Точечный сварочный аппарат своими руками

Точечная сварка для аккумуляторов своими руками.

Аккумуляторы Li-Ion, LiFePO4, которые часто используются для перепаковки и создания батарей для шуруповертов, электровелосипедов и т.п. обычно не имеют контактов для подключения. И припаивать провода к их корпусу не следует. А нужно приваривать с помощью точечной сварки. Теория и практика процесса широко описана на просторах Youtube многочисленными блогерами с разной степенью профессионализма.

Для изготовления надежной и качественной точечной сварку для аккумуляторов понадобятся:

Трансформатор от микроволновки

Китайский контроллер на один или два импульса

А чтобы получилось красиво и надежно, используем металлический корпус , в панелях которого уже сделаны нужные отверстия и надписи. В комплекте с корпусом идет полный набор крепежа, ножки, гнездо питания, выключатель, гнездо для педали. Также понадобятся небольшой трансформатор на 9В и держатель сварочных электродов .

Первым делом нужно выбрать силовой трансформатор. До того, как удалять вторичную обмотку и выбивать шунты, стоит определится с его размерами и мощностью. Вместо вторичной обмотки нужно будет намотать не менее 4х витков провода сечением 25кв. мм (диаметр по изоляции около 9мм), а это возможно сделать не с каждым трансформатором.

Размеры окна для вторичной обмотки, отмеченные на картинке являются определяющими. Если высота менее 30мм , на такой трансформатор практически невозможно намотать 4 витка провода сечением 25 мм.кв. Таким образом, напряжение на вторичной обмотке будет ниже 3,5В и качественная сварка станет невозможной. Акцентирую внимание на том, что советы китайцев о намотке 2-3 витков и использовании провода 16 мм.кв. приводят к очень слабой выходной мощности, которой хватит только на приварку самой тонкой ленты. На 700Вт трансформаторе с размером окна 27*15мм можно намотать только 3 витка провода 25кв.мм, а этого достаточно только для приварки ленты 0,1мм, при попытке использовать ленту 0,15мм приходится сильно увеличивать время сварки и происходит перегрев точки сварки.

В случае, когда высота окна трансформатора 32мм и более — получится сделать сварку на одном трансформаторе. Если нет- ищем второй трансформатор похожий по мощности и размеру и делаем супер сварку на 1,5кВт на двух трансформаторах. В этом случае первичные обмотки соединяют синфазно параллельно, а вторичные наматывают цельным куском провода по 3 витка на каждый трансформатор последовательно.

Следующий шаг- удаление вторичной обмотки силового трансформатора, шунтов и намотка новой вторичной обмотки. В большинстве случаев достаточно использовать провод 25мм.кв. Нужно намотать 4 витка. Об этом есть много видео в сети, не буду останавливаться. Чтобы избежать потерь на контактах, желательно не использовать наконечники и соединители, или свести их количество к минимуму. Например, провод, которым выполнялась намотка вторичной обмотки, с запрессованными наконечниками можно вывести через гермовводы PG-16 через отверстия в передней панели. Далее к нему подключается держатель электродов с помощью винтов М8. В случае с одним трансформатором нужно 2метров провода, если сварка на 2х трансформаторах- нужно 3метра.

1. ПВ-3-25 Самый дешевый, но очень жесткий, неудобно будет пользоваться. Годится только для внутреннего монтажа до байонетного гнезда.

2. КГНВ-25 Средний по цене вариант. Более гибкий, чем ПВ-3, примерно как стандартный сварочный провод КГ-25. Имеет 2 слоя изоляции, наружный следует удалить. (на фото он уже удален)

3. Китайский провод в прозрачной силиконовой изоляции. Лучший выбор. Очень мягкий и гибкий провод. Можно использовать как цельный кусок 2м с наконечниками, так и отрезки по 0,5м от байонетных штеккеров до держателя электродов.

Для упрощения намотки следует обклеить провод скотчем — тогда его будет легче наматывать. Начинать следует с обратной стороны от контактов первичной обмотки, тогда свободные концы окажутся с другой стороны:

Определившись с трансформатором можно выбирать корпус. Существует 3 типоразмера корпуса, отличающиеся глубиной.

У всех трех передняя и задняя панель имеет размер 152*132мм

1. Корпус А (Ш155xВ135хГ155мм) – самый компактный . Подходит для большинства аппаратов с трансформатором 800-900Вт. Внутренний размер корпуса: Ш148хВ132хГ135

2. Корпус В (155×135х220мм) – удлиненный. Просторный корпус для аппаратов с трансформатором 1000-1200Вт. Внутренний размер корпуса: Ш148хВ132хГ200

3. Корпус С (155×135х320мм) – макси. Используется для аппаратов с двумя трансформаторами по 700Вт. Внутренний размер корпуса: Ш148хВ132хГ300

Пришло время выбрать управляющий контроллер для сварочного аппарата. Весьма популярные и достаточно надежные и — это NY-D01 и NY-D02.

NY-D01- простой контроллер точечной сварки на 1 импульс.

Для управления используются переменные резисторы, индикация- 2 двухразрядных светодиодных индикатора, отображающих длительность и мощность импульса.

Длительность- левый (зеленый) индикатор. каждая 1= 20 милисекунд, т.е. (1 период питающего напряжения), 2=40мс и так далее до 50=1с.

Мощность — правый (красный) индикатор. Изменяется от 30% до 99(100). Уменьшать мощность имеет смысл при использовании для сварки тонкой ленты.

NY-D02 – Продвинутый контроллер на 2 импульса.

Смысл в том, что первый импульс, например, на 50% мощности прогревает точку пайки, далее пауза 5-7 периодов и 2й импульс на 75-100%. При желании длительность первого или второго импульса можно сделать равной 0 и тогда контроллер дает только 1 импульс. Для питания контроллера (любого типа) используется маломощный трансформатор на 9В. Его нельзя заменить импульсным источником т.к. для контроллера важно именно переменное синусоидальное напряжение 9-12В на его выходе. Удобно использовать трансформатор со скобой крепления, тогда его легко прикрепить к корпусу на 2 винта.

В зависимости от выбранного контроллера, выбираем тип передней панели корпуса. Она имеет все необходимые вырезы для органов управления и индикации.

Чтобы закрепить силовой трансформатор, располагаем его согласно картинке на нижней части корпуса, максимально сдвигая назад и влево. Размечаем крепежные отверстия. Достаточно 2х отверстий 4мм по диагонали. Заодно размечаем еще 4 отверстия для ножек (примерно 15мм от каждого края). Для этого удобно использовать малярный скотч или светлую изоленту:

Крепим ножки и трансформатор винтами М4 с гайками. На задней стенке над гнездом 220В размечаем и крепим двумя винтами М3 с гайками трансформатор питания контроллера, а также само гнездо винтами М3 потай с гайками:

Перед установкой платы индикации наклеивает на дисплей тонирующую пленку, надрезаем углы, загибаем.

крепим плату на передней панели с помощью двух стоек MF3*6, а силовую плату- с помощью гаек переменных резисторов, вставив светодиоды индикации в соответствующие отверстия:

Для версии с контроллером NY-D02 используем стойки MF3*8мм с гайками:

Остается закрепить гнездо педали, выключатель питания и гермовводы PG-16:

Подключать силовые клеммы Ф4мм к плате следует с нижней стороны платы используя винты М4, стопорные шайбы и гайки.

Остается прикрутить гнездо 220В, подключить ЗАЗЕМЛЕНИЕ и соединить все провода согласно схемы.

Версия на 1 импульс- контроллер NY-D01:

Версия на 2 импульс- контроллер NY-D02:

Финальным этапом является разметка двух отверстий 4мм в верхней части корпуса для крепления ручки. Расстояние между центрами отверстий составляет 128мм. Такое расположение ручки на первый взгляд кажется странным, однако на практике намного удобнее, чем продольное. Хотя каждый волен располагать эту ручку по своему усмотрению. Ручка крепится двумя винтами М4*6, под головки винтов нужно положить по 2 шайбы.

Закрываем крышку, любуемся.

Осталось определиться с держателем электродов.

Держатель электродов- важнейшая часть аппарата точечной сварки. Обеспечивает надежный прижим электродов к месту пайки, не допуская образования электрической дуги и прожигания пластин и корпуса аккумулятора. Держатели электродов имеют встроенный микрик, который позволяет не использовать педаль. На выбор можно использовать LedDrv-420 или Ecenil-315. Подробно о держателях наконечников можно прочитать в описании на странице товара.

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:

• 1 Аппарат точечной сварки из сварочника
• 2 Как подобрать электроды
• 3 Точечная сварка из аккумулятора

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.

Точечная сварка из старого сварочного аппарата

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.

Сечение провода вторичной обмотки должно быть не менее 1,8 см 2 . Если удастся найти подходящий кабель заводского производства в изоляции, то лучше использовать его. Хороший результат дают как кабели с монолитной сердцевиной, так и многожильные из скрученных в жгут медных проводов. На вторичную обмотку идет несколько витков кабеля или шины с таким расчетом, чтобы при подаче 220В на первичный контур, во вторичном возникал ток напряжением 6-8 В. В таком случае сила тока будет достигать 800-1000 А. Этого вполне достаточно для сварки отдельных деталей в домашней мастерской.

Как подобрать электроды

Для точечной контактной сварку лучше всего использовать промышленные электроды, изготовленные по ГОСТ14111-69. Такие можно купить на интернет сайтах или в магазинах сварочного оборудования. При использовании на самодельном оборудовании они будут служить практически вечно. Но они довольно дорогие, особенно с запрессованными наконечниками из вольфрама или другого тугоплавкого материала.

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.

Электроды для точечной сварки

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

В интернете встречается информация о том, как сделать точечную сварку своими руками, используя обычный автомобильный аккумулятор на 12 В. Выполнять с ее помощью можно соединение небольших деталей, которые обычно соединяются пайкой. Но во многих случаях сварка дает лучший результат по прочности и более удобна для соединения разнородных металлов.

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.

Простенькое приспособление для выполнения сварочных работ состоит из двух медных проводков сечения не менее 1,5 мм 2 , закрепленных в контактной колодке. Расстояние между зачищенными концами электродов 2-3 мм. Конечно, как и в любой самодельной конструкции, вариантов может быть множество, но как базовый лучше всего использовать именно этот тип конструкции. Как работает такая мини установка показано на видео :

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.

Точечная сварка своими руками: как самостоятельно собрать аппарат

Что это такое? В домашних условиях время от времени необходимо использовать сварку. Когда речь идет о достаточно толстом листе металла, никаких проблем не возникает. Сварочный аппарат можно купить, попросить у соседа или заплатить за работу специалисту. Другое дело – тонкостенный металл, такие детали нельзя соединять обычной сваркой.

Как осуществляют? Для работ с металлом толщиной до 2 мм, например, в электротехнических изделиях, применяется точечная сварка. Аппарат для нее можно сделать своими руками.

Вопросы, рассмотренные в материале:

• Особенности точечной сварки
• Технология изготовления аппарата для точечной сварки из микроволновки
• Мощное устройство для точечной сварки
• Точечная сварка из конденсаторов своими руками
• Изготовление сварочных клещей для точечной сварки
• Сборка трансформатора для точечной сварки
• Электроды для точечной сварки своими руками
• Управление самодельной контактной сваркой

Особенности точечной сварки

Самодельный сварочный аппарат для контактной сварки позволяет создавать неразъемные соединения. В зависимости от требуемого режима и характеристик материала для сваривания могут применяться разные технологии. В ходе процесса происходит пластическая деформация металла, сопровождающаяся термическим воздействием, которое активирует связи между молекулами. Сваривание точечным методом подразумевает плотный контакт деталей.

Точечной сваркой принято называть быстрое контактное сращивание заготовок, в ходе которого не используются присадочные материалы. Этот метод пользуется популярностью, которая обусловлена конструктивной простотой и компактностью оборудования, низкой себестоимостью технологии и высокими эксплуатационными характеристиками готовых изделий.

Заготовки точно позиционируют, помещают в зазор между электродами и плотно прижимают друг к другу. Соединение происходит в ходе совместного пластического деформирования обеих деталей, разогретых до требуемой температуры. Промышленные автоматические аппараты обеспечивают скорость сваривания до 10 точек в секунду.

Для осуществления качественной точечной сварки своими руками в условиях домашней мастерской необходимо добиться, чтобы электродная пара перемещалась с постоянной скоростью, обеспечить необходимое давление и плотное прижатие свариваемых заготовок.

Для нагревания деталей при контактной сварке используются кратковременные импульсные электрические разряды длительностью от 0,01 до 0,1 секунды, под действием которых металл точечно расплавляется с образованием общего для обеих заготовок жидкого ядра диаметром от 4 до 12 мм. В ходе остывания и кристаллизации материала необходимо еще некоторое время удерживать детали под давлением.

Технология изготовления аппарата для точечной сварки из микроволновки

Для изготовления аппарата для точечной сварки своими руками можно использовать в качестве донора деталей вышедшую из строя микроволновую печь с сохранившим работоспособность трансформатором. Микроволновку необходимо аккуратно разобрать. Для сборки самодельного сварочного аппарата, помимо трансформатора, можно также воспользоваться выключателем, сетевым фильтром и проводом питания.

Важно! Необходимо убедиться в том, что в конденсаторе не сохранился заряд. Для того чтобы его разрядить, следует, соблюдая осторожность, замкнуть контакты с помощью любого инструмента с ручкой из диэлектрика.

После модернизации трансформатор должен обеспечивать:

• импульсный ток силой ≥ 1000 А;
• мощность – до 5 кВт.

Первичную обмотку, выполненную из толстого провода, трогать не нужно. Чтобы ее не повредить, трансформатор следует зафиксировать в тисках, заполнив зазор между обмотками небольшими кусками гофрированного картона. Далее необходимо удалить вторичную обмотку, которая не понадобится, с помощью ножовки по металлу, острой стамески и киянки.

Затем следует избавиться от металлических шунтов, ограничивающих силу тока. Удалить проволоку будет проще, если заранее высверлить сварной сердечник, не касаясь его внутренней поверхности. На этом подготовительные работы можно считать законченными.

Мощное устройство для точечной сварки

Для повышения мощности необходимо оборудовать аппарат еще одним самодельным трансформатором. Для создания единой цепи вторичные обмотки следует объединить, использовав одноименные выводы. Важно, чтобы оба трансформатора имели одинаковое число витков в первичных и вторичных обмотках. Направление намотки должно быть согласовано, иначе возникнет противофаза, и выходное напряжение упадет до нуля.

Порядок работы по сборке аппарата:

• последовательно соединить обмотки обоих трансформаторов в единую цепь;
• после подачи напряжения с помощью вольтметра замерить его на выходе;
• если напряжение повышено – убедиться, что соединены одноименные выводы;
• при отсутствии напряжения надо проверить, в правильном ли порядке подключены обмотки трансформаторов.

Рекомендуем статьи

• Сварка без газа: обзор технологии
• Постоянный ток (DC) для сварочных работ
• Электрошлаковая сварка: преимущества, технология, оборудование

Соединив одноименные выводы, на выходе получаем вдвое большую мощность. Напряжение при этом не меняется. С помощью самодельного аппарата для точечной сварки можно соединять детали из стального листа толщиной до 5 мм. Если сила импульсного тока выше 2 000 А, необходимо усилить проводку.

Точечная сварка из конденсаторов своими руками

Простой аппарат для точечной сварки можно изготовить своими руками, используя конденсаторы. Имея под рукой необходимые детали, его без особых проблем соберет даже начинающий мастер. Главные элементы такого аппарата – конденсаторы напряжением 25 В, которых понадобится не меньше пяти (каждый на 47 000 μФ).

Помимо конденсаторов, для изготовления аппарата следует обзавестись:

1. симисторами;
2. вольтметром (можно использовать самый недорогой);
3. аккумуляторами 18650 и боксами для их установки;
4. кнопкой включения;
5. лампочкой;
6. медными электродами.

Для увеличения мощности необходимо параллельно соединить три симистора.

В черновом варианте самодельный аппарат для точечной сварки состоит из:

1. связки из пяти конденсаторов емкостью 47 000 μФ (суммарно – 235 000 μФ);
2. вольтметра;
3. двух высокотоковых аккумуляторов 18650;
4. электронного ключа из трех симисторов;
5. кнопки включения;
6. самодельных медных электродов.

Для повышения производительности в отдельных случаях из схемы исключается повышающий преобразователь напряжения и используется связка из шести высокотоковых батарей, работающих напрямую. Такой аппарат обеспечивает более высокую скорость сварки. Лампочку включают в цепь между высокотоковыми батареями и конденсаторами для ограничения тока заряда последних и улучшения работы аккумуляторов.

Изготовление сварочных клещей для точечной сварки

Клещи для точечной сварки – еще одно несложное устройство, которое можно собрать своими руками. Первым делом следует изготовить корпус инструмента, используя подручные материалы, которые можно найти в любой домашней мастерской. Для этого пригодятся любые пластины или полоски металла, толщина которых не превышает 5 мм.

Для изготовления клещей понадобятся две полосы металла по 2 см шириной каждая, которые нужно согнуть таким образом, чтобы они при наложении образовали щипцы. Длину ручек можно выбрать произвольно. Далее необходимо просверлить отверстие для оси в обеих полосках, предварительно проложив между ними пластину из любого диэлектрического материала.

Для крепления проводов следует просверлить на концах ручек будущих клещей отверстия под болты. Далее следует наложить на ручки инструмента обрезки резинового шланга и зафиксировать их, обмотав изолентой. Ручки клещей с такой обмоткой станут удобными и безопасными. Для того чтобы пользоваться приспособлением было еще комфортнее, установите между рукоятками пружину.

В качестве источника тока лучше всего использовать трансформатор с дополнительной вторичной обмоткой, для формирования которой следует сделать три оборота кабелем вокруг сердечника. Можно добиться значительного повышения мощности такого приспособления для контактной сварки, добавив в цепь еще один трансформатор.

Сборка трансформатора для точечной сварки

Собирая самодельный трансформатор, на вторичную обмотку опытные мастера советуют пустить кабель КГ 1х35, рассчитанный на длительную эксплуатацию при напряжении 1 000 В и силе тока 300 А. Такой провод выдерживает импульсный ток силой до 1 200 А.

Для модернизации трансформатора понадобится около 2 м кабеля с полимерным покрытием на токопроводящих жилах. Резина толщиной 2,2 мм, которую часто используют в качестве внешней изоляции, слишком грубая и будет мешать, поэтому рекомендуется использовать провод с защитой толщиной не более 1,2 мм.

Далее необходимо обмотать сердечник тремя слоями клейкой ленты, чтобы снизить трение и облегчить намотку. Хорошо натягивая кабель, нужно аккуратно уложить два-три витка. Важно правильно рассчитать минимальную длину выводов. Можно использовать многожильный мягкий кабель, сложив вместе несколько отрезков. В сумме они должны образовать один пучок диаметром не менее 10 мм.

Чем меньше витков во вторичной обмотке, тем большего сечения должен быть использованный провод. Такое устройство позволяет кратно увеличивать напряжение и силу тока. Необходимые для точечной сварки параметры ориентировочно должны составлять:

• напряжение (на холостом ходу) – от 1,5 до 3 В;
• сила импульсного тока – ≥ 800 А.

Важно! Работая клещами для точечной сварки, необходимо соблюдать правила безопасности. Устройство должно быть заземлено и иметь защитный кожух.

Электроды для точечной сварки своими руками

Электроды, которые используются в оборудовании для точечной сварки, внешне отличаются от расходников для электродуговой сварки. Чтобы добиться хорошего качества контактного соединения деталей, нередко пользуются электродами, которые изготовлены из сплава, максимально схожего по составу с материалом свариваемых деталей. Чаще всего в работе используются прямые стержни, но если сварка осуществляется в труднодоступном месте, могут понадобиться электроды специальной конфигурации.

Если вы решили изготовить электроды для точечной сварки своими руками, желательно начинать со сборки пробной полноразмерной модели, которая даст возможность принять во внимания все возможные нюансы. Для получения хорошего результата важно проследить, чтобы диаметры медного стержня, из которого изготовлены электроды и провода, использованного для вторичной обмотки трансформатора, соответствовали друг другу.

От мощности изготовленного своими руками оборудования зависит тип используемых электродов. Это могут быть медные жала от обычных ручных паяльников или большие сварочные клещи, позволяющие создавать серьезное давление на детали. В зависимости от вида сварки электроды могут быть расположены как соосно, так и под необходимым углом.

Слишком длинные проводники приводят к снижению мощности, поэтому следует делать их максимально короткими. Также важно избегать лишних соединений. При совмещении кабеля с электродом нужно использовать лужение и пайку, что позволит снизить потери.

Пользоваться обжимными соединениями нежелательно, так как они создают дополнительное сопротивление. Для крепления электродов используют туго затянутые резьбовые сочленения. Для изготовления болтов и шайб предпочтительно применять медные сплавы. Поверхность деталей и соединений необходимо периодически очищать от оксидной пленки.

Электроды на концах должны иметь форму конуса с вершиной, скругленной для того, чтобы увеличить зону расплавления металла. Слишком большой диаметр кончика отрицательно скажется на качестве сварки и увеличит усилие, которое необходимо прикладывать в процессе работы. Обжимные соединения – зоны роста сопротивления. Электроды крепят на резьбе с тугой затяжкой. Болты, шайбы выполняют из сплавов меди. Удаление окислов проводят регулярно.

Управление самодельной контактной сваркой

Самодельный аппарат для точечной сварки оборудован двумя устройствами, позволяющими управлять процессом: кнопкой, которая включает и выключает подачу электрического тока на обмотку трансформатора, и рычагом сварочных клещей.

Для того чтобы обеспечить необходимую силу сжатия, следует располагать электроды вблизи от оси и использовать рычаг достаточной длины – его рукоять должна быть выполнена из диэлектрического материала или обрезинена. При длине ручек от 600 до 1 000 мм развиваемое усилие составляет от 30 до 100 кг.

Кнопку включения подачи тока на первичную обмотку самодельного трансформатора следует располагать под рукой мастера, который должен включать сварку только при полном сжатии деталей, чтобы исключить подгорания электродов.

Визуально необходимое для сваривания время можно контролировать, наблюдая за цветом металла в зоне сварки. Если речь идет о больших объемах работы, трансформатор и электроды необходимо оснастить принудительным воздушным охлаждением, в противном случае процесс придется часто прерывать, давая оборудованию остыть. Начиная работу, следует убедиться в исправности и работоспособности аварийного выключателя, изоляции проводов и правильности подключения электродов.

Выполняя сварку, надо обязательно применять средства индивидуальной защиты – очки, специальную обувь, перчатки. Также важно работать, стоя на диэлектрическом коврике. Необходимо следить, чтобы в аптечке, которая должна присутствовать в любой сварочной мастерской, имелись такие медицинские препараты, как капли для глаз и средство от ожогов.

Аппарат точечной контактной сварки, выполненный своими руками, отлично заменит в домашней мастерской дорогостоящее оборудование из специализированного магазина. Благодаря Сети в наши дни у каждого есть возможность скачать схему для его сборки. Немаловажный плюс самостоятельного изготовления в том, что большую часть деталей не придется покупать, ведь их можно «позаимствовать» у вышедшей из строя бытовой техники.

Автор статьи

Руководитель отдела продаж

Точечная контактная сварка

Более полторы сотни лет точечная контактная сварка служит верой и правдой строителям для сборки сложных конструкций из арматуры, сборщикам автомобилей для соединения тонкого корпусного металла и приваривания массивных деталей. Можно долго перечислять все сферы применения этого метода соединения металлических листов, но главным достоинством останется простота применения и возможность автоматизации процесса. Эти возможности логически вытекают из его физических принципов действия, с которыми мы и хотим вас познакомить.

Принцип работы

Физика процесса элементарна и известна даже школьнику. Все мы знаем, что при протекании электрического тока по проводнику происходит нагрев проводника. Чем больше ток – тем больше нагрев. При точечной контактной сварке в качестве проводников выступают свариваемые детали. Их накладывают друг на друга, зажимают специальными электродами и подают напряжение.

Поскольку сопротивление этого участка ничтожно мало, то даже при напряжении в несколько вольт протекают токи в сотни и тысячи ампер (в зависимости от возможностей источника питания). Токи такой величины доводят металл деталей до сильного нагрева и размягчения, что при большом давлении со стороны электродов создает условия для взаимной диффузии.

Задача сварочного аппарата сводится к созданию достаточного усилия сжатия деталей электродами и подачи больших токов в момент сваривания деталей. Так же нужно обеспечить эффективное охлаждение электродов, в противном случае они просто расплавятся, ведь по ним протекает такой же ток, как и через соединяемые детали.

Точечная контактная сварка

Технология

Она объединяет в себе сумму знаний и опыта об описываемом процессе и предлагает методы и способы для наилучшего решения вопроса. Технология описывает оснастку машин, приспособления, которые применяются для сборки деталей в узлы и агрегаты. Целью нашего текста является ознакомление с той частью технологии, которая описывает порядок сваривания деталей и все многообразие режимов работы сварочной машины.

Сваривание изделий должно проводиться в строго определенном порядке. Первыми варятся углы изделия и те участки, которые прилегают к ребрам жесткости. Таким образом создается каркас жесткости, внутри которого варятся участки, склонные к деформации. Соединение длинных листов должно проводиться в направлении от середины к краям. Большой проблемой при сваривании длинных листов металла может стать образование гофр между точками сваривания. Чтобы избежать этого явления, необходимо варить их подряд без пропусков, обеспечивая достаточное прижимное усилие.

Этапы

Основная схема проведения работ точечной сваркой предусматривает четыре этапа. На первом этапе происходит сжатие соединяемых деталей электродами сварочной машины. На втором этапе включается ток разогрева и выдерживается до расплавления точки сваривания и формирования литого ядра.

Третий этап подразумевает увеличение силы сдавливания электродами при продолжающемся прохождении сварочного тока. На четвертом этапе выключается подача напряжения, снижается давление электродов и они отводятся от места сваривания.

Режимы

Режимы сваривания зависят от множества факторов. При выборе режима необходимо учесть особенности различных материалов, толщин и конфигурации деталей. Режимы разрабатываются и описываются технологами. В технологии обязательно необходимо определить:

• площадь контактной поверхности электрода;
• время пропускания тока;
• давление электродов;
• величину тока.

Технологический процесс включает в себя требования к частоте и способу запиливания электродов. Это гарантирует соблюдение описанных выше технологических параметров, таких как площадь контакта, величина тока. Технология предусматривает частоту смены наконечников электродов во избежание критического износа.

Отдельными пунктами определяется порядок окончательной зачистки изделия. Например, стальные изделия обрабатываются личным напильником, а для алюминия достаточно наждачной бумаги.

Преимущества и недостатки контактной сварки

Основным преимуществом можно считать возможность полной автоматизации процесса. Это обстоятельство способствовало внедрению такого способа на машиностроительных конвейерах. Высочайшей производительности труда позволяет добиться точечная сварка в сочетании с промышленными роботами. Кроме того, повышения производительности добиваются внедрением многоточечных машин. Такой вид сваривания позволяет:

• обходиться без сварщиков высокой квалификации;
• идеально соединять тонкие листовые материалы;
• вести работы без использования защитных газов;
• оказывает ничтожное воздействие на металл изделия;

Одно из достоинств этого способа — отсутствие выделения вредных газов. Последним аргументом можно считать высокую степень пожарной безопасности по сравнению с ручной дуговой сваркой.

Недостатки этого вида соединения деталей начинают проявляться при сваривании изделий сложной формы. Если с листами металла проблем никаких, то сложные изделия требуют особых форм электродов, что не всегда возможно. Осложнения нарастают при попытках создать многоточечную оснастку. Не всегда удается применить эту сварку при сваривании нескольких разнородных металлов и сплавов. В данном случае такое преимущество, как отсутствие защитных газов, работает против производства.

Значительную опасность для обслуживающего персонала создаёт вероятность выплеска металла в момент подачи сильного тока на электроды. Этим особенно грешат машины старых образцов. Современные сварочные аппараты обеспечивают плавную подачу сварочного тока. Ещё большая безопасность достигается при использовании постоянного тока в сочетании с программным управлением силой сжатия.

Сферы применения точечной сварки

Сферы применения точечной контактной сварки определяются её возможностями и особенностями. Поскольку этот вид соединения деталей не требует высокой квалификации рабочих и легко поддаётся механизации и автоматизации, то ему была открыта широкая дорога к производству разнообразных изделий широкого потребления. Крупносерийное производство позволяет проектировать автоматические линии, на которых режимами работ управляют компьютеры, а место рабочих занимают роботы – сварщики.

На подобных производствах изготавливают технику, облегчающую домашний труд: пылесосы, стиральные машины. Похожий процесс производства имеет сельскохозяйственная техника и устройства для ведения приусадебного хозяйства: газонокосилки, сепараторы молока. Естественно, что они тоже применяют точечную сварку для соединения элементов корпусов и приваривания отдельных деталей.

Наибольшее количество аппаратов точечной сварки работает в машиностроении. Это очень разветвленная отрасль, и во всех её направлениях работают аппараты точечной сварки. Именно с её помощью свариваются корпуса большинства многочисленных изделий, выпускаемых этой отраслью.

Автомобили, трактора, комбайны, железнодорожные вагоны – вот обширный, но далеко не полный перечень производств, применяющих этот вид сварки. Несколько особняком стоит такая отрасль, как микроэлектроника, и это понятно. Ведь здесь совершенно другие измерения, и, соответственно, сварочные аппараты и способы ведения работ. В большинстве операций, по причине сверхмелких размеров деталей, человеку не находится места, и работы ведутся на роботизированных линиях под управлением компьютеров.

Во всех вышеупомянутых случаях используются разносторонние возможности точечной сварки, такие как:

• возможность сваривания цветных и черных металлов;
• возможность сваривания нержавеющих металлов;
• возможность сваривания разнородных металлов;
• возможность сваривания деталей разной толщины.

Аппарат точечной сварки

Физические принципы, лежащие в основе работы аппаратов точечной сварки, определяют его конструкцию и основные элементы. Ток большой силы предполагает наличие мощного силового трансформатора. Этот трансформатор отличается от большинства своих собратьев наличием вторичной обмотки с малым числом витков, намотанных очень толстым проводом. Это связано с прохождением по нему токов в десятки тысяч ампер.

С силового трансформатора ток поступает на электроды различной конструкции, чаще всего выполненных в форме клещей. Наконечники клещей выполняются из меди, что обеспечивает им малое электрическое сопротивление, в сравнении с сопротивлением свариваемых металлов. Благодаря этой разнице, львиная доля падения напряжения приходится на детали, что и обеспечивает их разогрев. Однако часть тепла выделяется и на электродах, поэтому аппараты точечной варки обязательно имеют систему принудительного охлаждения. Чаще – водяного, реже – воздушного. Качество охлаждающей воды определяется по ГОСТ 297 – 80Е.

Несущий корпус должен имеет достаточную жесткость, чтобы при сжатии электродов не допустить их смещения, превышающего норму. В корпусе расположена и система управления, состоящая из электрических, электронных, пневмо и гидроустройств. Система обеспечивает алгоритм управления всеми частями машины.

И последнее, о чем стоит упомянуть, — это механизм сжатия сварочных электродов. Эти механизмы бывают очень разных конструкций и сложности: от элементарных ручных клещей до мощных узлов, управляемых электроникой, снабженных пневмо- или гидроприводом.

Виды оборудования для точечной сварки

Существующие аппараты для контактной точечной сварки разделяются на виды в зависимости от используемого тока и формы его импульсов:

• аппараты переменного тока;
• аппараты низкочастотной сварки;
• аппараты постоянного тока;
• аппараты конденсаторного типа.

Самое широкое распространение имеют аппараты, работающие на переменном токе. Это обусловлено сравнительной простотой их устройства. Остальные виды являются более специализированными и применяются каждый по своему назначению.

Техника безопасности

Точечная контактная сварка является сравнительно безопасным видом работ и не требует принятия особых мер безопасности. Вместе с тем не стоит забывать о том, что аппараты, предназначенные для этого вида сварки, подключаются к высоковольтной сети и требуют соблюдения всех правил работы в таких сетях.

Специфическую, характерную для этого вида работ, опасность представляет выплеск расплавленного металла, что может стать следствием сваривания на неправильном режиме или плохой очистке поверхности соединяемых деталей. Для защиты от этого явления необходимо иметь маску сварщика. При сваривании оцинкованных металлов, выделяющих вредные газы, необходимо обеспечить место проведения работ эффективной вытяжной вентиляцией.

Дефекты и их исправление

Неверно составленная технологическая карта или неточное выполнение предписанного процесса могут вызвать дефекты сварного соединения. Наиболее часто встречающийся дефект – полный или частичный непровар. Изделие с таким дефектом ведёт себя как склеенное, при небольших и статических нагрузках сохраняет целостность, но рвётся при малейшем усилении разрушающих факторов.

Недостаточное сжатие деталей, слишком большой ток или грязная поверхность способствуют возникновению наружных трещин. Серьезные дефекты получаются при сваривании в непосредственной близости от кромки детали или чрезмерном давлении электродов. В первом случае, это разрыв кромки, во втором – вмятины в местах сваривания.

Исправляются все дефекты, в основном, вырезанием такого места с последующей повторной сваркой. Наружные выплески металла исправляются зачисткой, а деформации – проковкой или точечным нагревом газовыми горелками.

Как сделать точечную контактную сварку своими руками

Первые самодельные устройства точечной контактной сварки делали из микроволновой печи. Модное некогда течение — готовить и разогревать пищу в микроволновой печи — постепенно пошло на спад и в результате образовалось некоторое количество таких печей, с которых можно было снять силовой трансформатор. Мощность этого трансформатора позволяет сделать из него точечную контактную сварку своими руками.

Схема такой сварки довольно проста, изготовление не представляет особых сложностей, но один существенный недостаток не позволяет заинтересовать таким устройством широкие массы домашних умельцев. Этот недостаток – ограниченные возможности этого устройства. Толщина металла, который можно сварить этим устройством, не превышает одного мм. Намного надежнее и качественнее, с большими возможностями, получается самодельное устройство из сварочного инвертора.

На базе сварочного инвертора можно собрать реальную точечную сварку. Не эти бесконечные игрушки, которыми невозможно надежно сварить даже лист толщиной до 1 мм., а машину, легко соединяющую лист и уголки до 3 мм. толщиной. И это при дополнительном трансформаторе мощностью всего один кВт.

В сети можно найти большое количество конкретных схем и видео по их воплощению в жизнь, но нигде нет четкого изложения идеи, заложенной в эти конструкции. В результате при отсутствии какой-либо детали от конкретного устройства, реализация его становится невозможной.

И наоборот, понимая назначение комплектующих деталей и принцип действия аппарата, можно создать его из того, что есть под руками. В нашем варианте вы получаете то, что в рекламных роликах любят называть «два в одном».

Приобретая недорогой сварочный аппарат на сайте производителя КЕДР, вы становитесь обладателем экономной, легкой и безотказной ручной дуговой сварки и, после незначительной переделки, получаете устройство точечной контактной сварки: к существующему инвертору подключается блок конденсаторов суммарной ёмкостью от 1 тысячи и до 15 тысяч микрофарад (чем больше ёмкость, тем круче будет сварочный импульс и качественнее сварка). Выход блока конденсаторов через мощный контактор подключается к первичной обмотке выходного трансформатора мощностью 1 кВт.

Наши товары

Артикул: Источник сварочный КЕДР AlphaMIG-500S Plus (40–500А, 380В) 174 900 руб.