Аппарат для точечной сварки своими руками
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.
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.
сделайте больше витков, так вы повысите показатели мощности
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).
На первичные обмотки трансформаторов
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.
Чем меньше длина провода
При использовании обжима, площадь крепления получается гораздо меньше, что увеличивает потери.
Управление
На промышленных аппаратах она доходит до 100 кг
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.
Преимущества
Достоинством конденсаторной сварки является то, что из-за высокой плотности энергии и малой длительности сварочного импульса зона термического воздействия очень маленькая, напряжения и деформации минимальны. Оборудование простое и производительное.
За счет того, что в момент разряда конденсаторный блок отключен от сети, он никак не влияет на ее параметры. Единственным недостатком является то, что она применяется лишь при работе с тонкими металлами.
Другим достоинством емкостной сварки является ее компактность. Для конденсаторной сварки не нужны мощные источники питания, устройство может зарядиться между переносом электрода к следующей точке.
В процессе сваривания практически отсутствуют вредные газы. Устройство очень экономично, вся запасенная энергия идет на расплавление металлов в точке соединения. Благодаря тому, что заряд на конденсаторах постоянен, получается качественная и стабильная дуга.
Благодаря тому, что система конденсаторной сварки работает в дискретном режиме (сначала заряд, затем разряд), ей достаточно воздушного охлаждения, что упрощает устройство сварочного агрегата.
Емкостной сварочный аппарат применяется для соединения сталей всех видов, деталей из латуни, алюминия, бронзы. Он может сваривать разнородные металлы, тонкие с толстыми листами.
Возможность регулировки энергии разряда и длительности импульса позволяют производить микросварку, к примеру, в механизме часов. Конденсаторный аппарат может сваривать тугоплавкие вольфрамовые нити накаливания, применяется в ювелирном деле.
Инструкция по проведению конденсаторной сварки
Перед началом работы необходимо изучить основные этапы работы, ознакомиться с техникой безопасности.
Меры предосторожности
При работе с конденсаторным сварочным оборудованием соблюдают следующие правила:
- Не используют незаземленные устройства.
- Перед началом работы проверяют состояние корпуса прибора. Если он поврежден, повышается риск получения электротравмы.
- Работают с устройством можно только сухими руками. На наличие влаги стоит проверить и окружающее мастера пространство.
- Проверяют наличие на сварочном посту кнопки аварийного отключения.
- Перед началом работы встают на диэлектрический коврик, надевают специальный костюм. Варить в одежде из синтетических тканей запрещено.
- При смене стержня или установке деталей используют очки и рукавицы, защищающие от теплового воздействия.
- Рабочую зону огораживают экраном. Это предотвращает возникновение пожара при образовании отскакивающих искр и брызг.
- Сварочный аппарат не устанавливают возле легковоспламеняющихся жидкостей и материалов.
- При работе в закрытых помещениях обеспечивают постоянное проветривание.
- При появлении каких-либо проблем сварку приостанавливают, оборудование отключают от сети.
Конденсаторная сварка – это быстрый способ качественно соединить две металлические детали.
На общем примере
Алгоритм действий при конденсаторной сварке включает в себя следующие этапы:
- Подготовку соединяемых деталей. Удаляют следы коррозии и пыль, обезжиривают поверхности.
- Сопоставление заготовок. Элементы прочно фиксируют в выбранном положении.
- Размещение деталей между стержнями.
- Подведение контактов.
- Запуск сварочной установки, подачу кратковременного импульса нужной мощности.
- Возврат электродов в исходное положение.
- Извлечение деталей, оценку качества сварного соединения.
Работа со шпильками
Привариваемый элемент устанавливают между стержнями. Подносят шпильку к основной детали, настраивают аппарат. После подачи импульса ножка крепежного элемента расплавляется вместе с поверхностью основания. После остывания металла получается долговечный шов.
Приварка шпилек считается в сварочном деле одним из самых трудоемких и сложных процессов.
Приварка гаек
Для присоединения крепежа к листовому металлу подают мощный импульс длительностью до 5 миллисекунд. Нижняя часть гайки плавится вместе с основанием. Крепеж вдавливают в расплав сварочным пистолетом. Получается прочное соединение. Метод подходит для приваривания крепежа к листам толщиной более 5 мм.
Сварочные машины для конденсаторной сварки
Сварочные машины Power-KES (рис . 2) работают по принципу преобразованного разряда конденсатора. Во время остановки процесса сварки электронное зарядное устройство заряжает специальные конденсаторы до необходимого для сварочного процесса напряжения Во время сварки конденсаторы разрежаются с помощью трансформаторов . Поскольку во время этого процесса энергия из сети не поступает, то подключенная нагрузка очень мала (примерно в 20 раз меньше по сравнению с аналогичными машинами контактной сварки), а нагрузка сети симметрична. Большие машины Power-KES рассчитаны на потребление из сети 32 А.
Рис. 2. Машина портального типа Power-KES для конденсаторной сварки
Сварочная машина обеспечивает высокую точность сварки без искажений и отжигов, сварку различных материалов (сталь и медь, латунь и сталь) и деталей различной формы с разными поверхностями . Можно сваривать высокопрочные и жаростойкие стали и стали с содержанием углерода больше 0,2 %.
С помощью пульта управления Qualy-KES можно вводить и регулировать параметры сварочного процесса: мощность сварки, сварочный ток, усилие сжатия электродов и время сварки. В Qualy-KES встроен программируемый логический контроллер Все значения параметров, а также результаты работы отображаются на дисплее ПК.
Конденсаторная сварка легко механизируется и автоматизируется.
Выбор электролитов от Hitachi, Samwha, Yageo
На рынке электроники сегодня можно найти большое количество подходящих конденсаторов от известных и малоизвестных производителей. При выборе оборудования не следует забывать, что при схожих параметрах конденсаторы очень сильно отличаются качеством и надежностью. Наиболее хорошо себя зарекомендовала продукция от таких всемирно известных производителей высококачественных алюминиевых конденсаторов, как Hitachi, Samwha и Yageo. Компании активно разрабатывают новые технологии производства конденсаторов, поэтому их продукция обладает лучшими характеристиками по сравнению с продукцией конкурентов.
Алюминиевые электролитические конденсаторы выпускаются в нескольких форм-факторах:
- для монтажа на печатную плату;
- с усиленными выводами-защелками (Snap-In);
- с болтовыми выводами (Screw Terminal).
В таблицах 1, 2 и 3 представлены серии вышеуказанных производителей, наиболее оптимальные для использования в предварительном блоке выпрямления, а их внешний вид показан на рисунках 2, 3 и 4 соответственно. Приведенные серии имеют максимальный срок службы (в рамках семейства конкретного производителя) и расширенный температурный диапазон.
Таблица 1. Электролитические конденсаторы производства Yageo
| Наименование | Емкость, мкФ | Напряжение, В | Ток пульсаций, А | Размеры, мм | Форм-фактор | Срок службы, ч/°C |
| LV | 470, 560, 680 | 400, 450 | 1,70; 1,90; 2,10 | 35×40, 35×45, 35×50 | Snap-In | 3000/105 |
| LC | 470 | 400, 450 | 1,90; 2,10 | 35×45, 35×50 | Snap-In | 5000/105 |
| NH | 470…22000 | 400, 450, 500 | 2,4…39,4 | 51×80…89×270 | Screw Terminal | 5000/105 |
Таблица 2. Электролитические конденсаторы производства Samwha
| Наименование | Емкость, мкФ | Напряжение, В | Ток пульсаций, А | Размеры, мм | Форм-фактор | Срок службы, ч/°C |
| HY | 470, 560 | 400, 450 | 1,91; 2,14 | 35×45; 35×50 | Snap-In | 7000/105 |
| JY | 470 | 400, 450 | 1,88 | 35×45 | Snap-In | 10000/105 |
| EY | 1500…10000 | 400, 450 | 6,1…24,3 | 51×110…89×160 | Screw Terminal | 7000/105 |
Таблица 3. Электролитические конденсаторы производства Hitachi
| Наименование | Емкость, мкФ | Напряжение, В | Ток пульсаций, А | Размеры, мм | Форм-фактор | Срок службы, ч/°C |
| HP3 | 470…2100 | 400, 420, 450, 500 | 2,75…9,58 | 30×40, 35×35…40×110 | Snap-In | 6000/85 |
| HU3 | 470…1500 | 400, 420, 450, 500 | 2,17…4,32 | 35×45, 40×41…40×101 | Snap-In | 6000/105 |
| HL2 | 470…1000 | 400, 420, 450, 500 | 1,92…3,48 | 35×40, 30×50…35×80 | Snap-In | 12000/105 |
| GXA | 1000…12000 | 400, 450 | 4,5…29,7 | 51×75…90×236 | Screw Terminal | 12000/105 |
| GXR | 2700…11000 | 400, 450 | 8,3…34,2 | 64×100…90×178 | Screw Terminal | 12000/105 |
Как видно из таблиц 1, 2 и 3, номенклатурная база достаточно широка, и пользователь имеет возможность собрать конденсаторную батарею, параметры которой в полной мере обеспечат требования будущего сварочного инвертора. Наиболее надежными представляются конденсаторы компании Hitachi с гарантированным сроком эксплуатации до 12000 часов, в то время как у конкурентов данный параметр составляет до 10000 часов в конденсаторах Samwha серии JY и до 5000 часов в конденсаторах Yageo серий LC, NF, NH. Правда, этот параметр не указывает на гарантированный выход конденсатора из строя по истечении указанного строка. Здесь имеется в виду только время использования при максимальной нагрузке и температуре. При использовании в меньшем диапазоне температур срок эксплуатации, соответственно, возрастет. По истечении указанного строка возможно также уменьшение емкости на 10% и увеличение потерь на 10…13% при работе на максимальной температуре.
Рис. 2. Электролитические конденсаторы Yageo
Рис. 3. Электролитические конденсаторы Samwha
Рис. 4. Электролитические конденсаторы Hitachi
Примечательно, что в каждой серии можно найти различную конфигурацию выводов конденсатора – с усиленными выводами-защелками или болтовыми выводами. Болтовые выводы дают гарантированную надежность сборки, а конденсаторы с выводами-защелками к надежности добавляют еще и простоту монтажа на печатную плату.
Отличие точечного метода сварки от других существующих
Конденсаторная сварка с разрядом конденсатора через первичную обмотку трансформатора: а—схема процесса; б—диаграмма тока.
Советуем изучить Как устроен однополупериодный выпрямитель и где применяется
Основным отличием подобного метода соединения является экологичность. Стандартное устройство конденсаторной сварки работает на высоких токах, благодаря чему есть возможность получить шов отменного качества при небольшом расходе электроэнергии.
Конденсаторный метод сварки, как и приспособления для него, используется чаще всего в случаях, когда необходимо выполнить микросварку или соединить заготовки больших сечений и толщин. заключается в следующем:
- В конденсаторах накапливается энергия в необходимом количестве.
- Заряды превращаются в тепло, которое используется для сварки.
Следует знать, что точечная сварка является экологичной, так как она практически не оказывает влияния на окружающую среду. Используемые устройства не нуждаются в жидкости для охлаждения, так как из них не выделяется тепло. Подобное значительное преимущество дает возможность увеличить цикл жизни всего устройства для получения неразъемных соединений.
Вместо типичных цилиндров в конструкциях используются специальные сервоприводы, в связи с чем отсутствует необходимость в пневмоподключении. Встраиваемые компоненты позволяют скопить сварочное усилие довольно быстро и эффективно. Электроды при этом будут действовать на основание деликатно.
Конденсаторная сварка имеет следующие преимущества:
- возможность производить сварку на высокой скорости;
- точность соединения элементов;
- высокий уровень экологичности;
- надежность соединения;
- долговечность сварочных устройств.
Схема конденсаторной сварки.
За счет высокой скорости точечная сварка не будет деформировать и расплавлять металл. Устройства действуют на различные обрабатываемые заготовки щадящим образом. Отличные показатели качества можно получить при контактном или ударном способе соединения заготовок. Например, ударно-конденсаторный метод лучше всего использовать для соединения цветных металлов и сплавов на их основе. В итоге шов получится эстетичным, надежным, а процесс получения неразъемных соединений займет небольшое количество времени.
Конденсаторная сварка достаточно часто используется в промышленных условиях благодаря сочетанию эксплуатационных характеристик. Образуется технологическое явление, в процессе которого нераздельный контакт заготовок из металла производится ввиду выделения тепла. При этом из места сварки путем усилия сжатия устранятся грязь, оксидные пленки, различные включения и выпуклости. В результате появятся соединения между атомами соединяемых покрытий.
Заряды энергии будут аккумулироваться при зарядке от генератора или выпрямителя. Производить регулировку энергии можно с помощью изменения напряжения и емкости зарядки.
Аппарат с повышенной мощностью
Тут необходимо переделывать агрегат по другой методике, но это даст возможность сваривать более толстые листы и проволоку. Это также самодельная конструкция, но конденсаторная сварка получиться ничуть не хуже. Чтобы её сотворить потребуется: пускатель MTT4K с током 8 А и возвратным напряжением 800 В. К модулю управления присоединены тиристоры, пара диодов и один резистор.
Все реакции протекают, как и в предыдущем случае, но здесь нужно уделить внимание выбору конденсаторов. Их наличие – 3 пары со следующей мощностью:
- 1-я 47мкФ;
- 2-я 100мкФ;
- 3-я 470мкФ.
Герконовое реле
При этом напряжение повинно быть не меньше 50 В. Также потребуется герконовое реле с напряжением 20 В. Что касается обмотки, то тут понадобиться 1,5 мм провод и шина с 60 мм2. Сила электротока в зоне варки будет достигать 1500 А.
Разумеется, такой аппаратурой не получиться приварить трубы или арматуру, но для малых дел она будет отличным помощником.
Как собрать сварное оборудование
Совсем не обязательно приобретать дорогое оборудование его можно сделать своими руками. Если соблюдать все правила и нюансы, то готовая самодельная контактная сварка на конденсаторах выйдет ничем не хуже оригинала, но это позволит существенно сэкономить финансы.
Чтобы сделать конденсаторный сварочный аппарат своими руками стоит подготовить следующие компоненты:
- трансформатор на 220 вольт. Устройство должно иметь мощность 5-20 Вт, а показатель выходного напряжения должен составлять 5В;
- диодные компоненты выпрямительного типа с прямым током — 4 штуки. Показатель мощности — не меньше 300 мА;
- тиристор. В качестве аналога подойдет прибор Т142-80-16, КУ 202 и похожие устройства;
- конденсаторы электролитические;
- резистор переменного типа на 100 Ом;
- трансформатор с мощностью 1000 Вт. Подходящим вариантом будет устройство от микроволновок;
- электроды;
- провод из меди с сечением не меньше 35 мм.кв. — 1 метр;
- переключательные компоненты, предохранители, корпус по желанию.
Чтобы сделать конденсаторную сварку своими руками потребуется схема и описание процесса. Ниже на картинке изображена схема конденсаторного сварочного аппарата, которая потребуется при его сборке.
Главное все собирать четко по схеме. Если все будет выполнено правильно, а все детали будут исправными, то проблем с работоспособностью самодельного сварного оборудования возникнуть не должно. Но все же трудности могут возникнуть с трансформатором. Как было указано выше, можно использовать прибор от микроволновки, его можно недорого купить на рынке с использованными элементами.
В этом деле может потребоваться схема конденсаторной сварки ударного типа от Aka Kasyan.
Однако перед тем как устанавливать, трансформатор переделывается:
- Обязательно удаляются магнитные шунты, убирается вторичная обмотка.
- На свободную область место наматывается 2-5 витков вторичной обмотки. Для этих целей применяется толстый провод из меди.
- При настройке число витков меняется.
Особенности сборки
Схема конденсаторной сварки, собранной своими руками требует соблюдения важных принципов
Важно чтобы все было выполнено строго по алгоритму, только так можно получить качественное и исправное оборудование
Особенности сборки и работы прибора:
- На начальном этапе сварочные разряды тока должны поступать на область первичной обмотки трансформаторной катушки. Также они должны доходить до диодного моста.
- После на мост поступает сигнал от тиристора. Но перед этим данный элемент необходимо подключить к кнопке, которая подает импульс.
- Чтобы происходило скапливание сварочных импульсов, конденсаторные элементы встраиваются в цепь тиристора. Одновременно с этим конденсатор подключается к диодному мосту и к области первичной обмотки трансформатора.
- Во время включения самодельного оборудования с конденсаторами происходит накапливание электричества, исходящего из розетки. После этого нужно нажать на кнопку, а накопленное электричество в это время передвигается через резистор и тиристор, оно образует импульс.
- После импульс переходит на электрод. Как раз в этот момент требуется остановить подачу электричества к сварному прибору.
Это простая схема конденсаторной точечной сварки своими руками. При желании ее можно улучшить, модернизировать новыми и современными элементами. Но для бытовых условий вполне сойдет простое оборудование. При помощи него можно варить разные небольшие элементы из металла. При этом шов будет очень прочным и ровным.
Если вы решили сделать конденсаторную точечную сварку своими руками, то предварительно рассмотрите ее важные особенности и нюансы. Несмотря на то, что данная технология считается простой, она имеет важные принципы и правила, которые нужно учитывать при ее проведении. Не стоит забывать про принципы, виды и отличительные качества. Также, перед тем как приступать к сооружению самодельного аппарата для сварки, стоит подготовить необходимые элементы.
Техника безопасности
Во время эксплуатации аппарата для контактной сварки нужно соблюдать простые меры предосторожности. С их помощью можно избежать поломки оборудования и снизить риск получения какой-либо серьёзной травмы (ожог от попадания раскалённого металла, удар электрическим током, раны, нанесённые движущимися частями устройства)
Основные правила техники безопасности:
Запрещается выполнять какие-либо сварочные работы с незаземленным устройством.
Чтобы избежать поражения электрическим током, не рекомендуется эксплуатировать аппарат, имеющий повреждения в защитном корпусе.
Рабочий должен иметь прямой доступ к устройству аварийного отключения.
Включать прибор можно только сухими руками. При этом также нужно проверить пространство вокруг аппарата на наличие влаги.
Перед началом сварки мастер должен стать на резиновый коврик и проверить всё защитное обмундирование.
Сварку на конденсаторах может выполнять только высококвалифицированный опытный рабочий.
При смене электродов или установке детали необходимо обеспечить защиту рук и глаз от воздействия высоких температур.
Рабочее место должно быть огорожено со всех сторон
Такая мера предосторожности поможет избежать возгорания в случае отлетания капель горячего металла.
Около сварочного аппарата нельзя хранить горючие и легковоспламеняющиеся материалы.
Если работа выполняется в полностью закрытом помещении, то необходимо обеспечить хорошую вентиляцию для удаления вредных паров.
При возникновении какой-либо неисправности следует сразу же приостановить процесс сварки и отключить аппарат от источника питания.
Конденсаторная сварка является методом сварки с запасенной энергией. Энергетические заряды будут накапливаться в конденсаторах в процессе зарядки от выпрямителя, после чего трансформироваться в теплоту. Она будет образовываться в процессе протекания тока между свариваемыми деталями. Именно поэтому конденсаторная сварка также называется контактной.
Электрическая схема точечной микросварки.
Элементы, которые будут необходимы:
- устройство для сварки;
- электрод;
- трансформатор;
- проволока;
- конденсатор.
Порядок дальнейших действий для изготовления сварочного аппарата
Удаляем с катушек всю вторичную обмотку
При этом важно не повредить первичную. Пронумеровываем каждую катушку, которую создаём
Нужны провода для сварочного аппарата, созданного своими руками. Для этого срединную катушку обматываем проводом, взятым с обмотки. На каждые 30 кругов выполняем десяток отводов. Обе катушки, которые находятся по краям, наполняем многожильным кабелем.
Делаем клемму. Используем медную трубу с диаметром в 10 миллиметров – одна сторона обжимает. Вторую надо расплющить и просверлить. Она понадобится для крепления.
На трансформаторе заменяем крепёж на более мощный, крепим клеммы. Делаем плату для ПО. Она изготавливается из текстолита. Должно быть десять отверстий, и в каждое вставляется крепёж.
Такой полученный сварочный аппарат может питаться от 220 вольт. Для этого в завершение процесса обмотки с краёв параллельно соединяют. Среднюю также подсоединяют в эту цепь последовательно. Отводы устанавливают в клеммы изготовленной платы. Ток регулируем клеммами.
Изготовить сварочный аппарат можно и другими способами. Например, хорошо известно, что сварочный аппарат делают из автомобильных аккумуляторов. Для этого берут несколько аккумуляторов, последовательно их соединяют.
При объединении аккумуляторов нужно использовать очень надёжные зажимы.
Такой вид сварочного аппарата очень придётся кстати в полевых условиях. Его можно быстро создать самостоятельно. В дело могут пойти даже отработанные аккумуляторы (недействующие).
Нужно помнить о том, что аккумуляторы быстро нагреваются, поэтому, не получится очень долг их использовать. Кроме того, нельзя забывать о том, что из них при повышенных нагрузках быстро испаряется электролит и жидкость.
За счёт аккумуляторных батарей достаточно практичным свойством является то, что такой аппарат можно поставить на зарядку на ночь. Утром он будет готов к использованию.
Как действует технология
Метод основывается на прочном скреплении деталей 2 проводниками, на которые подается электрический импульс. Такой процесс способствует созданию дуги, расплавляющей металл. После импульса наблюдается сжатие объектов под нагрузкой.
Процесс сварки протекает так:
- конденсаторы накапливают нужное количество энергии, подаваемой через первичную цепь;
- электрод контактирует с металлом, передавая ему поток частиц, способствующих нагреванию и расплавлению;
- импульс подается повторно, формируется следующая точка соединения.
Технология конденсаторной сварки.
Метод эффективен при работе с элементами толщиной не более 1,5 мм.
Конструкция блока
За фиксацию и перемещение стержней отвечает контактный узел. Конструкция простого блока подразумевает крепление ручного образца. Более сложные варианты фиксируют нижний, оставляют подвижным верхний стержень. Готовая конструкция напоминает тиски. Здесь фиксируют короткий тонкий прут из меди. Он должен свободно перемещаться в вертикальной плоскости. Поэтому в верхней части устанавливают винтовой регулятор, меняющий давление.
Особенности точечного метода
При использовании этого способа сварочный процесс включает в себя следующие этапы:
- Подготовку деталей. Поверхности очищают от пыли, ржавчины, масел.
- Сопоставление элементов. Детали устанавливают между контактами, фиксируют ими же.
- Запуск аппарата с помощью клавиши. Формируют первую сварную точку. Завершают работу, отводя электроды.
- Установку стержня, подачу электрического импульса, соединение деталей в следующей точке. Работу продолжают до получения нужного результата.
Точечная сварка – это высокотехнологический метод заваривания деталей.
Самодельные аппараты и схемы
Сделанные своими руками устройства часто применяются в домашних мастерских. Для проведения работ достаточно помещения минимальной площади.
Для сборки приборов применяют 2 вида схем:
- Простую. Аппарат способен соединять элементы толщиной не более 0,5 мм. В других случаях он не справляется с поставленной задачей. Устройство можно собрать в домашней мастерской. Принцип действия основывается на выдаче импульса трансформатором. Один конец обмотки соединяется с электродом, другой – с обрабатываемой заготовкой.
- Сложную. Электрическая цепь включает большое количество функциональных элементов. Для сборки потребуется много времени и материалов. Готовый аппарат позволяет сваривать детали толщиной 1-1,5 мм.
Отличительные особенности
Стандартное сваривание подразумевает эксплуатацию сложной аппаратуры, где используются специальные электроды. Их прикладывают к обрабатываемой поверхности, что создаёт воспламенение обмотки, приводящее к расплавке металлопроката. Далее расплавленный металл перетекает в ванну, где после застывания скрепляет элементы. С таким делом справиться лишь опытный человек, а выделяемый газ и ультрафиолет окажут негативное следствие на организм. Следует отметить, что этой системой невозможно приварить мелкие составляющие.
Конденсаторная сварка не вредит экологии, а после манипуляций на плоскости практически не остаётся следов внешнего воздействия. Также этот подход поможет сэкономить электричество, и для процесса требуется минимум средств индивидуальной защиты. Прибор не требует охлаждения, и на всё уйдёт минимум времени. Особенным моментом можно назвать высокую точность и аккуратность соединения. Оборудование компактное, а область его применения – микросварка и электросварка больших сечений.
Изготовление простейшего аппарата для контактной сварки из суперконденсатора
Моток с проволокой разматываем и отрезаем два одинаковых отрезка длиной 5-7 см.
Выпрямляем их кусачкам или плоскогубцами, чтобы они были очень ровные. Теперь с одной стороны у каждого отрезка напильником зачищаем край, снимая лаковую изоляцию.
А с другой стороны делаем острие.
Лудим контакты ионистора.
Лудим оголенные и тупые конца отрезков медной проволоки.
Припаиваем отрезки к контактам суперконденсатора.
Аппарат для контактной сварки полностью готов!
Осталось лишь подогнуть вывода кусачками, чтобы было минимальное расстояние между острием 2-3 мм.
Заряжаем током 5 А.
Напряжение не должно превышать 2,7 В. Хотя, как видите на фото, у меня оно больше на одну десятую. Это конечно не критично, но лучше не рисковать.
Зарядка продлилась примерно минут 15.
Технические нюансы
Перед началом работ, для достижения рабочего уровня зарядки, подключите источник тока к сети. Процесс сварки не займет много времени, поскольку используются запасы энергии приемника. Если вы знакомы с основами, то подобные работы возможно выполнять самостоятельно.
Важно! Перед тем, как приступить к работе обязательно ознакомьтесь с правилами безопасного проведения работ, во избежание случаев травматизма. Формирование швов происходит за счет плавления отдельных порций металла с последующим покрытием
Формирование швов происходит за счет плавления отдельных порций металла с последующим покрытием.
Качество выполненных работ во многом зависит от правильного выбора режима сварки. С изменением длительности импульса меняются и параметры сварки. Регулировке поддаются и прочие параметры: форма сварочной ванны, контроль кристаллизации металла, толщина сварочного шва.
Примечания
- Конденсаторная сварка. Большая советская энциклопедия : / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
- Основные этапы развития контактной сварки в нашей стране. Научные школы и ведущие организации. // Сайт K-svarka.com
- Хренов К. К. Сварка, резка и пайка металлов. — Киев: Машгиз, 1952. — 386 с.
- 4.3.5. Конденсаторная сварка / Технологические процессы в машиностроении: учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению «Машиностроительные технологии и оборудование» / под общ. ред. В. А. Вагнера. — Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2006.- 592 с.
- Конденсаторная сварка / Контактная точечная сварка // Сайт Tool-land.ru
- ↑ 12 Конденсаторная сварка. Учебный фильм. // Киевская киностудия научно-популярных фильмов, 1979 г.
- Конденсаторная сварка // Сайт Pereosnastka.ru
- Capacitative Discharge (CD) Welding Process // Website Imageindustries.com
Более мощная конденсаторная сварка: схема и описание самодельного устройства
Для увеличения показателей мощности придется изменить конструкцию изготавливаемого устройства. При правильном подходе с его помощью можно будет соединять провода сечением до 5 мм, а также тонкие листы толщиной не более 1 мм. Для управления сигналом применяется бесконтактный пускатель с маркировкой МТТ4К, рассчитанный на электрический ток 80 А.
Обычно в управляющий блок включаются тиристоры, соединенные параллельно, диоды и резистор. Интервал срабатывания настраивается при помощи реле, находящегося в основной цепи входного трансформатора.
Энергия накаливается в электролитических конденсаторах, совмещенных в единую батарею посредством параллельного подключения. В таблице можно ознакомиться с необходимыми параметрами и количеством элементов.
| Число конденсаторов | Емкость, мкФ |
| 2 | 470 |
| 2 | 100 |
| 2 | 47 |
Основная трансформаторная обмотка делается из провода сечением 1,5 мм, а вторичная – из медной шины.
Работа самодельного аппарата происходит по следующей схеме. При нажатии кнопки запуска срабатывает установленное реле, которое при помощи контактов тиристоров включает трансформатор сварочного блока. Отключение происходит сразу после разрядки конденсаторов. Настройка импульсного воздействия производится посредством переменного резистора.
Особенности выбора и использования электродов
Положение электрода при сварке.
Факторы, от которых зависит качество сварки:
- Качество сварки будет зависеть от правильного выбора диаметра электрода из меди. Диаметр точки соединения обязательно должен превышать толщину тонкого элемента соединения сварки в несколько раз.
- Прижимом заготовок в момент прохождения импульса сварки может обеспечиться появление пояска для уплотнения возле расплавленного ядра. Благодаря этому не понадобятся какие-либо дополнительные меры защиты места соединения.
- Чтобы была возможность улучшить кристаллизацию расплавленной заготовки, электроды понадобится разжать с небольшой задержкой после прохождения импульса сварки.
- Чтобы можно было получить качественный и надежный шов сварки, соединяемые основания понадобится первым делом подготовить. В данном случае имеется в виду очистка элементов от ржавчины.
- Расстояние между точками соединения должно обеспечить уменьшение шунтирования тока через ближние точки. К примеру, для соединения двух заготовок толщиной в 2-5 мм расстояние между точками соединения будет изменяться от 15 до 50 мм.
Электроды, которые используются для конденсаторной сварки, должны обеспечить прочность в интервале рабочих температур, высокую электро- и теплопроводность, а также легкость их обработки. Подобным требованиям соответствуют некоторые бронзы, которые включат в себя кобальт и кадмий. Подходят и сплавы меди с содержанием хрома. Следует знать, что по показателям тепло- и электропроводности медь существенно превосходит бронзу и сплавы, но данный металл во много раз хуже по показателям износостойкости. Поэтому лучше всего подходит для подобных целей сплав типа ЭВ, который являет собой практически чистую медь с добавлением хрома и цинка.
