Аппарат холодной сварки принцип работы своими руками

На производстве и в быту, часто возникают ситуации, когда необходимо соединить металлические детали или части конструкции, но оборудования нет и разогреть металл нельзя. Для соединения в этом случае подойдёт холодная сварка. Это специальный двухкомпонентный или готовый состав для склеивания деталей. Сварку можно применять для черных и цветных металлов.

Холодная сварка (Фото: Instagram / belozerautoservise)

Типы сварочных аппаратов

Современный рынок наполнен достаточно большим разнообразием сварочных аппаратов, но далеко не все целесообразно собирать своими руками.

В зависимости от рабочих параметров устройств различают такие виды устройств:

на переменном токе – выдающие переменное напряжение от силового трансформатора напрямую к сварочным электродам;
на постоянном токе – выдающие постоянное напряжение на выходе сварочного трансформатора;
трехфазные – подключаемые к трехфазной сети;
инверторные аппараты – выдающие импульсный ток в рабочую область.

Первый вариант сварочного агрегата наиболее простой, для второго понадобиться доработать классическое трансформаторное устройство выпрямительным блоком и сглаживающим фильтром. Трехфазные сварочные аппараты используются в промышленности, поэтому рассматривать изготовление таких устройств для бытовых нужд мы не будем. Инверторный или импульсный трансформатор довольно сложное устройство, поэтому чтобы собрать самодельный инвертор вы должны уметь читать схемы и иметь базовые навыки сборки электронных плат. Так как базой для создания сварочного оборудования является понижающий трансформатор, рассмотрим порядок изготовления от наиболее простого, к более сложному.

На переменном токе

По такому принципу работают классические сварочные аппараты: напряжение с первичной обмотки 220 В понижается до 50 – 60 В на вторичной и подается на сварочный электрод с заготовкой.

Перед тем, как приступить к изготовлению, подберите все необходимые элементы:

Магнитопровод – более выгодными считаются наборные сердечники с толщиной листа 0,35 – 0,5мм, так как они обеспечивают наименьшие потери в железе сварочного аппарата. Лучше использовать готовый сердечник из трансформаторной стали, так как плотность прилегания пластин играет основополагающую роль в работе магнитопровода.
Провод для намотки катушек – сечение проводов выбирается в зависимости от величины, протекающих в них токов.
Изоляционные материалы – основное требование, как к листовым диэлектрикам, так и к родному покрытию проводов – устойчивость к высоким температурам. Иначе изоляция сварочного полуавтомата или трансформатора расплавится и возникнет короткое замыкание, что приведет к поломке аппарата.

Наиболее выгодным вариантом является сборка агрегата из заводского трансформатора, в котором вам подходит и магнитопровод, и первичная обмотка. Но, если подходящего устройства под рукой нет, придется изготовить его самостоятельно. С принципом изготовления, определения сечения и других параметров самодельного трансформатора вы можете ознакомиться в соответствующей статье: https://www.asutpp.ru/transformator-svoimi-rukami.html.

В данном примере мы рассмотрим вариант изготовления сварочного аппарата из блока питания микроволновки. Следует отметить, что трансформаторная сварка должна обладать достаточной мощностью, для наших целей подойдет сварочный аппарат хотя бы на 4 – 5кВт. А так как один трансформатор для микроволновки имеет только 1 – 1,2 кВт, для создания аппарата мы будем использовать два трансформатора.

Для этого вам понадобится выполнить такую последовательность действий:

Возьмите два трансформатора и проверьте целостность обмоток, питаемых от электрической сети 220В.
Распилите магнитопровод и снимите высоковольтную обмотку,

Рис. 1: распилите сердечник

Рис. 2: уберите высоковольтную обмотку
оставив только низковольтную, в таком случае намотку первичной катушки уже делать не нужно, так как вы используете заводскую.

Удалите из цепи катушки на каждом трансформаторе токовые шунты, это позволит увеличить мощность каждой обмотки.

Рис. 3: удалите токовые шунты
Для вторичной катушки возьмите медную шину сечением 10мм 2 и намотайте ее на заранее изготовленный каркас из любых подручных материалов. Главное, чтобы форма каркаса повторяла габариты сердечника.

Рис. 4: намотайте вторичную обмотку на каркас
Сделайте диэлектрическую прокладку под первичную обмотку, подойдет любой негорючий материал. По длине ее должно хватать на обе половинки после соединения магнитопровода.

Рис. 5: сделайте диэлектрическую прокладку
Поместите силовую катушку в магнитопровод. Для фиксации обеих половинок сердечника можно использовать клей или стянуть их между собой любым диэлектрическим материалом.

Рис. 6: поместите катушку в магнитопровод
Подключите выводы первички к шнуру питания, а вторички к сварочным кабелям.

Рис. 7: подключите шнур питания и кабели

Установите на кабель держатель и электрод диаметром 4 – 5мм. Диаметр электродов подбирается в зависимости от силы электрического тока во вторичной обмотке сварочного аппарата, в нашем примере она составляет 140 – 200А. При других параметрах работы, характеристики электродов меняются соответственно.

Особенности применения

Основными особенностями характеризующие холодную сварку являются:

простота её применения;
не нужно специальных навыков;
ремонт займет считанные минуты;
низкая стоимость

Также одной из особенностей является то, что для использования холодной сварки не нужно применять сложный или дорогостоящий инструмент (сварочное оборудование). Это очень хорошо в тех случаях, когда нет ни электричества, ни газа для проведения обыкновенный сварки.

Где применяется точечная контактная сварка

Технология подразумевает соединение заготовок или приваривания отдельных деталей к металлоконструкциям без создания электрической дуги.

Метод применяется в следующих условиях:

На производственных предприятиях. Точечная сварка используется при изготовлении и ремонте автомобилей, самолетов, сложных технических средств. Метод помогает создавать прочные долговечные соединения, не имеющие признаков деформации или иных дефектов.
В домашних условиях. Для выполнения простых сварочных операций подойдет изготовленный своими руками аппарат. Он поможет приварить элементы забора или трубопровода, отремонтировать машину или мотоцикл.

Виды материалов пригодных к свариванию

Применение холодной сварки ограничивается физическими свойствами материалов и пригодна для различных металлов и их сплавов, достаточно пластичных при комнатной температуре:

алюминий
медь
кадмий
никель
свинец
олово
цинк
титан
серебро
индий
золото
платина и др.

Пластичность соединяемых материалов может быть повышена подогревом до соответствующей температуры. Так, например, высокопрочные алюминиевые сплавы при температуре 300-350°С свариваются за счет соответственно направленной пластической деформации подобно чистому алюминию при комнатной температуре.

Если на металл нанести твердые пленки электролитическим способом, например на медь пленку твердого никеля, или принять меры к предотвращению загрязнения, выполняя холодную сварку сразу же после окончания обработки механической щеткой, то в этих случаях связь происходит при значительно меньших деформациях.

Свариваемость при данном способе может быть оценена максимальной остающейся толщиной металла в месте соединения, выраженной в процентах по отношению к первоначальной толщине детали до сварки.

Конструкция аппарата и необходимые детали

Любой сварочный агрегат контактного типа состоит из 2 узлов:

блока питания (трансформатора);
прижимных клещей.

Правильное соотношение обмоток позволяет генерировать ток, силы которого достаточно для плавления металла. Конструкция клещей включает графитовые или медные контакты, устанавливаемые на разные рычаги, фиксирующие механизм.

Существуют следующие типы прижимов:

Механические. Включают мощную пружину и рычаг. Для сжатия металлов применяется мышечная сила сварщика. Прижимы такого типа устанавливают в бытовые аппараты, используемые для простых операций.
Пневматические. Устанавливаются в портативные ручные аппараты. Настраиваются путем изменения давления в воздушном канале. Недостатком считают низкую производительность, невозможность регулировки параметров функционирования во время сварки.
Гидравлические. Прижимы также отличаются небольшой скоростью работы, однако набор настроек у них шире, чем у предыдущего типа.
Электромагнитные. Отличаются самой высокой производительностью, устанавливаются как в ручные, так и в стационарные агрегаты. Электромагнитные прижимы позволяют регулировать силу сжатия деталей при сварке. Это снижает вероятность возникновения непроваров и наплывов металла.

Иногда конструкцию усложняют, добавляя системы жидкостного охлаждения, управления параметрами тока, автоматического перемещения электродов.

При сборке самодельного аппарата для точечной сварки мастеру потребуются следующие детали и материалы:

доработанный трансформатор от старой микроволновой печи или автомобильного аккумулятора;
толстый медный провод или жгут кабелей небольшого сечения;
рычаги, используемые для сборки зажимов;
основание для установки блоков агрегата;
прижимные струбцины;
провода;
изоляционные материалы;
медные электроды, необходимые для выполнения сварки;
клавиша управления.

Как использовать холодную сухую сварку для металла: принцип действия и способ применения

Мы предлагаем инструкцию, которая содержит стандартные шаги. Просим учесть, что при индивидуальных особенностях склеиваемого изделия могут появиться дополнительные факторы. Классические этапы:

Выявление объекта, а затем точного места повреждения. В случае протечки водопроводной трубы вследствие ее износа, а также при ржавлении кузова автомобиля может появиться несколько очагов. Нужно их обнаружить сразу, в обратном случае потребуется в два-три раза больше времени, так как процедуру можно повторить только после полного высыхания.
Если в емкости имеется жидкость или другое содержимое, от него необходимо избавиться. Провода – обесточить.
Зачищение обрабатываемой поверхности, избавление от загрязнений, а затем обезжиривание.
Если вы приобрели изделие, которое продается в двух различных колбах, то выдавите небольшое количество пасты из обеих, а затем смешать их до однородной массы. При фасовке в колбе с двумя соединяющимися сосудами этот пункт можно пропустить.
Если у вас есть две различные детали, то выложите массу на стык, а затем быстро и крепко прижать две части.
В случае с небольшим отверстием возьмите и разомните пальцами небольшой кусочек, а затем приложите его к наружной стороне.
Для наложения металлической заплатки нужно проделать то же самое, что и в пятом этапе, а затем сверху прикрепить пластинку.

Технические характеристики любой холодной сварки для металла написаны на упаковке. Время высыхания стоит посмотреть там, так как оно разнится у изготовителей. Но мы рекомендуем подождать час. За это время произойдут все процессы. После этого можно приступать к шлифовке и финишной обработке, особенно если необходимы декоративные работы, например, покраска.

Общие принципы работы

Алгоритм действий по сборке сварочного агрегата включает следующие этапы:

Изъятие трансформатора. Деталь берут из старой СВЧ-печи. Она нужна не полностью, для изготовления аппарата потребуются первичная обмотка и магнитопровод. Остальные детали аккуратно удаляют за ненадобностью.
Формирование новой вторичной обмотки. Для этого используют медный кабель сечением не менее 100 мм². Прочную резиновую изоляцию заменяют текстильной. Для создания мощного сварочного аппарата применяют 2 трансформатора с общей обмоткой.
Установка управляющего блока, обеспечивающего бесперебойное течение процесса сварки контактным методом.
Изготовление и подключение электродов, тип и диаметр которых выбирают с учетом свойств свариваемых металлов.
Сборка корпуса. Основные блоки аппарата должны быть надежно защищены от внешних воздействий. На этом этапе можно использовать корпус от старой микроволновой печи или собрать конструкцию самостоятельно из листов металла.

Что нельзя ремонтировать

Первое о чём хочется сказать это конечно же то, что нельзя применять её при ремонте посуды и любых других предметов, которые соприкасаются с пищей. Состав холодной сварки входит токсичные элементы, которые могут быть опасны при попадании в организм. По этой же причине не стоит ремонтировать детские игрушки грудных детей, которые могут их впоследствии взять в рот.

Нельзя ремонтировать трубопроводы питьевой воды (в крайнем случае можно использовать как кратковременное решение)

Не стоит применять при ремонте трубопроводов отопление, потому как температура в них меняется, а соответственно металл, из которого они сделаны то сужается при охлаждении, то расширяется при нагреве. Составы, из которых делается холодная сварка, имеют другой коэффициент линейного расширения, что приведёт к растрескиванию и протечкам. Можно использовать для устранения течи, но краткосрочно.

Не применять при ремонте газовых труб и в целом газового оборудования. Существует высокий риск пропуска газа, который в свою очередь может привести к пожару или взрыву.

Как сделать электроды

При изготовлении этих элементов учитывают следующие моменты:

Диаметр электрода должен соответствовать сечению провода, к которому он подключается. В качестве стержней можно использовать медные прутки. Электроды для маломощных сварочных агрегатов изготавливают из жал паяльников.
В процессе сварки электроды быстро изнашиваются. Для восстановления их рабочих параметров концы подтачивают. Со временем электроды заменяют новыми.
Провод для подключения сварочного стержня должен иметь небольшую длину. В противном случае часть мощности прибора будет утрачена. Сила тока снижается и при наличии большого количества соединений в цепи электрод-трансформатор.
На провода, к которым подключаются стержни, рекомендуют напаивать медные наконечники. Это повышает коэффициент полезного действия оборудования. Т. к. электроды являются съемными, места соединения с наконечниками не запаивают.

Подробнее о методе соединения

Он предполагает использование специальных паст, которые накладываются на поверхности и застывают, образуя шов, идентичный натуральному. Во многих случаях это только временная мера, но часто является единственной возможностью, например, когда работают с двумя материалами разной структуры. Рассмотрим важные аспекты этого метода – где он применяется, как его использовать.

Холодное соединение: как выглядит и действует лучшая сварка для металла

Основной процесс имеет химическую природу. Два компонента вступают в контакт и под действием кислорода моментально реагируют и прочно скрепляются. Это предопределяет раздельное хранение двух смесей и их соединение только в момент нанесения (или за несколько секунд до этого). Поэтому в строительном отделе можно найти два варианта жидкого клея:

две колбы, которые при нажатии на поршень шприца выпускают два потока, они смешиваются в один;
отдельные емкости, которые содержат химикаты нужно соединить в чашке.

Профессионалы советуют покупать вторую разновидность.

Холодная (мягкая) сварка по металлу: что это такое, принцип работы, как можно применять и правильно нанести клеевой состав

Если вы берете универсальный клей, то его использование ограничивается рамками вашего воображения. Но для более конкретных категорий список дел с ним ограничиваются. Вот классические образцы применения:

провода и прочие механизмы и кабели, проводящие электричество;
устранение отверстий в емкостях, которые вмещают жидкости, например, бензобак;
сантехнические работы – монтаж пробоин в трубопроводе или небольших трещин в смесителе;
корпус автомобиля и некоторое другие запчасти;
пластик;
ковролин, линолеум другое напольное покрытие;
керамика, камень, стекло.

Сборка аппарата из микроволновки

Изготавливаемый таким способом аппарат позволяет вести сварку переменным током с нерегулируемой силой.

Перечень необходимых инструментов

Для создания самодельного аппарата из микроволновой печи потребуются следующие приспособления:

набор отверток;
наждачная бумага;
медные прутки;
молоток;
зубило;
нож.

Переделка деталей от СВЧ

После извлечения трансформатора из печи выполняют следующие действия:

Удаляют вторичную обмотку, используя ножовку или стамеску. Демонтаж выполняют аккуратно, стараясь не повредить подлежащий слой. Пространство между обмотками желательно заполнить гофрокартоном.
Снимают металлические шунты, ограничивающие силу тока.
Формируют вторичную обмотку. На этом этапе потребуется провод КГ 1х35. Он выдерживает длительное воздействие высокого напряжения и силы тока до 1200 А. Внешнюю резиновую изоляцию с кабеля снимают.
Сердечник оклеивают скотчем, облегчающим скольжение провода при намотке. Кабель укладывают 3 плотными витками. Для обмотки допускается применение многожильного мягкого провода. Общий диаметр жил должен составлять не менее 1 см.

После переделки трансформатор должен иметь напряжение холостого хода не более 3В, силу тока не менее 800 А.

Схема самодельного устройства

Создание электрической цепи сварочного аппарата не вызывает затруднений. Электрод мягким кабелем соединяют с вторичной обмоткой трансформатора. В схему включают тиристоры, выпрямительные мосты. Один конец прижимного пистолета соединяют с вторичной обмоткой, другой – надежно фиксируют на аппарате.

Высокотемпературный клеевой состав

Данный вид соеденения способен выдерживать экстремально высокие температуры (выше 1000 градусов по Цельсию). Этот вид клея применяют для починки или соединения деталей, которые находятся под воздействием высоких температур. Его очень часто используют для ремонта выпускных коллекторов, выхлопных труб и других частей автомобиля. Высокотемпературный состав имеет массу преймуществ:

Простота в эксплуатации.
Швы не разрушается в процессе коррозии. Также на них не воздействуют различные агрессивные вещества.
Быстро схватывается.
Может применять в подвижных механизмах.
Безопасность для окружающей среды

Клей для пластика

Клей для скрепления изделий из пластика используется довольно часто. Его применяют для починки пластиковых изделий, например сантехнических труб, или корпусов изготовленных из пластика.

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.

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.

Советы специалистов

Применяйте приобретённую профильную сварку строго по назначению. То, что прекрасно соединяет металл, может не сработать, если вы захотите склеить дерево или пластик. Водостойкий или высокотемпературный варианты также ничем полноценно заменить не удастся.
Универсальная сварка выручит во многих случаях, но по свойствам уступает специализированным составам.
Чтобы гарантировать качество ремонта, обязательно подготовьте участок, куда будете наносить клейкую смесь: тщательно очистите металл от краски, ржавчины, жира и влаги.
Точно и последовательно придерживайтесь инструкции.

Вы уже использовали это удивительное изобретение? Поздравляем, есть причина с чистой совестью в последнее воскресенье мая праздновать День сварщика!

Клещи для контактной сварки своими руками

Чтобы самостоятельно сделать такое приспособление, выполняют следующие шаги:

Формируют основу. Для этого используют подручные материалы – стальные листы толщиной до 5 мм. Из них нарезают полосы шириной 2 см. Длина зависит от конструкции сварочных клещей. Полосы можно заменить металлическими прутами. Концы двух заготовок загибают в виде щипцов.
Накладывают детали друг на друга, стыкуют их. В центральной части просверливают отверстие, где будет располагаться регулировочный винт. Между пластинами укладывают диэлектрическую прослойку.
На одном конце стержня или полосы просверливают отверстие для закрепления медного кабеля. Те же действия выполняют в отношении второй заготовки. Отверстия должны находиться друг напротив друга.
Металлические элементы клещей закрывают резиновой накладкой и изолентой. Материалы защитят сварщика от поражения током во время работы.
Устанавливают пружину между ручками клещей. Деталь необходима для фиксации свариваемых элементов.

При какой температуре может работать

Температура, при которой можно работать с холодной сваркой разница от производителя к производителю, а также, конечно, от вида самой холодной сварки (жидкая или сухая). Но общее правило здесь такое, холодную сварку наносить при температуре не ниже + 3… +5 градусов Цельсия и не выше 35…40 градусов. Выдерживать этот температурный диапазон важно потому как от этого зависит адгезия и скорость застывания. Самая оптимальная температура для работы с холодной сваркой это +20 … +24 градуса. При этой температуре будет обеспечена хорошая адгезия и в то же время состав не будет слишком быстро застывать.

Когда холодная сварка уже застыла она может работать диапазоне температур от -50…-45 градусов Цельсия до +120 … +130 градусов.

Термостойкая холодная сварка может выдерживать температуры вплоть до 900…1200 градусов. Ей можно отремонтировать патрубки глушителя автомобиля, а также элементы печей.

Использование точечной сварки на литиевых аккумуляторах

Применение батареи для приваривания никелевой пластины к АКБ – самый простой способ. Для сборки мини-агрегата потребуется аккумулятор, зарядный кабель, отрезок одножильного провода, изолента. Из жилы создают 2 электрода, концы которых зачищают и закрепляют. Расстояние между элементами должно составлять 3 мм.

К другим концам электродов подсоединяют зарядный кабель, подключенный к клеммам литий-ионной АКБ. Устанавливают никелевую пластину на аккумулятор, прижимают к ней находящиеся под напряжением электроды. В результате короткого замыкания металл расплавляется.

Источник

Процедура сжатия

Приспособления для сжатия фиксируются в приспособлении-спутнике (или на столе) так, чтобы кулачок по длине располагался наклонно к соединению. Длина кулачка должна быть не больше ширины соединения, так как в противном случае соединение будет пережато и сломается при малейшем перемещении. Это надо учитывать особенно при сжатии жил. В таком случае, возможно, придется отрегулировать кулачки так, чтобы они были установлены последовательно вдоль продольной оси и вдоль продольной оси жилы.

Важно, чтобы приспособления для сжатия были установлены совершенно симметрично относительно продольной оси. В противном случае, сдавливание материала приведет к деформации соединения. Необходимо разработать соответствующие упоры для соединяемых шин таким образом, чтобы они не мешали сдавливанию материала.

Прогиб соединений вверх из-за сдавливания материала предотвращается с помощью прижимного приспособления относительно опоры. В случае если имеющегося зазора будет недостаточно, вам необходимо связаться с поставщиком прижимного приспособления.

Чтобы материал лучше отходил от кулачков, очень полезно нанести тонкий слой масла на поверхность полосы в области сдавливания. Такую масляную пленку можно нанести вручную с помощью фетра, слегка смоченного маслом.

Давление формования должно быть настолько большим, чтобы нижняя часть инструмента (30 x 30 мм) слегка выступала над поверхностью полосы, и промежуток между кулачками был сплюснутым.

При работе с алюминиевыми полосами надо обращать внимание на то, чтобы нижняя часть инструмента не проникала в поверхность полосы, а если это происходит, то надо соответственно уменьшить давление.

Более тонкая часть комбинации соединение-полоса всегда должна быть сверху.

Таблица инструмента и приспособлений ограничена соотношением толщины полосы/соединения 1:2. Если надо выполнить сварку одинаковых по толщине деталей (полоса к полосе), то следует специально подобрать габариты кулачков приспособления. Для этого необходимо проконсультироваться с изготовителем.

Резюме

Холодная сварка давлением является простым и безопасным способом, и ее может выполнять любой рабочий даже без длительного обучения, если удовлетворяются следующие требования:

должно быть гарантировано качество материала (твердость)
правильный выбор инструмента (в соответствии с таблицей)
тщательная зачистка правильно выбранным инструментом (шлифовальным устройством)
правильное давление формования (в соответствии с таблицей и контрольным прессованием)
правильное позиционирование (после контрольного прессования)
правильное положение прижимного фиксатора (после контрольного прессования).

Предлагаем ознакомиться с оборудованием для холодной сварки в нашем Каталоге.