumentar a corrente, deve ser selecionado um enrolamento com menos voltas e vice-versa.

Em seguida, prossiga para criar o enrolamento secundário, que deve consistir em 70 voltas.

É importante ter em conta um fator adicional: a relação de espiras no núcleo deve ser de 40% a 60%. Isto implica que deve haver um menor número de voltas no lado secundário onde o primário está localizado. Esta configuração permite a paragem parcial do enrolamento com mais voltas durante o processo inicial de soldadura, devido à presença de correntes de Foucault. Como resultado, a intensidade da corrente aumenta, o que tem um impacto positivo na qualidade da soldadura.

Uma vez terminado o enrolamento do transformador, o cabo de alimentação principal é ligado ao fio comum e ao ramal de 215 voltas. Os cabos de soldadura são então ligados ao enrolamento secundário. Após estes passos, a máquina de soldar por contacto está pronta a ser utilizada.

Para efetuar a soldadura em ferro fundido ou em aço inoxidável, é necessário dispor de um dispositivo de corrente constante. Isto pode ser conseguido modificando uma unidade de transformador normal com a adição de um retificador ligado ao seu enrolamento secundário. A seguir, é apresentada uma representação esquemática da máquina de soldar com uma ponte de díodos.

Diagrama esquemático da máquina de soldar com ponte de díodos

O retificador de soldadura é construído com díodos D161, que têm uma capacidade máxima de corrente de 200A. Estes díodos devem ser instalados em radiadores para uma boa dissipação do calor. Além disso, são necessários dois condensadores (C1 e C2) de 50V e 1500μF para reduzir a corrente de ondulação. O circuito inclui também um regulador de corrente implementado pelo estrangulador L1. Os cabos de soldadura (com polaridade direta ou inversa) são ligados aos contactos X5 e X4, consoante a espessura do metal a soldar.

Inversor a partir de uma fonte de alimentação de computador

Embora não seja possível criar uma máquina de soldar a partir de uma fonte de alimentação de um computador, é perfeitamente possível utilizar a sua caixa, alguns componentes e até uma ventoinha. Assim, se decidir construir um inversor por si próprio, este pode caber sem esforço dentro da caixa da PSU. É crucial montar todos os transístores (IRG4PC50U) e díodos (KD2997A) em radiadores sem necessidade de juntas. Para um arrefecimento eficiente destes componentes, recomenda-se a utilização de uma ventoinha robusta, como a Thermaltake A2016. Apesar das suas dimensões compactas (80 x 80 mm), este arrefecedor é capaz de atingir 4800 RPM. Além disso, a ventoinha está equipada com um regulador de velocidade incorporado que pode ser ajustado através de um termopar, que deve ser fixado de forma segura ao dissipador de calor onde os díodos estão instalados.

Aqui está o esquema de alta resolução do inversor de soldadura, que pode ser utilizado como referência para criar um dispositivo que possa ser instalado no interior da caixa da unidade de alimentação eléctrica (PSU).

São apresentados planos adicionais para o fabrico de placas de circuito impresso necessárias para o fabrico de um inversor.

Aqui estão algumas imagens que demonstram os vários elementos que constituem uma máquina de soldar com inversor de bricolage e o aspeto final depois de montada.

Máquina de soldar a partir de um motor elétrico

Para criar uma máquina de soldar simples utilizando o estator do motor elétrico, é necessário adquirir um motor adequado que cumpra requisitos específicos – idealmente um com uma potência entre 7 e 15 kW.

É aconselhável optar por um motor da série 2A, uma vez que este fornece uma janela de núcleo magnético maior.

O estator necessário pode normalmente ser obtido em sucateiros onde se aceitam sucatas. Normalmente, o estator terá os seus fios removidos e pode ser facilmente dividido com alguns golpes de uma marreta. No entanto, se a carcaça for feita de alumínio, será necessário tratar termicamente o estator antes de remover o magnetocondutor.

Preparação para o trabalho

Colocar o estator com a abertura virada para cima e elevá-lo com tijolos. Em seguida, colocar a madeira no interior e acendê-la. Após algumas horas de aquecimento, o fio magnético desprender-se-á sem esforço da caixa. No caso de existirem fios no interior do invólucro, estes podem igualmente ser extraídos das ranhuras após serem submetidos a um tratamento térmico. Em última análise, obterá um fio magnético que foi limpo de quaisquer componentes excedentários.

Esta imitação deve ser completamente saturada com verniz de óleo e deixada a secar. Pode ser utilizada uma pistola de calor para acelerar o processo. A impregnação de verniz é efectuada para evitar que o conjunto se desfaça após a remoção das abraçadeiras.

Quando o tarugo estiver completamente seco, utilize um alicate de corte para soltar as amarras do tarugo. Se as abraçadeiras não forem retiradas, funcionarão como bobinas em curto-circuito e retirarão energia do transformador, provocando o seu aquecimento.

Após a remoção das peças desnecessárias do núcleo do íman, é necessário fabricar duas placas terminais (ver o diagrama abaixo).

A escolha de materiais para a sua produção inclui o cartão ou a cartolina. Para além disso, é essencial criar duas mangas com estes materiais. Uma manga servirá como camada interior, enquanto a outra actuará como camada exterior. Os passos seguintes envolvem:

• fixar ambas as placas terminais na manga;
• colocar os cilindros no interior da manga;
• cobrindo toda a estrutura com fibra de vidro ou fita de fibra de vidro;
• aplicar verniz e deixar secar a peça resultante.

Fabrico do transformador

Uma vez concluídas as etapas anteriores, será possível construir um transformador de soldadura utilizando o núcleo magnético. Para o fazer, vai precisar de um fio coberto com um isolamento de tecido ou de esmalte de vidro. Para o enrolamento primário, um fio com um diâmetro de 2-2.5 mm serão necessários. O enrolamento secundário necessitará de aproximadamente 60 metros de barramento de cobre com dimensões de 8 x 4 mm.

Dica útil! Para determinar com exatidão o número de voltas necessárias, é importante dispor de um transformador de 12 V e de um amperímetro capaz de medir até 5 A de corrente alternada.

Agora, vamos fazer os cálculos passo a passo.

1. Comece por enrolar 20 voltas de fio com um diâmetro mínimo de 1.5 mm à volta do núcleo. De seguida, aplique uma tensão de 12 V ao núcleo.
2. Meça a corrente que passa por este enrolamento. A leitura deve ser de aproximadamente 2 A. Se a leitura for superior ao valor desejado, aumentar o número de voltas; se a leitura for inferior a 2A, diminuir o número de voltas.
3. Calcule o número de voltas e divida-o por 12. Isto dar-lhe-á o valor que indica quantas voltas são necessárias por 1 V de tensão.

Para o enrolamento primário, utilizar um condutor com um diâmetro de 2.36 mm, que deve ser dobrado ao meio. Também se pode utilizar qualquer fio com um diâmetro de 1.5-2.5 mm, mas primeiro calcule a secção transversal dos condutores numa volta. Começar por enrolar o enrolamento primário (para 220 V), e depois passar ao enrolamento secundário. O fio para o enrolamento secundário deve ser isolado ao longo de todo o seu comprimento.

Se os enrolamentos tiverem sido colocados e ainda houver espaço disponível na construção, uma opção é adicionar 4 voltas de barramento de cobre (40 x 5 mm) para criar um enrolamento para soldadura por pontos. Este novo enrolamento permitirá a ligação de chapas metálicas até 1.5 mm de espessura. É aconselhável evitar a utilização de metal para a caixa e optar por textolite ou plástico. As juntas de borracha devem ser colocadas nos pontos em que a bobina se liga ao corpo para minimizar a vibração e proporcionar um melhor isolamento dos materiais condutores.

Máquina de soldadura por pontos caseira

O custo do equipamento de soldadura por pontos disponível no mercado é relativamente elevado, apesar de a sua tecnologia subjacente ser bastante simples. No entanto, fabricar o seu próprio aparelho de soldadura por pontos não é uma tarefa complicada.

Para criar a sua própria máquina de soldar por pontos, vai precisar de um transformador de 700-800 watts retirado de um micro-ondas. É necessário remover o enrolamento secundário, como explicado na secção anterior sobre a construção de uma máquina de soldar a partir de um micro-ondas.

O aparelho de soldadura por pontos pode ser construído da seguinte forma:

1. Enrolar 2-3 voltas de cabo com um diâmetro de condutor de, pelo menos, 1 cm à volta do fio de manobra. Este servirá como enrolamento secundário e permitirá uma corrente de 1000 A.

2. Recomenda-se a colocação de terminais de cobre nas extremidades do cabo.

Em primeiro lugar, é essencial construir uma caixa para o aparelho. Uma placa de madeira pode ser utilizada como base adequada, sendo necessário criar vários componentes de acordo com o diagrama fornecido abaixo. As dimensões destas peças podem ser ajustadas de acordo com o tamanho do transformador.

Para melhorar o aspeto visual da caixa, pode utilizar uma tupia manual com um cortador de arestas para eliminar os cantos afiados.

Para aumentar a altura do alicate, é necessário cortar uma pequena cunha numa das partes da pinça de soldar.

Faça aberturas na parte de trás do corpo para acomodar o interrutor e o cabo de alimentação.

Depois de todas as peças estarem preparadas e lixadas, pode aplicar uma camada de tinta preta ou verniz.

Para reutilizar um micro-ondas não desejado, comece por desligar o cabo de alimentação e o interrutor de limite. Além disso, é necessário um puxador de porta metálico.

Pegue em 2 pequenas barras de fio de cobre e corte-as à medida. Estas barras serão utilizadas como eléctrodos. Fixe-as nos grampos.

Fixar o interrutor na parede traseira da caixa da unidade.

Montar o aparelho, aparafusando a parede traseira e os 2 postes à base. Siga os passos indicados nas fotografias seguintes.

Fixe o transformador à base.

Em seguida, ligar um cabo de alimentação ao enrolamento primário do transformador. O segundo cabo de alimentação é ligado ao primeiro terminal do interrutor. Em seguida, ligue um fio ao segundo terminal do interrutor e ligue-o ao outro terminal do primário. No entanto, neste fio, é necessário criar um espaço e instalar nele um disjuntor, que foi retirado do micro-ondas. Isto servirá como um botão para ativar o processo de soldadura. Estes fios têm de ser suficientemente compridos para que o disjuntor possa ser colocado na extremidade do alicate de soldar.

Ligue a tampa do aparelho com a pega já colocada aos postes e à parede traseira.

Fixar os painéis laterais da caixa.

Agora pode instalar as pinças de soldadura. Comece por fazer furos nas suas extremidades, onde serão inseridos os parafusos.

Em seguida, ligue um interrutor à extremidade.

Coloque o alicate na caixa depois de inserir uma barra quadrada entre eles para alinhamento. Certifique-se de que faz furos no alicate através das suas paredes laterais e insere pregos compridos como eixos.

Fixar os eléctrodos de cobre nas extremidades das pinças e alinhá-los de modo a que as pontas das varetas fiquem diretamente opostas uma à outra.

Ligar o aparelho, ligar os eléctrodos e premir o botão de arranque para iniciar o processo. Entre as barras de cobre ocorrerá uma descarga eléctrica visível.

Para verificar o funcionamento da máquina, pode experimentar soldar anilhas metálicas.

O resultado deste teste foi positivo, indicando a conclusão bem sucedida da construção do soldador por pontos.