Все о сварке

Схема точечная сварка своими руками


Как выполняется точечная сварка своими руками?

Наверняка каждый слышал о сварочном аппарате и знает, что он собой представляет. Однако многие не догадываются о том, что существуют совершенно разные методы самого процесса сварки, каждый из которых отличается своим энергоносителем. Тем не менее для тех, кто не знает: сварка — это процесс, в результате которого создается неразъемное соединение деталей за счет того. что образуются межатомные связи в самом сварочном шве. Такое соединение образуется за счет нагрева деталей, предназначенных для сварки, либо под действием пластической деформации. Современные технологии вышли на такой уровень, при котором стало возможным выполнять сварочные работы не только в производственных условиях, но и в домашних, а также на открытом воздухе, под водой и даже в космосе. Однако наиболее популярной среди всех является точечная сварка, своими руками которую вполне возможно выполнить.

Схема точечной сварки.

Точечная сварка относится к числу контактных сварочных работ. Похожими являются шовная и стыковая сварка. Среди контактных сварок точечная является самой удобной и практичной, так как ее оборудование и составные элементы не занимают много пространства. Сам процесс точечной сварки относится к так называемому термомеханическому классу, и происходит он в несколько этапов. Вначале две сварочные детали совмещаются и помещаются между электродами сварочной машины, после чего плотно прижимаются друг к другу. Далее детали нагреваются до тех пор, пока не станут пластичными. После этого идет процесс деформации, в процессе него детали соединяются в том положении, в котором они должны находиться. Если при сварке используется автоматическое оборудование, то в среднем частота сварки составит около 600 точек за одну минуту.

Как сделать точечную сварку?

Циклограммы процессов контактной точечной сварки.

Точечная сварка удобна лишь в том случае, если требуется сварить съемные детали. Однако произвести такую сварку в условиях, отличных от обычных, невозможно. Для промышленных целей аппарат точечной сварки используется для того, чтобы варить листовые заготовки разного типа и разных марок. Что касается использования данного оборудования в домашних условиях, то оно просто незаменимо в тех случаях, когда требуется починить бытовую технику, кухонную утварь или детали из алюминия или металлического кабеля.

Нагрев деталей происходит за счет того, что ток проходит как импульс, длительность которого не превышает 0,1 секунды. Данные импульсы отвечают за плавление материала в области электрода и формируют жидкое ядро деталей диаметром 12 мм.

Когда импульс тока прекращает свое действие, детали продолжают удерживаться некоторое время, для того чтобы они плотно соединились между собой. Прижатие деталей друг к другу обеспечивается за счет уплотняющего пояса, который не дает расплавленному металлу выйти из зоны сварки. Если увеличить прижим деталей, то сварка будет происходить практически немедленно.

Типы точечной сварки.

Помимо этого, при сварке деталей необходимо знать, что сварочные швы должны быть полностью подготовлены, а именно очищены от толстых оксидных пленок и ржавчины.

Последнее, что нужно отметить у данного типа сварки, это то, что она обладает некоторыми достоинствами по сравнению с другими типами:

  1. Комфорт использования в домашних условиях.
  2. Механическая прочность сделанных швов.
  3. Высокий уровень экономичности.
  4. Возможность автономной работы сварочного аппарата за счет зажима деталей между электродами.

Единственным серьезным недостатком точечной сварки является отсутствие герметичности швов.

Характеристики электродов

Электроды в точечной сварке являются наиболее важными элементами, к которым предъявляются высокие требования. В качестве электродов используются специальные стержни из меди. Если сварочный аппарат имеет сравнительно небольшие размеры, то можно использовать электроды меньшего диаметра.

Требования к электродам:

Форма рабочей поверхности электродов при точечной сварке.

  1. Для того чтобы получить качественное соединение, нужно грамотно подобрать диаметр медного электрода. Условия эксплуатации свидетельствуют о том, что диаметр точек швов должен превышать толщину сварочного электрода в среднем в 2-3 раза.
  2. Разжимать электроды нужно после небольшой паузы для улучшения кристализационных свойств расплавленного металла.
  3. Качественная сварка также предусматривает подтачивание электродов. С течением времени они полностью сточатся и потребуется их замена.
  4. Провод, который идет от трансформатора к электродам, должен быть минимальной длины. Чем длиннее провод, тем выше потери мощности.
  5. Между точками должен быть промежуток, который должен уменьшать шунтирование тока сквозь соседние точки. Электроды должны быть лучшего качества, так как от этого при прохождении через них электрического тока происходит плавление металла и образование специального пояска.
  6. Материал электродов должен обладать высокой теплопроводностью.

Наконечники должны быть надежно спаяны с проводом. Если их не спаять, то начнется возникновение дополнительного сопротивления, а электроды начнут окисляться.

Режимы точечной сварки

Схема контактной точечной сварки.

Продолжительность нагрева металлических деталей определяется мощностью сварочного аппарата и условиями сварочного процесса. Длительность нагрева может составлять в среднем от нескольких сотых до нескольких десятков секунд. Так, например, при сварке закаленной стали требуется более длительный период нагрева, так как данный материал имеет свойство растрескиваться.

Что касается нержавеющих сталей, то их, наоборот, требуется нагревать в течение незначительного периода. Более длительный нагрев может повлечь за собой нарушение структуры металла и потерю его антикоррозийных качеств.

Выбор оптимального давления между электродами обеспечит более надежный и прочный контакт в местах соединения. Давление и мощность сварочного аппарата определяются выбором трансформатора. Уровень давления в местах соединения очень важен, так как от него зависит обеспечение мелкозернистой структуры металла в местах сварки. В свою очередь от этого зависит прочность сварочного шва.

Материалы и инструменты, необходимые для работ:

Схема самодельного сварочного аппарата точечной сварки.

Если требуется использование сварочного аппарата в непроизводственных условиях, то можно собрать его самостоятельно в домашних условиях. На сегодняшний день существуют аппараты разного размера: бывают как небольшие переносные самодельные аппараты, так и крупногабаритная аппаратура. Чаще всего в домашних условиях изготавливаются настольные версии. С их помощью, конечно, не получится сварить крупные детали. Однако два металлических листа толщиной в несколько миллиметров можно запросто соединить при помощи точечной сварки.

Процесс изготовления своими руками

В первую очередь потребуется создать электрический импульс, при помощи которого и будет происходить сварка двух деталей. Для того чтобы создать подобный электрический импульс, потребуется наличие трансформатора небольших размеров. Деталь, которую требуется сварить, присоединяется к нижней обмотке трансформатора. Электроды же подсоединяются ко вторичной обмотке.

Рисунок 1. Схема сборки сварочного аппарата.

Ни в коем случае нельзя подсоединять питание от трансформатора напрямую к цепи. Для решения данной проблемы необходим специальный выпрямительный мост. Чтобы создать достаточный электрический импульс, потребуется установка дополнительного источника питания. Он должен представлять собой точную копию уже имеющегося трансформатора с наличием выпрямительного моста. Схема сборки сварочного аппарата представлена на рис. 1.

Электрический ток, поступающий из трансформатора, будет скапливаться в конденсаторе, который и будет являться источником импульса. Для того чтобы самодельный аппарат сработал, требуется нажать на рукоятке кнопку импульса, которая отвечает за открытие цепи конденсатора-резистора. Это приведет к возникновению импульса.

Тиристор, который подсоединяется к выпрямительному мосту, выступает в данном случае в роли катода, который отвечает за замыкание выпрямительного моста трансформатора. Тиристор продолжит оставаться во включенном состоянии до тех пор, пока не произойдет полная разрядка конденсатора. Для изготовления более мощного аппарата используются все те же детали: полупроводниковый тиристор, реле времени. Однако потребуется более мощный трансформатор.

Управление аппаратом

Единственными органами управления являются рычаг и выключатель. Выключатель устанавливается в цепь первичной обмотки. Это связано с тем, что в цепи вторичной обмотки находится слишком большой ток, в то время как выключатель и так создает высокое сопротивление.

Если вы собираетесь использовать прижимной рычажный механизм, то выключатель нужно устанавливать на самом рычаге.

http://moyasvarka.ru/youtu.be/WpAsbsXi_m4

Делается это для того, чтобы при использовании сварочного аппарата одной рукой можно было давить на рычаг переключения, а второй — придерживать детали, предназначенные для сварки.

Если планируется включить или выключить ток для сварки, то делать это можно только тогда, когда электроды плотно сжаты. В противном случае может возникнуть внезапное искрение, которое приводит к ухудшению качества электродов.

moyasvarka.ru

Как самостоятельно сделать аппарат для точечной сварки

 Для того чтобы сделать аппарат для точечной сварки необходим донор, в роли которого идеально подойдёт старая микроволновая печь. Из такого донора получится аппарат с выдаваемой мощностью в 800 Вт, который легко будет справляться с тонкими (1-1,5 мм) металлическими листами.

Вообще, сгодится любая микроволновая печь, но чем она будет больше, тем более мощным в ней будет высоковольтный трансформатор, что и является главной деталью для самодельного аппарата.

В трансформаторе располагается сердечник, который скрёплен сварными швами, первичная (более толстый провод) и вторичная обмотка.

Для изготовления сварочного аппарата понадобится обмотка из самого трансформатора микроволновки. Для того чтобы её извлечь необходимо разрезать шов ножовкой и добраться с помощью долота и молотка к обмотке.

Как только трансформатор раскрылся, и первичная обмотка стала доступна, её нужно аккуратно достать, при этом, не деформируя её.

Если извлечению первичной проводки мешает вторичная, то её можно аккуратно разрезать и достать частями. В итоге после разбора трансформатора, должен остаться сердечник и первичная обмотка, которую необходимо тщательно очистить.

На следующем этапе необходимо восстановить вторичную обмотку на трансформаторе. Для этого сгодится медный провод с сечением, равным прорезям в изъятом сердечнике. Для вторичной обмотки будет достаточно двух витков.

Далее, нужно скрепить сердечник и основание трансформатора с помощью эпоксидной смолы и зафиксировать конструкцию в тисках, для большей надёжности.

С помощью вольтметра необходимо смерить напряжение трансформатора, которое должно ровняться двум или чуть более вольтам, но сила тока — более 800 Ампер

Следующим шагом будет изготовление деревянного корпуса для сварочного аппарата, который будет состоять из коробки, куда помещается трансформатор и два рычага. На задней части корпуса необходимо сделать отверстия для выключателя и питания, а после этого детали можно отшлифовать и окрасить.

Для изготовления электродов аппарата понадобятся два медных провода длиной 2,5 см, которые необходимо зажать в держателях как можно плотнее.

После этого можно приступать к монтированию выключателя и кабеля питания, для которых уже заблаговременно были изготовлены отверстия на задней части корпуса.

Далее, нужно закрепить трансформатор с помощью саморезов, на один из которых должна крепиться клемма для заземления.

Для того чтобы верхний рычаг всегда был открыт, можно использовать обычную резинку, которая и обеспечит нужное натяжение.

Боковины конструкции также должны крепиться на болты, а рычаги аппарата фиксируются с помощью гвоздя, который создаёт ось. Контактные электроды можно закрепить на торцевой части рычагов, а их провода крепятся в разные стороны.

Аппарат для точечной сварки готов.

Использовать такой аппарат можно следующим образом: поместите тонкие листы металла между электродами, затем нажмите на кнопку (микрик) в течении 5-6 секунд. Мощный импульс электрического тока нагревает детали до температуры плавления, а давления электродов еще больше укрепляет сварное соединение. Теперь можете убрать свой палец с кнопки, и подождать пока сварной шов не остынет.

Не советуется так делать:

После того, как выгорят электроды, их можно легко заменить:

Видео по теме:

volt-index.ru

ТОЧЕЧНЫЙ СВАРОЧНЫЙ АППАРАТ

   Этот точечный сварочный аппарат, благодаря концевому выключателю который после ручного опускания верхнего электрода автоматически включает производство процесса сварки, является совершенно безопасным и качественно выполняющим свои функции. Предусмотрена задержка начала процесса сварки, который начинается только спустя 1 секунду, для того, чтобы пользователь успел опустить зажим с электродом на свариваемый материал, а затем уже включается сварочный ток продолжительностью по времени в диапазоне 0-4 секунды, который устанавливается с помощью потенциометра. Это позволяет обеим рукам быть свободными, и даже нет необходимости в использовании ножной педали. Схема заметно отличается от обычных заводских инверторов, поэтому и решил поделиться с вами.

Схема

Трансформатор

   Трансформатор взят от усилителя мощности звука на 500 ватт. Площадь сечения магнитопровода  - 23 см/2. При небольших размерах трансформатор имеет значительную мощность. Вторичную обмотку необходимо перемотать. Она должна состоять из 2 метрового провода сечением 35мм/2 (10 мм изоляцией). Размеры окна 46.5 х 9,5 мм позволили уместить четырех витка провода. Они дают 2.6 В и почти 1000 А тока короткого замыкания. Этот трансформатор в сравнении с трансформатором от микроволновой печи имеет то преимущество, что нет необходимости в установке вентилятора охлаждения. Многочисленные отверстия в корпусе обеспечивают пассивное охлаждение.

Сборка

   Корпус изготовлен из корпусных деталей ATX блок питания. На концах проводов вторичной обмотки установлены медные кольца зажимов. Рычаг их алюминиевого уголка 2 x 2 см, он играет очень важную роль в процессе отвода тепла от электродов - это позволяет выполнять больший по протяжённости шов за определённый отрезок времени. Электроды соединены с обмоткой медными проводами около 3,5 мм в диаметре. Это прямое соединение обеспечивает хороший электрический контакт. Электроды могут быть установлены под любым углом, провода могут быть несколько увеличенной длины. Способ крепления предотвращает сдвиг или смещение электродов даже под сильным давлением. Рабочая длина рычага - 24 см.

Таймер

   Концевой выключатель активируется штырем, прикрепленным к верхней части рычага  электрода, который запускает Таймер. Таймер имеет простую схему, содержащуюся в структуре N-канального транзисторного модуля 2N4093. Первый таймер установлен постоянно на 1 секунду. После этого, отпирается второй таймер, который имеет потенциометр для регулировки времени сварки, в RC-цепи. Таймер работал безупречно при моделировании, но в реальности там были проблемы и пришлось сделать небольшие изменения в схеме, которая, в свою очередь, не работает в симуляции. Предполагалось, что BT138 (12 A) слишком слаб для этой работы, но было сделано много пробных сварных швов и он все еще работоспособен.

Безопасность

   Во время работы одевайте защитные очки. Даже если ток включается и выключается, когда электроды прижимаются к материалу, всегда есть шанс, что кусок расплавленного металла может брызнуть в каком-то направлении. Корпус изготовлен из металла и является основой для трансформатора и рычага с электродом, однако случайное касание к нему не является опасным. В данном случае я применил двойную изоляцию. Во-первых, симистор изолирован от радиатора, а радиатор крепится к корпусу через пластиковые  распорки. Однако,  пожалуйста, используйте только заземленную розетку для вашей же собственной безопасности.

Результаты

   Сварочный аппарат легко справляется с листами 2 x 0,75 мм – шов не может быть разорван на части, без вырывания металла. Возможно, если электроды будут толще и заостренные на концах, можно будет производить сварку  более  толстых листов. Алюминиевые кронштейны довольно хорошо проводят тепло от электродов, поэтому сварка может производиться без больших волнений по поводу перегрева и плавления изоляции проводов. Схема, печатная плата, файл прошивки, исходники и т.д. – всё в архиве для скачивания.

   Форум по сварочному оборудованию

Поделитесь полезной информацией с друзьями:

elwo.ru


Смотрите также