0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Описание процесса самостоятельной сборки точечной сварки

Описание процесса самостоятельной сборки точечной сварки

В этой статье мы подробно ответим на вопрос: «Как сделать точечную сварку в домашних условиях?».

Из-за своей простоты и удобства, точечная сварка получила широкое распространение

Существует три вида контактной сварки: точечная, шовная, стыковая. Точечная сварочная машина производит сваривание деталей в одной или нескольких точках одновременно. Структура сварочной точки зависит от размера и формы контактной поверхности электрода и определяет прочность соединения. Машина точечной сварки является разновидностью контактной сварки, именно поэтому в основу ее технологии заложено тепловое воздействие электрического тока.

Намотка трансформатора

Следующий шаг – намотать вторичную обмотку трансформатора. Как материалом для вторичной обмотки воспользуемся медным кабелем, толщина которого будет приблизительно равняться прорезям сердечника. Кабель наматывается двумя витками.

После намотки кабеля, нужно произвести склейку сердечника трансформатора и основания. Для этого пользуемся обычной 2-х компонентной эпоксидной смолой.

Когда произойдет высыхание эпоксидки, вид трансформатора должен быть приблизительно таким.

Выходное напряжение в трансформаторе — 2 В, однако, ток — 800 А.

Проверим работоспособность точечной сварки:

Инструкция по изготовлению сварочного точечного аппарата в домашних условиях

Возьмем трансформатор из любой микроволновки (чем больше мощность, тем быстрее будет происходить процесс сваривания) и удалим из него вторичную обмотку (проволока с меньшим сечением). Это можно сделать либо болгаркой, либо ножовкой по металлу, либо зубилом, кому как удобнее. Практика показывает, что удобнее это делать зубилом, получается гораздо быстрее. Сбиваем зубилом проволоку с обеих сторон. Самое главное при удалении вторичной обмотки не повредить первичную.

Остатки обмотки из трансформатора аккуратно выбивает молотком и любым металлическим стержнем. Сильные удары при удалении по трансформатору не производить, так как есть шанс расслоения пластин сердечника трансформатора, что приведет его в негодность.

После удаления вторичной обмотки остается бумага, которая изолировала обмотку от сердечника, ее также следует убрать посредством плоской отвертки.

Теперь посредством того же металлического стержня и молотка выбиваем магнитные шунты, которые находятся между первичной и вторичной обмотками. Если их оставить мощность аппарата будет меньше.

Многие утверждают что нужно учитывать направление первичной обмотки и в соответствии с ним в том же направлении наматывать новую вторичную обмотку, но как показала практика, это замешательство, устройство будет работать в любом случае.

В качестве нового провода вторичной обмотки будем использовать сварочный кабель. Можно использовать и кабель сечением 25 мм 2 . Практика показывает, что чем толще кабель, тем быстрее происходит процесс, но оптимально рекомендуют для данного устройства кабель сечением 50 мм 2 .

Данный кабель с обеих сторон обжимаем медными наконечниками посредством тисков, либо ударами молотка. Сажаем на клеммы большие термоусадочные трубки и фиксируем их горелкой либо обычной зажигалкой, кому как будет удобнее.

Наматываем готовый кабель на сердечник трансформатора, делая минимум один виток, что бы концы кабеля были с одной стороны. Можно сделать и два витка, причем мощность сварки при этом увеличится. Так можно регулировать ваши потребности в зависимости от проводимых работ.

Теперь берем два провода диаметром 2,5 мм с плоскими клеммами. На одни стороны проводов надеваем изолирующие элементы, на другие приделываем термоусадочные трубки. Стороны проводов с изолирующими элементами подключаем к микропереключателю.

Один провод, выходящий от переключателя, подключаем к первичной обмотке, другой соединяем с сетевым кабелем, оставшийся провод сетевого кабеля подключаем к первичной обмотке. Провод заземления на сетевом кабеле нам не понадобится, его удобным образом изолируем.

Осталось сделать контактные клещи с электродами, что бы устройство было полноценным. Сделать клещи можно различными способами, мы же будем делать, как всегда, как можно проще и практичнее.

Напиливаем два стержня по 5 см из жала для паяльника, с одной стороны у каждого стержня затачиваем концы, что бы диаметр уменьшился до 5 мм. Это будут наши электроды. Кладем каждый электрод посередине каждой медной шины и сгибаем их, обхватывая плотно электроды. Удобнее это делать в тисках.

Рядом с местом сгиба просверливаем отверстия и фиксируем электроды в шинах маленькими болтами. На расстоянии 5-6 см от электродов и на другом конце шин просверливаем отверстия для крепления с брусками. Прикладываем шины к длинным брускам в самом начале, просверливаем и сажаем шины на длинные болты.

Остается только прикрутить два длинных бруска перпендикулярно к коротким и посадить короткие бруски на петли. Контактные клещи готовы. В процессе работы электроды можно регулярно зачищать, протаскивая между ними наждачную бумагу.

Читать еще:  Подсветка внутренних ручек автомобиля своими руками

Подсоединяем концы сварочного кабеля к средним болтам на медных шинах.

И вот на данном этапе ваш новый бытовой аппарат готов. Его можно использовать много в каких работах, насколько хватит вашей смекалки, вот некоторые из них:

  1. Открутить приржавевший болт или гайку путем их нагревания;
  2. Нагреть какой-либо прут, что бы легко его согнуть или сплющить;
  3. Сварить друг с другом металлические пластины или другой формы металл.

Смотрите видео, на котором пошагово можно увидеть процесс изготовления точечной сварки своими руками:

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.

Разнообразие методик сварки самодельным аппаратом подразумевает создание неразъёмного соединения. Условия процесса и свойства материалов различаются в технологическом подходе.

Итог действия – активизация связей молекул деталей посредством пластической деформации при термомеханическом воздействии, либо термоэлектрическом. Механическое действие применяется для создания физического контакта элементов без зазора.

Точечная сварка – скоростной метод сращивания без присадочных расходных материалов контактным способом. Конструктивная простота аппаратуры, компактность, дешевизна изготовления и эксплуатации выводят метод в лидеры по использованию.

Методика точечной сварки:

  • Совмещение объектов в заданном положении;
  • Фиксация приложением давления извне;
  • Подача тока;
  • Мгновенный прогрев зоны приложения энергии;
  • Локальная пластичность и деформация зоны нагрева;
  • Сплавление элементов.

Самодельная ручная точечная сварка на основе трансформатора микроволновой печи применяется для соединения листов металла толщиной до 1 мм, сварки аккумуляторов, ремонтных работ.

Экономичность процедуры при прочности места контакта площадью до Ø10 мм обеспечит потребности малого бизнеса при минимуме затрат. При потреблении энергии в 0,8 кВт получаем 5–6-кратное увеличение мощности, 200-кратное возрастание силы тока. Режим работы — импульсный, предел длительности формирования сварочного ядра — 0,1 сек.

Сделать аппарат для точечной сварки недорого

Устаревшая, вышедшая из обращения модель микроволновой печи из-за поломки, с работоспособным трансформатором станет основой самодельного сварочного аппарата контактной сварки.

Аккуратно разбираем бытовой прибор – отдельные элементы, как подлежащий доработке и реконструкции трансформатор и кнопка включения, сетевой фильтр, кабель, пригодятся при сборке самодельного устройства.

Будьте внимательны: конденсатор под кожухом длительное время сохраняет заряд. Разрядите его. Достаточно закоротить контакты стержнем отвёртки.

Модернизированный трансформатор на выходе выдаёт результаты промышленных технических устройств:

  • Ток кратковременного импульса – свыше 1000 А;
  • Мощность – до 5 кВт.

Первичная обмотка трансформатора остаётся в неприкосновенности. Она выполнена из провода большего диаметра. Вторичная обмотка удаляется за ненадобностью. Понадобятся острая стамеска и киянка, либо ножовка по металлу. Чтобы не помять и не перерубить первичку, трансформатор желательно закрепить, а межобмоточное пространство заполнить гофрокартоном.

Металлические шунты для ограничения силы тока демонтируются. Сварной сердечник трансформатора с плотным заполнением обмотки затруднит демонтаж. Манипуляции по удалению проволоки облегчит сквозное высверливание. Избегайте касания сверлом внутренней поверхности сердечника. Операции по подготовке завершены.

Сборка трансформатора

Для вторичной обмотки рекомендуется использовать кабель КГ 1х35. Проводник эксплуатируется при длительном номинальном напряжении 1000 В. Долговременная токовая нагрузка — 300 А. Допускается кратковременная импульсная нагрузка в 1200 А.

Модернизация трансформатора рассчитана на эту величину. Приобретите 2 м кабеля с наложенной синтетической плёнкой на токопроводящие жилы. Внешняя изоляция из шланговой резины 2,2 мм станет помехой. Покрытия 1,2 мм достаточно.

Для облегчения скольжения при намотке кабеля, сердечник плотно обматываем 3 слоями скотча. При старании и хорошем натяжении уложите 2–3 витка. Рассчитайте примерно равную длину выводов. Метраж определён с запасом длины выводов и удобства протяжки при укладке.

Допустимо применение для самодельного трансформатора контактной сварки многожильного мягкого кабеля путём сложения в пучок нескольких медных проводников. Ориентируйтесь на суммарный диаметр токопроводящих жил, минимальный показатель Ø10 мм.

Уменьшение количества витков вторичной обмотки компенсируется увеличением сечения обмотки. Напряжение и сила тока изменяются в десятки раз. Ориентиры контроля показателей на выходе самодельного трансформатора:

  • Напряжение холостого хода – 1,5–3 В;
  • Сила тока импульса – не менее 800 А.

Внимание! Работа без заземления и защитного кожуха опасна.

Мощное самодельное устройство

Для создания точечной сварки из микроволновой печи повышенной мощности ставится дополнительный самодельный трансформатор. Одноимённые выводы вторичных обмоток соединяются последовательно в единую цепь.

Читать еще:  Детская качалка "Лошадка" своими руками (чертежи)

Обязательное условие – идентичность самодельных трансформаторов по количеству витков первичной и вторичной обмоток. Несогласование направления намотки витков вторичных обмоток спровоцирует противофазу с падением выходного напряжения до нуля.

Проверка правильности соединения:

  • Проводится последовательное соединение обмоток трансформаторов;
  • Подача напряжения и контроль вольтметром на выходе со вторичной обмотки;
  • Повышение напряжения – ошибка сборки: спарены разноимённые выводы – на первичных напряжение падает, вторичные удваивают его;
  • Отсутствие напряжения – только одна из пар соединена одноимёнными выводами, следует изменить порядок подключения;
  • Соединение одноимённых выводов пары трансформаторов удваивает мощность без изменения напряжения.

Технические характеристики такого самодельного аппарата точечной сварки позволят проводить сварку стальных листов до 5 мм. Превышение силы тока импульса 2000 А потребует усиления электропроводки и подключения к промышленной сети.

Оснащение самодельного аппарата для сварки

Первое, что требуется для сварки – самодельные электроды из меди. Без точного подбора соответствия диаметру провода вторичной обмотки стержней из меди не сделать точечную сварку своими руками надёжной.

Мощность самодельного устройства обусловливает тип: жала паяльников для ручного контакта или рычажные сварочные клещи с давлением в центнер. Род деятельности влияет на ориентацию электродов. Для сварки аккумуляторов стержни устанавливают рядом, для сварки внахлёст – навстречу.

Протяжённость проводников минимизируют для сокращения потерь мощности. Негативное влияние оказывает и количество соединений. Пайка облуженных проводов к медным наконечникам снижает потери.

Обжимные соединения – очаги роста сопротивления. Электроды крепят на резьбе с тугой затяжкой. Болты, шайбы выполняют из сплавов меди. Удаление окислов проводят регулярно.

Концы электродов стачивают на конус, точку контакта оформляют сферой – площадь ядра сварки увеличивается в 2–3 раза относительно поверхности контакта самодельного устройства. Малый диаметр конца электрода повысит качество сварки, уменьшит усилие сдавливания.

Управление самодельной контактной сваркой

Органов управления сваркой 2: кнопка включения подачи электроэнергии на трансформатор, и рычаг сварочных клещей. Кнопка располагается на рычаге управления подвижным электродом.

Обеспечение сжатия достигается приближением электродов к оси рычага и его размером. Установите стационарное либо съёмное крепление самодельного аппарата, опоры неподвижного электрода. Гарантию достаточного контакта при сжатии даст рычаг из диэлектрика или обрезиненного металла длиной 0,6–1 м. Усилие сжатия — 30–100 кг.

Переключатель подачи тока самодельного устройства подключается к первичной обмотке трансформатора, находится под пальцем сварщика. Включение сварки во избежание подгорания электродов допускается при полном сжатии.

Визуальный контроль времени выдержки контакта определяется по цвету металла. При массовой сварке рекомендуется принудительное охлаждение трансформатора и электродов вентилятором, либо перерывы.

Видео по теме: Точечная сварка своими руками

Технология процесса

Чтобы нагреть детали до необходимой температуры, на них подается кратковременный импульс элетротока большой силы. Как правило, импульс длится в от 0,01 до 0,1 секунды (время подбирается исходя из характеристик металла, из которого изготовлены детали).

При импульсе металл расплавляется, и между деталями образовывается общее жидкое ядро, пока оно не застынет, свариваемые поверхности необходимо удерживать под давлением. Благодаря этому, остывая, расплавленное ядро кристаллизируется. Рисунок, иллюстрирующий процесс сварки, показан ниже.

Иллюстрация процесса точечной сварки

Обозначения:

  • A – электроды;
  • B – свариваемые детали;
  • С – ядро сварки.

Давление на детали необходимо для того, чтобы при импульсе по периметру ядра расплавленного метала образовался уплотняющий пояс, не позволяющий вытекать расплаву за пределы зоны, где происходит сварка.

Чтобы обеспечить лучшие условия для кристаллизации расплава, давление на детали снимается постепенно. Если необходимо «проковать» место сварки с целью устранить неоднородности внутри шва, усиливают давление (делают это на финальной стадии).

Обратим внимание, что для обеспечения надежного соединения, а также качества шва, предварительно необходимо обработать поверхности деталей в местах, где будет происходить сварка. Это делается для удаления оксидной пленки или коррозии.

Когда требуется обеспечить надежное соединение деталей толщиной от 1 до 1,5 мм, применяют конденсаторную сварку. Принцип ее действия следующий:

  • блок конденсаторов заряжают электротоком небольшой силы;
  • разряд конденсаторов производится через соединяемые детали (силы импульса достаточно для обеспечения необходимого режима сварки).

Такой тип сварки применяется в тех сферах промышленности, где необходимо соединить миниатюрные и сверхминиатюрные компоненты (радиотехника, электроника и т.д.).

Говоря о технологии точечной сварки следует отметить, что с ее помощью можно соединять между собой разнородные металлы.

Сборка сварочного аппарата своими силами

Для точечного сваривания деталей необходимо создать соответствующее оборудование. Установка для точечной сварки своими руками, изготовленная в домашних условиях, может иметь любую форму – от переносных разновидностей до крупногабаритных моделей. На практике обычно используются настольные варианты, применяемые для соединения различных металлов. Перед тем как создать точечную сварку из инвертора, следует ознакомиться с материалами, какие понадобятся при изготовлении.

  • преобразователь энергии, то есть трансформатор;
  • электрический кабель с изоляцией сечением от 10 мм;
  • медные электроды;
  • прерыватель;
  • наконечники;
  • болты;
  • подручные средства и материалы для создания корпусной основы либо сварочных клещей (бруски из дерева, вторсырье, фанера).

Схемы монтажа

Основными разновидностями схем сборки сварочного устройства являются простые проекты с минимальным количеством требуемых материалов. Стоит отметить, что изготовленное оборудование не будет мощным, то есть данная схема точечной сварки предназначена только для бытового применения. Его назначение – сварка небольших листов железа и электрических проводов.

Читать еще:  Подарочные коробки из бумаги своими руками

Чтобы понять, как сделать контактную сварку вспомнить курс школьной программы, а именно физическое правило «Закон Джоуля-Ленца»: когда электричество проходит по проводнику, объем тепловой энергии, создаваемый в нем, прямо пропорционален сопротивлению проводника, времени воздействия и квадрату электрического тока. Вывод, если ток изначально составлял большое значение (например, 1000 А), то при слабом соединении и маленьких проводах будет расходоваться большее количество энергии (в несколько тысяч раз), чем при меньшем электротоке (10 А). То есть качество собранной электрической цепи играет важную роль.

Формирование электрического импульса между двумя участками металлических изделий считается базовой частью работы сварочной установки. Для этого потребуется небольшой преобразователь энергии. Свариваемое изделие необходимо подключить к нижней обмотке устройства, а металлический электрод к вторичной.

Стоит отметить, что недопустимо непосредственно совмещать преобразователь с источником питания. Для этого в электрической цепи предусмотрен мост с электронным выключателем (тиристор). Чтобы создать требуемый импульс, в устройство необходимо подать вспомогательное питание, включающее в себя мост выпрямления энергии и трансформатор. Электрический ток будет концентрироваться в конденсаторе, чья роль – это формирование импульса.

Для того чтобы аппарат контактной сварки, изготовленный своими руками, заработал, нужно на рукояти пистолета нажать «кнопку импульса» для открытия цепной схемы конденсатора-резистора. В результате этих манипуляций произойдет разряд через металлический стержень. Чтобы закрепить теоретический материал, рекомендуется ознакомиться с обучающим видео, где подробно рассказывается о точечной сварке. Это позволяет понять визуально, как же это все правильно осуществляется.

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.

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

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 электрической 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.

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.

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.

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

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.

Теперь трансформатор можно считать готовым. Осталось просто промерять все амперметром, проследить короткие замыкания, просмотреть все соединения.

Рекомендации по изготовлению сварочного аппарата своими руками

Сборка контактной точечной сварки в домашних условиях имеет ряд нюансов, которые необходимо соблюдать. Некоторые, казалось бы, незначительные недоработки могут стать причиной быстрой поломки сварочного аппарата.

Примеры применения точечной сварки электрической дугой.

Для того чтобы изготовить (описанную) контактную точечную сварку своими руками, вам могут потребоваться следующие материалы и инструменты:

  • трансформатор;
  • медные прутья (стержни);
  • рычаг;
  • выключатель;
  • медный толстый провод;
  • луженые наконечники под пайку;
  • ножовка (по металлу);
  • болгарка;
  • дрель;
  • сверла;
  • отвертка;
  • изолента.

На сегодняшний день существует большое количество любительских конструкций для точечных сварочных аппаратов. Для сборки точечной сварки могут применяться различные элементы, например, силовые трансформаторы ТС270, которые встраивали в старые (цветные) ламповые телевизоры.

Для создания конструкций такого вида используется не менее шести трансформаторов. Уже известны конструкции, имеющие микропроцессорное управление. При этом любой самодельный точечный аппарат остается неизменным: создание кратковременного импульса сварочного тока, а также обеспечение достаточного усилия прижима в участке для сварки.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector