Конденсаторная сварка для аккумуляторов 18650 своими руками

Точечная сварка для аккумуляторов 18650 своими руками за 5 шагов

Информация по сборке точечной сварке для аккумуляторов 18650 в домашних условиях, список компонентов и инструкция по сборке

1. Из каких рабочих элементов состоит аппарат для соединения аккумуляторов?

а) Источник питания и элементы управления

б) Источник питания, элементы управления, заземление.

1. Почему нельзя использовать пайку АКБ?

а) Процесс слишком трудоемкий и долгий.

б) В процессе пайке создается чересчур высокая температура — литийный накопитель в результате перегреется, и выйдет из строя.

1. С какой целью делают прибор из автомобильного аккумулятора?

а) Для упрощения процесса – не потребуется перемотка трансформатора.

б) Получим больший уровень заряда.

в) Получится контролировать напряжение подаваемого тока.

1. Как проверить надежность скрепления после сварки?

а) Один раз дернуть руками за место соединения.

б) Несколько раз ударить молотком и убедиться, что детали не шевелятся относительно друг друга.

1. Какие меры предосторожности следует применить при работе со сваркой, изготовленной на основе автомобильного аккумулятора?

а) Не подходить близко к аппарату, производить все действия на максимально безопасном расстоянии.

б) Надеть защитные перчатки, чтобы агрегат не разрядился в человека.

Ответы:

1. а) Аппарат для сварки — это источник питания и элемент управления.
2. б) Под воздействием высоких температур, создаваемых при пайке, литийные элементы сгорят.
3. а) Аккумулятор от автомобиля используют для упрощения сборки агрегата. Много времени экономит возможность не заниматься перемоткой трансформатора. В результате соединение получится такое же качественное, как при полной сборке аппарата из новых деталей, но конструкция выйдет более простой, а потому и процесс скрепления ускорится.
4. а) Чтобы убедиться в надежности соединения, достаточно один раз дернуть сваренные детали руками – если компоненты не шевелятся, то процесс прошел успешно.
5. б) Чтобы обезопасить себя от удара током, достаточно использовать при работе защитные перчатки.

Если аккумулятор израсходовал свой жизненный ресурс, придется произвести его замену. Аккумуляторная батарея располагается в различных блоках, где соединение производят при помощи сварки. Для замены старых элементов используют различные варианты сварки: точечную или конденсаторную. Это можно сделать в домашних условиях, если ознакомиться с инструкциями.

Определение: Точечная сварка аккумуляторов – это получение быстрого разряда для скрепления нескольких деталей.

Суть и применение точечной сварки – 3 шага при монтаже

Приспособление для сварки состоит из элемента управления и источника питания.

Источник питания — это ток, элемент управления — это те детали, которыми человек осуществляет весь процесс соединения деталей.

1. Батарею нужно поставить на ровную поверхность, на контакты положить небольшую пластинку, соединяющую несколько ёмкостей в одну.
2. При сварке потребуется использовать несколько медных электродов, которые располагаются параллельно и прикладываются к пластине.
3. Когда ток начнёт подаваться на электроны, произойдёт небольшое замыкание, и пластина присоединится к батарее — сверху на ней появятся заметные маленькие точки.

Это хороший вариант сборки АКБ, заменяющий пайку. Дело в том, что при пайке литийный накопитель сильно перегреется, и в результате он испортится.

Используя подобный вид сварки, получим мгновенный разряд, который качественно скрепит материал, но изделие при этом не будет перегрето. Таким способом можно починить батарею шуруповерта, ноутбука и иной техники.

8 необходимых деталей

Для осуществления сварки батареи дома, потребуется собрать устройство, состоящее из органов управления и источника тока.

1. Трансформатор.
2. Уголки или деревянные бруски, предназначающиеся для изготовления стоек.
3. Основа из дерева.
4. Кнопка включения.
5. Хороший толстый кабель, предназначающийся для создания вторичной обмотки.
6. Тонкий привод, подключающийся к сети для запитки.
7. Наконечники из меди. Используют жала паяльников.
8. Элементы крепежа, такие как гайки, саморезы и болты.

Это обязательный набор материалов, без которого аппарат собрать невозможно. Трансформатор можно достать из старой микроволновки и телевизора. Когда все детали добыты, переходим к сборке.

Параметры узла должны равняться 180 Вт. Вторичную обмотку снимаем полностью и выкидываем. Если используется микроволновка, то доставать нужно крайне аккуратно, чтобы не повредить изоляцию. Лишние ветки срезается ножовкой, всё что осталось, сбивается при помощи зубила.

Вторичная обмотка изготавливается из сварочного кабеля большого диаметра. 3 витка будет вполне достаточно, чтобы сила тока повысилась до 300, этого хватит для сварки.

В этот же момент на выходе получим довольно малое напряжение в 2 V. Такое значение не повредит свариваемые детали.

Длину воздействия электрического тока регулируем при помощи кнопки: достаточно держать ее в течение 1 или 2 секунды, чтобы произошла хорошая сцепка материалов.

Опытные люди создают улучшенную версию такого аппарата, наподобие споттера. Для этого в схему необходимо добавить несколько конденсаторов, а также тиристор. Конденсатор накопит заряд, а тинистор перенаправит его на электроды.

Процесс эксплуатации упростится, но на качество сварки это не повлияет.

5 нюансов сборки

Посмотрите на картинке рабочие элементы устройства. Источник тока должен крепиться на диэлектрическую основу. Для этой цели используют квадратный лист фанеры. Трансформатор помещается на одну из сторон основания. В свободной части крепятся стойки: их желательно изготовить из металлических уголков, или нескольких деревянных брусков. Крепятся они саморезами или болтами. Сверху стойки обязательно проделывается отверстие, через которое фиксируется рычаг с электродами.

Рычаг

Управляющий рычаг должен доставать до центра рабочей площади, когда располагается в опущенном положении. На торец рычага помещаются несколько электродов, изготовленных из меди. Диаметр — полтора или четыре миллиметра. Если используются толстые стержни, то концы предварительно затачиваются. Расстояние между торцевыми частями электродов — 3 мм.

Электроды Заточка электрода

Заточку электродов нужно производить очень аккуратно. Обязательно обезопасьте себя. Металл может очень сильно нагреться, а потому желательно держать его не руками. Для этих целей используют плоскогубцы. Нежелательно браться за электрод в перчатках – их затянет в обдирочный станок в случае неосторожности. Понадобятся еще защитные очки – поверхностный слой электрода отлетит и может попасть в глаза.

Медные стержни закрепляются в клеммах, с одной стороны к ним подводят провода, идущие от трансформатора, а с другой крепятся электроды. Для соединения клемм с рычагом используют саморезы. Чтобы контролировать процесс сварки, устанавливается кнопка, которая помещается на основании или прямо на рычаге — всё зависит личных предпочтений. Провода изолируем и следим, чтобы они не мешались во время работы.

Не следует пренебрегать инструкцией. В случае нарушения установленного порядка действий всех соединений точечную сварку в домашних условиях выполнить не получится. Проверьте каждое соединение перед началом работы с созданным оборудованием. Если прежде работы по сварке не проводились, то следует протестировать аппарат на ненужной пластине, а после переходить на основную деталь.

3 нюанса точечного сварного аппарата 18650 от автомобильного аккумулятора

Можно использовать легкий способ сборки аппарата без перемотки трансформатора, такая конструкция проще в исполнении. Для этих целей используют сварку из аккумулятора машины.

1. В качестве источника тока аккумуляторная батарея от автомобиля. Напряжения в ней достаточно, чтобы качественно соединить контакт. Органы управления — электрическая колодка, имеющая сечение в пять квадратов, но не меньше. Также потребуется несколько медных стержней.
2. Чтобы было удобнее работать, электроды покрывают изоляцией, а для фиксации постоянного промежутка между торцами используют соединитель.
3. Все провода, идущие от аккумулятора, помещаются в клеммник колодки.

Аппарат готов. Переходим к сварке.

Единственным недостатком считается слишком большое напряжение для 12 В, потому пластина может прожечься, если имеется плохой контакт с поверхностью. Чтобы избежать такой неприятности, медные стержни необходимо обработать надфилем, чтобы они прижались максимально плотно.

Как избежать 4-5 ошибок при работе с аппаратом для АКБ 18650

После того, как аппарат будет собран, необходимо провести испытание. Чтобы не допустить ошибок это делается в определенной последовательности:

1. На подготовленное основание ставим несколько отработанных аккумуляторов, что потребовалось соединить в блок. Для удобства их обматывают скотчем, чтобы они уже располагались в виде готового изделия.
2. К верхним краям контактов помещаем соединительную пластину. Убедитесь, что пластина равномерно распределена по всей длине будущего сооружения.
3. Прижимаем электроды. Включаем ток и сварка должна заработать.
4. На каждой батарее делаем несколько точек — достаточно 2, чтобы фиксация была более надежной.

Управляющий орган удаляется от батареи и проверяется надежность схватки – один раз дергаем контакт рукой. Если он не оторвался, то конструкция соединена надежно.

Если используется аккумуляторная батарея от автомобиля, то работать нужно только в защитных перчатках. На электродах всегда будет постоянный ток. Именно поэтому работать нужно очень аккуратно, чтобы он не замкнулся на посторонних предметах или человеке.

Контактная (точечная) сварка для аккумуляторов, своими руками

Ультрабюджетная точечная сварка литиевых аккумуляторов дома

В жизни каждого «радиогубителя» возникает момент, когда нужно сварить между собой несколько литиевых аккумуляторов — либо при ремонте сдохшей от возраста АКБ ноутбука, либо при сборке питания для очередной поделки. Паять «литий» 60-ваттным паяльником неудобно и страшновато — чуть перегреешь — и у тебя в руках дымовая граната, которую бесполезно тушить водой.

Коллективный опыт предлагает два варианта — либо отправиться на помойку в поисках старой микроволновки, раскурочить её и достать трансформатор, либо изрядно потратиться.

Мне совершенно не хотелось ради нескольких сварок в год искать трансформатор, пилить его и перематывать. Хотелось найти ультрадешёвый и ультрапростой способ сваривать аккумуляторы электрическим током.

Мощный низковольтный источник постоянного тока, доступный каждому — это обычная б.у. АКБ от машины. Готов поспорить, что он у вас уже есть где-то в кладовке или найдётся у соседа.

Чтобы сваривать аккумуляторы током от батареи, нам нужно будет выдавать ток короткими импульсами в считанные миллисекунды — иначе получим не сварку, а выжигание дыр в металле. Самый дешёвый и доступный способ коммутировать ток 12-вольтовой батареи — электромеханическое реле (соленоидное).

Проблема в том, что обычные автомобильные реле на 12 вольт рассчитаны максимум на 100 ампер, а токи короткого замыкания при сварке в разы больше. Есть риск, что якорь реле просто приварится. И тогда на просторах Алиэкспресс я наткнулся на мотоциклетные реле стартера. Подумалось, что если эти реле выдерживают ток стартера, причём много тысяч раз, то и для моих целей сгодится. Окончательно убедило вот это видео, где автор испытывает аналогичное реле:

Моё реле было куплено за 253 рубля и доехало до Москвы меньше, чем за 20 дней. Характеристики реле с сайта продавца:

• Предназначено для мотоциклов с двигателем 110 или 125 кубов
• Номинальный ток — 100 ампер сроком до 30 секунд
• Ток возбуждения обмотки — 3 ампера
• Рассчитано на 50 тыс. циклов
• Вес — 156 граммов

Реле приехало в аккуратной картонной коробочке и при распаковке отдало дикой вонью китайской резины. Виновник — резиновый кожух поверх металлического корпуса, запах не выветривается уже который день.

Агрегат порадовал качеством — под контакты выведены два омеднённых резьбовых соединения, все провода — залиты компаундом для водонепроницаемости.

На скорую руку собрал «тестовый стенд», контакты реле замыкал вручную. Провод использовал одножильный, сечением 4 квадрата, зачищенные наконечники фиксировал клеммником. Для подстраховки снабдил одну из клемм к АКБ «страховочной петлёй» — если бы якорь реле решил бы пригореть и устроить короткое замыкание, я бы успел сдёрнуть клемму с АКБ за эту верёвку:

Испытания показали, что машинка работает на твёрдую пятёрку. Якорь очень громко стучит, а электроды дают чёткие вспышки; реле не пригорает. Чтобы не тратить никелевую полосу и не практиковаться на опасном литии, мучил лезвие канцелярского ножа. На фото вы видите несколько качественных точек и несколько передержанных:

Передержанные точки видны и на изнанке лезвия:

Едем дальше. Как показал эксперимент на лезвии, выдержать необходимую длину импульса для сварки вручную невозможно, надо делать управление от тактовой кнопки или на микроконтроллере.

Сначала нагородил простую схему на мощном транзисторе, но быстро вспомнил, что соленоид в реле хочет кушать аж 3 ампера. Порылся в ящике и нашёл взамен транзистору MOSFET IRF3205 и набросал простую схему с ним:

Схема довольно нехитрая — собственно, MOSFET, два резистора — на 1К и 10К, да диод, предохраняющий цепь от индуцированного соленоидом тока в момент обесточивания реле.

Сначала пробуем схему на фольге (с радостными щелчками жжёт дырки насквозь через несколько слоёв), потом достаём из загашника никелевую ленту для соединения аккумуляторных сборок. Коротко жмём кнопку, получаем громкую вспышку, и рассматриваем прожжённую дыру. Блокноту тоже досталось — прожгло не только никель, но и пару листов под ним 🙂

Даже сваренную двумя точками ленту разделить руками не выходит.

Очевидно, что схема работает, дело за тонкой настройкой «выдержки и экспозиции». Если верить экспериментам с осциллографом того же товарища с YouTube, у которого я подсмотрел идею с реле стартера, то на срыв якоря уходит около 21мс — от этого времени и будем плясать.

Дополняем схему — вместо нажатий кнопки вручную доверим отсчёт миллисекунд Ардуине. Нам понадобятся:

• собственно Arduino — сойдёт Nano, ProMini или Pro Micro,
• Оптопара Sharp PC817 с токоограничивающим резистором на 220Ом — чтобы гальванически развязать Ардуино и реле,
• Понижающий напряжение модуль, например XM1584, чтобы превратить 12 вольт от батареи в безопасные для Ардуины 5 вольт
• также нам понадобятся резисторы на 1K и 10K, потенциометр на 10К, какой-нибудь диод и любой buzzer.
• Ну и, наконец, нам будет нужна никелевая лента, которой сваривают аккумуляторы.

Собираем нашу нехитрую схему. Кнопку спуска подключаем к пину D11 Ардуино, притянув к «земле» через резистор на 10К. MOSFET — к pin D10, «пищалку» — к D9. Потенциометр подключил крайними контактами к пинам VCC и GND, а средним — к пину А3 Ардуино. При желании можете подключить к пину D12 яркий сигнальный светодиод.

Заливаем в Arduino немудрёный код:

Затем подключаемся к Ардуине с помощью Serial monitor и поворотами потенциометра выставляем длину сварочного импульса. Я опытным путём подобрал длину в 25 миллисекунд, но в вашем случае задержка может быть иной.

По нажатию на спусковую кнопку Ардуино несколько раз пропищит, после чего включит на мгновение реле. Вам потребуется извести небольшое количество ленты перед тем, как вы подберёте оптимальную длину импульса — чтобы и сваривалось, и не прожигало дыры насквозь.

В результате имеем простую бесхитростную сварочную установку, которую легко разобрать:

Несколько важных слов о технике безопасности:

• При сварке в стороны могут разлетаться микроскопические брызги металла. Не выпендривайтесь, одевайте защитные очки, они стоят три копейки.
• Несмотря на мощность, реле теоретически может «пригореть» — якорь реле приплавится к месту контакта и не сможет вернуться обратно. Вы получите короткое замыкание и быстрый разогрев проводов. Заранее обдумайте, как вы в такой ситуации будете сдёргивать с АКБ клемму.
• Вы можете получать разные степени сварки в зависимости от заряда АКБ. Во избежание сюрпризов настраивайте длину сварочного импульса на полностью заряженной АКБ.
• Заранее подумайте, что вы будете делать, если продырявите литиевый аккумулятор 18650 — как вы будете хватать раскалившийся элемент и куда его закинете догорать. Скорее всего, у вас такого не произойдёт, но с видео последствий самовозгораний 18650 лучше ознакомьтесь заранее. Как минимум, приготовьте металлическое ведро с крышкой.
• Контролируйте заряд вашей автомобильной батареи, не допускайте её сильного разряда (ниже 11 вольт). Это не полезно батарее, да и соседа, которому срочно потребуется «прикурить» машину зимой, не выручите.

Diver92RUS › Блог › Аппарат точечной сварки для аккумуляторов своими руками.

Началось всё, как ни странно, не с необходимости варить аккумуляторы, а с моей любви решать нестандартные задачи. Ко мне в магазин пришли пластины для сварки аккумов. Посмотрел я на них, потом на пару 18650, у которых одна перемычка держалась «на соплях», и оторвал её. Так у меня появился стимул…
Дня три перелопачивал интернет. Как оказалось, всё до банального просто. Дело было за трансформатором от микроволновки, который не преминул найтись в запасах нашей конторы.
Не буду расписывать процесс срезания старой обмотки, это всё расписано на многих ресурсах. Больше времени занял поиск провода для вторичной обмотки. Нашёлся на 16 кв.мм. Не айс, конечно, другие вон по 50 квадратов мотают. Особо настырные с какой-то матерью и все 70 забивают. Но что есть, то есть, начинаем эксперименты.
Первое нажатие на кнопку было, как первый секс, — вроде в теории знаешь, что произойдет, но, всё равно волнительно. Готовился по полной — защитные очки, перчатки, включенный фонарик на случай вылетания автомата на щитке…
Нет, это не то, что вы подумали — с первым сексом всё было нормально.)) А вот опыта коротких замыканий… Нет, вот так — КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ. Так вот такого опыта у меня предостаточно. До сих пор к стене прикручены остатки бокорезов, которыми случайно (О! это великое «случайно!) перекусил кабель, идущий от аккума моего электровела.
Но мы отвлеклись. Первые попытки были так себе. Что-то приваривалось, что-то отваливалось. Электроды не затачивал, думал надурняка всё получится. В общем, чисто русский подход.
Тем не менее, окрыленный успехом и ослепленный искрами, я стал обдумывать конструкцию. На глаза попалась станина для дрели. Это показалось хорошей идеей, и работа закипела…

Хорошо, что я не успел испоганить хорошую вещь. Как оказалось, идея была не самая лучшая. Глубже нырнув в теорию, и пересмотрев кучу конструкций других самодельных и заводских аналогов, я определился с концепцией — два раздельных горизонтальных рычага, подпружиненные для обеспечения усилия прижима около 400 грамм. Большинство китайцев и многие самодельщики упрощают конструкцию, закрепляя электроды жестко на корпусе. Но прижать плоскую поверхность к двум электродам с одинаковым усилием не так просто. Особенно, если в руках батарея круглых скользких аккумов, которые так и наровят разбежаться. Но мы же не ищем легких путей! Поэтому только хардкор, только раздельные крепления.
Концепция — концепцией, но вот конструкция рождалась в муках. Ввиду отсутствия токарно-фрезерных ресурсов, целиком проект я никогда не планирую. Иду от одной базовой точки к другой. Причем всё это перемежается с моментами созерцания стеллажа с гордой наклейкой «Конструкционные материалы», на котором хранятся всякого рода обрезки металла, пластика, картона и прочих полезных в хозяйстве вещей и рысканием по темным углам мастерской с фонариком в надежде, что на глаза попадется какая-нибудь неведомая хрень, которая, пролежав 7-8 лет в пыли, путем хитрых манипуляций превратится в нужную мне деталь. В такие моменты я, как никто, понимаю Микеланджело, который четыре месяца приходил в мастерскую и смотрел на глыбу мрамора, а, когда его спросили «Что ты делаешь?», он ответил — «Я работаю…».
В процессе нашелся более толстый провод на обмотку — 25 квадратов. По опыту других создателей, для сварки аккумов этого достаточно. Ну, гвозди варить я не планирую…
Не буду утомлять описанием процесса постройки механики. Это на словах просто — «собрал агрегат», а на деле — это бесчисленное сверление, пересверление, расточка, скручивание, раскручивание, подгонка, и снова прикручивание.
В итоге — две независимых подпружиненных штанги, электроды из 6 мм медных паяльных жал, заточенных соответствующим образом для обеспечения расстояния между точками около 5 мм.

Электроды зажимаются в держателях, сделанных из соединительных электротехнических планок.

Думаю, конструкция получилась удачная, с минимальным количеством промежуточных соединений силовых линий. Это уменьшает вероятность потерь на сопротивлении соединений.
Корпус сразу планировался из композита. Это «бутерброд» из пластика, зажатого между алюминиевыми слоями. Мой любимый материал для поделок еще со времен работы в рекламном агентстве — легко обрабатывается и не требует финишной окраски. Бывает разных цветов. Используется в рекламном деле. Такой вот лайфхак, пользуйтесь! 🙂
Рисуем в Кореле макет развертки со всеми отверстиями, добавляем линии сгиба, отдаем на фрезеровку в любую рекламную фирму и, вуаля, у нас практически готовый симпатичненький корпус.
Конечно, не обошлось без косяков. Изначально рисовал под 4 мм композит, а в рекламном был только 3 мм. Переделывал на работе, а там клиенты постоянно дергали, ну и запутался с расчетами. В результате на 6 мм ошибся с длиной верхнего отсека. Дремель в руки, очки на морду и точить. Я, всё-таки не фрезер, поэтому сзади заметен косячок)). Но на скорость не влияет, так что оставил как есть.

Управляется вся эта музыка Arduino Nano и симистором. Готовых прошивок много. Есть даже с цветными дисплеями… Я удержался от такого соблазна. Выбор времени сварочного импульса — переключателем. Он же и индицирует выбранную позицию. Всё. Брутально и просто.
Правда, пришлось покурить мануалы и потанцевать с бубном, чтобы модифицировать программу под свои запросы. Добавил прогревающий импульс (который для тонких материалов можно отключить) и звуковой сигнал окончания выдержки после сварки, чтобы дать металлу остыть под давлением.
Ну и, конечно, подсветка рабочего поля, индикация температуры обмотки трансформатора и ножная педаль для удобства.
Тестовое включение, и, ура, всё работает! Проект завершен, удовольствие получено.

Таймер для контактной сварки

• Цена: 11.26$ (723 рос. рубля)

• Перейти в магазин

Когда то я озадачился созданием точечной сварки своими руками для соединения аккумуляторов 18650. Сначала был собран таймер на 555, потом на микроконтроллере pic16f628a. Для него была написана самодельная прошивка, управление энкодером с нажатием, от 0.01 сек до 10 сек и до 10 импульсов. Но этот аппарат точечной сварки давно продан и мне нужно было чем то сваривать аккумуляторы 18650. Для этого на aliexpress был заказан этот таймер за 11.14$ или около 700 российских руб.
Приехало чуть быстрее чем за месяц.
Посмотрим что он из себя представляет.

Что такое контактная сварка?
Берем большой транс, чтоб пробки в квартире не выбивало (от микроволновки например). Срезаем вторичку, первичка на 220 остаётся. Выбираем шунт. Вместо тысяч витков старой вторички запихиваем 2-5 витков толстого провода. Для сварки аккумов можно 3-5 витков сечением 35мм. Для более толстых пластин и проволоки 2 витка сечением 70-120мм. Оконцовываем толстые проводки. Крепим к концам провода электроды в зависимости от задачи. И если подать на первичку транса 220 вольт, то во вторичке пойдет ток в районе 1000А, который разогревает место контакта электродов с металлом. Если это толстое железо или проволока то выдержка обычно большая, несколько секунд и можно просто подавать 220 вольт на транс через автомат или любым другим ручным методом. Если же варить круглые литиевые аккумы, то там тонкие пластины 0.1-0.3мм и нужны очень короткие выдержки, при этом они должны быть одинаковыми для повторяемости результатов. Прожиг аккумуляторов недопустим, разгерметизация банки — банка на выброс. Вот для замены автомата или кнопки, для того чтоб точно выставить короткую выдержку и применяется этот таймер.
Для тех, кто мало представляет что это такое и с чем его едят, можно почитать:
мой прошлый обзор
или обзор от Yurok

Упаковано хорошо, картонная коробочка и внутри плата под несколькими слоями вспененного полиэтилена. Если играть коробкой в футбол то ничего не повредится.
Внутри плата с хорошего качества.

Микросехема контроллера от STMicroelectronics STM8S003F3, триггер Шмитта 74hc14d, оптрон moc3021 и pc817, симистор BTA41600B, стабилизатор lm317k диоды и прочая обвязка.




Силовой симистор желательно прикрутить на радиатор через термопасту. Можно прикрутить его прямо на корпус контактной сварки, но тогда это нужно делать через изолятор. Слюдяная прокладка и изолятор на винт крепления. Плата разделена на две части белой полосой — та часть, которая ближе к симистору, находится под опасным напряжением 220 вольт. Китайские иероглифы возле этой полосы как раз об этом говорят. Большая часть платы контактной сварки находится под низким напряжением и безопасна.

Расшифровка надписей возле светодиодов по порядку от ручек регуляторов:
— Состояние. Светит когда есть питание.
— Статус. Мигает в норме и горит когда подключено постоянное напряжение. При питании постоянным напряжением плата работать не будет.
— Педаль. Тухнет когда нажата педаль.
— Триггер. Светит пока открыт симистор и идет сварка.

Выносной дисплей таймера для точечной сварки содержит несколько светодиодных семисегментных индикаторов, драйвер LED семисегментного индикатора TM1650, и обвязку к нему.

Для работы контактной сварки кроме этой платы таймера нужны:

— Питающий трансформатор на переменное напряжение 9-12в. От постоянки плата не работает. Не видит импульсы сети. Должен мигать второй слева светодиод, от постоянки он не мигает. Большая мощность трансформатора не нужна, от него питается только логика. Зарядка от сотового не подойдет. Готовый подходящий транс есть у этого же продавца. Нужно выбрать версию 220в, стоит меньше 6$ или 370 руб.
— Педаль или кнопка. Что то, что будет замыкать контакты на плате. Нормально разомкнутая.
Готовая педаль от продавца стоит примерно столько же.
— Трансформатор контактной сварки. Силовая часть то есть. Ну если вы интересуетесь такой платой то наверное знаете что это такое. Это трансформатор с первичной обмоткой на 220В и вторичной на низкое напряжение (1-6В) и большой ток (100-1000А). Этот ток и варит.
Этот таймер коммутирует первичку, то есть дает напряжение на первичную обмотку силового трансформатора сварки. Аналогично вместо этого таймера можно поставить просто выключатель — при включении выключателя сварка будет варить, пока включен включатель. Но для сварки аккумуляторов 18650 нужен очень короткий импульс (0.01-0.1 сек), иначе прожигается металл аккумулятора. Так же нужно постоянство результатов, то есть все выдержки точечной сварки должны быть строго одинаковы. Такие условия — выдержки в доли секунды и повторяемость выдержек — невозможно реализовать вручную, по этому я купил этот таймер точечной сварки.
Педаль и транс есть у этого же продавца, силовой трансформатор для точечной сварки можно взять от микроволновки или больший по размеру. Трансформатор тяжелый, с китая заказывать дорого. Можно поискать нерабочую микроволновку или старую на барахолке за малые деньги. Или спрашивать в мастерских по ремонту бытовой техники.

Работа таймера:

Подключаем трансформатор питания (переменка 9-12В) и педаль к соответствующим клеммникам, провода, идущие на силовой трансформатор микроволновки, припаиваются. На плате две ручки — левая для регулировки выдержки времени сварки, правая для регулировки тока. На выносном табло видно цифры, аналогично показывающие слева — выдержку времени и справа — ток. Выдержка времени сварки регулируется от 1 до 50, 1 это один период сети то есть 0.02 секунды. То есть таймер может задавать выдержки до 50*0.02 = 1 секунды. Ток сварки регулируется от 30 до 99.

При нажатии педали микроконтроллер отслеживает напряжение в сети 220 вольт, при пике или нижней части синусоиды дает сигнал на симистор. Пока открыт тиристор, идет ток через первичку сварочного трансформатора и идет сварка. Плата срабатывает как электронный выключатель, ключ.
При значении времени 1 на дисплее и значении тока 99 таймер включает симистор на 20 мс, на один период сети. Если нужно меньше, то можно уменьшить ток правым регулятором и контроллер откроет симистор не на полную синусоиду, а только на ее часть.

Я снял осциллограммы с вторичной обмотки сварочного трансформатора на разных значениях тока и выдержках, их можно увидеть на фото ниже:

мой осциллограф не супер качества, любительский, по этому привожу фото с отзывов али — как это должно выглядеть на экране осциллографа:

Смысл регулировки тока в том, что если трансформатор слишком мощный для сварки аккумуляторов 18650 и прочих похожих, а выдержка времени в 0.02 сек слишком большая и прожигает пластину или аккумы, то можно еще понизить ток — импульс станет слабее и аккумуляторы не будет прожигать.
Я попробовал варить пластину никеля на выдержке 1 и токах от 30 (самые правые) до 99 (левее) результат явно виден. Это можно увидеть на фото ниже.
Пластина шириной 8 мм, толщина 0.15 мм.

Последние две пробы сварки я пробовал сделать на большой выдержке и малом токе. При выдержке 10 и 30 и токе 30 — пластина греется, даже меняет цвет но не приваривается. Для сварки тонких никелевых пластин лучше короткий импульс большим током чем длинный импульс но с слабым током.

Последние точки слева, одна из них сквозная, сделаны как раз на выдержках 10 и 30 и малом значении тока сварки 30.
Все это можно наглядно увидеть в видеоверсии обзора ниже:

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Конденсаторный сварочный аппарат для аккумуляторов

Аккумуляторы. Их трудно паять, поэтому приходится сваривать. И если их много — тогда без специального сварочника точно не обойтись. И для данных целей как нельзя лучше подходит конденсаторный СА.

Соединения, создаваемые током короткого замыкания конденсаторов, представляют собой смешение атомов обоих соединенных металлов, а ток, протекающий за долю секунды, очень велик. Его значение зависит от Uc и результирующего сопротивления короткого замыкания Rw. Для Uc = 55V и Rw = 0,1 Ом Iz = 550A в течение времени, зависящего от значения tal = C х Rw. При использовании постоянного напряжения от сети конденсаторы заряжаются до Uc = 322 В. Тогда ток Iz будет Iz = 3220A. Была установлена продолжительность этого импульса. Он колеблется от 0,005 до 0,015 с. Чтобы избежать сварки контактов, используются тиристоры. Емкость конденсаторов выбирается в зависимости от требуемого диаметра точки сварки. Требуемое напряжение ниже для деталей из меди и выше для стали, из-за сопротивления цепи короткого замыкания.

Для конструкции этого самодельного сварочного аппарата использовался предварительно сконструированный штатив от сверлильного станка.

Основными элементами схемы являются тиристоры, конденсаторы, медные электроды, источник питания. Тиристор в оригинальной версии был TK 1202 K, но после нескольких десятков сварных швов он получил непонятно почему пробой. Может он был слишком слаб, спецификация этого тиристора отсутствовала, поэтому максимальный ток под вопросом.

На данный момент поставлен гораздо более мощный импульсный тиристор T 987-630-12 с током 630 A. Для его использования пришлось построить специальный держатель-радиатор.

Еще один элемент — конденсаторный блок. Это 10 штук 33000 мкФ на 35 В конденсаторов, соединенных параллельно на одной плате. Важно укрепить дорожки оловом и даже проволокой, потому что они не выдерживают токов, протекающих там. Батарея запасает примерно 100 Вт энергии. Если разряд длится 0,001 с, мощность такой сварки в импульсе составит 100 кВт.

И еще: батарея конденсатора должна быть обязательно собрана из нескольких конденсаторов с меньшей емкостью. Использование одиночных конденсаторов с тысячами микрофарад — плохая идея. Они дадут меньше тока да и быстро сгорят.

Следующим элементом являются электроды.

Это два медных стержня диаметром 10 мм сверху, отверстия с резьбой для завинчивания проводов, снизу с отверстиями 3,5 мм для крепления электродов из медного провода, заостренного с трех сторон. Между стержнями текстолитовая пластинка в качестве изолятора. Острия электродов приблизительно 0,8 x 0,8 мм.

Сварочный аппарат после сборки выглядит примерно так:

В рычаге опускания сделана кнопка — переключатель, прикрепленный болтами к боковой части штатива, который активирует включение сварочной машины.

Блок питания сварочной установки

Последний элемент — это источник питания. Трансформатор 24 В, диодный мост, лампочка, являющаяся ограничением тока во время зарядки, а также компонент для разрядки конденсаторов.

Схема конденсаторного сварочника

Теперь схема: переключатель в источнике питания разряжает конденсаторы после завершения работы и до отключения. Конденсаторы заряжаются до 36 В и во время первой фазы зарядки лампочка в блоке питания 24 В 55 Вт медленно загорается. После искры она также светит и защищает источник питания во время короткого замыкания электродов. После получения сварного шва и отхода электродов от аккумулятора конденсаторы заряжаются.

В целом стоимость проекта составила лишь 1000 рублей на конденсаторы. Остальные элементы не могут быть оценены, потому что они были в запасах дома.

Хотя конечно было бы неплохо использовать регулируемый стабилизатор для зарядки конденсаторов до определенного напряжения. Позднее добавим индикатор готовности сварки после зарядки конденсаторов.

Достоинства и недостатки СА на конденсаторах

Поскольку сварной шов это всего две точки, вероятность хорошего сварного соединения очень высока (около 99%). Также здесь ничего не греется. Сварные швы становятся холодными сразу после сварки, потому что это всего лишь короткий импульс и несколько мелких искр. Давление почти постоянное благодаря пружинам, ход электрода составляет около 2 мм. Вот фотографии сварных швов. Таким образом, плюсы и минусы этого СА следующие:

Достоинства

• очень короткий импульс сварки
• хорошая настройка сварочной мощности
• быстрая генерация тепла и сварка элементов
• легкая конструкция
• немного компонентов
• возможность работы от батареи, портативность
• высокая повторяемость правильных сварных швов

Недостатки

• большая стоимость исполнения
• более быстрое разрушение конденсаторов
• более длительный период ожидания для полной мощности
• не предназначен для сварки листового металла более 1 мм.

Но несмотря на множество недостатков сварочной машины с конденсаторами, её определенно можно советовать для самостоятельной сборки, потому что если все хорошо подобрать — работает очень быстро и безопасно. Это идеальное решение для сварки батарейных ячеек, а также для ювелирных изделий. Заметим, что сварку аккумуляторов лучше всего делать с использованием цинковой пластины. Цинковая фольга может быть куплена в катушке.

Заключение

Можете использовать трансформаторы малой мощности для зарядки конденсаторов, но тогда нужно выбрать резистор соответственно с максимальным током зарядки, иначе он быстро нагреется и сгорит. Готовность возникает из-за достижения напряжения постоянного тока на конденсаторе, что является результатом преобразования переменного напряжения (для сети 50 Гц это около 1,41 х значение переменного напряжения), и это можно контролировать, например, вольтметром. Очевидно следует использовать специальные конденсаторы для импульсной работы. Стоит позаботиться о том, чтобы допустимое рабочее напряжение конденсаторов находилось с определенным запасом по отношению к предполагаемому значению.