Подробно о самостоятельной сборке клещей контактной сварки

Подробно о самостоятельной сборке клещей контактной сварки

Самодельные клещи контактной сварки – устройство и принцип работы! Самым распространенным способом соединения и резки металлов является сварка. Существуют разные варианты проведения сварочных работ, которые зависят непосредственно от используемых материалов и оборудования. Для работы с небольшими изделиями был разработан метод контактного соединения, суть которого заключается в нагреве металла при помощи электрического тока. Ток пропускается через металл в определенной сварочной зоне, соединяя изделия между собой. Предварительная подготовка соединяемых поверхностей, сила электрического тока, длительность воздействия тока на место соединения металла, а также сила сжатия свариваемых деталей – это основные факторы, влияющие на качество сварочных работ. Наиболее компактным и легким аппаратом для подобного соединения металлических поверхностей являются клещи для контактной сварки.

Клещи контактной сварки в миниатюре

Конструктивное исполнение

Машина точечной контактной сварки, изготовленная в бытовых условиях может быть предназначена для решения простых задач, возникающих в быту. С ее помощью несложно наложить шов, необходимый при ремонте или изготовлении изделий. Контактная точечная сварка получается путем нагревания отдельных элементов электрическим током и обеспечивается надежное соединение, и ремонтируемое изделия еще некоторое время прослужит.

Устройство функционирует в непосредственной зависимости от габаритов материала, его теплопроводности и мощности оборудования.

Параметры работы следующие:

1. Невысокое напряжение от 1 до 10В.
2. Время производства работ занимает несколько секунд.
3. Сила тока от 1000 Ампер.
4. Небольшая площадь расплавления.
5. Давление к месту ремонтируемого образца должно быть сильным.

Аппарат контактной сварки своим руками сделать несложно. Он довольно прост в изготовлении. Для этих целей можно использовать в качестве автотрансформатора преобразователи тока от старого телевизора. Контактная сварка из микроволновки, а также сварка из инвертора или из ЛАТРа тоже будет неплохо функционировать.

При выборе наиболее подходящего трансформатора обмотки наматываются вновь, исходя из параметров напряжения и тока. Обозначение точечной контактной сварки согласно требованиям ГОСТ 14098.

Схема управления техническим устройством разрабатывается, либо можно воспользоваться существующей, размешенной на интернет-страницах, опять же на основании задаваемых параметров. Станок контактной сварки производится в соответствии с видами предполагаемых работ. Во множестве случаев выполняют клещи для контактной сварки.

Соединение должно быть выполнено правильно, чтобы был обеспечен непосредственный контакт, в том числе прохождения силы тока одного параметра. Особое внимание представляет трансформатор для контактной сварки и электроды для контактной сварки, закрепленные на клещах.

На агрегатах при недостаточном внимании на этот критерий возникает искрение, и конечный результат не достигается. Неплохим решением будет также шовная контактная сварка своими руками из инвертора или выполнение агрегата своими руками из микроволновки, а также СВЧ печь.

Самодельные клещи

Ручные клещи для точечной сварки, сделанные своими руками — это отличный способ сэкономить, и при этом получить рабочий инструмент. Самодельные клещи для контактной и точечной сварки просты в изготовлении и применении. Они справятся со всеми типами металлов и пригодятся любому дачному умельцу или частному мастеру. Себестоимость самодельных клещей крайне мала, так что вы сможете неплохо сэкономить. Посмотрите ниже видео, где подробно рассказывается, как собрать самодельные клещи.

Если вам нужна краткая инструкция, то прочтите далее. Начните с изготовления основной конструкции клещей. Для этого можно использовать подручные материалы. Мы рекомендуем взять металл толщиной не более 5 мм и нарезать из него полоски шириной 20 мм. Длину полосок выбирайте исходя из ваших предпочтений. Также можете использовать толстые металлические стержни. На обеих полосках или стержнях выгните концы, чтобы они приобрели форму щипцов.

Состыкуйте заготовки крест-накрест и просверлите отверстие. Оно необходимо для соединения двух металлических заготовок и их дальнейшего раскрывания/закрывания. Не забудьте про прокладку из диэлектрика. Ее нужно установить между двух заготовок. Затем на торце одной заготовки нужно сделать отверстие для крепления медных проводов с помощью болта. На другой заготовке сверлится отверстие для крепления сварочного кабеля и фиксации клеммы.

Обмотайте ручки клещей изолентой или наденьте резиновый шланг, если использовали металлический стержень при изготовлении приспособления. Так клещи будут более безопасными и удобными в применении. Этого достаточно для ручного применения на весу. Но если хотите использовать клещи стационарно, то между двумя рукоятками приварите толстую пружину.

Что касается подвода тока к клещам, то для этих целей сгодится любой трансформатор с вторичной перемотанной обмоткой. Вы можете уложить в три витка сварочный кабель на сердечник. Если вы хотите получить контактную сварку повышенной мощности, то соедините два трансформатора и используйте их для генерации тока.

В интернете есть чертежи только подвесных клещей, так что вам придется самостоятельно продумать конструкцию своего самодельного приспособления. Но это не вызовет затруднений, поскольку в многочисленных видеороликах подробно рассказывается, как сделать ручные клещи.

Параметры выбора клещей для сварки

Для подбора сварочного оборудования необходимо знать, по каким параметрам оцениваются агрегаты контактной точечной сварки:

• мощностные характеристики: сила тока и рабочее напряжение, от них зависит разогревающая способность дуги: она должна соответствовать температуре плавления соединяемых сплавов (для 4 мм соединения нужен ток не менее 6 кА);
• расстояние между электродами и центральной осью сварочных клещей, (вылет электродов характеризует глубину захода инструмента на свариваемые поверхности);
• крепление электродов: они фиксируются зажимными держателями и резьбовым соединением (предпочтительнее зажимы);
• физические свойства электродов (компоненты медных сплавов влияют на электропроводность);
• производительность (измеряется количеством мест соединения, сделанных в течение часа);
• вес сварочного аппарата;
• конструктивное решение: ручные клещи или подвесные.
• мощность готовых сварочных клещей колеблется от 2 до 6 кВА.

Особенности ручных клещей:

• чем длиннее провод от трансформатора до электродов, тем больше потери мощности;
• чем больше вылет электродов, тем тяжелее инструмент;
• чем тяжелее зажимные ручки, тем труднее работать.

Как сделать точечную сварку

В данном случае для изготовления точечной сварки, использовался трансформатор ТБС3-0,63 (аналог ОСМ1-0,63), мощность которого 630ВА.

Первичная обмотка рассчитана на 380В, а вторичная на 220В с отводами на 22В и 5В. Но самое приятное, что данный ленточный магнитопровод очень легко разбирается раскрутив лишь один стягивающий винт.

Поскольку первичка трансформатора рассчитана на 380В, а домашняя сеть рассчитана на 220В, то необходимо снять полностью все обмотки. Разматывать необходимо аккуратно, поскольку этот провод нам еще понадобится, чтобы намотать первичную обмотку. При снятии обмотки 220В рекомендую посчитать, сколько она содержит витков, чтобы не прибегать к расчетам используя формулу:

W=(30(35)/ S)*U
W — количество витков первичной обмотки ,
S сечение сердечника см.кв ,
30-35 условный коэффициент
U — напряжение

Намотка производилась в 2 провода (чтобы меньше грелась обмотка), которая досталась при снятии первичной и вторичной обмотки. Намотку производим виток к витку, разделяя слои диэлектриком (лакотканью). Всего получилось 264 витка, которые были уложены в 8 слоев. И еще остался зазор 14мм, для намотки вторичной обмотки.

Измерение тока на холостом ходу, показало потребление 0,36А (допустимый ток ХХ до 2-х ампер).

Устройство и принцип работы

По принципу строения клещи для сварки схожи с обычными плоскогубцами, только к зажимным пластинам добавлены электроды, а к ручкам — провода. Сварочные клещи любого образца состоят из:

• Источника тока.
• Пускового механизма.
• Электродов.
• Двух проводников из кусков кабеля большого сечения.
• Поворотного рычага с зажимным механизмом.

Для питания такого устройства требуется мощный источник электротока, который работает от напряжения 380 В. С этой функцией справляется обычный трансформатор, иногда с усиленной вторичной обмоткой.

Не менее важной составной частью инструмента для работы с контактной сваркой являются электроды. Изготавливают их из сплавов на основе меди, легированной хромом, кобальтом, кадмием или другими химическими элементами. Такие электроды обладают требуемой прочностью, термоустойчивостью и довольно низкой электропроводностью, что обеспечивает добротное выполнение точечных соединений.

Чтобы образовать плотную сварочную точку клещами для сварки, необходимо после подачи электротока с усилием сжать ручки устройства. Для удобства сжатия ручки клещей часто бывают длинные.

Производители

Выбирая изготовителя клещей для точечной сварки, нужно учитывать время его присутствия на рынке и общую репутацию. Фирмы с долгой историей дорожат своим добрым именем, используют для производства своей продукции самые передовые научные разработки и технические решения, применяют только качественные материалы.

Такой аппарат будет стоить существенно дороже, если сравнить его с продукцией малоизвестных фирм. Последние для удешевления продукции стремятся максимально упрощать конструкцию в ущерб долговечности и даже безопасности.

Процедурами контроля качества материалов, комплектующих и готовой продукции на этих предприятиях также часто пренебрегают. В результате недорогое изделие служит недолго и требует ремонта или замены. В этот момент выясняется, что сервисная сеть этого поставщика в стране не развита. Если планируется большой объем работ, лучше заплатить дороже и отдать предпочтение продукции проверенных временем поставщиков.

Среди российских производителей выделяется компанию Калибр, среди зарубежных- ESAB, Huter, Tecna.

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.

Чтобы продлить жизнь электродов, рекомендуется в процессе работы делать охлаждение при помощи воды.

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.

Подвесная модель

Подвесные клещи для контактной точечной сварки применяются там, где необходимо выполнять большое количество соединений за смену. Обычно это крупные ремонтные мастерские, а также некоторые сборочные конвейеры. На фото представлен агрегат фирмы TECNA

Данная модель сварочных клещей закрепляется на специальном подвесе в зоне рабочего места сварщика. Подвесной кронштейн устройства оснащен гироскопом для устойчивого сохранения необходимой пространственной ориентации.

Внутри корпуса находится трансформатор, вырабатывающий сварочный ток требуемых характеристик и блок управления, позволяющий производить настройку параметров процесса.

Необходимое усилие сжатия клещей достигается посредством пневматического привода. Таким образом, клещи подключаются гибкими связями к электрическому питанию и источнику сжатого воздуха, каковым может быть как индивидуальный или групповой компрессор, так и внутрицеховая воздушная магистраль. Для охлаждения электродов в процессе работы применена водяная система с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости.

Управление подвесными сварочными клещами осуществляется с помощью пистолетной рукоятки с курком, закрепленной в верхней части агрегата. Заготовка вводится в зазор между электродами, затем производится нажатие курка, после чего система автоматически отрабатывает в соответствии с предустановленными настройками.

Для примера рассмотрим технические характеристики младшей модели сварочных клещей tecna 3321. Мощность устройства (номинальная) – 16 киловольт-ампер.

Максимальная потребляемая мощность в процессе сварки составляет 37 киловольт-ампер. Питание осуществляется от трехфазной электрической сети 380 Вольт. Величина напряжения вторичной обмотки – 2,8 Вольта.

Сварочные клещи способны осуществлять точечную сварку стальных листов толщиной до 3 миллиметров, либо прутков, диаметром до 10 миллиметров. Вес клещей достигает 52 килограмма. Скорость выполнения операций сварочными клещами – 3960 точек за 1 час.

В целом ассортимент аппаратов для точечной сварки довольно велик, поэтому всегда есть возможность выбрать подходящую модель.