Контактная сварка

Содержание

Трансформатор для контактной сварки

Среди множества видов сварочных процессов можно выделить точечную. Ее применяют при создании систем вентиляции и кондиционирования, для соединения тонкостенных корпусных деталей и множества других конструкций.

Точечная контактная сварка

Виды точечной сварки

К точечной относят один из видов контактной сварки, в ходе выполнения которой детали соединяют по отдельным точкам. Электроды, выполненные из разных материалов, сжимают заготовки и передают через себя электрический ток соответствующих характеристик. Расположение точек контакта, напрямую зависит от того как установлены электроды в машине, используемой для сварки. Опять же в зависимости от конструкции машины и электродов допустимо получение одной или нескольких точек сварки.

Контактную сварку используют для работы с черными и цветными металлами. Это могут быть детали, обработанные на механическом оборудовании, они могут иметь одинаковую или разную толщину. В качестве заготовок могут быть использованы листы, полученные на прокатных станах или кузнечно — прессовом оборудовании.
Такой вид сварки наиболее эффективен для изготовления деталей в транспортном машиностроении, при производстве различного по классам станочного оборудования и пр.

Особенности и принцип точечной сварки для выбора трансформатора

Метод точечной сварки применяют и на производственных площадках, и в кустарных мастерских. На производстве эту технологию применяют для работы с листовыми заготовками из разных марок металла – черного, цветного, нержавеющего и пр. С помощью точечной сварки обрабатывают детали разной формы и размеров, кроме того, на оборудовании такой сварки изготавливают пересекающиеся стрежни.

В домашней мастерской такую технологию применяют для выполнения ремонта бытовой техники, в т.ч. автомобильной, электрической, например, для наращивания силового кабеля.
Надо отметить то, что способ точечной сварки включает в себя несколько последовательных операций, причем, эти операции одинаковы и для промышленного, и для бытового оборудования.
На первом этапе заготовки, выполненные из металла, соединяют между собой в заданном пространственном положении. Для их фиксации могут быть использованы обыкновенные строительные струбцины или друга технологическая оснастка.

Затем, соединенные детали помещают в рабочую зону оборудования, в пространстве между электродами. После этого их приводят в движение, начинается сжимание заготовок и подача электрического тока с определенными характеристиками. Подаваемый ток, выполняет нагревание металла до определенной температуры, в результате, этого будет произведена необходимая деформация заготовок.
В промышленных условиях применяют автоматические установки точечной сварки, в условиях мастерской чаще применяют полуавтоматические сварочные аппараты. Некоторые виды оборудования позволяют получать до 600 сварных контактов в минуту.
Еще один способ точечной сварки — это лазерная. Ее применение обеспечивает высокое качество, получаемых швов.

Смысл сварки этого типа заключается в следующем:
После сильного нагрева заготовок происходит их оплавление и происходит образование однородной структуры (шва).

Главный параметр такого сварочного процесса – это импульсная характеристика тока.

Именно она обеспечивает требуемый нагрев. Кроме того, важную роль играет и сила, с которой заготовки прижимают друг с другом. Именно в результате этого происходит кристаллизация металлической структуры.
Импульсная сварка гарантирует максимальную прочность стыков, при практически полной автоматизации сварочного процесса. Но главный недостаток такой технологии это невозможность обеспечения 100% герметичности заготовок между собой.

Виды трансформаторов для сварки

Технические характеристики трансформаторов должны обеспечивать такие технические свойства, которые позволяют с минимальными потерями произвести нагрев, расплав и соединение обрабатываемых деталей.

Трансформатор, предназначенный для производства сварных работ, имеет простую конструкцию и именно поэтому, многие домашние мастера предпочитают его изготавливать самостоятельно.

В конструкцию входит несколько составных частей:

Сердечник для трансформатора

  1. Сердечник, состоящий из нескольких пластин, выполненных из стали. Для сборки магнитопровода применяют пластины, изготовленные из электротехнической стали. На нем устанавливают одну или несколько обмоток. Настройку напряжения выполняют с помощью винтовой пары, которая проходит через сердечник и обмотку.
  2. Металлический корпус предназначен для защиты устройства от каких-либо повреждений. Кроме того, в состав трансформатора входят устройства вентиляции, рукояти и колеса для транспортировки.

Номинальное рабочее напряжение составляет 220 или 380 вольт и это позволяет их использовать и на промышленных объектах, и домашнем хозяйстве. Технические характеристики трансформатора допускают производить работы с металлическими заготовками разной формы и размеров.

Трансформатор для контактной сварки, состоит из тех же узлов, что и для традиционной. Это оборудование работает в режиме коротких, но часто повторяющихся нагрузок. Это приводит к тому, что обмотки испытывают серьезные динамические нагрузки. Для их компенсации в трансформаторах для точечной сварки применяют сердечник броневого типа и дисковые обмотки.

Трансформатор для контактной сварки ТВК-75

Трансформатор для контактной сварки ТВК-75 предназначается для работы в составе электросварного оборудования для точечной сварки, которые эксплуатируются в закрытых помещениях при соблюдении ряда условий. Магнитопровод в этом трансформаторе имеет ленточную конструкцию, и стянут в раму с помощью шпилек. Обмотки этого трансформатора дисковые. Для изготовления первой обмотки применяют теплостойкий кабель ПСД.

Трансформатор для контактной сварки ТВК-75

Вторая обмотка собрана из отдельных дисков и с помощью металлических деталей, выполненных из меди, они собраны в параллельную схему.
Для охлаждения вторичной обмотки используют проточную воду, которая перемещается по специально проложенным трубам. Обмотки залиты эпоксидной смолой.
Напряжение регулируется с помощью переключателей, которые установлены на сварочной машине. К основным параметрам трансформатора этой марки можно отнести следующее:

Охлаждение водой, аппарат изготовлен по классу изоляции F. За счет использования технологии Unicore трансформатор несет минимальные потери в магнитопроводе. Производитель выпускает трансформатор в климатическом исполнении УХЛ4.

Трансформатор для контактной сварки ТКС — 4500 Каскад

Трансформатор для контактной сварки ТКС — 4500 Каскад используют для сварки деталей из малоуглеродистых сталей совокупной толщиной до 4 мм.

Расчет трансформатора для сварки

Магнитопровод и обмотки отвечают за создание рабочих параметров устройства. То есть, зная, какие характеристики должны быть у трансформатора можно просчитать параметры обмоток, сердечника и сечения всех проводов.

Для выполнения расчетов необходимо взять следующие данные:

Сварочный трансформатор своими руками

    1. Напряжение на первой обмотке.
    2. Напряжение на второй обмотке.
    3. Сила тока на второй обмотке. Размер этого параметра определяется типом электродов и размерами заготовки.
    4. Площадь сердечника. Этот параметр определяет надежность трансформатора в целом. Оптимальным размером можно считать от 45 до 55 кв. см.
    5. Размер площади окна сердечника. Оптимальным считают размер от 80 до 110 кв. см.
    6. Плотность тока внутри обмотки. Этот параметр отвечает за потери в обмотке. Для аппаратов, выполненных своими руками, эта характеристика составляет 2,5 – 3 А.

Самодельный аппарат из микроволновой печи

Для установки в домашней мастерской высокопроизводительного сварочного оборудования нет необходимости в приобретении дорогостоящего оборудования. Для этого достаточно использовать старую микроволновую печь. Точнее, ее трансформатор. Он в состоянии обеспечить напряжение необходимо для выполнения точечной сварки.

При извлечении трансформатора из корпуса микроволновой печи необходимо соблюдать аккуратность. Сначала надо снять все крепежные детали, и удалить вторичную обмотку. Кроме этого необходимо удалить шунты, встроенные в ограничители тока. Точечная сварка, изготовленная из микроволновой печи, обеспечивает мощность в 700 – 800 Вт и это позволяет выполнять сварку стальных листов толщиной до 1 мм.

Строение трансформатора

Как и для любого другого сварочного устройства для его работы потребуется электрод.

Создание электродов

Сварочное оборудование позволяет выполнять большое количество работ по неразъемному соединению деталей, выполненных из металла. Для выполнения этой операции применяют электроды. Те, которые применяют для точечной сварки, называют сварочные клещи. Их можно купить и в специализированном магазине, а можно изготовить своими силами.

Электрод для контактной сварки

Сварочные клещи состоят из:

  • захвата, который несет токонесущие части;
  • собственно электроды;
  • сварочные кабели;
  • механизм управления.

Для качественного сварного соединения необходимо, чтобы на выходе из аппарата было устойчивое пониженное напряжение и повышенная сила тока. Часто, для достижения необходимых параметров применяют аппараты с усиленной второй обмоткой.

Напряжение с обмотки поступает на сварочные клещи, в которые вставляют заготовки, подлежащие сварке.

Когда заготовки собраны между собой и помещены в рабочее пространство электроды сжимают. Это можно выполнить в ручном, а можно и в автоматическом режимах. Одновременно с этим на электроды подается ток надлежащей мощности. Он вызывает нагрев металла, его расплав и перемешивание. Так, выполняется контактная сварка. Диаметр пятна контакта определяет размер силы тока и время выдержки деталей между электродами.

Сварка цветных металлов точечной сваркой

В промышленности широко применяют точечную сварку цветных металлов. В качестве примера можно рассмотреть сварку алюминия. Важным моментом в точечной сварке является удаление с поверхности заготовок оксидной пленки. Как правило, ее удаляют с применением стальной щетки или абразивной шкурки нулевого размера. Другой, не менее распространенный способ удаления оксидной пленки – это химический.

Для того применяют серную или хромовую кислоту. Но, такой способ применяют в условиях серийного производства.

Для сварки цветных металлов, в частности, алюминия необходимо использовать машины большой мощности. Так, для сварки двух листов дюраля толщиной в 0,5 мм потребует ток в 12 000 А.

Технология конденсаторной сварки

Одна из разновидностей контактной сварки – конденсаторная. Такой метод сварки известен с первой половины прошлого века. Сварка происходит за счет расплавления заготовок в тех местах, где происходит короткое замыкание тока, которое получают из энергии разряда конденсаторов. Время процесса сварки составляет от 1 до 3 миллисекунд.

Технология конденсаторной сварки

В основе такого сварочного аппарата находится конденсаторная емкость, заряжаемая от источника постоянного напряжения.

По достижении потребного количества энергии в емкости, электроды смыкают в месте сварки. Ток, протекающий между заготовками, вызывает необходимый нагрев поверхности и в результате металл плавится и образуется шов высокого качества.

К достоинствам конденсаторной сварки можно отнести:

Скорость, применение автоматизированного оборудования позволяет получать до 600 точек сварки в минуту. Точность позиционирования и соединения заготовок. Малое выделение тепла, отсутствие расходных материалов – проволоки или электродов.

На практике применяют два вида аппаратов такого типа сварки. Первые обеспечивают разряд из накопителей энергии на поверхности деталей, вторые получают разряд от второй обмотки трансформатора. Первый метод применяют при проведении ударно-конденсаторной сварки, второй применяют тогда, когда речь идет о необходимости получения качественного шва.

Такая сварка отличается экономичностью и поэтому ее часто применяют в условиях домашней мастерской. На рынке можно встретить устройства с мощностью в 100 – 400 Вт, которые часто применяют для работы в небольших мастерских по ремонту автомобильных кузовов.
Продолжительность нагрева и сила давления
Режимы сварки определяют следующими характеристиками – силой тока, длительностью нагрева, силой сжатия, размерами рабочего конца электрода.

Особенности выбора и использования электродов

Электроды для такой сварки должны иметь форму и размер, которые обеспечат его доступ к рабочему месту. Кроме того, электроды должны быть приспособлены для простой и надежной установки в сварочной машине и иметь высокую стойкость к износу. Самая простая конструкция электрода для точечной сварки – прямая. Их производят в соответствии с требованиями ГОСТ 14111-69. Для их производства применяют различные сплавы на основе меди.

Электрод для конденсаторной сварки

Например, при сварке разных металлов электроды должны обладать низкой электропроводностью. Но если, из металла такого типа изготовить весь электрод, то он будет достаточно быстро нагреваться. В таком случае его необходимо выполнять из двух частей. Одну из меди, а другую из материала, который приспособлен для выполнения необходимой операции.

Как сделать сварочный трансформатор своими руками. Как рассчитать, намотка. Самодельный аппарат дуговой или контактной сварки

Если у вас есть необходимый слесарный и электромонтажный инструмент (ниже мы о нём подробно расскажем), и вы имеете соответствующие профессиональные навыки, то вполне сможете изготовить сварочный трансформатор своими руками.

Расходы у вас, конечно, будут, но несравненно меньшие по сравнению с затратами на приобретение гаджета заводского изготовления. Зато, сколько вы получите удовольствия в процессе любимой работы по созданию самоделки. А восторг, в момент успешного начала электросварки, вообще, ни с чем ни сравним!

Мы в статье дадим вам массу полезных советов по выбору, расчёту и изготовлению сварочного трансформатора (далее – СТ), чем поможем оптимизировать расходы и сберечь бюджет.

Правильно изготовленный своими руками аппарат — ни чем не хуже заводского.

В статье будет рассказано про два типа сварочных трансформаторов. Для сварок:

  • дуговой;
  • контактной.

Сварочный трансформатор своими руками: что нам понадобится

Ассортимент инструмента и оборудования для изготовления и сборки обоих типов СТ идентичен. Нам потребуется следующее:

  • индикатор электрического напряжения. Для контроля отсутствия последнего на электрических контактах, и обеспечения, тем самым, безопасности при выполнении электромонтажных работ;
  • УШМ (она же «болгарка», «вжик-машинка» и т. п.) с набором дисков (отрезных, шлифовальных и т. п.);
  • электродрель с набором свёрл по металлу и керном;
  • тестер или вольтметр переменного тока с пределом измерений 400 В;
  • любая «чертилка». Применяется при разметке по металлу;
  • слесарные струбцины. Для фиксации деталей при разметке «по месту»;
  • набор электрослесарного инструмента. Конкретный состав набора зависит от материалов, которые будут применяться при изготовлении СТ. В общем случае он таков:
    • укомплектованный электропаяльник. Пайку будем выполнять припоем ПОС-40;
    • отвёртки (разного размера с прямым и крестообразным шлицом);
    • ключи:
      • гаечные;
      • накидные;
      • торцевые;
    • пассатижи, бокорезы и т. д. с изолированными ручками;
  • набор напильников.

Все работы удобнее выполнять на слесарном верстаке с электроизоляционным покрытием, оборудованном слесарными тисками.

Для изготовления СТ необходимы комплектующие и материалы, отличающиеся между собой в зависимости от типа трансформатора. В общем случае необходимо следующее:

  • защитный кожух. Должен обеспечивать:
    • защиту от поражения электрическим током;
    • исключать возможность попадания каких-либо предметов во внутрь гаджета;
  • магнитопровод. Обеспечивает мощный электромагнитный поток, который индуцирует в обмотках электродвижущую силу (далее – ЭДС);
  • провод и проволока. Необходимы для монтажа обмоток;
  • каркасы катушек. На них наматываются обмотки;
  • контактные колодки. Мощная контактная колодка с зажимами для сварочных проводов, мелкие колодки – для электромонтажа схемы;
  • коммутаторы (переключатели). Осуществляют коммутацию секций обмоток при подборе величины сварочного тока;
  • материал для межвитковой изоляции. Уменьшает возможность электрического пробоя изоляции обмоток;
  • крепёжные изделия (болты, винты, гайки, шайбы и т. п.). Они необходимы для монтажа гаджета при осуществлении сборочных работ;
  • изоляционная лента (типа Х/Б).

Важно: изоляционную ленту «ПХВ» применять нельзя, т. к. при нагревании она разрушается.

Самодельный сварочный трансформатор для дуговой сварки

Рекомендация: ознакомьтесь с материалом «Сварочный трансформатор: устройство и принцип действия»

Прежде чем приступать к дальнейшей работе по изготовлению СТ, следует решить: что именно вы будете создавать. Вам необходимо:

  • выбрать конструкцию и электрическую принципиальную схему будущего устройства;
  • произвести электрический и, при необходимости, конструктивный расчёт его параметров.

Только после этого следует подбирать необходимую комплектацию, материалы и готовить, при необходимости,специальный инструмент.

Как рассчитать сварочный трансформатор. Схема

Вопрос, как рассчитать сварочный трансформатор самодельный, очень специфичен, так как он не соответствуют типовым схемам и общепринятым правилам. Дело в том, что при изготовлении самоделок параметры их компонентов «подгоняются» под уже имеющиеся в наличии комплектующие (в основном — под магнитопровод). Более того, часто случается, что:

  • трансформаторы собираются не из самого лучшего трансформаторного железа;
  • обмотки наматываются не самым подходящим проводом и много других отрицательных факторов.

В результате, самоделки греются и «гудят» (пластины сердечника вибрируют с частотой электросети: 50 Гц), но, при этом, «делают своё дело» — сваривают металл.

По форме сердечников различают трансформаторы следующих основных типов:

  • стержневой;
  • броневой.

Виды сердечника. Ист. http://v277.ru/svarka/65-svarochnyj-transformator.

Пояснения к рисунку:

  • а – броневой;
  • б – стержневой.

Трансформаторы стержневого типа, по сравнению с трансформаторами броневого типа, допускают большие плотности токов в обмотках. Благодаря этому они имеют более высокий КПД, но и трудоёмкость их изготовления значительно выше. Тем не менее, их используют чаще.

На стержневом сердечнике применяют схемы обмоток, приведённые на рисунке.

Пояснения к рисунку:

  • а – сетевая обмотка на двух сторонах сердечника;
  • б – соответствующая ей вторичная (сварочная) обмотка, включённая встречно-параллельно;
  • в – сетевая обмотка на одной стороне сердечника;
  • г – соответствующая ей вторичная обмотка, включенная последовательно.

Для примера выполним расчёт СТ собранного по схеме «в» — «г». Его вторичная обмотка состоит из двух равных частей (половинок). Они расположены на противоположных плечах магнитопровода, а между собой соединены последовательно. Расчёты заключаются в определении теоретических и выборе действительных размеров магнитопровода.

Определяемся с мощностью СТ (по величине тока во вторичной обмотке) из следующих соображений. Для электросварки в быту чаще всего используются покрытые электроды Ø, мм: 2, 3, 4. Выбираем «золотую середину» для самых ходовых — 120…130 А. Мощность СТ определяется по формуле:

P = Uх.х. × Iсв. × cos(φ) / η, где:

Если произвести расчет магнитопровода по справочнику, то его сечение для выбранного тока равно 28 кв.см. На практике, сечение магнитопровода для той же мощности может варьироваться в пределах: 25…60 кв.см.

Для каждого сечения необходимо определить (по справочнику) количество витков первичной обмотки для обеспечения на выходе заданной мощности. Мы лишь заметим, что чем больше площадь сечения магнитопровода (S), тем меньше понадобится витков обеих катушек. Это существенный момент, т. к. большое количество витков может не поместиться в «окно» магнитопровода.

Возможно использование магнитопровода старого трансформатора (например, от микроволновой печки, конечно, после некоторой его реконструкции – замены вторичной обмотки).

Если у вас нет старого трансформатора, то следует прибрести трансформаторное железо, из которого вы иизготовите сердечник СТ.

Пояснения к рисунку:

  • а – пластины Г-образной формы;
  • б – пластины П-образной формы;
  • в – пластины из полос трансформаторной стали;
  • c и d – размеры «окна», см;
  • S = a х b – площадь поперечного сечения сердечника (ярма), кв.см.

Если правильно рассчитать магнитопровод, то обмотки СТ не будут греться, а сам сварочник будет надежно работать.

Расчёт количества витков первичных обмоток при напряжении питания сети 220…240 В, выбранных нами токах сварки и параметрах магнитопровода можно произвести по следующим формулам:
N1 = 7440 × U1/(Sиз × I2). Для обмоток на одном плече (по половине обмотки друг на друге, соединённые последовательно);
N1 = 4960 × U1/(Sиз × I2). Обмотки разнесены на разные плечи.

Условные обозначения в обеих формулах:

  • U1 – напряжение источника питания;
  • N1 — количество витков первичной обмотки;
  • Sиз — сечение магнитопровода (кв.см);
  • I2 — заданный сварочный ток вторичной обмотки (А).

Выходное напряжение вторичной обмотки СТ в режиме холостого хода у самодельных сварочных трансформаторов находится, как правило, в пределах 45…50В. По следующей формуле можно определить её количество витков:
U1/U2 = N1/N2.

Для удобства подбора силы сварочного тока, на обмотках делают отводы.

Намотка сварочного трансформатора и монтаж

Для первичной обмотки трансформатора применяется специальный термостойкий медный провод, имеющий хлопчатобумажную или стеклотканевую изоляцию.

Внимание: категорически не рекомендуем для намотки сварочного трансформатора использовать провода с резиновой изоляцией.

С учётом выбранной выше мощности, электрический ток в первичной обмотке может достигать 25 А. Исходя из этих соображений, первичную обмотку СТ следует наматывать проводом, имеющим сечение ≥ 5…6 кв.мм. Это, кроме всего прочего, существенно увеличит надежность СТ.

Вторичная обмотка выполняется медной проволокой, сечение которой: 30…35 кв.мм. Особое внимание следует уделить выбору изоляции провода вторичной обмотки, так как по ней протекает большой сварочный ток. Она должна быть очень надёжной — особое внимание следует уделить теплостойкости.

При монтаже обмоток обратите внимание на следующее:

  • намотка производится в одном направлении;
  • между рядами обмоток прокладывается изолирующий слой дополнительной изоляции (рекомендуем – хлопчатобумажной).

Собранный СТ следует поместить в защитный кожух с отверстиями для вентиляции.

Видео

Посмотрите, как была реализована задача сборки аппарата:

Контактная сварка своими руками из сварочного трансформатора

Контактная сварка создаёт сварное соединение деталей за счет следующих одновременных воздействий на них:

  • нагрев области их соприкосновения проходящим через него электрическим током;
  • к зоне соединения прикладывается сжимающее усилие.

Существует три вида контактной сварки:

  • точечная;
  • стыковая;
  • шовная.

Мы расскажем про самодельный СТ для наиболее популярной: точечной контактной сварки (для двух других требуется очень сложное оборудование).

Точечная контактная сварка. Ист. http://moyasvarka.ru/process/kak-sdelat-kontaktnuyu-svarku-svoimi-rukami.html.

Пояснения к рисунку:
1 – электроды, подводящие сварочный ток с свариваемым изделиям;
2 – свариваемые изделия с нахлёсточным соединением;
3 – сварочный трансформатор.

Для осуществления контактной сварки, в зависимости от толщины и теплопроводности материалов свариваемых деталей, выбираются следующие значения её основных параметров:

Кроме того, должны быть обеспечены:

  • незначительная зона расплавления;
  • значительное сжимающее усилие, прилагаемое к месту сварки.

Схема и расчёт

Расчет СТ контактной сварки выполняется по тому же алгоритму, что и для дуговой (смотри выше). При выборе данных из справочника (сила тока и напряжение вторичной обмотки для точечной сварки выбранной марки металла заданной толщины), следует учитывать, что сила тока вторичной обмотки для таких трансформаторов порядка 1000…5000 А. Вторичная обмотка рассчитана, как правило, на единицы вольт и представляет собой всего несколько витков (бывает, что, один) толстого провода. Поэтому, для регулировки сварочного тока рекомендуется следующая схема первичной обмотки трансформатора.

Очень часто, в процессе эксплуатации самоделок, выясняется, что не хватает мощности СТ. В этом случае возможно подключение второго трансформатора в соответствии с предлагаемой схемой.

Схема соединения двух трансформаторов точечной сварки. Ист. http://tool-land.rusamodelnaya-tochechnaya-svarka.php.

Намотка и монтаж

Эти операции выполняются по тем же основным правилам и с соблюдением требований, что и для СТ дуговой сварки. С особой тщательность следует закрепить витки вторичной обмотки. Для этого можно использовать её выводы, пропустив их в термостойком изоляторе.

В качестве электродов применяются медные стержни.

Электрод для точечной сварки в зажиме. Ист. http://tool-land.rusamodelnaya-tochechnaya-svarka.php.

Следует учитывать, что чем больше будет диаметр электрода, тем лучше. Ни в коем случае не допустимо, чтобы диаметр электрода был меньше диаметра провода. Для маломощных СТ возможно использовать жала от мощных паяльников.

В процессе эксплуатации следите за состоянием расходных материалов: электроды необходимо периодически подтачивать — иначе они теряют форму. Со временем они стачиваются полностью и требуют замены.

Вот вариант точечного сварочника из микроволновки:

Рекомендации по эксплуатации

При выполнении сварочных работ необходимо выполнять требования по обеспечению безопасности труда:

  • корпус СТ должен быть надёжно заземлён;
  • на сварщике должна быть специальная одежда;
  • голова должна быть защищена маской сварщика (очень популярны маски «Хамелеон», оснащённые самозатемняющимся светофильтром) и т. п.

При эксплуатации сварочного аппарата контактной сварки следует выполнять следующие дополнительные требования:

  • сварщику необходимо стоять на резиновом коврике;
  • на руках рабочего должны быть резиновые перчатки;
  • сварочная маска не обязательна, но на лице должны быть защитные очки.

Выводы

Мы дали вам достаточно информации для того, чтобы сделать самодельный сварочный трансформатор:

  • дуговой сварки;
  • контактной сварки.

Но, не смотря на это, рекомендуем «взвесить свои силы» и «крепко» подумать: а не лучше ли приобрести сварочник заводского изготовления? А может быть даже и более современный и удобный инвертор (смотрите плюсы и минусы, что лучше транформаторный или инверторный сварочник).

Желаем успехов!

Узнать больше:

Ремонт сварочного трансформатора — что в них ломается и как чинится.

Другие материалы по трансформаторным сварочным аппаратам смотрите в соответствующем разделе.

Разделы: Сварочное оборудование

Метки: трансформаторы Предыдущая статья: Сварочный трансформатор: устройство и принцип действия Следующая статья: Кузница под навесом, имитация старинной кузни в Мандрогах

Само название контактная точечная сварка говорит о том, что детали прочно соединяются между собой точкой или точками в результате воздействия электрического тока и соответствующего усилия сжатия.

Таким способом можно соединять как самые тонкие детали, имеющие толщину до 0,02 мкм, так и детали толщиной до 20 мм, изготовленные из различных металлов и сплавов, а также их сочетаний. Сваривают этим видом сварки проволоку, прутки круглого, крестообразного сечения и др. профили. Чаще всего сваривают конструкции из мягкой и коррозионно-стойкой стали, а также все легкие сплавы и латунь.

Точечная сварка широко распространена при изготовлении конструкции в электронной промышленности, в судо-, самолето-, автомобилестроении, сельском хозяйстве, других отраслях промышленности и быту. Сварка применяется при рихтовке и сварке кузовов машин, при изготовлении шкафов и корпусов, которые применяются в электротехнической промышленности, производстве изделий каркасной формы, изготовлении посуды.

Ни одна станция технического обслуживания и небольшие мастерские по обслуживанию автомобилей не могут существовать, не имея в своем арсенале машины для точечной сварки.

Этапы выполнения точечной сварки

К ним относятся:

  • подготовка кромок изделия под сварку;
  • совмещение деталей в нужном положении и помещении их между электродами;
  • нагрев изделия до состояния пластичности;
  • деформирование.

Подготовка кромок под сварку заключается в зачистке их до металлического блеска и обезжиривания. Детали должны плотно прилегать друг к другу в процессе осуществления сварки. Для этого используют ручные тиски или струбцины.

К преимуществам относят:

  • высокую скорость (некоторые аппараты позволяют совершать 600 соединений в минуту);
  • отсутствие деформаций и короблений;
  • нет необходимости использовать сварщика с высокой квалификацией;
  • экономичность;
  • возможность автоматизации сварочного процесса.

К недостаткам можно отнести большую трудоемкость сварки, невозможность получить герметичное соединение и невозможность применить этот вид сварки для нагруженных и силовых изделий.

Устройство сварочной машины

Основными частями любой сварочной машины для точечной сварки являются:

  • трансформатор тока (вторичная обмотка у него подсоединяется к электродам);
  • специальный механизм, предназначенный для сжатия электродов;
  • сварочный зажим;
  • устройство, позволяющее включать и выключать сварочный ток;
  • шкаф управления (регулирует силу тока и время его протекания).

У сварочных аппаратов небольшой мощности шкаф управления может отсутствовать, тогда время пропускания тока и необходимое усилие сжатия электродов регулирует сам сварщик, полагаясь на свой опыт и навыки.

Обычно у сварочных аппаратов регулируются следующие основные параметры:

  • сила тока;
  • время прохождения тока;
  • усилие сжатия электродов.

В процессе работы на любом сварочном аппарате необходимо следить за состоянием электродов. Диаметр электрода не должен увеличиваться. Это приводит к уменьшению концентрации тепла в месте соединения деталей. Диаметр электрода должен быть таким же, как и полученная впоследствии сварочная точка. Плоскость контакта электрода с металлом зачищают плоским напильником или шлифовальной шкуркой.

Необходимо помнить, что электроды изготавливаются из специальных материалов — меди и жаропрочных бронз, которые способны сохранять размеры и форму при высоких температурах (до 600 0С), однако в процессе эксплуатации они быстро изнашиваются и теряют свою форму. Поэтому надо не только следить за состоянием формы электродов, но и вовремя производить их замену.

Оборудование для точечной сварки

Все аппараты можно классифицировать по следующим основным признакам:

  • назначению;
  • расположению электродов;
  • передвижению;
  • способу автоматизации.

По назначению аппараты делят на машины общего назначения и предназначенные для проведения конкретных работ (пециализированные). Аппараты общего назначения применяются в бытовых и производственных целях при выполнении разовых работ. Они характеризуются небольшими размерами и весом, легко транспортируются и работают, как правило, от бытовой электрической сети.

Специализированные аппараты используются для производственных целей при крупносерийном и массовом производстве однотипных изделий. Это позволяет максимально увеличить производительность. Характеризуются большими габаритами, питание у них часто осуществляется от электрической сети 380 В. К ним относятся специальные споттеры и машины, предназначенные специально для производства кузовных работ.

Электроды у машин могут располагаться следующим образом:

  • друг напротив друга;
  • рядом друг с другом (параллельно).

В первом случае электроды с двух сторон одновременно сжимают свариваемые детали, а во втором – электроды опираются с одной стороны деталей. Такие клещи называются двухточечными.

По способу передвижения аппараты могут быть 3 видов:

  • стационарные;
  • подвесные;
  • мобильные.

В стационарных машинах для точечной сварки детали перемещают под машину, а в подвесных и мобильных происходит установка аппарата в положение сварки. Обычно в ремонтных целях используют сварочные клещи. Они имеют небольшие размеры и позволяют выполнять точечную сварку по месту проведения ремонтных работ.

По способу автоматизации оборудование может быть:

  • ручным;
  • автоматическим.

Основным параметром при выборе необходимой для тех или иных целей машины является сила сварочного тока и длина рычагов с электродами. Именно это определяет, какую толщину деталей можно сваривать, какой металл и с какими габаритами. Обычно производитель это указывает в паспорте на конкретную модель аппарата для точечной сварки. Простейший аппарат для точеной сварки можно вполне сделать своими руками.

Порядок работы аппаратов точечной сварки

Детали, подлежащие соединению, накладываются внахлестку друг на друга. Потом они устанавливаются между электродами и закрепляются. Далее происходит пропускание токабольшой силы (около 5000 А) и небольшого напряжения (4В).Эти значения зависят от товщины свариваемых деталей. Это вызовет быстрый нагрев металла в месте контакта на всю толщину деталей. Произойдет его плавление.

Далее ток выключается, включается сжатие и металл быстро затвердевает. Только после этого можно снять усилие сжатия.

Нагрев осуществляется подача импульса сварочного тока. Его длительность не более 0,1 сек, а то и меньше, в зависимости от условий сварки. За это время он расплавит металл в зоне соединения и образует жидкий металл. После его снятия еще некоторое время детали удерживаются под давлением. Это делается для того, чтобы металл остыл и закристаллизовался. Прижатие деталей происходит в момент действия сварочного импульса. Это позволяет предотвратить выплеск металла из зоны образования точки.

Дефекты контактной точечной сварки

Все дефекты, которые могут возникнуть при контактной точечной сварке можно разделить на видимые и невидимые (внутренние). К видимым дефектам относят:

  • трещины;
  • прожоги;
  • разрывы металла;
  • вырывы точек;
  • темную поверхность точек;
  • вмятины;
  • неправильную форма точек.

К невидимым дефектам относят:

  • непровар:
  • внутренние трещины, выплески, раковины и поры.

Этому способствует неправильно подобранная технология сварки, неправильная подготовка металла к сварке, недостаточное охлаждение электродов в процессе сваривания, износ поверхности электродов и другие факторы, которые негативно сказываются на качестве изделия. Выявить наружные дефекты можно сразу, а внутренние только специальными методами неразрушающего контроля, которые применяются на производствах, производящих изделия ответственного назначения.

В магазинах, включая и интернет-магазины, можно приобрести аппараты от ведущих мировых и отечественных производителей сварочного оборудования.

Особой популярностью и хорошим спросом пользуются аппараты компании G.I.Kraft из Германии, сварочные аппараты BlueWeld, производимые в Италии, компании Forsage из Украины, мобильные аппараты «КРАБ» производителя из Украины и другие. Все они отличатся прекрасными качественными характеристиками, инновационными технологиями изготовления и высокой производительностью. Огромный ассортиментный ряд позволяет выбрать аппарат под конкретные нужды с превосходными характеристиками, который прослужит длительное время.

Сварка — один из самых современных и надёжных способов соединения металлических деталей между собой. Существует несколько видов сварки и оборудования, предназначенных для работы с определёнными металлами и в специфических условиях. Промышленные агрегаты стоят дорого, имеют большие размеры и вес, а бытовые аппараты тоже не отличаются низкой ценой, поэтому многие умельцы предпочитают изготавливать их самостоятельно. В сегодняшнем обзоре редакции онлайн-журнала Homius мы расскажем, как можно сделать своими руками контактную точечную сварку для домашней мастерской, какие нужны детали и особенности эксплуатации подобного оборудования.

Контактная точечная сварка: что это такое

Контактная или точечная сварка — один из способов прочного соединения тонких листов металла или небольших деталей одного типа. Скрепление происходит за счёт кратковременного быстрого нагрева поверхностей электрическим током и одновременного сжатия их двумя электродами, вследствие чего образуется прочный сварной шов. Точечная сварка завоевала свою популярность благодаря простоте самого процесса, низким затратам на расходники и высокой производительности.

При помощи контактной сварки детали скрепляются быстро и надёжно
ФОТО: metallo-obrabotka24.ru

Принцип работы

Технологический процесс точечной сварки достаточно простой. Металлические детали плотно прижимают друг к другу, и через небольшие расстояния на них при помощи электродов подаётся ток высокого напряжения. В результате, осуществляется быстрый нагрев металла в точке соприкосновения, и образуется расплавленное ядро. Поскольку соединяемые детали плотно сжаты, происходит процесс диффузии, после прекращения подачи тока место контакта электродов остывает, и материал кристаллизуется. Соединение получается настолько прочным, что при попытке разрыва лопается металл рядом с ним, а точка приложения сварки остаётся в целостности.

Сваривание происходит за счёт разогрева металла от проходящего через него мощного электроимпульса
ФОТО: svarka74.ru

Важно! Для того, чтобы электрический импульс хорошо разогрел металл, он должен обладать низким напряжением и иметь большую силу тока. В сварочных аппаратах для производств напряжение на контактах составляет 1-3 В и 10-15 кА.

Устройство аппарата контактной сварки

Любое оборудование для контактной сварки, промышленное или бытовое, состоит из двух основных (механического и электрического) и одного вспомогательного блоков.

Механический узел включает в себя:

  • электроды (в аппаратах точечной сварки — зажимные клещи, в шовной — ролики);
  • устройство сжатия;
  • привод вращения (в шовных агрегатах);
  • устройство сжатия и осадки (стыковая сварка).

Электрический блок состоит из:

  • силового трансформатора;
  • регулятора выходного напряжения;
  • вторичного контура;
  • прерывателя первичной цепи;
  • регулятора сварочных циклов.

Вспомогательные блоки:

  • пневмогидравлика, содержащая специальные фильтры, устройства смазки подвижных узлов, систему подачи сжатого воздуха и регулировки давления;
  • водяное охлаждение.

Устройство самодельного аппарата для контактной сварки
ФОТО: electrikmaster.ru

Для получения необходимого мощного разряда при малом напряжении необходим трансформатор индукционного типа. Правильное соотношение обмоток (первичной и вторичной) даёт электрический импульс, обладающий мощностью, достаточной для плавления металла в точке контакта электродов.

Зажимные клещи представляют собой два графитовых или медных контакта, закреплённых на разных рычагах и приводимых в действие прижимным устройством. Механизмы для зажима могут иметь разный привод:

  1. Механический. Устройство состоит из рычага и мощной пружины, а сжатие свариваемых заготовок осуществляется благодаря применению мускульной силы оператора. Используется в бытовых заводских и самодельных агрегатах, однако не позволяет контролировать силу сжатия и имеет низкую производительность.
  2. Пневматический. Чаще всего используется в переносных устройствах, имеет лёгкую настройку посредством регулировки давления в системе подачи сжатого воздуха. Среди недостатков отмечают медленное срабатывание и невозможность изменения давления в процессе сварки.
  3. Гидравлический. Непопулярный вариант, медленный, как и пневматический привод, однако имеет широкий диапазон настроек, которые реализуются благодаря использованию регулируемых перепускных клапанов.
  4. Электромагнитный. Используется как на больших промышленных, так и на ручных бытовых агрегатах. Отличается высокой скоростью срабатывания, имеется регулировка сжатия заготовок во время рабочего процесса, что позволяет добиться хорошей проварки металла.

Сварочник с механическим приводом
ФОТО: info.zhratsushi.ru

Электроды для сварки: конструктивные и эксплуатационные свойства, типы электродов по различным параметрам и характеристикам, значение цифровых и буквенных кодов на продукции; подбор лучших образцов сварочных электродов по состоянию на 2019 год — в нашей публикации.

Виды контактной сварки

На промышленных предприятиях используют разные виды контактной сварки: точечную, рельефную, стыковую и шовную. Использование той или иной разновидности во многом зависит от профиля выполняемых работ.

Существует несколько разновидностей контактной сварки
ФОТО: goodsvarka.ru

Метод контактной точечной сварки

Данный метод подразумевает соединение металла в одной или нескольких точках одновременно. Качество сварного шва зависит от нескольких параметров:

  • силы тока и давления, оказываемого на соединяемые детали;
  • размера и формы электродов;
  • степени чистоты свариваемых поверхностей;
  • длительности воздействия на одну точку.

Современное сварочное оборудование имеет производительность до 600 точек в минуту. Данный метод используется как для соединения тонких (до 0,02 мкрн) деталей электрооборудования, так и для сварки металла толщиной до 20 мм.

Точечная сварка
ФОТО: usamodelkina.ru

Рельефная сварка

Этот метод по принципу работы схож с точечной сваркой, а главное отличие состоит в том, что деталь в месте соединения и электрод имеют одинаковую естественную или штампованную рельефную форму. Подобная технология используется практически везде и позволяет крепить опорные элементы или кронштейны к плоской поверхности заготовки. Однако перед свариванием детали должны быть хорошо очищены от различных видов загрязнения.

Рельефное соединение
ФОТО: weldering.com

Шовная технология сваривания

Шовная сварка — многоточечное соединение, при котором несколько сварных зон располагаются близко друг к другу или перекрываются, образуя монолитный шов. Сварочные аппараты оснащаются одним или несколькими роликами-электродами. Если сварные точки перекрываются между собой, то получается достаточно герметичный шов, поэтому данная технология используется при производстве различных ёмкостей. Толщина свариваемого металла колеблется в диапазоне 0,2-3 мм.

Шовная сварка
ФОТО: svarkaprosto.ru

Стыковая контактная сварка

Как и в случае с рельефной сваркой, стыковой метод требует предварительной обработки торцов соединяемых деталей. Элементы металлической конструкции прижимают друг к другу кромками, после чего оплавляется вся плоскость контакта. Данная технология имеет несколько разновидностей: сопротивлением, оплавлением и плавлением с подогревом. Использование того или иного вида стыковой сварки зависит от типа металла, его толщины и необходимого качества фиксации. Самый простой вариант — соединение сопротивлением, используется для легкоплавких металлических деталей. Два других вида подходят для сварки конструкций большого сечения.

Схематическое изображение стыковой сварки металлов
ФОТО: weldering.com

Как правильно варить сваркой: что необходимо при сварочных работах, подробные пошаговые инструкции по выполнению разных сварочных швов, сваривание трубопроводов, советы и рекомендации специалистов- читайте в публикации.

Сферы применения контактной сварки

Контактная точечная сварка используется для изготовления конструкций из различных металлов и их сплавов. Данная технология отличается экологичностью, прочностью соединения, скоростью и лёгкостью автоматизации процессов. Именно благодаря этим характеристикам точечную сварку широко используют:

  • в автомобильной промышленности;
  • в судо- и самолётостроении;
  • в производстве электроники;
  • в ювелирном деле;
  • в производстве товаров народного потребления и т.д…

Самодельная контактная сварка не отличается такой мощностью и возможностями, как промышленный агрегат, тем не менее, и она может использоваться для соединения деталей из всех типов стали и сплавов. Для домашней мастерской можно сделать сварочный аппарат из обычной старой микроволновки. Ниже мы рассмотрим, как самостоятельно изготовить контактную сварку из деталей от печи СВЧ.

ФОТО: ukkb.ruФОТО: i.ytimg.comФОТО: svarca.ru

Как сделать из микроволновки своими руками контактную сварку

Контактная сварка — оборудование, которое может пригодиться в небольшой мастерской по ремонту автомобилей, домашним ювелирам и просто в частном хозяйстве. Сварочный аппарат можно приобрести в магазине или же сделать самостоятельно из обычной микроволновки. Стоит сказать, что такая работа по силам практически любому человеку: понадобится лишь терпение, старая печь СВЧ, желание и следование инструкции, которая будет приведена ниже.

Самодельная сварка в деревянном корпусе
ФОТО: delairukami.ru

Необходимые инструменты и материалы

Изготовление сварочного аппарата для точечной сварки в домашних условиях потребует определённых инструментов и комплектующих, а именно:

  • трансформатор от старой печи СВЧ (для увеличения мощности аппарата их понадобится 2 шт.);
  • медный провод толстого сечения;
  • квадратная профильная труба или металлический уголок для изготовления прижимного устройства и станины оборудования;
  • электродрель;
  • молоток;
  • ножовка по металлу;
  • зубило;
  • струбцины;
  • медный прут для изготовления электродов;
  • набор отвёрток.

Модернизация преобразователя напряжения от СВЧ для контактной сварки

Главный узел оборудования для контактной сварки — преобразователь напряжения. Его можно приобрести на рынке или извлечь из старой СВЧ-печи, главное, чтобы он был в рабочем состоянии. Для соединения деталей из металла толщиной до 1 мм необходим трансформатор на 600 Вт – 1 кВт, но если он будет мощнее, то возможности самодельного сварочного оборудования значительно расширятся.

Трансформатор от СВЧ — главный узел самодельного аппарата контактной сварки
ФОТО: chipmaker.ru

Магнетроны микроволновок требуются для работы высокого напряжения, вследствие чего используемые в этой бытовой технике трансформаторы имеют небольшое количество витков первичной обмотки и большее — вторичной. «Первичка» необходима для подключения к сети 220 В, а вот родная «вторичка» СВЧ для сварочного аппарата не подходит, поэтому её нужно аккуратно удалить.

Все работы с трансформатором от СВЧ нужно проводить аккуратно. В изъятом приборе нам потребуется магнитопровод и первичная обмотка, а вторичную из-за её непригодности придётся удалить при помощи зубила и молотка или ножовки по металлу. Действовать нужно очень аккуратно, чтобы не повредить магнитопровод и «первичку». Лучше всего между обмотками положить тонкую металлическую пластину.

Удаление «вторички» выполняем очень аккуратно
ФОТО: avdweb.nl

После удаления вторичной обмотки в магнитопроводе образуется ниша, в которой необходимо сделать 2-3 витка из медного или эмалированного провода с сечением не менее 50 мм². После модернизации трансформатора, он должен выдавать силу тока до 1000 А. Этого достаточно, чтобы изготовить своими руками точечную сварку для автомобиля или для соединения других металлических конструкций.

Трансформатор после модернизации
ФОТО: volt-index.ru

Если вам необходима точечная сварка для соединения металлических деталей толщиной 2-5 мм, то потребуется аппарат большей мощности. Значит, потребуется взять ещё один преобразователь от СВЧ и подготовить его так же, как было описано выше, после чего последовательно соединить два подготовленных трансформатора в единую цепь.

Важно правильно соединить концы обмоток, поскольку, в противном случае, возможно короткое замыкание. Если одноименные выводы не маркированы, то их можно проверить при помощи вольтметра. После того, как трансформаторы соединены, необходимо замерить суммарную силу тока. В сварочных аппаратах для домашней мастерской она не должна превышать 2000 А, иначе домашняя электросеть будет перегружаться, и оборудование вообще не будет работать или станет прожигать металл.

Для увеличения мощности нужно объединить вместе два трансформатора от СВЧ
ФОТО: sdelaysam-svoimirukami.ru

Электроды для контактной сварки: как сделать

Электроды в аппарате точечной сварки сжимают соединяемые металлические детали, подводят ток в зону контакта и отводят тепло. Качество сварной точки во многом зависит от формы, металла и размеров этих элементов, которые могут быть прямой или рельефной конфигурации. Чтобы не ошибиться с выбором, можно ознакомиться с ГОСТом 14111-90, где оговорены допустимые диаметры: 10, 13, 16, 20, 25, 32 и 40 мм.

Используемый для изготовления электродов медный прут по диаметру должен быть равен или превышать сечение проводов вторичной обмотки трансформатора. Соединение лучше проводить методом спайки, чтобы избежать окисления рабочих элементов. Также необходимо периодически подтачивать электроды, которые в процессе работы изнашиваются.

Наконечники на электроды для любого вида контактной сварки
ФОТО: кемппи.рф

Устройство и схема самодельного сварочного аппарата

Сварочный аппарат для контактной сварки состоит из трансформатора, прижимного узла (пружины, рычаги), корпуса, кнопки выключения, других кнопок, переключателей и устройства регулировки времени воздействия электроимпульса. Начинку можно поместить в старую оболочку системного блока ПК, сделав в ней необходимые вырезы. Качество сварного соединения во многом зависит от силы и времени сжатия деталей электродами, а для этого используют рычаг и контроллер. Стоит учитывать, что чем длиннее планка с медным жалом, тем лучше будет контакт. Оптимальное значение для самодельного рычага — 600 мм.

Принципиальная электросхема аппарата контактной сварки
ФОТО: gk-energo.ru

Тестирование сделанного своими руками сварочника из микроволновки

После того, как сварочный аппарат собран, его нужно вначале проверить при помощи вольтметра и амперметра, провести визуальный осмотр всех соединений и целостности конструкции. После этого совершается два тестовых запуска: на минимальной и максимальной мощности.

Проверка завершается осмотром сварного шва. Если с оборудованием есть проблемы, то их можно выявить по нескольким признакам:

  • непрочное соединение из-за слабого нагрева металла в месте контакта с электродом или непровар. В основном он возникает вследствие снижения напряжения в сети, слабого давления на рычаг и плохой очистки свариваемой поверхности;
  • пережог. Появляется из-за неверно подобранного рельефа электродов, их перекоса, смещения свариваемых деталей и грязи в районе контактной точки;
  • трещины. Образуются из-за резкого охлаждения раскалённого металла и неверно подобранного диаметра медного прута для электродов.

После пробного запуска проверьте сварной шов
ФОТО: fb.ru

Контактная сварка из сварочного аппарата своими руками

Процесс сборки оборудования для точечной сварки своими руками из сварочного аппарата, необходимые для этого комплектующие практически аналогичны варианту с трансформатором от СВЧ. Однако есть некоторые нюансы. Делать контактную сварку из инвертора своими руками нецелесообразно, поскольку для работы не требуется постоянный ток, поэтому берем трансформатор от агрегата переменного тока.

Чтобы рассчитать нужное количество витков обмотки пользуемся формулой:

N = 50/S,

где:

  • N — количество витков;
  • S — площадь сердечника (мм²).

Главная особенность изготовления своими руками контактной сварки из инвертора состоит в том, что, в первую очередь, необходимо определить характеристики «первички», выполнить расчёты и после этого приступать к созданию «вторичной» обмотки. Также нужно обязательно и качественно выполнить заземление обеих катушек, поскольку сила тока в подобных агрегатах довольно значительная.

Главное, правильно рассчитать сечение и количество витков вторичной обмотки
ФОТО: chipmaker.ru

Сделанные своими руками клещи для контактной сварки

Последний и немаловажный элемент аппарата точечной сварки — клещи. Их конструкция зависит от предполагаемого типа работ, максимальных габаритов свариваемых элементов и привода. Как уже упоминалось, электроды должны быть выполнены из медного прута, их диаметр не должен быть меньше провода вторичной обмотки. Некоторые умельцы используют жала от мощных паяльников, которые крепят к концам клещей при помощи болтового или сварного соединения.

Клещи для контактной сварки
ФОТО: a.d-cd.net

Точечная сварка для литиевых аккумуляторов своими руками: особенности работы

Довольно часто возникает ситуация, когда к литиевым аккумуляторам нужно прикрепить тонкую металлическую пластину. А они очень боятся перегрева от воздействия высоких температур. Помочь в этой ситуации поможет сделанная своими руками точечная сварка для аккумуляторов. Особенность такого оборудования заключается в том, что управление процессом происходит автоматически. Ниже мы рассмотрим, как работает сварочный аппарат для литиевых батарей.

Иллюстрация Описание действия
Вот так выглядит в сборе аппарат для точечной сварки аккумуляторов, сделанный из трансформатора от микроволновки. Корпус взят от старого блока питания для ПК
Сварочник состоит из переделанного трансформатора от СВЧ, платы управления первичной обмоткой и дополнительного блока питания для неё
Также имеется входящая схема с предохранителем
На корпус выведены ручки регулировки длительности электроимпульса и мощности самого сварочника
Также установлен микровыключатель от всё той же старой микроволновки
Непосредственно провода вторичной обмотки с электродами, сделанными из жал от электропаяльника. Они между собой заизолированы, впрочем, как и места соединений
Теперь берём металлическую пластину толщиной 0,2 мм и литиевый аккумулятор. Выставляем длительность импульса на 8-11 микросекунд (параметр подбирался опытным путём)
Устанавливаем пластину на аккумулятор, а на неё контакты. Включаем микровыключатель, и происходит сваривание наших деталей
Получилось вот такое соединение. Так что сделанная своими руками контактная сварка для аккумуляторов вполне нормально работает

Микросварка своими руками: особенности изготовления и эксплуатации

Делая своими руками точечную сварку, нужно помнить некоторые особенности её эксплуатации:

  • перед первым запуском нужно обязательно проверить надёжность изоляции и крепления всех элементов аппарата;
  • необходимо установить дополнительную систему вентиляции. Часто мастера используют устройства охлаждения от ПК;
  • домашние самодельные аппараты точечной сварки не рассчитаны на большие нагрузки, поэтому требуется делать небольшие перерывы в работе;
  • наконечники электродов нуждаются в периодической заточке;
  • перед тем, как приступать к работе, стоит сделать тестовый запуск на небольшой мощности.

Для самодельного сварочника желательно установить систему охлаждения
ФОТО: gredx.ru

В завершение предлагаем посмотреть видео о точечной сварке из микроволновки, сделанной своими руками:

Несколько слов в завершение

Вот мы и рассмотрели, как сделать из микроволновки сварочный аппарат для домашней мастерской. Это намного дешевле, чем приобретать такое оборудование заводского производства, и интереснее. Процесс вполне по силам любому человеку, имеющему минимальные знания в области электротехники. Этот прибор всегда пригодится в гараже, в домашней ювелирной мастерской, а так же тем, кто занимается ремонтом или созданием электронных приборов. Надеемся, что наша статья была для вас полезной, и вы оцените её в комментариях.

Предыдущая Бытовая техникаКак заточить цепь бензопилы: способы, инструменты и приспособления Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен, чтобы ничего не пропустить! Понравилась статья? Сохраните, чтобы не потерять!

Технология точечной сварки и изготовление самодельного сварочного аппарата

Точечная сварка является одной из самых распространённых в быту. Она позволяет осуществлять соединение металлических деталей быстро и надежно, и для этого нет необходимости во владении какими-либо особыми навыками сварщика.

Еще одним ее важным преимуществом является несложное оборудование, которое вполне реально сделать самостоятельно. Учитывая достаточно высокую стоимость подобных агрегатов, вопрос самостоятельного изготовления данного прибора становится весьма актуальным.

Суть технологии

Принцип работы контактной сварки основан на нагреве металла до температуры плавления посредством пропускания через него кратковременного импульса тока достаточно высокой силы. Длительность такого импульса составляет от сотой до десятой секунды, время выбирается на основе параметров металла.

Под действием тока детали нагреваются и расплавляются. Между ними формируется жидкое ядро. До того момента, пока оно не застынет, поверхности заготовок следует удерживать под давлением. В результате кристаллизации ядра происходит локальное соединение двух изделий.

Давление необходимо прикладывать, чтобы во время протекания тока по периметру области локального расплавления металла сформировался уплотняющий пояс, не позволяющий расплаву вытечь за пределы свариваемой области.

Аппарат для точечной сварки.

Получить качественное и надежное соединение заготовок возможно только после правильной предварительной обработки деталей. Важно удалить с поверхности окислы и области, подвергшиеся коррозии.

В задачах, требующих качественного соединение деталей толщиной от одного до полутора миллиметров, применяется конденсаторное оборудование для контактной сварки.

Принцип работы подобных аппаратов основывается на следующем: блок конденсаторов заряжается током небольшой силы. Затем осуществляется разряд конденсаторов. Полученной силы импульса оказывается достаточно для обеспечения требуемого режима сварки.

Сварочный аппарат для сварки подобного типа широко используется в задачах, требующих соединения миниатюрных изделий, например, в радиотехнике и электронике.

Стоит отметить также такое преимущество данного устройства, как простота изготовления. Сделать споттер из сварочного трансформатора под силу любому человеку. А достать необходимые детали проще простого. Например, сварка может быть сделана своими руками из микроволновки.

Даже если данного предмета кухонного оборудования нет в наличии, то приобрести указанную технику на вторичном рынке не составит труда. В нашем случае в микроволновке ценность представляет только трансформатор, поэтому необходимо рассматривать неработающие варианты техники. Она обойдется существенно дешевле.

Конструкции устройства

Ранее уже было сказано о том, что точечная сварка своими руками может быть собрана любым мастером. На данный момент в интернете существует большое количество примеров, посвященных изготовлению подобного оборудования.

Сварка, сделанная своими руками, позволит решить большое количество задач, связанных с ремонтом и изготовлением различных изделий и механизмов. Данное устройство будет незаменимым практически в любой мастерской или в гараже.

Самым важным является такой факт: сделать агрегат своими руками из сварочного устройства не составит труда. В результате, при наличии этого прибора создание качественных и надежных соединений разнообразных металлических изделий станет обычным делом.

В зависимости от особенностей характеристик свариваемых заготовок, таких как их размеры, теплопроводность и т.д., процесс сварки должен осуществляться со следующими параметрами:

  • напряжение силовой цепи составляет от одного до десяти вольт;
  • время процесса должно длиться от 0.01 до нескольких секунд;
  • ток сварочного импульса превышает тысячу ампер;
  • зона расплавления поверхности деталей минимальна;
  • давление, прикладываемое к месту сварки, должно достигать десятков, а иногда и сотен килограмм.

Достаточно соблюдать все вышеперечисленные параметры, и тогда качество соединения не вызовет никаких сомнений. Сделать контактную сварку своими руками можно в соответствии с одной из схем, представленной в интернете. Электрическая схема сварочного аппарата.

Самым распространенным вариантом является сварка из микроволновки. Это связано с тем, что достать данный прибор в наше время не составит труда. А сам процесс сборки достаточно прост и потребует лишь тщательного следования инструкции.

Также распространенными являются устройства на основе лабораторных автотрансформаторов, инверторов и т.п.

Давайте рассмотрим на одном из вариантов, как сделать точечную сварку.

В этих целях нам понадобятся:

  • элемент переменного сопротивления, номиналом 100 Ом;
  • конденсатор емкостью тысяча микрофарад, рассчитанный на напряжение не меньше 25 В;
  • тиристор;
  • диоды;
  • плавкий предохранитель на пять ампер.

Чертежи

Cварка контактного типа своими руками может изготавливаться только в случае правильного выбора чертежа. Тут следует отдавать предпочтение наиболее простым схемам с наименьшим количеством узлов и деталей.

Стоит иметь в виду: сварка, изготовленная своими руками, не обладает слишком высокой мощностью. Однако ее вполне достаточно в выполнении практически всех бытовых задач, возникающих при работе на даче, в мастерской или в гараже.

Перед тем, как разбираться со сборкой подобного устройства, следует вспомнить школьный курс физики, а именно закон Джоуля-Ленца. Суть закона заключается в следующем: ток, проходящий по проводнику, создает тепловую энергию. Ее величина пропорциональна сопротивлению, времени и квадрату тока.

Вывод из приведенного выше закона заключается в следующем: если ток большой, например, порядка тысячи ампер, то в случае плохого контакта и использования тонких проводов расход энергии станет слишком большим и в несколько тысяч раз превысит расход, соответствующий току в десять ампер.

В связи с этим качество собранной электрической цепи является очень важным.

Необходимые детали

Чтобы собрать аппарат для точечной сварки своими руками, следует позаботиться о наличии определенных деталей. Подобный прибор, сделанный в бытовых условиях, может иметь любую форму и габариты. Существует два основных типа реализации агрегата: в виде переносной конструкции или в виде крупногабаритного стационарного варианта.

Наиболее практичной является настольная контактная точечная сварка. Она прекрасно справится с простейшими задачами соединения тонколистового металла. Также ее можно без труда транспортировать или же просто перемещать по мастерской.

Процессы во время точечной сварки.

Итак, нам понадобятся:

  • трансформатор, который можно сделать своими руками из запчастей микроволновки, также отличным вариантом является ЛАТр или трансформатор из телевизора;
  • кабель сечением от десяти миллиметров;
  • медные электроды;
  • таймер;
  • наконечники;
  • болты;
  • разнообразные подручные материалы для изготовления корпуса, массы и т.д.

Точечная сварка споттером делается как с использованием готовой схемы, так и на основе чертежей, разработанных самостоятельно. Все необходимые детали покупаются в соответствующих магазинах или же берутся из «донорской техники».

Изготавливая данный аппарат, важно правильно подобрать комплектующие на основе параметров и характеристик трансформатора.

Использовать следует только провода с правильным сечением, соответствующим току, протекающему по ним. Когда контакты выполнены плохо, на них будут большие потери энергии. В результате соединения будут искрить и нагреваться, а процесс сварки станет попросту невозможным.

Процесс сборки трансформатора

Многих интересует вопрос: как правильно сделать сварку из микроволновки?

Итак, чтобы собрать самодельный аппарат точечной сварки, необходим трансформатор. Данный элемент является сердцем устройства и именно от его характеристик будут зависеть параметры прибора в целом. Взять трансформатор для точечной сварки, как уже отмечалось выше, следует из СВЧ.

Любая микроволновая печь оснащается магнетроном, обеспечивающим нужное электромагнитное излучение, необходимое при подогреве еды. Этот узел требует достаточно высокого напряжения.

Трансформатор от микроволновки, подключенный к магнетрону, является повышающим. На его первичной обмотке количество витков меньше, чем на вторичной. Благодаря этому на ней формируется напряжение величиной до двух киловольт. За счет удвоителя эта величина потом умножается в 2 раза.

Необходимо аккуратно и осторожно доставать трансформатор из СВЧ печи. Микроволновку следует разобрать, сняв с нее основу и убрав крепления. В случае изготовления точечной сварки из трансформатора от печи понадобятся только две его составляющие.

Конструктивные элементы сварного соединения.

Первая – это первичная обмотка, на нее подается напряжение сети, вторая – магнитопровод. Его необходимо усовершенствовать так, чтобы он смог обеспечить необходимые параметры трансформатора.

Вторичная обмотка не понадобится, поэтому ее демонтируют с применением молотка, стамески или зубила. Главное – не повредить первичную намотку. Если при демонтаже будут обнаружены шунты, предназначенные ограничивать ток, то их следует удалить.

В печи СВЧ возможны два варианта реализации магнитопровода: клеевой и сварной. В первом случае удалять обмотку лучше всего с помощью ножовки или стамески. А вот во втором случае ее необходимо высверлить. Выполнять подобные операции следует с максимальной осторожностью и не разрушить магнитопровод.

После того как трансформатор извлечен из микроволновки, нужно намотать вторичную обмотку. В этих целях отлично подойдет провод диаметром не менее одного сантиметра. В случае когда в хозяйстве такого не имеется, его придется приобрести.

Покупать цельный одножильный провод не обязательно, можно обойтись и пучком из нескольких отдельных проводов, общим диаметром соответствующим необходимому. После того, как вторичная обмотка будет готова, получившийся модернизированный трансформатор обеспечит ток до тысячи ампер.

Этой величины вполне достаточно, чтобы аппарат, сделанный своими руками позволил без проблем осуществлять соединение мелких деталей, ремонт кузовных работ и многое другое.

При необходимости изготовить более мощное устройство параметров одного трансформатора может и не хватить. В таком случае можно использовать два таких элемента.

В подобном типе сварки на выходе необходимо получить 2 В, что позволит обеспечить ток более восьмисот ампер. Достичь такого результата возможно, если намотать на сердечник вторичной обмотки два-три витка.

Формирование необходимого количества витков может вызвать определённые трудности, если изоляция у провода слишком толстая. Решается эта проблема достаточно просто: изоляция с провода снимается и вместо нее делается другая с помощью тканевой изоленты.

Важным является наименьшая длина провода, используемого во вторичной намотке. Это необходимо для максимального уменьшения электросопротивления.

В случае необходимости сваривания металлических заготовок толщиной более пяти миллиметров понадобится устройство, обладающее большой мощностью. В изготовлении подобного прибора следует использовать два трансформатора, соединенных в одну электрическую цепь.

В данном вопросе важно соблюдать все правила такого соединения. Ошибка в подключении и неправильная сборка приведут не только к неработоспособности аппарата, но и к короткому замыканию.

После соединения одноименных выводов, замеряется ток, формируемый обмотками. Обычно подобные устройства способны обеспечивать силу тока на уровне двух тысяч ампер. Если данную величину превысить, тогда могут произойти сбои в электрической цепи не только вашего дома, но и у соседей.

Итак, каких результатов можно достичь, в случае соединения между собой двух трансформаторов, одинаковых по мощности и параметрам?

Допустим имеется два идентичных устройства мощностью полкиловатта, величина входного напряжения соответствует значению сети и составляет 220 В, а на выходе трансформатор выдает два вольта и обеспечивает ток в 250 ампер.

Схема конденсаторной точечной сварки.

Если два таких устройства последовательно соединить между собой, тогда они смогут обеспечить силу номинального тока в пятьсот ампер. Тем не менее при его формировании будут происходить существенные потери, обусловленные значительным электросопротивлением цепи.

К обоим концам обмотки в последствии подключаются самодельные клещи для контактной сварки.

Если имеется в наличии 2 трансформатора с достаточно высокой мощностью, однако их выходного напряжения все же не хватает, тогда их вторичные намотки последовательно соединяются друг с другом.

В данном случае существенным моментом является количество витков, намотанных на обе обмотки. Подобный способ оказывается особенно полезным, когда домотать витки просто невозможно в следствие недостаточного размера магнитопровода.

Осуществляя подобное соединение, важно внимательно проследить за согласованным направлением витков на обмотках, соединенных между собой. В противном случае выходное напряжение с двух намоток будет находиться в противоположных фазах. После суммирования оно будет равняться нулю.

Если выводы трансформаторов не промаркированы, тогда следует определить, какие из них являются одноименными и соединить их между собой. Решается данная проблема следующим образом: вторичные и первичные обмотки трансформаторов соединяются последовательно и на вход подается напряжение, а к выходу подключается вольтметр.

В зависимости от подключения устройств, вольтметр либо покажет какое-нибудь число, либо не будет показывать ничего. Первый случай реализуется, когда в цепи соединения есть разные выводы.

Данное соединение является неправильным. В подобном случае в обмотках будут происходить следующие процессы: поступающее на вход устройства напряжение уменьшится в два раза на каждой из первичных обмоток, так как они обладают одинаковым коэффициентом трансформации.

В результате вольтметр, установленный на выходе, покажет удвоенное значение входного напряжения.

Во втором случае, когда вольтметр показывает 0, реализуется следующая ситуация: напряжения, выходящие с обмоток каждого подключенного в цепь трансформатора, равны по величине между собой. Однако знаки напряжений будут различны, а значит, они компенсируют друг друга.

Электроды

Сварка споттером оснащается медными клещами. Они, в последствии, будут использоваться в соединении металлических заготовок между собой.

Электроды для точечной сварки могут иметь несколько вариантов конструкции. Они устанавливаются непосредственно в сам корпус аппарата, или же реализуется выносное приспособление в виде ножниц.

Более простым вариантом в случае самостоятельного изготовления аппарата контактной сварки являются вмонтированные в корпус электроды. Недостатком конструкции является незначительное прижимное давление, соответствующее усилию сварщика, в случае если не будет наращено расстояние от прибора до конца клещей.

Выносные электроды более просты в использовании. Ими можно воспользоваться даже на некотором удалении от точечного сварочного устройства. Давление создаваемое с помощью указанной конструкции зависит от длины рычага между подвижным соединением и концами клещей.

Очень важно подвижное соединение хорошо заизолировать. В этих целях используются текстолитовые втулки и шайбы.

Вопрос, связанный с длинной рычага, следует продумать заранее, еще на этапе изготовления клещей. Аппараты сварки, как уже отмечалось выше, во время сваривания требуют, чтобы к металлическим заготовкам прикладывались значительные сжимающие усилия.

Устройство аппарата точечной сварки.

Еще одним важным моментом является длина ручек. Она определяет максимальное расстояние от края свариваемых деталей до места соединения.

Обычно самым распространенным материалом, из которого делаются электроды, является медь, однако возможно использование и бериллиевой бронзу. В качестве простого и уже готового варианта отлично подойдут жала паяльника. Важным является диаметр клещей, величиной не менее диаметра проводов, подводимых к ним.

В то же время кончики электродов делаются маленькими, практически острыми. Это позволит получать ядра достаточно высокого качества.

Стоит также не забывать и о процессах деградации. Со временем электроды могут изнашиваться. В данном случае их придется иногда подтачивать. Тем не менее рано или поздно электроды придется все же заменить.

Если использовать в качестве материала электродов медные прутки, тогда их замена не вызовет особых трудностей. С другой стороны более качественный результат сварки достигается в случае применения жал от профессиональных паяльников, но их цена более высока, чем у простых прутков.

Какой вариант исполнения выбрать, каждый решает самостоятельно. Все зависит от того, какие задачи предстоит решать с помощью данного устройства, а также от финансовых возможностей человека.

Не стоит забывать, в проводах, в любом случае, будут происходить потери электроэнергии на нагрев, ведь любой проводник имеет сопротивление.

Выше уже упоминалось о принципе работы сварочного прибора и было рассказано о законе Джоуля-Ленца. Он применим и в случае простых проводников, так как их сопротивление не равно нулю. Это значит, что при протекании тока по медным проводам будет происходить нагрев.

Из выше сказанного следует: длина проводов, соединяющих между собой электроды и устройство, должна быть минимальной. Только в таком случае удастся реализовать потенциал агрегата в полной мере.

Управление

Чтобы сделать из сварочного аппарата удобное в работе приспособление, необходимо позаботиться об управлении. Его выполнение не отличается слишком высокой сложностью. В этих целях понадобятся всего два основных элемента: рычаг и выключатель.

Как видите, схема управления в обычной самодельной точечной сварке не требует наличия каких-либо сложных деталей или их покупки. Ведь с большой долей вероятности они и так есть в хозяйстве практически любого мастера.

Роль рычага заключается в обеспечении надежного контакта между свариваемыми деталями. Увеличить сжимающую силу данного узла, возможно посредством использования винтовых элементов. Конечно же, данная деталь должна обладать высокой надежностью, иначе самодельная точечная сварка не прослужит долго.

На крупных и ответственных производствах сила сжатия между собой двух соединяемых деталей достигает тысячи килограмм. Точечная сварка в домашних условиях, предназначенная для выполнения нерегулярных работ, не требует промышленных нагрузок.

Обычно в быту оказывается достаточным и давление в тридцать килограмм. Его способен обеспечить сварщик и самостоятельно, однако увеличение длины рычага существенно упростит данную задачу.

Чертеж точечной сварки металлических изделий.

Если говорить более конкретно, то длины рукояти в 60 сантиметров вполне достаточно. Подобный рычаг способен увеличивать прикладываемую к его плечу силу приблизительно в десять раз. В результате, чтобы достичь усилия в 30 килограмм, достаточно давить на плечо с силой эквивалентной в 3 кг.

Выключатель споттера контактной сварки подключается непосредственно к трансформатору. Соединение необходимо осуществлять с первичной обмоткой, где сила тока незначительно.

Если соединить его с вторичной намоткой, то он не только увеличит потери за счет создания дополнительного сопротивления, но и намертво сварится с выводами сварочного трансформатора.

Очень удобной является конструкция с расположением выключателя непосредственно на рукояти рычага. Подобный вариант позволяет оставить одну руку свободной, что упростит задачу поддержания свариваемых деталей.

Стоит учитывать также нагрев, которому подвергается самодельный споттер из сварочного трансформатора. В связи с этим необходимо предусмотреть систему охлаждения. Для ее реализации подойдет простой вентилятор.

Кроме того, следует делать небольшие перерывы в работе, чтобы аппарат контактной сварки не перегревался. Следить за продолжительностью сваривания изделий следует визуально, или же использовать в этих целях контроллер.

В случае кратковременных операций, например, сваривании проволоки, о нагреве не стоит беспокоиться. А вот в более длительных процессах данный момент является крайне важным и о нем нельзя забывать.

Самодельное устройство для сварки

Аппарат для контактной сварки относится к незаменимым устройствам. Подобные агрегаты должны находиться на «вооружении» у каждого мастера. В гараже, на даче, в мастерской и даже дома подобным агрегатам всегда найдется применение.

Аппарат контактной сварки стоит достаточно дорого, поэтому его изготовление выглядит весьма привлекательно. Во-первых, данным устройством в будущем можно гордиться и хвастаться. Во-вторых, самодельная ручная контактная сварка стоит значительно дешевле.

Важным также является тот факт, что собрать самостоятельно подобное устройство вполне реально из подручных материалов, что еще больше удешевит стоимость агрегата. Кроме того, сборка не отличается высокой сложностью и с ней справится практически любой человек. В этом деле важно строго следовать инструкции.

Принципиальная схема аппарата точечной сварки.

Стоит отметить следующее: задача изготовления значительно упрощается, если делать споттер из сварочного аппарата, вышедшего из стоя. В данном случае будут практически все необходимые детали. В результате сборка нового агрегата не вызовет никаких затруднений.

Еще одним распространенным способом является создание аппарата на основе СВЧ печи. В этом случае главное правильно соблюдать подсоединение трансформаторов, особенно если их несколько.

Достаточно разобраться с принципиальной схемой контактной сварки, а также понять принципы ее работы, чтобы суметь изготовить прибор не только по готовым чертежам, но и по собственным. В последнем случае появляется возможность создания оборудования, полностью удовлетворяющего все требования мастера.

При должном подходе получится сделать сварку лучше моделей, продаваемых в магазинах. Это связано с тем, что в собственном изделии будут учтены многие параметры, важные мастеру. Речь идет и о конструкции клещей, и о размерах корпуса, а также о мощности и массе аппарата.

В домашних условиях контактная сварка применяется для сварки авто, металлических листов, проводов, мелкой бытовой техники и многого другого.

Итог

Сварка, сделанная своими руками из инвертора сварочного аппарата – отличная альтернатива приобретению дорогостоящих устройств. Ее может сделать каждый по одной из готовых схем, доступных в интернете. Кроме того, не потребуется покупка дорогостоящих деталей, ведь большинство из них можно взять из «донорской» техники.