Самодельная контактная сварка

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.

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.

Контактная сварка своими руками с регулятором на микро-чипе PIC16F628

Контактная сварка своими руками — сварочный аппарат у меня в хозяйстве исправно работает уже несколько лет, прекрасно выполняет свою работу при сетевом напряжении 175-230v. В основном я его применяю в кузовном ремонте автомобиля, он свободно может сваривать металлические листы 1.2мм. Но это конечно для него не предел, мощность силового трансформатора позволяет варить листы металла гораздо большей толщины.

Технические характеристики силового трансформатора

Мощность 3500ВА, первичная обмотка рассчитанная на напряжение 220v — 230v оставлена такой, какой была сделана на заводе. Не было смысла ее перематывать, сечение провода позволяло оставить ее такой как есть.

— принять участие в обсуждении данной конструкции можно на этом ресурсе Chipmaker — Здесь есть авторские прошивки

Версия №1 (Здесь показана принципиальная схема с включенным в нее оптосимистором, рассчитанным для управления высоковольтной нагрузкой, в данном случае тиристором.)

Здесь в архиве лежит принципиальная схема отличного качества, а также печатные платы.

Скачать:Название файла: opto_new Размер: 499 KB Версия №2 (Принципиальная схема построенная несколько иначе, то есть управление тиристорами выполняется с помощью трансформатора.)

Ниже представлен архив, содержащий принципиальную схему отличного качества в комплекте с печатными платами.

Скачать:Название файла: trans_628_new Размер: 473 KB

Модуль управления тиристорами — это аналог заводского тиристорного контактора КТ-07. Контактная сварка своими руками, в которой был использован трансформатор импульсного действия. Для этой цели прекрасно подошел уже готовый транс от ненужного блока питания входящий в состав компьютера. В разборке сердечника ничего сложного нет, нужно всего лишь нагреть его мощным феном, а потом разъединить на две части. Схема надежная, много времени работает без каких либо проблем.

Картинка общего вида аппарата контактной сварки

Модернизированный модуль для контроля контактной сваркой

Основа для электродов выполнена из медных прутьев имеющими диаметр 30 мм и такой же длинны.

Приводной механизм для верхнего электрода — двигатель в сборе с редуктором имеющий зубчато-винтовую передачу, в народе называют попросту — червячная. Такой механизм применяется в конструкции кресла в зубо-протезных кабинетах, кстати мне очень повезло, так как он мне достался совсем дешево. Затрачиваемое время на прижатие составляет всего полторы секунды.

Модуль управления

Вот модуль управления мне пришлось заказывать на одном из промышленных предприятий, но зато все сделано качественно и профессионально. Затем без проблем был смонтирован на бывший в употреблении заводской сварочный аппарат, взамен релейного блока собранного на электровакуумных лампах. Тестировал это устройство высококвалифицированный сварщик с большим опытом работы на оборудовании такого типа. Ну сказать, что он был в восторге, так этого наверно будет мало — был просто восхищен четкой работой полуавтомата.

Параметры трансформатора: 50ВА 220В,380В/10Вх1А, 20Вх2А

Остальные картинки в количестве 51 шт. можно посмотреть в приложении: img_kontaktnaya-svarka

Предыдущая запись Ремонт синтезатора CASIO

Следующая запись Электронный выключатель схема

Блок питания и его схема

Схема намотки трасформатора.

Схема блока питания показана на рис.1. Условно ее можно разделить на три составные части:

• цепь питания первичной обмотки понижающего трансформатора;
• понижающий трансформатор;
• вторичная обмотка с диодным мостом и стабилизатором напряжения.

В цепи первичной обмотки трансформатора установлен сетевой фильтр, обычно используемый в импульсных блоках питания. Здесь он используется для защиты микросхемы контролера от импульсов, создающихся в сетевом напряжении при работе споттера.

Трансформатор можно использовать любой с напряжением 220 В/24 В при работе от сети в 220 В. При работе от сети в 380 В нужно применить соответствующий трансформатор и сетевой фильтр.

К вторичной обмотке подключен диодный мост со сглаживающими конденсаторами и стабилизатор напряжения на микросхеме LM2574. С выхода микросхемы напряжение номиналов в 5 В подается на выходной разъем Х1 через цепочку LC — фильтра для устранения высокочастотных помех. Отмеченные пунктиром соединительные линии должны быть минимальной длины и располагаться по возможности ближе ко второй ножке микросхемы IC1.

Рисунок 1. Схема блока питания.

Напряжение на клемме 1 разъема Х1 используется контроллером для определения нулевого уровня.

Напряжение с клеммы 7 разъема Х1 используется для запуска контроллера при положительной полуволне сетевого напряжения.

Изготовленная своими руками схема при отсутствии ошибок в сборке начинает работать без дополнительных настроек. Наличие напряжения в 5 В будет контролировать светодиод LED1.

Пускатель К1 предназначен для подключения сетевого напряжения при замыкании выключателя S1.

Вместо него можно использовать автоматический выключатель с защитой нужного номинала или подключать напряжение напрямую, при наличии предохранителей в питающий сети.

Сварочные клещи

Переносное устройство для контактной точечной сварки своими руками делается по принципу плоскогубцев. Длинные ручки позволяют с небольшим усилием плотно сдвигать жала. Их крепят перпендикулярно коротким концам зажимных ручек.

Жала вытачивают из меди или бронзы, их делают съемными, чтобы можно было менять площадь контакта. В процессе работы к жалам подводят ток. Толстый провод монтируют или приваривают к металлическим ручкам. Длинные концы рычага хорошо изолируют.

В качестве источника электропитания используют трехфазный трансформатор. Если мощности имеющегося трансформатора недостаточно, в качестве дополнительной обмотки на него набрасывают два витка толстого провода. Таким устройствами скрепляют листы до 6 мм толщиной. Для тонкого металал они не подходят.

Особенности работы самодельного агрегата

Осуществить ударную конденсаторную сварку можно с помощью специального аппарата заводского производства, который продается в специализированных магазинах. Однако, вполне реально изготовить сварку конденсаторного типа самостоятельно в условиях маленькой мастерской.

Изготовленные своими силами агрегаты демонстрируют высокие эксплуатационные параметры и в работе не уступают заводским моделям.

Самодельный аппарат конденсаторной сварки.

Перед работой самодельному аппарату для сварки, использующему энергию конденсаторов, задают основные параметры функционирования:

• напряжение в зоне контактной сварки металлоизделий;
• вид и сила тока;
• длительность действия сварного импульса;
• число и размеры сварной проволоки, применяемой в работе.

Платы управления, присутствующие в конструкции и заводских, и самодельных сварочных агрегатов, предоставляют мастеру возможность привести поступающее напряжение и постоянную величину тока к стабильному значению

Самодельный агрегат важно оснастить переключателем для выполнения сварки электродами без особенных трудностей

Самодельные агрегаты, как и заводские модели, долговечны, просты в использовании, если при их конструировании придерживаться схемы, технологических требований и норм безопасности.

А технические параметры изготовленной своими силами модели должны соответствовать характеристикам заводских конструкций. Тогда аппарат позволит даже малоопытному сварщику выполнять надежные и долговечные сварные швы методом конденсаторной сварки.

Но не стоит забывать, что весомая доля успеха при выполнении сварочных операций зависит от тщательности подготовительных работ. Обязательно позаботьтесь о том, чтобы свариваемые поверхности не имели загрязнений, слоя пыли, ржавчины перед началом работы.

Такие дефекты могут свести на нет усилия сварщика, став преградой для качественного соединения расплавленных кромок изделий.

Технология точечной сварки

Стандартная технология для точечного варианта сварки контактного типа имеет определенный характер процесса. Соединяемые детали должны быть установлены в требуемое положение и закреплены для отсутствия движения во время процесса.

К деталям подводим ток и через электроды в местах контакта создаем высокий уровень температуры. Когда металл плавится, образуется ядро, которое называют сварочным. Размер ядра может варьироваться от миллиметра до 2 сантиметров.

Если сталь имеет плохое качество, то соединение производится без полноценного ядерного расплавления, но такой вариант сварки считается низкокачественным.

Принцип работы можно посмотреть на видео, которые распространены в интернете.

Важным будет не забыть о предварительном этапе, который необходим для подготовки деталей к процедуре.

По завершению работы ядро с жидким металлом остывает и становится частью шва, но без выпуклостей, что позволяет в дальнейшем не зачищать поверхность. Для каждого режима работы есть свои данные.

Таблица:

После завершения спаивания двух деталей и до полного ухода температуры их сильно сжимают в местах контакта, чтобы шов был более прочным. Такой процесс не требует от человека больших усилий и прост, поэтому может использоваться дома.

4 Силовая часть – трансформатор

Предлагаемая контактная сварка может быть собрана, как показано по видео, на основе сварочного трансформатора, изготовленного с использованием магнитопровода от трансформатора на 2,5 А. Такие встречаются в ЛАТРах, лабораторных приборах и ряде других устройств. Старую обмотку необходимо удалить. На торцах магнитопровода надо установить кольца, изготовленные из тонкого электрокартона.

Их подгибают по внутренней и внешней кромке. Затем магнитопровод надо обмотать поверх колец 3-мя или большим количеством слоев лакоткани. Для выполнения обмоток используют провода:

• Для первичной 1,5 мм в диаметре, лучше в тканевой изоляции – это будет способствовать хорошему пропитыванию обмотки лаком;
• Для вторичной диаметром 20 мм многожильный в кремнийорганической изоляции с площадью сечения не меньше 300 мм2.

Количество витков указано на Рис.2. От первичной обмотки делаются промежуточные выводы. После намотки ее пропитывают лаком ЭП370, КС521 либо подобным. Поверх первичной катушки наматывают хлопчатобумажную ленту (1 слой), которую тоже пропитывают лаком. Затем укладывают вторичную обмотку и снова делают пропитку лаком.

Инструментарий для сборки аппарата

Данная конструкция имеет автоматизированный принцип работы, а значит, понадобится преобразователь тока (трансформатор). Если в сарае имеется старая микроволновая печь, можно извлечь преобразователь из корпуса, стараясь не повредить детали.

Точечную сварку можно сделать своими руками из сварочного аппарата. Также понадобятся отвертки, кабели, медный провод достаточного сечения, материалы для корпуса, ручки, щипцы, которые будут использоваться в качестве зажимов.

Для качественной подачи электрического разряда необходимы электроды, поверхность которых покрыта сплавом из меди. Для организации поворотного механизма фиксирующих зажимов нужен рычаг (если нет в хозяйстве, можно купить в магазине строительных инструментов). Также понадобятся инструкции по сборке аппарата точечной сварки своими руками.

Принцип действия точечной сварки

Как уже говорилось выше, точечная сварка – разновидность контактной. При этом сварное соединение образуется посредством нагревания металла с помощью пропускаемого через него тока и пластической деформации сварной зоны под воздействием сжимающих усилий.

За счет наибольшего сопротивления контакта деталей между собой наибольший нагрев происходит именно там. При этом нагрев и плавление металла приводит к появлению литых ядер сварных точек. Как правило, их диаметр составляет 4-12 миллиметров.

Разновидности и аппараты точечной сварки

Методы точечного соединения металла можно разделить на две группы: мягкие и жесткие.

Мягкие режимы отличаются плавным нагревом деталей с помощью умеренного тока (плотность тока на поверхности электродов обычно не превышает ста ампер на квадратный миллиметр). Разогрев происходит за 0.5-3 секунды. Такие режимы характеризуются меньшей потребляемой мощностью (если их сравнивать с жесткими режимами), меньшими нагрузками на электросеть, меньшими требованиями к мощности и цене сварочных машин, меньшей закалкой сварочной зоны. Такие режимы часто используются для сваривания склонных к закалке сталей.

Жесткие режимы отличаются меньшей продолжительностью процесса, более сильными токами и давлением при сжатии деталей. Плотность тока достигает трехсот ампер на квадратный миллиметр при сваривании стали. Время разогрева длится от 0.1 до 1.5 секунд. Давление электродов обычно составляет от 3 до 8 килограмм на квадратный миллиметр. Недостатками таких режимов являются повышенные требовании к мощности аппаратов контактной точечной сварки, большие нагрузки на сеть. Преимущества – меньшее время процесса и большая производительность. Жесткие режимы контактной сварки часто используют для сварки сплавов меди и алюминия, деталей с высокой теплопроводностью, неравной толщины, а также для сварки высоколегированных сталей, так как такие режимы сохраняют их коррозионную стойкость.

Точечная сварка не только надежна, но и выглядит эстетично

Время приложения усилий сжатия и подачи сварочного тока определяются заданной циклограммой процесса соединения металла.

Таким образом, аппараты точечной сварки разделяются по мощности. Существует достаточно большое количество моделей машин для этого не сложного, но в тоже время серьезного процесса — от мощных станков с высокой производительностью до ручных переносных аппаратов.

Преимущества точечной сварки

Этот процесс соединения металла имеет массу преимуществ. К достоинствам метода соединения различных металлов следует отнести:

• Возможность сварки тонких и очень тонких деталей из металлов различной природы (в том числе и дорогостоящих или легкоплавких сплавов). Во многих случаях такая возможность бывает весьма полезной, а аппарат точечной сварки – незаменимой машиной.
• Хорошие прочностные характеристики сварочного соединения, а также хороший внешний вид соединений. Соединения, полученные контактной сваркой, не подвержены старению, структура металла в зоне сварки практически не меняется, за исключением некоторого увеличения размера зерен.
• Высокую производительность контактной точечной сварки. Существуют машины контактной точечной сварки, позволяющие выполнять до восьмисот сварочных точек в минуту.
• Возможность полной автоматизации процесса точечной сварки. Все большее распространение приобретают автоматизированные машины контактной сварки, сварочные роботы и т.д. Это позволяет существенно сократить затраты труда, снизить себестоимость оборудования и повысить продуктивность работы.
• Экономичное расходование электродов, электрической энергии и других материалов. Себестоимость сварных точек также достаточно низка – хотя аппарат точечной сварки стоит достаточно дорого, за счет экономичного расходования материалов, высокой производительности аппарата и длительного срока службы себестоимость этого бесспорно не заменимого оборудования получается низкой.
• Низкие требования к квалификации персонала – для того, чтобы использовать аппарат точечной контактной сварки, вовсе не обязательно быть высококвалифицированным специалистом.

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.

https://youtube.com/watch?v=tf5-uJ_pn-o

Разновидности контактной сварки

Существует несколько видов контактной сварки. К ним относится точечная сварка (она может быть одноточечной, двухточечной и многоточечной), рельефная сварка, шовная сварка (может быть непрерывной, шаговой и прерывистой), стыковая сварка (выполняемая либо с помощью сопротивления, либо с помощью оплавления). Также возможны комбинации разных методов, например, шовно-стыковая сварка или рельефно-точечная. В таком случае комбинированный метод будет обладать всеми характерными особенностями обоих типов контактной сварки.

Давайте подробнее разберем способы контактной электросварки изделий из металла.

Точечная сварка

Точечная сварка — это самый распространенный тип контактной сварки.  Ее суть в формировании так называемых точек путем нагрева металла и его дальнейшей деформации. Точки формируются с малым шагом, образуя сварное соединение.

Точечная сварка довольно универсальна, она используется для соединения тонколистового металла, маленьких деталей, используемых в электроприборах, и толстых деталей до 2 сантиметров. С помощью такого метода возможна быстрая и качественная сварка нержавеющей стали.

Что касается качества и надежности соединения, то здесь все просто: чем больше точек, тем шов надежнее. Новички ошибочно полагают, что такое соединение ненадежно и может разрушиться в любой момент. Но это большое заблуждение. При формировании точки используется большое давление. Оно без труда деформирует нагретый металл, который затем остывает и надежно фиксирует детали между собой.

Рельефная сварка

Контактная рельефная сварка осуществляется по тому же принципу, что и контактная, только перед работой края одной детали обрабатываются с помощью специальных инструментов или станков, образующих выступы. Деталь кладется сверху, выступами вниз. Выступы могут быть полукруглыми или продолговатыми. В месте выступа как раз и будет точка, формируемая аппаратом для контактной сварки. Вторая деталь остается неизменна, она кладется снизу.

Рельефный метод контактной сварки зачастую применяется при сборке автомобилей. Он очень сложен за счет необходимости формировать выступы и поэтому редко проводится в домашних условиях.

Шовная сварка

Шовная сварка несколько отличается от прочих типов контактной сварки. Здесь электроды роликовые, с их помощью металл не только прокатывается, но и сваривается. При этом сварное соединение выглядит, как при точечной сварке. Но точки перекрывают друг друга на несколько миллиметров, образуя шов, больше похожий на соединение, выполненное ручным способом с помощью покрытого электрода.

Шовная сварка применяется при сварке тонких металлов до 3 миллиметров. Также шовная сварка отлично подходит для сварки герметичных изделий, например, баков и цистерн.

Стыковая сварка

Стыковая контактная сварка также использует тепло и давление, но в другой плоскости. Шов формируется не между верхним и нижним электродом, а посередине. Чтобы лучше понять суть, посмотрите на схему ниже.

Стыковая сварка делится на сварку с сопротивлением и с плавлением. При сварке с сопротивлением детали сначала стыкуют, затем сжимают под небольшим давлением, и только после этого к зоне шва поступает ток, который нагревает металл, размягчая его. Затем металл остывает и образуется соединение.

При сварке плавлением детали предварительно нагреваются до пластичного состояния и только потом соединяются с применением давления. Нагрев может быть либо постоянным, когда тепло поступает во время всего сварочного процесса, либо прерывистым, когда деталь нагревается интервалами. Прерывистый нагрев используются для экономии электричества. Также он полезен, если детали небольшие и тонкие, в таких случаях нет нужды использовать нагрев постоянно.

Внимательные мастера спросят, куда исчезает расплавленный металл? Ведь при других способах сварки при плавлении металл начинает окисляться, образуется шлак. А это создает дополнительные проблемы. Дело в том, что в контактной сварке ток обладает электродинамическим действием, поэтому он без труда выбрасывает расплавленный металл вне зоны сварки.

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.

Технология точечной сварки

Метод подходит для прочного соединения неоднородных сплавов. Сварка называется точечной из-за размера контакта, она зависит от площади касания двух жал или электродов, образующих электродугу.

Чтобы сделать точечную сварку, берут два листа металла и сварочное устройство. Процесс состоит из нескольких этапов:

• свариваемый металл помещают между жалами, к которым подводится электрический ток;
• включается блок питания;
• жала с силой соединяют;
• возникает электродуга, она проходит сквозь металлы, разогревает их;
• за счет силы сжатия расплав уплотняется, получается точечное соединение двух листов металла.

Прочность соединения зависит от силы сжатия жал, мощности дуги и площади касательной поверхности жал. Их делают из сплавов большой электро-, теплопроводности, такими свойствами обладают цветные металлы на основе меди.

Извлечение преобразователя из печи

Самый ответственный этап работы – это извлечение и подготовка трансформатора к работе

Доставать преобразователь необходимо крайне осторожно, ведь любое повреждение приведет к неисправности сварочного аппарата. Произвести демонтаж конструкции поможет болгарка и отвертки.

Инструкция, как сделать точечную сварку своими руками:

1. Старую микроволновую печь располагают на рабочей поверхности.
2. Болгаркой (с использованием средств защиты для лица и рук) аккуратно по шву вскрывают корпус печи.
3. Снимают крышку корпуса.
4. Далее необходимо найти небольшой блок с магнитной катушкой на заднем контуре.

Блок извлекают, внимательно осматривают на предмет наличия трещин и дефектов.

Заключение

Если корпусная часть высохнет, можно переходить к сборке устройства, соединив рабочие узлы между собой. Затем необходимо отрезать две части медного провода с размером около 25 миллиметров. Они выполняют роль электродов, которые фиксируются в держателе с помощью обычной отвертки. Затем необходимо зафиксировать выключатель с помощью утолщенного кабеля, который предотвратит выпадение. Трансформатор фиксируется с помощью обычных саморезов

Также важно позаботиться о заземлении, которое фиксируется на одной из клемм

Если внимательно соблюсти все рекомендации и пошаговое руководство, процесс сборки сварочного аппарата будет успешным. В таком случае вы сможете снизить все расходы, лишив себя необходимости покупать дорогостоящее профессиональное оборудование.