in ,

Интересная

Домашний инструмент: контактная точечная сварка своими руками

Прибор точечной контактной сварки может пригодиться при сборке изделий из тонкого стального листа от 0,1 до 4 мм, для работ с металлом на СТО при рихтовке вмятин, сварке небольших деталей в гараже. Промышленные образцы устройств стоят не дешево, а вот собрать прибор контактной точечной сварки своими руками можно практически из подручных средств. Единственное, с чем придется повозиться, так это с поиском электрического трансформатора. В этом обзоре расскажем об устройстве и принципе действия прибора, схемах сборки аппарата, а также предложим несколько идей по созданию самодельного инструмента.

Контактная точечная сварка своими руками
Клещи для точечной сварки АТС 3 ELITECH.

Читайте в статье:

Контактная точечная сварка – что это такое и где используется

Точечная контактная сварка относится к типу термомеханической сварки. Процесс работы на нем включает следующие этапы:

  1. Совмещают детали в необходимом положении.
  2. Прижимают их между электродами аппарата, последние выступают в качестве прижимного механизма.
  3. В точке стыковки клещей подается разряд, происходит нагрев, деформируясь под воздействием тока, делали прочно соединяются между собой.

Мастеров привлекает еще и то, что приборы такого плана можно собрать буквально из хлама, а процесс сварки максимально опрятен и автоматизирован. Очень часто такие аппараты можно встретить на СТО. Точечная сварка своими руками для сварки автомобиля позволяет выровнять вмятины без необходимости демонтажа элементов кузова, а также провести ремонт труднодоступных конструкций.

Точечная сварка своими руками для сварки автомобиля:

Домашний инструмент: контактная точечная сварка своими руками

Домашний инструмент: контактная точечная сварка своими руками

Некоторые промышленные образцы способны выполнять до 600 операций в минуту. Инструмент применяется при клепании металлических конструкций до 4 мм. Такой тип пайки используется при сварке арматур, плоских и угловых сеток, а также каркасов. Таким способом удобно соединять пересекающиеся стержни или стержни с плоскими элементами: листом, полосой, швел­лером и другие конструкции.

Точечная сварка способна решить целый ряд сложных задач:

  1. Обеспечивает точечное и бережное соединения изделий без перегрева лишней поверхности.
  2. Способна соединить металлы разной конфигурации: черные и цветные.
  3. Прекрасно скрепляет профили на сгибах, а также пересекающиеся металлические заготовки, особенно в труднодоступных местах.
  4. Места сварки отличаются высокой прочностью и устойчивостью к дальнейшей деформации.

Для тех, кто сомневается, можно ли сделать прибор в домашних условиях – это фото прибора точечной сварки из трансформатора микроволновки.
Для тех, кто сомневается, можно ли сделать прибор в домашних условиях – это фото прибора точечной сварки из трансформатора микроволновки.

Принцип действия и устройство аппаратов точечной контактной сварки

После того, как металлические пластины, которые необходимо сварить, зажимаются электродами, на них подается кратковременный импульс электротока большой силы. Время импульса подбирается в зависимости от характеристик двух свариваемых металлов. Обычно разряд длится от 0,01 до 0,1 доли секунды.

Устройство аппарата контактной точечной сварки.
Устройство аппарата контактной точечной сварки.

Когда импульс проходит сквозь металл, детали расплавляются и между ними образуется общее жидкое ядро и пока оно не застынет, свариваемые поверхности необходимо удерживать под давлением.

Через несколько мгновений жидкое ядро кристаллизуется и получится прочный слиток их двух элементов.
Через несколько мгновений жидкое ядро кристаллизуется и получится прочный слиток их двух элементов.

Давление на детали снимается постепенно, если необходимо сковать листы на более глубокую толщину относительно друг друга на финальной стадии давление усиливается, это позволит достичь максимальной однородности металлов в месте сварки.

Важно! Чтобы повысить качество сварки важно предварительно обработать поверхности деталей для удаления оксидной пленки или коррозии.

Виды контактной сварки

Точечная сварка – один из самых популярных видов контактной сварки в домашних условиях. Однако, есть еще два типа сварки этой категории, которые используются чаще всего на заводах и в специализированных металлообрабатывающих цехах.

  1. Шовная контактная сварка.Принцип действия шовной контактной сварки не отличается от точечной. Привычные нам щипцы заменяют специальные медные ролики. Сварка в этом случае происходит точечно, но на определенном расстоянии, а сварочный шов напоминает дорожку из отдельных сваренных участков.

    Шовная контактная сварка применяется для сварки швов, как на окружностях, так и вытянутых крупногабаритных листов.
    Шовная контактная сварка применяется для сварки швов, как на окружностях, так и на вытянутых крупногабаритных листах.
  2. Стыковая контактная сварка. Этот тип сварки отличается большей площадью одномоментной сварки. Электрический ток переменного импульса подается на свариваемые изделия, контактирующие в стыках. Таким образом, во время подачи импульса нагрев происходит по всей площади касания, еще её называют площадью сечения. Процесс этот полностью механизирован, поэтому для самостоятельной сборки в домашних условиях не подходит.

    Схема машины стыковой контактной сварки.
    Схема машины стыковой контактной сварки
  3. Конденсаторная сварка. По такому же принципу работает и конденсаторная сварка. Ее применяют в тех сферах промышленности, где сплавляются миниатюрные детали толщиной от 0,5 — до 1,5 мм. Такой тип сварки используется в сфере электроники и приборостроения. Преимущество в том, что она практически не оставляет следов и не прожигает металл.

    Самодельный аппарат конденсаторной сварки.
    Самодельный аппарат конденсаторной сварки

Изготовление своими руками контактной сварки из микроволновки

Многие мастера задаются вопросом как из микроволновки сделать сварочный аппарат. На самом деле, самое сложное в этом процессе – разобрать и подготовить трансформатор.

Варианты самодельного сварочного аппарата точечной сварки из микроволновки:

Домашний инструмент: контактная точечная сварка своими руками

Домашний инструмент: контактная точечная сварка своими руками

Какие инструмент нужны для работы

Для работы нам потребуются следующие инструменты и комплектующие:

  1. Трансформатор, который мы демонтируем из микроволновки. В зависимости от мощности инструмента можно использовать два или три.
  2. Толстый медный провод.
  3. Электроды (медные или покрытые сплавом меди), которые мы будем использовать в будущем вместо зажимов.
  4. Рычаг для ручного зажима.
  5. Основание для сварочного аппарата.
  6. Кабели и обмоточные материалы.
  7. Набор отверток и болгарка для вскрытия трансформатора.
Важно! Для бытового использования подходит электролитическая медь и ее смеси с маркировкой ЭВ.

Как подготовить к работе силовую часть установки – трансформатор

Трансформатор – сердце прибора. Самый простой способ добыть его – вынуть из старой, но еще работающей, микроволновки. Минимальная мощность устройства должна на выходе составлять 1 кВт. Такая мощность будет достаточной, чтобы сваривать контактным способом листы до 1 мм.

Если вам необходимо создать прибор большей мощности, то несколько трансформаторов придется соединять в одну цепь. Как это сделать, мы покажем позже.
Если вам необходимо создать прибор большей мощности, то несколько трансформаторов придется соединять в одну цепь. Как это сделать, мы покажем позже.

Для нас ценность имеет не сам трансформатор, а его магнитопровод и первичная обмотка. Вторичную обмотку необходимо аккуратно демонтировать.

Извлечение из микроволновки и создание трансформатора контактной сварки

Для того, чтобы переделать его под наши нужды, необходимо болгаркой аккуратно вскрыть по сварочному шву корпус и добраться до магнитопровода.

Вот так выглядит трансформатор, только что вынутый из микроволновки.
Вот так выглядит трансформатор, только что вынутый из микроволновки.

Далее начинаем процедуру обмотки вторичной обмотки. Чаще всего для этих целей используется многожильный провод с сечением не менее 100 мм 2. Достаточно сделать 2-3 витка,так как напряжение в этом виде сварки не велико. Важно, чтобы изоляция этого провода была термостойкой.

Манипуляции необходимо проводить осторожно, чтобы не выгнуть и не поцарапать первичную обмотку.
Манипуляции необходимо проводить осторожно, чтобы не выгнуть и не поцарапать первичную обмотку.

Объединение трансформаторов для получения аппарата большей мощности

Однако, бывают случаи, что мощности одного трансформатора недостаточно и приходится соединять несколько приборов последовательно. В этом случае провод наматывается по очереди через каждую катушку, причем число витков на каждой из них должно быть одинаковым, иначе вы рискуете получить нулевое напряжение из-за возникшей противофазы.

Важно! Чем мощнее трансформатор, тем сильнее может быть скачок напряжения в электросети при тестовом включении прибора
Перемотанный и готовый к работе трансформатор для точечной сварки.
Перемотанный и готовый к работе трансформатор для точечной сварки.

Определение правильности последовательно присоединенных выводов

Для удобства работы одинаковые выводы провода обычно помечают. Но если этого нет, то их можно определить, последовательно соединив первичные обмотки двух трансформаторов. Далее вольтметром проверяем напряжение.

Если пары обмоток ошибочно соединены между собой вольтметр покажет нулевое значение.
Если пары обмоток ошибочно соединены между собой вольтметр покажет нулевое значение.

Если вольтметр показывает показания, равные по значению, но противоположные по знаку, то необходимо изменить последовательность присоединения вторичных обмоток трансформатора. При правильной сборке трансформаторов в цепь прибор дает удвоенное показание напряжение, полученное от двух вторичных обмоток.

Как и из чего сделать электроды для контактной сварки

Электроды для точечной сварки имеют разную форму и конфигурацию. Чем мельче размером обрабатываемая деталь, тем острее наконечник электрода.

Электроды чаще всего изготавливаются из меди и ее сплавов. В некоторых случаях допускается использовать металл с медным напылением. 
Электроды чаще всего изготавливаются из меди и ее сплавов. В некоторых случаях допускается использовать металл с медным напылением.

По форме электроды могут быть прямые, изогнутые, с плоским наконечником или острым. Но чаще всего в практике используются электроды с конусовидными наконечниками. Для того, чтобы устройство не окислялось, электроды соединяют с рабочими проводами при помощи пайки. Однако, все равно в процессе работы они могут изнашиваться, поэтому их необходимо подтачивать (по аналогии с карандашом).

Электрод выполняет сразу несколько функций:

  1. Прижимает обрабатываемые детали.
  2. Проводит токовый разряд.
  3. Отводит излишнее тепло.

Для правильного изготовления электродов обратимся к ГОСТу (14111-90), в котором уже оговорены все возможные диаметры данных элементов (10, 13, 16, 20, 25, 32, 40 мм). Это допустимые и рабочие показатели, отступать от которых не рекомендуется.

Важно! Диаметр электрода должен быть больше или равен диаметру рабочего провода.

Из чего состоит и как работает цепь управления точечной контактной сварки

В сварочном аппарате очень важный параметр – время воздействия на металл. Для регулировки этого показателя используются следующие элементы:

  1. Электролитические конденсаторы С1-С6, с напряжением заряда не менее 50 вольт. Емкость конденсаторов составляет: для С1 и С2 – 47 мкФ, С3 и С4 – 100 мкФ, С5 и С6 – 470 мкФ.
  2. Переключатели П2К с независимой фиксацией.
  3. Кнопки (на схеме КН1) и резисторы (R1 и R2). Контакты кнопки КН1 должны быть: один – нормально-замкнутый, другой – нормально-разомкнутый.

Для установки выключателя следует выбрать первичную обмотку, точнее, ее цепь. Дело в том, что цепь вторичной обмотки отличается слишком большим током, что может стать причиной дополнительного сопротивления и сварки контактов.

На принципиальной электрической схеме точечной контактной сварки представлены основные части устройства: силовая часть, цепь управления и автоматический выключатель, с помощью которого включается питание и обеспечивается защита при аварийных ситуациях.
На принципиальной электрической схеме точечной контактной сварки представлены основные части устройства: силовая часть, цепь управления и автоматический выключатель, с помощью которого включается питание и обеспечивается защита при аварийных ситуациях.

Также необходимо создать достаточную силу сжатия, которая обеспечивается рычагом. Чем длиннее будет ручка, тем сильнее давление между электродами. Не забывайте, что включать оборудование необходимо при сведенных контактах, иначе произойдет искрение и их подгорание.

Совет! Прижимной рычаг можно оснастить прочным резиновым кольцом. Он облегчит нагрузочное усилие, а резинка зафиксирует его.

Следите за тем, чтобы оборудование для контактной сварки из микроволновки было надежно зафиксировано на столе, так как усилие может привести к его падению и выходу из строя. Для самодельного сварочного аппарата, сделанного своими руками из микроволновки, необходимо предусмотреть систему охлаждения. Для этих целей может быть использован вентилятор для ПК.

Статья по теме:

Домашний инструмент: контактная точечная сварка своими руками

Споттер своими руками из микроволновки, из инверторного сварочного аппарата и аккумулятора: подробные пошаговые инструкции с фото — в нашей публикации.

Как испытать сварочник из микроволновки, сделанный своими руками

Проверка прибора осуществляется также вольтметром, а также путем визуального осмотра качества соединения проводов и целостности конструкции. После этого можно сделать пробный запуск. Он делается дважды: первый раз на минимальной мощности, а второй на максимальной.

Кроме этого необходимо изучить качество сварного шва. Существует несколько показателей, которые указывают на проблемы с прибором для контактной сварки, или нарушением правил работы с ним:

  1. Непровар. Возникает из-за недостаточного нагрева места сварки. При этом снижается прочность изделия. Возникает непровар из-за падения напряжения в сети, слишком малого усилия в процессе варки, а также плохой очистки поверхностей свариваемых деталей.
  2. Подплавление. Пережог деталей возникает из-за неправильно выбранной формы электрода, их смещением, а также перекосом деталей при их установке, наличие мелкого мусора в зоне сварки.
  3. Трещины. Возникают из-за слишком быстрого охлаждения ядра сварки, а также неправильно подобранного диаметра электродов.

Для закрепления полученной информации предлагаем посмотреть видео как собрать аппарат для точечной сварки своими руками из микроволновки:

Особенности изготовления своими руками контактной сварки из сварочного аппарата

Для сборки агрегата точечной сварки своими руками из сварочного аппарата нам потребуются следующие, ужа знакомые нам элементы: собственно, трансформатор, блок питания, система управления и выключатель.

Самодельный сварочный аппарат точечной сварки из инвертора.
Самодельный сварочный аппарат точечной сварки из инвертора.

Для удобства расчета количества витков для перемотки трансформаторной катушки можно воспользоваться формулой N = 50 / S, в которой N является количеством витков, а S – площадью сердечника (см²).

Особенность сборки точечной сварки из инвертора своими руками заключается в том, что прежде всего определяются параметры первичной катушки, производятся необходимые расчеты и только потом можно изготавливать вторичную обмотку. Важно качественно заземлить обе обмотки – так как сила тока в таких аппаратах существенно выше.

Особенности изготовления своими руками точечной сварки для литьевых аккумуляторов

Всем известно, что литиевые аккумуляторы очень боятся перегрева температур и прибор точечной контактной сварки поможет без проблем приварить к ним необходимые тончайшие элементы. Особенность конструкции в том, что сварочный аппарат управляется автоматически. Рассмотрим, как работает устройство для контактной сварки аккумуляторов своими руками.

ИллюстрацияОписание действия
Домашний инструмент: контактная точечная сварка своими рукамиУстройство состоит из мощного трансформатора и системы управления.
Домашний инструмент: контактная точечная сварка своими рукамиДля автоматического включения и выключения импульса используется контроллер Arduino, который управляет симистором. Кроме того, в нашей схеме присутствуют: блок питания для контроллера и входной фильтр.
Домашний инструмент: контактная точечная сварка своими рукамиПредварительно выставляется необходимый временной интервал для импульса, каждое деление –10 миллисекунд. Мы выберем 30 миллисекунд.
Домашний инструмент: контактная точечная сварка своими рукамиДля работы подготовим никель-кадмиевый элемент питания.
Домашний инструмент: контактная точечная сварка своими рукамиБерем пластину, подставляем ее под электроды.
Домашний инструмент: контактная точечная сварка своими рукамиНажимаем на кнопку – и происходит сварка.
Домашний инструмент: контактная точечная сварка своими рукамиВ итоге на элемент получилось приварить «ушки»

Как сделать своими руками клещи для контактной сварки

Изготовление и выбор клещей для точечной сварки – последний этап работы над сварочным аппаратом. Их выбор зависит от характера работ, системы привода, планируемого размера деталей, которые нужно сварить.

Иногда клещи изготавливаются из кусочков медных труб, скрепленных вот так просто с помощью шурупов.
Иногда клещи изготавливаются из кусочков медных труб, скрепленных вот так просто с помощью шурупов.

Для изготовления электродов клещей используется медь в прутках или бериллиевая бронза. Некоторые мастера в качестве электродов используют жало от мощных паяльников. Так или иначе, диаметр электродов не должен быть меньше чем у проводов, подводящим ток. А сами клещи необходимо тщательно сварить и заизолировать.

Процесс эксплуатации точечной микросварки, сделанной своими руками

Во время эксплуатации сварочного аппарата не забывайте простое вправило: «Семь раз отмерь – один включи!»
Во время эксплуатации сварочного аппарата не забывайте простое вправило: «Семь раз отмерь – один включи!»

Еще несколько правил, которые пригодятся для правильной работы и долгой эксплуатации прибора:

  1. Во время включения и выключения прибора электроды должны быть сжаты. Иначе вы рискуете сжечь их.
  2. Очень важно заранее продумать систему охлаждения прибора. Особенно это касается аппаратов высокой мощности.
  3. Перед работой важно проверить качество соединения всех элементов сети. А также изоляцию проводов.
  4. Исключите работу с несколькими деталями подряд. Иначе вы рискуете перегреть прибор.
  5. Перед работой проведите тестовый запуск на малой мощности.

Надеемся, что наши рекомендации будут полезны при сборке прибора для точечной сварки своими руками. Если у вас есть вопросы к автору статьи, задавайте их в комментариях и предлагайте свои варианты для решения задач по тестированию и сборке сварочных аппаратов.

Дмитрий Мелёхин

Дмитрий Мелёхин

Постоянный автор рубрик "Электрика" и "Слаботочка"

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Сварочный аппарат из хлама: как сделать споттер своими руками

Сварочный аппарат из хлама: как сделать споттер своими руками

Переходим на современные источники света: светодиодная лента 12 Вольт

Переходим на современные источники света: светодиодная лента 12 Вольт