Особенности контактной точечной сварки
Такая разновидность сварки считается термомеханической. Ею пользуются, если требуется спаять между собой тонкие металлические листы или однородные мелкие элементы.
На фото точечной сварки наглядно показаны её ключевые фазы:
- совмещение элементов в нужном положении;
- закрепление их между электродными контактами агрегата;
- нагрев, приводящий к образованию прочного сварного шва.
Данный способ соединения реализованных в металле частей друг с другом очень популярен. Его достоинства заключаются в следующем:
- легкость процесса;
- дешевизна расходных материалов;
- высокая производительность.
Основной функциональный принцип
Схема точечной сварки отличается простотой. Вначале производят плотное придавливание металлических изделий друг к другу. Далее через небольшие промежутки на них подают ток, который нагревает металл и запускает процесс диффузии.
Как только аппарат выключают, зона контактов электродов начинает остывать, а материал кристаллизоваться.
Конструкционное исполнение сварочного агрегата
На картинках точечной сварки видно, что её конструкционное исполнение представлено тремя блоками (двумя – основными и одним вспомогательным). В состав механического блока входят:
- электроды в виде зажимных клещей;
- механизм для зажима;
- привод вращения (в шовном оборудовании);
- механизм сжатия и осадки (в сварке стыкового типа).
Ключевые элементы электрического узла:
- трансформаторное устройство;
- регулятор выходного напряжения;
- вторичный контурный узел;
- прерыватель первичной цепи;
- регулятор циклов.
Вспомогательный блок содержит в себе системы водяного охлаждения и пневматической гидравлики.
Обратите внимание!
Индукционный нагреватель своими руками ♨️ — обзоры лучших вариантов изготовления. Разновидности конструкций самодельного прибора + пошаговый мастер-класс (160 фото)
Пушка гаусса своими руками: ТОП-130 фото лучших способов создания своими руками. Особенности конструкции + мастер-класс для начинающих
Струбцины своими руками — поэтапный мастер-класс для начинающих. Схемы изготовления разных конструкций + 170 фото
Чтобы получить разряд нужной мощности при небольшом напряжении, требуется индукционный трансформатор. Правильно подобранный баланс обмоток даст необходимый для плавки металла в контактной зоне электродов мощный импульс.
Зажимные клещи в аппарате точечной сварки своими руками имеют вид двух контактов, выполненных из графита или меди. Их закрепляют на различных рычагах и приводят в действие с помощью механизма сжатия, привод которого может быть:
- механическим;
- пневматическим;
- гидравлическим;
- электромагнитным.
Как обезопасить себя
При работе с аппаратом точечной сварки очень важно придерживаться правил техники безопасности. Неправильное или небрежное использование этого прибора чревато ударами током, ожогами различной степени тяжести, а также всевозможными травмами.
Первое, о чем нужно думать при создании аппарата искусственной сварки своими руками, это заземление. Наибольшую опасность представляет непосредственно сам трансформатор — его первичная обмотка. При работе с вторичной также нужно быть предельно осторожным. Все эти меры применимы и к работе с инвертором.
Нужно следить, чтобы работающий за аппаратом человек имел быстрый доступ к отключающим механизмам. Все напольное покрытие возле прибора должно быть абсолютно сухим. Также вам потребуется коврик из резины (особенно если аппарат установлен на полу).
Помимо прочего, желательно запастись специальной рабочей одеждой и хорошо проветрить помещение перед использованием аппарата для точечной сварки, сделанного своими руками.
Автор: Баранов Виталий Петрович
Образование: среднее специальное. Специальность: автослесарь. Профессиональная диагностика, ремонт, ТО легковых авто зарубежного производства 2000-2015 г.в. Большой опыт работы с Японскими и Немецкими авто.
2 комментария
- Дмитрий says:
Насколько возможна в домашних условиях точечная сварка своими руками? Что для неё необходимо?Знаток says:
Добрый день. Технология этого процесса вполне позволяет организовать его в домашнем гараже – многие автолюбители уже имеют успешный опыт в этой области. Процесс осуществляется следующим образом: • Соединяемые поверхности предварительно очищают от очагов коррозии и других посторонних веществ; • Их располагают в нужном положении и помещают между электродами, прижимая друг к другу; • За счёт подачи импульса сварочного тока происходит нагрев поверхностей и их совместная температурная деформация, что приводит к свариванию. К достоинствам точечной сварки относят экономичность процесса и прочность швов, к недостаткам – отсутствие их герметичности. Для выполнения подобной работы понадобится соответствующее оборудование – в Интернете есть множество схем, по которым его можно самостоятельно собрать.
Требуемый инвентарь
Чтобы получить компактный сварочный инструмент, вам потребуется ряд вещей:
- трансформаторное устройство ненужной СВЧ-печки;
- клеммная колодка;
- прут из меди толщиной 0, 17 см;
- кусок многожильного кабеля 8 миллиметрового сечения;
- механизм таймера;
- переходник на 12 вольт и 0,5 ампер;
- корпус БП от старого компьютера;
- выключатель;
- микрокнопка;
- рейка (из дерева);
- стальная пружина.
Порядок работы
Ниже представлена инструкция, как сделать точечную сварку, используя ненужную в хозяйстве микроволновку:
Разобрать старую СВЧ-печку. Вытащить трансформаторное устройство на 800 А. Заняться разбором блока питания компьютера. Вам потребуется лишь стальной корпус и разъём питания 220 вольт. В дальнейшем он будет использоваться для размещения «начинки» сварочного агрегата.
Обратите внимание!
Электросамокат своими руками — мастер-класс с пошаговыми инструкциями работы своими руками. Советы и простые схемы для начинающих + лучшие фото-обзоры
Кресло-качалка своими руками: ТОП-120 фото лучших вариантов изготовления. Мастер-класс по созданию кресла-качалки в домашних условиях
Коптильня из газового баллона — лучший мастер-класс по изготовлению самодельной коптильни с пошаговыми фото-схемами для начинающих
Поместить внутрь корпуса трансформатор, плату таймера и переходник питания. Примерить и отметить места отверстий – потом их надо будет проделать при помощи дрели.
Удалить вторичную обмотку трансформатора, заменив силовым кабелем. При этом демонтировать трансформаторные пластины не потребуется. Достаточно срезать обмотку вначале с одного края, затем с другого, используя стамеску и молоток. После этого останется убрать остатки проволоки сверлом.
Сделать новые обмотки из силового кабеля. Поставить модифицированный трансформатор в корпус. В области нахождения решётки просверлить 2 отверстия. Продеть через них выводы катушки. Проделать ещё отверстия, теперь в днище корпуса, для установки транса.
Подсоединить к передней панели механизм таймера. Продеть светодиод, выпаянный из платы и удлинённый проводами, в сделанное ранее отверстие.
К задней панели прикрепить выключатель электропитания. У переходника отпилить вилку. Припаять все элементы будущего аппарата, используя проводки и клеммы. К таймеру подсоединить микрокнопку – фиксировать её не надо. Выставить продолжительность импульса для сварки.
Стальными уголками прикрепить рейку из дерева к корпусу сварочного аппарата.
Обратите внимание!
Компрессор своими руками: ТОП-130 фото-обзоров готовых компрессоров. Пошаговая инструкция + схемы и чертежи
Ветрогенератор своими руками: ТОП-170 фото-обзоров готовых приборов. Подробная инструкция по самостоятельному изготовлению для начинающих
Теннисный стол своими руками: ТОП-150 фото лучших идей изготовления. Мастер-класс по созданию теннисного стола в домашних условиях
Достать с клеммной колодки клеммники, надеть их на контакты кабеля, которые требуется перед этим зачистить, и прикрутить на шурупы к рейке. Оснастить рейку кнопкой пуска, предварительно проделав под неё отверстие.
Медную проволоку использовать для создания электродов. Не забыть обточить концы. Закрепить сделанные из меди электроды в клеммниках.
Дополнить конструкцию пружиной для возврата контактов устройства на первоначальную позицию. С данной целью требуется прикрутить к верху корпуса ещё одну рейку из дерева. Вот и всё. Работа над созданием самодельного агрегата точечной сварки завершена.
Получившийся инструмент имеет довольно высокую мощность. Поэтому, дабы избежать прожигания отверстий в тонких металлических листах, рекомендуется устанавливать меньшие временные параметры на таймере. Кроме того, компактные размеры такой сварки позволяют разместить её даже в малогабаритной студии.
Инверторный аппарат для точечной сварки
Этот аппарат собран на базе импульсных схем и позволяет производить точечную сварку даже при питании от низковольтных источников типа аккумуляторов.
Схема и необходимые элементы
Схема данного прибора представляет собой инвертор, который преобразует постоянное напряжение в высокочастотные колебания с частотой 30-50 кГц.
Для преобразования постоянного напряжения в переменное используется двухтактный генератор на мощных полевых транзисторах. Транзисторы должны пропускать ток не менее 40 А и иметь допустимое рабочее напряжение не менее 50 В.
Колебательный контур генератора определяется индуктивностью первичной обмотки трансформатора и конденсатором, емкость которого не должна превышать 2 мкФ. В принципе, емкость можно увеличить, но тогда генератор будет работать на более низких (звуковых) частотах, в результате чего трансформатор будет излучать свист.
Алгоритм создания аппарата:
- Из силового трансформатора блока питания компьютера АТХ 450 делается импульсный трансформатор.
- Из трансформатора удаляются все обмотки и наматывается первичная обмотка жгутом из 3 проводов диаметром 1 мм.
- Поверх первичной обмотки наматывается 1 виток вторичной обмотки, представляющий собой медную ленту шириной 22 мм и толщиной 1 мм.
- Вторичная обмотка фиксируется в трансформаторе эпоксидным клеем, а на концы ее напаиваются латунные клеммы. В клеммы вставляются и фиксируются отрезки медного провода диаметром 2 мм, которые и будут выполнять роль электродов.
- Используемый в схеме дроссель выполняется на тороидальном сердечнике и имеет от 10 до 30 витков провода диаметра 1,5 мм.
- Транзисторные ключи крепятся на небольших радиаторах.
- Все элементы устанавливаются на плате из изоляционного материала и соединяются пайкой с помощью проводов в соответствии со схемой аппарата.
- Сверху электрическая схема закрывается корпусом из изоляционного материала.
- В удобном месте устанавливается кнопка управления.
Достоинства и недостатки конструкции
Достоинства:
- Довольно высокая выходная мощность, позволяющая проводить сварку аккумуляторов и других более крупных деталей.
- Схема может питаться от источника постоянного тока с напряжением от 6 до 24 В.
- Можно использовать как сетевой источник питания (например, блок питания от компьютера), так и мощный аккумулятор.
- Малый вес и габариты.
- Низкая себестоимость.
Недостатки:
- Питание должно осуществляться только от мощных источников. При просадках тока источника питания в аппарате могут появиться неисправности.
- При сварке необходимо выполнять правильный режим работы. После двух секунд сварки делать перерыв на 2-3 секунды.
Сварка точечного типа из сварочного оборудования ручной сборки
Алгоритм создания агрегата для точечного производства сварки из сварочного инструмента, а также требуемые для этого материалы почти такие же, как в случае с трансформатором от СВЧ-печки. Но имеется ряд моментов.
Собственноручное создание контактной сварки из инверторного устройства нерациональна, ведь для работы не нужен постоянный ток. Вследствие этого останавливаем выбор на трансформаторном устройстве от аппарата переменного тока.
Число витков рассчитываем по следующей формуле:
N=50/S. Здесь N – число витков, а S – размер сердечника.
Собственноручно выполненные сварочные клещи
Клещи – важная часть сварочного аппарата. Их конструкционное решение зависит от того, какие работы планируется осуществлять, предполагаемых размеров соединяемых элементов и типа привода. Электроды выполняют из медной проволоки, чья толщина должна быть равна или превышать толщину кабеля вторичной обмотки.
Контактник из сварочного трансформатора
Такое оборудование можно превратить в полноценное средство контактной сварки. Единственным недостатком является невозможность управления силой тока.
Разработка чертежа
Правильный выбор схемы помогает изготовить работоспособный сварочный аппарат. Предпочтение отдают простым чертежам, включающим минимальное количество деталей и блоков. Такие варианты не позволяют создать слишком мощное устройство, однако прибора достаточно для выполнения мелкого ремонта автомобиля, садовой техники, ограждений.
Рекомендуем к прочтению Описание технологии контактной точечной сварки
Перечень деталей и расходников
Для переделки сварочного трансформатора в оборудование для контактной сварки потребуются такие элементы и материалы:
- трансформатор, преобразующий электрическую энергию;
- толстый кабель;
- медные электроды;
- болты;
- наконечники;
- прерыватель;
- деревянные бруски, фанера для создания корпуса.
Процесс создания аппарата
Сборку самодельного устройства выполняют так:
- Устанавливают сварочный трансформатор в корпус, созданный из металлических листов. Собирают электрическую плату на текстолитовом листе толщиной более 1 см. Деталь закрепляют в корпусе сварочного аппарата.
- К шине, вторичной обмотке болтами присоединяют сварочный провод. Оставшийся конец кабеля подключают к электроду.
- К контактной колодке, находящейся на электрической плате, подсоединяют питающий провод.
Эксплуатация точечной сварки
Мастер, использующий контактный трансформаторный аппарат, должен стоять на резиновом коврике, применять защитные перчатки и очки. Кабель заземления подключают к детали, к которой будет привариваться другая заготовка. После этого нажимают клавишу включения, сопоставляют соединяемые элементы, зажимают электродом сварочного пистолета.
Через 5 секунд после начала воздействия стержень переносят на следующую точку.
Нюансы сварки для литиевых аккумуляторов
Нередко мастера сталкиваются с необходимостью прикрепления к литиево-ионным аккумуляторным батареям тонкой стальной пластины. А для аккумуляторов 18650 страшны повышенные температуры.
Решением проблемы является самостоятельно изготовленная специальная точечная сварка. Её специфика состоит в автоматическом управлении ходом работ.
Базовые части точечной сварки для аккумуляторов своими руками:
- модифицированный трансформатор от микроволновой печи;
- плата управления первичной обмоткой;
- вспомогательный блок питания;
- входящая схема с предохранителем;
- микровыключатель;
- провода вторичной обмотки с электродами, выполненными из жал электрического паяльника.
Теперь разберём, как сделать точечную сварку своими руками для литиевых аккумуляторов:
- Запасясь необходимыми комплектующими, выведите ручки, регулирующие время импульса и мощность самого сварочного аппарата, на корпус.
- Установите выключатель от старой микроволновой печи.
- Возьмите стальную пластину и литиевую батарею. Выставите время электроимпульса на 8-11 мкс.
- Установите пластину на аккумулятор, сверху разместите контакты. Устройство готово!
Изготовление трансформатора
На рисунке №1 схематически показано возможное соотношение витков первичной и вторичной обмоток трансформатора, необходимого для работы контактной сварки. Большое число выходов на вторичной обмотке необходимо для того, чтобы иметь возможность грубой регулировки параметров тока. Но представленная схема требует корректировки в зависимости от требуемых параметров тока. Без предварительных расчётов не обойтись.
Где используется точечная сварка
Точечную сварку применяют, если требуется изготовить какую-либо металлическую конструкцию. Преимущества подобной технологии:
- экологическая безопасность;
- высокие прочностные характеристики соединения;
- быстрота и простота автоматизации работ.
Вследствие указанных выше достоинств, точечную сварку применяют:
- в автомобилестроении;
- в судостроении;
- в авиационной промышленности;
- в производстве электронных изделий и бытовой техники;
- при создании ювелирных украшений;
- на предприятиях, выпускающих товары народного потребления и пр.
Мощностные параметры и возможности собственноручно сделанной сварки контактного типа не сравнятся с показателями аппарата заводской сборки. Несмотря на это, её допустимо применять для приваривания металлов всех видов стали и сплавов.
Микросварка: нюансы создания и использования
Решив изготовить точечную сварку в кустарных условиях, нужно не забыть ряд нюансов её применения:
- Прежде, чем запускать устройство в первый раз, нужно провести проверку надёжности изоляции и соединения всех частей конструкции.
- Требуется организовать вспомогательную вентиляционную систему.
- Запрещается пользоваться аппаратом длительное время без перерывов.
- Наконечники электродов необходимо регулярно затачивать.
- Перед началом работ стоит произвести пробный пуск на низкой мощности.
Собрать точечную сварку своими руками по силам любому мастеру. Требуется лишь иметь минимум знаний в области электротехники. Самостоятельное создание сварочного аппарата намного выгоднее и занимательнее покупки промышленного инструмента.
Это оборудование неизменно пригодится в гаражном ангаре, а ещё тем, кто занимается изготовлением ювелирных украшений либо ремонтом электроники.
Технические характеристики
Тип сварки | термоконтактная |
Диаметр применяемой проволоки | 15-100 мкм |
Материал применяемой проволоки или ленты | золото, медь |
Тип инструмента | расщепленный электрод ЭК1-ЭК5; электрод косвенного нагрева |
Вертикальное перемещение инструмента | 7 мм |
Регулировка предметного столика по высоте | 27 мм |
Диаметр рабочего поля | до ∅460 мм (при дополнительной оснастке) |
Ход манипулятора (прецизионное перемещение по XY) | 28 х 28 мм |
Диапазон перемещения манипулятора по XY | 120 х 120 мм |
Глубина проникновения инструмента (без зажимных губок) | до 40 мм |
Усилие сжатия свариваемых элементов | 20-700 грамм / 0.2-7.0 H [диапазон электронной регулировки: 100 грамм / 1 H] |
Способ нагружения инструмента | пружинный + электронный |
Диапазон усилий неразрушающего контроля | 0 — 5 грамм |
Вид управления | мышь |
Производительность кинематическая | 7200 точек сварки в час |
Длительность сварочного импульса | 0,02 — 1 сек |
Рабочая частота сварочного импульса | 1 кГц |
Длина петли | автоматический режим: до 5 мм; ручной режим: не ограничена |
Температура нагревательного столика | 20-200 ºС |
Угол наклона инструмента | автоматически изменятся |
Образование стежка | автоматическое |
Максимальная потребляемая мощность, Вт | 150 |
Питающее напряжение (переменный ток) | ~(180 – 264) В / ~(90 – 132) В, 47–63 Гц |
Питающее напряжение (постоянный ток) | 254 – 373 В |
Масса | 18 кг |
Габаритные размеры, длина х ширина х высота: | 400 х 310 х 360 мм |