Самодельная точечная сварка


Описание и принцип работы

В настоящее время точечная контактная сварка пользуется очень большим спросом и используется в самых различных сферах деятельности человека. Инструмент незаменим при ремонте или производстве металлических деталей. Также он может применяться для изготовления металлических лестниц, ворот, отдельных конструктивных элементов и других деталей.

Принцип работы контактной сварки заключается в следующем: имеющийся в ключевом узле электрический ток способен нагревать отдельные детали стальной заготовки, которые соединены друг с другой. Таким образом происходит формирование особого сварного соединения — шва. Качество результата определяется типом материала, из которого выполнено изделие, а также плотностью. К тому же при проведении сварочных мероприятий следует обратить внимание на такие особенности:

  1. У сварочной цепи должны присутствовать низкие показатели напряжение — от 1 до 10 ватт.
  2. Процесс сваривания продолжается на протяжении нескольких секунд.
  3. Для сварочного импульса характерна большая сила тока.
  4. Чем меньше зона расплавления, тем выше качество сваривания.
  5. Сварочный шов должен справляться и выдерживать большие нагрузки.

От правильного соблюдения подобных правил зависит конечный результат сварочных мероприятий. Изготовить устройство своими руками достаточно сложно. Чтобы выполнение поставленной задачи было успешным, необходимо в точности выучить ряд определенных инструкций и технологический рекомендаций.

Более простое решение заключается в сборке сварочной установки с переменной силой тока. Такой прибор способен управлять процессом сваривания посредством изменения продолжительности сварочного импульса, который попадает на заготовку. К тому же, чтобы успешно завершить поставленную задачу необходимо обустроить часовое реле, которым можно управлять автоматическим или ручным путём.

Методы и способы

В основе данного типа сварки лежит уже давно известный и достаточно часто практикуемый метод контактной сварки.

В данном случае сварное соединение на поверхности стали, меди, нержавейки либо каких-то других металлов получается за счет определенного нагрева заготовок.

Это происходит за счет того, что через трансформатор ток поступает на поверхность металла и далее на свариваемую поверхность, в результате чего металл пластически деформируется и под определенным сжимающим усилием прочно фиксируется, образуя однородную структуру.

Получаемый таким образом сварной шов должен обязательно соответствовать ГОСТ и обеспечивать прочность соединения на должном уровне.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Сварка оптоволокна — оборудование и технология

В данном типе сварки электроды не только подают ток на поверхность металлов, но и обеспечивают необходимое сжатие, как клещи. В зависимости от металла подбираются электроды, которые могут иметь самый разный состав.

Их размер и диаметр регламентирует ГОСТ. Следует отметить, что точечная сварка алюминия производится электродами с наконечниками, так как плоские могут привести к образованию вмятин.

В любом случае, клещи должны обеспечивать эффективное прижимное усилие, которое обеспечит качественное сжатие поверхностей. Для более точной работы используется конденсаторная сварка.

Конденсаторная сварка является полным аналогом точечной и обеспечивает скрепление мелких деталей. Используется конденсаторная сварка там, где нужна точность — чаще всего в ремонте техники.

При необходимости на металлическую поверхность наложить заплатку, лучше всего воспользоваться сварочным полуавтоматом. Полуавтоматом можно нанести на металл несколько разновидностей швов.

Данное устройство достаточно часто используют для данного типа сварки в автомастерских или в домашних условиях.

Следует отметить, что сварным полуавтоматом можно получить сварной шов точечного типа и о том, как это сделать, рассказывает видео, размещенное ниже. В данном случае в процесс сварки клещи не участвуют, кроме этого, используются обыкновенные электроды.

Видео:

В любом случае получаемое соединение должно обязательно соответствовать ГОСТ и иметь необходимую прочность. Очень часто для сварки стали, меди, нержавейки или алюминия используется лазерная сварка.

В этом случае металл достигает необходимой температуры не через клещи, а посредством специального излучения — именно так происходит лазерная сварка.

Лазерная сварка характеризуется такими параметрами, как мощность излучения, фокусирующим пятном, а также скоростью подачи металлических листов. Следует отметить, что лазерная сварка имеет свой ГОСТ, который и определяет ее режимы работы.

Схема точечной сварки, а также тип точечного соединения и его принцип во многом зависит от используемого оборудования.

Точечная сварка характеризуется крепким швом, который иногда приходится убирать путем высверливания. Сверло применяется обычно в случае ремонта автомобиля. Именно там приходится высверлить шов.

Нужно отметить, что существует специальное сверло для быстрого высверливания точечной сварки. Сверло лучше купить, а не использовать какое-то подходящее на ваш взгляд сверло. Цена на такое сверло невысока.

Работа высверливания должна быть проделана достаточно аккуратно, чтобы можно было в дальнейшем отремонтировать кузов.

Важные конструктивные свойства

Ключевой узел сварочного устройства точечного типа — это сварочный трансформатор, который часто встречается в микроволновых печах, телевизорах и другом оборудовании. Перематывание обмотки проводят только после определения соотношения нужной силы тока и напряжения, в процессе подачи которого происходит сваривание.

Чтобы подобрать подходящий вариант управления устройством, необходимо правильно собрать основные механизмы. Не секрет, что конструктивные детали подбирают с учётом мощности и параметров трансформатора.

При изготовлении контактно-сварочных систем учитывается соотношение типа применения и свойств материала, который поддаётся обработке. В большинстве случаев к основному прибору фиксируют сварочные клещи.

Выполняя любую сборочную работу, будьте предельно внимательными и тщательными. Качество сборки должно быть максимальным, иначе дальнейшая эксплуатация может стать проблематичной. Провода выбирают с соответствующим диаметром и сечением. Если надёжность цепи недостаточно хорошая, интенсивность требуемого электрического тока не будет стабильной. К тому же повышается риск появления искр, что заставит рабочих остановить сваривание.

Особенности процесса сварки

Точечную сварку активно используют, как в промышленных целях, так и в бытовых.

На производстве, как правило, ее используют при необходимости сварить между собой всевозможные листовые заготовки из стали самых разных марок, в том числе нержавейки, меди, а также многих других категорий цветных металлов.

При помощи нее сваривают профильные заготовки различной толщины и формы, а также пересекающиеся стержни.

В домашних целях точечной сваркой в большинстве случаев пользуются при необходимости произвести ремонт самой разной бытовой техники, если требуется сварить кабель, а также для починки всевозможной кухонной утвари в виде кастрюль и тазов.

Следует отметить, что технология сварки точечного типа состоит из нескольких отдельных этапов. Принцип проведения работы всегда один и тот же.

Для начала заготовки из стали, нержавейки, меди, либо других металлов соединяются между собой в определенном положении, после чего помещаются в станок между электродами и тщательно прижимаются.

Далее запускается трансформатор, обеспечивающий необходимый нагрев металла до пластического состояния, в результате чего происходит требуемая деформация. О том, как сделать точечную сварку сварочным аппаратом полуавтоматом, рассказано на видео ниже.

Видео:

В промышленной сфере на крупных предприятиях в большинстве случаев используют оборудование автоматического типа, в домашних условиях пользуются сварочным полуавтоматом.

В некоторых случаях при использовании точечной сварки можно добиться скорости работы порядка шестисот точек в минуту.

Есть еще одна технология точечной сварки — лазерная, которая позволяет выполнять необходимые работы с большой точностью при максимальной прочности соединения.

Принцип точечной сварки состоит в сильном нагреве рабочих поверхностей металлов, в результате чего и происходит их плавление и далее образование однородной структуры.

Основную роль в сварочном процессе играет импульсная характеристика тока, которая и является основным параметром, обеспечивающим необходимый нагрев.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Технология плазменной сварки

Также имеет значение при точечной сварке время, а также сила удержания заготовок, в результате которых металлическая структура кристаллизуется.

Данная импульсная сварка обеспечивает максимальную прочность швов при полной автоматизации самого процесса. К недостаткам можно отнести невозможность выполнить полностью герметичное соединение металлов между собой.

Схема точечной сварки

Чтобы самостоятельно изготовить точечную контактную сварку, внимательно изучите соответствующие схемы. Самая популярная из них эффективна в тех ситуациях, где приходится обрабатывать металлические листы с толщиной от одного миллиметра или проводку и прут с диаметром до 4 миллиметром.

В данном случае необходимо учесть такие особенности:

  1. Для сваривания следует обзавестись оборудованием с переменным напряжением в 220 Вт.
  2. Что касается выходного типа напряжения при работе на холостом ходу, то оно составляет 3−7 В.
  3. Максимальные показатели сварочного тока достигают 1,5 тысячи ампер.

Вся конструкция характеризуется принципиальной схемой, которая состоит из силовых частей, автоматизированного выключателя и контрольной цепи. Если при выполнении поставленной задачи возникают опасные ситуации, для их предотвращения достаточно нажать на выключатель. На первом узле установлен трансформатор для сварки т2 и прибор бесконтактного тиристорного включателя однофазного типа, который подключает первичную обмотку к источнику электрического питания.

Что касается второй схемы, то она требует выполнение характерной обмотки на сварочном трансформаторе с помощью определенных витков. На первичной обмотке размещены выводные участки, которые предназначаются для регулировки выходного сварочного тока с учётом соотношения вторичной обмотки. Таким образом постоянное соединение сетевой цепи остаётся на первом выводе, а работа электропитания регулируется посредством остальных.

Важная деталь системы с маркировкой М ТТ4 К отличается серийным производством. В таком модуле предусмотрен тиристорный ключ, который выполняет коммутацию нагрузки через 1 и 3 контакты. Устройство может работать под нагрузками с напряжением до 800 ватт и током до 80 ампер. Состав схемы включает в себя:

  1. блок питания.
  2. цепь для настройки механизма.
  3. реле к1.

В качестве источника электрического питания для сварочного оборудования используются любые трансформаторные системы с мощностью до 20 ватт. При этом его используют при работе на номинальной сети в 220 В. Что касается напряжения, которое выдается на втором варианте обмотки, то его показатели достигают 22 В. Чтобы выпрямить интенсивность подачи тока, можно установить диодный мост. Также не исключается вариант использования любых других узлов с подобными параметрами.

Самодельные споттеры

Простота конструкции позволяет все работы выполнить самостоятельно даже при начальных знаниях в области радиоэлектроники. Выбирая конкретную схему изготовления такого оборудования, рекомендуем вам опираться на следующие характеристики сварочного аппарата:

  • сила тока на входе — 30 ампер;
  • показатель потребляемого напряжения — 220 вольт;
  • рабочий показатель силы тока — 250 ампер.

С помощью полуавтоматического импульсного споттера можно выполнять точечную сварку тугоплавких металлов, что позволяет применять такое оборудование для ремонта автомобилей, а также в быту при выполнении строительных и ремонтных работ. Отличная производительность таких устройств позволяет использовать самодельные споттеры при выполнении больших объемов работ.

Сварочный аппарат для точечной сварки включает следующие составные элементы:

  • корпус устройства;
  • аккумулятор;
  • блок питания;
  • силовой блок;
  • драйверы для силовых ключей.

Имея базовые понятия по изготовлению такого оборудования и простейший опыт чтения схем сварочных аппаратов, можно с легкостью выполнить споттер, который будет иметь отличные эксплуатационные характеристики. Соответственно, даже таким простейшим оборудованием можно будет осуществлять качественную точечную сварку тугоплавких металлов.

Материалы и инструменты для работы

От правильности выбора материалов и инструментов напрямую зависит качество выполняемой работы. Именно поэтому следует приобретать и использовать исключительно качественные микросхемы и другие компоненты, которые потребуются для изготовления такого оборудования.

Для изготовления споттера для кузовного ремонта своими руками потребуется следующее:

  • листовой металл;
  • элементы для изготовления электронных схем;
  • медные провода и полосы;
  • термобумага для изоляции;
  • стеклоткань;
  • слюда и текстолит;
  • небольшие отвёртки;
  • паяльник для работы с микросхемами;
  • нож и ножовка по металлу.

Оборудование, которое используется в быту, предназначено для работы с напряжением 220 вольт. Впрочем, в интернете можно с легкостью найти схемы изготовления таких мощных промышленных споттеров, которые будут работать в трехфазной сети с напряжением в 380 вольт. Если говорить о преимуществах использования бытовых споттеров, то можем отметить их качественный сварочный ток, простоту конструкции, надежность, легкость работы и высокий КПД. Даже не имея соответствующего опыта работы точечной сварки, можно с легкостью использовать споттеры, которые обеспечивают качественное соединение металлов.

Особенности устройства и конструкция

В настоящее время существует несколько функций цепи управления. Если необходимо включать к1 на заданном промежутке времени, нужно правильно задать этот промежуток, определяя конкретное время подачи электронных импульсов на свариваемых элементах.

В устройстве электрической цепи предусмотрены конденсаторры: от с1 до с6 с характерными электролитическими свойствами. Их напряжение равно 52 В. К тому же необходимо воспользоваться конденсатором ёмкостью в 46 мкФ.

Основной силовой узел механизма — трансформатор. Он выполняет роль преобразователя одного вида электроэнергии в другой. В данном случае принято использовать магнитный провод на 2,5 А. Старую обмотку лучше не использовать, а на торце магнитного провода установить кольца из электрического картона. Их подгибают по внутренней и верхней кромке. На следующем этапе следует выполнить обмотку магнитопровода латотканью в три или более слоев. Для успешного выполнения обмотки следует воспользоваться такими проводами:

  1. первичная обмотка с диаметром 1,5 миллиметров, которую пропитывают лаковым составом.
  2. второй вариант обмотки с диаметром около двух сантиметров, который оборудован многожильной изоляцией с кремниевоорганическим происхождением.

При выполнении первой обмотки важно обустроить выводы промежуточного типа. Затем обмотку пропитывают специальным лаком, а на первичную катушку наматывают хлопчатобумажную ленту, которую тоже пропитывают лаковым составом. Затем начинается процесс вторичной обмотки, а также дальнейшее пропитывание лаком.

Изготовление клещей для сварочного оборудования

При желании изготовить самодельную точечную сварку вы должны ответственно отнестись к конструированию клещей. Сегодня применяется две разновидности таких элементов:

  1. стационарные.
  2. выносные.

Первое решение характеризуется простотой в эксплуатации, а также качественной и надёжной изоляцией, которая обусловлена прочно соединенными узловыми участками. Правда, подобные клещи характеризуются одним недостатком — чтобы обеспечить прижимное усилие, нужно приложить физическое усилие.

Вариант выносных клещей отличается особым удобством работы и компактными размерами. Чтобы контролировать усилия клещей, достаточно поменять длины их вынесения за аппарат. В мете подсоединения таких деталей устанавливают болты, втулки и шайбы, для более надёжной гидроизоляции.

При изготовлении деталей принято использовать медные прутья или бериллиевую бронзу. Также можно воспользоваться жалом от паяльного аппарата с высокими показателями мощности. Что касается диаметра электрода, то он должен соответствовать диаметру провода, к которому подключен.

Чтобы сварочные ядра обладали хорошим качеством, концы электродов сужают и делают небольшими.

Виды и типы аппаратов

Существует несколько методов, при которых можно сделать сварное соединение данного типа, а именно, мягкий и жесткий. Исходя из этого, и подбираются аппараты, соответствующие ГОСТ.

В настоящее время для данного типа сварки в специализированных магазинах предлагается большой выбор соответствующих аппаратов, на каждый из которых установлена своя цена.

Цена на сварочный аппарат зависит, в том числе, и от того, какой именно трансформатор установлен. В большинстве случаев на предприятиях установлен станок для данного типа сварки, цена которого достаточно высокая.

Такой станок позволяет выполнять большой объем работы с самым разным металлом. Также станок для данного типа сварки имеет большие функциональные возможности и высокий потенциал работы.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Технология лазерной сварки металлов

Кроме этого, на крупных предприятиях используется и лазерная сварка, цена которой также находится на высоком уровне.

В бытовых целях используют более компактные аппараты, в состав которых входят трансформатор определенной мощности и, соответственно, клещи.

Цена на такие мини устройства определяется, исходя из его функциональных возможностей и марки производителя. И станок, и компактный сварочный аппарат обеспечивают точечное соединение меди, стали, нержавейки, а также многих других металлов.

Наиболее востребованной машиной считается споттер, цена которого достаточно доступная. В таких агрегатах отсутствуют специальные клещи, а ток передается через вывод, подсоединенный непосредственно к детали и электроду.

Видео:

Споттер имеет компактные размеры, притом, что прижимное усилие заготовкам передается ручным методом. Его основным достоинством является низкая цена при возможности осуществлять соединение стали, меди, а также нержавейки.

Схема работы споттера достаточно примитивная, при этом качество работы полностью отвечает ГОСТ. В данном устройстве установлен достаточно мощный трансформатор, который и обеспечивает необходимое напряжение.

На видео, которое размещено выше, показана схема работы ручного споттера. При покупке ручного устройства следует учитывать, что цена определяется, исходя из нескольких условий, в том числе и от того, какой именно трансформатор установлен.

Более профессиональное оборудование, такое как лазерная сварка или специальный станок, как правило, в домашних условиях не используется, так как цена на него достаточно высокая.

Точечная сварка из микроволновки

Не секрет, что покупные модели стоят очень дорого, поэтому есть смысл отдать предпочтение самодельным решениям. Для изготовления продуктивной установки можно применить микроволновую печь с большими размерами. Именно габариты определяют мощность будущего устройства.

Если вы не располагаете микроволновкой, попробуйте поискать её на барахолке или купить у соседей. Подобное приобретение не станет большим вложением. В дальнейшем остаётся разобрать микроволновку и извлечь из неё высоковольтный трансформатор.

Будьте внимательны, т. к. даже в разобранном состоянии без прямого подключения к электрической сети отдельные узлы оборудования могут «биться» током.

Основные части трансформатора представлены сердечником и двумя видами обмотки — первичным и вторичным. Чтобы соединить сердечник, можно использовать два сварочных шва с небольшой толщиной. Заранее избавьтесь от них, что можно сделать посредством молотка и ножовки. Также вы можете применить болгарку, что позволит добраться до трансформаторных обмоток, не повредив их. Чтобы извлечь вторичную обмотку, достаточно аккуратными движениями разрезать вторичную.

В конечном итоге вам будет открыт доступ к сердечнику от трансформатора, который состоит из двух частей.

На следующем этапе следует провести вторичную обмотку трансформаторной детали. Здесь понадобится воспользоваться медным кабелем с таким же сечением, как трансформаторная прорезь. Необходимо намотать около двух витков. Используя стандартную двухкомпонентную эпоксидную смолу, осуществите соединение двух половин сердечника между собой. Чтобы процесс был выполнен по-особому успешно, попробуйте зафиксировать их в тисках.

Не забудьте проверить уровень напряжения на выходе из трансформаторного механизма. Оно не должно превышать отметку в 2 вольта. При этом минимальное значение силы тока варьируется в пределе 850 А.

Затем необходимо приступить к изготовлению корпуса сварочного материала. На данном этапе можно воспользоваться деревом или высокопрочным пластиком. На задней панели размещается несколько отверстий. Одно из них отвечает за электрическое снабжение, а второе — за включение и выключение системы.

Еще важно знать: 2 нюанса о создании самодельного аппарата из двух трансформаторов микроволновки

Схема
Посмотрите на картинке схему подключения нескольких устройств. Если использовать несколько трансформаторов

из микроволновых печей, тогда мощность устройства возрастет. Напряжение повысится в 2 раза, и такие же пропорции станут относиться к увеличению сварочного тока. Но при таком способе сборки, могут наблюдаться и определенные потери, поскольку сопротивление цепи тоже сильно возрастет. Концы созданной обмотки потребуется подсоединить к электродам.

Если в наличии есть два трансформатора,

но их напряжения не хватает для создания качественного сварочного аппарата, то применяют последовательное соединение их выходных
обмоток.
Следует убедиться, что на каждом элементе будет одинаковое количество витков. Это необходимо делать в тех вариантах, когда на магнитопровод нет возможности намотать нужное количество витков. При сборке подобного аппарата дома, также надо следить за направлением витков.

Точечная сварка своими руками из трансформатора микроволновки

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: