Точечная электросварка своими руками. Точечная сварка своими руками. Клещи для трансформатора

Самыми простыми в изготовлении являются сварочные аппараты контактной точечной сварки переменного тока с нерегулируемой силой тока. Управление процессом сварки осуществляется изменением продолжительности электрического импульса - с использованием реле времени или вручную с помощью выключателя.

Прежде чем рассматривать конструкции самодельных аппаратов для контактной точечной сварки, следует напомнить закон Ленца-Джоуля: при прохождении электрического тока по проводнику количество теплоты, выделяемое в проводнике, прямо пропорционально квадрату тока, сопротивлению проводника и времени, в течение которого электрический ток протекал по проводнику (Q=I 2 R t). Это значит, что при токе 1000А на плохо выполненных соединениях и тонких проводах теряется примерно в 10000 раз больше энергии, чем при токе 10А. Поэтому нельзя пренебрегать качеством электрической цепи.

Трансформатор . Основная составляющая часть любого оборудования для контактной точечной сварки - силовой трансформатор с большим коэффициентом трансформации (для обеспечения большого сварочного тока). Такой трансформатор можно сделать из трансформатора от мощной микроволновой печки (мощность трансформатора должна быть около 1 кВт или выше) питающего магнетрон.

Эти трансформаторы отличаются своей доступностью и большой мощностью. Такого трансформатора хватит для аппарата точеной сварки, способного сваривать стальные листы толщиной 1 мм. Если потребуется более мощный аппарат точечной сварки, то можно использовать два (и более) трансформатора (как это организовать описано ниже).

В микроволновке, для работы магнетрона необходимо очень высокое напряжение (около 4000В). Поэтому трансформатор питающий магнетрон, не понижающий, а повышающий. У его первичной обмотки количество витков меньше, чем у вторичной, а толщина обмоточного провода больше.

На выходе таких трансформаторов до 2000В (на магнетрон подается напряжение удвоенное удвоителем), поэтому не стоит проверять работоспособность трансформатора включая его в сеть и измеряя напряжение на выходе.

От такого трансформатора нужен магнитопровод и первичная обмотка (та, где меньше витков и провод толще). Вторичная обмотка срезается ножовкой или отрубается стамеской (если магнитопровод надежно сварен, а не склеен), выбивается стержнем или высверливается и выковыривается. Необходимость в высверливании возникает, когда обмотка набита в окно очень плотно и попытка её выбить может привести к разрушению магнитопровода.

При удалении вторичной обмотки нужно стараться не повредить первичную обмотку.

Кроме двух обмоток, в трансформатор могут быть вмонтированы шунты, ограничивающие ток, их тоже обязательно нужно убрать.

После извлечения из трансформатора ненужных элементов, наматывается новая вторичная обмотка. Для обеспечения большого тока, близкого к 1000А, необходим толстый медный провод, площадью сечения более 100 мм 2 (провод диаметром более 1 см). Это может быть либо один многожильный провод, либо пучок нескольких проводов небольшого диаметра. Если изоляция провода толстая и мешает сделать достаточное количество витков, то её можно снять, а провод обмотать тканевой изолентой. Длина провода должна быть наименьшей из возможной, чтобы не создавать дополнительного сопротивления.

Делается 2-3 витка. На выходе должно получиться около 2В, этого будет достаточно. Если удастся впихнуть в окна трансформатора больше витков, то выходное напряжение будет больше, следовательно будет дольше ток (в сравнении с меньшим количеством витков провода такого же диаметра) и мощность аппарата.

Если есть два одинаковых трансформатора, то их можно объединить в один, более мощный, источник тока. Это может потребоваться когда в наличии два трансформатора с недостаточной мощностью или когда требуется сделать своими руками аппарат точечной сварки для работы с более толстым металлом.

Например, в случае недостаточно мощных трансформаторов, каждый из трансформаторов мощностью 0,5 кВт имеет входное напряжение 220В, выходное напряжение равно 2В при номинальном токе 250А (значение взято для примера, пусть кратковременный ток сварки будет 500А). Соединив одноименные выводы первичных и вторичных обмоток, получим устройство, в котором при том же значении напряжения (2В) номинальное значение выходного тока составит 500А (почти также удвоится и ток сварки, будут больше потери из-за сопротивлений).

При этом, показанные на схеме соединения в цепи вторичных обмоток должны быть на электродах, то есть в случае двух трансформаторов мощностью 0,5 кВт будет два одинаковых провода диаметром 1 см, концы которых соединены с электродами.

Если ошибиться в соединении выводов первичной или вторичной обмоток, то буде короткое замыкание.

Если есть два достаточно мощных трансформатора и нужно увеличить напряжение, а размеры окна магнитопровода не позволяют сделать нужное количество витков толстым проводом на одном трансформаторе, то вторичные обмотки двух трансформаторов соединяются последовательно (один провод протягивается через два трансформатора), с одинаковым количеством витков на каждом трансформаторе. Направление витков должно быть согласованно, чтобы не получилось противофазы и как следствие, напряжения на выходе близкого к нулю (сначала можно поэкспериментировать с тонкими проводами).

Обычно в трансформаторах одноименные выводы обмоток всегда обозначены. Если по каким-либо причинам они неизвестны, то их можно определить, поставив простой эксперимент, схема которого изображена ниже.

Здесь входное напряжение подается на последовательно соединенные первичные обмотки двух одинаковых трансформаторов, а на выходе, образованном последовательным соединением вторичных обмоток, включен вольтметр переменного напряжения. В зависимости от направления включения обмоток может быть два случая: вольтметр показывает какое-то напряжение или напряжение на выходе равно нулю. Первый случай свидетельствует о том, что и в первичной, и во вторичной цепях объединены между собой разноимённые выводы соответствующих обмоток. В самом деле, напряжение на каждой из первичных обмоток равно половине входного и трансформируется во вторичных обмотках с одинаковыми коэффициентами трансформации. При указанном включении вторичных обмоток напряжения на них суммируются и вольтметр дает удвоенное значение напряжения каждой из обмоток. Нулевое показание вольтметра свидетельствует о том, что равные по значению напряжения на последовательно включенных вторичных обмотках трансформаторов имеют противоположные знаки и, следовательно, какая-либо из пар обмоток объединена одноименными выводами. В этом случае, изменив, например, последовательность соединения выводов первичных обмоток так, как это показано на рисунке (б), получим на выходе удвоенное значение выходного напряжения каждой из вторичных обмоток и можно будет считать, что обмотки трансформатора соединены разноименными выводами. Очевидно, что такой же результат можно получить изменив последовательность соединения выводов вторичных обмоток.

Чтобы сделать своими руками более мощный аппарат точечной сварки можно соединить подобным же образом больше трансформаторов, если только это позволяет сделать сеть. Слишком мощный трансформатор будет вызывать большое падение напряжения в сети, приводить к срабатыванию предохранителей, миганию лампочек, жалобам соседей и т.п. Поэтому мощность самодельных аппаратов для точечной сварки ограничивают обычно значениями, которые обеспечивают силу сварочного тока в 1000-2000А. Нехватку силы тока компенсируют увеличением времени сварочного цикла.

Электроды . В качестве электродов используются стержни (прутки) из меди. Чем толще будет электрод тем лучше, желательно чтобы диаметр электрода не был меньше диаметра провода. Для аппаратов небольшой мощности подходят жала от мощных паяльников.

Электроды необходимо периодически подтачивать, т.к. они теряют форму. Со временем они стачиваются полностью и требуют замены.

Как уже писалось, длина провода, идущего от трансформатора к электродам, должна быть минимальной. Также должно быть минимум соединений, т.к. на каждом соединении происходит потеря мощности. В идеале на оба конца провода надеваются медные наконечники, через которые провод соединяется с электродами.

Наконечники должны быть спаяны с проводом (жилы провода тоже должны быть спаяны). Дело в том, что со временем (возможно и при первом же запуске), в месте контактов происходит окисление меди приводящее к росту сопротивления и большой потере мощности, из-за чего аппарат может перестать сваривать. Плюс при обжиме наконечников площадь контакта меньше чем при пайке, что тоже увеличивает сопротивление контакта.

Из-за большого диаметра провода и наконечника для него, спаять их непросто, однако облегчить эту задачу могут продающиеся луженые наконечники под пайку.

Неспаянные соединения наконечников с электродами тоже создают дополнительное сопротивление и окисляются, но т.к. электроды должны быть съемными, неудобно каждый раз при замене отпаивать старые и припаивать новые. Тем более это соединение гораздо проще очистить от окислов, чем конец многожильного провода обжатого наконечником.

Органы управления . Единственными органами управления могут быть рычаг и выключатель.

Сила сжатия между электродами должна быть достаточной для обеспечения контакта свариваемых деталей меду электродами, и чем толще свариваемые листы, тем больше должна быть сила сжатия. На промышленных аппаратах эта сила измеряется десятками и сотнями килограмм, поэтому рычаг стоит делать подлиннее и покрепче, а основание аппарата помассивнее и с возможностью крепления струбцинами к столу.

Большое усилие прижима у самодельных аппаратов для точечной сварки можно создать не только рычажным, но и рычажно-винтовым зажимом (винтовая стяжка между рычагом и основанием). Возможны и другие способы, требующие различного оборудования.

Выключатель должен устанавливаться в цепь первичной обмотки, потому что в цепи вторичной обмотки очень большой ток и выключатель будет создавать дополнительное сопротивление, кроме того контакты в обычном выключателе могут намертво свариться.

В случае рычажного прижимного механизма, выключатель следует монтировать на рычаге, тогда одной рукой можно давить на рычаг и включать ток. Вторая рука останется свободной для придерживания свариваемых деталей.

Эксплуатация . Включать и выключать сварочный ток необходимо только при сжатых электродах, в противном случае возникает интенсивное искрение, приводящее к подгоранию электродов.

Желательно использовать принудительное охлаждение аппарата с помощью вентилятора. При отсутствии последнего нужно постоянно контролировать температуру трансформатора, токопроводов, электродов и делать перерывы, чтобы не допустить их перегрева.

Качество сварки зависит от приобретенного опыта, который сводится в основном к выдерживанию необходимой продолжительности токового импульса на основании визуального наблюдения (по цвету) за сварной точкой. Подробнее про выполнение точечной сварки написано в статье Контактная точечная сварка .

Видео:

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.

В быту используются аппараты дуговой сварки. Такие приспособления легко отыскать в свободной продаже, и они имеют относительно невысокую стоимость. Однако возникают ситуации, когда может понадобиться контактная сварка. Это устройство имеет достаточно высокую стоимость, а его покупка может быть нерентабельной. Чтобы сэкономить точечную сварку изготавливают своими руками.

Работает точечная сварка с помощью мощного кратковременного электрического импульса, подаваемого на электроды с инвертора. Детали нагреваются до температуры своего плавления, затем они соединяются между собой. На месте состыковки остается прочный сварной шов, возникший между двумя электродами. Особенность работы заключена в том, что место точечной сварки, ограничивается диаметром используемого электрода.

Перед объединением двух металлических частей, их плотно прижимают друг к другу. После контактной сварки, их требуется продержать под давлением.

Точечная сварка позволяет сваривать металл на небольших участках корпуса авто, при проведении кузовных работ, спаивать между собой провода и небольшие детали, ремонтировать электронику.

Как сделать точечную сварку своими руками из микроволновки

Мини-аппарат контактной сварки делают своими руками из некоторых запчастей микроволновки. Для самодельного агрегата потребуется извлечь следующие компоненты:

Трансформатор.
Выключатель.
Сетевой шнур.

Извлечение трансформатора

Отделение трансформатора от микроволновки выполняется по следующему алгоритму:

Разбирается СВЧ печь.
Удаляются все крепления.
Снимается трансформатор с посадочного места.
Демонтируются детали микроволновки, необходимые для создания прибора для выполнения точечной сварки

Извлеченный трансформатор имеет мощность 700-800 Вт. Этого достаточно для обеспечения соединения металлических листов толщиной до 1 миллиметра. Для изготовления более мощного аппарата точечной сварки, проводят модернизацию этой детали.

На трансформаторе первичная и вторичная обмотки отличаются по толщине и количеству витков. Вторичную обмотку с детали убирают с помощью зубила и молотка. При этом все операции проводятся аккуратно, в противном случае можно повредить магнитопровод. В этом случае, трансформатор будет испорчен.

Вместо демонтированной обмотки используют провод, толщина которого не менее 1 см. Вокруг сердечника нужно намотать 2-3 оборота. Такая несложная модернизация позволяет увеличить напряжение тока на выходе до 1000 А.

Для точечного сварочного аппарата с повышенной мощностью используют два соединенных модернизированных трансформатора.

Модернизации трансформатора

При создании точечной сварки из микроволновки необходима модернизация сварочного трансформатора:

При демонтаже вторичной обмотки, можно обнаружить ограничительные шунты. Их также снимают.
Чем меньше будет создано витков новой вторичной обмотки, тем меньше будет сопротивление провода, и больше сила тока. Кабель не должен быть чрезмерно длинным.
При намотке нового провода вторичной обмотки, могут возникнуть трудности из-за толстой изоляции. Следует позаботиться о замене стандартного прорезиненного изоляционного слоя на изоленту, имеющую тканевую основу. Такой провод должен обеспечивать выходное напряжение в 2В, а силу кратковременного тока в 800А.
От правильного соединения двух трансформаторов, зависит работоспособность точечного аппарата. Элементы соединяют в цепь. Необходимо правильно соединить первичные и вторичные обмотки трансформаторов. Это можно сделать с помощью специальных маркировок. Если они отсутствуют, тогда предстоит сделать замеры при помощи вольтметра.
Схема аппарата точечной сварки, используемого в домашних мастерских, подразумевает создание устройства мощностью не более 2000А. В противном случае, возникнет нагрузка на домашнюю сеть, что приведет к перебоям с электричеством. Также данная схема подразумевает проверку силы тока, и наличия коротких замыканий с помощью амперметра.

После создания электрической части, монтируют заземление и выключатель точечного сварочного аппарата. Деталь берут с микроволновки. Далее изготавливают корпус, рычаги, держатели и электроды.

Создание электродов

Электроды для точечной сварки участвуют в подаче тока, выполняют прижимную функцию и отводят лишнее тепло. Для создания этих комплектующих, используют медь, этот материал устойчив к механическим и химическим воздействиям (основной металл имеет примеси в виде 0,7% хрома, и 0,4% цинка). Из различных роликов в интернете, можно получить подробную информацию о металлах, пригодных для создания электродов.

Клещи для свариваемых материалов, различаются в зависимости от типа обрабатываемого металла. Так, наконечники, выполненные из медных пластин, и имеющие плоскую рабочую поверхность, подойдут для соединения обычных сталей. Контактная сварка алюминия, меди, и высокоуглеродистых, легированных сталей, выполняется с помощью электродов со сферической рабочей поверхностью. Для осуществления соединения в труднодоступных местах, используют фигурные электроды.

Электроды должны иметь плотную фиксацию на держателе. Для этого посадочным частям придают форму конуса, а на некоторых – монтируют резьбу.

Диаметр электрода должен быть минимум в два раза больше толщины стыкуемых деталей.

Изготовление держателя

Оснащается рычагами управления. Их можно сделать из высокопрочного пластика или дерева. Для поднятия рычагов, используют обычную резинку, на концах деталей устанавливают крепления для электродов. Держатели не прикручивают к аппарату, а это связано с тем, что в некоторых случаях, для выполнения контактной сварки, нужно будет использовать каждый элемент по отдельности. Рычаги фиксируются с помощью отвертки или гвоздя.

Точечная сварка из аккумулятора

При создании, точечной сварки так же используют автомобильные аккумуляторные батареи. Такое приспособление применяют при спаивании батарей, и соединении мелких деталей при ремонте электроники. Конструкция контактного сварочного аппарата, состоит из источника питания, реле, специальной колодки и двух медных проводов. Рабочие концы проводов зачищают, они выступают в роли электродов.

Ремонт электроники, проведение сложных кузовных работ, подразумевают использование точечной сварки. Сварочный шов получается прочным, а небольшая рабочая область позволяет проводить контактную сварку мелких деталей. Однако серийный аппарат контактной сварки стоит достаточно дорого. Рентабельно создать точечную сварку из микроволновки или . При соблюдении всех нюансов конструирования и техники безопасности, получится работоспособное устройство, способное скреплять листы металла толщиной до 5 миллиметров.

В радиолюбительской практике не часто применяется контактная сварка, но все же бывает. И когда такой случай настает, но нет ни желания, ни времени мастерить хороший и большой аппарат для точечной сварки. Да если и делать его, то потом он будет валяться без дела, так как следующее применение его может и не наступить.
Например, вам нужно соединить в цепь несколько аккумуляторных батарей. Соединяются они тонкой металлической лентой, без пайки припоем, так как аккумуляторы вообще не рекомендуют паять. Для таких целей я покажу вам как собрать простой аппарат для точечной контактной свари своими руками минут за 30.

Нам понадобиться трансформатор переменного тока с напряжением вторичной обмотки 15-25 Вольт. Нагрузочная способность не имеет значения.
Конденсаторы. Я взял 2200 мкФ – 4 штуки. Можно больше, в зависимости от мощности которую вам необходимо получить.
Кнопка любая.
Провода.
Медная проволока.
Диодная сборка для выпрямления. Можно так же использовать один диод, для полуволнового выпрямления.

Схема аппарата для контактной точечной сварки

Работа устройства очень проста. При нажатии на кнопку, которая установлена на сварочной вилке, происходит зарядка конденсаторов до 30 В. После этого на сварочной вилке появляется потенциал, так как конденсаторы подключены параллельно вилке. Для того чтобы сварить металлы соединяем их и прижимаем вилкой. При замыкании контактов происходит короткое замыкание, в результате чего проскакивают искры и металлы свариваются между собой.

Сборка аппарата для сварки

Припаиваем конденсаторы между собой.
Делаем сварочную вилку. Для этого берем два отрезка толстой медной проволоки. И припаиваем к проводам, изолируем места пайки изолентой.
Корпусом вилки будет служить алюминиевая трубка с пластиковой заглушкой, через которую будут торчать сварочные вывода. Чтобы вывода не проваливались, сажаем их на клей.

Также сажаем на клей заглушку.

Припаиваем провода к кнопке и прикладываем кнопку к вилке. Все обматываем изолентой.

То есть к сварочной вилке идут четыре провода: два для сварочных электродов и два для кнопки.
Собираем устройство, припаиваем вилку и кнопку.

Включаем, нажимаем кнопку зарядки. Происходит зарядка конденсаторов.

Измеряем напряжение на конденсаторах. Оно примерно равно 30 В, что вполне приемлемо.
Пробуем сваривать металлы. В принципе терпимо, учитывая то что я взял не совсем новые конденсаторы. Лента держится довольно неплохо.

Но если вам нужно помощнее, то тогда можно доработать схему так.

Первое, что бросается в глаза, так это большее число конденсаторов, что существенно повышает мощность всего аппарата.
Далее, вместо кнопки – резистор сопротивлением 10-100 Ом. Я решил, что хватит с кнопкой баловаться – все заряжается само через 1-2 секунды. Плюс ко всему кнопка не залипает. Ведь ток мгновенного заряда также порядочный.
И третье это дроссель в цепи вилки, состоящий из 30-100 витков толстой проволоки на ферритовом сердечнике. Благодаря этому дросселю будет увеличено мгновенное время сварки, что повысит её качество, и будет продлена жизнь конденсаторов.

Конденсаторы, эксплуатирующийся в таком аппарате контактной сварки обречены на ранний выход из строя, так как такие перегрузки им не желательны. Но их с лихвой хватит на несколько сотен сварочных соединений.

Сморите видео сборки и испытаний

Прибор точечной контактной сварки может пригодиться при сборке изделий из тонкого стального листа от 0,1 до 4 мм, для работ с металлом на СТО при рихтовке вмятин, сварке небольших деталей в гараже. Промышленные образцы устройств стоят не дешево, а вот собрать прибор контактной точечной сварки своими руками можно практически из подручных средств. Единственное, с чем придется повозиться, так это с поиском электрического трансформатора. В этом обзоре расскажем об устройстве и принципе действия прибора, схемах сборки аппарата, а также предложим несколько идей по созданию самодельного инструмента.

Читайте в статье:

Контактная точечная сварка – что это такое и где используется

Точечная контактная сварка относится к типу термомеханической сварки. Процесс работы на нем включает следующие этапы:

Совмещают детали в необходимом положении.
Прижимают их между электродами аппарата, последние выступают в качестве прижимного механизма.
В точке стыковки клещей подается разряд, происходит нагрев, деформируясь под воздействием тока, делали прочно соединяются между собой.

Мастеров привлекает еще и то, что приборы такого плана можно собрать буквально из хлама, а процесс сварки максимально опрятен и автоматизирован. Очень часто такие аппараты можно встретить на СТО. Точечная сварка своими руками для сварки автомобиля позволяет выровнять вмятины без необходимости демонтажа элементов кузова, а также провести ремонт труднодоступных конструкций.

Точечная сварка своими руками для сварки автомобиля:

Некоторые промышленные образцы способны выполнять до 600 операций в минуту. Инструмент применяется при клепании металлических конструкций до 4 мм. Такой тип пайки используется при сварке арматур, плоских и угловых сеток, а также каркасов. Таким способом удобно соединять пересекающиеся стержни или стержни с плоскими элементами: листом, полосой, швеллером и другие конструкции.

Точечная сварка способна решить целый ряд сложных задач:

Обеспечивает точечное и бережное соединения изделий без перегрева лишней поверхности.
Способна соединить металлы разной конфигурации: черные и цветные.
Прекрасно скрепляет профили на сгибах, а также пересекающиеся металлические заготовки, особенно в труднодоступных местах.
Места сварки отличаются высокой прочностью и устойчивостью к дальнейшей деформации.

Принцип действия и устройство аппаратов точечной контактной сварки

После того, как металлические пластины, которые необходимо сварить, зажимаются электродами, на них подается кратковременный импульс электротока большой силы. Время импульса подбирается в зависимости от характеристик двух свариваемых металлов. Обычно разряд длится от 0,01 до 0,1 доли секунды.

Когда импульс проходит сквозь металл, детали расплавляются и между ними образуется общее жидкое ядро и пока оно не застынет, свариваемые поверхности необходимо удерживать под давлением.

Давление на детали снимается постепенно, если необходимо сковать листы на более глубокую толщину относительно друг друга на финальной стадии давление усиливается, это позволит достичь максимальной однородности металлов в месте сварки.

Важно! Чтобы повысить качество сварки важно предварительно обработать поверхности деталей для удаления оксидной пленки или коррозии.

Виды контактной сварки

Точечная сварка – один из самых популярных видов контактной сварки в домашних условиях. Однако, есть еще два типа сварки этой категории, которые используются чаще всего на заводах и в специализированных металлообрабатывающих цехах.

Шовная контактная сварка. Принцип действия шовной контактной сварки не отличается от точечной. Привычные нам щипцы заменяют специальные медные ролики. Сварка в этом случае происходит точечно, но на определенном расстоянии, а сварочный шов напоминает дорожку из отдельных сваренных участков.
Шовная контактная сварка применяется для сварки швов, как на окружностях, так и на вытянутых крупногабаритных листах.
Стыковая контактная сварка. Этот тип сварки отличается большей площадью одномоментной сварки. Электрический ток переменного импульса подается на свариваемые изделия, контактирующие в стыках. Таким образом, во время подачи импульса нагрев происходит по всей площади касания, еще её называют площадью сечения. Процесс этот полностью механизирован, поэтому для самостоятельной сборки в домашних условиях не подходит.
Схема машины стыковой контактной сварки
Конденсаторная сварка. По такому же принципу работает и конденсаторная сварка. Ее применяют в тех сферах промышленности, где сплавляются миниатюрные детали толщиной от 0,5 – до 1,5 мм. Такой тип сварки используется в сфере электроники и приборостроения. Преимущество в том, что она практически не оставляет следов и не прожигает металл.
Самодельный аппарат конденсаторной сварки

Изготовление своими руками контактной сварки из микроволновки

Многие мастера задаются вопросом как из микроволновки сделать сварочный аппарат. На самом деле, самое сложное в этом процессе – разобрать и подготовить трансформатор.

Варианты самодельного сварочного аппарата точечной сварки из микроволновки:

Какие инструмент нужны для работы

Для работы нам потребуются следующие инструменты и комплектующие:

Трансформатор, который мы демонтируем из микроволновки. В зависимости от мощности инструмента можно использовать два или три.
Толстый медный провод.
Электроды (медные или покрытые сплавом меди), которые мы будем использовать в будущем вместо зажимов.
Рычаг для ручного зажима.
Основание для сварочного аппарата.
Кабели и обмоточные материалы.
Набор отверток и болгарка для вскрытия трансформатора.

Важно! Для бытового использования подходит электролитическая медь и ее смеси с маркировкой ЭВ.

Как подготовить к работе силовую часть установки – трансформатор

Трансформатор – сердце прибора. Самый простой способ добыть его – вынуть из старой, но еще работающей, микроволновки. Минимальная мощность устройства должна на выходе составлять 1 кВт. Такая мощность будет достаточной, чтобы сваривать контактным способом листы до 1 мм.

Для нас ценность имеет не сам трансформатор, а его магнитопровод и первичная обмотка. Вторичную обмотку необходимо аккуратно демонтировать.

Извлечение из микроволновки и создание трансформатора контактной сварки

Для того, чтобы переделать его под наши нужды, необходимо болгаркой аккуратно вскрыть по сварочному шву корпус и добраться до магнитопровода.

Далее начинаем процедуру обмотки вторичной обмотки. Чаще всего для этих целей используется многожильный провод с сечением не менее 100 мм 2. Достаточно сделать 2-3 витка,так как напряжение в этом виде сварки не велико. Важно, чтобы изоляция этого провода была термостойкой.

Объединение трансформаторов для получения аппарата большей мощности

Однако, бывают случаи, что мощности одного трансформатора недостаточно и приходится соединять несколько приборов последовательно. В этом случае провод наматывается по очереди через каждую катушку, причем число витков на каждой из них должно быть одинаковым, иначе вы рискуете получить нулевое напряжение из-за возникшей противофазы.

Важно! Чем мощнее трансформатор, тем сильнее может быть скачок напряжения в электросети при тестовом включении прибора

Определение правильности последовательно присоединенных выводов

Для удобства работы одинаковые выводы провода обычно помечают. Но если этого нет, то их можно определить, последовательно соединив первичные обмотки двух трансформаторов. Далее вольтметром проверяем напряжение.

Если вольтметр показывает показания, равные по значению, но противоположные по знаку, то необходимо изменить последовательность присоединения вторичных обмоток трансформатора. При правильной сборке трансформаторов в цепь прибор дает удвоенное показание напряжение, полученное от двух вторичных обмоток.

Как и из чего сделать электроды для контактной сварки

Электроды для точечной сварки имеют разную форму и конфигурацию. Чем мельче размером обрабатываемая деталь, тем острее наконечник электрода.

По форме электроды могут быть прямые, изогнутые, с плоским наконечником или острым. Но чаще всего в практике используются электроды с конусовидными наконечниками. Для того, чтобы устройство не окислялось, электроды соединяют с рабочими проводами при помощи пайки. Однако, все равно в процессе работы они могут изнашиваться, поэтому их необходимо подтачивать (по аналогии с карандашом).

Электрод выполняет сразу несколько функций:

Прижимает обрабатываемые детали.
Проводит токовый разряд.
Отводит излишнее тепло.

Для правильного изготовления электродов обратимся к ГОСТу (14111-90), в котором уже оговорены все возможные диаметры данных элементов (10, 13, 16, 20, 25, 32, 40 мм). Это допустимые и рабочие показатели, отступать от которых не рекомендуется.

Важно! Диаметр электрода должен быть больше или равен диаметру рабочего провода.

Из чего состоит и как работает цепь управления точечной контактной сварки

В сварочном аппарате очень важный параметр – время воздействия на металл. Для регулировки этого показателя используются следующие элементы:

Электролитические конденсаторы С1-С6, с напряжением заряда не менее 50 вольт. Емкость конденсаторов составляет: для С1 и С2 – 47 мкФ, С3 и С4 – 100 мкФ, С5 и С6 – 470 мкФ.
Переключатели П2К с независимой фиксацией.
Кнопки (на схеме КН1) и резисторы (R1 и R2). Контакты кнопки КН1 должны быть: один – нормально-замкнутый, другой – нормально-разомкнутый.

Для установки выключателя следует выбрать первичную обмотку, точнее, ее цепь. Дело в том, что цепь вторичной обмотки отличается слишком большим током, что может стать причиной дополнительного сопротивления и сварки контактов.

Также необходимо создать достаточную силу сжатия, которая обеспечивается рычагом. Чем длиннее будет ручка, тем сильнее давление между электродами. Не забывайте, что включать оборудование необходимо при сведенных контактах, иначе произойдет искрение и их подгорание.

Совет! Прижимной рычаг можно оснастить прочным резиновым кольцом. Он облегчит нагрузочное усилие, а резинка зафиксирует его.

Следите за тем, чтобы оборудование для контактной сварки из микроволновки было надежно зафиксировано на столе, так как усилие может привести к его падению и выходу из строя. Для самодельного сварочного аппарата, сделанного своими руками из микроволновки, необходимо предусмотреть систему охлаждения. Для этих целей может быть использован вентилятор для ПК.

Статья

О процедуре сварки слышали даже дети. Однако не все знают, что существует много разновидностей сварочных процессов с применением различных энергоносителей, без которых невозможно обойтись. Существует один вид сварки, используемый чаще всего домашними мастерами - точечная сварка. Качество сварочного соединения будет зависеть от приобретенного опыта, который в основном состоит в выдерживании необходимой длительности токового импульса на основе визуального наблюдения за сварной точкой.

Процедура точечной сварки

Точечную сварку используют в промышленности и домашних условиях. В промышленности точечная сварка применяется при сваривании листовых заготовок из стали разных марок, цветных сплавов и металлов различных толщин, профильных заготовок (швеллеров, двутавров, уголков) и пересекающихся стержней. В быту самодельная точечная сварка незаменима при ремонте бытовой техники, разнообразных работах с кабелем, алюминием или починкой кухонной утвари.

Процесс точечной сварки состоит из нескольких этапов. В нужном положении совмещаются соединяемые детали, помещаются между электродами и прижимаются между собой. После этого детали нагревают до состояния пластичности и подвергают пластическому деформированию.

При применении автоматического оборудования в промышленных условиях частота сварки нередко достигает 600 точек в минуту. Для качественной точечной сварки в домашних условиях рекомендуется поддерживать на неизменном уровне скорость перемещения электродов и обеспечивать определенную величину давления и контакт соединяемых деталей.

Детали нагреваются благодаря прохождению сварочного тока в качестве кратковременного импульса, что отличается длительностью около - 0,01- 0,1 секунд, зависимо от условий сварки. Подобные импульсы отвечают за расплавление металла в области действия электродов и формирование общего жидкого ядра деталей, диаметр которого составляет 4 - 12 миллиметров.

После того, как импульс тока детали прекратит действие, детали будут удерживаться в течение некоторого времени, чтобы расплавленное ядро смогло остыть и кристаллизоваться. Как и любые технологические процессы, технология точечной сварки характеризуется достоинствами и недостатками.

К её преимуществам относят механическую прочность точечных швов и высокую экономичность, а также возможность автоматизации сварочной работы. Значительным недостатком служит невозможность обеспечения герметичности сварочного шва.

Режимы точечной сварки

Продолжительность нагрева изменяется от тысячных долей до нескольких десятков секунд и зависит от мощности аппарата и условий сварки. При сварке изделий из сталей, которые склонны к закалке и образованию трещин, к примеру, углеродистой стали, рекомендуется увеличить время нагрева, чтобы замедлить последующее охлаждение металла.

Сварку изделий из нержавеющих аустенитных сталей рекомендуется выполнять наоборот, с небольшой продолжительностью нагрева. Это принято делать для предотвращения риска нагрева наружной поверхности точек соединения до определенных температур структурных превращений, что влечет за собой нарушение антикоррозионных свойств наружного слоя металла.

Определенное давление между электродами обеспечивает надежный контакт деталей в местах соединения. Значение давления зависит от разновидности свариваемого металла и толщины деталей, что соединяются. Уровень давления после нагрева имеет большое значение, потому что его величина отвечает за обеспечение мелкозернистой структуры металла в месте сварки, а прочность точек соединения становится идентичной прочности базового металла.

С помощью прижима деталей во время прохождения сварочного импульса можно обеспечить формирование около расплавленного ядра уплотняющего пояска, который препятствует выплеску расплавленного материала из области сварки. Чтобы улучшить кристаллизацию расплавленного металла, рекомендуется разжимать электроды с небольшой задержкой после того, как прошел сварочный импульс.

Требования к электродам

Электроды, которые применяются для точечной сварки своими руками, должны гарантировать прочность в интервале рабочей температуры, высокую тепло- и электрическую проводность, а также легкость процесса механической обработки.

Соответствуют подобным требованиям специальные бронзы с включением кадмия или кобальта, холоднокатаная электролитическая медь, сплавы меди с содержанием хрома и сплавы на вольфрамовой основе.

Медь по значениям электрической и теплопроводности существенно превосходит бронзу и её сплавы, но по показателю износостойкости хуже в 5 — 7 раз. Поэтому для изготовления электродов самым лучшим сплавом выступает сплав вида ЭВ, который из себя представляет практически чистую медь, в составе которой присутствует около 0,7% хрома и близко 0,4% цинка.

Для уменьшения износа электродов, которые применяются при точечной сварке, рекомендуется практиковать их интенсивное охлаждение водой. Качество ручной точечной сварки зависит от выбора диаметра электродов. Диаметр точек соединения должен в 2-3 раза превышать толщину наиболее тонкого элемента соединения.

Самодельный сварочный аппарат

Для точечной сварки в домашних условиях необходимо изготовить специальный аппарат. Самодельные сварочники обладают самой разной конфигурацией — от небольших переносных моделей до достаточно габаритных аппаратов точечной сварки. В домашних условиях обычно принято использовать настольные версии, применяемые для сварки цветных и черных металлов.

Схемы сборки аппарата

Основная масса схем сборки аппарата - небольшие схемы точечной сварки, которые содержат минимальное количество нужных деталей. Правда, изготовленные таким способом аппараты не отличаются высокой мощностью, но два листа железа, толщина которых 0,2 миллиметра, или металлических провода, они смогут сварить.

Перед изготовлением аппарата для точечной сварки необходимо вспомнить закон Ленца-Джоуля: когда электрический ток проходит по проводнику, количество тепла, что выделяется в проводнике, является прямо пропорциональным сопротивлению проводника, квадрату тока и времени, на протяжении которого ток протекал по проводнику. Это значит, что если ток составлял 1000 Ампер, на плохо выполненном соединении и тонких проводах будет теряться больше энергии приблизительно в 10000 раз, чем при электрическом токе 10 Ампер. Поэтому качеством электрической цепи пренебрегать нельзя.

Основой всей работы подобного аппарата является создание электрического импульса, проваривающего 2 части металлической детали. Для этого вам понадобится небольшой трансформатор, подсоедините к его нижней обмотке свариваемую деталь, а к вторичной - электрод.

Нельзя соединять трансформатор с питанием напрямую, для этого применяется специальный выпрямительный мост с тиристором. Для создания необходимого импульса в аппарат нужно дополнительно установить ещё один источник, состоящий из еще одного выпрямительного моста и трансформатора. Электрический ток будет собираться в конденсаторе, который и служит сборником и создателем импульса.

Чтобы сработал самодельный аппарат точечной сварки, нажмите на рукоятке пистолета кнопку «импульса», которая отвечает за открытие цепи конденсатора-резистора, что спровоцирует их разряжение через электрод. Посмотрите видео о точечной сварке, чтобы понять, как это делается правильно.

Тиристор в этой цепи будет выступать в качестве катода, замыкающего выпрямительный мост трансформатора №1. Пока конденсатор не разрядится полностью, тиристор находится в открытом состоянии. После этого отпустите кнопку «импульс» отпустить, и конденсатор зарядится заново. И все будет повторяться по этой же схеме.

Если нужен более мощный аппарат точечной сварки, то вы сможете его изготовить своими руками с помощью все тех же деталей и узлов: тиристора полупроводникового, трансформатора сварочного и реле времени. Правда, понадобится для этого более мощный трансформатор. А определенные узлы должны иметь совершенно другие технические характеристики.

Основной агрегат

Самым простым в изготовлении является сварочный аппарат переменного тока с нерегулируемым показателем силы тока. Управление рабочим процессом осуществляется с помощью изменения длительности электрического импульса - с применением реле времени или с помощью выключателя вручную.

Основной составляющей частью любого оборудования для точечной сварки является силовой трансформатор, который обладает большим коэффициентом трансформации, помогающим обеспечить большой сварочный ток. Лучше всего для этого воспользоваться прибором серийного производства, к примеру, ОСМ — 1.

Оставьте первичную обмотку трансформатора без изменения, помните, что она должна содержать не менее 200 витков. Замените вторичную обмотку на более мощную, рекомендуется использовать провод ПВ З — 50 или ПЭВ 2/1,9.

Также подобный трансформатор вы сможете сделать из трансформатора от микроволновой печки. Такие трансформаторы характеризуются большой мощностью и доступностью. К тому же цена точечной сварки получится низкой. Одного трансформатора от микроволновки хватит для самодельного аппарата точеной сварки, что будет сваривать исключительно стальные листы, толщина которых составляет 1 миллиметр.

Если вам нужен более мощный аппарат, то вы можете использовать два трансформатора или больше. Если имеется два одинаковых трансформатора, можете их объединить в один источник тока для работы с толстыми металлами. Подобным образом можно соединять и больше, чем два трансформатора, если это позволяет сеть.

Но помните, что слишком мощный трансформатор вызывает значительное падение напряжения в сети, приводит к миганию лампочек, срабатыванию предохранителей и жалобам соседей. Поэтому мощность самодельного аппарата для точечной сварки обычно ограничивается значениями, обеспечивающими силу сварочного тока в пределах 1000-2000 Ампер. Нехватку силы тока можно компенсировать с помощью увеличения времени сварочного цикла.

Конструкция электродов

В качестве электродов принято использовать стержни из меди. Чем толще вы возьмете электрод, тем лучше. Хорошо, если диаметр электрода будет не меньше диаметра провода. Для самодельных не слишком мощных аппаратов подходят жала от паяльников большой мощности. Периодически рекомендуется подтачивать электроды, потому что они теряют свою форму. Электроды со временем полностью стачиваются и требуют замены.

Длина провода, который идет от трансформатора к электроду, должна быть минимальной. Помните, что должно быть минимальное количество соединений, потому что на каждом соединении осуществляется потеря мощности. На оба конца кабеля желательно надеть медные наконечники для соединения с электродами и установки точечной сварки.

Наконечники спаяйте с проводом, его жилы тоже спаяйте. Дело в том, что в месте контактов со временем, а может и при первом запуске, совершается окисление меди, которое приводит к росту сопротивления и большим потерям мощности, из-за чего ваш аппарат точечной сварки может и вовсе перестать сваривать.

Из-за большого диаметра наконечника для провода и самого провода их непросто спаять, однако эту задачу можно облегчить с помощью покупки луженных наконечников для пайки. Неспаянные соединения наконечников и электродов тоже создают сопротивление и окисляются, но так как нужны съемные электроды, то при замене каждый раз отпаивать старые наконечники и припаивать новые неудобно.

Сделайте нижний электрод неподвижным и изолируйте его от крепежных болтов и щечек шайбами и клейкой лентой. Чтобы закрепить электроды в держателях, можно использовать два болта или латунные шайбы. Держатели с электродами разведите пружиной в исходное положение. Самодельный сварочный аппарат для точечной сварки в сеть подключается при помощи автоматического выключателя, который рассчитан на ток не меньше 20 Ампер.

Органы управления

Единственные органы управления - выключатель и рычаг. Между электродами силы сжатия должно быть достаточно для обеспечения контакта деталей между электродами. Помните, что чем толще листы, которые вы свариваете, тем сила сжатия должна быть больше. Слишком большое усилие прижима у самодельных приборов можно создать зажимом - рычажным и рычажно-винтовым. Возможны и прочие методы, которые требуют разного оборудования.

Выключатель необходимо устанавливать в цепь первичной обмотки, так как в цепи вторичной обмотки присутствует большой ток, а выключатель дополнительно создает сопротивление. Выключатель в ситуации рычажного прижимного механизма необходимо монтировать на рычаге, чтобы можно было давить на рычаг одной рукой и включать ток. А второй рукой будете придерживать свариваемые детали.

Выключать и включать сварочный ток нужно исключительно при сжатых электродах, иначе возникнет интенсивное искрение, которое приводит к подгоранию электродов. Рекомендуется использовать процедуру принудительного охлаждения аппарата при помощи вентилятора. При отсутствии вентилятора необходимо постоянно осуществлять контроль температуры трансформатора, электродов, токопроводов и делать перерывы для предотвращения их перегрева.

Таким образом, сегодня покупка сварочного аппарата - небольшая проблема. В любом специализированном магазине вы сможете отыскать аппарат точечной сварки различной мощности от разных производителей. Однако не все аппараты отвечают требованиям, которые предъявляемым домашними мастерами. А чтобы собрать самостоятельно такой аппарат, достаточно всего лишь поинтересоваться, как сделать точечную сварку, приготовить схему аппарата, узлы и детали для сборки, а также паяльник.