Как сделать точечный сварочный аппарат своими руками?
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.
Аппарат для точечной сварки своими руками (34 фото)
Сделал самодельный аппарат для точечной сварки: подробные фото и описание изготовления самоделки.
Приветствую любителей самоделок! Аппарат точечной сварки весьма полезное приспособление, с его помощью можно делать мелкие сварочные работы, которые часто необходимы при изготовлении самоделок.
Изготовить аппарат точечной сварки можно своими руками при минимальных затратах.
Материалы для изготовления самоделки:
- Трансформатор от микроволновки;
- кабель и провода;
- вентилятор;
- многослойная фанера;
- наконечники для кабеля и кембрики;
- шурупы, гвозди и скобы;
- переключатель, выключатель и световой индикатор;
- медные стержни с резьбой и гайки;
- лист стальной и др.
Фото пошагового изготовления аппарата для точечной сварки
С помощью ручных инструментов извлекаем из трансформатора старой микроволновки вторичную обмотку и изоляцию.
Заводим в образовавшиеся отверстия кабель двойной петлей.
Подравниваем концы кабеля, оголяем жилы и обжимаем их наконечниками с помощью обжимных клещей.
К полосе многослойной фанеры поперечно по торцу с помощью уголка из алюминия крепим вентилятор.
Квадрат многослойной фанеры приклеиваем и прибиваем гвоздями к полосе перед вентилятором.
Закрепляем на нем трансформатор через прокладки, нарезанные из наружной оболочки кабеля.
Впритык к основанию трансформатора приклеиваем и прибиваем по центру нижней полосы узкую полоску фанеры.
Два одинаковых фанерных квадрата склеиваем по большим плоскостям и разрезаем на две равные части по косой линии.
К узким краям полученных фрагментов приклеиваем и прибиваем две короткие накладки из фанеры, повторяющие их контуры. Один конец кабеля крепим к узкой полосе двумя скобами.
Части с косиной и накладками ставим на основание и прижимаем к трансформатору вертикальной стороной так, чтобы между ними сверху свободно качался брус из дерева.
Выполняем на боковой стороне фрагмента с косиной сверху отверстие, проходящее точно посередине накладки. Ниже накладки в стойках сверлим еще два отверстия.
В верхнее отверстие вставляем болт, вокруг которого будет качаться деревянный брус между двумя стойками.
Наносим клей на большие основания фрагментов с косиной и устанавливаем на место. Снизу через основание закрепляем их шурупами.
В расчетном месте деревянного бруса-качалки вырезаем углубление для установки переключателя.
Заостряем концы двух медных стержней, используя диск болгарки.
Под наконечник нижнего конца кабеля укладываем диэлектрическую прокладку и закрепляем ее через отверстия скобы шурупами.
Сверху в наконечник нижнего кабеля вставляем плоским концом медный стержень и вкручиваем его в медную гайку под наконечником. Сверху накручиваем вторую гайку из меди и прочно затягиваем.
Второй медный стержень заостренным концом вниз таким же образом закрепляем к верхнему наконечнику конца кабеля.
Упираем нижний усик пружины в нижний стягивающий болт, а верхний – в ось качания деревянного бруса.
Верхний конец кабеля скобой крепим снизу к брусу из дерева, подложив диэлектрическую прокладку.
Прорезь сверху бруса под переключатель закрываем пластинами, приклеивая по бокам бруса.
Из металлического листа сгибаем кожух на ручном гибочном станке для трансформатора и вентилятора. В его стенках выполняем гнезда и отверстия.
Одну из жил провода, идущего от переключателя, подсоединяем к концу обмотки трансформатора.
Провод с тремя жилами пропускаем через отверстие в кожухе и закрепляем его хомутом к алюминиевой пластине. Одну жилу крепим к массе.
В дне прорези под переключатель сверлим два отверстия под провода и подсоединяем их к переключателю.
Вставляем индикатор и выключатель в предназначенные для них места в кожухе и соединяем их согласно схеме.
Включаем вилку питающего кабеля в розетку, выключатель переводим в положение «Включено», и при светящемся индикаторе, приступаем к сварке деталей, прижимая верхний электрод к свариваемым деталям, лежащими на нижнем электроде.
Как видим на фото, аппарат справляется с поставленной задачей и приваривает заготовки.
Если вас заинтересовала эта самоделка, предлагаю посмотреть видео где также показан процесс изготовления аппарата для точечной сварки:
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.
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.
Самодельный аппарат для точечной сварки
В данном обзоре рассмотрим пошаговый процесс изготовления и сборки самодельного аппарата для точечной сварки. В качестве основного элемента конструкции нам потребуется трансформатор от микроволновой печи.
Идеей изготовления самодельного аппарата для точечной сварки с нами поделился автор YouTube канала Mistry MakeTool — берите на заметку!
Обратите внимание: мы не рекомендуем повторять действия автора, если вы не уверены, что у вас получится. Идея самоделки представлена лишь для ознакомления.
- трансформатор от СВЧ-печи;
- толстый сварочный кабель;
- фанера толщиной 18-20 мм;
- кабельные наконечники для кабеля;
- вентилятор от ПК;
- листовой металл;
- болты с гайками (из латуни или меди).
Если для работы в домашней мастерской вам нужен самодельный «агрегат» для шлифовки отверстий и радиусов, мы советуем прочитать статью, как сделать такой шлифстанок своими руками. Подробности тут .
Пошаговый процесс изготовления и сборки сварочного аппарата
Первым делом необходимо доработать трансформатор от микроволновки. А именно — удалить вторичную обмотку.
Кто-то использует для этой цели болгарку с отрезным диском. Но лучше воспользоваться обычной ножовкой по металлу. Да, пилить придется немного дольше, зато получится аккуратнее, и меньше вероятность того, что повредите первичную обмотку.
Отпиливаем один из краев «вторички», а оставшуюся часть — выбиваем из трансформатора с помощью долота с молотком.
После этого подбираем подходящей толщины сварочный кабель, и делаем из него новую вторичную обмотку.
Концы кабеля зачищаем, надеваем на них кабельные наконечники. Дополнительно надеваем термоусадочные трубки.
В качестве основания сварочного аппарата можно использовать кусок фанеры. На краю основания устанавливаем вентилятор от ПК, который будет использоваться для охлаждения трансформатора.
После этого крепим к основанию две стойки, и устанавливаем ручку-рычаг.
Один конец кабеля крепим к основанию, а второй — к нижней части ручки-рычага. Также к ней нужно прикрепить кнопку включения.
Электроды автор решил сделать из латунных или медных болтов. А для их фиксации используются гайки.
На последнем этапе останется только изготовить из листового металла корпус. Крепим его к основанию самодельного сварочного аппарата.
