Сварочные клещи. Соединяем металл в одно касание

Точечный метод контактной сварки арматуры применяют при сборке каркасов для ЖБИ, изготовлении сеток из прутка. Технология основана на принципе преобразования кинетической энергии тока в тепловую, металл соединяют без применения присадок. Оборудование для контактно-точечной сварки делают самостоятельно на базе имеющихся сварочных аппаратов. Для производства армирующих сеток в промышленных масштабах используют автоматы. Режим рабочего тока выбирают под арматуру, учитывают вид сплава, толщину прутка.

Преимущества и недостатки метода

Как у любого другого способа горячего соединения металла, у контактно-точечного метода есть ряд преимуществ:

  • высокая производительность, особенно при использовании автоматов;
  • низкий выход брака, образуются качественные однородные соединения;
  • шов получается прочный, выносит нагрузку на изгиб, кручение;
  • не нужны расходные материалы для наплавки, диффузионный слой образуется при расплаве прутка;
  • работы проводят в любом пространственном положении;
  • оборудование бывает двух типов: стационарное и переносное;
  • регулируя параметры рабочего тока, подбирают режим для любого вида прутков:
  • не создаются остаточные напряжения в металле.

Наряду с достоинствами, у метода имеются недостатки:

  • подготовительный этап занимает много времени – предъявляются особые требования к зоне контакта с электродами;
  • необходимо прикладывать физические усилия;
  • большой расход электроэнергии;
  • нужен мощный источник тока;
  • при работе ручным оборудованием задействованы обе руки, сила сжатия ограничена физическим возможностями сварщика.

Способы контактной сварки арматуры

Сначала несколько слов о сути сварочного процесса. Ток подается в рабочую зону по контактным неплавящимся электродам, пруток располагают между ними. Когда электрическая цепь замыкается, возникает электрическая дуга, она в считанные секунды нагревает металл. Зона воздействия ограничена площадью электродов.

Метод контактной сварки основан на высоком сопротивлении арматуры и принципе преобразования кинетической энергии электронов в тепловую. Контактные электроды делают из цветных металлов, имеющих низкое сопротивление, поэтому в процессе работы они не нагреваются. При сжимании контактов диффузный слой уплотняется, для соединения толстой арматуры применяют специальные рычажные или пневмоприводы.

Варить прутки можно встык – торцы расправляются полностью, внахлест – с образованием нескольких контактных точек. Металлические стержни при монтаже железобетонных каркасов соединяют внахлест под прямым углом.

При контактной точечной сварке арматуры металл проваривают:

  • с образованием монолитного узла, сплав разогревают до состояния расплава;
  • с образованием контактной зоны, металл нагревают до температуры пластичности.

Скорость подачи тока при необходимости ограничивают, соединять стержни допустимо:

  1. Непрерывным оплавлением, этот способ актуален для арматур из сталей категории А1, прутков, получаемых методом холодной деформации без последующей закалки. Ток подается непрерывно, дуга пронизывает металл в постоянном режиме.
  2. Прерывистым оплавлением, способ удобен при сварке закаленных горячедеформированных стержней из сплавов категорий А2–А4. Дуга пронзает металл в импульсном режиме.

Сварочные аппараты обычно поддерживают оба режима прогрева.

Применяемое оборудование

Переносные сварочные аппараты делают на основе имеющегося сварочного аппарата большой мощности. В качестве вторичной обмотки используют витки медного кабеля. Контакты сжимаются рычажным устройством по типу клещей. Выносные рычаги для сварки арматуры удлиняют, чтобы увеличить давление на рабочую зону.

Клещи для сварки бывают двух видов:

  • стационарные, когда один из рычагов плотно закрепляют на горизонтальной платформе или рабочем столе;
  • подвесные, когда рычаг крепится вертикально;
  • переносные, оба рычага свободны, подвижность оборудования ограничивается длиной провода.

Модульные машины или станки устроены сложнее, предусмотрен охлаждающий контур, автоматическая подача прутка, есть дополнительные функции, возможна установка сразу нескольких электродов.

Устройство и принцип работы

По принципу строения клещи для сварки схожи с обычными плоскогубцами, только к зажимным пластинам добавлены электроды, а к ручкам — провода. Сварочные клещи любого образца состоят из:

  • Источника тока.
  • Пускового механизма.
  • Электродов.
  • Двух проводников из кусков кабеля большого сечения.
  • Поворотного рычага с зажимным механизмом.

Для питания такого устройства требуется мощный источник электротока, который работает от напряжения 380 В. С этой функцией справляется обычный трансформатор, иногда с усиленной вторичной обмоткой.

Не менее важной составной частью инструмента для работы с контактной сваркой являются электроды. Изготавливают их из сплавов на основе меди, легированной хромом, кобальтом, кадмием или другими химическими элементами. Такие электроды обладают требуемой прочностью, термоустойчивостью и довольно низкой электропроводностью, что обеспечивает добротное выполнение точечных соединений.

Чтобы образовать плотную сварочную точку клещами для сварки, необходимо после подачи электротока с усилием сжать ручки устройства. Для удобства сжатия ручки клещей часто бывают длинные.

Режимы точечной сварки арматуры

Выделяют два основных режима: жесткий и мягкий. О каждом стоит сказать подробнее.

  1. Точечная сварка на мягком режиме обеспечивает медленный прогрев контактной зоны. Максимальная плотность тока не превышает 100 А/мм2, скорость тока поддерживается в пределах от 1,5 до 3 секунд в зависимости от диаметра стержня. При мягком режиме используют оборудование большой мощности, электрическая сеть при работе «проседает» меньше. Снижен риск возникновения остаточных напряжений. При нагреве не изменяются свойства стали – не возникает эффекта закалки. Метод применяется для холоднотянутых арматурных стержней.
  2. Жесткий режим предусматривает работу на плотном токе, от 120 до 300 А на единицу площади. Скорость воздействия, соответственно, ниже, чем при мягком режиме: от 0,1 до 1,5 секунд. При таком методе возникает эффект закалки, поэтому на жестком режиме варят только горячекатанные прутки, которые прогревались в процессе изготовления.

Технология сварки

  1. Подготовительный этап. Перед контактной сваркой арматуры важно правильно подготовить прутки. Места контактов зачищают до металлического блеска, затем обезжиривают. От качества подготовки поверхности зависит прочность шва. На поверхности не должно быть следов краски, масла, ржавчины. Даже после обработки металла резаком требуется зачистка металлической щеткой.
  2. Выбор режима работы. В зависимости от марки арматуры настраивают рабочие параметры тока, чтобы не допустить дефектов сваривания. Определяют временные интервалы воздействия, силу зажима арматуры. При работе с прутками тоньше 5 мм важно не пережать зону контакта.
  3. Процесс сварки. Уложенную встык арматуру помещают между электродными контактами. Сжимают в зоне будущего шва, только потом включают питание. В процессе нагрева электроды продолжают сжимать, чтобы обеспечить взаимодиффузию.
  4. После окончания работ проводят контроль качества соединения. Если есть необходимость, арматуру проваривают еще раз с другими параметрами тока.

При работе важно соблюдать технику безопасности, щиток надевать не нужно, но защитные очки нужны обязательно. Оборудование заземляют, руки изолируют рукавицами. Проверяют прочность крепления стационарных установок. Перед работой проверяют качество изоляции кабеля. При нагревании выделяются вредные компоненты, необходимо предусмотреть вентиляцию.

Контактно-точечный метод сварки арматуры – самый экономичный и простой. Не требует расходных материалов. Зона контакта создается за счет внутреннего разогрева металла электрической дугой. Скорость проведения работ – высокая, но плотность соединения органичена силой сдавливания электродов.

Источник: svarkaprosto.ru

Особенности выбора

Перед тем, как решиться купить инструмент для контактной сварки, необходимо знать критерии выбора качественного агрегата:

  • Рабочее напряжение и силу электротока. Все устройства рассчитаны на определенное напряжение — 220 В или 380 В.
  • Вылет электродов — расстояние между электродами и корпусом агрегата. Чем он больше, тем дальше от края можно сваривать детали.
  • Тип зажима электродов. Клеммное крепление или резьбовое.
  • Вес сварочного агрегата.
  • Производительность.

Помимо этого стоит обратить внимание на энергопотребление конструкции и возможные дополнительные свойства, которые не всегда добавляют пользы.

Определившись с указанными параметрами, а также тщательно изучив желаемую модификацию устройства, можно смело оформлять покупку.

Установлено, что для работы с тонким листовым металлом эффективнее применять ручные клещи, а с толстыми листами — механизированные.

Оборудование для сварки арматуры и сетки

Контактная и стыковая сварка арматуры самый распространенный способ сборки арматурной сетки и арматурных каркасов на предприятиях по производству железобетонных изделий (ЖБИ) и на домостроительных комбинатах (ДСК). Часто используется ручная дуговая сварка для сварки арматуры, но в последнее время данный способ успешно заменяется на сварку с использованием машин для контактной и стыковой сварки.

Контактная и стыковая сварка имеет ряд преимуществ:

  • высокая производительность;
  • ниже затраты труда;
  • отсутствие расходных материалов;
  • ниже себестоимость.

Существует целый ряд документов регламентирующих производство изделий из арматуры с использованием контактной и стыковой сварки ГОСТ, ОСТ и т.д.

Контактная сварка арматуры применяется для крестообразного соединения и нахлесточного соединения. Для данных соединений используются подвесные клещи для сварки арматуры и стационарные машины производства фирмы TECNA (Италия). Оборудование фирмы TECNA известно на предприятиях, которые сваривают арматурные каркасы и арматурную сетку, и зарекомендовало себя как очень надежное, качественное оборудование.

Стыковая сварка арматуры соответственно применяется для сварки арматуры встык. Для такой сварки наша компания предлагает оборудование фирмы I.M.S. (Италия). I.M.S. Компания, которая производит широкую линейку качественного оборудования для контактной стыковой сварки. Машины оснащены надежными пневматическими зажимами и гидравлическими приводами. Машины рассчитаны для работы в производственных условиях с высокой загрузкой. Конструкция машин соответствует самым высоким требованиям по производительности и надежности. Оборудование широко используется на предприятиях строительной отрасли.

Для сварки сеток из арматуры наша компания предлагает многоточечные автоматические машины и линии для сварки арматурной сетки от фирмы I.M.S. Большой опыт компании заложен в проектирование и производство машин для сварки сеток. Высокие эксплуатационные свойства, производительность, качество, простота эксплуатации и удобство управления — одни из основных параметров машин и линий от фирмы IMS.

Сварка арматуры клещами контактной сварки TECNA 3323

Сварка арматуры клещами контактной сварки TECNA 3322

Рельефная сварка сетки на стационарной машине 6102 — 100 кВА — 736 даН — 50 кА

Модульные машины 4040 для многоточечной сварки

Источник: rutector.ru

Конструкция и виды клещей

Ручные сварочные клещи для контактной сварки включают в себя:

  1. Корпус, в которым рассматриваемая оснастка подключается к сварочному трансформатору.
  2. Поворотный рычаг с зажимом для верхнего электрода.
  3. Зажимной узел нижнего электрода.
  4. Ручку, на которой смонтированы органы управления. Для более мощных типоразмеров клещей предусматривается педальное включение. Вторая, боковая, ручка предназначается для удержания инструмента во время сварки.
  5. Система контроля и управления на базе различного типа реле — прерывателей сварочного тока.
  6. Удлинитель или передник, если требуется производить сварочные работы на некотором удалении от трансформатора.

Хотя электроды и не входят в комплект, но все технические характеристики выпускаемых сварочных клещей ориентируются на определённый тип и диаметр расходного материала. Наличие такого инструмента существенно снижает трудоёмкость производства сварки, поскольку при работах, производимых в различных местах, нет необходимости передвигать массивный сварочный трансформатор. Именно поэтому сварочные клещи для контактной сварки особенно популярны в авторемонтных мастерских, выполняющих кузовные ремонтные работы.


Классифицируются сварочные клещи по следующим признакам:

  • По способу установки. Подвесные клещи популярны при промышленном выполнении контактной электросварки в больших объёмах, в то время как ручные, более компактные, лучше для сварки в труднодоступных местах.
  • По приводу зажима электродов, который может быть ручным или пневматическим.
  • По принципу привода. Автоматические клещи срабатывают по управляющему сигналу от реле, которое включается при достижении определённого усилия сжатия электродов. Механизированные исполнения приводятся в действие педалью или нажатием кнопки на рукоятке.
  • По способу охлаждения электрододержателя. Используя для контактной сварки большие сварочные токи, эффективнее использовать воду, в остальных случаях охлаждение производится при помощи воздушной струи.
  • По производительности. Сварочные клещи с водяным охлаждением способны обеспечить темп работы сварщика на уровне 500…700 точек в час, а клещи с воздушным охлаждением – не более 60…70.

Разновидностью сварочных клещей являются споттеры – приспособления, обеспечивающие ручной зажим электродов. Они применяются при контактной сварке небольших деталей.

Подвесные клещи для контактной точечной сварки TECNA (Италия)

Подвесные клещи контактной точечной сварки обладают высокой производительностью вследствие использования в их конструкции технологичных трансформаторов и встроенных блоков управления, а также наличия водяного охлаждения. Масса клещей компенсируется талями-балансирами, таким образом, данный тип оборудования является мобильным, эргономичным и безопасным в эксплуатации. Все это дает возможность использовать клещи при сварке изделий самых различных по своим габаритным размерам и форме, например, таких как железнодорожных вагонов, частей автомобилей, строительных металлоконструкций, сварка арматуры.

Отличительные особенности

Изолированный корпус клещей способствует удобной и безопасной работе оператора;

Подвесной гироскопический кронштейн и механизм блокировки вращения клещей обеспечивают возможность работы клещей в различных положениях;

Водяное охлаждение используется для поддержания работоспособной температуры основных частей клещей: электрододержателей, плеч, трансформатора и рабочих электродов;

Клещи снабжены автоматическим защитным выключателем, а также устройством безопасности на рукоятке клещей во избежание непроизвольного включения;

Различные модификации встроенных блоков управления дают возможность регулировки следующих параметров: усилия сжатия, скорости сведения и разведения плеч, величину хода электродов

Пневмоцилиндр клещей не требует смазки и предназначен для работы, в том числе, в тяжелых условиях высокой запыленности, высокой поточной производительности

Возможность быстрого технического обслуживания.

Источник: rutector.ru

Производители сварочных клещей

Занимаются конструированием и производством клещей точечной сварки много компаний, специализирующихся на сварочном оборудовании. В их арсенале как универсальные ручные или подвесные модели, которые можно настроить в довольно широких пределах, так и узкоспециализированные, например, для сварки дисков автомобильных колес или частей рам. Последние, как правило, устанавливаются как часть конвейерных линий.

Самыми известными производителями клещей являются PEI-POINT (Италия), «ИТС» (Россия), FOXWELD (Италия), Dalex Schweißmaschinen, ELMATech GmbH (Германия) и несколько других компаний международного уровня.

Для бытового использования можно купить относительно недорогие китайские инструменты, которые не слишком пригодные для промышленного использования, но вполне уместны в гараже или домашней мастерской. Нечастую сварку стали, алюминия, меди и других цветных металлов они обеспечивают на достаточно качественном уровне.

Плюсы соединения арматуры, точечной сваркой

Одно из направлений точечной сварки, изготовление конструкций из арматуры

Необходимо отметить, что контактная точечная сварка применяется в целях сваривания арматуры. Применение именно данного вида сварки позволяет максимально автоматизировать и механизировать весь процесс изготовления арматуры, а также добиться снижения трудоемкости работ. Однако это далеко не единственная область применения точечной сварки. Так, широко используется данная разновидность и в некоторых иных промышленных целях, например, нередко прибегают к контактной точечной сварке для аккумуляторов. Применение контактной точечной сварки возможно и в домашних условиях для ремонта бытовой техники, выполнения работ с кабелем и др.

Аппарат точечной сварки: описание

Аппараты, применяемые при контактной точечной сварке, различны, разнообразна и их схема. К примеру, при относительно небольших объемах работ широко используются машины одно- и двухэлектродные. При необходимости сварки тяжелой арматуры, а также в целях приварки отдельных стержней применяют иные аппараты: подвесные контактные машины со сварочными клещами.

Все выпускаемые машины имеют либо односторонний подвод тока, либо двусторонний. Во втором случае ток подводится к нижнему и верхнему стержням.

Когда же подвод тока односторонний, то осуществляется это от вторичного витка трансформатора (снизу). Аппараты с односторонним подводом характеризуются меньшей длиной протекания, что оказывает существенное воздействие на сопротивление (в сторону его снижения). В результате наблюдается повышение производительности за счет появления возможности одновременной сварки нескольких пересечений.

Все сварочные аппараты для одно- и многоточечной контактной сварки разделяются на стационарные и подвесные. При этом подвесные еще бывают со встроенным трансформатором либо выносным.

Относительно невысокой производительностью и малым вылетом хобота электродержателя характеризуются одноточечные стационарные аппараты, оснащенные гидравлическим приводом, и некоторые подвесные, имеющие пневмопривод (типа МТП-75 и МТПП-75 соответственно). Подобные аппараты применяются в целях выполнения работ небольшого объема.

Одноточечные подвесные машины, имеющие номинальную мощность до 75 кВт, позволяют осуществлять соединение арматуры, где меньший стержень будет иметь минимальный диаметр до 16 мм. Аналогичные стационарные аппараты позволяют сваривать стержни с диаметром до 22 мм.

При необходимости сварки арматуры большего диаметра применяются иные аппараты, обладающие значительно большей мощностью. Также прибегают к многоточечной контактной сварке.

Самодельные клещи для точечной сварки

Но, при некоторой доле умения и старания, сделать клещи для точечной сварки своими руками не слишком сложно. Правда, в большинстве случаев, они принадлежат к комбинированному виду, в котором трансформаторная часть и механическая несколько разнесены в пространстве, как, например, показано в видеоролике:
Такая конструкция связана с тем, что довольно сложно сделать компактный трансформатор и скомбинировать его с клещами таким образом, чтобы аппарат получился сбалансированным и, одновременно, достаточно мощным. А баланс очень важен для достижения высокой точности сварки.

В большинстве случаев домашние умельцы строят стационарные клещи, которые устанавливаются на станину и перемещается свариваемая деталь. Но в этом случае утрачивается основное их свойство — мобильность и возможность сварки в любом положении.

Удачные механические решения самодельных клещей представлены на фото:


Механические самодельные клещи


Механические самодельные клещи

Полет фантазии самодеятельных конструкторов неограничен, поэтому в интернете можно встретить множество весьма оригинальных конструкций, которые работают не хуже, а то и лучше, совершенно не обидное — оно показывает, что конструкторская мысль не ограничена узкими рамками технических заданий предприятия и может работать свободно.

Если в вашем гараже или мастерской работает точечная сварка собственной конструкции — поделитесь схемой, фото, видео или описанием с нашими читателями. Это, без сомнения, вызовет немалый интерес.

Технология сварки

Поскольку точечная сварка арматуры представляет собой разновидность контактной сварки, то в основу процесса положен небезызвестный закон Джоуля-Ленца, в соответствии с которым происходит тепловое воздействие электрического тока, а также принцип усилия сжатия свариваемых деталей.

Практически ювелирная работа, медными электродами

Более подробно технология выглядит так. В ходе одно- либо многоточечной контактной сварки арматуры ток от одного электрода проходит к другому непосредственно через металл. К слову, сами электроды, применяемые при контактной точечной сварке, производятся из сплавов, обладающих высокой электропроводностью. Это позволяет обеспечить в связи «электрод-деталь» наименьшее сопротивление. В результате в связи «деталь-деталь» — наибольшее нагревание, поскольку там как раз и оказывается максимальное сопротивление.

Точечная сварка арматуры

Она осуществляется в одном из двух режимов: мягком и жестком. Первая технология отличается тем, что:

  • Времени для сварки требуется больше;
  • Заготовки нагреваются плавно;
  • Плотность тока непосредственно на рабочей поверхности электрода не превышает, как правило, 100 А/мм 2 ;
  • Сам ток протекает за 0,5-3 с.

Плюсами, которыми характеризуется эта технология, являются:

  • Меньшее количество потребляемой мощности;
  • Меньшие сетевые нагрузки;
  • Необходимость в аппаратах меньшей мощности и, соответственно, меньшей стоимости;
  • Наконец, необходимо отметить и такое преимущество, как уменьшение закалки сварочной зоны.

Второй режим – жесткий – характеризуется иными особенностями:

  • Продолжительность сварки здесь меньше;
  • Показатели силы тока выше, они достигают 120-300 А/мм 2 ;
  • Ток при жестком режиме протекает за 0,1-1,5 с.

Основным преимуществом, которым обладает подобная технология сварки арматуры, является общее уменьшение времени, затрачиваемого на соединение, и значительное повышение производительности.

Впрочем, отмечаются и некоторые недостатки, в частности: повышенная мощность, которая потребляется при работе, серьезные сетевые нагрузки.

Как работать со сварочными клещами?

Наличие сварочных клещей устраняет основную проблему контактной сварки – необходимость подвода к рабочей зоне больших значений тока при одновременном обеспечении мобильности передвижения сварщика. Сварочная проволока в подобных ситуациях неприемлема, поэтому следует использовать только электроды. Особые требования предъявляются к корпусу: он должен обеспечивать безопасную передачу мощности, надёжность фиксации обеих зажимных узлов и удобство пользования. Поэтому сварочные клещи промышленного применения обычно снабжаются крепёжным узлом, при помощи которого они прикрепляются к более жёсткой из свариваемых деталей.

Подготовку к сварке с использованием сварочных клещей начинают с установки электродов в зажимных узлах. Чаще используется клеммный, более надёжный зажим. Важнейшей характеристикой оснастки является вылет – расстояние от оси поворота подвижного зажима до оси электрода. Величина вылета определяет максимальное расстояние от кромки свариваемого изделия. В большинстве конструкций оснастки вылет является величиной переменной, и варьируется в пределах 125…500 мм. Это повышает функциональность приспособления.

Вылет может регулироваться плавно и ступенчато. В более дешёвых конструкциях величина вылета изменяется переустановкой электрододержателей в требуемые пазы или отверстия на корпусе. В сварочных клещах с автоматическим приводом регулировка вылета иногда производится при помощи плунжера, выдвигаемого при помощи сжатого воздуха. Популярности у сварщиков такие устройства, однако, не получили: клещи становятся тяжелее, а для стабильности подачи воздуха требуется ресивер, что делает оснастку более громоздкой.

Определившись с величиной вылета, клещи устанавливают в необходимом месте и включают подачу тока. Реле обеспечит подачу тока к электродам при обеспечении требуемого усилия сжатия. Поставив очередную сварочную точку, педалью или рукояткой отключают питание, после чего перемещают инструмент в новое положение.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]
Для любых предложений по сайту: [email protected]