В бытовом применении точечная сварка используется реже, чем дуговая. Бывают случаи, когда без нее трудно обойтись, но если брать во внимание цену подобных устройств, то целесообразность ее приобретения ставится под сомнение. В данном случае можно найти другой выход, и разобрать пример, как сделать точечную сварку своими руками. Для радиолюбителя в домашних условиях сконструировать подобный прибор не сложно. Но прежде нужно разобраться в особенностях ее работы.
Как работает контактная сварка
Это термомеханический тип сварки. Перед началом работы, сварные детали устраивают в нужное положение. Далее каждая их часть фиксируется между аппаратными электродами, под их действием детали сжимаются.
Ток, проходящий по электродам, раскаляет детали, и в этом месте образуется сплав. Он и есть соединяющий элемент двух деталей. Аппараты подобного типа на производстве имеют высокую производительность. Они за минуту способны сделать 600 сварных точек.
Но, чтобы поверхности раскалились, и начали плавиться, на них подают электрический ток огромной силы. Такой импульс приводит к практически мгновенному плавлению металлов. Его продолжительность зависит от вида сплавляемых металлов. Обычно временной диапазон составляет 0,01-0,1 секунды.
При этом расплавленные поверхности металлов образуют между собой сварочную каплю, которая должна застыть. Для этого сварные детали держаться сдавленными некоторое время. Расплавленная капля в этот момент образует своеобразную кристаллическую решетку.
Давление в этом процессе играет важную роль. Оно не дает расплавленной капле растекаться по площади деталей, таким образом, скрепляясь в одной точке. Силу сдавливания постепенно уменьшают, тогда лучше схватывается сварка. Данный работа требует чистых поверхностей деталей.
Поэтому перед работой предполагаемое место сварного шва обрабатывается специальным раствором. Так снимается элементы коррозии, и других оксидных пленок. В итоге получается шов высокого качества.
Конструкции самодельных устройств
Разберем устройство аппарата точечной сварки на примере. Подготовим радиоэлементы, и другие детали:
- Электрический преобразователь;
- Медный кабель, с диаметром сечения не менее 10мм;
- Электроды медного типа;
- Прерыватель;
- Несколько наконечников;
- Болты;
- Корпус.
Сборка аппарата
Это основные детали конструкции. Теперь рассмотрим схему для изготовления аппарата точечной сварки. В интернете их встречается не мало. И каждая имеет свой набор радиодеталей. Но главная схожесть всех схем – в простоте, и малой мощности.
Поэтому самодельные устройства пригодны только для мелких бытовых работ. Они смогут сварить тонкие листы железа, или жилы проводов. Для печатной платы понадобятся элементы:
- Переменный резистор – 100Ом;
- Конденсатор – 1000мКф, от 25В;
- Тиристор;
- Пара диодов – Д232А;
- Несколько диодов – Д226Б;
- Предохранитель – F (плавкого типа).
Следующий этап сборки аппарата для сварки своими руками, заключается в конструировании трансформатора TR1. В его основе применяется железо Ш40, необходимая толщина пластин составляет 70мм. Конструкция имеет две обмотки. На обмотку первичного типа применяется проводник ПЭВ2, с сечением 0,8мм. Далее наматывается 300 витков.
Вторичная обмотка делается многожильным медным кабелем, и сечением 4мм. Число витков не превышает 10.
Для второго трансформатора TR2 ручной работы не потребуется. Его можно заменить любым слабым преобразователем мощностью 5-10В. Его вторичная обмотка должна на выходе иметь не более 5-6В. На третьей обмотке должно выходить до 15В.
Проделав данную сборку, можно получить аппарат мощностью до 500А. Длительность импульса не превысит – 0,1сек, но только в том случае, если номиналы сопротивления и конденсатора, будут совпадать с теми, что на схеме. Мощность самодельной точечной сварки позволит сваривать металлические листы толщиной не более 0,2мм, а так же стальную проволоку диаметром 0,3мм.
Виды самодельных аппаратов точечной сварки различаются в основном по мощности. Некоторые модели способны выдать силу тока до 2000А, что позволяет сваривать стальные листы толщиной до 1,1мм, и стальные провода диаметром до 3мм.
Фото точечной сварки своими руками
Какой аппарат при этом используется, можно ли его сделать самому – ниже постараемся ответить на все эти вопросы.
Точечная сварка применяется не только на производстве, но и в домашних условиях.
В промышленном масштабе выбор падает на такой вид сварки, когда нужно соединить сплавы цветных металлов, стали различных марок, когда листы имеют разную толщину, при создании профильных заготовок, например, уголков и др.
В домашних условиях точечная сварка нашла свое применение в ремонте бытовой техники, аккумуляторов, кабелей.
Чтобы сократить расходы на замену аккумуляторов системы, с помощью данного аппарата можно производить сварку аккумуляторов ноутбуков, шуруповертов и прочих мобильных устройств.
Сварка аккумуляторов происходит по обычной технологии.
Сам процесс сваривания заключается в нагревании металлического предмета до состояния пластичности, после чего он деформируется, то есть соединяется.
Для создания более качественного шва необходимо обеспечить постоянство процесса, то есть постоянно поддерживать одну скорость обработки предмета, следить за давлением.
Эти требования больше относятся к ручной сварке, поскольку на предприятиях данный процесс выполняется автоматически.
Нагревание металлических предметов происходит за счет пропускания электрического тока, от которого генерируется тепло на поверхности.
В том месте, в котором произошел контакт электрода с поверхностью, начинает появляться жидкое ядро, образованное от плавления двух деталей.
Когда ток перестает поступать (0,01-0,1 сек), тогда ядро начинает застывать, позволяя, тем самым, удерживать обе части деталей.
Для осуществления сжатия металлического листа используются клещи, которые подразделяются на ручные и подвесные.
Ручные клещи способствуют выработке тока, который в дальнейшем подается на электроды, зажимающие заготовку. Подвесные клещи используются в промышленности, отличаются высокой производительностью.
Контактная точечная сварка имеет ряд преимуществ:
- Скорость выполнения работы;
- Безопасность работ достигается за счет низкого напряжения тока;
- Обеспечивается прочность соединения, но, к сожалению, не герметичность;
- Сделать аппарат для сварки можно самостоятельно в домашних условиях.
Особенности процесса
Контактная точечная сварка – процесс несложный: ток проходит через точечное соединение, вырабатывая тепло.
При этом состояние контактов влияет на качество сварки, любая шероховатость или окись может сказаться неблагоприятным образом.
Процесс точечной сварки см. на видео.
При сваривании необходимо учитывать такие свойства металлов как теплопроводность, сопротивление и точка плавления, поскольку они различны, например, железо будет плавиться при температуре 1300 градусов Цельсия, медь – 680, алюминий – 435, цинк – 1115 и пр.
К электродам также предъявляются определенные требования:
- Высокие показатели тепло- и электропроводимости;
- Прочность;
- Механическая обработка должна осуществляться легко.
От диаметра электродов также зависит качества сварочного шва, он определяет плотность тока.
Чтобы визуально правильно подобрать диаметр электрода для обрабатываемого листа, необходимо его толщину умножить на два.
Контактная точечная сварка может осуществляться не только в промышленных масштабах, но и в быту.
Чтобы в домашних условиях не приходилось использовать громоздкое оборудование, производители выпустили компактное устройство, пригодное для небольшого ремонта, например, бытовой техники, аккумуляторов либо автомобиля.
Устройство называется споттером. Он имеет два вывода, один из которых крепится непосредственно к предмету, а второй – к электроду.
Клещи в данном случае не нужны. Для обеспечения лучшего рабочего процесса, желательно источник тока выбирать таким образом, чтобы он находился как можно ближе к месту сварки.
Несмотря на то, что споттер – это больше ручной прибор, он является достаточно функциональным.
Самые простые приборы, использующие однофазный ток, отличаются надежностью и простотой, но металлические листы толщиной более 0,8 мм соединить уже не получится.
Более сложные и мощные модели идут с использованием трансформатора, надо отметить, что они являются более дорогими. Но самым дорогим споттером является инверторный.
В быту можно обойтись и более дешевым устройством, сделанным своими руками.
Точечная сварка характеризуется крепостью шва, который иногда приходится убирать путем высверливания. Сверло применяется обычно в случае ремонта автомобиля.
Нужно отметить, что существует специальное сверло для высверливания точечной сварки. Сверло лучше купить, а не использовать какое-то подходящее на ваш взгляд сверло. Цена на такое сверло невысока. Данные работы должны производиться аккуратно, чтобы можно было в дальнейшем отремонтировать кузов, а не заказывать новый.
Схема самодельного сварочного аппарата
Для бытовых потребностей покупать сварочный аппарат будет не резон, тем более его можно сделать своими руками.
Габариты такого устройства будут напрямую зависеть от потребностей. Удобнее собирать устройство средних размеров. Ниже представлена схема точечного сварочного аппарата.
1 — трансформатор ОСМ-1,0 доработанный; 2 — токопровод (дюралюминиевый пруток диаметром 30, L300, 2 шт.); 3 — вкладыш (стальной пруток диаметром 10, L30, 2 шт.); 4 — электрод (медный пруток диаметром 12, L50, 2 шт.); 5 — шайба латунная (2 шт.); 6,12 — винты М6; 7 рукоятка; 8 — эксцентрик; 9 — щека (2 шт.); 10 — пружина; 11 — вывод половины вторичной обмотки (4 шт.); 13 — втулка текстолитовая (с канавкой под концевую петлю пружины); 14 — болт М8 (6 шт.); 15 — шайба текстолитовая (4 шт.); 16 — покрытие изоляционное (лакоткань или защитная клейкая лента на тканевой основе, 2 шт.); 17 — кожух трансформатора.
Работа сварочного аппарата основывается на физическом законе Ленца-Джоуля.
Смысл закона состоит в том, что проводник начинает вырабатывать тепло, пропуская через себя электрический ток, в количестве, пропорциональном сопротивлению материала проводника, квадратному значению тока и времени, которое затрачивается на «прохождение» тока.
Провода выбираются с учетом этого закона.
Поскольку контактная точечная сварка происходит за счет электрического импульса, то для создания устройства потребуется трансформатор, соединять который с источником питания напрямую не рекомендуется.
Для правильного соединения требуется выпрямительный мост с тиристором.
Схема самодельного аппарата предполагает использование еще одного блока питания с трансформатором и выпрямительным мостом для большей мощности.
Ток собирается, импульс создается с помощью конденсатора.
Мост первого трансформатора замыкается тиристором, который выступает в качестве катода.
Открытым он будет до того момента, пока конденсатор не будет полностью разряжен. «Импульс» является началом и окончанием работы сварочного аппарата.
Для создания более мощного устройства схема немного изменяется: необходимо добавить полупроводниковый тиристор, реле времени.
Самодельный аппарат для сварки
Схема является основой создания сварочного аппарата, а его «сердцем» можно считать трансформатор, который будет создавать необходимое напряжение.
Сразу стоить отметить, что данный элемент должен быть мощным с минимальным значением 700-800 ватт.
Можно сделать самодельный сварочный аппарат с помощью инвертора, но для этого необходимы определенные знания и навыки. Использование трансформатора, а не инвертора, является более простым способом создания самодельного аппарата.
Трансформатор можно взять из микроволновки. Причем для этого подойдет старое устройство или микроволновку можно приобрести специально с рук.
Схема дальнейших действий следующая:
- Доставать трансформатор из микроволновки нужно аккуратно, убирая все крепления, разбирая основу;
- Вторичная намотка с трансформатора из микроволновки должна быть сбита. Использовать можно любой подручный инструмент: молоток, зубило, клещи, сверло и пр. Кстати сверло должно быть всегда под рукой при использовании точечной сварки. Вторичная обмотка отличается от первичной более толстым проводом. Действовать здесь нужно также аккуратно, чтобы не повредить провод, используемый для первичной обмотки;
- Необходимо сделать два-три витка новой вторичной обмотки. Для получения тока в 1000А желательно брать провод, толщина которого будет не меньше 1 см. Физически сделать больше трех витков не получится, поэтому при необходимости добавляется еще один трансформатор из микроволновки, как было сказано выше;
- Следующим шагом выполняется проверка обмотки на короткие замыкания. Используется для этого вольтметр. Если таковых не обнаруживается, следовательно, можно продолжать работу;
- Далее трансформатор из микроволновки проверяется амперметром. Если сила тока превышает значение 2000А, то необходимо ее уменьшить, чтобы избежать в дальнейшем перепадов напряжения.
Для электродов хорошо подойдет медная проволока. Толщина проволоки подбирается таким образом, чтобы диаметр провода не превышал ее диаметра.
Можно воспользоваться двумя паяльниками, точнее их жалами, которые можно установить в качестве электродов.
Потери тока можно снизить, укоротив длину провода, идущего от электрода.
Соединение провода с электродом происходит при помощи медного наконечника, можно сделать отверстие при помощи высверливания, сверло при этом используется на 8.
Если припаять наконечник с проводом, то можно будет избежать окисления, которое бывает неизбежным при первом включении.
При создании рычагов нужно учитывать следующий момент: необходимо создать свободное движение верхнего рычага по горизонтали и вертикали, сделать это можно с помощью специальных проемов в корпусе.
При желании можно и нижний рычаг сделать аналогичным образом.
Необходимо предусмотреть место под включатель-выключатель на задней крышке прибора. После установки тумблера вставляется кабель питания.
Чтобы исключить возможность выпадения кабеля, его необходимо сделать более толстым, утолщить.
Трансформатор из микроволновки крепится к основанию с помощью саморезов. На крепление надевается клемма и делается заземление. Все соединения должны быть тщательно изолированы.
Чтобы верхний рычаг оставался в поднятом состоянии, можно воспользоваться обычной резинкой, надетой на два самореза.
Смотрите видео о точечной сварке своими руками в нашей статье.
Домашние слесарные работы – часть жизни хозяйственного человека. Одним из наиболее популярных домашних устройств считается точечная сварка. Она предполагает наличие заводского или самодельного сварочного устройства. Создать подобный аппарат, которым будет осуществляться точечная сварка своими руками несложно, необходимо лишь желание и некоторые подручные средства.
Особенности и принцип точечной сварки
Изучение вопроса, как своими руками сделать точечную сварку, начнем с принципа действия.
На сегодняшний день точечная сварка востребована не только в быту, но и в производстве, так как она способна разрешить даже самые трудновыполнимые задачи. В промышленности, как правило, применяют устройства, работающие в автоматическом режиме, в бытовых условиях применяют сварочный аппарат-полуавтомат для точечной сварки.
Точечная контактная сварка на производстве необходима, чтобы сварить листовые болванки из черных и цветных металлов. С помощью ее сваривают изделия из профиля разной толщины и конфигурации, пересекающиеся металлические заготовки. При некоторых условиях можно добиться скоростного рабочего режима до 600 точек в минуту.
Многие люди интересуются вопросом, как сделать точечную сварку дома? В домашней среде точечную сварку применяют для ремонта бытовой утвари и при необходимости сварить электропровода.
Процедура точечного сваривания включает в себя несколько этапов:
- заготовки совмещают в требуемом положении;
- делают крепеж деталей непосредственно между прижимными электродами установки;
- осуществляют нагрев поверхностей, в процессе которого происходит деформирование деталей и они связываются между собой.
Существует еще одна технология точечного соединения – лазерная сварка. Она способна выполнять задачи, связанные с работой высокой точности и предельной прочности спайки.
Получается, что принцип точечной сварки заключается в чрезмерном нагревании рабочих металлических поверхностей, результатом которых осуществляется их сплавление и единое структурное новообразование.
Основную роль в процессе сварки исполняет импульсная характеристика тока, который создает необходимый нагрев металлической области. Не менее важной характеристикой служит время воздействия и сила удержания деталей. Благодаря этим параметрам кристаллизуется металлическая структура.
Основными преимуществами сварки электроконтактной из сварочного аппарата считаются:
- выгодность использования;
- прочный шов;
- простота оборудования;
- самодельная точечная сварка может быть создана в домашних условиях;
- возможность автоматизации в условиях предприятия.
Единственным изъяном точечного соединения деталей считается негерметичность соединения.
Основными требованиями к сварочному оборудованию считаются:
- возможность изменить время процесса;
- создание давления в рабочей области, с достижением предела в окончании процесса нагрева;
- наличие электродов с высокими показателями проводимости энергии и тепла.
Для бытового применения подходить электролитическая медь и ее смесь марки ЭВ. Стоит отметить, что площадь контактируемого участка электрода должна превышать свариваемое соединение (шов) в 2,5 раза.
Сборка сварочного аппарата своими силами
Для точечного сваривания деталей необходимо создать соответствующее оборудование. Установка для точечной сварки своими руками, изготовленная в домашних условиях, может иметь любую форму – от переносных разновидностей до крупногабаритных моделей. На практике обычно используются настольные варианты, применяемые для соединения различных металлов. Перед тем как создать точечную сварку из инвертора, следует ознакомиться с материалами, какие понадобятся при изготовлении.
- преобразователь энергии, то есть трансформатор;
- электрический кабель с изоляцией сечением от 10 мм;
- медные электроды;
- прерыватель;
- наконечники;
- болты;
- подручные средства и материалы для создания корпусной основы либо сварочных клещей (бруски из дерева, вторсырье, фанера).
1 - трансформатор ОСМ-1,0 доработанный; 2 - токопровод (дюралюминиевый пруток диаметром 30, L300, 2 шт.); 3 - вкладыш (стальной пруток диаметром 10, L30, 2 шт.); 4 - электрод (медный пруток диаметром 12, L50, 2 шт.); 5 - шайба латунная (2 шт.); 6,12 - винты М6; 7 рукоятка; 8 - эксцентрик; 9 - щека (2 шт.); 10 - пружина; 11 - вывод половины вторичной обмотки (4 шт.); 13 - втулка текстолитовая (с канавкой под концевую петлю пружины); 14 - болт М8 (6 шт.); 15 - шайба текстолитовая (4 шт.); 16 - покрытие изоляционное (лакоткань или защитная клейкая лента на тканевой основе, 2 шт.); 17 - кожух трансформатора.
Схемы монтажа
Основными разновидностями схем сборки сварочного устройства являются простые проекты с минимальным количеством требуемых материалов. Стоит отметить, что изготовленное оборудование не будет мощным, то есть данная схема точечной сварки предназначена только для бытового применения. Его назначение – сварка небольших листов железа и электрических проводов.
Чтобы понять, как сделать контактную сварку вспомнить курс школьной программы, а именно физическое правило «Закон Джоуля-Ленца»: когда электричество проходит по проводнику, объем тепловой энергии, создаваемый в нем, прямо пропорционален сопротивлению проводника, времени воздействия и квадрату электрического тока. Вывод, если ток изначально составлял большое значение (например, 1000 А), то при слабом соединении и маленьких проводах будет расходоваться большее количество энергии (в несколько тысяч раз), чем при меньшем электротоке (10 А). То есть качество собранной электрической цепи играет важную роль.
Формирование электрического импульса между двумя участками металлических изделий считается базовой частью работы сварочной установки. Для этого потребуется небольшой преобразователь энергии. Свариваемое изделие необходимо подключить к нижней обмотке устройства, а металлический электрод к вторичной.
Стоит отметить, что недопустимо непосредственно совмещать преобразователь с источником питания. Для этого в электрической цепи предусмотрен мост с электронным выключателем (тиристор). Чтобы создать требуемый импульс, в устройство необходимо подать вспомогательное питание, включающее в себя мост выпрямления энергии и трансформатор. Электрический ток будет концентрироваться в конденсаторе, чья роль – это формирование импульса.
Для того чтобы аппарат контактной сварки, изготовленный своими руками, заработал, нужно на рукояти пистолета нажать «кнопку импульса» для открытия цепной схемы конденсатора-резистора. В результате этих манипуляций произойдет разряд через металлический стержень. Чтобы закрепить теоретический материал, рекомендуется ознакомиться с обучающим видео, где подробно рассказывается о точечной сварке. Это позволяет понять визуально, как же это все правильно осуществляется.
Самодельный аппарат из микроволновой печи
Так как на аппараты точечной сварки не всегда можно выделить лишнюю сумму денежных средств, то можно изготовить ее собственными силами. Для этого потребуется довольно мощная микроволновая печь.
Сборка трансформатора
От микроволновки потребуется лишь одна деталь – это высоковольтный трансформатор для точечной сварки. От этой детали требуется лишь сердечник (магнистор) и первичная (нижняя) обмотка. Для удаления ненужных участков можно воспользоваться молотком, болгаркой либо ножовкой. После удаления трансформаторной вторичной обмотки, необходимо создать самодельный трансформатор для контактной сварки. Чтобы это выполнить, следует воспользоваться медным кабелем, диаметром, равным проему трансформатора. Необходимо сделать два витка. Для того чтобы соединить две части сердечника потребуется эпоксидная смола.
Основу сделали, теперь необходимо заняться корпусом самодельной установки. Для этого используются различные полимеры, например, пластмасса или дерево. Обратная область корпуса точечной установки должна содержать несколько проемов. Один проем будет служить ключом устройства, а другое подавать электричество.
Если вместо пластика применяется дерево, то для начала следует выполнить несколько подготовительных операций, а именно отшлифовать, пропитать и лакировать. Чтобы создать самодельный рабочий аппарат для точечной сварки своими руками, потребуется:
- кабель электропитания сварочной установки;
- ручка от двери;
- выключатель;
- медные держатели;
- электропровод большого диаметра;
- расходные материалы (саморезы, гвозди).
После подсыхания корпусного участка, необходимо собрать установку и совместить все сопутствующие детали. После этого отрезается медный провод на 2 части, каждый из которых примерно 25 мм. Эти элементы будут осуществлять функцию электродов. Чтобы их зафиксировать, достаточно применить стандартную отвертку. Затем необходимо установить ключ системы, толстый электрокабель предотвратит его выскальзывание. Чтобы зафиксировать трансформатор на корпусе конструкции можно использовать саморезы, но не стоит забывать о заземлении одной из клемм.
Чтобы повысить безопасность использования устройства для сварки рекомендуется установка вспомогательного включателя. Для крепежа рабочих рычагов также применяют небольшие гвозди и другие крепежные элементы. К торцевым частям рукоятей прикрепляются контактные металлические стержни. Для вознесения верхней рукояти применяется стандартный полимер – резина.
Создание электродов
Элементы, применяемые для точечной сварки своими руками, должны отвечать определенным требованиям, а именно устойчивостью к воздействию рабочих температур, хорошей электропроводностью и легкостью механической обработки.
Для этого прекрасно подходят медные провода сечением от 15 мм. Основной принцип – сечение электрода не должно быть меньше поперечника провода. Если не жалко, то можно применить жала 2 паяльников, которые точно прослужат долго.
Органы управления
Создаваемая контактная сварка своими руками имеет простое устройство. Приходится всего две управляющих системы – выключатель и рукоять. Выключатель точечной сварки фиксируется в цепи первичной обмотки. Это необходимо из-за того, что во вторичной обмотке ток больше, а выключающая система создаст дополнительное сопротивление. Выключатель устанавливается на рычаге, так удобнее будет работать. То есть одной рукой можно будет включать электричество, а второй удерживать свариваемые материалы.
Стоит отметить, что включение и выключение сварочного тока необходимо осуществлять лишь при сжатых электродах, потому что в противном случае появится искра, приводящая к их подгоранию. Рекомендуется также применять вентилятор для охлаждения аппарата.
Если подобная охлаждающая система отсутствует, то следует постоянно контролировать температуру преобразователя энергии, металлических электродов, электропроводов и создавать дополнительные перерывы, чтобы предотвратить перегрев.
На сегодня приобретение сварочного аппарата для точечной сварки не является проблемой, если есть денежные средства. В любом специализированном магазине предложат целый ряд установок для точечного соединения деталей, причем разной мощности и производителей. Но для домашних мастеров не всегда возможно подобрать требуемые параметры, поэтому сделать аппарат точечной сварки своими руками будет оптимальным решением. Все необходимые расходные материалы можно позаимствовать и найти дома. Собранная собственными руками установка для точечной сварки не подводит и отлично работает, тем самым обеспечивая требуемый мелкий ремонт металлических изделий.
Нередко встречаются ситуации, в которых необходимо соединить металлические изделия или отремонтировать различные конструкции. Чтобы справиться с этим, нужно знать, как сделать точечную сварку своими руками. Аппарат для её проведения можно собрать самостоятельно в домашних условиях. Это значительно упростит весь процесс и убережёт от больших финансовых затрат.
Самодельная точечная сварка - это довольно трудное мероприятие, которое требует наличия специального оборудования и навыков подобной работы. Однако при правильном подходе можно значительно упростить процесс и выполнить работу в кратчайшие сроки.
Такой способ соединения металлических деталей имеет большое количество преимуществ. Все они делают точечную сварку одной из самых часто используемых. Среди положительных моментов стоит выделить следующие:
Среди большого количества преимуществ, есть и один недостаток. Специалисты считают такой вид соединения негерметичным.
Сварка любых изделий происходит по одному и тому же принципу. При этом важно внимательно проводить все операции и не упустить даже самый незначительный нюанс. Только в этом случае можно добиться идеального шва и его прочности.
Вся технология состоит из нескольких этапов:
Подготовительные мероприятия
Основой успешного проведения любого вида работ считается правильно проведённая подготовка. Она позволяет взять всё необходимое для осуществления бесперебойного процесса. Для успеха проведения контактной сварки из сварочного аппарата своими руками необходимо правильно выбрать электроды и все необходимые инструменты.
Главный атрибут контактной сварки - электрод. С его помощью выполняется весь процесс, поэтому очень важно купить оптимальный вариант для проведения определённой работы.
Электрод выполняет функцию подводки тока к свариваемым деталям и сжатия металла. Как правило, он изготавливается из сплавов, обладающих высокой теплопроводностью. Наибольшему воздействию подвергается наконечник. Он разогревается до огромных температур и очень быстро изнашивается. Из-за этого во время работы необходимо постоянно его подтачивать. Наиболее часто используемая форма наконечника - конус.
Как правило, электроды стоят довольно дорого, поэтому очень важно максимально продлить срок их службы. Для этого нужно соблюдать такие условия:
- Для сварки изделий из того или иного материала необходимо подбирать оптимальные для него виды электродов.
- Не использовать тонкие наконечники для тяжёлой сварки.
- Пользоваться водяной рубашкой.
- Соблюдать условия хранения электродов и избегать их механических повреждений.
Материалы и инструменты
Для проведения контактной сварки своими руками нужно изготовить соответствующий агрегат. Делается он при помощи определённого набора инструментов и минимального количества доступных каждому материалов. В процессе работы над устройством понадобится:
После того как выполнены все подготовительные мероприятия, можно приступать к работе над устройством. Его сборка выполняется в несколько этапов и может занять значительный промежуток времени.
Аппарат для точечной сварки делается на основе источника импульса, использующего принцип разряда конденсатора. Благодаря ему можно соединять детали толщиной до 0,5 миллиметров.
Особенности работы такого источника питания:
В случае необходимости можно воспользоваться схемой применяемого устройства. С её помощью новичкам будет проще добиться желаемого результата.
Разряд конденсаторов осуществляется так:
- Во время размыкания главной цепи происходит зарядка установленных конденсаторов.
- После включения сварочного аппарата они разряжаются на обмотку. Сила разряда меняется при помощи тиристоров.
- Весь цикл повторяется при выключении устройства.
При сварке более крупных заготовок (толщиной до 4 миллиметров) необходимо в несколько раз усилить мощность разряда.
Одна из главных составляющих аппарата для точечной сварки - выходной трансформатор. С его помощью на электрод подаётся нужная сила тока. Такой прибор можно делать своими руками и использовать его в общей конструкции. Для этого нужно выполнить несколько простых действий:
Если всё правильно сделать, то получится трансформатор мощностью 3 тысячи ватт.
Сборка блоков контакта
Для изготовления аппарата точечной сварки чаще всего используется блок контактов пистолетной формы. Процесс его сборки довольно трудоёмкий и может занять немало времени.
Пошаговая инструкция:
Техника безопасности
Любой процесс сварки, даже в случае микросварки своими руками, должен выполняться с соблюдением мер безопасности. Это позволит не только сохранить здоровье, но и предотвратить множество негативных последствий. Кроме этого, сварщик должен использовать специальные средства защиты, которые уберегут его от воздействия раскалённого металла и электрического тока.
Среди основных требования безопасности стоит выделить следующие:
- Заземление всех потенциально опасных частей оборудования. Такая мера поможет избежать поражения током.
- Перед началом работы необходимо проверять исправность устройства.
- Надевать защитные средства, которые помогут избежать удара током.
- Все элементы управления не должны быть под высоким напряжением.
- В устройстве должны быть использованы провода с большим сечением.
- Использовать рукавицы, которые уберегут руки от случайно отлетевших брызг металла, а также специальный головной щиток. Последний убережёт глаза сварщика от негативного воздействия яркой вспышки.
- Применять защитные средства для органов дыхания или выполнять работу в хорошо вентилируемом помещении. Это нужно для того, чтобы выделяющиеся во время работы вредные пары не попадали в лёгкие.
- Все кнопки аварийного отключения должны находиться в рабочем состоянии. При этом доступ к ним нельзя загораживать какими-либо предметами.
- Место проведения работы желательно отгородить щитками, чтобы избежать различных негативных последствий, возникающих в случае непредвиденной ситуации.
- Необходимо максимально снизить вероятность получения травмы от движущихся частей аппарата.
Точечная сварка - это довольно трудоёмкое мероприятие, которое требует не только специальных устройств, но и определённых навыков в работе. При этом весь процесс можно производить в домашних условиях и получать требуемый результат с минимальными затратами. При правильном подходе к делу и соблюдении техники безопасности можно увеличить вероятность положительного исхода дела и снизить риск получения каких-либо травм.
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.
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.
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.
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.
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 мм 2 . 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.
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 см 2 ;
- 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.
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 мм 2 . 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.