Как сделать точечную сварку в домашних условиях?
Точечная сварка своими руками: как делается самодельный аппарат для контактной сварки
В бытовом применении точечная сварка используется реже, чем дуговая. Бывают случаи, когда без нее трудно обойтись, но если брать во внимание цену подобных устройств, то целесообразность ее приобретения ставится под сомнение. В данном случае можно найти другой выход, и разобрать пример, как сделать точечную сварку своими руками. Для радиолюбителя в домашних условиях сконструировать подобный прибор не сложно. Но прежде нужно разобраться в особенностях ее работы.
Краткое содержимое статьи:
Как работает контактная сварка
Это термомеханический тип сварки. Перед началом работы, сварные детали устраивают в нужное положение. Далее каждая их часть фиксируется между аппаратными электродами, под их действием детали сжимаются.
Ток, проходящий по электродам, раскаляет детали, и в этом месте образуется сплав. Он и есть соединяющий элемент двух деталей. Аппараты подобного типа на производстве имеют высокую производительность. Они за минуту способны сделать 600 сварных точек.
Но, чтобы поверхности раскалились, и начали плавиться, на них подают электрический ток огромной силы. Такой импульс приводит к практически мгновенному плавлению металлов. Его продолжительность зависит от вида сплавляемых металлов. Обычно временной диапазон составляет 0,01-0,1 секунды.
При этом расплавленные поверхности металлов образуют между собой сварочную каплю, которая должна застыть. Для этого сварные детали держаться сдавленными некоторое время. Расплавленная капля в этот момент образует своеобразную кристаллическую решетку.
Давление в этом процессе играет важную роль. Оно не дает расплавленной капле растекаться по площади деталей, таким образом, скрепляясь в одной точке. Силу сдавливания постепенно уменьшают, тогда лучше схватывается сварка. Данный работа требует чистых поверхностей деталей.
Поэтому перед работой предполагаемое место сварного шва обрабатывается специальным раствором. Так снимается элементы коррозии, и других оксидных пленок. В итоге получается шов высокого качества.
Конструкции самодельных устройств
Разберем устройство аппарата точечной сварки на примере. Подготовим радиоэлементы, и другие детали:
- Электрический преобразователь;
- Медный кабель, с диаметром сечения не менее 10мм;
- Электроды медного типа;
- Прерыватель;
- Несколько наконечников;
- Болты;
- Корпус.
Сборка аппарата
Это основные детали конструкции. Теперь рассмотрим схему для изготовления аппарата точечной сварки. В интернете их встречается не мало. И каждая имеет свой набор радиодеталей. Но главная схожесть всех схем – в простоте, и малой мощности.
Поэтому самодельные устройства пригодны только для мелких бытовых работ. Они смогут сварить тонкие листы железа, или жилы проводов. Для печатной платы понадобятся элементы:
- Переменный резистор – 100Ом;
- Конденсатор – 1000мКф, от 25В;
- Тиристор;
- Пара диодов – Д232А;
- Несколько диодов – Д226Б;
- Предохранитель – F (плавкого типа).
Следующий этап сборки аппарата для сварки своими руками, заключается в конструировании трансформатора TR1. В его основе применяется железо Ш40, необходимая толщина пластин составляет 70мм. Конструкция имеет две обмотки. На обмотку первичного типа применяется проводник ПЭВ2, с сечением 0,8мм. Далее наматывается 300 витков.
Вторичная обмотка делается многожильным медным кабелем, и сечением 4мм. Число витков не превышает 10.
Для второго трансформатора TR2 ручной работы не потребуется. Его можно заменить любым слабым преобразователем мощностью 5-10В. Его вторичная обмотка должна на выходе иметь не более 5-6В. На третьей обмотке должно выходить до 15В.
Проделав данную сборку, можно получить аппарат мощностью до 500А. Длительность импульса не превысит – 0,1сек, но только в том случае, если номиналы сопротивления и конденсатора, будут совпадать с теми, что на схеме. Мощность самодельной точечной сварки позволит сваривать металлические листы толщиной не более 0,2мм, а так же стальную проволоку диаметром 0,3мм.
Виды самодельных аппаратов точечной сварки различаются в основном по мощности. Некоторые модели способны выдать силу тока до 2000А, что позволяет сваривать стальные листы толщиной до 1,1мм, и стальные провода диаметром до 3мм.
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.
Краткая технология точечной сварки
Сваривание точечной технологии предполагает несколько этапов. Совмещенные в нужном положении соединяемые детали необходимо поместить между электродами сварочного оборудования, прижав их, друг к другу.
Необходимость в прижатии деталей объясняется обеспечением образования уплотняющего пояса вокруг расплавленного ядра. В момент сварочного импульса образовавшийся поясок препятствует выплеску расплавленного металла из зоны сварки.
Далее, следует нагреть детали до состояния термопластичности, это необходимо для их деформации. Для обеспечения качественной точеной сварки в домашних условиях, нужно добиться поддержания постоянной скорости перемещения электродов, требуемой величины давления и обеспечить полный контакт соединяемых деталей.
Машина точечной сварки осуществляет нагрев деталей благодаря кратковременному импульсу, образованному в результате прохождения сварочного тока. Данный импульс способствует расплавлению металла в местах соприкосновения с электродом, образуя общее жидкое ядро деталей. Диаметр сформированного ядра достигает – 4-12 мм.
Как только действие тока прекратится, детали будут продолжать удерживаться, пока расплавленное ядро не остынет и не кристаллизуется. Технология точечной сварки в домашних условиях очень экономична и способна обеспечить механическую прочность швов. Что касается герметичности шва, таким оборудованием этого невозможно добиться.
Процессы сварочных работ, применяемое оборудование, а также техника безопасности строго регламентируются ГОСТами. С некоторыми из них вы можете ознакомиться:
-
ГОСТ Р. ИСО 17659-2009 (поможет определить термины для сварочных соединений);
Самодельная конструкция аппарата точечной сварки
Такое оборудование нельзя назвать мощным. Используя его, можно сварить лист металла толщиной 0,2 мм либо стальную проволоку диаметром – 0,3 мм. Такие параметры позволяют производить сварку термопар, а также приваривать тонкие детали из фольги. Сварочный электрод выполнен из пистолета, так как усилие прижима свариваемых малогабаритных деталей – невелико.
Изготовить сварочное оборудование по данной схеме довольно просто. Главный узел оборудования – сварочный трансформатор Т2. Сварочный электрод подключается к вторичной обмотке трансформатора при помощи гибкого кабеля. Что касается более массивной свариваемой детали, она подключается к нижнему концу.
Сварочная машина подключается к сети при помощи выпрямительного моста V5…V8. Вторая диагональ этого моста предусмотрена для включения тиристора V9, при его открытии, напряжение прикладывается к первичной обмотке Т2. В Данном случае клещи контактной сварки выступают в роли пистолета. Их технологическая особенность заключается в присоединении пистолета, к одному концу вторичной обмотки трансформатора, что касается второго конца, он прикреплён к самому изделию точечной контактной сварки. Таким образом, клещи могут выполнить сварочную работу в любом месте изделия при помощи единичного электрода. Клещи для контактной сварки могут работать от однофазного либо трёхфазного тока. Трансформатор, от которого получают питание клещи для контактной сварки, выдает ток в несколько кило Ампер.
В рукоятке сварочного пистолета находится кнопка S3, при нажатии которой, осуществляется управление тиристором. При подключении вспомогательного источника к сети, сразу начинается зарядка конденсатора С1. Трансформатор Т1 и выпрямительный мост V1…V4 являются вспомогательным источником.
Подробная схема точечного аппарата
Сварочная машина Т1 включается при помощи замыкания диагонали моста V5…V9 открывшимся тиристором. Тиристор будет оставаться открытым до полной разрядки конденсатора С1. Переменный резистор R1 предусмотрен для регулировки времени разряда конденсатора. Для подготовки следующего импульса сварки, кнопку S3 нужно отпустить, в это время зарядиться конденсатор С1. Последующий импульс формируется при повторном нажатии.
Трансформатором Т1 может быть любой маломощный (5…10 Вт). Максимальная длительность сварки, при указанных номиналах С1 и R1, составит 0,1 секунды. Это обеспечивает сварочный ток – 300…500 А, что является вполне достаточным при сваривании малогабаритных деталей.
В рассматриваемом примере, трансформатор изготовлен из железа. Толщина набора составляет 70 мм, в качестве первичной обмотки был использован провод ПЭВ-2 0,8, содержащий 300 витков. Диаметр многожильного провода вторичной обмотки составляет 4 мм.
Сварочный аппарат своими руками
Основой сварочного аппарата является трехфазный понижающий трансформатор. Не разбирая сердечника, необходимо перекусить медную шину и снять вторичные обмотки со всех катушек. Первичные проводки остаются нетронутыми, а среднюю нужно перемотать тем же проводом, образуя отводы через каждые 30 витков. Их всего должно быть 8 – 10.
Используя трехфазный силовой многожильный кабель, намотайте на две крайние катушки вторичную обмотку, до их полного заполнения. Кабель должен состоять из проводов D – 6-8 мм., а один из них должен быть потоньше. Он надежно изолирован и способен выдержать большой ток. Благодаря гибкости провода, намотку можно осуществить без предварительной разборки оборудования. Вам понадобиться ориентировочно 25 метров кабеля. При необходимости, его можно заменить проводом меньшего сечения, в данном случае при намотке, жилы нужно сложить вдвое.
В одиночку с такой задачей будет сложно справиться. Рекомендуется выполнять работу вдвоем: один протягивает провод, второй укладывает витки. Для изготовления клем, понадобится медная трубка D – 10 — 12 мм и длиной в 30 — 40 мм. Одну сторону трубки нужно расклепать, в получившейся пластине просверлить отверстие D – 10 мм. В другую сторону вставляются провода, которые следует тщательно зачистить. При помощи молотка, необходимо обжать зачищенные провода. Для улучшения контакта на поверхности трубки нужно сделать насечки.
Штатные винты с гайками, находящиеся на верху трансформатора, необходимо удалить и заменить их двумя новыми с резьбой М10, к ним присоедините клемы вторичной обмотки. К трансформатору нужно прикрепить отдельную текстолитовую плату. Это необходимо для выводов первичной обмотки. Перед тем как прикрепить плату, в ней нужно просверлить 11 отверстий D – 6 мм. и вставить в них винты с двумя шайбами и гайками.
Вот такой эстетический вид, может иметь, точечная сварка собранная своими руками
В качестве электродержателя выступает труба 3/4 длиной 250 мм, с обеих сторон которой выпиливаются выемки. Для обеспечения свободного прижатия электрода, к держателю приваривается отрезок стальной проволоки. На противоположной стороне просверливается отверстие и присоединяется отрезок такого же кабеля, который использовался при вторичной обмотке. Труба должна быть скрыта резиновым шлангом подходящего диаметра.
Учтите: сварочная машина используется для небольшого объема сварочных работ, поэтому после работы с 10-14 электродами, ей нужно дать остыть.
Многоточечная сварочная машина, в отличие от точечной, работает с заготовками определенных размеров и форм. Универсальная многоточечная машина для контактной сварки встречается довольно редко. Переналадка данного аппарата – довольно сложный и длительный процесс.
Электроды для точечной сварки
Никакая контактная сварка не сможет осуществиться без специфического сварочного атрибута, который называется — электроды для контактной сварки. Для точечной контактной сварки используются специальные электроды, которые изготавливают из сплавов с высокой теплопроводностью. Электроды выполняют функцию сжатия металла и подводки тока к изделию. Тепловая концентрация при точечной сварке зависит от наконечника, поэтому очень тонкий наконечник подвержен быстрому износу и требует постоянного подточки. Самая распространенная форма наконечника – конус. Для того чтобы электроды прослужили долго необходимо соблюдать следующие условия:
- Не использовать тонкие наконечники для тяжелой сварки;
- Использовать для определенного материала специально предназначенные электроды;
- Использовать водяную рубашку;
- Хранить электроды в местах, где они не получат повреждения;
Электроды для точечной сварки не рекомендуется подпиливать, так как это способствует появлению неровностей и приведет к некачественной сварке.
Контактная точечная сварка своими руками
Аппараты для точечной сварки не так часто используются в быту, как дуговые, но иногда без них невозможно обойтись. Учитывая, что стоимость такого оборудования начинается от $450-$470, рентабельность его покупки вызывает сомнения.
Бытовой аппарат для точечной сварки CBA-1,5AK
Выход из такой ситуации – контактная точечная сварка своими руками. Но, прежде чем рассказать, как самостоятельно сделать такое устройство, давайте рассмотрим, что представляет собой точечная сварка и технологию ее работы.
Кратко о точечной сварке
Данный тип сварки относится к контактным (термомеханическим). Заметим, что к такой категории также относят шовную и стыковую сварку, но их реализовать в домашних условиях не представляется возможным, поскольку для этой цели понадобится сложное оборудование.
Сварочный процесс включает в себя следующие этапы:
- детали совмещают в необходимом положении;
- закрепляют их между электродами аппарата, которые прижимают детали;
- производится нагрев, в результате которого за счет пластического деформирования детали прочно соединяются между собой.
Производственный аппарат точечной сварки (такой как показан на фото) способен в течение минуты совершить до 600 операций.
Оборудование для машинной точечной сварки
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.
Примеры самодельных конструкций
В интернете есть много примеров создания аппаратов, производящих точечную сварку. Приведем несколько наиболее удачных конструкций. Ниже показана схема простого устройства для точечной сварки.
Пример принципиальной схемы аппарата
Для реализации нам понадобятся следующие радиодетали:
- R — переменное сопротивление номиналом 100 Ом;
- С – конденсатор, рассчитанный на напряжение не менее 25 В с емкостью 1000 мкФ;
- VD1 – тиристор КУ202, буквенный индекс может быть К, Л, М или Н, можно также использовать ПТЛ-50, но в этом случае емкость «С» необходимо понизить до 1000 мкФ;
- VD2-VD5 – диоды Д232А, зарубежный аналог – S4M;
- VD6-VD9 – диоды Д226Б, их можно заменить зарубежным аналогом 1N4007;
- F – плавкий предохранитель на 5 А.
Необходимо сделать отступление, чтобы рассказать, как изготовить трансформатор TR1. Он изготавливается на базе железа Ш40, с толщиной набора 70 мм. Для первичной обмотки потребуется провод ПЭВ2 Ø0,8 мм. Количество витков в обмотке – 300.
Чтобы сделать вторичную обмотку, понадобится медный многожильный провод Ø4 мм. Его допускается заменить шиной, при условии, что ее сечение будет как минимум 20 мм 2 . Количество витков вторичной обмотки – 10.
Видео: контактная сварка своими руками
Что касается TR2, то для него подойдет любой из маломощных трансформаторов (от 5 до 10 Вт). При этом на обмотке II, используемой для подключения лампы подсветки «H», должно быть выходное напряжение в пределах 5-6 В, а обмотки III – 15 В.
Мощность изготовленного аппарата будет относительно не высокая, в пределах от 300 до 500 А, максимальное время импульса до 0,1 сек (при условии, что номиналы «R» и «С» будут такими же, как на приведенной схеме). Этого вполне достаточно для сварки стальной проволоки Ø0,3 мм или листового металла, если его толщина не превышает 0,2 мм.
Приведем схему более мощного аппарата, у которого сварочный электроток импульса будет в пределах от 1,5 кА до 2 кА.
Схема аппарата с силой импульса до 2 кА
Перечислим используемые в схеме компоненты:
- номиналы сопротивлений: R1-1.0 кОм, R2-4.7 кОм, R3-1.1 кОм;
- емкости в схеме: С1-1.0 мкФ, С2-0,25 мкФ. Причем, С1 должен быть рассчитан под напряжение не менее 630 В;
- VD1-VD4 диоды – диоды Д226Б, допускается замена на зарубежный аналог 1N4007, вместо диодов можно поставить диодный мост, например, КЦ405А;
- тиристор VD6 – КУ202Н, его необходимо поместить на радиатор, площадью не менее 8 см 2 ;
- VD6 – Д237Б;
- F — плавкий предохранитель на 10 А;
- К1 – это любой магнитный пускатель, у которого имеется три пары рабочих контактов, а обмотка рассчитана на
220 В, например, можно установить ПМЕ071 МВУХЛЗ AC3.
Теперь расскажем, как сделать трансформатор ТR1. За основу взят автотрансформатор ЛАТР-9, такой, как показан на фотографии.
Используемый за основу автотрансформатор
Обмотка в этом автотрансформаторе насчитывает 266 витков, сделана она медным проводом Ø1,0 мм, ее мы будем использовать в качестве первичной. Аккуратно разбираем конструкцию, чтобы не повредить обмотку. Вал и прикрепленный к нему передвижной роликовый контакт демонтируем.
Дале нам необходимо изолировать контактную дорожку, с этой целью очищаем ее от пыли, обезжириваем и покрываем лаком. Когда он просохнет дополнительно, изолируем всю обмотку, используя лакоткань.
В качестве вторичной обмотки используем медный провод с площадью сечения как минимум 80 мм 2 . Важно, чтобы изоляция этого провода была термостойкой. Когда все условия соблюдены, делаем им обмотку из трех витков.
Настройка собранного устройства сводится к градированию шкалы переменного резистора, регулирующего время импульса.
Рекомендуем перед тем как приступать к сварке, установить опытным путем оптимальное время для импульса. Если длительность будет излишней, детали будут прожжены, а если меньше необходимой — прочность соединения будет ненадежной.
Как уже писалось выше, аппарат способен выдать сварочный электроток силой до 2000 А, что позволяет сваривать стальной провод Ø3 мм или листовую сталь, толщина которой не превышает 1,1 мм.
2 способа сделать аппарат точечной сварки
Главной сложностью при изготовлении точечной сварки своими руками является сборка источника тока. Он должен выдавать импульсы высокой силы тока от 1000А.
Точечная контактная сварка отличается от привычной дуговой тем, что металл плавится не при высокой температуре электродуги, возникающей между электродом и свариваемым металлом, а за счет прохождения тока сквозь контакт двух свариваемых деталей. Этими деталями могут быть тонкие листы металла, проволока, пластины. Они прочно сжимаются специальными механическими приспособлениями и сквозь место соединения пропускается импульсный ток высокой силы (1000 и более Ампер) при напряжении в несколько вольт.
Точечная сварка своими руками предполагает, что на 1 мм 2 контактной площади приходится не менее 5 кВт мощности, что соответствует силе тока до 50А/мм 2 . При этом механическое давление на тот же квадратный миллиметр должно быть не менее 3-8 кг. Чтобы достичь таких параметров, необходима специальная конструкция рабочего инструмента в виде клещей.
Рабочий орган — два токопроводящих электрода, которые сжимают соединяемые детали с требуемой силой при нажатии на рукоятки. После сжатия на электроды подается импульс тока длительностью 01-1 с, который расплавляет металл до пластического состояния. После прекращения подачи тока механическое воздействие сохраняется и расплавленный металл сливается в одно целое и так застывает, образуя прочное соединение, не уступающее электродуговой сварке.
Схема сваривания выглядит так:
Аппарат точечной сварки из сварочника
Главной сложностью при изготовлении аппарата точечной сварки своими руками является сборка источника тока. Он должен выдавать короткие импульсы небольшого напряжения и высокой силы тока, превышающей 1000А. Длительность импульса регулируется тиристорной схемой или вручную обычным выключателем на первичной обмотке. Для низколегированных сталей необходим более длительный импульс, нержавейка сваривается при коротких импульсах, чтобы верхняя часть не успела прогреться и окислиться, что значительно снижает антикоррозионные свойства.
Во втором случае сварка таким аппаратом требует определенной сноровки — с первого раза угадать необходимую длительность импульса очень сложно, особенно на разных металлах. Но методом проб и ошибок на обрезках листовой стали или цветных сплавов вполне реально добиться качества сварки не хуже, чем на промышленных аппаратах.
Точечная сварка, собранная своими руками из старого сварочного аппарата, работает достаточно эффективно и вполне в состоянии решить ряд проблем с соединением листового металла толщиной от нескольких десятых до 2-3 мм. Для более толстого листа сложно создать требуемое усилие при помощи самодельных клещей или рычажного устройства.
Почему выбирается именно старый трансформатор? Аппарат точечной сварки своими руками предполагает его полное переоборудование, которое касается, впрочем, только вторичной обмотки. После переделки обычная сварка ММА таким аппаратом становиться невозможной, поэтому и выбирается старый, но еще рабочий аппарат, по крайней мере, первичная обмотка должна быть если не в идеальном, то в приемлемом состоянии.
Вторичная обмотка удаляется полностью и на ее место устанавливается другая, из медного изолированного жгута или шины. Изолировать провод необходимо очень тщательно, в несколько слоев негорючей изоляцией. Удобна для этих целей тканевая изолента, которая чередуется с обмоткой обычным автомобильным скотчем, который используется при покраске кузова.
Как подобрать электроды
В большинстве случаев умельцы изготовляют электроды самостоятельно. В зависимости от мощности сварки, подходят медные стержни диаметром от 5 до 15 мм. С одной стороны они вставляются в металлическую гильзу с зажимными болтами, закрепленную на кабеле от трансформатора. Как и кабель, электроды прочно зажимаются болтами.
Второй вариант крепления электрода — пайка. Это тоже довольно надежный и эффективный способ, обеспечивающий надежный электроконтакт, но менять электрод в таком случае сложнее. Это не слишком влияет на продуктивность работы — электроды изнашиваются очень медленно, особенно при любительской сварке.
Намного важнее надежный контакт. Если соединение неплотное, то провод и электрод будут окисляться и перегреваться, а сила тока будет меньше требуемой. Также необходимо все соединительные кабели делать как можно короче — диаметр электрода и кабеля должны быть одинаковыми, иначе возможны сюрпризы в виде горящей изоляции или обгорания стержней.
Нелишним будет напомнить, что для медных электродов выбираются такие же медные провода. Сочетания алюминий/медь ненадежно и приводит к ненадежной сварке.
Рабочие концы электродов могут быть заостренными (коническими), овальными или плоскими. В бытовых самодельных аппаратах удобнее всего использовать плоский нижний и конический верхний электроды. Такое сочетание обеспечит и высокую плотность тока в точке сварки, и надежную опору для прижима деталей.
Точечная сварка из аккумулятора
Точечная сварка своими руками из аккумулятора — конструкция несложная и может быть сделана в гараже на протяжении нескольких часов, при наличии всех частей и инструментов, естественно. Для ее монтажа не требуется каких- то особых приспособлений или сложного оборудования.
Существует три разновидности сварки при помощи аккумулятора. Первый, самый простой, можно сказать примитивный, требует только наличия аккумулятора и двух медных проводов, оголенные концы которых и выступают электродами. Как правило, используется этот способ чаще всего, но только для сваривания цветных металлов. Именно его с полным основанием можно назвать точечным.
Два других способа — угольными электродами и при помощи инвертора требуют батареи из нескольких аккумуляторов и дополнительного оборудования. Они тоже используются в бытовых и походных условиях, но покупать несколько однотипных аккумуляторов, чтобы сделать из них сварочный аппарат, довольно накладно. Для точечной сварки может подойти любой аккумулятор, который достаточно снять с автомобиля.
Сварка от аккумулятора предназначена для соединения небольших деталей из тонкого листового металла, но даже при этом аккумулятор разряжается довольно интенсивно. Если вы сняли его с машины, то желательно иметь в гараже и зарядное устройство, чтобы вернуть батареи прежний заряд.
Приведенные примеры — самые простые самодельные конструкции аппаратов точечной сварки. Если у вас есть свои разработки — пишите нам на сайт. Нас и наших читателей очень интересуют реальные разработки самодеятельных конструкторов. Самые интересные схемы мы непременно опубликуем.
Как сделать точечную сварку своими руками?
Как осуществляется [точечная сварка своими руками], какой аппарат при этом используется, можно ли его сделать самому – ниже постараемся ответить на все эти вопросы.
Технологический процесс
Точечная сварка применяется не только на производстве, но и в домашних условиях.
В промышленном масштабе выбор падает на такой вид сварки, когда нужно соединить сплавы цветных металлов, стали различных марок, когда листы имеют разную толщину, при создании профильных заготовок, например, уголков и др.
В домашних условиях точечная сварка нашла свое применение в ремонте бытовой техники, аккумуляторов, кабелей.
Чтобы сократить расходы на замену аккумуляторов системы, с помощью данного аппарата можно производить сварку аккумуляторов ноутбуков, шуруповертов и прочих мобильных устройств.
Сварка аккумуляторов происходит по обычной технологии.
Сам процесс сваривания заключается в нагревании металлического предмета до состояния пластичности, после чего он деформируется, то есть соединяется.
Для создания более качественного шва необходимо обеспечить постоянство процесса, то есть постоянно поддерживать одну скорость обработки предмета, следить за давлением.
Эти требования больше относятся к ручной сварке, поскольку на предприятиях данный процесс выполняется автоматически.
Нагревание металлических предметов происходит за счет пропускания электрического тока, от которого генерируется тепло на поверхности.
В том месте, в котором произошел контакт электрода с поверхностью, начинает появляться жидкое ядро, образованное от плавления двух деталей.
Когда ток перестает поступать (0,01-0,1 сек), тогда ядро начинает застывать, позволяя, тем самым, удерживать обе части деталей.
Для осуществления сжатия металлического листа используются клещи, которые подразделяются на ручные и подвесные.
Ручные клещи способствуют выработке тока, который в дальнейшем подается на электроды, зажимающие заготовку. Подвесные клещи используются в промышленности, отличаются высокой производительностью.
Контактная точечная сварка имеет ряд преимуществ:
- Скорость выполнения работы;
- Безопасность работ достигается за счет низкого напряжения тока;
- Обеспечивается прочность соединения, но, к сожалению, не герметичность;
- Сделать аппарат для сварки можно самостоятельно в домашних условиях.
Особенности процесса
Контактная точечная сварка – процесс несложный: ток проходит через точечное соединение, вырабатывая тепло.
При этом состояние контактов влияет на качество сварки, любая шероховатость или окись может сказаться неблагоприятным образом.
Процесс точечной сварки см. на видео.
При сваривании необходимо учитывать такие свойства металлов как теплопроводность, сопротивление и точка плавления, поскольку они различны, например, железо будет плавиться при температуре 1300 градусов Цельсия, медь – 680, алюминий – 435, цинк – 1115 и пр.
К электродам также предъявляются определенные требования:
- Высокие показатели тепло- и электропроводимости;
- Прочность;
- Механическая обработка должна осуществляться легко.
Чтобы продлить жизнь электродов, рекомендуется в процессе работы делать охлаждение при помощи воды.
От диаметра электродов также зависит качества сварочного шва, он определяет плотность тока.
Чтобы визуально правильно подобрать диаметр электрода для обрабатываемого листа, необходимо его толщину умножить на два.
Контактная точечная сварка может осуществляться не только в промышленных масштабах, но и в быту.
Чтобы в домашних условиях не приходилось использовать громоздкое оборудование, производители выпустили компактное устройство, пригодное для небольшого ремонта, например, бытовой техники, аккумуляторов либо автомобиля.
Устройство называется споттером. Он имеет два вывода, один из которых крепится непосредственно к предмету, а второй – к электроду.
Клещи в данном случае не нужны. Для обеспечения лучшего рабочего процесса, желательно источник тока выбирать таким образом, чтобы он находился как можно ближе к месту сварки.
Несмотря на то, что споттер – это больше ручной прибор, он является достаточно функциональным.
Самые простые приборы, использующие однофазный ток, отличаются надежностью и простотой, но металлические листы толщиной более 0,8 мм соединить уже не получится.
Более сложные и мощные модели идут с использованием трансформатора, надо отметить, что они являются более дорогими. Но самым дорогим споттером является инверторный.
В быту можно обойтись и более дешевым устройством, сделанным своими руками.
Точечная сварка характеризуется крепостью шва, который иногда приходится убирать путем высверливания. Сверло применяется обычно в случае ремонта автомобиля.
Нужно отметить, что существует специальное сверло для высверливания точечной сварки. Сверло лучше купить, а не использовать какое-то подходящее на ваш взгляд сверло. Цена на такое сверло невысока. Данные работы должны производиться аккуратно, чтобы можно было в дальнейшем отремонтировать кузов, а не заказывать новый.
Схема самодельного сварочного аппарата
Для бытовых потребностей покупать сварочный аппарат будет не резон, тем более его можно сделать своими руками.
Габариты такого устройства будут напрямую зависеть от потребностей. Удобнее собирать устройство средних размеров. Ниже представлена схема точечного сварочного аппарата.
1 — трансформатор ОСМ-1,0 доработанный; 2 — токопровод (дюралюминиевый пруток диаметром 30, L300, 2 шт.); 3 — вкладыш (стальной пруток диаметром 10, L30, 2 шт.); 4 — электрод (медный пруток диаметром 12, L50, 2 шт.); 5 — шайба латунная (2 шт.); 6,12 — винты М6; 7 рукоятка; 8 — эксцентрик; 9 — щека (2 шт.); 10 — пружина; 11 — вывод половины вторичной обмотки (4 шт.); 13 — втулка текстолитовая (с канавкой под концевую петлю пружины); 14 — болт М8 (6 шт.); 15 — шайба текстолитовая (4 шт.); 16 — покрытие изоляционное (лакоткань или защитная клейкая лента на тканевой основе, 2 шт.); 17 — кожух трансформатора.
Работа сварочного аппарата основывается на физическом законе Ленца-Джоуля.
Смысл закона состоит в том, что проводник начинает вырабатывать тепло, пропуская через себя электрический ток, в количестве, пропорциональном сопротивлению материала проводника, квадратному значению тока и времени, которое затрачивается на «прохождение» тока.
Провода выбираются с учетом этого закона.
Поскольку контактная точечная сварка происходит за счет электрического импульса, то для создания устройства потребуется трансформатор, соединять который с источником питания напрямую не рекомендуется.
Для правильного соединения требуется выпрямительный мост с тиристором.
Схема самодельного аппарата предполагает использование еще одного блока питания с трансформатором и выпрямительным мостом для большей мощности.
Ток собирается, импульс создается с помощью конденсатора.
Мост первого трансформатора замыкается тиристором, который выступает в качестве катода.
Открытым он будет до того момента, пока конденсатор не будет полностью разряжен. «Импульс» является началом и окончанием работы сварочного аппарата.
Для создания более мощного устройства схема немного изменяется: необходимо добавить полупроводниковый тиристор, реле времени.
Самодельный аппарат для сварки
Схема является основой создания сварочного аппарата, а его «сердцем» можно считать трансформатор, который будет создавать необходимое напряжение.
Сразу стоить отметить, что данный элемент должен быть мощным с минимальным значением 700-800 ватт.
Можно сделать самодельный сварочный аппарат с помощью инвертора, но для этого необходимы определенные знания и навыки. Использование трансформатора, а не инвертора, является более простым способом создания самодельного аппарата.
Трансформатор можно взять из микроволновки. Причем для этого подойдет старое устройство или микроволновку можно приобрести специально с рук.
Схема дальнейших действий следующая:
- Доставать трансформатор из микроволновки нужно аккуратно, убирая все крепления, разбирая основу;
- Вторичная намотка с трансформатора из микроволновки должна быть сбита. Использовать можно любой подручный инструмент: молоток, зубило, клещи, сверло и пр. Кстати сверло должно быть всегда под рукой при использовании точечной сварки. Вторичная обмотка отличается от первичной более толстым проводом. Действовать здесь нужно также аккуратно, чтобы не повредить провод, используемый для первичной обмотки;
- Необходимо сделать два-три витка новой вторичной обмотки. Для получения тока в 1000А желательно брать провод, толщина которого будет не меньше 1 см. Физически сделать больше трех витков не получится, поэтому при необходимости добавляется еще один трансформатор из микроволновки, как было сказано выше;
- Следующим шагом выполняется проверка обмотки на короткие замыкания. Используется для этого вольтметр. Если таковых не обнаруживается, следовательно, можно продолжать работу;
- Далее трансформатор из микроволновки проверяется амперметром. Если сила тока превышает значение 2000А, то необходимо ее уменьшить, чтобы избежать в дальнейшем перепадов напряжения.
Для электродов хорошо подойдет медная проволока. Толщина проволоки подбирается таким образом, чтобы диаметр провода не превышал ее диаметра.
Можно воспользоваться двумя паяльниками, точнее их жалами, которые можно установить в качестве электродов.
Потери тока можно снизить, укоротив длину провода, идущего от электрода.
Соединение провода с электродом происходит при помощи медного наконечника, можно сделать отверстие при помощи высверливания, сверло при этом используется на 8.
Если припаять наконечник с проводом, то можно будет избежать окисления, которое бывает неизбежным при первом включении.
Далее для обеспечения безопасной работы самодельного сварочного аппарата необходимо сделать корпус. Лучшим материалом для этого послужит дерево.
При создании рычагов нужно учитывать следующий момент: необходимо создать свободное движение верхнего рычага по горизонтали и вертикали, сделать это можно с помощью специальных проемов в корпусе.
При желании можно и нижний рычаг сделать аналогичным образом.
Необходимо предусмотреть место под включатель-выключатель на задней крышке прибора. После установки тумблера вставляется кабель питания.
Чтобы исключить возможность выпадения кабеля, его необходимо сделать более толстым, утолщить.
Трансформатор из микроволновки крепится к основанию с помощью саморезов. На крепление надевается клемма и делается заземление. Все соединения должны быть тщательно изолированы.
Чтобы верхний рычаг оставался в поднятом состоянии, можно воспользоваться обычной резинкой, надетой на два самореза.
Смотрите видео о точечной сварке своими руками в нашей статье.
