Точечная сварка своими руками из сварочного трансформатора. Контактная сварка – как самому изготовить оборудование и клещи? Сварочный аппарат из аккумуляторных батарей

Многие ошибочно полагают, что изготовление аппарата для точечной сварки из инвертора своими руками - очень сложный технологический процесс. Это не совсем так.

При достаточных познаниях в электротехнике и при наличии опыта работы с паяльником эта работа будет вам по силам. Полученный аппарат не будет отличаться от заводских в плане его эффективности.

Трансформатор для сварки

Для сборки аппарата точечной сварки своими руками вам потребуются:

• П-образный трансформатор (чем больше размер сердечника, тем лучше);
• контактор (реле для тока большой силы. Должен выдерживать 800-1000 ампер);
• реле на 25 вольт;
• трансформатор на 25 вольт;
• набор кабелей из меди;
• медный наконечник.

Схема управления аппаратом будет состоять из:

• блока питания;
• цепи управления;
• реле.

Схема управления аппаратом

Сборка трансформатора

Основной частью аппарата для точечной сварки (как в принципе, и любого другого электроприбора) является трансформатор.

Именно он будет генерировать необходимое для нормальной работы напряжение. В связи с тем, что для сборки такого прибора своими руками вам может понадобиться устройство с большим коэффициентом трансформации, лучше всего позаимствовать трансформатор у микроволновки (на 700-800 Вт). Если такой найден не был, то оптимальным вариантом будет его аналог мощностью в 1 кВт.

Трансформатор из микроволновки

Чтобы изготовить трансформатор для прибора точечной сварки своими руками, необходимо следовать данному алгоритму:

• Сбить вторичную обмотку. Из-за того, что нам во время работы пригодится только первичная (находится внутри, обмотана более толстым проводом, но слой обмотки тоньше), для снятия вторичной можно использовать любой подвернувшийся под руку инструмент: зубило, стамеску, ножовку, молоток или даже электрическую дрель. Главное - не повредить первичную обмотку и не нарушить ее целостность.
• Наложить вторичную обмотку. Для этого нам потребуется жгут, изготовленный из медной проволоки (сечение от 2,5 до 3 сантиметров). Его необходимо обмотать изолентой. Каждый слой обмотки обкладывается изоляционной бумагой и смазывается лаком.
• Проверить направления обмоток . Это можно сделать самым обычным вольтметром. Помимо направлений обмоток, также стоит проверить наличие коротких замыканий в сети. Если таковых нет, можно переходить к следующему пункту.
• Проверить силу тока . Если в вашей конструкции задействовано 2 или больше трансформаторные обмотки, вам в обязательном порядке следует проверить силу тока на выходе. Если она составляет больше 2000 ампер, ее необходимо уменьшить. В противном случае это чревато серьезными перепадами напряжения.

Точечная сварка из трансформатора от микроволновки

Изготовление электродов

Сделать электроды своими руками очень просто. Для этого вам потребуются медные прутики диаметром от 1,5 сантиметров (их можно приобрести на рынке или в металлоломе). При этом очень важно помнить один основополагающий принцип - диаметр электрода ни в коем случае не должен уступать диаметру кабеля.

Если вы изготавливаете аппарат для слабой сварки, то можно даже просто разобрать два паяльника и извлечь из них жала. Они сами по себе являются неплохими и работоспособными электродами.

Извлекаем жало из паяльника для точечной сварки

Провод, который будет подключаться к электроду, должен обладать минимальной длиной для минимизации потери тока.

Чтобы соединить провод с электродом, вам потребуется обычный медный наконечник. Его нужно соединить с проводом посредством пайки или болтового соединения - это предотвратит возможность окисления, неизбежно возникающего во время первого использования прибора. Контакты, которые предварительно не были спаяны, могут вызвать нежелательное сопротивление, которое будет особенно ощущаться, если аппарат работает на низкой мощности.

Единственное преимущество, которым обладают болтовые соединения - это возможность быстрого удаления диодов. Во всех остальных случаях прибор приходится полностью перепаивать. Также к такому соединению прибегают в случаях, если диоды приходится чаще менять. Замена производится значительно быстрее и удобнее. Само собой, для таких креплений лучше приобретать болты и гайки из меди.

Как использовать аппарат

К категории дополнительного оборудования можно, не думая, отнести рычаг и переключатели. Это обусловлено тем, что только хорошая сила сжатия сделает аппарат для точечной сварки, созданный своими руками, эффективным.

Это особенно актуально, если речь идет о сваривании толстых металлических изделий. На производстве сила сжатия рычага может варьироваться от 50 до 1000 килограмм. Однако для сваривания в домашних условиях достаточно будет и 30. Для этого вам потребуется достаточно длинный рычаг (без него управлять аппаратом точечной сварки своими руками будет неудобно).

С установкой выключателя все еще проще - необходимо монтировать его на первичную обмотку (так как на вторичной будет слишком сильный ток, мешать работе которого будет сопротивление аппарата). Воспользовавшись этим советом, вы получите возможность включать аппарат лишь после того, как металлы соприкоснулись между собой. Это ощутимо уменьшит затраты на электроэнергию и обеспечит надежную защиту от искр.

Его также потребуется испытать для выявления возможных дефектов конструкции. Такой аппарат подойдет для сваривания металла толщиной в 2-3 миллиметра (если мощность трансформатора - 1 киловатт) и пяти миллиметровых изделий в том случае, если было подсоединено два и больше трансформаторов.

Проводим испытание сварочного аппарата

Как обезопасить себя

При работе с аппаратом точечной сварки очень важно придерживаться правил техники безопасности. Неправильное или небрежное использование этого прибора чревато ударами током, ожогами различной степени тяжести, а также всевозможными травмами.

!

В данной самоделке AKA KASYAN показывает подробности изготовления аппарата контактной сварки.

Аппарат инверторного типа. Но само устройство весьма непростое (в плане режима работы).

У автора возникла потребность приварить никелевые пластины к литиевым аккумуляторам.

Именно эта проблема и явилась стартером данного проекта.

Многие самоделкины знакомы с устройствами контактной сварки, которые представляют из себя громоздкий трансформатор, во вторичной обмотке которого намотано несколько витков медной шины или провода.

Обычно их делают на базе трансформатора от микроволновой печи.

Чтобы получить высокие токи сварки в несколько сотен, а иногда и тысяч ампер.

Пример китайского сварочного аппарата. Максимальный ток 500А. Приобрести - пара сотен баксов.

А вот и авторский сварочник, при его небольшом весе в 200гр способен кратковременно создавать токи 200 - 220 ампер.

Инверторный режим работы в данном классе устройств немного необычен. Для контактной сварки такую технологию применяют редко. В своем варианте исполнения автор задействует простую в реализации импульсную схему.

Вот так она жжет!

Бонусом является низковольтное питание устройства. Данный аппарат Вы сможете подключить к источникам постоянного тока (например обычного компьютерного блока питания).

При использовании 12В аккумулятора - вообще получится автономная и портативная сварка. Диапазон питающих напряжений - до 24 вольт.

Внешний вид аппарата на данный момент не очень. Он пока-что не обзавелся корпусом. (цитирую автора).
Автор собрал его для испытаний, засим на внешний вид не будем обращать внимание.

Судя по фотографиям - прожигает лезвие от ножа навылет. Значит контакт такой сварки не подлежит сомнениям.

Двухтактная схема является очень популярной. Автогенератор, о котором у автора есть множество роликов уже нет смысла пояснять принцип его работы.

Данная схема устройства создана при помощи сервиса .

Материалы и инструменты:

Два мощных полевых ключа

Импульсный трансформатор от компьютерного блока питания.

Конденсатор резонансный 1-2uF Х 300+ Вольт.

Включение устройства производится слабенькой кнопкой.

Паяльник, канифоль, припой, текстолит.
Медные провода.
Дроссель.

Частота работы прибора зависит от индуктивности первичной обмотки

и емкости резонансного конденсатора.

Удовлетворительный диапазон частот - от 20 до 50 кГц. Само собой, если ниже 20К то попадаем в слышимый диапазон частот.

Чем больше будет емкость конденсатора, тем выше ток в первичной обмотке.

Автор не советует устанавливать конденсаторы емкостью выше двух микрофарад.
Тогда частота работы устройства попадет в звуковой диапазон.
Это приведет к противному свисту трансформатора.
Транзисторы IRFP150, можно использовать и аналоги, с током от 40А и напряжением более 50В.

Автор рекомендует применять ключи в корпусе TO247. Можно и TO220.
К транзисторам прикрепляем небольшой радиатор. В виде пластинки.

Сами ключи обязательно изолируем от радиатора.
Дроссель просто необходим. Мотается в две полуторамиллиметровые жилы.

Количество витков в диапазоне от 10 до 30 штук.

Силовой импульсный трансформатор конфискован из классического компьютерного блока питания ATX 450Ватт.

Заводские обмотки удаляем. Для этого рекомендую нагреть его строительным феном.
Итак, перемотанная первичка состоит из двух петель по четыре витка каждая.

Наматывается жгутом 3-х проводов диаметром в 1 мм.

Суммарно квадратура первички должна составлять 2-4 квадрата. В принципе, можно мотать и из многожильного провода.

Сверху изолирует обмотку термостойким скотчем. Я бы делал лавсаном.

Вторичную петлю делает из медной шины 1,5мм Х 22мм

Медную ленту фиксирует эпоксидкой.

А к окончаниям обмотки припаивает клеммы,

Собственно в клеммы и вставляются одножильные 2-х миллиметровые медные электроды

Края электродов необходимо заострить.

Довольно часто возникает потребность в проведении сварочных работ в домашних условиях. Как правило, это небольшие объемы, выполняемые от случая к случаю. Поскольку сварочные аппараты заводского изготовления стоят очень дорого, многие мастера предпочитают изготавливать их различными способами из подручных материалов. Неплохим вариантом заводского аналога считается контактная сварка своими руками из инвертора, обеспечивающая высокое качество работ за сравнительно низкую себестоимость.

Устройство и принцип работы контактной сварки

Принцип действия любого точечного сварочного аппарата заключается в нагревании электротоком в определенных местах металлических деталей, их последующем расплавлении, смешивании между собой и застывании. В результате, в местах застывания обоих металлов образуется сварочный шов. В процессе работы обе детали надежно сжимаются и фиксируются электродами, на которые подается электрический ток.

Для выполнения контактной сварки в домашних условиях потребуются мощные источники питания, что может привести к перегреванию и выходу из строя бытовой электропроводки. В связи с этим рекомендуется заранее проверить состояние проводки и заменить ее, если это необходимо.

При выполнении точечной сварки две заготовки соединяются между собой по прилегающим краям. Данный способ очень эффективен для работы с небольшими деталями, тонкими металлическими листами и прутками, диаметром до 5 мм.

Соединение поверхностей выполняется одним из трех способов:

• При использовании метода оплавления все детали, предназначенные для сварки, соединяются и нагреваются действием электрического тока до их расплавления. Данная технология широко используется в работе с цветными металлами, низкоуглеродистыми сталями, латунными и медными заготовками. В других областях этот метод применяется крайне редко из-за высоких требований к температурному режиму и отсутствию примесей в местах соединений. Точно так же работает и самодельная контактная сварка из сварочного аппарата.
• Непрерывная сварка заготовок методом оплавки выполняется с применением сварочных клещей. Соединение деталей происходит в момент включения тока. После оплавления краев монтируемых деталей, выполняется их осадка, а подача тока прекращается. Данным способом свариваются тонкостенные трубопроводы и заготовки с различной структурой. Основным недостатком этого метода является вероятность вытекания металла из сварочного шва и появление угарного газа.
• Третий способ представляет собой прерывистую оплавку, при выполнении которой обеспечивается поочередное плотное или ослабленное соприкосновение заготовок. Сварочная линия замыкается в области соединения зажимными клещами до поднятия их температуры к отметке 950 градусов. Данный метод применяется, если мощность сварочного устройства изначально недостаточна для выполнения непрерывной оплавки.

Подготовка деталей и сборка точечной сварки

Стандартная конструкция контактного сварочного аппарата состоит из силовой части, автоматического выключателя и защитного устройства. В свою очередь силовая часть включает в себя сварочный трансформатор и тиристорный пускатель, с помощью которых подключается первичная обмотка. Весь инвертор целиком не понадобится для самодельного сварочного аппарата, из него необходимо лишь взять основные детали. Это трансформатор с блоком питания, система управления и выключатель.

При изготовлении точечной сварки в первую очередь с трансформатора нужно снять вторичную обмотку, поскольку она совсем не используется во время работы. Главное при снятие обмотки – сохранить в целость первичной обмотки. Вместо удаленной вторичной обмотки накладывается другая, сделанная из толстого медного провода, сечением примерно 2-3 см. Затем она обматывается изоляционной бумагой и покрывается лаком с целью дополнительной изоляции и фиксации.

Затем проверяется направление каждой обмотки с помощью обычного вольтметра. Во вновь созданной цепи не должно быть коротких замыканий. После этого определяется сила тока. Данная процедура является обязательной для всех подобных устройств с двумя и более обмотками. Значение силы тока не должно быть более 2-х килоампер. В случае превышения установленного уровня, ее необходимо уменьшить.

Во время подготовки трансформаторной катушки и наматывания вторичной обмотки рекомендуется соблюдать обязательные правила. Для расчета количества витков можно воспользоваться формулой N = 50/S, в которой N является количеством витков, а S – площадью сердечника (см2). Ускорить вычисления поможет онлайн калькулятор расчета катушки индуктивности. Поскольку в конструкции применяются детали от инвертора, то вначале определяются параметры первичной катушки, производятся необходимые расчеты и только потом можно изготавливать вторичную обмотку.

Следует обратить внимание на заземление обеих обмоток. Это связано с высокой мощностью получаемого тока, который может оказаться смертельно опасным при контакте с деталями, находящимися под напряжением. Наряду с тщательной изоляцией, большое значение имеет плотная укладка витков. Иначе могут возникнуть межвитковые замыкания и провода перегорят в результате перегрева. Необходимо позаботиться и об охлаждении трансформатора. Вполне возможно потребуется устанавливать дополнительную систему охлаждения, в состав которой входят радиаторы, обдуваемые вентиляторами.

Дополнительные элементы сварочного аппарата

Следующим этапом после изготовления трансформатора будет изготовление контактных клещей. От качества их изготовления во многом зависит, как станет работать контактная сварка из инвертора. Конструкция клещей выбирается в зависимости от специфики будущих сварочных работ. Захватное устройство изготавливается в соответствии с системой привода и размерами соединяемых деталей.

Важнейшей деталью клещей считаются контактные наконечники. Можно использовать медные наконечники от паяльника или приобрести уже готовые изделия. Следует учитывать и то, что они не должны плавиться во время работы, поэтому для их изготовления должен применяться тугоплавкий металл. Обычно используются прутки диаметром около 15 мм. Диаметр подключаемого кабеля всегда меньше диаметра наконечников.

Провода соединяются с электродами с помощью обычных медных наконечников. Непосредственное соединение осуществляется болтами или пайкой, что значительно снижает вероятность окисления в местах контактактов. Пайка чаще всего используется в маломощных аппаратах, позволяя исключить неправильные соединения, вызывающие нарушения тока на выходе устройства.

Основным преимуществом болтовых соединений является возможность быстрой замены деталей, вышедших из строя, без проведения дополнительных работ по пайке. Все болты и гайки должны быть медными. Если же предполагается накладывать соединительные швы с большой протяженностью, в этом случае наконечники оснащаются специальными роликами.

После изготовления клещей наступает время для решения не менее сложной задачи – обеспечение необходимого давления электродов в точке сваривания деталей. Основная сложность связана с тем, что вручную невозможно создать высокое и равномерное давление. Если другие варианты не рассматриваются, то лучше всего изначально отказаться от изготовления точечной сварки из инвертора, потому что эффективность такого аппарата будет крайне низкой.

В промышленности эта проблема успешно решается путем использования усилителей на основе пневматических или гидравлических систем. В домашних условиях изготовить такие приспособления практически невозможно. Для самодельной точечной сварки лучше всего подойдет система, работающая на сжатом воздухе, которая приводится в действие обычным пневматическим компрессором. Наиболее оптимальным максимальным показателем, необходимым для нормальной работы, будет усилие на концах электродов, составляющее 100 кг и более. Изменение давления происходит с помощью отдельного регулятора, который может быть встроен и в общую систему управления.

На завершающем этапе сборки контактной сварки из инвертора остается лишь смонтировать всю систему. Для монтажа рекомендуется воспользоваться уже готовыми элементами, что существенно упрощает сборку и улучшает эксплуатационные характеристики. Все недостающие детали находятся в инверторе, из которого уже был взят трансформатор.

Емкость конденсаторов, установленных в инверторе, может быть недостаточной для нормальной работы. Поэтому в случае необходимости они заменяются другими деталями, наиболее подходящими по своим параметрам. Далее выполняется ступенчатая регулировка тока, на точность которой влияют технические характеристики вторичной обмотки. Путем таких регулировок можно создать оборудование, способное работать в различных режимах.

Возможности сварки в кузовном ремонте

Необходимость осуществления сварочных работ при кузовном ремонте не вызывает сомнений. И чтобы процесс этот не отнимал время, а также позволял устранить многие проблемы своими руками, важно подобрать соответствующее оборудование.

Ремонт кузова не мыслим без контактной сварки

Сварочный процесс при ремонте кузова

Абсолютное большинство работ при ремонте кузова автомобиля может произведено посредством контактной сварки. Этот вид, являясь довольно-таки специфическим, применяется преимущественно по причине своей простоты, отсутствия расходных материалов и высокого уровня производительности.

Подробнее о контактной сварке

Согласно техническому определению данная разновидность сварочных работ представляет собой процесс, в ходе которого образуется неразъемное соединение. Такое соединение есть следствие нагрева металла посредством проходящего электрического тока, а также пластический деформации самой зоны соединения (последнее происходит в результате сжатия).

Существует несколько способов осуществления контактной сварки своими руками, включая и точечный. Такая схема предполагает соединение деталей по отдельным участкам, которые и называются точками.

Для получения сварной точки свариваемые детали (предварительно тщательно зачищенные) собираются внахлестку, сжимаются с определенным усилием, после чего через место их контакта пропускается токовый импульс. На границе контакта свариваемых деталей машина образует место расплава, именуемое ядром точки. Когда течение тока будет завершено, это ядро закристаллизуется и образует весьма прочное соединение.

Высверливание перед соединением деталей

Существует ряд факторов, способных оказать влияние на качество, т.е. прочность точки и ее размер:

• Речь идет о таком параметре, как усилие сжатия;
• Определенную роль играет и показатель величины сварочного тока, который выдает машина;
• Важна также длительность токового импульса;
• Наконец, имеет значение диаметр контактной поверхности электродов.

Применяемые аппараты

Контактная сварка своими руками при кузовных работах осуществляется при помощи соответствующих сварочных аппаратов. Схема их применения предполагает следующее: машина (аппарат иными словами) нагревается, и происходит в результате тепловыделения непосредственное сваривание в тех местах, где соединяются детали.

Получается, что любой аппарат основан на принципе нагревания места сваривания током с одновременным воздействием давления.

Может быть использована стационарная машина, а также машина подвесная либо мобильная (для ручной работы). Каждый такой аппарат, в свою очередь, делится на определенные разновидности с учетом способа сварки.

Схема каждого аппарата предполагает наличие ряда частей: электрической, механической, гидросистемы, пневмосистемы (или же системы водяного охлаждения).

Аппарат для контактной сварки вполне может быть сконструирован своими руками, о чем мы и предлагаем поговорить подробнее.

Образец заводского шва

Самостоятельная сборка аппарата

Аппарат для осуществления контактной сварки состоит из двух узлов:

• Сварочный выносной пистолет;
• Блок питания.

Порядок ручной сборки хорошо демонстрируют многочисленные видео. Процесс изготовления пистолета начинается с того, что следует создать переходник и электроды. Для этого берется текстолитовый лист и из него вырезаются накладки (габариты определяются под собственную руку). Затем нужно просверлить каналы в ламподержателе для проводов. Эти провода будут вести к лампе подсветки.

К готовым накладкам крепится при помощи винтов и двух держателей микропереключатель. Из полосы оргстекла можно изогнуть распорные планки, учитывая при этом их расположение на накладках. Не следует забывать и о размещении проходящего через рукоятку сварочного кабеля.

Конец такого кабеля опаивается, потом вставляется в отверстие переходника и фиксируется винтом. Острые кромки накладок рекомендуется притупить. Важно обмотать рукоятку изоляционной лентой. Готовый вариант, опять же, отлично рассматривается на видео.

Что касается блока питания, то он собирается из реле на сварочном трансформаторе и на тиристоре. Электрод подключается к одному выводу низковольтной обмотки при помощи сварочного кабеля. Второй вывод во время ручной сварки должен надежно соединяться с самой массивной деталью, подлежащей свариванию.

К сети первичная обмотка трансформатора подключается посредством диодного моста и включенного в его диагональ тиристора. При этом необходим и вспомогательный трансформатор для обеспечения управления тиристоров и лампой подсветки.

То есть самодельная контактная сварка вполне возможна. После окончания сборки сварочная машина должна быть протестирована. Готовый аппарат (как он выглядит, показывают видео) позволит выполнять многие работы.

Таким образом, при сборке своими руками соответствующего аппарата контактной сварки необходимо запастись вышеуказанными элементами для пистолета, а также для трансформатора. Поскольку именно трансформатор влияет на то, каким будет в итоге аппарат по размерам, именно с него и рекомендуется начать процесс сборки.

Как делается точечная сварка своими руками и что нужно знать

Предисловие

Изготавливается точечная сварка своими руками буквально за несколько часов. Это не высокотехнологический механизм, который должен собираться только на заводе и скоро вы в этом убедитесь! Сейчас мы соберем аппарат, технические характеристики которого не будут уступать показателям купленного товара!

Собираем трансформатор

Самой важной деталью, сердцем любого электроприбора такого типа является трансформатор, с помощью которого мы будет получать необходимое напряжение. Коэффициент трансформации должен быть очень большим, поэтому сразу обращаем свое внимание на мощные и объемные микроволновые печи – именно там можно раздобыть необходимый элемент. Мощность должна быть около 1 кВт – это идеальный вариант, но, при отсутствии такового, подойдет и на 700-800 Вт. В микроволновке трансформатор повышающего типа, выдает до 4 кВт для питания магнетрона. Именно то, что нам надо. Рассматриваем пошаговую инструкцию по изготовлению необходимого трансформатора.

Шаг 1Достаем трансформатор из микроволновки.

Не стоит ее сразу разбирать при помощи молота – она нам пригодится целиком. Откручиваем основу, снимаем все крепления, достаем.

Шаг 2Сбиваем вторичную обмотку.

Нам надо только первичная (это та, что внутри, на ней провод намного толще и его меньше). Можно сделать это зубилом, молотком, ножовкой, даже высверлить углы элект рической дрелью – чем угодно, лишь бы результат был тот, что надо. Ваша задача: не повредить первичную обмотку и магнитопровод, а со всем остальным можете поступать как захотите, хоть на металлолом.

Шаг 3Наматываем вторичную обмотку.

Нам надо получить в результате ток около 1000 А, поэтому идем на рынок и покупаем провод диаметром от 1 см. Он дорогой, но без него никак не обойтись. Если хотите сэкономить – покупайте его пучком, а не один цельный – на ход дела это не влияет.

Шаг 4Делаем 2-3 витка.

Делаем 2-3 витка вторичной обмотки, на выходе получаем около 2В. Чем больше всунете в окно, тем больше напряжение будет, хотя после 3 витков в окне уже не остается места. Если нужен мощный аппарат, тогда можно разобрать еще 1 микроволновку или найти дополнительный трансформатор и соединить 2 вместе. Можно будет работать с металлом до 5 мм толщиной.

Шаг 5Проверяем направление обмоток.

При помощи вольтметра проверяем направление обмоток, а также наличие коротких замыканий. Если таковых не прослеживается, можно переходить к дальнейшим работам.

Шаг 6Проверить силу тока.

При соединении 2 и более трансформаторных обмоток надо проверить на выходе силу тока. Если она будет более 2000 А – уменьшайте ее. Это приведет к перепадам напряжения сети и вы просто не отобьетесь от соседей, которые будут бегать с жалобами на вас.

Делаем электроды

Здесь все проще пареной репы. Электроды покупаем на металлоломе или рынке, для этого подойдут прутики из меди диаметром от 1.5 см. Главное запомнить принцип – диаметр электрода не должен быть меньше диаметра провода и все. Если сварка ваша слабая, тогда можно уничтожить 2 паяльника и взять с них жала – идеальные и стойкие электроды, которые прослужат долго!

Провод, который подходит к электроду, должен иметь минимальную длину, чтобы уменьшить потери тока. Для соединения используется медный наконечник или отверстие, которое можно проделать эле ктрической дрелью и сверлом на 8. Затягиваем болтовое соединение и стержень уже никуда не убежит. Можно спаять наконечник с проводом, чтобы избежать окисления, которое возникнет при первом запуске аппарата. Неспаянные контакты могут создавать дополнительное сопротивление, которое очень заметно при малой мощности аппарата.

Единственное преимущество болтовых соединений – электроды можно будет удалить быстро, а так придется полностью перепаивать. Делают это часто при интенсивной эксплуатации, поэтому есть смысл скреплять именно так. Болты и гайки проще купить медные – результат будет намного лучше. Самодельная контактная сварка получится «веселая», снять электрод можно за минуту, вместо того, чтобы полдня их паять.

Управление процессом и «инфраструктура»

Сюда можно отнести рычаг и выключатели. Без хорошей силы сжатия вам просто не обойтись, особенно, при сваривании толстых листов металла. Именно поэтому надо позаботиться о качественном рычаге. В производственных масштабах сила может достигать 50-100 и даже 1000 кг, но нам достаточно будет 30 кг, поэтому рычаг делаем в меру длинным, чтобы сделанная контактная сварка своими руками отличалась удобством.

Лучше всего начало плеча рычага вытянуть из стола, чтобы упор был именно на него, а не на аппарат (подходит для стационарных сварочных устройств). Длина ручки должна быть около 60 сантиметров с креплением на ¾ снизу, чтобы плечо на зажим было равно не менее как 1:10. Тогда, при оказании 2 кг на ручку, вы будете давить до 20 кг на металл, прислоняющийся к рабочей поверхности.

Что касается выключателя, то здесь все просто: ставим его на первичную обмотку, поскольку на вторичной обмотке будет очень большой ток, сопротивление выключателя будет мешать работать аппарату. Можно вынести рычаг на ручку – оригинально и очень практично. Вы сможете включать аппарат только после контакта металлов, что снизит затраты электроэнергии и обезопасит от искр.

Точечная сварка самодельная уже готова и теперь достаточно просто испытать ее в работе, чтобы проверить всю правильность сборки. Она подойдет для сваривания металла толщиной до 2-3 миллиметров при использовании трансформатора на 1 кВт и до 5 мм при последовательном соединении двух и более!

В связи с тем, что сварочный контакт в течение времени, который намного меньше плавления плавлением, обеспечивает большую производительность и меньшую гибкость работы, поскольку

Контактная сварка. Типы контактной сварки.

Поскольку процесс является простым для автоматизации и более легким интегрированным поточным конвейерами, этот метод лучше используется для массового производства и массового производства.

Этот метод использовался в автомобильной и аэрокосмической промышленности.

Поскольку соединения, полученные контактной сваркой, очень высокая прочность и качество, не зависят от качества сварки, этот метод находит применение в других отраслях.

С толщиной сварочного шва, соединитесь от сотен до десятков миллиметров, а также десятков мм.

Также сварка нефте- и газопроводов.

Для роботов используются системы с повышенной частотой напряжения питания, что позволяет уменьшить размеры трансформатора.

Классификация методов сварки

В соответствии с ГОСТ 158-78-77 «Контактные сварные и сварные соединения» различают 3 основных типа:

— точечная сварка;
— сварка швом;
— Прямая сварка.

Однако серия этих методов достигает 300 имен.

Точечная сварка (Kt) — метод, в котором детали свариваются в отдельных точках с двумя электродами и прикладывается к ним давление сварки, переносящий сварочный ток.

время импульсной сварки

Снимите давление, часть охладите и получите отливку сердечника.

Конструкция сварного соединения (образного сердечника определенного размера) определяется двумя важными физическими явлениями:

1. Сварка металлов сварочным током
Q = J ^ 2cRtu
второй

Теплоотдача из зоны сварки λ-теплопроводность

Зв В диапазоне электродов тепло выделяется при прохождении тока и тепла, переносится на массу работы и действие электрода.

потому что

Э. Томсон решил использовать медный электрод и λcu >> Если форма литого сердечника имеет линзовидную форму, она благоприятна для сварного соединения.

Если Jcb и Tcc увеличены, расплавленное сердцевина начинает развиваться.

Зв использование литых электродов и повышенная теплоотдача в них по сравнению с массой работы определяют развитие процесса плавления в литейном сердечнике точно в массе работы, а не в электроде.

В этом отношении вероятность отказа снижается путем плавления в сердцевине, т.е.

Ожоги сложны, что определяет эффективность точечной сварки.

Рельефная сварка — это может быть связано с одним из типов сварки на месте.

Точечное сварочное соединение создается локальным нагревом работы с электрическим током и пластической деформацией в области соединения из-за сжимающего усилия.

Q (R) — из-за повышенной устойчивости;
— Q (λ) — металлы активно перенаправляют тепло.

Соединение создается из-за двух эффектов:

QI ^ 2R
— Qλ

Защитный сварочный контакт (Цилиндр)

Rm — Шовное уплотнение перекрывает сварные детали на линии потока цилиндров (электродов), нажимая части со стороны, которые подают поток JSV и движущиеся части со скоростью сварки VSV — даже через эти ролики.

Он используется в случаях, когда сварные соединения должны быть герметизированы сварочными контактами.

Герметичное шитье — для сварочных емкостей, газовых баллонов, резервуаров, полостей и т. Д.

J = I / S — плотность тока
Jš — ток

Процесс осуществляется путем удаления тепла и тепла.

Сварка шва делится на три процесса:

— непрерывно

С помощью этого метода, когда поток постоянно непрерывно выполняется, получается непрерывный шов без отличительной отливки сердечника, который перекрывается.

Недостатком является увеличение нагрева электрода и необходимость частого потока.

— Отдельные импульсы (прерывание)

— Q = f (λ) (tcb + tn)

Изменение амплитуды тока JSV, длительность его генерации — Jc, длительность разрыва — tn и скорость сварки — USV может регулировать количество перекрытий LN литых сердечников, которые обычно достаточны до 25%, но не должны выполняться ln>50%.

Благодаря лучшему удару электрода их сопротивление значительно улучшается.

При сварке жаропрочных сталей с низкой теплопроводностью и высокой устойчивостью к деформации при высоком t (тепловое сопротивление) увеличиваются силы сварки, т.е.

этап сварки.

Ступенчатая сварка — сварочный ток прерывается, электроды останавливаются при прохождении сварочного тока.

Он обеспечивает более надежный контакт в диапазоне тока, когда электроды останавливаются и проходит импульс сварки.

После выключения тока сварочные усилия в области контакта избегают горячих трещин.

Контакт — сварка

Существует несколько типов сварочных контактов (Ks).

Рассмотрим метод устойчивость к сварке , в то время как части сначала прижимаются к электродам с помощью губок (призматических электродов), чтобы обеспечить электрический контакт и неспособность проскользнуть через электроды.

Затем он сжимается силой сварки P, сварочный ток включается, а части в соединении нагреваются этим током Ic.

Затем поместите Розадку в 1,5-2 раза меньше, чем нагрев, затем включите ток, и детали находятся под воздействием осадков P.

В тот момент, когда используется наименьший деформируемый резистор, применяется сила осадка, и ток отключается, а металлические слои, нагретые до высокой пластичности, сжимаются от пересечения к периферии.

В то же время остаточные оксидные пленки и соты (металл на окраине зоны скрепления) удаляются из сустава.

Таким образом, мелкие детали диаметром до 20-40 мм свариваются, а соединение образуется в твердой фазе без плавления металла. Нагретый пластиковый металл вытесняется в град, и твердые нагретые частицы рабочего материала контактируют.

Недостатком является необходимость тщательной подготовки концов сварного шва и необходимость подключения больших мощностей к большой мощности завода.

Другой способ — сварка с оплавлением .

Он технологически отличается от резистивной сварки, поэтому напряжение в первичной обмотке трансформатора (и на вторичном) гарантируется до тех пор, пока концы распада не соприкоснутся.

Поскольку детали приближаются к контакту, отдельные микроскопы входят в контактную поверхность, число которых намного меньше, чем если бы детали были нажаты заранее.

Кайки разрушаются, а поверхность контакта увеличивается. При первом контакте сварочный ток возникает и происходит на нескольких микросферах, поэтому плотность тока в контакте отдельного микропространства настолько велика, что металл нагревается в миллисекундах и затем кипит. В этом случае происходит взрывное разрушение жидких контактных мостиков.

Новые контакты микросостояния контактируют с паром металлов, т.е.

Повышенное давление паров металла в соединении защищает область сварки, которая нагревается до tpl при взаимодействии с атмосферой.

При плавлении концы они работают в таком состоянии, что на поверхности появляется тонкий слой жидкого металла, который обеспечивает равномерный нагрев по всей площади сустава, к нему прикладывается сила осадка. Жидкий слой от концов сжимается до края стыка — в граде и под высоким давлением сжатые части детали входят в контакт,

телевизор. Я рядом с жидким слоем не намного ниже, чем tpl, и был очень пластичным, а затем частично и твердый металл сжимается в град, и под давлением образуется сильное сварное соединение с наименьшим количеством ошибок. продукты деградации и оксидные пленки были экструдированы в град.

Сварка сварочной сваркой обеспечивает лучшее соединение, так как металл на поверхности концов, где может произойти загрязнение, удаляется во время взрыва жидких мостиков во время процесса флегмы.

Жидкий слой и часть пластичного металла сжимаются в град, и полностью чистые (молодые) поверхности вступают в контакт.

Это не требует тщательной обработки сварных концов, как в случае резистивной сварки.

Кроме того, если сварочные детали с различным поперечным сечением образуют специальную краевую секцию, поверхность начального контакта уменьшается, процесс слияния более эффективен и процесс продолжается, детали нагреваются и имеют нормальную форму.

Защитная сварка с промежуточной оплатой или предварительный нагрев

Когда передняя сварка больших деталей: рельсы, трубы, магистральные трубопроводы — для облегчения начальной фазы процесса оплавления, используемый процесс включает в себя первые запасы, чтобы медленно уменьшать возникновение контакта и образовывать жидкий и металлический пар.

Затем детали нагреваются, и тепло, выделяемое в зоне слияния, распространяется на массу работы и нагревается.

Затем контакт между переключателями воссоздается до тех пор, пока концы не будут нагреты, так что дальнейший процесс будет непрерывным, без перерыва.

Поверните к облегченной сварке (С)

Это может быть связано с типами точечной сварки.

Он используется для сварки деталей, которые занимают большое пространственное положение.

Обычно процесс Scheme 1 не работает, потому что контакт со всеми частями нашей работы не может быть одинаковым из-за разницы в качестве устройства, условий деформации, местоположения контакта от текущего направляющего устройства.

Этот способ сварки сварочной сваркой происходит путем образования твердофазного соединения путем экструзии жидкой фазы на периферию.

Для обеспечения тех же условий для контактирования и деформирования большого количества деталей, необходимых для обеспечения надежного контакта с каждым электродом и частями в первой сварочной силе силы (или предыдущей силы прессования), которая сжимает все стержни.

Это должно обеспечить небольшую деформацию деталей, находящихся в контакте.

Затем силы удаляются до значения усилия сварки. Поскольку те же условия для контакта со всеми частями не гарантированы, но лучше сначала обеспечить импульс теплового насоса, при котором детали нагреваются в контакте и под действием силы сварки.

Тогда вы все еще можете Джоп, затем включите сварочный ток.

Для уменьшения базы используется сила ковки, и мы получаем многоточечное соединение с высоким качеством.

В начальной точке ток течет вдоль точек, площадь мала и ток высок, они начинают плавиться, а затем деформируются при сварке.

Мы убиваем сердечники и небольшие следы без каких-либо опор и плавников.

При однократной сварке получается несколько сварных соединений. Однако, если части имеют защитное покрытие, которое должно оставаться на поверхности после сварки, следует использовать только сварочную сварку, так как большая площадь поверхности между электродом и частью имеет низкую плотность тока, и покрытие останется.

Физико-химические условия образования соединений
Конструкция сварного шва при контактной сварке.

Сварка металлов сварочным током
Нагрев и плавление металлов в точке контакта с выделением энергии при прохождении через электрический ток. Ток течения при точечной сварке
Замена тока в контактной сварке в нескольких точках.

Сварка в зоне контакта и сварка швом
Факторы, влияющие на дизайн качественного сварного шва.

Сварка на полу
Точечные контакты при контактной сварке. Сварка швов
Слейте в виде шва последовательных точек.

Рельефная сварка
Сварка с контактом в подготовленном рельефе. Схемы управления коммутационными сварочными устройствами
Электрические схемы для обеспечения сварочного тока и напряжения на контактных машинах. Контакторы контактных машин
Устройства включения и выключения. Сварка или вторичная цепь контактных машин
Токоведущие элементы для высоких значений тока и силы сжатия.

Трансформаторы для контактных сварочных аппаратов
Характеристики трансформаторов для контактной сварки. Пневматическое оборудование для контактных машин
Устройства для сброса давления.
Также по теме:

Специальные методы

Режимы контактной сварки – это набор параметров, которые устанавливаются сварщиком перед началом работ. Параметры этих режимов сварки зависят от металлоизделия, которое планируется сваривать, опыта сварщика и прочего. Выбранные режимы сварки сказываются непосредственно на качестве полученного соединения: неправильно подобранные параметры могут привести к некачественному шву, который впоследствии может потрескаться.

Основными параметрами для контактной сварки будет:

• Сила электрического тока.
• Усиление сжатия для свариваемых деталей.
• Длительность протекания тока.

О разных режимах сварки, а конкретно контактного способа сваривания, мы поговорим далее.

Режимы сварки и их влияние на свариваемость металлов.

Режимы сварки подразделяются на два основных вида:

Отличаются оба вида длительностью воздействия тока на свариваемую деталь.

Жесткий режим сваривания металлоизделия предполагает непродолжительное воздействие тока на детали, тогда как мягкие режимы сварки наоборот – длительное воздействие.

Выбор того или иного вида зависит, в первую очередь, от металла, который необходимо сваривать: имеет значение его толщина, показатели теплопроводности и пр.

Так, жесткие режимы сваривания обычно применяются для металлов, имеющих большую толщину, но при этом меньшую теплопроводность. Например, режим сварки для низкоуглеродистой стали будет намного жестче, чем для сплавов из алюминия

Форма расплавления металла и нахождения зоны расплава во многом зависит от процессов тепловыделения и теплоотвода, которые происходят в электроде и собственно свариваемой детали.

Длительность воздействия тока влияет на тепловыделения и теплоотвод, а соответственно и на само сварное соединение.

При ведении сваривания в мягком режиме, форма и расположение литой зоны будет зависеть непосредственно от электрода и свариваемых материалов. Так, на мягком режиме сварки литое ядро находится на одинаковом расстоянии от поверхностей детали, это способствует тому, что неровности, образующиеся в процессе сваривания, смещаются в деталь, имеющую большую толщину.

Заметим, что при мягких режимах сваривания (при которых время нагрева металлоизделия значительно больше) зона термического воздействия также будет шире, чем при жестком сваривании.

При жестком сваривании это ядро будет находиться довольно симметрично по отношению к обеим свариваемым деталям.

Во время сваривания нужно учитывать, что теплоотвод в электроды при жестком сваривании минимальный, именно это позволяет при таком режиме сварки получать большую высоту литой зоны (другими словами жесткие режимы сваривания деталей, имеющих одинаковую толщину, дают большую глубину проплавления).

Качество полученных сварных соединений, выполненных при разных режимах сварки, оценивают по таким параметрам:

• Шов не должен иметь значительного разупрочнения в зоне соединения металлов.
• Недопустимо образование довольно хрупких структур в зоне соединения, которые впоследствии могут разрушиться.

  Особенно это относится к переходной зоне шва.

• Зона соединения должна быть однородной и плотной, литая и переходная зона не должны иметь видимых нарушений их сложности.
• Соединение должно быть достаточно прочным.
• Сварочные работы не должны снизить коррозионную стойкость металлоизделия.
• Деформации деталей допускаются в пределах нормы.

Отметим, что при выполнении контактной сварки соблюдение этих условий зависит от возможностей вашего оборудования для сваривания, собственно изделия, которое будет свариваться, опыта сварщика.

Имейте ввиду, что металлы, имеющие хорошие показатели свариваемости, позволяют сварщикам использовать разнообразные параметры для установки режима сваривания, а это, в свою очередь, позволяет получать более качественные соединения.

Способы контактной сварки и образование соединений.

Все способы и режимы контактной сварки основаны на нагреве деталей с помощью теплоты, которая выделяет при протекании по ним электрического тока.

Количество выделяющейся теплоты, главным образом, зависит от силы тока, времени его протекания по металлу, а также от сопротивления самого металла в зоне сварки.

Если проводится сваривание двух и более деталей, сжатых между собой, то к ним подводится электрический ток через обычные электроды.

Устройство точечной сварки

При этом напряжение может быть небольшим, от 3 В, а вот сила тока может достигать десятков тысяч ампер. Теплота, что является необходимой для сварки, выделяется в основном в деталях, в зоне контакта деталей друг с другом и их контакта с электродами. При этом существенное значение в режимах контактной сварки имеет электрическое сопротивление металлов.

Таким образом, делаем заключение, что выбор режима сварки зависит непосредственно от свойств выбранных материалов.

Режимы контактной сварки зависят от теплопроводности и толщины деталей.

Заметим, что при жёстких режимах количество выделяемой теплоты в разы больше, поэтому их используют только для металлов с низкой теплопроводностью, например для стали.

По физическим признакам контактная сварка относится к термомеханическому классу. Это значит, что она осуществляется с использованием тепловой энергии и давления. Тепло выделяется от специальных источников при прохождении электрического тока в месте контакта соединяемых деталей. Металл разогревается до пластического состояния и одновременно происходит его соединение при значительном сдавливании.

Такой вид сварки применяется для соединения черных, цветных и разнородных металлов.

3. Способы контактной сварки

В зависимости от способа контактной сварки может свариваться металл толщиной до 20 мм. Контактная сварка применяется во многих областях промышленности – самолето-, авио-, судо-, машиностроении, в энергетической отрасли, сельском хозяйстве, строительстве.

Способы контактной сварки

Основными способами сварки являются:

• точечная;
• шовная;
• стыковая.

Точечной сваркой происходит соединение внахлестку деталей, изготовленных из профильного, листового и полосового металла.

Соединяются детали, изготовленные как из однородного металла, так и разнородные, а также имеющие разную толщину. В зависимости от применяемого оборудования, сварка может осуществляться в одной точке или одновременно в нескольких.

Процесс точечной сварки состоит из следующих этапов:

• зачистки деталей;
• совмещения и укладки деталей между электродами сварочной машины;
• нагрева до состояния пластичности;
• сжатия электродов с необходимым усилием.

Зачистка деталей производится непосредственно перед сваркой механическим или химическим путем.

Удаляется ржавчина, окислы и другие загрязнения.
Для совмещения деталей используют специальные приспособления, называемые кондукторами.

Нагрев деталей в месте сварки осуществляется подачей кратковременного импульса (0,1 ÷ 3 сек.), который обеспечивает расплавление металла.

Мощность тока может достигать 100000А, а напряжение доходить до 10 В. Образуется жидкое ядро. После снятия импульса обеспечивается сжатие деталей для образования точки (происходит кристаллизация и остывание). Диаметр ядра в зависимости от применяемого оборудования и технологии сварки лежит в пределах от 4 до 12 мм.

Точечная сварка может происходить в 2 режимах:

Различаются они плотностью сварки и временем прохождения электрического тока.

При мягком режиме нагрев осуществляется постепенно (0,5 ÷ 3 сек.) умеренной силой тока (не превышает 100 А\мм2), а при жестком режиме время сварки протекает обычно в интервале 0,01 – 1,5 сек., а плотность тока составляет 120 ÷ 300 А/сек. Сжимающее усилие электродов лежит в пределах от 3 до 8 кн/мм2.

При шовной сварке или ее еще называют роликовой, детали соединяются тоже точками, которые могут, как не перекрывать друг друга, так и перекрывать.

Процесс сваривания происходит на специальных машинах, имеющих дисковые ролики-электроды. В процессе сваривания они вращаются, при этом плотно сжимая свариваемые детали. Оборудование может иметь один или два ролика-электрода. Такой сваркой изготавливают емкости различного назначения (бочки, трубы, бензобаки и т.д), где к изделиям предъявляются требования по герметичности.

Сварка шовная может выполняться 3 способами:

• шаговым;
• прерывистым;
• непрерывным.

Шаговой сваркой сваривают плакированные металлы, алюминий и его сплавы толщиной до 3 мм.

Детали свариваются с определенным шагом, при этом сварочный ток большой величины включается в момент остановки роликов.

Сварка шовная прерывистая выполняется для соединения металлов толщиной до 3 мм при следующих условиях:

• непрерывной подачи деталей в зону сварки;
• кратковременном прерывании тока при его прохождении по заготовкам.

В процессе сварки происходит перекрытие точек в результате правильного подбора скорости вращения роликов-электродов и частоты импульса сварочного тока.

Благодаря такому способу сварки и детали и ролики не перегреваются, что позволяет получить герметичный шов высокого качества.

Непрерывная шовная сварка отличается от прерывистой только тем, что при непрерывной подачи деталей в зону сварки происходит и непрерывное протекание тока. Такой вид сварки используется для деталей, изготовленных из низкоуглеродистых сталей толщиной до 1 мм, а также этим способом изготавливают детали неответственных конструкций.

Качество сварного шва получается невысоким, т.к. в процессе сваривания происходит перегрев свариваемых деталей и роликов-электродов.

Для контактной шовной сварки используют электроды Ø 40 ÷ 200 мм, изготовленные из чистой меди (марка М1), бронзы (кадмиевой, бериллиевой и др. видов) и их сплавов.

Сварка контактная стыковая в зависимости от способа ее исполнения используется для соединения встык деталей, изготовленные из самых различных материалов и их сочетаний, площадью до 1000 см2.

Таким способом сваривают стержни любой формы (круглые, прямоугольные) профили, рельсы, уголки, ободья колес и т.д. Для осуществления сварки стыковой разработано большое количество машин и аппаратов контактной сварки (споттеры), различающиеся по мощности и устройству.

Сущность сварки – детали в процессе нагрева соединяются по всей плоскости их касания.

Сварка может выполняться 2 способами:

• оплавлением;
• сопротивлением.

Сварка оплавлением получила широкое применение, т.к. не требует предварительной подготовки изделия под сварку. Она бывает двух видов – с предварительным подогревом деталей перед сваркой и без него (сварка непрерывным оплавлением).

Для осуществления стыковой контактной сварки выпускается широкий модельный ряд машин, которые имеют специальные зажимы, в которых закрепляют детали перед свариванием.

Зажимы установлены следующим образом – один на неподвижной плите, а второй на подвижной. При сближении деталей до соприкосновения, включается ток, который расплавляет металл до пластического состояния, затем происходит сжатие под действием усилия, величина которого зависит от толщины изделия и металла.

Таким образом происходит прочное соединение деталей.

Сварку оплавлением с предварительным подогревом осуществляют для металлов, которые способны в процессе сварки закаливаться. Этот подогрев способствует равномерному нагреву металла и его медленному охлаждению, что положительно сказывается на сварке.

Сварочные клещи

Сварочные клещи относятся к аппаратам подвесного типа.

Используются в промышленности и небольших ремонтных мастерских, а также в сервисных центрах. Толщина металлических деталей, сваренных с помощью таких аппаратов, не превышает 4 мм.

Клещи подсоединяются к сварочному трансформатору с помощью гибких проводов, что позволяет проводить работы в необходимом месте. И позволяет сваривать изделия больших габаритов.

Различные производители выпускают широкий модельный ряд сварочных клещей.

Некоторые из них позволяют дистанционно осуществлять выбор программ сварки, изменять положение сварки в процессе работы, осуществлять автоповтор сварки, контролировать состояние электродов и даже выдавать сообщение о необходимости замены электродов или необходимости их зачистки.

Изготовление контактной сварки своими руками

Загородный дом всегда требует особенных забот от хозяина. Их гораздо больше, чем в квартире. Ремонт и перестройка дома, сооружение декоративных мостиков и беседок, возведение фундаментов и перекрытий, все эти работы требуют умения работать не только с деревом, но и с металлом. Инструменты и приспособления для таких работ нужны соответствующие.

Мастерство и опыт, умение работать и придумывать интересные проекты порой упирается только в одно: не все работы хозяин может сделать самостоятельно. И это очень часто останавливает интересные творческие задумки.

Как правило, так случается, если речь заходит о сварке. Считается, что сварить металлические конструкции без специалиста со специальным аппаратом невозможно. Да, конечно, аккуратный шов не всякий сварщик сделает.

Безусловно, сварку мостовых конструкций и перекрытий зданий должны выполнять профессионалы. Но сделать из металлических прутов садовую калитку или каркас для декоративной композиции по силам и любителю. Если у него есть специальное приспособление.

Оказывается, сделать такой самодельный сварочный агрегат достаточно просто и умельцы давно придумали конструкцию.

Контактная сварка своими руками изготавливается достаточно быстро при наличии у человека элементарных знаний и умений в электротехнике.

Для изготовления агрегата потребуются следующие материалы и приспособления:

• трансформатор силовой;
• выключатель;
• таймер времени;
• медный прут с диаметром 1,5 см;
• медный провод с диаметром один сантиметр.

Таймер времени при отсутствии навыков в радиотехнике лучше всего приобрести в специализированном магазине.

Изготовление трансформатора для контактной сварки

Важнейшей деталью аппарата предназначенного для проведения контактной сварки является трансформатор. Этот агрегат позволяет получить требуемое напряжение для проведения сварочных работ.

Коэффициент трансформации должен иметь высокое значение, по этой причине для изготовления этого элемента сварочного аппарата лучше всего использовать устройства, которые входят в комплектацию микроволновых печей. Мощность этого компонента агрегата должна быть не менее одного киловатта. В микроволновых печах, как правило, применяется агрегат с мощностью до 4 кВт.

Трансформатор извлекается из микроволновки, с него снимается вторичная обмотка.

Для изготовления сварочного трансформатора потребуется только первичная обмотка агрегата. При снятии провода все операции по разборке следует проводить очень аккуратно.

Виды и характеристика контактной сварки

Это требуется для того чтобы в процессе изготовления не повредить медный провод первичной обмотки и магнитопровод.

После проведение подготовительного этапа осуществляется изготовление вторичной обмотки. На выходе из агрегата нужно получить ток в 1000 А. Для этой цели применяется медный провод с диаметром 1 см. При изготовлении из такого медного провода получается 2-3 витка в устройстве. На выходе из силового устройства напряжение составляет около 2 вольт.

Использование такого трансформатора в устройстве сварочного аппарата для контактной сварки позволяет работать с металлом толщиной до 5 мм. После наматывания медного провода проверяется направление обмоток, помимо этого на этом этапе изготовления проверяется наличие трансформаторе коротких замыканий. При отсутствии последних приступают к дальнейшему процессу изготовления. При использовании в конструкции сварочного устройства двух и более трансформаторов проверяется сила тока на выходе — она не должна быть более 2000 А.

В случае превышения этого значения следует уменьшить силу тока, так как высокая сила тока провоцирует значительные перепады в бытовой электросети в период работы аппарата. После намотки медного провода и проверки параметров трансформатора он является готовым к использованию.

Изготовление электродов для аппарата контактной сварки

Изготовление электродов осуществляется из толстых медных прутиков, диаметр которых равен 1,5 см.

При изготовлении электродов нужно придерживаться строго правила гласящего о том, что толщина электрода должна быть не меньше провода используемого во вторичной обмотке устройства.

В случае использования трансформатора невысокой мощности в качестве сварочных электродов можно использовать жала от пары паяльников. Жала от паяльников обладают одним несомненным преимуществом — они являются стойкими и благодаря этому прослужат на протяжении длительного времени.

Провода подключаемые к электродам должны иметь минимальную длину, это требуется для того чтобы уменьшить потери тока. Для подключения провода к электроду используется медный наконечник или отверстие в электроде, проделанное при помощи дрели.

Провод крепится к электроду при помощи болтового соединения. Для лучшего контакта провод с наконечником лучше всего спаять, это будет препятствовать процессу окисления и потерям тока в процессе окисления.

Преимуществом болтового соединения является возможность быстрого удаления электродов. При осуществлении соединения путем пайки в случае необходимости замены электродов потребуется перепаивание стыков, что занимает большое количество времени.

Управление сварочным процессом и инфраструктура сварочного аппарата

Контактная сварка своими руками изготовленная требует оснащения рычагом управления и выключателями.

Качество сваривания металлических изделий обеспечивается не только силой тока, но и силой сжатия. Для этой цели аппарат оснащается рычагом. Сила сжатия, особенно огромную роль, играет при сваривании толстых листов металла.

При осуществлении сваривания в домашних условиях сила сжатия должна быть не меньше 30 кг, по этой причине рычаг нужно сделать соответствующей длины. Это обеспечит удобство в работе со сварочным аппаратом и высокое качество сваривания деталей. Длина ручки рычага для обеспечения степени сжатия должна быть равна 60 см.

Крепление рычага осуществляется на 3/4 снизу. Таким образом, соотношения плеча на зажим равно 1:10. При такой конструкции рычага, в случае оказания давления на рычаг в один килограмм, на металл осуществляется давление в десять килограмм.

Выключатель устанавливается на первичной обмотке трансформатора, так как во вторичной обмотке устройства циркулирует большой ток, а сопротивление выключателя в цепи вторичной обмотке будет приводить к потере тока.

Для удобства работы выключатель выносится на рукоятку рычага, это позволяет осуществлять подачу электрической энергии на аппарат только после осуществления контакта металла с электродами устройства. Такое размещение выключателя позволяет в значительной мере осуществлять экономию электроэнергии за счет отсутствия холостой работы устройства.

При работе с тонким металлом лучше всего в цепь управления сварочным устройством вмонтировать таймер времени.

Таймер времени позволяет регулировать время работы агрегата, для охлаждения устройства и компонентов, входящих в его состав, можно использовать кулер от старого стационарного компьютера.

После окончания сборки устройства следует провести его испытания.

СПОСОБЫ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ

Различают стыковую, точечную и шовную сварку.

Стыковая контактная сварка

Стыковая контактная сварка — способ контактной сварки, при котором заготовки свариваются по всей площади касания.

Схема контактной стыковой сварки приведена на рис.1 . Свариваемые заготовки 1 закрепляют в зажимах стыковой машины. Зажим 3 установлен на неподвижной плите 2 , зажим 4 — на подвижной плите 5 . Сварочный трансформатор 6 соединен с плитами гибкими шинами и питается от сети переменного тока через включающее устройство. При помощи механизма давления подвижная плита 5 перемещается, свариваемые заготовки 1 сжимаются под действием усилия Р .

Различают стыковую сварку сопротивлением и оплавлением.

Сваркa сопротивлением — стыковая сварка с разогревом стыка до пластического состояния и последующей осадкой. Сваркой оплавлением называется стыковая сварка с разогревом стыка до оплавления и последующей осадкой.

Параметрами режима контактной стыковой сварки являются плотность тока j (А/мм2), удельное усилие сжатия торцов заготовок p (Мпа), время протекания тока t (с) и установочная длина L (мм).

Установочной длиной L называют расстояние от торца заготовки до внутреннего края электрода стыковой машины, измеренное до начала сварки.

Для правильного формирования сварного соединения и высоких механических свойств соединения необходимо, чтобы процесс протекал в определенной последовательности. Совместное графическое изображение изменения тока I и давления Р при сварке называется циклом или циклограммой контактной машины .

Контактная стыковая сварка сопротивлением.

Цикл стыковой сварки сопротивлением представлен на рис.2.

При сварке сопротивлением чисто обработанные торцы свариваемых заготовок приводят в соприкосновение и сдавливают усилием Р .

Затем включают сварочный ток I . После нагрева металла в зоне контакта до пластического состояния увеличивают усилие (осаживают заготовки) и одновременно выключают ток. При этом происходят пластическая деформация металла в стыке и образование соединения в твердом состоянии.

При сварке сопротивлением трудно обеспечить равномерный нагрев заготовок по сечению и достаточно полное удаление окисных пленок. Поэтому сварка сопротивлением используется ограниченно.

Этим способом сваривают одинаковые заготовки простой формы (круг, квадрат, прямоугольник с малым отношением сторон) малого сечения (до 250 мм2) из низкоуглеродистых и низколегированных конструкционных сталей и цветных металлов и сплавов.

Контактная стыковая сварка оплавлением в отличие от стыковой сварки сопротивлением не требует предварительной подготовки торцов заготовок.

Стыковая сварка оплавлением имеет две разновидности: непрерывным и прерывистым оплавлением.

При непрерывном оплавлении заготовки сближают при включенном сварочном токе и очень малом усилии. В начале соприкосновение заготовок происходит по отдельным небольшим площадкам, через которые проходит ток высокой плотности, вызывающий оплавление заготовок в результате непрерывного образования и разрушения контактов — перемычек междуих торцами.

В результате оплавления на торце образуется слой жидкого металла. Затем производят осадку и выключение тока. При осадке жидкий металл вместе с загрязнениями и оксидными пленками выдавливается из стыка, образуя грат.

Соединение при этом образуется в твердом состоянии. Цикл сварки непрерывным оплавлением показан на рис.3 .

При прерывистом оплавлении зажатые заготовки сближают под током, приводят их в кратковременное соприкосновение и вновь разъединяют на небольшое расстояние.

Повторяя одно за другим сближение и разъединение, производят оплавление всего сечения. Затем ток выключают и производят осадку заготовок.

Стыковой сваркой оплавлением можно сваривать заготовки с различными сечениями, как простой, так и сложной формы, из однородных или разнородных металлов. Сварка непрерывным оплавлением применяется для соединения заготовок сечением до 1000 мм2, а прерывистым оплавленном — до 10 000 мм2.

Наиболее типичными изделиями, свариваемыми стыковой сваркой, являются элементы трубчатых конструкций, колеса, кольца, рельсы, железобетонная арматура и др.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

7. Что называется стыковой сваркой?

8. Какова последовательность технологических операций при сварке

сопротивлением и оплавлением?

Чем отличается стыковая сварка сопротивлением от стыковой сварки оплавлением?

10. Чем отличается стыковая сварка непрерывным оплавлением от стыковой сварки прерывистым оплавлением?

В каких случаях целесообразно применять стыковую сварку сопротивлением? А когда оплавлением (непрерывным или прерывистым)?

Контактная точечная сварка

Точечная сварка — вид контактной сварки, при котором заготовки соединяются в отдельных точках.

Поверхности заготовок перед сваркой тщательно очищают от грязи, масла и оксидных пленок (наждачным кругом, металлической щеткой или травлением).

При точечной сварке (рис.4) заготовки собранные внахлестку, сжимает электродами, связанными со сварочным трансформатором, при включении которого заготовки в месте контакта нагреваются электрическим током до появления расплавленной зоны (ядра точки).

Затем ток выключают, а усилия сжатия некоторое время сохраняют постоянными для того, чтобы кристаллизация расплавленного металла точки проходила под давлением. Тем самим предотвращается образование усадочных дефектов — трещин, рыхлот и т.п. В некоторых случаях для улучшения структуры сварной точки усилие сжатия перед выключением тока увеличивается (проковка точки).

Точечная сварка по количеству одновременно свариваемых точек может быть одно- , двух- и многоточечной.

По способу подвода тока точечная сварка может быть двусторонней (рис.4а ) и односторонней (рис.4б )

При двусторонней сварке ток подводят к верхней и нижней заготовкам, при односторонней — к одной из них.

Для повышения плотности тока в зоне соединения при одностороннем токоподводе, заготовки располагают на токоподводящей медной подкладке. Одностороннюю сварку применяют при затрудненном доступе к одной из заготовок, а также при необходимости увеличения производительности процесса, так как в этом случае можно одновременно сваривать две точки.

Один из циклов точечной сварки — цикл с проковкой представлен на рис 5 .

Весь цикл сварки состоит из четырех периодов: сжатие свариваемых заготовок электродами включение тока и разогрев места контакта до температуры плавленая с образованием литого ядра точки; выключение тока и увеличение усилия сжатия (проковка точки); снятие усилия с электродов.

Режим точечной сварки может быть мягким и жестким.

Мягкий режим характеризуется относительно малой плотностью тока (j=80…160A/мм2) и большим временем его протекания (Т=0,5…3с) при сравнительно малом удельном давлении (р=15…40МПа). Жесткий режим характеризуется большой плотностью тока (j=160…350А/мм2), большим удельным давлением (р=40…150МПа) и малым временем протекания тока (t=0,001…0,1с). Мягкие режимы применяют преимущественно при сварке углеродистых и низколегированных сталей, жесткие – коррозионностойких сталей, алюминиевых и медных сплавов.

Точечной сваркой можно сваривать листовые заготовки одинаковой или разной толщины, пересекающиеся стержни, листовые заготовки со стержнями или профильными заготовками (уголками, швеллерами и т.п.), изготовленными из низкоуглеродистых, углеродистых, низколегированных и коррозионно-стойких сталей, алюминиевых и медных сплавов.

Толщина свариваемых металлов составляет 0,5-6 мм, а в отдельных случаях может достигать 30 мм.

Многоточечная контактная сварка — разновидность контактной сварки, когда за один цикл свариваются несколько точек.

Многоточечную сварку выполняют по принципу односторонней точечной сварки. Многоточечные машины могут иметь от одной пары до 100 пар электродов, соответственно можно сваривать 2 — 200 точек одновременно. Многоточечную сварку применяют в основном в массовом производстве;

Разновидностью точечной сварки является и рельефная сварка ,

Рельефная сварка

Рельефная сварка — способ точечной контактной сварки, при котором расположение точек определяется заранее подготовленными выступами (рельефами) в заготовке 2 .

При рельефной сварке (рис.6 ) заготовки 2 и 4 зажимают между плоскими электродами 5 и 1 (контактными плитами). Соединение происходит в точках 3 (определяемых выступами), которые получает штамповкой в одной из заготовок.

При включении тока верхний электрод сжимает заготовки и спрессовывает их до полного уничтожения выступов. Таким образом, за один ход машины выполняют столько сварных точек, сколько выступов оказалось между электродами; Этот способ высокопроизводителен.

Недостатком является значительная потребляемая мощность.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

Что называется точечной сваркой?

13. Какова последовательность технологических операций при точечной сварке?

14. Чем отличается двусторонняя точечная сварка от односторонней?

15. На каких режимах выполняют точечную сварку?

Чем отличается мягкий режим от жесткого?

17. Для сварки каких изделий применяют точечную сварку?

18. Что называется многоточечной сваркой?

19. Что называется рельефной сваркой?

Контактная шовная сварка

Шовная сварка — вид контактной сварки, при которой сварной шов образуется путем постановки последовательного ряда перекрывающих друг друга точек, что обусловливает его плотность и герметичность.

При шовной сварке подвод тока i передачу усилия Р к заготовкам 1 и их перемещение осуществляют через вращающиеся дисковые электроды — ролики 2 (рис.7 ).

Перед сваркой заготовки с очищенными поверхностями от грязи масла и оксидных плёнок собирают внахлестку. Ровную сварку так же как и точечную можно выполнять при двусторонней (рис.7а ) и одностороннем (рис.76 ) подведении тока.

На рис.8 представлены наиболее распространенные циклограммы шовной сварки с непрерывным включением тока (а ) и с прерывистым (б) при непрерывном вращении роликов.

Последовательность операций такая же, как и при точечной сварке.

Первый цикл предназначен для сварки коротких швов и металлов и сплавов, не склонных к росту зерна и не претерпевающих заметных структурных превращений при перегреве околошовной зоны (низкоуглеродистые и низколегированные стали); второй цикл для сварки длинных швов и металлов и сплавов, для которых опасен перегрев околошовной зоны (нержавеющие стали, алюминевые сплавы).

Основными параметрами режима шовной сварки являются: плотность тока j в А/мм2» удельное давление р в МПа и скорость сварки vсв м/ч.

Шовная сварка широко используется в массовом производстве для изготовления различных емкостей, резервуаров, топливных баков автомобиля и т.д.

из низкоуглеродистых, легированных конструкционных сталей, а также цветных металлов и сплавов, Толщина свариваемых листов составляет 0,3…3 мм.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

20. Что называется шовной сваркой?

21. Какова последовательность технологических операций при шовной сварке?

Описание процесса самостоятельной сборки точечной сварки

В каких случаях применяют прерывистую шовную сварку, а когда непрерывную?

23.Для каких конструкций целесообразно применять шовную сварку?

ЗАДАНИЕ

Для одного из вариантов разработайте технологический процесс сборки и точечной сварки балки из низкоуглеродистой стали (рис.9 ).

Шаг точек t=3dt . Производство крупносерийное.

1. Укажите подготовку заготовок под сварку . По толщине свариваемых заготовок выберите тип машины и укажите ее технические данные .

Рассчитайте площадь контактной поверхности электрода . По значениям плотности тока j (А/мм2) и давления р (МПа) определите сварочный ток J (А) и усилие Р (МН), приложенное на электродах. Определите время сварки изделия t (с).

2. Начертите и опишите цикл точечной сварки.

Споттер – это сварочный агрегат, используемый специально для организации точечной сварки, а также позволяющий заниматься работами по рихтовке тонких листовых заготовок. Особо распространен этот вид сварки в мастерских, сотрудники которых занимаются рихтовочными работами, требующими предварительной разборки кузова. Использование споттера позволяет избежать обязательного демонтажа несущих частей автомобиля и выполнять рихтовку поверхностей, обходясь без обратного молотка (рисунок далее по тексту).

В данном случае сварочная процедура применяется с целью точечного закрепления на восстанавливаемой поверхности дополнительного держателя, потянув за который удаётся выправить имеющуюся вмятину.

Свойства точечной сварки

Конструкция этого устройства несколько отличается от типовых агрегатов с непрерывно горящей дугой. Изготовить споттер из сварочного аппарата своими руками можно лишь при условии знания основных принципов формирования рабочего тока. Дело в том, что при контактном методе сваривания разогрев происходит не путём расплавления металла, а путём концентрации тепла в точечной зоне между заготовкой и электродом.

В случае ошибочно выбранного режима контактного сваривания (при недостатке опыта у оператора) нередко наблюдается залипание электрода, что может привести к неприятным последствиям в виде КЗ или даже к поломке агрегата. Именно поэтому точечный сварочный аппарат изготавливается с тем расчётом, чтобы время сваривания было строго ограничено и не превышало секунды.

Помимо этого, такое устройство рассчитывается на небольшие значения действующего напряжения (поскольку розжига дуги в данном случае не требуется) и на значительные по величине рабочие токи. В связи с этим входящий в его состав трансформатор (ТТ) также должен выдерживать большие токовые нагрузки, достаточные для качественного прогрева места сварки.

Особенности переделки

Изготовить аппарат точечной сварки своими руками удаётся без излишних усилий, если воспользоваться вариантом переделки его из ненужного сварочного устройства. При подготовке к работам необходимо будет обратить внимание на следующие моменты:

• Для рядового ТТ напряжение при работе на холостом ходу (х. х.), как правило, выбирается не более 70 Вольт;
• В ситуации с агрегатом для точечной сварки этот показатель не должен превышать 6-ти Вольт;
• Для реализации данного условия потребуется новая вторичная обмотка, рассчитанная на пониженное значение выходного напряжения.

Обратите внимание! Изготовить новую низковольтную катушку можно и путём её намотки поверх имеющейся вторичной обмотки (если место позволяет).

В противном случае лучше размотать прежнюю «вторичку» и воспользоваться её проводом для формирования новой рабочей обмотки.

Перед тем, как сделать точечную сварку с обновлённым трансформатором, желательно ознакомиться с существующими типами этих электротехнических изделий и постараться выбрать наиболее подходящий из них.

Сердечники, используемые в сварочных трансформаторах, могут иметь несколько различных исполнений (рисунок ниже).

Среди них особо выделяются следующие типы ТТ:

• С так называемым «Ш-образным» или броневым сердечником;
• Со стержневым основанием (в виде буквы «О»);
• И, наконец, с сердечником, выполненным в виде тора.

Из всех перечисленных вариантов самым подходящим для рассматриваемых целей является трансформатор с тороидальным сердечником, имеющий небольшие габариты и сравнительно малый вес (смотрите рисунок далее по тексту).

Дополнительная информация. Сечение такой жилы в любом трансформаторе будет определяться предполагаемым током сварки.

Чтобы точечная сварка своими руками работала нормально, выходной ток агрегата должен быть не менее 1000 Ампер. Последнее означает, что в выходной обмотке ТТ должен использоваться достаточно толстый провод. Данному требованию полностью удовлетворяет выбранный вариант тороидального сердечника, поскольку места для размещения выходной обмотки в нём имеется предостаточно.

Вторичная обмотка

Выбор параметров

При переделке ТТ основное внимание следует уделить параметрам вторичной обмотки, определяющим выходные характеристика аппарата (его нагрузочный ток, в частности). При этом важно подобрать такое сечение шины, которое бы обеспечивало плотность тока порядка 8 А/мм² (при площади сечения около 120 мм²). Поскольку при намотке на тор обращаться с такой толстой шиной очень трудно, чаще всего ограничиваются значением в 80 мм².

Обратите внимание! Указанное сечение удаётся получить, если сложить вместе несколько проводов чуть меньшей толщины.

Для облегчения условий переделки ТТ под точечный агрегат желательно предварительно рассчитать требуемое для его перемотки количество провода. После этого можно будет (исходя из занимаемого обмоткой места) определиться с тем, войдет ли она в оставшееся на торе свободное пространство или нет.

Важно! В том случае, когда новая намотка не вмещается в тор, старую вторичную катушку придется полностью разобрать (демонтировать).

Для удобства обращения с новыми проводами в процессе намотки их рекомендуется обмотать изоляционной лентой на основе ткани. Для определения точного числа витков, влияющих на величину выходного напряжения, советуем воспользоваться методом пробной намотки проводом небольшого сечения в изоляции.

Поскольку обмотка в этом случае не подключается к нагрузке, сечение пробного провода большого значения не имеет. Опыт показал, что при прикидочных испытаниях достаточно использовать не более 10-ти витков. После их намотки трансформатор следует включить в сеть и измерить выдаваемое пробной катушкой напряжение, после чего оно делится на число витков. В результате получается цифра, показывающая количество витков, необходимых для получения на выходе одного вольта.

Так как в данном случае необходимо получить 6 Вольт, умножив полученное по итогам пробного подключения число на 6, получим требуемое количество витков.

Для того чтобы изготовить новый аппарат своими руками, предварительно следует рассчитать нужное для перемотки ТТ количество провода. После этого можно будет (исходя из занимаемого шинной обмоткой места) определяться с тем, войдет ли она в оставшееся на торе свободное пространство.

Схемы обмотки и её размещение

Схема включения и порядок размещения «вторички» зависят от типа выбранного сердечника. При заявленном нами тороидальном основании ТТ её удобнее разделить на две половинные обмотки, включаемые последовательно (по 3 Вольта каждая).

С целью повышения нагрузочной способности (увеличения сварочного тока) можно сделать две обмотки по 6 Вольт каждая и соединить их параллельно. Выходное напряжение в этом случае не изменится, а нагрузочный ток может быть увеличен вдвое. Такой вариант исполнения позволяет решить вопрос большого сечения вторичной шины, которое после этого может быть уменьшено наполовину.

Различные виды соединений таких обмоток показаны на картинке, размещённой ниже по тексту.

Порядок их подключения очень важен для получения требуемых выходных параметров, а допущенные при этом ошибки могут привести к совсем другим показателям. Так, в частности, если ошибиться при монтаже и включить две обмотки встречно, в результате они окажутся замкнутыми одна на другую и на выходе выдадут нулевое напряжение, что равнозначно КЗ.

На концах уже готовых вторичных обмоток следует обустроить методом обжима специальные наконечники.

Схема управления

Для управления сварочным процессом используются короткие импульсы, формируемые в специальной электронной схеме. При изготовлении споттера на основе старого агрегата также необходимо предусмотреть блок управления, позволяющий коммутировать значительный по величине выходной ток.

Для решения этой задачи сформированные вручную импульсы подаются на первичную обмотку ТТ (простейшая управляющая схема изображена на рисунке ниже).

К недостаткам такого управления следует отнести:

• Посредством приведённой на рисунке кнопки коммутируется сетевое напряжение, что крайне опасно;
• При размыкании механических контактов происходит сильное искрообразование;
• Даже если заменить включатель сети тяговым реле от стартера, управляемым кнопочным механизмом, то такая схема, несмотря на усовершенствование, всё равно будет недоработанной.

Обратите внимание! Для реализации тягового принципа допускается использование комбинации «мощный пускатель плюс автомобильное реле» (причем последнее может быть любой марки).

При выборе этого сочетания реле срабатывает при подаче напряжения 12 Вольт, а его переключение вызывает срабатывание силового контактора. Однако и данный вариант управления не лишён недостатков, поскольку в этом случае не удаётся точно задавить интервал воздействия (ширину импульса).

Для тех, кто владеет азами электроники и умеет обращаться с паяльником, подойдёт более сложная в исполнении, но зато надёжная в эксплуатации электронная схема управления (смотрите фото ниже).

Здесь на входную обмотку ТТ рабочие импульсы поступают с электронного прибора – тиристора, открываемого при воздействии напряжением на его управляющий электрод. Включённый в его цепь конденсатор (С1) при разомкнутом кнопочном контакте заряжается через элементы V1-V4 диодного моста. При нажатии кнопки емкость разряжается через резистор R1 и непосредственно через цепь управляющего электрода тиристора, что приводит к его включению.

Находиться во включённом состоянии электронный прибор будет до тех пор, пока конденсатор полностью не разрядится (этот интервал можно подстроить переменным резистором R1). Для последующей операции запуска кнопку нужно сначала отпустить, а затем опять нажать (её выдержкой и определяется сварочный интервал).

Трансформатор T1 может быть любого типа (с напряжением на вторичной обмотке 12 Вольт). Параметры тиристора должны удовлетворять условиям эксплуатации, то есть допускать его работу при напряжениях до 400 Вольт и токах не менее 50 Ампер. Для этих целей вполне подойдёт электронное изделие марки Т132-50.

В заключительной части обзора напомним, что сварочное оборудование типа «споттер» чаще всего востребовано при кузовном ремонте и подобных ему работах с листовым металлом. В связи с этим при выборе выходной мощности самодельного агрегата обязателен учёт толщины листового материала, с которым преимущественно предстоит работать.

Видео

Контактная сварка, помимо технологических достоинств применения, обладает еще одним важным преимуществом – несложное оборудование для нее можно изготовить самостоятельно, а его эксплуатация не потребует специфических навыков и первоначального опыта.

1 Принципы конструирования и сборки контактной сварки

Контактная сварка, своими руками собранная, может быть использована для решения довольно широкого спектра задач несерийного и непромышленного характера по ремонту и изготовлению изделий, механизмов, оборудования из различных металлов как в домашних условиях, так и в небольших мастерских.

Контактная сварка обеспечивает создание сварного соединения деталей за счет нагрева области их соприкосновения проходящим через них электрическим током при одновременном приложении сжимающего усилия к зоне соединения. В зависимости от материала (его теплопроводности) и геометрических размеров деталей, а также мощности используемого для их сваривания оборудования процесс контактной сварки должен протекать при следующих параметрах:

• низкое напряжение в силовой сварочной цепи – 1–10 В;
• за малое время – от 0,01 секунды до нескольких;
• большой ток сварочного импульса – чаще всего от 1000 А либо выше;
• маленькая зона расплавления;
• сжимающее усилие, прилагаемое к месту сварки, должно быть значительным – десятки–сотни килограмм.

Соблюдение всех этих характеристик напрямую влияет на качество получаемого сварного соединения. Самостоятельно можно изготовить только устройства для , как на видео. Проще всего собрать аппарат переменного сварочного тока с нерегулируемой силой. В нем управление процессом соединения деталей осуществляется за счет изменения продолжительности подаваемого электрического импульса. Для этого используют реле времени либо справляются с этой задачей вручную "на глазок" с помощью выключателя.

Самодельная точечная контактная сварка не очень сложна в изготовлении, а для выполнения ее основного узла – сварочного трансформатора – можно подобрать трансформаторы от старых микроволновок, телевизоров, ЛАТРов, инверторов и тому подобного. Обмотки подходящего трансформатора надо будет перемотать в соответствии с необходимым напряжением и сварочным током на его выходе.

Схему управления подбирают готовую или разрабатывают, а все остальные комплектующие и, в частности, для контактно-сварочного механизма берут, исходя из мощности и параметров сварочного трансформатора. Контактно-сварочный механизм изготавливают в соответствии с характером предстоящих сварочных работ по какой-либо из известных схем. Обычно делают сварочные клещи.

Все электрические соединения должны быть выполнены качественно и иметь хороший контакт. А соединения с использованием проводов – из проводников с сечением, соответствующим протекающему по ним току (как показано на видео). Особенно это касается силовой части – между трансформатором и электродами клещей. При плохих контактах цепи последних в местах соединений будут большие потери энергии, возможно возникновение искрения, а сваривание может стать невозможным.

2 Схема устройства для сварки металла толщиной до 1 мм

Для соединения деталей контактным способом можно собрать по ниже приведенным схемам. Предлагаемый аппарат рассчитан на сварку металлов:

• листовых, толщина которых до 1 мм;
• проволоки и прутков, диаметр которых до 4 мм.

Основные технические характеристики устройства:

• напряжение питающей сети – переменное 50 Гц, 220 В;
• выходное напряжение (на электродах контактно-сварочного механизма – на клещах) – переменное 4–7 В (холостого хода);
• сварочный ток (максимальный импульсный) – до 1500 А.

На Рис.1 приведена принципиальная электрическая схема всего устройства. Предлагаемая контактная сварка состоит из силовой части, цепи управления и автоматического выключателя АВ1, который служит для включения питания устройства и защиты в случае возникновения аварийных ситуаций. Первый узел включает сварочный трансформатор Т2 и бесконтактный тиристорный однофазный пускатель типа МТТ4К, который осуществляет подключение первичной обмотки Т2 к питающей сети.

На Рис.2 представлена схема обмоток сварочного трансформатора с указанием количества витков. Первичная обмотка имеет 6 выводов, переключением которых можно осуществлять ступенчатую грубую регулировку выходного сварочного тока вторичной обмотки. При этом постоянно подсоединенным к сетевой цепи остается вывод №1, а остальные 5 служат для регулировки, и для работы подключают к питанию только один из них.

Схема пускателя МТТ4К, выпускаемого серийно, на Рис.3. Этот модуль представляет собой тиристорный ключ, который при замыкании его контактов 5 и 4 коммутирует нагрузку через контакты 1 и 3, подключенные в разрыв цепи первичной обмотки Тр2. МТТ4К рассчитан на нагрузку с максимальными напряжением до 800 В и током до 80 А. Производят такие модули в г. Запорожье на ООО "Элемент-Преобразователь".

Схема управления состоит из:

• блока питания;
• непосредственно цепи управления;
• реле K1.

В блоке питания может быть использован любой трансформатор мощностью не более 20 Вт, предназначенный для работы от сети 220 В и выдающий на вторичной обмотке напряжение 20–25 В. В качестве выпрямителя предлагается установить диодный мост типа КЦ402, но может быть применен любой другой с аналогичными параметрами либо собран из отдельных диодов.

Реле K1 служит для замыкания контактов 4 и 5 ключа МТТ4К. Это происходит при подаче напряжения от цепи управления на обмотку его катушки. Так как коммутируемый ток, протекающий через замкнутые контакты 4 и 5 тиристорного ключа, не превышает 100 мА, то в качестве K1 подойдет практически любое слаботочное электромагнитное реле с напряжением срабатывания в пределах 15–20 В, например, РЭС55, РЭС43, РЭС32 и подобные.

3 Цепь управления – из чего состоит и как работает?

Цепь управления выполняет функции реле времени. Включая K1 на заданный промежуток времени, она задает продолжительность воздействия электрического импульса на свариваемые детали. Состоит цепь управления из конденсаторов С1–С6, которые должны быть электролитическими с напряжением зарядки 50 В или выше, переключателей типа П2К, имеющих независимую фиксацию, кнопки КН1 и двух резисторов – R1 и R2.

Емкость конденсаторов может быть: 47 мкФ для C1 и C2, 100 мкФ – C3 и C4, 470 мкФ – C5 и C6. КН1 должна быть с одним нормально-замкнутым, а другим нормально-разомкнутым контактами. При включении АВ1 начинают заряжаться конденсаторы, подключенные с помощью П2К к цепи управления и блоку питания (на Рис.1 – это только C1), R1 ограничивает начальный зарядный ток, что позволяет значительно увеличить срок эксплуатации емкостей. Зарядка происходит через скоммутированную на тот момент нормально-замкнутую контактную группу кнопки КН1.

При нажатии на КН1 нормально-замкнутая контактная группа размыкается, отключая цепь управления от блока питания, а нормально-разомкнутая – замыкается, подсоединяя заряженные емкости к реле K1. Конденсаторы при этом разряжаются, и ток разрядки приводит к срабатыванию K1.

Разомкнутая нормально-замкнутая контактная группа КН1 препятствует запитыванию реле непосредственно от блока питания. Чем больше суммарная емкость разряжающихся конденсаторов, тем дольше они разряжаются, и, соответственно, K1 дольше замыкает контакты 4 и 5 ключа МТТ4К, и продолжительнее сварочный импульс. Когда конденсаторы полностью разрядятся, K1 отключится, и контактная сварка прекратит свою работу. Чтобы ее подготовить к следующему импульсу, КН1 надо отпустить. Разрядка конденсаторов происходит через резистор R2, который должен быть переменным и служит для более точного регулирования продолжительности сварочного импульса.

4 Силовая часть – трансформатор

Предлагаемая контактная сварка может быть собрана, как показано по видео, на основе сварочного трансформатора, изготовленного с использованием магнитопровода от трансформатора на 2,5 А. Такие встречаются в ЛАТРах, лабораторных приборах и ряде других устройств. Старую обмотку необходимо удалить. На торцах магнитопровода надо установить кольца, изготовленные из тонкого электрокартона.

Их подгибают по внутренней и внешней кромке. Затем магнитопровод надо обмотать поверх колец 3-мя или большим количеством слоев лакоткани. Для выполнения обмоток используют провода:

• Для первичной 1,5 мм в диаметре, лучше в тканевой изоляции – это будет способствовать хорошему пропитыванию обмотки лаком;
• Для вторичной диаметром 20 мм многожильный в кремнийорганической изоляции с площадью сечения не меньше 300 мм 2 .

Количество витков указано на Рис.2. От первичной обмотки делаются промежуточные выводы. После намотки ее пропитывают лаком ЭП370, КС521 либо подобным. Поверх первичной катушки наматывают хлопчатобумажную ленту (1 слой), которую тоже пропитывают лаком. Затем укладывают вторичную обмотку и снова делают пропитку лаком.

5 Как сделать клещи?

Контактная сварка может быть оснащена клещами, которые монтируют непосредственно в сам корпус устройства, как на видео, либо выносными в виде ножниц. Первые, с точки зрения выполнения качественной, надежной изоляции между их узлами и обеспечения хорошего контакта в цепи от трансформатора до электродов, изготовить и подсоединить гораздо проще, чем выносные.

Однако прижимное усилие, развиваемое такой конструкцией, если не нарастить длину подвижного рычага клещей после электрода, будет равно усилию, создаваемому непосредственно сварщиком. Выносными клещами удобнее пользоваться – можно работать на некотором удалении от аппарата. А усилие, развиваемое ими, будет зависеть от длины ручек. Однако надо будет в месте их подвижного болтового соединения сделать достаточно хорошую изоляцию из текстолитовых втулок и шайб.

Изготавливая клещи, нужно заранее предусмотреть необходимый вылет их электродов – расстояние от корпуса аппарата или места подвижного соединения ручек до электродов. От этого параметра будет зависеть максимально возможное расстояние от кромки листовой детали до места, где выполняется сварка.

Электроды клещей делают из прутков меди либо бериллиевой бронзы. Можно использовать жала мощных паяльников. В любом случае диаметр электродов должен быть не меньше, чем у подводящих к ним ток проводов. Чтобы получать сварочные ядра нужного качества, у контактных площадок (кончиков электродов) размер должен быть как можно меньше.