Контактную сварку давно используют во всех отраслях промышленности. Не менее популярной эта технология является среди домашних мастеров. Собрать аппарат для точечной сварки своими руками достаточно сложно, однако такой подход помогает снизить затраты на покупку оборудования.
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.
Конструкция аппарата и необходимые детали
Любой сварочный агрегат контактного типа состоит из 2 узлов:
- блока питания (трансформатора);
- прижимных клещей.
Для получения мощного электрического разряда при минимальном напряжении применяют индукционный трансформатор.
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.
Рекомендуем к прочтению Описание технологии контактной точечной сварки
Разновидности
Склёпывание обоих участков случается благодаря сильному электрическому влиянию, которое накапливается в двухполюсниках, а сам процесс разделяется на три категории:
- контактная подразумевает плотное прижатие обеих заготовок, и соприкосновение электродов к необходимому месту. В результате касания на небольшое пространство предмета подаётся электроэнергия, температура которой способствует расплавке и будущему прикреплению. Относительно напряжения, оно равно 15 кА, и действует на протяжении 0,3 сек;
- ударная технология также рассчитана на присоединение обоих элементов, однако, подача электричества осуществляется при помощи кратковременного удара. Срок операций уменьшается до 1,5 м/с, что сокращает область плавления;
- точечная техника. В этой ситуации понадобится два медных контакта, которые касаются объекта с двух граней. Интенсивность тока достигает 10 кА, а скрепление изделий случается в точке прикосновения.
Контактная сварка
Точечная техника сварки
В первом случае воздействие электротока принимается на плоскость заготовки, а производиться склёпка путём подачи импульса с силой до 100 А, и в течении 0,005 сек. В определённых обстоятельствах ток имеет возможность достигать 1,2 кА и при напряжении в 60 В. Здесь продолжительность равняется 0,6 сек.
Во втором варианте разряд производится на вторичную обмотку, и с неё передаётся на место связи. Касательно параметров влияния можно сказать, что оно составляет 1 кВ, (на вторичном мотке 6 кА). Протяжённость всех изменений – 0,001 с.
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.
Отличительные особенности
Стандартное сваривание подразумевает эксплуатацию сложной аппаратуры, где используются специальные электроды. Их прикладывают к обрабатываемой поверхности, что создаёт воспламенение обмотки, приводящее к расплавке металлопроката. Далее расплавленный металл перетекает в ванну, где после застывания скрепляет элементы. С таким делом справиться лишь опытный человек, а выделяемый газ и ультрафиолет окажут негативное следствие на организм. Следует отметить, что этой системой невозможно приварить мелкие составляющие.
Конденсаторная сварка не вредит экологии, а после манипуляций на плоскости практически не остаётся следов внешнего воздействия. Также этот подход поможет сэкономить электричество, и для процесса требуется минимум средств индивидуальной защиты. Прибор не требует охлаждения, и на всё уйдёт минимум времени. Особенным моментом можно назвать высокую точность и аккуратность соединения. Оборудование компактное, а область его применения – микросварка и электросварка больших сечений.
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.
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.
Рекомендуем к прочтению Как сделать точечную сварку для АКБ 18650
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.
Принцип действия электрической цепи агрегата таков:
- Однофазный или трехфазный ток подается на прижимной механизм.
- При нажатии кнопки на рукоятке пистолета открывается тиристор.
- Конденсатор заряжается от трансформатора. Тиристор закрывается, срабатывает прижимной механизм. Последний функционирует до разряда конденсатора. Повторное нажатие кнопки способствует подачи нового импульса. Время сохранения заряда конденсатора задается переменным резистором.
Сборка аппарата
Для создания рабочей части аппарата выполняют следующие действия:
- Собирают основу из нижней части корпуса микроволновой печи. На ней закрепляют один конец металлического профиля или деревянного бруса. Для этого используют саморезы, обеспечивающие прочную фиксацию. Ко второму краю профиля подсоединяют сварочный электрод с кабелем, подключенным к трансформатору. Провод наматывают на штангу, что предотвращает его повреждение.
- Обустраивают подвижную часть аппарата, имеющую вид рычага. В качестве оси используют длинный гвоздь. Создаваемые из профилей или брусков боковые стойки крепятся саморезами. Между ними и основанием рычага не должно оставаться расстояние. В противном случае точность воздействия аппарата снижается.
Тест работоспособности
После всех монтажно-сборочных работ аппарат проверяют следующими способами:
- Замеряют основные рабочие параметры агрегата. Для этого используют осциллограф. Сила импульса тока должна составлять около 800 А.
- Применяют собранное устройство на практике. Для этого создают пробный шов. После завершения работы замеряют температуру трансформатора. Если она является слишком высокой, схема собрана неправильно. Когда показатель находится в пределах нормы, делают еще 2 пробных шва.
Опыт применения
Наш опыт показал, что устройство, собранное по данным схемам, работает практически безотказно. Мы остались довольны функционалом и качеством получаемых швов. Конечно, с помощью такого агрегата вы не сможете выполнить профессиональные сварочные работы, но оно и не нужно. Такой самодельный сварочник подойдет для импульсной сварки забора или теплицы. Словом, он не подведет ни одного домашнего умельца, при этом его сборка обойдется очень дешево.
Собранный по данным схемам сварочник предназначен для работы в сети 220В. Но на нашей памяти случались ситуации, когда напряжение было нестабильным, особенно на даче. Тем не менее, дуга горела стабильно, зажигалась довольно просто. Да, это не профессиональная микроимпульсная сварка, но все же. Кстати, рекомендуем использовать в работе с таким самодельным аппаратом только плавящиеся электроды. Сварка плавящимся электродом куда эффективнее и неплохо стабилизирует горение дуги.
Естественно, для сборки нам понадобилось потратить свое личное время и силы. Но конечная стоимость самодельного аппарата для импульсной сварки оказалась в несколько раз ниже, тем у бюджетных моделей из магазина. При этом самодельное устройство отлично справляется со своими функциями.
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 Как сделать аппарат для сварки из микроволновки
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.
Суть технологии
Принцип работы контактной сварки основан на нагреве металла до температуры плавления посредством пропускания через него кратковременного импульса тока достаточно высокой силы. Длительность такого импульса составляет от сотой до десятой секунды, время выбирается на основе параметров металла.
Под действием тока детали нагреваются и расплавляются. Между ними формируется жидкое ядро. До того момента, пока оно не застынет, поверхности заготовок следует удерживать под давлением. В результате кристаллизации ядра происходит локальное соединение двух изделий.
Давление необходимо прикладывать, чтобы во время протекания тока по периметру области локального расплавления металла сформировался уплотняющий пояс, не позволяющий расплаву вытечь за пределы свариваемой области.
Аппарат для точечной сварки.
Получить качественное и надежное соединение заготовок возможно только после правильной предварительной обработки деталей. Важно удалить с поверхности окислы и области, подвергшиеся коррозии.
В задачах, требующих качественного соединение деталей толщиной от одного до полутора миллиметров, применяется конденсаторное оборудование для контактной сварки.
Принцип работы подобных аппаратов основывается на следующем: блок конденсаторов заряжается током небольшой силы. Затем осуществляется разряд конденсаторов. Полученной силы импульса оказывается достаточно для обеспечения требуемого режима сварки.
Сварочный аппарат для сварки подобного типа широко используется в задачах, требующих соединения миниатюрных изделий, например, в радиотехнике и электронике.
Стоит отметить также такое преимущество данного устройства, как простота изготовления. Сделать споттер из сварочного трансформатора под силу любому человеку. А достать необходимые детали проще простого. Например, сварка может быть сделана своими руками из микроволновки.
Даже если данного предмета кухонного оборудования нет в наличии, то приобрести указанную технику на вторичном рынке не составит труда. В нашем случае в микроволновке ценность представляет только трансформатор, поэтому необходимо рассматривать неработающие варианты техники. Она обойдется существенно дешевле.
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.
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.
