Как сделать точечную сварку своими руками
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.
Краткая технология точечной сварки
Сваривание точечной технологии предполагает несколько этапов. Совмещенные в нужном положении соединяемые детали необходимо поместить между электродами сварочного оборудования, прижав их, друг к другу.
Необходимость в прижатии деталей объясняется обеспечением образования уплотняющего пояса вокруг расплавленного ядра. В момент сварочного импульса образовавшийся поясок препятствует выплеску расплавленного металла из зоны сварки.
Далее, следует нагреть детали до состояния термопластичности, это необходимо для их деформации. Для обеспечения качественной точеной сварки в домашних условиях, нужно добиться поддержания постоянной скорости перемещения электродов, требуемой величины давления и обеспечить полный контакт соединяемых деталей.
Машина точечной сварки осуществляет нагрев деталей благодаря кратковременному импульсу, образованному в результате прохождения сварочного тока. Данный импульс способствует расплавлению металла в местах соприкосновения с электродом, образуя общее жидкое ядро деталей. Диаметр сформированного ядра достигает – 4-12 мм.
Как только действие тока прекратится, детали будут продолжать удерживаться, пока расплавленное ядро не остынет и не кристаллизуется. Технология точечной сварки в домашних условиях очень экономична и способна обеспечить механическую прочность швов. Что касается герметичности шва, таким оборудованием этого невозможно добиться.
Процессы сварочных работ, применяемое оборудование, а также техника безопасности строго регламентируются ГОСТами. С некоторыми из них вы можете ознакомиться:
-
ГОСТ Р. ИСО 17659-2009 (поможет определить термины для сварочных соединений);
- ГОСТ 5264-80 и ГОСТ 11534-75 разработан для ручной сварки;
- ГОСТ 10157-79 и ГОСТ 5583-78 регламентируют технические условия;
- ГОСТ 15878-79 регламентирует конструктивные соединения контактной сварки;
- ГОСТ 2601-84 (сварка металлов, основные понятия);
- ГОСТ 19521-74 — Сварка металлов и классификация.
Самодельная конструкция аппарата точечной сварки
Такое оборудование нельзя назвать мощным. Используя его, можно сварить лист металла толщиной 0,2 мм либо стальную проволоку диаметром – 0,3 мм. Такие параметры позволяют производить сварку термопар, а также приваривать тонкие детали из фольги. Сварочный электрод выполнен из пистолета, так как усилие прижима свариваемых малогабаритных деталей – невелико.
Изготовить сварочное оборудование по данной схеме довольно просто. Главный узел оборудования – сварочный трансформатор Т2. Сварочный электрод подключается к вторичной обмотке трансформатора при помощи гибкого кабеля. Что касается более массивной свариваемой детали, она подключается к нижнему концу.
Сварочная машина подключается к сети при помощи выпрямительного моста V5…V8. Вторая диагональ этого моста предусмотрена для включения тиристора V9, при его открытии, напряжение прикладывается к первичной обмотке Т2. В Данном случае клещи контактной сварки выступают в роли пистолета. Их технологическая особенность заключается в присоединении пистолета, к одному концу вторичной обмотки трансформатора, что касается второго конца, он прикреплён к самому изделию точечной контактной сварки. Таким образом, клещи могут выполнить сварочную работу в любом месте изделия при помощи единичного электрода. Клещи для контактной сварки могут работать от однофазного либо трёхфазного тока. Трансформатор, от которого получают питание клещи для контактной сварки, выдает ток в несколько кило Ампер.
В рукоятке сварочного пистолета находится кнопка S3, при нажатии которой, осуществляется управление тиристором. При подключении вспомогательного источника к сети, сразу начинается зарядка конденсатора С1. Трансформатор Т1 и выпрямительный мост V1…V4 являются вспомогательным источником.
Подробная схема точечного аппарата
Сварочная машина Т1 включается при помощи замыкания диагонали моста V5…V9 открывшимся тиристором. Тиристор будет оставаться открытым до полной разрядки конденсатора С1. Переменный резистор R1 предусмотрен для регулировки времени разряда конденсатора. Для подготовки следующего импульса сварки, кнопку S3 нужно отпустить, в это время зарядиться конденсатор С1. Последующий импульс формируется при повторном нажатии.
Трансформатором Т1 может быть любой маломощный (5…10 Вт). Максимальная длительность сварки, при указанных номиналах С1 и R1, составит 0,1 секунды. Это обеспечивает сварочный ток – 300…500 А, что является вполне достаточным при сваривании малогабаритных деталей.
В рассматриваемом примере, трансформатор изготовлен из железа. Толщина набора составляет 70 мм, в качестве первичной обмотки был использован провод ПЭВ-2 0,8, содержащий 300 витков. Диаметр многожильного провода вторичной обмотки составляет 4 мм.
Сварочный аппарат в домашних условиях
На большую мощность самодельного аппарата точечной сварки располагать не стоит: устройство может работать с металлической проволокой 0,3 мм в диаметре; со стальным листом 0,2 мм в толщину.
Конфигурация позволяет приварить наиболее тонкие составляющие из фольги и совершать сварку термопар.
Производят электрод из пистолета с лёгким усилием, что необходимо для прижима объектов небольших габаритов.
Технология производства самодельной точечной сварки не сложная: электрод подключается податливым кабелем ко вторичной трасформаторной обмотке, при этом к нижнему концу следует подключить наиболее массивную часть.
Здесь потребуются выпрямительные мосты, тиристор подключается ко второй детали моста. Открытие первой детали благоприятствует достаточному напряжению у трансформатора к первичной обмотке.
Сварочные клещи заменяются пистолетом, и первый элемент соединяется с концом вторичной обмотки на трансформаторе. При этом второй конец надёжно крепится к аппарату.
Однофазный или трёхфазный ток питает клещи, что позволяет им функционировать. Трансформатор, питающий клещи, снабжает током в несколько кА.
Управляется тиристор нажатием кнопки на рукоятке пистолета. Конденсатор заряжается при подключении к сети добавочного источника (выпрямительных мостов или трансформаторов).
Тиристор закрывается, механизм включается и остаётся открытым до тех пор, пока конденсатор не разрядится.
Отрезок времени, за который конденсатор может разрядиться, регулируется переменным резистором. Кнопка нажимается — формируется следующий импульс и конденсатор заряжается. При повторном нажатии кнопки процесс запускается сначала.
Продолжительность процесса в самодельном устройстве не превышает 0,1 секунду из-за номинала резистора и конденсатора, сила сварочного тока —300-500 Ампер, при этом мощность невелика — 5-10 Ватт. Этих параметров хватит для работы с объектами небольших габаритов.
Самодельная точечная сварка может быть создана из стального трансформатора с толщиной набора 70 мм. При первичной обмотке используется провод ПЭВ-2 0,8 с 300 витками, при вторичной — многожильный провод 4мм в диаметре.
Точечная сварка из аккумулятора
Точечная сварка своими руками из аккумулятора — конструкция несложная и может быть сделана в гараже на протяжении нескольких часов, при наличии всех частей и инструментов, естественно. Для ее монтажа не требуется каких- то особых приспособлений или сложного оборудования.
Существует три разновидности сварки при помощи аккумулятора. Первый, самый простой, можно сказать примитивный, требует только наличия аккумулятора и двух медных проводов, оголенные концы которых и выступают электродами. Как правило, используется этот способ чаще всего, но только для сваривания цветных металлов. Именно его с полным основанием можно назвать точечным.
Два других способа — угольными электродами и при помощи инвертора требуют батареи из нескольких аккумуляторов и дополнительного оборудования. Они тоже используются в бытовых и походных условиях, но покупать несколько однотипных аккумуляторов, чтобы сделать из них сварочный аппарат, довольно накладно. Для точечной сварки может подойти любой аккумулятор, который достаточно снять с автомобиля.
Сварка от аккумулятора предназначена для соединения небольших деталей из тонкого листового металла, но даже при этом аккумулятор разряжается довольно интенсивно. Если вы сняли его с машины, то желательно иметь в гараже и зарядное устройство, чтобы вернуть батареи прежний заряд.
Приведенные примеры — самые простые самодельные конструкции аппаратов точечной сварки. Если у вас есть свои разработки — пишите нам на сайт. Нас и наших читателей очень интересуют реальные разработки самодеятельных конструкторов. Самые интересные схемы мы непременно опубликуем.
Как сделать точечную сварку
Чтобы сделать наш самодельный аппарат точечной сварки, понадобится время и терпение. Контактная сварка своими руками из подручных материалов потребует от вас силовых трансформаторов типа ТС-270, которые как раз и можно достать из телевизора. Трансформаторов нужно не менее 6 штук. Также вам понадобятся петли размагничивания кинескопа.
Если у вас нет нужных трансформаторов, их можно найти на онлайн-досках объявлений. Стоят недорого, только раскупают очень быстро. Есть даже отдельные объявления с покупателями, которые готовы скупить все трансформаторы типа ТС-270. Подробнее о необходимых деталях мы расскажем чуть позже. Пока сконцентрируемся на конструктиве аппарата.
Эскиз аппарата
Ниже вы можете видеть эскиз нашего самодельного аппарата. Мы можете нарисовать свой эскиз, необязательно использовать указанный нами.
Каркас и вторичная обмотка
Каркас мы будем делать из гетинакса. Возьмите листы толщиной 2.5 миллиметра и соберите каркас на основе чертежа ниже. После на каркас намотайте провода из 3-4 проводов. Их диаметр должен быть 0.9 мм. Провода можно взять от сетевых обмоток трансформаторов.
При наматывании считайте витки. Их должно быть около 150. Не забывайте класть бумагу от трансформаторов между слоями. Когда будете наматывать последние витки, кладите сразу несколько слоев бумаги.
Далее нужно сделать вторичную обмотку. Для этого разберите петли размагничивания и намотайте 350 проводов. Провода можно брать от того же трансформатора. В конечном итоге нужно, чтобы намотанный вами жгут имел сечение 100 кв.мм.
Затем намотанный жгут нужно обмотать тесьмой и полиэтиленом. Намотайте так же, как наматывали петли. Теперь нужно зачистить концы жгута, скрутить по 10 жил друг с другом и все спаять. Теперь этот жгут можно намотать на изготовленный заранее каркас. Достаточно 4-5 витков. Соберите трансформатор, используя стяжки от самих трансформаторов.
Блок управления
Точечная сварка из трансформаторов от телевизора еще не закончена. Вам понадобится сделать дополнительное устройство управления. Ниже его схема.
Давайте подробнее остановимся на схеме. Как видно, устройство состоит из сварочного трансформатора (T1), блока питания (Т3), VD1-VD4 на микросхеме (D6). Также есть формирователь импульса запуска (D5.2-D5.3), устройства выдержки (D4.1-D4.3, D1-D3, D5.1, D4.5).
Схема работает так. Сначала автоматом (SA4) включается питание. Напряжение подается на первичную обмотку нашего трансформатора (Т3). Затем диодный мост (VD2-VD5) выпрямляет напряжение вторичной обмотки. Обратите внимание, что фильтрующая часть разделена с помощью диода (VD6). По этой причине частота в 100 Гц подается на резистивные делитель, прямо на вход формирователя импульсов (DD4.1-DD4.3). А с формирователя подается на вход десятичного счетчика.
Если на входе ЕС и на входе R есть логический ноль, то счетчик начинает считать. Логический ноль происходит тогда, когда нажата кнопка SB1.
Чертеж платы
После того, как вы собрали устройство управления, его нужно поместить на печатную плату. Плата односторонняя, ее размер составляет 215 на 60 мм. Ниже чертеж платы.
Подробнее о деталях
Пару подробностей об используемых деталях. Как мы уже указали выше, вам понадобятся не любые трансформаторы из телевизора. Они должны быть типа ТС-270. Часто мастерам попадаются трансформаторы ТСА-270. Они не подходят, потому что у них обмотки сделаны из алюминиевых проводов, которые не годятся. Но железо от этих трансформаторов вполне может подойти.
Подобранный нами трансформатор отличается напряжением на вторичной обмотке около 20 Вольт. При этом ток потребляется крайне мало, всего около 50 миллиампер. В принципе, под эти характеристики подходит практически любой трансформатор для контактной сварки из телевизоров. Хорошо себя зарекомендовал трансформатор для точечной сварки типа ТВК-110ЛМ который можно найти во многих черно-белых телевизорах.
Также используются тиристоры без радиаторов типа VS1-VS2 , но вместо ним можно использовать Т142-50. Еще можно взять один симистор типа ТС2-80.
Трансформатор нужно намотать на кольцевой ферритовый сердечник. Подойдет марка M2000НМ. Оптимальный размер сердечника — К20х12х6. Первичная обмотка должна содержать около ста витков провода. Провод должен быть типа ПЭЛШО, а его диаметр — 0.15. Не забудьте изолировать обмотки и сердечник с помощью лакоткани.
Что касается переключателей, то мы использовали наборные, взятые из станков ЧПУ. Отлично подходят выключатели от станков ПМП-10200ПУ3, ПП10. Но не столь важно, какие именно переключатели вы будете использовать. Главное, чтобы у них была одна группа на десять позиций. В качестве кнопки (на схеме SB1) используется микропереключатель МП11. Также можно использовать КМ1-1. Также мы использовали выключатель-автомат (на схеме SA4) типа А63. Он на 20 Ампер. Часто такой можно встретить в многоквартирных домах в электрощитках.
Особенности подбора электродов
Самодельная точечная сварка должна выполняться правильно с учетом важных нюансов. Для нее требуют электроды. Профессионалы при проведении работ на производстве применяют промышленные электроды, выполненные по ГОСТ 14111-69. Они обладают высоким качеством и имеют длительный срок службы.
Стоит отметить! Многие умельцы прибегают к самостоятельному изготовлению электродов. Для этих целей они используют специальные стержни. Чтобы правильно изготовить, можно посмотреть в интернете видео, в котором подробно описывается процесс самостоятельного изготовления расходных материалов.
Точечная сварка в домашних условиях должна выполняться электродами, которые имеют следующие особенности:
- В зависимости от мощности сварочного оборудования могут применяться медные стержни с диаметром от 5 до 15 мм.
- С одной стороны они вставляются в металлическую гильзу с зажимными болтами, которая закреплена на кабеле от трансформатора.
- Электроды обычно зажимаются при помощи болтов. Иногда может применяться пайка, это более надежное крепление, но в данном случае затрудняется смена электрода.
- Для медных электродов обязательно применяются провода из меди.
- Рабочие концы стержней могут быть заостренными, овальными или плоскими.
Как же сделать аппарат?
Это устройство можно собрать из подручных средств. В первую очередь необходимо собрать из инвертора. Необходимо подготовить:
- трансформатор и конденсаторы для сварки;
- диоды и дроссели.
Использование всех перечисленных деталей поможет избежать длительной настройки.
Чаще всего такие аппараты для точечной сварки аккумуляторов мужчины изготавливают из деталей ненужной микроволновки. Она может уже находиться у вас дома, а можно позаимствовать и у друзей. Изготовленная точечная сварка из таких деталей характеризуется мощностью около 800А.
Для изготовления такого аппарата для контактной точечной сварки лучше выбрать большую микроволновку. Ведь в таких моделях мощный трансформатор. А это основа будущего оборудования.
Трансформатор представляет собой сердечник с двумя обмотками. Он держится за счет сварных швов, которые необходимо удалить ножовкой или болгаркой. Будьте аккуратны, ведь обмотка не должна быть поврежденной. После сердечник нужно разделить на 2 части, очистить от клея и бумаги.
Наматываем вторую обмотку трансформатора. Для этого используют кабель, который подходит к прорези трансформатора, который наматывают на 2 витка.
К основанию прикрепляют трансформатор эпоксидной смолой, сжимая тисками.
Вторичная обмотка позволяет увеличить мощность устройства.
Как сделать Точечную Сварку Своими Руками (3 Варианта)
Что такое споттер и зачем он нужен
Споттером за рубежом называют установку точечной сварки небольших габаритов. Им удобно выполнять ремонт кузовов, выполнять ремонт каких либо деталей.
Мобильная электрическая точечная сварка имеет ряд преимуществ перед обычной электросваркой при выполнении ряда задач. Во-первых, она не прожигает большие участки металла, а мгновенно расплавляет небольшую точку соприкосновения электродов большими токами. Во-вторых, использование споттера не требует большой квалификации из-за автоматизации процесса. В третьих сама операция очень эффективна за счет повышения скорости выполнения работ, отказа от применения специальных электродов. В четвертых, споттер расходует гораздо меньше электроэнергии из-за меньшей площади обработки металла. Также, точечной (контактной) сваркой можно не только закреплять, приваривать детали друг к другу. Споттером можно выправлять помятые детали кузова, ремонтировать изношенные детали, наваривая новый слой металла. Аппарат очень востребован в авторемонтных мастерских, производстве из металлических листов (двери, вентиляторы и др).
Распространенные конструкции самоделок споттеров
Рассмотрим наиболее распространенные конструкции самодельной точечной сварки. Сердце аппарата это понижающий трансформатор, в котором из 220 или 380 В, за счет снижения напряжения получают большой ток. В трансформаторе напряжение холостого хода должно быть около 7-8 В, напряжение сварки – 1,5 – 2 В.
Мощность заводских споттеров составляет 3-4 кВт, но своими руками точечные сварки достаточно делать 1-2 кВт. Для это чаще всего применяют трансформатор от СВЧ печи на 1 кВт. Если нужна мощность в 2 кВт, можно собрать установку из двух трансформаторов, подключенных параллельно. В нем удаляют вторичную обмотку и наматывают несколько витков толстого изолированного провода (можно несколько параллельно) суммарным сечением 75 – 100 мм.кв.
Схем управления в интернете выложено много, но в основном они делятся на управлении через реле и электронные. Схема через реле позволяет в цепи управления кнопкой понизить напряжение до безопасных 7 В. Электронный схемы удобны тем, что позволяют точнее управлять временем замыкания электродов.
Рассмотрим несколько вариантов для изготовления своими руками точечной сварки.
1 вариант. Небольшой станок точечной сварки
Этот вариант от канала DIY Spot Welder на Youtube не совсем споттер, скорее небольшой станок. Но принцип и основная конструкция та же, что мы описывали выше. Трансформатор от СВЧ 1 кВт, с толстым вторичным витком не менее 75 мм. закрывается перфорированным кожухом. На небольшой станине закрепляются плечи нижнего и верхнего электрода. Замыкание электродов предусмотрено за счет усилий ног, прижимающих верхний электрод к нижнему. Электронное управление позволяет плавно регулировать время замыкания электродов. Недостаток этого варианта стационарность и небольшой ток сварки, что не позволит работать с толстыми листами.
2 вариант. Полноценный споттер для ремонта кузовов своими руками
» data-medium-file=»https://nsrdn.ru/wp-content/uploads/2020/04/10-300×200.jpg» data-large-file=»https://nsrdn.ru/wp-content/uploads/2020/04/10.jpg» src=»https://nsrdn.ru/wp-content/plugins/a3-lazy-load/assets/images/lazy_placeholder.gif» data-lazy-type=»image» data-src=»https://nsrdn.ru/wp-content/uploads/2020/04/10.jpg» alt=»споттер в комплекте» srcset=»» data-srcset=»https://nsrdn.ru/wp-content/uploads/2020/04/10.jpg 718w, https://nsrdn.ru/wp-content/uploads/2020/04/10-300×200.jpg 300w» sizes=»(max-width: 718px) 100vw, 718px» />
Вариант канала Fix206 на Youtube мне понравился хорошей мощностью и относительной несложность конструкции. Тем не менее этот аппарат полноценно выполняет функции выпрямления дефектов кузова. Его особенность это подключенные параллельно по первичной обмотке и последовательно по вторичной трех трансформаторах.
Трансформаторы в 1 кВт каждый от СВЧ печей дают суммарно 3 кВт мощности, что приближает его с промышленными установками. Управление через твердотелое реле и реле времени включает напряжение первичной обмотки. Для работы для крепления приварных шайб этого достаточно. Обратный молоток, пуллер, вытяжные крюки продаются дорого, поэтому можно также изготовить самому. Вариант корпуса установки их металлического ящика идеально подошел по габаритам.
3 вариант. Мини-точечная сварка из аккумулятора
Если вам необходимо выполнить небольшой объем сварочных работ тонких листов металла, это хороший вариант. Стандартный автомобильный аккумулятор на 12 В и емкостью от 35 А.ч. может пригодиться при сборке литий-ионных аккумуляторов в блок. Данный вариант рассмотрим на примере видео канала darkkevind на Youtube.
Особенностью этой работы является требование не перегревать место сварки или пайки. Поэтому точечная сварка идеально подходит для этого, так как не разрушает перегревом внутреннюю структуру аккумулятора.
Принцип такого аппарата очень простой – к клеммам плюс и минус подключаются кабели большого сечения для присоединения к медным электродам. Управление подачей тока осуществляется электромагнитным реле отключения массы, применяемый в автомобилях.
Заключение
Мы рассмотрели три варианта точечных сварок, от аналогов промышленных до мини-точечной сварки. Просмотрев видео вы могли убедиться, что конструкции аппаратов не совсем сложные. В связи с этим надеюсь, что кого-то эта статья мотивирует изготовить свой вариант.
Точечная сварка из аккумулятора
При создании, точечной сварки так же используют автомобильные аккумуляторные батареи. Такое приспособление применяют при спаивании батарей, и соединении мелких деталей при ремонте электроники. Конструкция контактного сварочного аппарата, состоит из источника питания, реле, специальной колодки и двух медных проводов. Рабочие концы проводов зачищают, они выступают в роли электродов.
Ремонт электроники, проведение сложных кузовных работ, подразумевают использование точечной сварки. Сварочный шов получается прочным, а небольшая рабочая область позволяет проводить контактную сварку мелких деталей. Однако серийный аппарат контактной сварки стоит достаточно дорого. Рентабельно создать точечную сварку из микроволновки или сварочного аппарата своими руками. При соблюдении всех нюансов конструирования и техники безопасности, получится работоспособное устройство, способное скреплять листы металла толщиной до 5 миллиметров.
