Споттер своими руками из инвертора, микроволновки и аккумулятора

Споттер — это обиходное название аппарата односторонней точечной сварки, предназначенного для ремонта кузовных деталей автомобилей. По своей конструкции он достаточно прост, поэтому изготовить споттер своими руками по силам любому домашнему мастеру, имеющему опыт работы с электротехническими устройствами.

Единственное, в чем нельзя ошибиться, — это выбор мощности, расчет силы тока и количества обмоток. Народные умельцы используют в качестве источников питания различные устройства, но не все они способны обеспечить оптимальные рабочие режимы.

К примеру, самодельный споттер из микроволновки даже при применении нескольких трансформаторов от этого бытового прибора, в основном, пригоден для выполнения прогрева. В случае отсутствия достаточно мощной электросети в месте ремонта используют аппараты с автономным источником, состоящие из аккумулятора и схемы прерывания напряжения.

Такие устройства имеют один существенный недостаток — ограниченное время работы. При сборке самодельного споттера можно воспользоваться различными системами управления: от простой кнопки с реле до инверторного источника. В последнем случае ток, поступающий из инвертора к месту сварки, регулируется с высокой точностью как по длительности, так по и амплитуде импульса.

Можно ли сделать споттер с заводскими характеристиками

Если правильно рассчитать параметры, выбрать надлежащие компоненты и качественно изготовить не только источник питания, но и инструментальные принадлежности, то самодельный споттер по своим функциональным возможностям ничем не будет отличаться от своего заводского собрата.

При наличии некоторых радиолюбительских навыков блок питания и необходимые провода несложно изготовить своими руками. В качестве сварочного пистолета можно использовать любое изделие подходящей формы, конструкция которого позволяла бы укрепить на его концах резьбовые контакты и была бы удобна в работе.

Для пистолета и обратного молотка потребуются несколько деталей, которые лучше всего выточить на токарном станке. Часть наконечников-электродов может быть сделана своими руками с применением обычного слесарного инструмента, но некоторые все же лучше заказать или приобрести готовыми.

Для того, чтобы работать самодельным аппаратом, могут потребоваться дополнительные приспособления (пуллеры, гребенки, штанги), которые также могут быть изготовлены самостоятельно. Расходные материалы для споттера (сварочные шайбы, шпильки, волнистая проволока, угольные электроды и пр.) стоят недорого и свободно продаются в специализированных магазинах.

ПОСМОТРЕТЬ Спотер на AliExpress →

Самодельный обратный молоток

Если предыдущие пункты были выполнены, то сложностей возникнуть в дальнейшем не должно. Изготовление обратного молотка самостоятельно является экономически выгодным предприятием, так как заводские молотки стоят достаточно дорого.

Лучше всего подойдет для этой цели та часть манипулятор для монтажной пены, в котором располагается баллон с содержимым. К освободившемуся участку приваривается 3 прутка, которые станут стойками.

Основные компоненты для сборки

Для сборки и испытаний самодельного споттера нужны следующие комплектующие и расходные элементы:

Корпус. Коробчатая конструкция из листового металла с передней и задней панелями. Обязательно наличие вентиляционных отверстий и клеммы заземления.
Источник питания. В самом простом виде это переделанный своими руками трансформатор с защитным автоматом в первичной цепи.
Кабели питания. Сварочный кабель должен иметь клемму для подключения к питанию и резьбовой контакт для присоединения к пистолету, а кабель массы — клемму и контактную площадку для сварного присоединения к кузовной детали.
Схема управления. В минимальном варианте включает в себя кнопку-выключатель на пистолете, реле отключения входного напряжения, провода управления и блок питания цепи управления.
Сварочный пистолет. На одном конце находится контактное резьбовое соединение для присоединения электродов и адаптеров, а на другом — гнездо для подключения сварочного кабеля.
Оснастка. В базовом варианте включает в себя электроды для шайб и шпилек, обратный молоток и адаптер для подключения угольного электрода.

При условии, что все компоненты изготовлены без отклонений и ничего не придется подгонять и переделывать, для сборки своими руками потребуется обычный слесарный и электроинструмент. Из измерительных приборов могут понадобиться рулетка, штангенциркуль и мультиметр.

ПОСМОТРЕТЬ Спотер на AliExpress →

Сборка обратного молотка (инопуллера) своими руками

Для того чтобы собрать обратный молоток своими руками, необходимы следующие детали:

стальной пруток длиной 60 см, диаметром 17 мм, с резьбой на обоих концах;
стальная втулка со сквозным отверстием диаметром 15 мм, длиной 15 см и диаметром 40 мм;
возвратная пружина;
гайки и шайбы ограничителя хода;
адаптеры для крепления электродов.

Вначале на конец прутка, предназначенный для крепления в пистолет, надевается шайба и плотно затягивается гайка. Затем пруток пропускается через втулку и возвратную пружину. На последнем этапе на нижнюю резьбу крепятся шайба и гайка, а затем навинчивается адаптер электрода.

Во время работы массивная втулка будет отталкиваться от пружины и совершать возвратно-поступательные движения между двумя шайбами.

Изготовление рабочего пистолета

Фирменные пистолеты для споттера обычно выпускают в виде устройств с пистолетной рукояткой. Многое из того, что изготавливают народные умельцы своими руками, только условно можно назвать «пистолетом». Нередко это просто цилиндр с кнопкой и клеммой для подключения кабеля на торце.
Это связано с тем, что пистолет для споттера состоит всего из трех деталей: корпуса, контактного стержня и выключателя. Контактный стержень обычно изготавливают из латуни. На одном его конце находится резьба для крепления обратного молотка, а на другом — зажим для подключения питания.

Для тех, делает такие устройства собственными руками, поместить его в пистолетный корпус или использовать как есть — дело личных предпочтений. При этом, несмотря на низкое напряжение сварки, он должен быть обязательно заизолирован: таковы требования правил техники безопасности.

ПОСМОТРЕТЬ Спотер на AliExpress →

Трансформатор для споттера

Для изготовления источника питания для споттера подойдет любой трансформатор. В Интернете распространены видео изготовления аппаратов точечной сварки на основе трансформаторов микроволновок и других бытовых приборов.
При этом авторы этих поделок не сообщают, на какой ток рассчитаны их устройства, а это очень важно, т. к. проплавление поверхности металла при работе споттера должно происходить за доли секунд, никак не проявляясь с обратной стороны детали. Фабричные аппараты имеют мощность 3÷5 кВт при напряжении холостого хода 7÷8 В (напряжение при сварке – 1.5÷2 В).

Для споттера, собранного своими руками и предназначенного только для кузовного ремонта, достаточно мощности 1.5÷2 кВт. Рассчитать, сколько должно быть витков во вторичной обмотке трансформатора, несложно.

Для этого количество витков первичной обмотки (новой) надо разделить на частное от деления 220 на 7÷8. Обычно получается буквально несколько витков.

Если количество витков в сетевой обмотке неизвестно, то вторичное напряжение можно подобрать опытным путем, отматывая или добавляя витки. Необходимо отметить, что для массы и пистолета следует использовать кабели с одинаковым сечением, соответствующим максимальному току вторичной обмотки.

Схема блока управления

В Интернете достаточно много электронных схем, которые подписаны как блоки управления споттерами. Некоторые из них относятся к промышленным образцам установок точечной сваркой (в том числе и старым), другие изобилуют электронными компонентами и обладают избыточными параметрами, а ряд схем вообще не имеет отношения к нашей теме.
Во многих из предлагаемых устройств реализованы регулировки тока и напряжения холостого хода, а также управление длительностью сварочного импульса. Их изготовление предполагает определенную квалификацию, а применяемые детали не так уж и дешевы.

Выбор одной из таких схем целесообразен, если предполагается делать споттер для коммерческого использования в небольшой автомастерской. А для устройств, которые изготавливаются своими руками и используются в домашних условиях, имеются более простых решений.

Электроника для споттера из того, что есть под рукой

В общем, пока закипал и заваривался чай, выслушал небольшую лекцию о том, что не надо заниматься тем, чем заниматься не надо, что надо быть ближе к народу и тогда ко мне потянутся люди, а также кратко погрузился в историю авторемонтных мастерских, проиллюстрированную смачными байками из жизни «костоправов» и «жестянщиков». После чего понял, что споттер – это такой небольшой «сварочник», работающий по принципу аппарата точечной сварки. Используется для «прихватывания» металлических шайб и других мелких крепёжных элементов к помятому корпусу автомобиля, с помощью которых затем выправляется деформированная жесть. Правда, там ещё «обратный молоток» нужен, но говорят, что это уже не моя забота – от меня требуется только электронная часть схемы.
Посмотрев в сети схемы споттеров, стало ясно, что нужен одновибратор, который будет «открывать» на короткое время симистор и подавать сетевое напряжение на силовой трансформатор. Вторичная обмотка трансформатора должна выдавать напряжение 5-7 В с током, достаточным для «прихватывания» шайб.

Для образования импульса управления симистором используются разные способы – от простого разряда конденсатора до применения микроконтроллеров с синхронизацией к фазам сетевого напряжения. Нас интересует та схема, что попроще – пусть будет «с конденсатором».

Так же во время поиска деталей нашлось несколько блоков питания с выходными постоянными напряжениями от 5 до 15 В – выбрали промышленный из «советских» времён под названием БП-А1 9В/0,2А (рис.2). При нагрузке в виде резистора 100 Ом блок питания выдаёт напряжение около 12 В (оказалось, что уже переделанный).

Выбираем из имеющегося электронного «мусора» симисторы ТС132-40-10, 12-тивольтовое реле, берём несколько транзисторов КТ315, резисторов, конденсаторов и начинаем макетировать и проверять схему (на рис.3 один из этапов настройки).

То, что в результате получилось, показано на рисунке 4. Всё достаточно просто – при нажатии на кнопку S1 конденсатор С1 начинает заряжаться и на его правом выводе появляется положительное напряжение, равное напряжению питания. Это напряжение, пройдя через токоограничительный резистор R2, поступает на базу транзистора VT1, тот открывается и на обмотку реле К1 поступает напряжение и в результате контакты реле К1.1 замыкаются, открывая симистор Т1.

По мере заряда конденсатора С1, напряжение на его правом выводе плавно уменьшается и при достижении уровня меньше напряжения открывания транзистора, транзистор закроется, обмотка реле обесточится, разомкнувшийся контакт К1.1 перестанет подавать напряжение на управляющий электрод симистора и он по окончании текущей полуволны сетевого напряжения закроется. Диоды VD1 и VD2 стоят для ограничения возникающих импульсов при отпускании кнопки S1 и при обесточивании обмотки реле К1.

В принципе, всё так и работает, но при контроле времени открытого состояния симистора оказалось, что оно достаточно сильно «гуляет». Казалось бы, даже с учётом возможных изменений всех задержек включения-выключения в электронной и механической цепях оно должно быть не более 20 мс, но на самом деле получалось в разы больше и плюс к этому, то импульс длится на 20-40 мс дольше, а то и на все 100 мс.

После небольших экспериментов выяснилось, что это изменение ширины импульса в основном связано с изменением уровня напряжения питания схемы и с работой транзистора VT1. Первое «вылечилось» установкой навесным монтажом внутри блока питания простейшего параметрического стабилизатора, состоящего из резистора, стабилитрона и силового транзистора (рис.5). А каскад на транзисторе VT1 был заменён триггером Шмитта на 2-х транзисторах и установкой дополнительного эмиттерного повторителя. Схема приняла вид, показанный на рисунке 6.

Принцип работы остался прежним, добавлена возможность дискретного изменения длительности импульса переключателями S3 и S4. Триггер Шмитта собран на VT1 и VT2 [1], его «порог» можно менять в небольших пределах изменением сопротивлений резисторов R11 или R12.

При макетировании и проверке работы электронной части споттера было снято несколько диаграмм, по которым можно оценить временные интервалы и возникающие задержки фронтов. В схеме в это время стоял времязадающий конденсатор ёмкостью 1 мкФ и резисторы R7 и R8 имели сопротивление 120 кОм и 180 кОм соответственно. На рисунке 7 сверху показано состояние на обмотке реле, внизу – напряжение на контактах при коммутации резистора, подключенного к +14,5 В (файл для просмотра программой SpectraPLUS находится в архивном приложении к тексту, напряжения снимались через резисторные делители со случайными коэффициентами деления, поэтому шкала «Volts» не соответствует действительности). Длительность всех импульсов питания реле составляла примерно 253…254 мс, время коммутации контактов – 267…268 мс. «Расширение» связано с увеличением времени отключения – это видно по рисункам 8 и 9 при сравнении разницы, возникающей при замыкании и размыкании контактов (5,3 мс против 20 мс).

Схема споттера на базе сварочного аппарата

Для народного умельца, который имеет минимальные навыки в электротехнике и использует собранный своими руками аппарат для ремонта собственной автотехники и автомобилей знакомых, вполне достаточно устройства на базе старого сварочного трансформатора средней мощности с простым блоком управления.

В этом случае оптимальный вариант — это система управления споттером из простых и доступных деталей, схема которой была опубликована в журнале «Моделист-конструктор» (см. ниже).

Схема споттера

Автор использует серийный сварочный трансформатор мощностью 1 кВт с первичной обмоткой 200 витков (можно применить любой другой с подобными характеристиками). Вторичную он заменил двумя параллельными обмотками в 3 витка общим сечением 100 мм².

Расчетное напряжение холостого хода по этой схеме — примерно 6.5 В. S1 – это входной автомат устройства. S2 — кнопка отключения, при замыкании которой подается напряжение на контактор K1 и размыкаются его контакты K1.1 и K1.2. Контроль за длительностью сварочного процесса визуальный.

В принципе, данную схему управления споттером из сварочного аппарата несложно дополнить реле времени (в т. ч. электронным) и системой регулировки величины тока.

В видеоролике (см. ниже) автор самодельного аппарата применил именно такую схему, только вместо контактора он использует низковольтное реле, запитываемое от выпрямителя. Для споттера это единственно верное решение, т. к. в этом случае на кнопку, которая расположена на рабочем пистолете, подается безопасное напряжение.

Рабочий пистолет

Если вы планируете регулярно использовать споттер, то лучшим решением будет приобретение заводского пистолета. Это обуславливается тем, что пистолет является главным рабочим элементом, и будет постоянно подвергаться воздействию высоких токов, а при неисправности может причинить вред человеку, использующему его. Но если применение будет ограниченно частными случаями, вполне возможно изготовить его собственноручно.

Для основы можно взять стандартный клеевой пистолет или манипулятор со старого сварочного аппарата. Нужно изготовить изолированную рукоятку для манипулятора, для этой цели отлично подойдет текстолит, из которого нужно вырезать две симметричные прямоугольные части.

В ручке необходимо установить кронштейн для крепления электрода от рабочего кабеля. Также при желании можно оснастить ручку лампочками, которые будут сигнализировать о наличии напряжения.

Для создания кронштейна идеально подойдет медный пруток. С ним будет соединен электрод от рабочего кабеля, лучше чтобы данный электрод можно было вынимать из устройства, не прибегая к разбору рукоятки.

Корпус для споттера и финальная сборка

В общем случае сборка самодельного споттера завершается помещением его основных элементов в корпус и выводом на переднюю панель клемм и органов управления. Корпус можно заказать по чертежу или просто эскизу или (при наличии возможностей) изготовить по месту.
Иногда народные умельцы начинают эксплуатировать споттер, детали и провода которого просто разложены на верстаке или даже на полу. Этот вариант подходит только для отладки и подбора параметров, в постоянном режиме такой электрический установкой пользоваться нельзя.

Поскольку существуют различные варианты изготовления споттеров своими руками, то их компоновки корпусов могут быть также различными. К примеру, если сварочный трансформатор предназначен для работы на открытом воздухе, то в этом случае аппарат может иметь вид устойчивого основания с трансформатором, клеммной колодкой и отдельным корпусом системы управления.

В других случаях варианты с корпусами могут быть иными, но элементы системы управления всегда должны быть надежно защищены от внешнего воздействия.

ПОСМОТРЕТЬ Спотер на AliExpress →

На базе аккумулятора

Споттер с аккумуляторным питанием подходит для тех мест, где сетевое электропитание не может обеспечить достаточную мощность, неустойчиво или вообще отсутствует, а объем кузовных работ незначителен. Обычно такая ситуация возникает при кузовном ремонте личного автомобиля в гаражном кооперативе или на дачном участке.
Корпус такого самодельного споттера может состоять из небольшой опорной рамы для установки АКБ, к которой крепится клеммная колодка и реле, управляющее выключением. Если это разовая работа, то можно обойтись вообще без корпуса, прикрепив реле хомутом к аккумулятору.

На базе бытовой микроволновки

Для изготовления споттера своими руками также подойдет трансформатор из микроволновки. В этом случае единственным ограничением является его мощность, поскольку большинство печей СВЧ рассчитаны на потребление менее 1 кВт.

Для решения этой проблемы можно использовать два-три трансформатора, включенные параллельно. Плюсом такого источника питания является небольшой размер используемых трансформаторов, которые можно разместить в ряд внутри малогабаритного корпуса.

В результате получится довольно компактный и мобильный споттер. Единственно, чем придется озаботиться, — охлаждение внутреннего пространства такого устройства.

Устройства для вытяжки

Как мы уже писали ранее, споттер приваривает крепежный элемент к поврежденному месту кузова, а затем к этому элементу цепляется либо обратный молоток, либо устройство для вытяжки.

Устройство для вытяжки используется для плавного, безударного вытягивания поврежденного участка. Обычно такие устройства состоят из прочной рамы, которая установлена на четыре ножки. Такая конструкция дает хорошую опору. Рама прочная и выдерживает усилие для вытяжки с большим запасом. Крюк вытяжного устройства зацепляется за приваренный крепеж, и производится плавная вытяжка.

У нас на складе есть в наличии два вида таких устройств. У одного вида используется одни крюк для зацепления к крепежу, а у другого устройства можно использовать сразу шесть крюков(это удобно, если площадь поврежденного участка большая, и на нее приваривается сразу несколько крепежных элементов.

Более подробную информацию можно получить у наших опытных специалистов. Они с радостью проконсультируют Вас по всем видам расходников для споттера.

Как сделать электрод для споттера

Электроды и адаптеры для споттера — это небольшие цилиндрические насадки из латуни, каждая из которых используется для работы с определенными типами сварочного крепежа: шайб, гвоздей, шпилек, заклепок волнистой проволоки. В магазинах каждый из таких элементов может стоить от 500 до 1000 рублей и более, а для обычной кузовной работы необходимо как минимум пять-шесть разновидностей электродов:

для колец;
для точечной сварки;
для волнистой проволоки;
для сварки угольным электродом;
для треугольных шайб;
для шпилек и гвоздей.

Изготовить их самостоятельно не так уж и сложно, но требуются определенные навыки и наличие соответствующего оборудования. Как вариант, можно своими руками изготовить только самые простые насадки, а более сложные заказать в мастерской с токарным и сверлильным оборудованием.

В аккумуляторных споттерах в качестве источника питания обычно используют батареи емкостью 40÷60 А·ч. Если кому-нибудь приходилось работать с такими устройствами, напишите, пожалуйста, в комментариях: насколько быстро разряжается аккумулятор и как изменяется качество сварки по мере его разрядки.

Разновидности крепежных элементов

У нас на складе вы можете приобрести следующие виды крепежных элементов:

– Изоляционные гвозди, используются для крепления изоляции. Гвоздь приваривается к корпусу, а потом на него накалывается изоляция. Острую часть гвоздя закрывают специальным колпачком.
– Шайбы для споттера это одна из наиболее популярных разновидностей крепежных элементов. У нас на складе такие шайбы овальной формы, с дополнительным наконечником. Именно это наконечник и приваривается к поврежденному участку металла. Есть две модификации таких шайб, с прямым и изогнутым наконечником. Для исправления вмятин к шайбам для споттера подключается специальная насадка обратный молоток, которую у нас тоже можно приобрести.
– Звезда трех лучевой формы, сама по себе является электродом, который приваривается к поврежденной части кузова, для последующего ремонта.

Питание

Источником тока для сварочных клещей служат специальные понижающие трансформаторы. Сторона высокого напряжения подключается к промышленной электрической сети 380 Вольт, обмотка низкого напряжения обычно состоит из одного витка, выполненного цельным медным диском. Вторичная обмотка рассчитывается таким образом, что напряжение холостого хода составляет от 2 до 5 Вольт.

Ток, протекающий во вторичной обмотке клещей в процессе точечной контактной сварки, для разных моделей может достигать значений от 2 – 3 кА до 15 кА и выше.

Такие трансформаторы являются объемными и достаточно тяжелыми устройствами. Несмотря на это, в настоящее время преобладают конструкции, в которых трансформатор встраивается в общий корпус со сварочными клещами.

Это обусловлено тем, что в случае отдельного расположения трансформатора, необходимо обеспечивать его связь с электродами посредством кабеля большого сечения.

Такая связь, кроме того, что обладает большим весом и жесткостью, вызывает заметное падение напряжения в сварочной цепи. С весом же агрегата легко справиться, воспользовавшись подвесной конструкцией.

Изготовление сварочных клещей для точечной сварки своими руками и их правильное применение

Время на чтение: 2 мин

Для того, чтобы соединить металлические элементы, чаще всего используют сварку. Для неё есть масса подходов и методов, и каждый используется в зависимости от ситуации и имеет свои плюсы и минусы.

Но основными критериями для выбора технологии всегда была скорость работы, свойства шва и, конечно, характеристики используемого металла.

Один из методов — точечная сварка (которую еще называют контактной) — соединяет в себе большинство преимуществ: быструю пайку, высокую точность, а также качество соединения, несложное исполнение.

Эту технологию можно использовать и в производственных цехах, и для домашнего ремонта. Лучше всего она проявляет себя при соединении тонких листов металла, поэтому часто является основной на автомобильных заводах.

Устройства для вытяжки

Важные параметры выбора

Выбирая аппарат, необходимо принимать во внимание их основные характеристики:

Рабочий ток. Он определяет толщину соединяемых заготовок. При максимальном токе 3500А толщина соединяемых деталей до 1 мм. Ток в 6000А позволит иметь дело с заготовками до 4 мм.
Вылет электродов. Определяет размеры заготовки со стороны шва и отстояние линии шва от края.
Материал электродов. Применяются медные сплавы с присадками: Be, Cd, Cr и другими. Они способствуют увеличению срока службы электрода, повышая его прочность и снижая необходимость частого затачивания.
Масса устройства. Сварочные клещи для выполнения точечной сварки рассчитаны на частое применение, поэтому слишком массивный агрегат будет приводить к быстрому утомлению работника и снижать производительность его труда.

Важно также учитывать тип привода прижима электродов, возможность их охлаждения, ток холостого хода, диапазон настройки длительности импульса и некоторые другие параметры.

Преимущества оборудования

Клещи для точечной сварки дают следующие преимущества:

большая скорость работы;
отсутствие необходимости в расходных материалах: плавящихся электродах, присадочных прутках, защитных газах;
высокая прочность шва;
малая масса и габариты сварочного аппарата;
возможность создания герметичного соединения путем размещения по линии шва перекрывающихся сварочных пятен.

Контактную сварку широко используют для соединения тонколистовых заготовок, создании корпусов, сеток из арматуры, воздуховодов, емкостей для сыпучих продуктов и сосудов низкого давления. Применяет такая технология и при сборке и ремонте автомобильных кузовов. Самые миниатюрные сварочные клещи используют при сборке кожухов в приборостроении.

Разновидности крепежных элементов

У нас на складе вы можете приобрести следующие виды крепежных элементов:

– Изоляционные гвозди, используются для крепления изоляции. Гвоздь приваривается к корпусу, а потом на него накалывается изоляция. Острую часть гвоздя закрывают специальным колпачком.
– Шайбы для споттера это одна из наиболее популярных разновидностей крепежных элементов. У нас на складе такие шайбы овальной формы, с дополнительным наконечником. Именно это наконечник и приваривается к поврежденному участку металла. Есть две модификации таких шайб, с прямым и изогнутым наконечником. Для исправления вмятин к шайбам для споттера подключается специальная насадка обратный молоток, которую у нас тоже можно приобрести.
– Звезда трех лучевой формы, сама по себе является электродом, который приваривается к поврежденной части кузова, для последующего ремонта.