Как сделать своими руками точечную сварку: Точечная сварка своими руками из аккумулятора и сварочника

Точечная сварка из микроволновки своими руками: инструкция по изготовлению

В домашнем хозяйстве часто требуется устройство точечной сварки, но купить его сложно из-за высокой цены. Между тем в нем нет ничего сложного, и изготовить устройство можно своими руками. Основой сварочного аппарата является трансформатор. Для личных нужд может быть изготовлена точечная сварка из микроволновки своими руками. Чтобы лучше разобраться с устройством, сначала надо понять, как оно работает.

Принцип действия устройства точечной сварки

Металлические детали помещаются между электродами из меди или латуни, которыми их прижимают друг к другу. После этого через них пропускается электрический ток, нагревающий место сварки докрасна. Детали становятся пластичными, а в месте стыка образуется жидкая ванночка диаметром около 12 мм. Под действием давления происходит сварка соединения.

Подача тока и разогрев происходят в виде импульса, после которого детали продолжают оставаться зафиксированными в одном положении, пока немного не остынут.

Представляя себе принцип работы, легче разобраться, как сделать точечную сварку самостоятельно.

Преимущества и недостатки точечной сварки

Основными преимуществами точечной сварки являются:

  • экономичность;
  • высокая прочность соединения;
  • простота устройства;
  • возможность изготовления своими руками;
  • возможность автоматизации процесса в производственных условиях.

Контактная сварка не обеспечивает герметичность шва, что является основным недостатком.

Требования к машине для сварки

  • Возможность изменения продолжительности процесса.
  • Создание значительного давления в месте сварки с достижением максимума в конце нагрева.
  • Наличие электродов с высокими электро- и теплопроводностью. Для этого подходит электролитическая медь, ее сплавы с хромом и вольфрамом, бронза с добавками кадмия и кобальта. Для домашнего мастера наиболее доступны медь и ее сплав марки ЭВ. Площадь контакта рабочего конца электрода должна быть меньше размера сварочного шва в 2-3 раза.

Изготовление сварочного аппарата своими руками

Из описания принципа работы становится ясно, что ручная точечная сварка прежде всего должна обеспечить нагрев деталей в месте контакта до температуры плавления. Мощность нагрева у аппаратов отличается, и нужно представлять себе, для каких целей самодельное устройство будет использоваться.

Детали для изготовления:

  • трансформатор;
  • изолированный провод диаметром от 10 мм;
  • электроды;
  • выключатель;
  • наконечники;
  • болты;
  • подручный материал для изготовления корпуса и сварочных клещей (фанера, деревянные бруски).

Аппараты делают в основном настольными. Переносные устройства широко используются и часто не уступают стационарным.

Клещи для точечной сварки

Электроды вставляются в наконечники, а последние крепятся на концах сварочных клещей, изолированных друг от друга. Проще всего изготовить их из деревянных брусков вместе с корпусом, сделанным из фанеры.

Перемещается только верхний рычаг, а нижний крепится к основанию. Силу сжатия требуется обеспечить как можно больше, особенно когда нужно сварить толстые листы металла. Для этого нужен мощный рычаг. Его нужно подпружинить, чтобы электроды в исходном состоянии были разомкнуты. В домашних условиях целесообразно обеспечить прижатие не более чем на 30 кг. Ручка может быть длиной до 60 см, а электроды крепятся ближе к оси вращения, чтобы плечо было 1:10. В промышленности для необходимого прижатия деталей с регулируемым усилием применяют пневматические и гидравлические приспособления.

На ручку удобно вывести выключатель. Он будет подключен к первичной обмотке, по которой протекает небольшой ток. Аппаратом также управляют с помощью магнитного пускателя через ножную педаль. Вторичная обмотка и корпус трансформатора заземляются.

Сборка трансформатора

Когда делается точечная сварка из микроволновки своими руками, основной деталью устройства является трансформатор мощностью 700-1000 Вт. Чем выше она будет, тем лучше. Трансформатор от микроволновки имеет сварную конструкцию. У него нужно снять только вторичную обмотку, не повредив при этом первичную. На выходе необходимо получить сварочный ток не менее 500 А. Для этого нужно намотать сверху первичной обмотки новую, из провода диаметром не менее 1 см. Для нее в прорезях трансформатора остается зазор, через который проходят 2-3 витка толстого изолированного провода, плотно входящего в проем между сердечником и первичной обмоткой. Устройство на 1 кВт подойдет для сваривания пластин толщиной до 3 мм.

Точечная сварка из микроволновки своими руками создает ток во вторичной обмотке до 2 тысяч А. При его большей величине будут заметны скачки напряжения в сети и в квартире это может оказать негативное влияние на работу электронных приборов. В частном доме можно применять более мощное устройство.

Как разобрать микроволновку — это не проблема. Важно, чтобы ее трансформатор обеспечивал необходимую мощность. Часто для ее увеличения применяют два одинаковых преобразователя напряжения, подключаемые параллельно друг к другу. Для этого схема точечной сварки создается из двух одинаковых вторичных обмоток с соединением одноименных выводов на входе и выходе. При этом достигается увеличение мощности в 2 раза без изменения напряжения. Сварочный ток также удвоится. Важно не перепутать выводы, чтобы не произошло короткое замыкание. В результате можно будет сваривать пластины толщиной до 5 мм.

При последовательном соединении вторичных обмоток выходное напряжение каждой из них суммируется. При этом также следует избегать ошибочного подключения в противофазе. Для этого на выход подключается нагрузка и вольтметром измеряется переменное напряжение.

Трансформаторы крепятся к основанию корпуса и заземляются.

Изготовление электродов

Для изготовления электродов легче всего найти медные стержни. Для небольшого устройства их можно сделать из жала мощного паяльника. Электроды быстро теряют форму, и их нужно периодически подтачивать. В них сверлится отверстие, через которое болтами производится соединение с проводами вторичной обмотки.

Требования к электродам:

  • прочность при рабочей температуре;
  • легкость механической обработки;
  • высокая тепло- и электропроводность.

В наибольшей степени этим требованиям удовлетворяют медные сплавы с добавками вольфрама и хрома или бронзы, содержащие кобальт и кадмий. ЭВ считается лучшим сплавом.

Нижний электрод устанавливается неподвижно, а верхний крепится к верхнему рычагу. Важно обеспечить их надежную изоляцию.

Подключение аппарата к сети производится автоматическим выключателем на 20 А.

Подключение проводов

К электродам подключаются провода, длина которых должна быть как можно меньше. Их припаивают к медным наконечникам. Отдельные жилы провода также спаивают между собой, поскольку при большом токе места контактов могут окислиться, и мощность теряется. Обжимать наконечники не рекомендуется, так как в местах контакта возникает дополнительное сопротивление.

Технология контактной сварки

Сварка производится только после прижатия электродов, иначе они могут подгореть. Основные параметры сварки следующие:

  • сила тока;
  • длительность импульса;
  • сила прижатия электродов;
  • форма и размеры электродов (сфера, плоскость).

Максимальное сжатие создается при пропускании тока и короткое время после него. При этом металл успевает кристаллизоваться, и соединение получается более прочным.

Аппарат желательно охлаждать вентилятором. Надо следить за температурой электродов, проводов и обмоток трансформатора. В случае их разогрева делается перерыв в работе.

Время точечной сварки зависит от величины тока и подбирается опытным путем. Обычно это несколько секунд. Соединяется преимущественно листовой материал, но могут быть и стержни.

Режим сварки может быть жестким и мягким. В первом случае подается большой ток и создается большое усилие сжатия при малой продолжительности импульса (не более 0,5 сек). Жесткий режим подходит для сварки сплавов из меди и алюминия, а также легированных сталей. Мягкий режим отличается большей продолжительностью импульса. Он больше подходит для домашних условий, где не всегда удается достичь необходимой мощности. Свариваются заготовки из обычных углеродистых сталей.

От диаметра контактной поверхности электрода зависит давление, плотность тока и величина пятна сварки.

В домашних конструкциях аппаратов точечной сварки величину тока обычно не регулируют. В основном делается ориентация на длительность нагрева, а контроль производится по изменению цвета деталей. Если требуется регулирование напряжения, можно применять лабораторный автотрансформатор, подключаемый на входе. Чтобы при большом токе не перегорала его обмотка при замыкании колесиком, применяют устройства со ступенчатым регулированием напряжения.

Применение точечной сварки

Домашнему мастеру контактная сварка нужна для мелкого ремонта, когда надо соединить небольшие листы металла. Она применяется для замены аккумуляторов электроинструмента, ноутбуков и аналогичной техники, чтобы сократить расходы на замену элементов питания. Высокая скорость процесса не позволяет деталям перегреваться.

Заключение

Выбор аппаратов точечной сварки на рынке большой, но их стоимость остается высокой. Кроме того, сложно подобрать нужные параметры. Устройство можно сделать самостоятельно, а все необходимое найти дома или в своей мастерской. Точечная сварка из микроволновки, своими руками собранная, надежно работает и обеспечивает необходимый мелкий ремонт деталей, если все параметры правильно подобраны. Здесь важно понять, для каких целей она изготавливается.

Точечная сварка своими руками | Онлайн-журнал о ремонте и дизайне

Проще всего сделать в домашних условиях точечную сварку своими руками. Это одна из разновидностей сварки, которая является контактной.

В условиях частного строительства наиболее распространена именно точечная сварка, так как сделать ее самостоятельно проще всего. Другие разновидности точечной сварки, такие как линейная и стыковая, в домашних условиях осуществить невозможно.

Сам по себе процесс сварки представляет собой способ соединения деталей, которые в дальнейшем не разъединяются. Если обратиться к физике, то можно сказать, что процесс соединения происходит за счет межатомной связи в образующемся шве.

Сварка считается одним из самых надежных способов соединения двух металлических деталей, с которым по крепости не сравниться ни один из иных соединений.

Сварка в больших масштабах применяется при возведении многоэтажных зданий, мостов, других конструкций, основой которых является металлический каркас. Современные способы сваривания металла и сплавов позволяют использовать сварочный аппарат в различных условиях: на воздухе, в закрытом помещении, даже под водой.

Конечно, подобные технологии ни к чему в частном строительстве. Но и в обычном хозяйстве применение сварке всегда найдется, используется при этом точечная сварка.

Сама точечная сварка своими руками едва ли доступна для людей, далеких от сварки и не имеющих элементарных представлений о технике. Если же вы знаете, как работать с прибором и принципы его функционирования, сделать сам прибор для точечной сварки для вас не составит труда, тем более полезную информацию можно найти тут expertsvarki.ru/tehnologii/svoimi-rukami-tochechnaya-svarka.html.

Весь процесс точечной сварки укладывается в несколько этапов. Свариваемые детали, приложенные друг к другу, помещаются между электродами сварочного аппарата в нужном месте и плотно прижимаются друг к другу.

Помните, что эксплуатировать сварочные аппараты «кустарного», «самопального» производства опасно! Существует система допуска по электробезопасности к выполнению данного вида работ. Самостоятельные попытки без контроля специалиста могут привести к утрате жизни и здоровья как своей, так и окружающих.

 

Затем детали нагреваются до очень высокой температуры, оставаясь при этом сжатыми. После воздействия электрического импульса в зажатом состоянии детали остаются еще некоторое время.

Можно несколько усилить сжатие, чтобы усилить эффект сваривания деталей. Далее давление постепенно ослабевает, а вы получаете в результате крепкое соединение металлических элементов.

Одним из слабых мест такого варианта сваривания является невозможность сделать герметичный шов. А вот положительных моментов можно насчитать несколько:

  • Точечные швы достаточно прочные и способны выдерживать высокую нагрузку.
  • Аппарат точечной сварки гораздо доступнее остальной аппаратуры.
  • Точечные сварочные аппараты достаточно экономичны в эксплуатации.
  • Пользоваться точечной сваркой довольно просто, для этого не требуется специального образования.

Перейдем к непосредственному изготовлению аппарата для точечной сварки. С момента изобретения данного сварочного устройства было разработано немало вариантов аппаратов для сварки.

Ранее их публиковали в технических журналах. Сегодня наши соотечественники сами «изобретают» точечную сварку для личного пользования.

Вариантов здесь может быть множество, но есть и элементы, которые используются в любом случае.

В первую очередь, сварочный аппарат точечного действия невозможен без трансформатора, который обеспечивает большой сварочный ток. Такой трансформатор можно достать, например, из старой микроволновой печи или другой подобной техники.

Для получения большей мощности сварочного аппарата, используются несколько трансформаторов. Перед монтажом их особым образом подготавливают.

С катушки удаляется вторичная обмотка. Если есть необходимость, удаляются также шунты ограничения тока. Словом, с трансформатора удаляются все ненужные детали. 

Теперь на трансформатор наматывается новая вторичная обмотка. Это должна быть толстая медная проволока, чтобы устройство могло выдержать высокое напряжение.

Чем больше витков обмотки вам удастся сделать, тем выше напряжение будет в итоге, и дольше будет ток.

Использование одновременно двух трансформаторов наиболее эффективно, если вам необходимо получить аппарат для сваривания металлических деталей большой толщины.

В этом случае первичная и вторичная обмотка соединяется, в соответствии с показателями плюс-минус. Если перепутать показатели, вы получите короткое замыкание в момент включения.

В качестве электродов для аппарата вы можете использовать прутки меди. Для устройств сварки малой мощности подойдут жала от паяльников достаточной мощности.

Электроды требуют периодической проверки, подтачивания и замены. При монтаже постарайтесь сделать провод между трансформаторами и электродами минимальной.

Как и любой сварочный аппарат, аппарат точечной сварки, особенно если вы сделали его своими руками, требует определенной доли осторожности при работе. Не забывайте о технике безопасности, если хотите использовать аппарат и в дальнейшем.

Точечная сварка | Hackaday.io

При соединении литий-ионных элементов 18650 для сборки батарей припаивать проводники непосредственно к элементам — плохая идея. Лучше всего приваривать к батареям металлические полоски точечной сваркой. Но сварочные аппараты обычно дорогие. Есть несколько способов построить аппарат для точечной сварки. Все, что вам нужно, это достаточный источник тока, чтобы нагреть и сварить два металла вместе.

Детали

Ток – это поток электронов через проводник. Благодаря внутреннему сопротивлению проводников кинетическая энергия электронов будет переходить в тепловую энергию. Когда ток достаточно высок, генерируемое тепло может расплавить металлический проводник. Это основной принцип точечной сварки.

Электроды точечной сварки изготавливаются из металлов с высокой проводимостью, таких как медь, чтобы они не плавились.

Трансформаторы в микроволновых печах предназначены для повышения сетевого напряжения до 2кВ. Заменив вторичную катушку катушкой с меньшим количеством витков, можно снизить выходное напряжение.

Поскольку входная и выходная мощность должны быть одинаковыми, при уменьшении напряжения можно будет производить большой ток. Чтобы выдержать этот ток, необходимо использовать провод большого диаметра. Я использовал провод сечением 25 мм², и на выходе он выдавал около 2,6 В. Поскольку это напряжение очень низкое, его недостаточно, чтобы кого-то ударить током.

Для контроля времени сварки использовался модуль таймера (XY-WJ01). Минимальный период задержки составляет 0,01 с. Таким образом, мощность, подаваемая на сварку, может быть отрегулирована соответствующим образом.

Корпус и педаль были напечатаны на 3D-принтере. Ручка корпуса усилена гайками и винтами.

Дизайн педального переключателя вдохновлен дизайном USB-педального переключателя Adafruit. Разъем для наушников 3,5 мм используется для подключения ножного переключателя к сварочному аппарату.

Обновление: 06.03.2020
Этот аккумуляторный блок был изготовлен с использованием аппарата точечной сварки для использования в проекте резервного аккумуляторного блока.

  • 1
    ×

    Старый микроволновый трансформатор
    Вторичная обмотка заменена проводом большого сечения.

  • 1
    ×

    медный провод 25 мм²
    2м, гибкий

  • 1
    ×

    Модуль таймера — XY-WJ01
    Для управления текущим импульсом

  • 1
    ×

    Преобразователь 230 В переменного тока в 5 В постоянного тока
    Для питания модуля таймера

  • 1
    ×

    Ножной переключатель
    нестандартная сборка с разъемом 3,5 мм

Посмотреть все 6 компонентов

Нравится этот проект?

Делиться

Аппарат для точечной сварки двойного назначения с контролем длительности импульса – Kerry D.

Wong

Аппарат для точечной сварки двойного назначения с контролем длительности импульса

квонг

Давно хотел сделать аппарат для точечной сварки. Большинство самодельных точечных сварочных аппаратов используют моментальный выключатель на первичной обмотке трансформатора микроволновой печи (MOT). Благодаря простоте этой конструкции ее очень просто сделать. Однако эта конструкция имеет некоторые неотъемлемые проблемы безопасности, поскольку переключатель мгновенного действия обычно находится в пределах досягаемости оператора (если не используется ножной переключатель), а недостаточная изоляция может увеличить риск поражения электрическим током. Более того, ток, протекающий через первичную обмотку, может значительно превысить номинальный ток переключателя и вызвать отказ переключателя. Из-за индуктивной природы обмотки выключатель иногда может искрить и представлять значительный риск для оператора.

Еще одна проблема этих простых аппаратов для точечной сварки заключается в том, что нельзя точно контролировать продолжительность сварки. В основном это проблема при приваривании лепестков к клеммам аккумулятора, поскольку чрезмерное время сварки может привести к значительному нагреву клеммы аккумулятора, что может сократить срок службы аккумулятора. Поэтому я приступил к разработке простой схемы, которая решает эти проблемы.

Для переключения первичной обмотки трансформатора я использовал симистор (BTA-41). BTA-41 рассчитан на силу тока 40 А и более чем подходит для наших целей. C4 и R8 образуют демпферную сеть для подавления переходных процессов. TRIAC запускается через драйвер TRIAC с оптической развязкой (MOC3061). Используя оптопару, мы можем изолировать схему управления от сетевого напряжения и, таким образом, сделать работу намного безопаснее.

Для контроля времени сварки таймер 555 настроен на режим одиночного цикла (щелкните схему ниже, чтобы увидеть версию с высоким разрешением). R2, R4 и C3 вместе определяют ширину выходного импульса. Учитывая используемые значения, время сварки можно регулировать примерно от 0,1 до 0,6 с. Таймер запускается через R3 и C2. Причина, по которой для запуска используется RC-цепь (в отличие от прямого соединения контакта 2 с землей), заключается в том, что ширина импульса, генерируемого при зарядке C2 через R3, значительно меньше 0,1 с, и, таким образом, мы можем гарантировать минимальную ширину импульса. В противном случае, если бы мы удерживали контакт 2 на уровне земли вручную, минимальная достижимая ширина импульса зависела бы от того, насколько быстро мы можем отпустить переключатель, пока контакт 2 удерживается в низком уровне, выходной сигнал будет высоким.

Для триггеров используются два переключателя мгновенного действия. Один триггер предназначен для использования основных сварочных наконечников, а другой — для аккумуляторных сварочных наконечников.

Для ТО я снял оригинальную вторичную обмотку высокого напряжения с помощью пилы и вручную намотал провод 4 AWG три раза. Это создает напряжение холостого хода примерно 3 В (переменного тока). затем вторичная обмотка обжимается двумя клеммами аккумулятора. С трансформатором, который я использовал, ток короткого замыкания на вторичной обмотке близок к 1 кА. Хотя мы рассеиваем более 3 кВт, а трансформатор рассчитан только на 1,3 кВт, мы работаем в импульсном режиме, поэтому нет опасности перегрева.

На рисунках ниже показаны два набора сварочных наконечников. Основные сварочные наконечники расположены друг против друга. Они крепятся к клеммным наконечникам винтами М5. В качестве рычага я использовал утилизированную монтажную рейку сервера. Основные сварочные наконечники полезны для сварки двух металлических листов вместе, но для сварки выводов батареи нам нужно, чтобы оба сварочных наконечника прилегали друг к другу. Поэтому я сделал еще один сварочный наконечник, как вы можете видеть на картинке справа ниже.

Поскольку материал, используемый для приварки клемм аккумулятора, обычно представляет собой тонкие полоски из никеля, время сварки обычно очень короткое (например, 0,1 с), а сила тока не должна быть такой высокой, как при сварке более толстых материалов.

Published by admin