Аппарат точечной сварки в быту и на производстве

Контактная точечная сварка своими руками

Аппараты для точечной сварки не так часто используются в быту, как дуговые, но иногда без них невозможно обойтись. Учитывая, что стоимость такого оборудования начинается от $450-$470, рентабельность его покупки вызывает сомнения.

Бытовой аппарат для точечной сварки CBA-1,5AK

Выход из такой ситуации – контактная точечная сварка своими руками. Но, прежде чем рассказать, как самостоятельно сделать такое устройство, давайте рассмотрим, что представляет собой точечная сварка и технологию ее работы.

Кратко о точечной сварке

Данный тип сварки относится к контактным (термомеханическим). Заметим, что к такой категории также относят шовную и стыковую сварку, но их реализовать в домашних условиях не представляется возможным, поскольку для этой цели понадобится сложное оборудование.

Сварочный процесс включает в себя следующие этапы:

  • детали совмещают в необходимом положении;
  • закрепляют их между электродами аппарата, которые прижимают детали;
  • производится нагрев, в результате которого за счет пластического деформирования детали прочно соединяются между собой.

Производственный аппарат точечной сварки (такой как показан на фото) способен в течение минуты совершить до 600 операций.

Оборудование для машинной точечной сварки

Технология процесса

Чтобы нагреть детали до необходимой температуры, на них подается кратковременный импульс элетротока большой силы. Как правило, импульс длится в от 0,01 до 0,1 секунды (время подбирается исходя из характеристик металла, из которого изготовлены детали).

При импульсе металл расплавляется, и между деталями образовывается общее жидкое ядро, пока оно не застынет, свариваемые поверхности необходимо удерживать под давлением. Благодаря этому, остывая, расплавленное ядро кристаллизируется. Рисунок, иллюстрирующий процесс сварки, показан ниже.

Иллюстрация процесса точечной сварки

Обозначения:

  • A – электроды;
  • B – свариваемые детали;
  • С – ядро сварки.

Давление на детали необходимо для того, чтобы при импульсе по периметру ядра расплавленного метала образовался уплотняющий пояс, не позволяющий вытекать расплаву за пределы зоны, где происходит сварка.

Чтобы обеспечить лучшие условия для кристаллизации расплава, давление на детали снимается постепенно. Если необходимо «проковать» место сварки с целью устранить неоднородности внутри шва, усиливают давление (делают это на финальной стадии).

Обратим внимание, что для обеспечения надежного соединения, а также качества шва, предварительно необходимо обработать поверхности деталей в местах, где будет происходить сварка. Это делается для удаления оксидной пленки или коррозии.

Когда требуется обеспечить надежное соединение деталей толщиной от 1 до 1,5 мм, применяют конденсаторную сварку. Принцип ее действия следующий:

  • блок конденсаторов заряжают электротоком небольшой силы;
  • разряд конденсаторов производится через соединяемые детали (силы импульса достаточно для обеспечения необходимого режима сварки).

Такой тип сварки применяется в тех сферах промышленности, где необходимо соединить миниатюрные и сверхминиатюрные компоненты (радиотехника, электроника и т.д.).

Говоря о технологии точечной сварки следует отметить, что с ее помощью можно соединять между собой разнородные металлы.

Примеры самодельных конструкций

В интернете есть много примеров создания аппаратов, производящих точечную сварку. Приведем несколько наиболее удачных конструкций. Ниже показана схема простого устройства для точечной сварки.

Пример принципиальной схемы аппарата

Для реализации нам понадобятся следующие радиодетали:

  • R – переменное сопротивление номиналом 100 Ом;
  • С – конденсатор, рассчитанный на напряжение не менее 25 В с емкостью 1000 мкФ;
  • VD1 – тиристор КУ202, буквенный индекс может быть К, Л, М или Н, можно также использовать ПТЛ-50, но в этом случае емкость «С» необходимо понизить до 1000 мкФ;
  • VD2-VD5 – диоды Д232А, зарубежный аналог – S4M;
  • VD6-VD9 – диоды Д226Б, их можно заменить зарубежным аналогом 1N4007;
  • F – плавкий предохранитель на 5 А.

Необходимо сделать отступление, чтобы рассказать, как изготовить трансформатор TR1. Он изготавливается на базе железа Ш40, с толщиной набора 70 мм. Для первичной обмотки потребуется провод ПЭВ2 Ø0,8 мм. Количество витков в обмотке – 300.

Чтобы сделать вторичную обмотку, понадобится медный многожильный провод Ø4 мм. Его допускается заменить шиной, при условии, что ее сечение будет как минимум 20 мм2. Количество витков вторичной обмотки – 10.

Видео: контактная сварка своими руками

Что касается TR2, то для него подойдет любой из маломощных трансформаторов (от 5 до 10 Вт). При этом на обмотке II, используемой для подключения лампы подсветки «H», должно быть выходное напряжение в пределах 5-6 В, а обмотки III – 15 В.

Мощность изготовленного аппарата будет относительно не высокая, в пределах от 300 до 500 А, максимальное время импульса до 0,1 сек (при условии, что номиналы «R» и «С» будут такими же, как на приведенной схеме). Этого вполне достаточно для сварки стальной проволоки Ø0,3 мм или листового металла, если его толщина не превышает 0,2 мм.

Приведем схему более мощного аппарата, у которого сварочный электроток импульса будет в пределах от 1,5 кА до 2 кА.

Схема аппарата с силой импульса до 2 кА

Перечислим используемые в схеме компоненты:

  • номиналы сопротивлений: R1-1.0 кОм, R2-4.7 кОм, R3-1.1 кОм;
  • емкости в схеме: С1-1.0 мкФ, С2-0,25 мкФ. Причем, С1 должен быть рассчитан под напряжение не менее 630 В;
  • VD1-VD4 диоды – диоды Д226Б, допускается замена на зарубежный аналог 1N4007, вместо диодов можно поставить диодный мост, например, КЦ405А;
  • тиристор VD6 – КУ202Н, его необходимо поместить на радиатор, площадью не менее 8 см2;
  • VD6 – Д237Б;
  • F – плавкий предохранитель на 10 А;
  • К1 – это любой магнитный пускатель, у которого имеется три пары рабочих контактов, а обмотка рассчитана на ~220 В, например, можно установить ПМЕ071 МВУХЛЗ AC3.

Теперь расскажем, как сделать трансформатор ТR1. За основу взят автотрансформатор ЛАТР-9, такой, как показан на фотографии.

Используемый за основу автотрансформатор

Обмотка в этом автотрансформаторе насчитывает 266 витков, сделана она медным проводом Ø1,0 мм, ее мы будем использовать в качестве первичной. Аккуратно разбираем конструкцию, чтобы не повредить обмотку. Вал и прикрепленный к нему передвижной роликовый контакт демонтируем.

Дале нам необходимо изолировать контактную дорожку, с этой целью очищаем ее от пыли, обезжириваем и покрываем лаком. Когда он просохнет дополнительно, изолируем всю обмотку, используя лакоткань.

В качестве вторичной обмотки используем медный провод с площадью сечения как минимум 80 мм2. Важно, чтобы изоляция этого провода была  термостойкой. Когда все условия соблюдены, делаем им обмотку из трех витков.

Настройка собранного устройства сводится к градированию шкалы переменного резистора, регулирующего время импульса.

Рекомендуем перед тем как приступать к сварке, установить опытным путем оптимальное время для импульса. Если длительность будет излишней, детали будут прожжены, а если меньше необходимой – прочность соединения будет ненадежной.

Как уже писалось выше,  аппарат способен выдать сварочный электроток силой до 2000 А, что позволяет сваривать стальной провод Ø3 мм или листовую сталь, толщина которой не превышает 1,1 мм.

Источник: https://www.asutpp.ru/tochechnaya-svarka-svoimi-rukami.html

Аппарат точечной сварки – эффективное оборудование для монтажных работ

Аппарат точечной сварки позволяет производить соединение материалов различной толщины, даже очень тонких. Получаемый при этом шов аккуратен, прочен, а его качество мало зависит от профессионализма исполнителя.

Точечная сварка представляет собой разновидность контактного способа сваривания.

 Эта технология обеспечивает соединение деталей в одной или нескольких точках, в которых происходит нагревание материала до температуры плавления пропускаемым током с одновременным приложением сжимающего усилия.

 После прекращения подачи сварочного напряжения и остывания зоны разогрева снимают воздействие сжатием на место соединения.

В основе технологии контактной сварки лежит тепловое воздействие на металл протекающего по нему электрического тока.

Количество выделяемого при этом тепла определяется по закону Джоуля-Ленца и зависит от электрической проводимости материала (чем она меньше, тем больше нагрев). При точечном соединении напряжение подается по двум электродам, между которыми находятся свариваемые детали.

Электроды изготавливают из материалов с высокой электропроводимостью, чтобы обеспечить наименьшее сопротивление в месте их контакта с соединяемыми изделиями.

В то же время, область соприкосновения деталей обладает низкой электрической проводимостью (большим сопротивлением). Поэтому проходящий через электроды и детали ток производит быстрый высокотемпературный нагрев именно места соединения изделий.

Плавление материала в этой области приводит к образованию литых ядер сварочных точек. Их диаметр обычно варьируется в пределах 4–12 мм.

Прочность соединения зависит как от размеров, так и структуры этих точек, определяемых силой и временем протекания сварочного тока, свойствами электродов и поверхностей деталей, усилием сжатия.

В зависимости от условий соединения деталей и мощности аппарата процесс точечной сварки характеризуется:

  • малым временем протекания – от 0,01 до нескольких секунд;
  • низким напряжением, подаваемым в сварочную цепь – обычно 2–3 В, может быть 1–10 В;
  • большими величинами сварочного тока – как правило от 1000 А и более;
  • значительным сжимающим усилием, приложенным к месту сварки – от десятков до сотен килограмм;
  • малой зоной расплавления.

Различают два режима сварки:

Первый характеризуется плавным нагревом изделий при большей, чем во время жесткого режима, продолжительности сварки и меньших значениях протекающего тока. Длительность подачи сварочного импульса обычно составляет 0,5–3 секунды.

Этот режим применяют для деталей из стальных сплавов, склонных к закалке. Помимо этого, в основном именно его используют для соединения изделий в домашних условиях, потому что в этом случае сварочный аппарат точечной сварки может иметь мощность более низкую, чем при жестком режиме.

Преимущества мягких процессов по сравнению с жесткими:

  • меньшие мощность потребления и нагрузка на сеть;
  • менее мощные, а благодаря этому и более дешевые аппараты, необходимые для соединения изделий;
  • уменьшение закалки области сварки.

Жесткий режим по сравнению с мягким характеризуется меньшей продолжительностью (обычно 0,08–1,5 с), более высокими величинами силы тока и сжимающего усилия электродов.

 В основном его используют для сварки сплавов из меди, алюминия и с высокой теплопроводностью, высоколегированных сталей (позволяет сохранить их коррозионную устойчивость), а также деталей из разнородных материалов и неравной толщины.

Преимуществами жестких режимов являются уменьшение времени и повышение производительности сварки. К недостаткам относят:

  • повышенную потребляемую мощность;
  • высокие нагрузки на сеть;
  • сварочные машины большой мощности.

Диапазон толщин изделий, свариваемых ею, варьируется от 0,02 мкм для тончайших деталей электронных приборов до 20 мм у листов металлоконструкций в судо-, автомобиле-, самолето-, машиностроении и иных промышленных отраслях. Ее преимуществами являются:

  • высокая экономичность;
  • отсутствие необходимости в расходных материалах (присадочных, электродах, флюсах и прочих);
  • механическая прочность и надежность точечных швов;
  • простота и удобство эксплуатации сварочного оборудования;
  • минимальные остаточные деформации;
  • аккуратность соединения;
  • высокая производительность и возможность автоматизации работ (машина точечной сварки в составе автоматизированной линии способна выполнять до 600 точечных швов в минуту).
Читайте также:  Пилы для резки алюминия: основные характеристики и виды

Существенный недостаток – невозможность получения герметичного сварочного шва.

Существующие аппараты в основном различаются родом подаваемого сварочного тока и формой его импульса, производимых их электрическими силовыми контурами. Исходя из этих параметров все оборудование подразделяют на нижеследующие виды:

  • аппараты для сваривания переменным током;
  • машины низкочастотной сварки;
  • устройства конденсаторного типа;
  • аппараты для сваривания постоянным током.

Всем типам оборудования свойственны свои преимущества и некоторые недостатки в техническом, технологическом и экономическом аспектах.

Аппарат точечной сварки переменным током получил наибольшее распространение. С помощью этих машин сварка осуществляется при рабочем напряжении, которое формируется из питающего напряжения электросети (220/380В) посредством сварочного трансформатора.

Первичная обмотка трансформатора подключается к сети с помощью тиристорного модуля, который также обеспечивает длительность подачи электропитания, необходимую для формирования нужного сварочного импульса.

Модуль позволяет не только задавать продолжительность времени работы сварки, но и управлять формой подаваемого токового импульса за счет регулирования процесса открытия тиристоров.

Вторичная обмотка, которая через электроды подсоединяется к деталям, может быть составной, выполненной из нескольких обмоток.

Производя их подключение друг с другом в различном сочетании, можно изменять коэффициент трансформации, тем самым получая на рабочем выходе аппарата разные значения сварочного тока и напряжения.

Помимо тиристорного модуля и силового трансформатора оборудование для точечного сваривания переменным током оснащено комплектом вспомогательных устройств – панель управления, источник питания схемы управления, логические контроллеры, реле и прочее.

Машины низкочастотной сварки и постоянным током по конструкции и принципу работы аналогичны аппаратам переменного тока. Устройства для сваривания постоянным током оснащены преобразователем переменного напряжения в постоянное.

В устройствах конденсаторного типа электрическая энергия сначала относительно медленно аккумулируется в конденсаторе, когда осуществляется процесс его зарядки, после чего происходит очень быстрое ее расходование, сопровождающееся генерированием сварочного импульса с силой тока большой величины. Такой принцип работы позволяет проводить сварку, потребляя меньшую, чем при использовании обычных аппаратов, сетевую мощность. Это является основным преимуществом данного вида оборудования.

У конденсаторной сварки есть и другие достоинства:

  • Расход энергии на каждое сварное соединение контролируется и постоянен (всегда равен величине, накопленной в конденсаторе), что обеспечивает стабильное качество результата.
  • Сварка производится за очень малый промежуток времени (тысячные или сотые доли секунды) – обеспечивается концентрированное тепловыделение и минимизируется область термического воздействия. Это позволяет применять конденсаторную сварку для соединения металлов с высокой тепло- и электропроводностью (серебра, алюминиевых и медных сплавов, других), а также материалов, у которых теплофизические свойства резко отличаются.

Жесткая конденсаторная точечная микросварка применяется в радиоэлектронной промышленности.

При сборке простейших устройств контактной сварки, предназначенных для домашнего использования, нет острой необходимости производить точные расчеты всех параметров.

Примерные значения сварочного тока, диаметра электродов, усилия сжатия и времени сварки можно взять из соответствующих таблиц.

При этом следует понимать, что табличные данные являются немного завышенными (иногда заниженными, если речь идет о времени сварки) относительно тех, которые вполне подойдут для самодельных аппаратов, так как в домашних условиях наиболее востребованы мягкие режимы работы.

Прекрасная самодельная точечная сварка может получиться из микроволновки, инвертора, старенького ЛАТР. Во всех этих устройствах стоят мощные трансформаторы – основа собираемого оборудования. Переделки потребует вторичная обмотка, а первичная будет использоваться в качестве сетевой.

Электроды должны быть из меди, диаметром в 2–3 раза больше толщины более тонкой свариваемой детали. Для соединения всех элементов аппарата необходимо использовать толстый многожильный медный провод в изоляции. Независимо от выбранной схемы устройства точечной сварки удобнее всего выключатель для него выполнить в виде педали.

Провода, подводимые от реконструированного трансформатора к электродам, делают как можно более короткими.

Источник: http://tutmet.ru/apparat-tochechnoj-svarki-mashina-samodelnaja.html

Как работают аппараты контактной точечной сварки

Одним из методов сплавления является точечная контактная сварка. Ее суть заключается в плотном соединении в определенной точке двух деталей и пропускании через место контакта электрического тока.

Аппараты точечной контактной сварки востребованы во многих отраслях промышленности. Для применения в быту их научились делать своими руками, используя трансформаторы или систему конденсаторов.

Фазы процесса

Можно выделить три фазы в процессе точечной сварки. В первой фазе происходит сжатие заготовок, которое приводит к пластической деформации в точке контакта. Для этого аппарат контактной сварки оборудован специальными клещами или другими схожими приспособлениями.

Во второй фазе происходит подача тока в область контакта, что вызывает плавление металла в точке соединения и образование расплавленного ядра. Пока проходит ток, ядро расширяется до максимума. Сжатие соединяемых изделий вызывает появление плотного пояса вокруг жидкого ядра, который препятствует растеканию расплавленного металла.

В третьей фазе сварочный ток выключается, металл остывает и кристаллизуется. Для снятия напряжений при охлаждении прижимное усилие сохраняется еще некоторое время.

Требования к сварным соединениям определяет государственный стандарт – ГОСТ 15878-79. О том. Какие можно использовать электроды в аппарате контактной точечной сварки, описано в ГОСТ 14111-90. Делают их из меди или легированной хромом, кадмием, цирконием бронзы.

Виды оборудования

При точечной контактной сварке аппарат может выдавать ток разного рода и частоты. По этим отличительным признакам сварочное оборудование разделяют на четыре класса:

  • контактная точечная сварка на переменном токе;
  • низкочастотная контактная сварка;
  • устройства конденсаторного типа;
  • сваривание постоянным током.

Существует многоточечные станки контактной сварки для сварки сеток на производстве. В таких аппаратах одновременно происходит сваривание в нескольких точках. Любое оборудование имеет свои плюсы, но самыми популярными стали одноточечные устройства переменного тока.

Работа на переменном токе

Аппарат контактной сварки, работающий на переменном токе, представляет собой трансформатор, во вторичной обмотке имеющий два электрода. В качестве материала для электродов контактной точечной сварки применяется медь. Между электродами помещают детали, которые специальным устройством прижимают друг к другу.

В первичной обмотке находится тиристорный модуль, через который питающее напряжение 220 В или 380 В поступает на обмотку. Подавая управляющий сигнал на тиристор, можно получить необходимую длительность тока для контактной точечной сварки. Изменяя угол открытия тиристора, можно регулировать форму сигнала, который приходит на вторичную обмотку.

В случае применения нескольких первичных обмоток можно получить набор коэффициентов трансформации, комбинируя их соединение. В результате во вторичной обмотке получается несколько уровней напряжения и тока. Это позволяет аппарату контактной точечной сварки работать в разных режимах.

Для управления оборудованием имеется дополнительный блок, который имеет реле, управляющую панель и схему контроллера.

Оборудование на конденсаторах

Аппарат для точечной контактной сварки может состоять из блока заряда конденсаторов, большой батареи емкостей, управляющего блока и электродов с механизмом прижима заготовок.

Принцип контактной сварки лежит в первоначальном достаточно длительном накоплении электрической энергии на обкладках конденсаторов и мгновенном ее выбросе при создании искусственного короткого замыкания через точку контакта.

Возможность накопления заряда в емкостной батарее позволяет использовать оборудование меньшей мощности по сравнению с другими сварочными аппаратами.

Благодаря постоянству емкости батареи получается нормированное выделение энергии на один сварочный импульс, что позволяет получать стабильный результат независимо от изменения сетевого напряжения и других характеристик сети.

Конденсаторная контактная сварка длится миллисекунды, что приводит к мощному выделению энергии в маленькой области контакта. Это позволяет применять ее при сварке сплавов с высокой теплопроводностью типа меди, а также металлов с разными тепловыми характеристиками.

Конденсаторные аппараты контактной точечной сварки с жесткой характеристикой, быстрым разрядом, широко используются в радиоэлектронике и приборостроении.

При расчете необходимой энергии на сварку того или иного соединения можно использовать формулу:

W = C*U2/2,

где С – емкость в фарадах, W – энергия в ваттах; U — зарядное напряжение в вольтах. Включая в контур заряда активное переменное сопротивление, можно регулировать величину зарядного тока, время заряда и потребляемую мощность.

Где применяют метод

Особенностью точечной контактной сварки является краткое воздействие на соединяемые изделия (от единиц миллисекунд до нескольких секунд), сварочный ток в несколько тысяч ампер и напряжение величиной от 1 до 2-3 вольт. При этом необходимо усилие в точке сварки от десятков до сотен килограмм. Маленькая площадь контакта приводит к малой области расплавления металла.

Благодаря этим особенностям точечную сварку используют при сваривании металлов толщиной от единиц микрон до 20-30 мм. Эти возможности обеспечили ее применение в радиоэлектронике, производстве приборов, авиационной и автомобильной промышленности, строительстве и многих других отраслях.

Невозможно представить авторемонтные мастерские без сварочных аппаратов точечной контактной сварки. При устранении вмятин они незаменимы. Все автомобили и самолеты созданы с использованием контактной сварки. Практически все литиевые батареи в ноутбуках соединены с помощью односторонней контактной точечной сварки.

Плюсы и минусы технологии

Широкое распространение технология получила из-за простоты и удобства использования сварочного оборудования, высокой производительности. Аппарат может обеспечить несколько сотен свариваний в минуту при малых затратах электроэнергии, при этом не выделяет никаких вредных веществ в атмосферу.

Технология легко поддается автоматизации. Для сварки не нужно сварочной проволоки, присадок и флюсов. Соединение получается прочным и без остаточных деформаций.

Возможные дефекты

При точечной сварке прочность соединения такова, что разрушения возникают в основном металле, так как сварные точки имеют большую толщину. Продолжительность сваривания и прижимное усилие имеют решающее значение. Если неправильно их рассчитать, то аппарат будет варить с дефектами.

Имеется три основных вида дефектов:

  • отклонения литой зоны от оптимума, ее смещение от точки контакта;
  • неполный провар в точке контакта:
  • изменение физико-химических свойств металла в точке сварки.

Самым опасным является отсутствие литой области. Происходит тепловое склеивание, при котором соединение выдерживает незначительные нагрузки. При переменных нагрузках и температурных перепадах происходит разрыв соединения.

Прочность нарушается при сильном давлении электродов аппарата контактной сварки, что вызывает вмятины. Также ослабляется прочность при выплесках металла.

Причины дефектов

Непровар часто обусловлен малым током или изношенностью контактной площадки электродов. Маленький ток может быть связан со слишком малым промежутком между сварными точками, что вызывает сильное шунтирование. Брак определяется визуальным осмотром и использованием специального оборудования.

Наружные трещины появляются от чересчур большого импульсного тока аппарата, слабого сжатия, загрязнения сварочной области, что изменяет параметры сварочной цепи. Изъян обнаруживается визуальным осмотром при использовании лупы.

Читайте также:  Машина термической резки незаменима в производстве

При глубоких вмятинах от электрода необходимо разобраться с его контактной частью. Возможно, причина в слишком малом радиусе кривизны контактной площадки и слишком большом прижимном усилии. Дефект определяется визуально.

Причиной того, что при внутреннем выплеске металл вытекает в область между заготовками, может быть превышение сварочного тока аппарата, времени сварки и недостаток сжатия. Изъян определяется специальными приборами, может зафиксироваться и визуально из-за неплотного соединения деталей.

Внешний выплеск происходит при превышении длительности и силы тока, малом прижиме и перекосе электродов. Это можно заметить невооруженным глазом.

Внутренние трещины возникают от комбинации причин типа чрезмерный ток, длительность воздействия, загрязненная поверхность недостаточное сжатие и отсутствие поковочного воздействия в процессе кристаллизации. Изъяны выявляют специальной аппаратурой.

Смещение ядра возникает из-за неправильной установки электродов аппарата контактной сварки и их загрязнения. Причиной прожога являются недостаточный прижим соединяемых изделий, их загрязнения.

Устранение изъянов производится повторением процесса сварки. Если нельзя сваривать, например, недопустим повторный нагрев изделия, то дефектную область лучше высверлить и поставить заклепку.

Источник: https://svaring.com/welding/apparaty/apparat-kontaktnoj-tochechnoj-svarki

Аппарат точечной сварки своими руками | Строительный портал

Покупка аппарата для сварки доступна не каждому, так как данный инструмент отличается высокой стоимостью. Поэтому гораздо дешевле изготовить его своими руками из подручных материалов. Об особенностях применения и изготовления аппарата для точечной сварки рассмотрим далее.

Оглавление:

Сварочный аппарат для точечной сварки: принцип работы и основы изготовления

Сфера применения контактной сварки довольно широкая, данный инструмент используется в ремонте или изготовлении разного рода изделий из металла. Кроме того, с помощью данного аппарата, удается с легкостью выполнить различные работы по изготовлению металлических лестниц, ворот, конструктивных элементов и т.д.

Принцип работы контактной сварки состоит в том, что электрический ток нагревает определенные участки стальных деталей, которые соприкасаются между собой. При этом, образуется сварное соединение, называемое швом. Конечный результат сварки напрямую зависит от типа материала, из которого изготовлена деталь, ее плотности. Кроме того, следует учитывать такие параметры:

  • сварочная цепь должна отличаться достаточно низким показателем напряжения, от одного до десяти ватт;
  • процесс сваривания длиться не более нескольких секунд;
  • сварочный импульс имеет большую силу тока;
  • чем меньше зона расплавления, тем качественнее происходит сваривание;
  • сварочный шов должен выдерживать большие нагрузки.

От того насколько правильно были соблюдены данные характеристики напрямую зависит результат сваривания. Самостоятельное изготовление сварочного аппарата – довольно сложный процесс, для качественного выполнения которого потребуется соблюсти определенные инструкции и технологические рекомендации.

Более простой вариант – сборка сварочного аппарата, имеющего переменную силу тока. Данное устройство управляет процессом сваривания с помощью изменения длительности сварочного импульса, попадающего на деталь. Для того, чтобы выполнить данные действия потребуется наличие часового реле, которое регулируется автоматически или вручную.

Основным узлом самодельного аппарата точечной сварки является сварочный трансформатор, который довольно часто можно встретить в таких бытовых приборах как микроволновая печь, телевизор и т.д. Обмотки трансформаторного устройства перематываются в соотношении с нужной силой тока и напряжения, в процессе подачи которого осуществляется сваривание.

Для подбора сферы управления сварочным аппаратом, следует вначале собрать основные механизмы устройства. Конструктивные элементы сварочного аппарата подбираются в соотношении с его мощностью и параметрами трансформатора – основного механизма.

Изготовление контактно-сварочного аппарата осуществляется в соотношении с типом его применения и характеристик материала, с которым придется работать. Чаще всего, к основному устройству подсоединяют клещи сварочного типа.

Учтите, что все соединения электрического типа должны быть качественно выполненными. Все провода должны быть соответствующего диаметра и сечения. Если цепь будет ненадежной, то электричество будет утеряно. При этом, возможен вариант возникновения искр и процесс сваривания прекратится.

Схема аппарата точечной сварки для металлических деталей

Для самостоятельного изготовления устройства точечной сварки контактного типа, используйте нижеприведенные схемы. Первая их них используется в том случае, если аппарат точечной сварки используется для сваривания листов металла, толщиной до одного миллиметра, а также для проволоки и прута, диаметром до четырех миллиметров.

В таком случае, потребуется наличие такого устройства:

  • аппарат, работающий от переменного напряжения в 220 Вт;
  • выходной тип напряжения составляет 3-7 В, при холостом ходу;
  • максимальное значение сварочного тока до полторы тысячи ампер.

Все устройство отличается наличием схемы принципиального характера, в составе которой присутствует силовая составляющая, автоматизированный выключатель и цепь контроля.

Если в процессе работы возникают какие-то аварийные ситуации, то они предотвращаются как раз с помощью выключателя.

На первом узле располагается трансформатор для сварки т2 и устройство в виде бесконтактного тиристорного включателя однофазного типа, с помощью которого первичная обмотка подключается к электричеству.

Второй вариант схемы управления подразумевает выполнение обмотки на сварочном трансформаторе определенными витками. На первичной обмотке имеется шесть выводных участков.

С помощью их переключения удается регулировать выходной сварочный ток в соотношении с вторичной обмоткой.

При этом, постоянное соединение сетевой цепи остается на первом выводе, а с помощью остальных регулируется работа электрического питания.

Пускатель под маркировкой М ТТ4 К, имеет серийное производство. Данный модуль отличается наличием тиристорного ключа, который в процессе замыкания выполняет коммутацию нагрузки через первый и третий контакты. Данное устройство способно работать под нагрузкой в максимальным напряжением до восемьсот ватт и током до восьмидесяти ампер. В составе данной схемы управления присутствует:

  • блок питания;
  • цепь для настройки механизма;
  • реле к1.

Для обеспечения питания сварочного аппарата используется любой тип трансформатора, мощность которого составляет до двадцати ватт. При этом, он должен использоваться при работе на номинальной сети в 220 В.

Напряжение, которое выдается на втором варианте обмотки составит около 22 В. Для того, чтобы выпрямить подачу тока, рекомендуется произвести установку диодного моста.

Кроме того, возможен вариант применения любого другого механизма, имеющего такие же параметры.

Для того, чтобы замкнуть четвертые и пятые контакты используется реле к1. Данный процесс осуществляется при подаче напряжения от управленческой цепи на обмотку. Значение коммутированного тока при этом составит не более 99 мА. В таком случае, потребуется наличие практически любого реле, обладающего слаботочными электромагнитными характеристиками.

Устройство аппарата точечной сварки и его конструкция

Различают несколько функций цепи управления. При включении к1 на заданном промежутке времени происходит задание определенного типа времени. В данном случае удается задать определенное время подачи электронных импульсов на свариваемых деталях.

В составе электрической цепи присутствуют конденсаторы, от с1 до с6. Они имеют электролитические характеристики, при этом напряжение составляет более 52 В. Кроме того, потребуется наличие конденсатора, емкостью в 46 мкФ. При разомкнутой нормально замкнутой контактной группе реле заряжается непосредственно через питательный блок.

Основной силовой частью данного механизма является трансформатор. С его помощью происходит преобразование одного вида электричества на другой. Для этих целей используется магнитный провод, на 2,5 А.

От старой обмотки следует избавиться, на торце магнитного провода устанавливаются кольца для изготовления которых используется электрический картон. Они подгибаются по внутренней и внешней кромке. Далее производится обмотка магнитопровода лакотканью в три или более слоев.

Для того, чтобы выполнить обмотку потребуется наличие таких проводов:

  • первичная обмотка составляет около 1,5 мм диаметром, для того, чтобы она лучше пропиталась лаковым составом, рекомендуется использовать провод на тканевой основе;
  • вторичный вариант обмотки имеет диаметр около двух сантиметров, в его составе присутствует многожильная изоляция, имеющая кремниевоорганическое происхождение.

В процессе выполнение первой обмотки следует оборудовать выводы промежуточного назначения. Далее производится ее пропитка с помощью лака. На первичную катушку наматывается хлопчатобумажная лента, которая также пропитывается с помощью лакового состава. Далее следует процесс вторичной обмотки, и дальнейшее пропитывание лаком.

Изготовление самодельного аппарата точечной сварки также подразумевает конструирование клещей. Клещи бывают двух видов: стационарного или выносного.

Первый вариант – более прост в изготовлении, так как они имеют качественную и надежную изоляцию, с прочно соединенными между собой узловыми участками.

Но, у данных клещей имеется определенный недостаток, для создания прижимного усилия, необходимо непосредственное участие человека, выполняющего сварочные работы.

Выносные клещи – более удобные в работе, легко снимаются, не занимают много места. Для контроля усилия клещей, достаточно изменить длину их вынесения за аппарат. В месте подсоединения выносных клещей со сваркой следует установить болты, втулки и шайбы, которые обеспечивают надежную гидроизоляцию.

В процессе изготовления клещей для аппарата точечной сварки своими руками, необходимо определить величину вылета из электродного пространства, расстояние между корпусом и местом подвижных соединений на ручке. Данный параметр сказывается на максимально возможном расстоянии между сваркой и кромкой соединения листов.

Для изготовления клещевых электродов, используйте медные прутья или бериллиевую бронзу. Возможен вариант использования жала от паяльного аппарата с высокой мощностью. Диаметр электрода должен соответствовать диаметру провода, к которому он подключен. Для того, чтобы сварочные ядра имели хорошее качество концы электрода должны сужаться и иметь минимальный размер.

Как сделать аппарат точечной сварки из микроволновой печи

На аппарат точечной сварки цена довольно высокая, поэтому намного дешевле изготовить его самостоятельно. В процессе работы потребуется наличие микроволновой печи, предпочтительнее выбрать устройство побольше. От данного параметра зависит мощность будущего сварочного аппарата.

Если микроволновой печи у вас нет, вы можете поискать ее на барахолке или поспрашивать у соседей и купить ненужную микроволновую печь совсем недорого. Далее следует разобрать микроволновую печь и извлечь из нее деталь в виде высоковольтного трансформатора.

Обратите внимание: несмотря на то, что вы разбираете микроволновую печь не подключенную к электроснабжению, внутри у нее имеются детали, которые бьются током даже в таком состоянии.

Среди основных частей трансформатора отметим – сердечник и два вида обмотки – первичную и вторичную. Для соединения сердечника используют два тонких сварочных шва, от них следует избавиться.

Сделать это можно с помощью молотка и ножовки. Также для его срезывания можно использовать болгарку. Таким образом вы доберетесь до трансформаторных обмоток, старайтесь не повредить их.

Для извлечения вторичной обмотки следует аккуратно разрезать вторичную и вытащить нужную.

Читайте также:  Холодная ковка станки своими руками - отличная идея для бизнеса

После этого вы получите сердечник от трансформатора и первичную его обмотку. Сердечник должен состоять из двух частей, разъединенных между собой.

Далее следует выполнить вторичную обмотку трансформаторной детали. Для этих целей потребуется наличие медного кабеля, имеющий такое же сечение, как и трансформаторная прорезь. Намотайте около двух витков. С помощью стандартной двухкомпонентной эпоксидной смолы происходит соединение двух половин сердечника между собой. Для того, чтобы они лучше соединились, поместите их в тиски.

Проверьте уровень напряжения на выходе из трансформаторного механизма, оно не должно превышать двух вольт. При этом минимальное значение силы тока составляет 850 А.

Далее следует позаботиться об изготовлении корпуса сварочного аппарата, для этих целей можно использовать дерево или высокопрочный пластик. Задняя панель корпуса должна иметь несколько отверстий, одно из которых будет отвечать за электроснабжение, а второе за выключение и включение механизма.

Если корпус изготавливается из дерева, то его следует хорошо отшлифовать, покрыть пропиткой и лаком. Для того, чтобы изготовить ручной аппарат для точечной сварки, также потребуется наличие:

  • шнура электропитания;
  • дверной ручки;
  • выключателя;
  • держателей из меди, из которых будут выполнены электроды;
  • медного провода с большим сечением;
  • саморезов по дереву и гвоздей.

После высыхания корпусной части, следует собрать данное устройство и соединить все детали между собой. Далее следует отрезать две части провода, выполненного из меди, размер каждого участка около 25 мм.

Они будут выполнять функцию электродов, для их фиксации в держателе, достаточно использовать обычную отвертку. Далее следует зафиксировать выключатель, утолщенный кабель предотвращает его выпадение. Для фиксации трансформатора на корпусной части используйте обычные саморезы.

При этом, следует позаботиться о заземлении, которое одевается на одну из клемм.

Для большей безопасности использования данного механизма, рекомендуем установить еще один дополнительный включатель. Для фиксации рычагов также используются саморезы и гвоздь.

На торцевых участках рычагов производится установка контактных электродов. Для поднятия верхнего рычага используйте обычную резину.

После выгорания электродов, они легко заменяются на новые, изготовленные таким же способом.

Источник: http://strport.ru/instrumenty/apparat-tochechnoi-svarki-svoimi-rukami

Особенности точечной сварки

Точечная является разновидностью контактной сварки. Она отличается от других видов сварки тем, что деталь соединяется не продолжительным сварочным швом, а одной или несколькими сварочными точками.

Это и есть основной особенностью данного вида сварочного соединения. Точечная сварка своими руками производится совсем не сложно.Промышленность, строительство и бытовое хозяйство пользуется точечной сваркой с 1877 года.

Главное изучить основные нюансы и аспекты данного типа.

Понятие точечной сварки

Контактная сварка — процесс образования неразъёмного сварного соединения путём нагрева металла проходящим через него электрическим током, поступающего от электродов, и пластической деформации зоны соединения под действием сжимающего усилия.

Данный вид соединения производится по следующим параметрам:

  • время воздействия – 0,2-2,0 секунд;
  • высокий ток при работе – больше тысячи ампер;
  • маленькое сетевое напряжение – 2-5В;
  • сила сжимающего места соединения – до нескольких сотен килограмм;
  • минимальная зона расплавления, обеспечивающая точечную сварку.

Точечная сварка в промышленности применяется гораздо чаще, чем другие разновидности контактного способа (шовная, стыковая). Такая популярность связана с широким спектром применения и очень выгодными параметрами самого процесса.

Прочность скрепления зависит от многих факторов. Во-первых,  площадь точечной поверхности, то есть самой точки (ядра). Во-вторых, сила сварочного тока и время его воздействия на детали.

В-третьих, усилия сжатия свариваемых деталей.  Такой метод применяется для изделий разной прочности и толщины, например, от 0,01 до 20-30 миллиметров.

Как правило, такой метод применяют на стыковке деталей «внахлест».

Технология точечной сварки

Технология данного вида контактной сварки заключается в следующем: детали, которые необходимо соединить между собой, устанавливаются в необходимое положение и закрепляются, чтобы не съезжали при сваривании.

  Далее, с двух сторон, к этим деталям подводится ток через электроды,тем самым, в местах контакта материала и электродов, создается высокая температура  — металл начинает плавиться. При этом образуется сварочное ядро (схоже со сварочной ванной при иных ).

Его диаметр обычно колеблется от нескольких миллиметров до 1,5-2 сантиметров.

Заготовки из стали низкого качества могут поддаваться соединению без расплавления ядра, но при этом соединение будет считаться низкого качества. Специалисты рекомендуют новичкам учиться и набивать руку именно на таких заготовках.

Рассмотрим пошаговую инструкцию и все этапы процесса соединения деталей:

  1. Подготовительный этап, который включает три основных аспекта:
  • подготовка деталей к сплавлению. При этом кромки зачищаются для сцепления с целью удаления остатков лакокрасочных изделий или масляных пятен. После этого их необходимо зафиксировать (для этого используют ручные тиски или струбцины) для спаивания между электродами;
  • подготовка рабочего места в соответствии со всеми нормами, правилами и требованиями безопасности;
  • подготовка сварщика. Перед началом работы непременно нудно надеть специальный костюм и маску для защиты глаз от искр, которые могут причинить ожоги.
  1. Непосредственный сварочный процесс, при котором под воздействием высокой температуры, создаваемой электродами, металл плавится. Для этого мастер фиксирует деталь между электродами и подает ток, за счет которого образуется энергия, плавящая металл. Когда появилось ядро, ток снимают, и детали крепко сжимаются между собой, сварочной ядро кристаллизуется (застывает) и образует точечную сварку.

Благодаря простоте процесса, для того, чтобы совершать точеную сварку своими руками, не нужно быть высококвалифицированным сварщиком. Главное понимать саму сущность сварки.

Нагрев осуществляется за счет импульса, образующегося сварочным током. Он расплавляет металл (точечно) и образует так называемое сварочное ядро. Затем импульс пропадает, а изделие еще несколько секунд находится под давлением.

За это время оно успевает застыть и скрепиться.

Важно: сжимание происходит в момент подачи импульса, для того, чтобы избежать разбрызгивания.

Возможные дефекты

Если вы решили в домашних условиях заниматься сваркой, тогда следует ознакомиться с возможными дефектами и их происхождением, чтобы избежать подобных ошибок.

Рассмотрим самые распространенные дефекты, которые могут случиться во время точечной сварки:

  • полный или частичный непровар может возникнуть из-за некачественных электродов, которые стоит заменить новыми, малой силой тока, или чрезмерным сжатием.

    Рассмотреть данную оплошность можно двумя способами: при внешнем осмотре или при использовании специального прибора для контроля сварки (радиационного или ультразвукового;

  • трещины во время сварки могут возникать из-за сильного тока или некачественно зачищенных изделий, что из-за возникающего сопротивления нарушает температурный режим сварки;
  • разрывы у кромок при сварке внахлест чаще всего происходят из-за того, что мастер слишком близко от края детали располагает сварную точку. То есть, необходимо рассчитывать так, чтобы нахлеста хватило на качественное соединение;
  • внутренний выплеск – это такой дефект, при котором расплавленный металл «вылазит» за пределы ядра и создает между заготовками зазор. Основной причиной такой ошибки является длительный импульс или слишком большой ток, из-за чего ядро чрезмерно расплавляется. Чтобы этого избежать, важно ровно устанавливать электроды и контролировать силу тока. Чтобы аппарат настроить, рекомендуется несколько точек попробовать на черновом материале;
  • наружный выплеск – это дефект, при котором расплавленная масса «вылазит» наружу. Он возникает в результате недостаточного сжатия деталей. То есть, отсутствует момент ковки, позволяющий соединить заготовки.
  • вмятины от электрода остаются из-за малого диаметра электрода или чрезмерного сжатия. Из-за неправильно установленных проводников может увеличиваться зона расплавления, из-за чего возникают дефекты;
  • прожог – самая частая ошибка, возникающая у начинающих мастеров при любом виде сварки. Она случается по нескольким причинам: малое усилие сжатия электродов, загрязненная поверхность заготовок или кончика проводника;
  • смещение ядра происходит из-за неправильно установленных электродов по отношению у заготовкам;
  • трещины внешние и внутренние бывают от сильного тока и длительного импульса или же от несвоевременного ковочного усилия.

Преимущества и недостатки метода

Как делать точечную сварку – разобрались. Сейчас рассмотрим основные достоинства и недостатки, которыми характеризуется данный вид соединения. К преимуществам такого метода относятся следующие факторы:

  • в сравнении с другими типами и технологиями этот метод считается самым «культурным» и гигиеничным способом;
  • нет необходимости в процессе применять дополнительные материалы – газы, флюсы и так далее;
  • нет отходов и шлаков;
  • в сварке без газа не выделяются вредные вещества, которые наносят вред здоровью мастера;
  • высокий уровень коэффициента полезного действия;
  • возможность использования высокопроизводительных многоточечных машин, сборочно-сварочных поточных машин, агрегатов и роботизированных комплексов контактной сварки;
  • высокое качество соединений за краткий промежуток времени.

Если соблюдать вне нормы и правила работы с точечной сваркой, тогда можно получить высококачественное соединение отличающееся аккуратностью и надежностью. По статистике, новичкам намного проще научиться точечной сварке, чем набить руку выкладывать различные виды швов.

Кроме преимуществ, есть и ряд недостатков, с которыми необходимо ознакомиться:

  • очень сложно реализовать надежное скрепление при плавке разных металлов, точнее, практически невозможно;
  • при подаче сильного импульса происходит разбрызгивание металла;
  • сложность конструкции сварочной головки и механизма сжатия при одновременной сварке нескольких точек;
  • усложнение конструкции электродов и их эксплуатации, особенно при многоточечной сварке.

Аппарат для точечной сварки

Аппарат для точечной сварки выглядит следующим образом и включает в себя такие детали:

  • трансформатор тока;
  • сварочный зажим;
  • включающее и выключающее реле;
  • механизм сжатия электродов;
  • регулятор силы и длительности подачи тока.

У тех аппаратов, которые предназначены для домашнего и бытового применения регулятор силы может отсутствовать. Тогда мастер сам регулирует силу сжатия проводников и время воздействия на деталь, отталкиваясь от своего опыта и полагаясь на свои умения и навыки.

В процессе работы очень важно контролировать состояние электродов. Если их диаметр увеличивается, тогда уровень тепла в месте воздействия на ядро уменьшается.

Диаметр электрода должен совпадать в диаметром сварной точки. Обычно проводники изготавливаются из жаропрочных материалов – меди, бронзы.

Но под воздействием высокой температуры со временем они теряют свою форму, поэтому важно их своевременно менять.

Оборудование для точечной сварки

Рассматривая оборудование, можно провести следующую классификацию:

  • по способу передвижения – мобильные, подвесные, стационарные;
  • по способу механизации – ручной и автоматический;
  • по расположению электродов – параллельно и друг напротив друга.

Для производственных целей необходимо использовать высококлассное оборудование. Для дома отлично подойдет и самодельная точечная сварка, которую можно собственноручно сделать из любого электрического прибора. Ниже в видео подробно рассказывается, как самостоятельно соорудить сварочный аппарат.

Источник: https://svarkaed.ru/svarka/obuchenie-svarke/osobennosti-tochechnoj-svarki.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector