Содержание
их виды и основные элементы
Сварка играет важную роль в технических процессах. Один из её видов, точечная сварка — соединение деталей вместе в одной или нескольких точках. Аппарат точечной сварки позволяет значительно снизить конечную стоимость и сократит время на изготовление, особенно если сделан своими руками.
Прочность сварки
На прочность сварки влияет размер и материал участка. А на него воздействует:
- Размер электродов.
- Площадь контакта.
- Состояние поверхности.
- Время воздействия и величина тока.
- Размер поверхности с которой контактировал электрод.
Точная сварка имеет свою нишу для применения — соединения деталей между собой от 0,002 мкм до 20 мм. При процессе, величина тока измеряется сотнями ампер, а сопротивление поверхности и электродов минимально.
Преимущества точечной сварки:
- Сварочный шов высокой прочности.
- Автоматизация работы.
- Экономичность.

Процесс используется как в домашних условиях, так и в промышленности. С его помощью производится сварка таких материалов:
- Листовой металл.
- Изделий из цветных сплавов и стали.
- Гнутых и сортовых профилей.
В быту с помощью точечной сварки ремонтируют инструмент, домашнюю утварь, кухонное оборудование. Процесс заключается в совмещении деталей в определённом положении. Они фиксируются между собой и электродами с помощью электрического тока происходит разогрев поверхностей до сваривания. Главное — точно закрепить деталь в нужном положении и удерживать её в процессе сварки. Тепловой импульс, плавит металл в зоне контакта, соединяя две поверхности в одно целое.
Разновидности аппаратов точечной сварки
Самый простой аппарат точечной сварки управляется вручную, каждый раз выставляться сварочный ток и продолжительность работы. Требует опыта работы с конкретным аппаратом. Довольно простая конструкция, легко изготовить своими руками.
Аппараты бывают трех разновидностей:
- Автоматические системы позволяют выполнять качественную сварку даже неспециалистам. Что снижает количество бракованных изделий и трудозатраты.
- Механические приводы — самый популярный вариант аппарата точечной сварки, широко применяется во многих отраслях, изготовить своими руками не составит большого труда.
- Гидравлические и пневматические прижимные устройства используются в стационарных машинах на промышленных объектах.
Переносные устройства по своим характеристикам не уступают стационарным. Сварочный аппарат, сделанный в виде ручных клещей, способен соединить металл толщиной 5 мм. А с помощью ручного привода фиксации достигается усилие в 150 кг. Простота использования, высокое качество сварного шва, низкая цена, выделяет этот тип аппаратов среди конкурентов.
Инвентарные устройства имеют небольшие размеры, многофункциональность, легко подключаются к бытовой сети.
И даже высокая цена не снижает их популярности.
Аппарат для точечной сварки своими руками
Простейшим для изготовления в домашних условиях является аппарат точечной сварки, в котором сила тока не регулируется. А управление процессом осуществляется с помощью изменения длительности электрического импульса, для этого используют выключатель или реле времени.
Сварочный аппарат действует на принципах закона Ленца — Джуоля: электрический ток, проходя по проводнику, выделяет тепло, которое напрямую равно квадрату тока, времени и сопротивлению проводника. Это означает что при силе тока в 1000 А, на тонких проводах и плохо сделанных соединениях, потери будут в 10000 раз больше, чем при 10 А.
Трансформатор
Основной элемент любого оборудования для точечной сварки — силовой, с повышенным эффектом трансформации (для получения нормального сварочного тока). Его можно взять в мощной микроволновке (от 1 кВт и выше), он питает магнетрон.
Удобен своей доступностью и хорошими характеристиками. Показателей трансформатора хватит для точечной сварки стальных листов в 1 мм. Для получения большей мощности используют 2 и более детали.
Для работы магнетрона в микроволновой печи нужно повышенное напряжение в 4000 В. Поэтому используется повышенный трансформатор. На первичной обмотке у него меньше витков чем на вторичной, но толщина провода больше.
Показатели таких трансформаторов составляют до 2000 В (в микроволновке оно удваивается перед подачей на магнетрон), не стоит их подключать в сеть и измерять выходные характеристики. Из этой детали нам понадобится первичная обмотка (в которой толще провод и меньше витков) и магнитопровод.
Провода срезаются стамеской или ножовкой (если он сварен, а не склеен), или выковыривается и высверливается (при очень плотной набивки обмотки, когда выбивание всё разрушит). При удалении проводов вторичной обмотки старайтесь действовать аккуратно, чтобы не повредить первичную обмотку.
В трансформаторе также бывают шунты, которые ограничивают ток, их тоже нужно срезать.
После аккуратного извлечения нужных элементов, вторичная обмотка трансформатора обновляется. Для достижения показателей тока в 1000 А нужно использовать медный кабель с толщиной сечения в 100 мм² и более. Это может быть пучок или многожильный провод. Если внешняя изоляция мешает получить нужное количество витков, то её удаляют и заменяют на тканевую изоленту. Провода должны быть как можно меньшей длины, чтобы не было ненужного сопротивления.
Делается не больше 3 витков. У вас получиться 2 В, этого достаточно для домашних нужд. Но если вам нужен больший ток, то сделайте больше витков, так вы повысите показатели мощности. Также можно использовать несколько трансформаторов. Это хороший вариант когда у вас на руках 2 одинаковых, но их характеристик по отдельности не хватит для сварки металла нужной толщины.
Например, если у вас есть 2 трансформатора мощностью 0,5 кВт, с входным напряжением 220 В, при номинальном токе 250 А и выходным напряжением 2В.
Соединив выводы вторичных и первичных обмоток, получим прибор, в котором номинальное напряжении в 2 В, выходной ток — 500 А (ток сварки также удвоится).
При создании устройства, во вторичных цепях устройства должны использоваться электроды. То есть при задействовании трансформаторов по 0,5 кВт, их связывают вместе проводами с диаметром 1 см, а концы к электроду. Если допустить ошибку при подключении выводов вторичной и первичной обмотки, это приведёт к короткому замыканию.
Когда используете два мощных трансформатора и вам нужно увеличить напряжение, но размер окна магнетрона не позволяет добавить необходимое количество витков провода, для этого вторичные обмотки соединяются последовательно. Необходимо согласовывать направление витков, иначе можно получит противофазу, что приведёт к выходному напряжению равному нулю (чтобы правильно понять этот момент проведите эксперимент с тонкими поводами).
Одноимённые выводы имеют обозначения на трансформаторах, но если на вашем устройстве оно отсутствует, то можно провести проверку.
На первичные обмотки трансформаторов подаётся напряжение, а к вторичным обмоткам подключён вольтметр. Результата может быть два: прибор показывает напряжение или нет.
Первый случай свидетельствует о том, что цепи первичной и вторичной обмотки соединены вместе разноимёнными выводами (напряжение на первичной обмотке равно половине входного, которое преобразуется во вторичной обмотке, где оно суммируется и даёт двойное значение). Нулевое значение вольтметра показывает, значение напряжения на вторичных обмотках противоположны, это значит что одна из пар обмоток соединена одноимённым выводом.
Чтобы увеличить показатели у своего аппарата точечной сварки, нужно соединить несколько трансформаторов, но они не должны превышать показатели сети, иначе при его использовании общее напряжение будет падать. Ограничитесь 1000–2000 А, для бытовых условий такой силы тока достаточно.
Электроды
Медные стержни используют в качестве электродов.
Чем больше толщина тем лучше, но его диаметр не должен быть меньше показателей провода. Если у вас аппарат небольшой мощности, то подойдут жала от паяльника.
Электроды требуют периодической подкачки, так как со временем они теряют форму и приходят в негодность. Чем меньше длина провода, идущего от электрода к трансформатору, тем лучше. Количество соединений должно быть минимальным, на них также теряется мощность. В идеале, на концы цепляются медные наконечники, к которым подключаются электроды. В месте контакта меди происходит окисление, чтобы этого избежать их спаивают вместе. Такое соединение проще чистить.
При использовании обжима, площадь крепления получается гораздо меньше, что увеличивает потери.
Управление
Аппарат управляется переключателем или рычагом. Электроды должны быть закреплены с такой силой, чтобы обеспечить нормальную сварку. Чем толще лист металла, тем больше показатель.
На промышленных аппаратах она доходит до 100 кг. Делайте рычаг управления длинными и крепким, а сам аппарат помассивнее, с возможностью стационарного крепления. Дополнительное усилие при точечной сварке можно добавить винтовым зажимом.
Выключатель подключается к цепи первичной обмотки, иначе он будет добавлять сопротивления, а его контакты при работе расплавятся.
Если вы используете рычажный механизм прижима, то кнопку выключения монтируйте на нём. Очень удобно одной рукой давить на рычаг и управлять работой. Вторая рука контролирует сварку деталей.
Эксплуатация
Включать и выключать аппарат нужно когда электроды сжаты, иначе электроды будут искрить и подгорать. Принудительная вентиляция значительно облегчит эксплуатацию, иначе вам придётся следить за температурой трансформатора, электродов, токопроводов и делать частые перерывы. А пока вы опытным путём найдёте температурные режимы элементов, что-то может безвозвратно сгореть.
Чтобы качественно осуществлять точечную сварку нужен опыт сведения двух поверхностей материала, сварки токовым импульсом, определения процесса готовности по цвету и внешнему виду.
При осуществлении точечной сварки своими руками соблюдайте технику безопасности, при возникновении искр и расплавленного металла, немедленно прекращайте работу. Эксплуатация неисправного аппарата представляет большую опасность.
- Автор: Александр Романович Чернышов
- Распечатать
Оцените статью:
(15 голосов, среднее: 2.9 из 5)
Поделитесь с друзьями!
Точечная сварка своими руками из микроволновки – схема, видео, фото
- Вынимаем трансформатор из микроволновой печи
- Тонкости модернизации трансформатора от СВЧ-печи
- Рекомендации при соединении двух трансформаторов
- Как определить одноименные выводы трансформаторов
- Электроды для самодельной точечной сварки
- Устанавливаем электроды на сварочный аппарат
- Органы управления самодельной точечной сваркой
Точечная сварка, как известно, выполняется на специализированном оборудовании, однако подобное устройство можно не только найти в серийном исполнении, но и сделать своими руками: для этого пригодится трансформатор, извлеченный из старой микроволновки.
Аппарат, полученный в итоге, даст вам возможность качественно выполнять точечную сварку при помощи переменного тока, сила которого не регулируется.
Самодельный аппарат для точечной сварки в сборе
Трансформатор выступает важнейшим элементом любого такого устройства для точечной сварки: его задача состоит в том, чтобы увеличить значение входного напряжения до требуемой величины. Чтобы эффективно справляться с этим, устройство должно обладать высоким коэффициентом трансформации. Такими трансформаторами оснащаются большие микроволновые печи, одну из которых вам и необходимо найти. Когда вы найдете такую модель микроволновки, надо будет очень аккуратно извлечь из нее трансформатор.
Схема работы точеной сварки и схема сварочного аппарата
Технологию сборки аппарата для точечной сварки более-менее детально можно увидеть на видео ниже. Пример данного самодельного устройства поможет нам проиллюстрировать процесс создания точечной сварки из микроволновой печи.
Для более подробного ознакомления с деталями сборки читайте статью полностью.
Вынимаем трансформатор из микроволновой печи
Если в самодельном аппарате для точечной сварки задействован трансформатор, имеющий мощность 700–800 Вт, то с его помощью вы сможете соединять листы из металла, толщина которых доходит до 1 мм. Такой трансформатор входит в категорию устройств повышающего типа, для обеспечения питания магнетрона он способен вырабатывать напряжение, равное 4 кВ.
Магнетрон, которым оснащена любая микроволновка, требует для своей работы высокого напряжения. В связи с этим подключенный к нему трансформатор отличается меньшим количеством витков на своей первичной обмотке и большим – на вторичной. На последней создается напряжение порядка 2 кВ, увеличивающееся затем в два раза за счет использования специального удвоителя.
Проверять работоспособность такого устройства путем измерения напряжения, подключенного к его первичной обмотке, нет никакого смысла.
Извлекаем трансформатор из микроволновой печи
Извлекать из микроволновки трансформатор следует аккуратно. Не следует брать в руки молоток и другие тяжелые предметы. С микроволновки откручивается ее основа, убираются все крепления, и трансформатор аккуратно снимается с места его установки. В извлеченном из СВЧ-печи устройстве вам понадобятся, во-первых, его магнитопровод, во-вторых, первичная обмотка, которая по сравнению со вторичной выполнена из более толстого провода и имеет меньше витков.
Вторичную обмотку из-за ее ненадобности вам придется демонтировать, для чего уже пригодятся молоток и зубило. Очень важно при этом не повредить и не помять первичную обмотку, поэтому действовать надо с максимальной аккуратностью. Если при демонтаже вторичной обмотки вы обнаружите в трансформаторе шунты, используемые для ограничения силы тока, их тоже надо удалить.
Вторичную обмотку можно срезать стамеской
Если магнитопровод трансформатора является не клееной, а сварной конструкцией, то удалять с него вторичную обмотку лучше при помощи стамески или обычной ножовки по металлу. Если же обмотка очень плотно набита в окно магнитопровода, то ее, разрезав провода, необходимо будет высверлить или выковырять. Делать это надо очень аккуратно, так как магнитопровод может разрушиться из-за таких манипуляций.
После выполнения демонтажных работ следует намотать новую вторичную обмотку. Для этого вам будет необходим провод диаметром не меньше 1 см. Если такого провода у вас в запасе нет, его придется купить. При этом совсем не обязательно приобретать цельный многожильный провод такого сечения, можно использовать и пучок из нескольких отдельных проводников, которые в сумме обеспечат требуемый диаметр. После монтажа новой вторичной обмотки ваш модернизированный трансформатор будет способен вырабатывать ток, сила которого составляет до 1000 А.
Старую обмотку можно спилить ножовкой по металлу
Если вы хотите сделать аппарат для точечной сварки более мощным, то технических возможностей одного трансформатора вам может не хватить. Здесь необходимо использовать два таких устройства (соответственно, разобрав две микроволновки).
Тонкости модернизации трансформатора от СВЧ-печи
Чтобы сделать вторичную обмотку, вам надо намотать на сердечник 2–3 витка, что обеспечит получение выходного напряжения порядка 2 В, а силы кратковременного сварочного тока – больше 800 А. Этого вполне достаточно для эффективной работы аппарата точечной сварки. Намотка такого количества витков может вызвать затруднения, если используемый провод имеет толстый слой изоляции. Решить эту проблему достаточно просто: необходимо снять с провода стандартную изоляцию и обмотать его изолентой, имеющей тканевую основу. Очень важно, чтобы провод, используемый для вторичной обмотки, имел минимально возможную длину, что позволит избежать необоснованного увеличения его сопротивления и, соответственно, уменьшения силы тока.
Новая вторичная обмотка заняла свое место
Если вам надо сваривать металлические листы толщиной до 5 мм, имейте в виду, что для этого потребуется аппарат для точечной сварки, обладающий большей мощностью. Чтобы сделать его своими руками, необходимо использовать соединенные в одну цепь два трансформатора. Соблюдать соответствующие правила при выполнении такого соединения надо обязательно. Если вы ошибетесь и неправильно подключите выводы первичных и вторичных обмоток двух трансформаторов, может возникнуть короткое замыкание. Правильность соединения обмоток, если на их одноименных выводах нет маркировки, проверяется при помощи вольтметра.
После правильного соединения одноименных выводов двух трансформаторов требуется замерить значение силы тока, который они совместно формируют. Как правило, самодельные трансформаторы, предназначенные для аппаратов точечной сварки, эксплуатировать которые планируется в домашних мастерских, ограничивают по силе тока – не более 2000 А.
Превышение этого значения спровоцирует перебои в работе электрической сети не только в вашем доме, но и у ваших ближайших соседей. А это, естественно, приведет к конфликтам. Значение силы тока, выдаваемого соединенными трансформаторами, а также наличие короткого замыкания в их цепи проверяют при помощи амперметра.
Еще один пример сборки точечной сварки представлен на видео ниже:
Рекомендации при соединении двух трансформаторов
Каких результатов можно добиться, если в соответствии с правилами соединить два трансформатора, не отличающихся большой мощностью? Если взять два одинаковых устройства со следующими характеристиками: мощность – 0,5 кВт, входное напряжение – 220 В, выходное напряжение – 2 В, сила номинального тока – 250 А, – то, последовательно соединив их первичные и вторичные обмотки, на выходе вы получите удвоенную силу номинального тока, то есть 500 А.
Практически так же увеличится и кратковременный сварочный ток, но при его формировании будут наблюдаться значительные потери, что обусловлено большим сопротивлением такой электрической цепи. Оба конца вторичной обмотки – провода Ø 1 см – соединяются с электродами аппарата для точечной сварки.
Соединение 2-х трансформаторов по схеме №1
Если в вашем распоряжении имеются два мощных трансформатора, но и их выходного напряжения не хватает для самодельного аппарата, можно последовательно соединить их вторичные обмотки, которые должны иметь одинаковое количество витков. К такой мере прибегают, если просто домотать витки на вторичной обмотке невозможно из-за недостаточно большого размера окна на магнитопроводе.
При таком соединении надо следить, чтобы направление витков на вторичных обмотках соединяемых устройств было согласовано, иначе может получиться противофаза, и выходное напряжение у такого объединенного устройства будет близко к нулю. Чтобы экспериментальным путем определить правильность соединения, желательно использовать тонкие провода.
Соединяем два трансформатора по схеме №2
Как определить одноименные выводы трансформаторов
Если выводы обмоток соединяемых устройств не имеют маркировки, то необходимо определить среди них одноименные, чтобы их и соединить между собой. Решить такую задачу можно следующим способом: первичные и вторичные обмотки двух или более трансформаторов соединяют последовательно, на вход такого объединенного устройства подают напряжение, а к выходным выводам (выводы с последовательно соединенных вторичных обмоток) подключают вольтметр переменного напряжения.
В зависимости от направления подключения вольтметр может вести себя по-разному:
- показывать то или иное значение напряжения;
- не показывать вообще никакого напряжения в цепи.
Если вольтметр выдает какое-либо напряжение, значит, в цепи соединения и первичных, и вторичных обмоток присутствуют разноименные выводы. При соединении обмоток таким неправильным способом в них протекают следующие процессы: напряжение, поступающее на вход первичных обмоток двух соединенных трансформаторов, уменьшается на каждой из них вполовину; увеличение напряжения происходит на вторичных обмотках, каждая из которых обладает одинаковым коэффициентом трансформации.
Вольтметр на выходе зарегистрирует суммарное напряжение, значение которого равно удвоенной величине входного.
Определяем выводы трансформаторов на данной схеме
Если вольтметр показывает значение «0», то это означает, что напряжения, выходящие с каждой из последовательно соединенных вторичных обмоток, равны по значению, но имеют разные знаки, таким образом, они компенсируют друг друга. Иными словами, хотя бы одна из пар обмоток, объединенных в цепь, соединена одноименными выводами. В таком случае правильного соединения элементов цепи добиваются путем изменения порядка подключения первичных или вторичных обмоток, ориентируясь на показания вольтметра.
Электроды для самодельной точечной сварки
Выбирая для аппарата точечной сварки, собранного своими руками из микроволновки, электроды, следует обращать внимание на то, чтобы их диаметр соответствовал диаметру провода, с которым они соединены. В качестве таких элементов можно использовать медные прутки, а для устройств небольшой мощности подойдут жала от профессиональных паяльников.
В процессе эксплуатации электроды для точечной сварки активно изнашиваются. Чтобы корректировать их геометрические параметры, их необходимо постоянно подтачивать. Естественно, что со временем такие элементы потребуют замены на новые.
Вариант изготовления электродов из толстой медной проволоки
Провода, которыми электроды связаны с аппаратом для точечной сварки, должны иметь минимальную длину, иначе в них будет теряться значительная мощность устройства. Потери мощности станут серьезными и в том случае, если в электрической цепи «электрод – устройство для точечной сварки» имеется много соединений. Если вы хотите увеличить эффективность использования своего самодельного оборудования, то лучше на провода, которыми соединяются электроды, напаять медные наконечники. Используя такие наконечники, вы избежите возникающих из-за увеличенного сопротивления обжимных или любых других соединений потерь мощности в местах контакта.
Провода, связывающие электроды с аппаратом для точечной сварки, имеют достаточно большой диаметр, поэтому облегчить их пайку помогут специальные наконечники, предварительно подвергнутые лужению.
Поскольку электроды для такого устройства являются съемными, в местах их соединения с наконечниками пайку не выполняют. Конечно, в таких местах, постоянно подвергаемых окислению, также происходит потеря мощности, но очистить их значительно легче, чем обжатые наконечники.
Устанавливаем электроды на сварочный аппарат
Как уже было указано выше, электрод для контактной сварки можно сделать из медного прутка или жала от профессионального паяльника, если мощность устройства невысока. Провод от аппарата присоединяется к электроду с помощью медного наконечника, который соединен с ним при помощи пайки.
Установка нижнего электрода
Наконечник совмещают с электродом при помощи болтового соединения, которое должно быть очень надежным, чтобы увеличение сопротивления в месте ненадежного контакта не приводило к потере мощности аппарата для точечной сварки. Чтобы выполнить такое соединение, в электроде и наконечнике делают отверстия одинакового диаметра.
Болты и гайки, с помощью которых будут соединяться электроды и наконечники с проводами, лучше всего выбирать из меди или ее сплавов, отличающихся минимальным электрическим сопротивлением. Элементы таких соединений, значительно упрощающих обслуживание аппарата для контактной сварки, совсем несложно изготовить своими руками.
Органы управления самодельной точечной сваркой
Управление аппаратом точечной сварки (особенно сделанного из микроволновки своими руками) не отличается особенной сложностью. Для этого вполне достаточно двух элементов: рычага и выключателя. Сила сжатия между электродами, за которую отвечает рычаг, должна обеспечивать в точке выполнения сварки надежный контакт соединяемых деталей. Чтобы выполнить эти важные требования, рычажные механизмы таких аппаратов можно дополнить винтовыми элементами, которые обеспечивают еще более значительную силу сжатия. Естественно, такой элемент устройства для точечной сварки должен обладать очень высокой надежностью.
Конструкция рычагов незамысловата. Удобства добавит простая резинка, установленная над верхним рычагом
На серьезном производственном оборудовании, которое используется для соединения листов стали значительной толщины, устанавливают элементы сжатия, создающие давление от 50 до 1000 кг – в зависимости от необходимости. А на аппаратах точечной сварки, применяемых для нерегулярных и несложных работ в домашней мастерской, вполне достаточно того, чтобы такой механизм создавал давление до 30 кг. Для удобства и простоты работы на аппарате точечной сварки его прижимной рычаг делают более длинным, это также позволит увеличить силу сжатия до необходимого значения.
Для самодельного домашнего устройства вполне достаточно рычага, длина которого будет составлять 60 см. При помощи такого рычага можно увеличить прилагаемое усилие в 10 раз. Соответственно, если вы будете давить на рычаг с усилием 3 кг, то электроды и соединяемые детали будут сжиматься силой 30 кг. Чтобы такой рычаг при надавливании не сдвигал с места сам аппарат, основание оборудования необходимо надежно зафиксировать на поверхности рабочего стола при помощи струбцины.
Аппарат точечной сварки, сделанный своими руками, в работе
Выключатель, отвечающий в устройстве за подачу тока к сварочным электродам, подключают к цепи первичной обмотки трансформатора, сила тока в которой значительно меньше, чем во вторичной. Если подключить выключатель ко вторичной обмотке, то он создаст дополнительное сопротивление, а его контакты под воздействием сильного тока намертво приварятся.
Если в качестве прижимного механизма применяется рычаг, то выключатель лучше расположить прямо на нем, тогда вторая рука будет свободной (ее можно использовать для поддержки свариваемых деталей).
Особенности работы на самодельном оборудовании для точечной сварки заключаются в том, что подавать ток на электроды следует только тогда, когда они находятся в сжатом состоянии. В противном случае вы столкнетесь с интенсивным искрением электродов и, как следствие, с их активным подгоранием. Получить первоначальный опыт по работе на таком устройстве можно при помощи обучающего видео.
Электроды оборудования для точечной сварки активно нагреваются в процессе работы. Кроме того, интенсивному нагреву подвержены трансформатор и токопроводящие элементы такого устройства. Чтобы избежать слишком сильного нагрева, который может привести к выходу оборудования для точечной сварки из строя, следует предусмотреть простейшую систему охлаждения. Для этого часто используют обычный вентилятор. Можно также делать перерывы в работе, необходимые для охлаждения элементов аппарата.
Время выдержки электродов под током в сжатом состоянии в процессе выполнения сварки можно контролировать визуально, ориентируясь на цвет точки в месте соединения, либо использовать для этого специальное реле.
Очевидно, что изготовить аппарат для точечной сварки на основе трансформатора от микроволновки совсем несложно, внимательно изучив представленные видео и фото процесса сборки и учтя озвученные рекомендации.
Практическое руководство: Создайте свой собственный аппарат для точечной сварки
Аппараты для точечной сварки используются при производстве автомобилей, корпусов компьютеров, блоков питания, микроволновых печей, электрических распределительных коробок, клеток Фарадея и различной электроники. Используется аппарат для точечной сварки, потому что он обеспечивает четко определенную точку контактного сварного шва. Материалы свариваются без чрезмерного нагрева, поэтому рабочие детали легко обрабатываются. Сварка также строго контролируется и повторяема. В этом практическом руководстве мы рассмотрим основы устройства для точечной сварки, а затем покажем вам, как собрать его из трансформатора для микроволновой печи.
Электроды точечной сварки выполняют как минимум три функции. Они передают электрическую энергию материалу, а также удерживают его вместе; это также контролирует сопротивление. Чем больше сила сжатия, тем меньше сопротивление, что приводит к уменьшению резистивного нагрева. Меньшее усилие зажима приводит к повышенному резистивному нагреву. Электроды также отводят тепло от материала, а в нерабочих циклах помогают охладить и закалить сварной шов. Резистивную точечную сварку обычно называют «самородком». Сварочные аппараты для точечной сварки обычно используются только для черных металлов, что несколько ограничивает область их применения. Большинство из них производят сварку с низким напряжением и высоким током. Сварщик в этом руководстве работает от вторичной обмотки 3 В переменного тока. Первичное напряжение сети составляет 120 В переменного тока, к которому следует относиться с уважением. Вторичное низкое напряжение делает сварщика очень безопасным, поэтому опасность поражения электрическим током от электрода практически отсутствует.
Однако существует риск ожога из-за высоких температур, как и при работе с любым другим сварочным аппаратом.
Этот сварочный аппарат не предназначен для сварки панелей кузова вашего джипа 1966 года; он не будет хорошо работать с материалом тяжелее листового металла толщиной 20GG. Предполагаемое использование для небольших проектов, поскольку он не может работать в непрерывном режиме. Возможные области применения: Сварочный электродный материал для электролизеров. Работа с тонкими компонентами вакуумной трубки. Создание легкой рамы для небольшой роботизированной платформы. У большинства из нас есть достаточно деталей, чтобы собрать аппарат для точечной сварки. Если у вас завалялся трансформатор для микроволновой печи (MOT), то вы уже на полпути. Кстати, в 2006 году мы рассмотрели сварочный аппарат для дуговой сварки в микроволновой печи.0003
Нам также понадобился медный провод большого сечения. Мы использовали около четырех футов проволоки 4AWG, чтобы построить аппарат для точечной сварки на фотографии.
Другие материалы включали лом 2×6, 2×2, два медных винтовых наконечника, два медных сварочных кабельных наконечника, два сварочных наконечника MIG, две оцинкованных угловых скобы 4″ x 3/4″, винты для гипсокартона и три шайбы.
На фото выше рабочее ТО. Первое, что нам нужно было сделать, это снять вторичные катушки. А именно обмотка высокого напряжения и обмотка низкого напряжения. Мы использовали угловую шлифовальную машину с отрезным кругом, стараясь не срезать первичную обмотку.
Вырезаем вторичный заподлицо с сердцевиной ламината ТО. Обе стороны МТ должны быть обрезаны. Осмотрите МТ на наличие признаков того, что ламинат был приварен. Мы обнаружили, что сварные MOT могут выдержать немного больше злоупотреблений, чем их герметичные аналоги. Если возможно, постарайтесь сохранить нетронутой изоляцию сердечника, где будет намотана вторичная обмотка. Хотя это не остановит шоу, если изоляция будет повреждена. Изоляция немного облегчает обмотку толстой вторичной обмотки.
После удаления вторички у нас получилось что-то похожее на фото выше. Если материал магнитного шунта выпадет, обязательно замените его, как это было раньше. Шунт удерживает ядро от передачи слишком большой мощности на вторичную обмотку. Магнитный балласт, если хотите. Шунт управляет насыщением сердечника. Проект грубой силы, подобный этому, полагается на такой шунт для правильной работы.
Перемотка MOT с 4AWG — это не прогулка в парке. Если вы повредили изоляторы жил, мы предлагаем обмотать их изолентой. Это поможет избежать повреждения изоляции провода при его протягивании через жилу. Наш опыт показывает, что 3-4 обмоток достаточно. В конце концов, этот аппарат для точечной сварки полагается на высокий ток и предельное сопротивление. Не высокое напряжение.
Мы позаботились о том, чтобы вторичная катушка была намотана по спирали, чтобы завершить вторичную обмотку.
Мы установили ТО и 2×2 на базу 2×6. В этой конкретной сборке использовались 12-дюймовые колеса 2×6 и два 7-дюймовых колеса 2×2.
Эти размеры могут работать или не работать в зависимости от физического размера вашего MOT. Единственная важная часть здесь — это максимально короткая длина провода.
После установки нижней челюсти мы также прикрепили угловые скобы. Было обнаружено, что запасная часть 2×2 в качестве прокладки хорошо работала для выравнивания верхней и нижней челюсти. После того, как верхняя челюсть была выровнена, мы прикрепили ее к угловым брекетам с помощью винтов. Это сформировало шарнирную часть челюсти.
На рисунке выше показан наконечник для сварки MIG и медный наконечник винтового типа. Это улучшение по сравнению с предыдущей моделью, которую мы построили. Первоначально мы использовали медную трубку с отверстием и кусок заземляющего провода 6AWG в качестве сварочного электрода. Заземляющий провод удерживался на месте винтом, который ввинчивался внутрь медной трубки перпендикулярно электроду. Это было очень грубо, но это сработало. Этот новый метод гораздо более практичен.
Вот два электрода, готовые к установке на нижнюю и верхнюю челюсти. Мы дважды проверили электроды MIG, чтобы убедиться, что они затянуты. Неплотное соединение будет отводить тепло от сварного шва.
Равномерно выравнивая сварочные электроды, мы старались сохранить верхнюю челюсть в естественном положении, в котором она была установлена. Это позволило сохранить плоскую контактную поверхность сварочных электродов. После того, как мы убедились, что электроды выровнены должным образом, губки были отмечены. Затем мы просверлили небольшое отверстие. Поскольку мы монтировали с зерном 2×2, отверстия помогли защитить от раскола 2×2.
С установленными электродами мы отрезаем провод до нужной длины. Мы никогда не режем ровно столько, сколько нам нужно. Мы всегда режем больше, чем нам нужно. Это эмпирическое правило должно применяться ко всей электропроводке. Ведь гораздо проще отрезать лишнее, чем намотать новую вторичку.
Мы согнули провода примерно в том положении, в котором они должны были быть собраны, и зачистили провод, готовясь к обжимным наконечникам для сварки.
Здесь также рекомендуется снимать больше, чем необходимо. Просто отрежьте лишнее после определения глубины выступов. Никогда не обжимайте изоляцию наконечником. Это создаст потенциальную проблемную зону из-за потери проводимости.
Использование хорошего неизолирующего обжимного инструмента для закрепления провода. Мы осмотрели обжим и устроили ему испытание на растяжение. Просто потяните за провод, если он ослаблен, он вытянется. Если он не вытягивается, значит, был сделан соответствующий обжим, подходящий для высокого тока.
Гофрированные проволоки крепились к сварочным электродам винтами. Мы были осторожны, чтобы не перетянуть винты. Если бы шуруп для гипсокартона вырвался из дерева, нам пришлось бы использовать вместо него шуруп большего размера. После того, как оба сварочных электрода были закреплены на губках, мы выровняли электроды. С помощью плоскогубцев согнули электроды так, чтобы они равномерно соприкасались друг с другом. Электроды уже должны быть достаточно близко, так как они были выровнены перед сверлением.
Мы открыли челюсти и подключили первичную часть к электрическому шнуру, а затем проверили вторичную. Если выключатель срабатывает, проверьте следующее:
- Вторичная обмотка закорочена (клещи закрыты)
- Магнитные шунты отсутствуют или неправильно переустановлены
- Неисправная проводка к первичной обмотке или короткое замыкание первичной обмотки
- Слишком большая нагрузка на тестовую цепь или недостаточная мощность выключателя
Мы соблюдали правила электромонтажа. Также подчеркивается, что это сварочный аппарат, и он должен иметь выделенную цепь, как и любой другой сварочный аппарат.
При физическом отключении питания мы проверили выравнивание сварочного электрода с материалом, с которым собирались работать. Перед подключением питания и выполнением начальной сварки мы соблюдали несколько правил техники безопасности. Это сварочный аппарат, и он будет производить очень высокие температуры. Держите пальцы подальше от сварочных электродов.
Дайте материалу остыть перед обработкой. Всегда надевайте защиту для глаз. Возможно, вам будет интересно прочитать о параметрах точечной сварки. Есть еще проблема горючих материалов…
Этот Compaq использовал очень тонкий алюминий для поддержки экрана и соединения петель. Металл сломался и разрушил большую часть нижнего пластика. Мы смогли изготовить новые опоры из листового металла из нержавеющей стали 22AWG. Все сварные швы были выполнены с помощью аппарата точечной сварки со специальным регулятором мощности. Контроллер питания будет рассмотрен в другом руководстве.
Самодельный аккумуляторный аппарат для точечной сварки, самодельный аппарат для точечной сварки с автоматическим управлением
Содержание
Аппарат для точечной сварки на аккумуляторе Diy, Описание:
Аппарат для точечной сварки на аккумуляторе Diy, Самодельный аппарат для точечной сварки с автоматической схемой — Контроллеры двигателей и 4 свинцово-кислотных аккумулятора.
Я соединил четыре 12-вольтовые батареи последовательно, чтобы получить 48 вольт. Аккумуляторный блок был слишком тяжелым и я также меньше контролировал его управление, к тому же свинцово-кислотные аккумуляторы не долговечны и плюс вам придется регулярно проверять уровень раствора электролита, т.к. у свинцово-кислотных аккумуляторов при высыхании элементы короткое замыкание, и это повредит всю электронику.
Вот почему я решил сделать свой собственный аккумуляторный блок на 48 вольт, используя литий-ионные аккумуляторные элементы. Как вы знаете, каждый ионно-литиевый элемент имеет напряжение 3,7 вольта, что означает, что вам нужно будет соединить много элементов последовательно, чтобы получить 48 вольт, а для увеличения тока вам также необходимо будет соединить элементы ионно-литиевой батареи параллельно. Таким образом, для выполнения этих последовательных и параллельных соединений у вас есть два варианта.
- Пайка
- Точечная сварка
Если вы выберете пайку, вы потратите много времени, а в процессе пайки вы можете повредить элементы, потому что никелевую полосу и батарею сложно спаять, так как для этого требуется больше тепла.
Так вот, если долго прикасаться к паяльнику, высоки шансы повредить аккумулятор и тем более при пайке вы никогда не получите аккуратных и чистых соединений, если вы не профи.
Если вы выберете вариант 2 nd , то есть точечную сварку, вы сможете легко выполнять последовательные и параллельные соединения, не прилагая больших усилий и не повреждая батареи. С помощью аппарата для точечной сварки вы получите аккуратные и чистые соединения.
Прежде я объясню другие вещи, сначала несколько слов о спонсоре этого аппарата для точечной сварки проекта за помощь в приобретении необходимых компонентов и инструментов.
Altium Sponsor:
Altium Designer — самая надежная в мире система проектирования печатных плат. Altium Designer позволяет инженерам легко подключаться к каждому аспекту процесса проектирования электроники. Более 35 лет инноваций и разработок, направленных на действительно унифицированную среду проектирования, сделали ее наиболее широко используемым решением для проектирования печатных плат.
С Altium Designer вы можете создавать проекты печатных плат с помощью интуитивно понятного и мощного интерфейса, который соединяет вас со всеми аспектами процесса проектирования электроники. Направляйте его по-своему под любым углом, настраивайте задержку, толкайте, скользите и обходите быстрее, чем когда-либо. Взаимодействовать и сотрудничайте с конструкторами механики, как никогда раньше, в фотореалистичной среде трехмерного проектирования. Если вы хотите начать работу с дизайнером Altium, вы можете нажать кнопку «Начать».
В этой статье вы узнаете, как сделать этот полуавтоматический аппарат для точечной сварки, используя трансформатор ручной микроволновой печи 2 и . При изготовлении этого аппарата для точечной сварки я столкнулся с некоторыми проблемами, которые исправил, и я на 100% уверен, что вы столкнетесь с теми же проблемами.
Во время моего первого теста я мог видеть только искры, они могут приваривать или не приваривать никелевую полосу к аккумулятору.
Я был довольно сбит с толку и понятия не имел, как долго мне придется подключать электроды. Сварные швы были не в лучшем виде. Итак, в этот момент я решил добавить какую-то схему управления к моей машине для точечной сварки.
Я добавил схему управления и тогда все проблемы просто исчезли. Мой тест 2 и прошел успешно, так как я устранил все проблемы и разработал собственную схему управления полуавтоматическим трансформатором для управления включением/выключением и продолжительностью времени. Я использую эти самодельные медные электроды, и я все еще доволен результатами, для профессиональных сварных швов вы можете заказать электроды хорошего качества. Вы можете видеть, что эти машины для точечной сварки работают отлично. Соединения достаточно чистые.
В этой статье я также объяснил, почему не использовать стальные или паяльные наконечники в качестве электродов для точечной сварки. Итак, вот мой аппарат для точечной сварки, и теперь я собираюсь объяснить, как сделать и как исправить все проблемы.
Без дальнейших промедлений, давайте начнем!!!
Ссылки на Amazon:
Трансформатор для микроволновой печи
Медные электроды для аппарата точечной сварки
Проволока 16 мм
Никелированная лента для литий-ионных аккумуляторов
Mop Spot Walding Machines
Другие инструменты и компоненты:
Верхние датчики Arduino:
Super Starter Kit для начинающих
цифровые осциллографы
. сверлильные станки
*Обратите внимание: это партнерские ссылки. Я могу получить комиссию, если вы купите компоненты по этим ссылкам. Я был бы признателен за вашу поддержку на этом пути!
Трансформатор для микроволновой печи для аппарата точечной сварки:
Недавно я купил этот ручной трансформатор для микроволновой печи 2 и примерно за 15 долларов. Трансформатор для микроволновой печи — лучший выбор для сборки самодельного аппарата точечной сварки.
Этот трансформатор рассчитан на 220 В переменного тока и 50 Гц. При покупке трансформатора для микроволновой печи 2 nd убедитесь, что первичная обмотка не повреждена. Вы можете использовать цифровой мультиметр для проверки обмотки; если вы слышите звуковой сигнал, это означает, что первичная обмотка исправна.
Так же есть еще один комплект обмотки, это вторичная обмотка и мне эта обмотка не нужна. При разрезании вторичной обмотки будьте очень осторожны и не разрезайте первичную обмотку, иначе ваш трансформатор будет просто бесполезен.
Затем я начал снимать вторичную обмотку, серьезно это была единственная трудная работа, так как я должен был быть очень осторожным. Я использовал зубчатую пилу и болгарку. Вы можете использовать любые инструменты, но вы должны быть осторожны, вы не можете перерезать первичную обмотку. В любом случае, как-то я удалил вторичную обмотку. Затем я использовал 16-миллиметровый провод длиной 6 футов, вы можете сделать его 7 футов, если хотите провода немного длиннее, я использовал этот провод в качестве вторичной обмотки.
Я также подключил эти провода синего цвета к первичной обмотке трансформатора для подачи 220 В переменного тока. Ваш трансформер должен выглядеть примерно так.
Вы видите два поворота на этой стороне и 3 поворота на другой стороне. Итак, базовая настройка нашего трансформатора почти завершена, провода 220Vac подключены, вторичная обмотка готова, теперь нам нужно подключить электроды. Но прежде чем я подключу электроды, я сначала проверю эту установку. Этот первый тест был довольно простым, я просто подключил питание 220 В переменного тока и слегка коснулся двух концов вторичной обмотки, и я увидел искры.
Когда вы закончите эту базовую настройку, следующим шагом будет выбор электродов, я знаю, что медные электроды лучше всего, но я видел, как парни спрашивали о битах для паяльника. Итак, я начну с этих насадок для паяльника, и вы на практике увидите, почему эти насадки не годятся для точечной сварки аккумуляторов. Биты паяльника подключены, и 220 В переменного тока на первичной стороне трансформатора подключены.
Проблема с этими битами заключается в том, что сами биты привариваются к никелевой полосе. Для практической демонстрации посмотрите видеоурок, приведенный в конце этой статьи.
Таким образом, паяльники или стальные биты не должны использоваться для точечной сварки батареи. Но вы можете использовать эти стальные биты для сварки металлических деталей.
Я заменил эти насадки для паяльника на самодельные медные электроды. Теперь эта настройка является самой базовой, и большинство видео и статей объясняют большую часть работы, которой недостаточно. Вы узнаете об этом, практически увидев результаты, давайте приступим к тестированию этого самого простого аппарата для точечной сварки.
Аппарат для точечной сварки Первый тест:
Для тестирования аппарата для точечной сварки я собираюсь подключить две ионно-литиевые батареи параллельно. С этой базовой настройкой, без схемы автоматического отключения трансформатора, вам придется быть очень осторожным и очень быстрым, потому что, если вы коснетесь электродов даже на 2 секунды, вы можете легко повредить литий-ионные батареи, а это то, чего вы действительно не делаете.
хочу.
Еще одна проблема с этой базовой настройкой заключается в том, что вам понадобится помощь другого человека, чтобы прижать никелевую полоску, чтобы получить хороший поверхностный контакт между батареей и никелевой полоской. Вы также можете сделать это в одиночку, но это определенно потратит много вашего времени.
В любом случае, вы можете видеть, что я могу выполнить сварку, никелевая полоса приварена к аккумулятору, но выглядит очень грязной, и это потому, что я не успеваю прижать другой электрод, и начинается ток течет. Когда я нажимаю на первый электрод, никелевая полоска плотно прилегает к поверхности батареи, сейчас идеальный момент, и когда я нажимаю на электрод 2 и , у меня не хватает времени, чтобы прижать никелевую полоску к батарее. поверхность. Как только я коснусь 2 -й электрод есть искры, но нет сильных сварных швов.
Для идеального сварного шва вам необходимо прижать оба электрода так, чтобы между свариваемыми поверхностями был прочный контакт.
Это именно то, что я хочу. Но это невозможно без полностью автоматической или полуавтоматической системы управления.
Итак, для идеальной точечной сварки мне нужны две вещи.
- Я хочу включить трансформатор при нажатии на оба электрода. Для этого я могу использовать кнопку.
- Я хочу, чтобы мой трансформатор включался на несколько миллисекунд, а затем мог сам выключаться.
Моделирование точечной сварки и принципиальная схема:
Я разработал это моделирование для вас, ребята, чтобы вы могли легко понять, как на самом деле работает эта схема. Вы также увидите это в действии после того, как я объясню, как на самом деле работает эта схема. Я разработал это, используя программное обеспечение для моделирования Proteus, которое довольно популярно.
Загрузить Моделирование: моделирование точечной сварки в proteus
Позвольте мне поиграть в симуляцию, чтобы вы могли легко понять, как на самом деле работает эта схема.
Когда вся система включена, это означает, что провода 220 В переменного тока подключены, а источник питания 12 В постоянного тока подключен. Теперь, в этот момент, даже если вы коснетесь двух электродов, сварка не будет выполнена, поскольку один из входных проводов переменного тока трансформатора отключен с помощью реле 2. Как вы можете ясно видеть, один провод от источника питания 220 В переменного тока напрямую подключен к первичной обмотке трансформатора. В то время как другой провод от 220Vac соединяется с другим концом первичной обмотки через это реле2. Прямо сейчас реле 2 выключено, поэтому трансформатор выключен, и в результате сварки не будет.
Реле 1 также выключено. Когда реле 1 находится в выключенном состоянии, оно заряжает конденсатор через этот источник питания 12 В. Ради этого моделирования я выбрал значение конденсатора 1000 мкФ, в то время как фактическое значение составляет 100 мкФ. Я практически проверил конденсатор на 100 мкФ, и он у меня сработал. Если вы используете провод другого калибра и другое количество витков, вам придется использовать конденсатор с другим номиналом.
Вы можете начать с конденсатора на 50 мкФ; продолжайте увеличивать значение, пока не получите желаемый результат.
Этот конденсатор управляет временем включения реле 2. Как видите, положительная ветвь конденсатора соединена с общей ветвью реле 1, а другая ветвь конденсатора соединена с землей 12-вольтового источника питания. GND источника питания 12 В также соединен с катушкой реле. В то время как другая нога катушки реле подключена к 12 вольтам через кнопку. С помощью этой кнопки мы можем включать и выключать реле1.
При нажатии кнопки реле 1 включается, и конденсатор начинает разряжаться, поскольку он использует свой заряд для питания реле 2. Когда конденсатор полностью разряжается, реле 2 выключается, и таким образом трансформатор может включиться только на несколько миллисекунд. Неважно, если кнопка будет нажата долго, сварки не будет. Вам нужно будет отпустить кнопку, чтобы зарядить конденсатор, и снова нажать кнопку, чтобы включить реле2. Я уверен, что вы полностью поняли, как работает эта схема.
И даже высокая цена не снижает их популярности.
Для более подробного ознакомления с деталями сборки читайте статью полностью.