Точечная сварка из микроволновки своими руками

Точечная контактная сварка своими руками как собрать самодельный аппарат

В домашних условиях иногда требуется надежно соединить две небольшие металлические детали. Лучше всего это сделать с помощью контактной точечной сварки (КТС).

Принцип действия

Соединение деталей с помощью КТС осуществляется за счет воздействия на материалы электрической энергии. Эта энергия, преобразуясь в тепло, расплавляет небольшой участок металла. После его затвердевания образуется сварное соединение (шов).

Для осуществления КТС необходимы:

Источник электроэнергии для точечной сварки имеет:

  1. Низкое выходное напряжение (1- 3 В).
  2. Большую величину сварочного тока (>200 А).

При этом длительность импульса тока не превышает 1-2 секунды, а зона расплавления металла должна быть минимальной.

Устройство прижима обычно совмещается с электродами, по которым протекает ток сварки.

Трансформатор

В качестве источника тока для КТС обычно используется трансформатор, преобразующий высокое напряжение сети в низкое напряжение сварки. При конструировании самодельного сварочного аппарата для точечной сварки часто используются мощные трансформаторы от уже отработавших электрических приборов. В частности, могут быть использованы трансформаторы от микроволновых печей или сварочных аппаратов.

Основным требованием к таким устройствам является то, что они должны иметь достаточную мощность (не менее 1 кВт). При этом для сварки более массивных деталей требуются более мощные трансформаторы. В любом случае трансформаторы требуют доработки.

Доработка состоит в удалении имеющейся вторичной обмотки и намотки поверх первичной обмотки (220 В) дополнительно одного или нескольких витков толстого медного провода.

Примерная стоимость сварочных трансформаторов на Яндекс.маркет

В некоторых случаях производят замену обеих обмоток. Для мощных аппаратов, например, первичную обмотку выполняют более толстым проводом, а вторичную обмотку выполняют в виде одного витка, выполненного из алюминиевой шины.

Возможен вариант намотки нескольких витков толстого провода непосредственно на тороидальный сердечник трансформатора старого сварочного аппарата.

Устройство прижима

В процессе сварки значение имеет не только наличие сварочного тока, но и создание усилия прижатия свариваемых деталей.

С этой целью обычно используется рычаг, при нажатии на который электроды с двух сторон сжимают свариваемые детали. Для возврата рычага в исходное положение применяют пружину. Если требуется более сильный прижим, то дополнительно используется винтовая стяжка.

Рычаги могут быть выполнены из металла или дерева. При этом металлические рычаги необходимо изолировать.

Управление

В процессе ручной сварки производится кратковременное включение аппарата. Для этого в цепь питания трансформатора вводится выключатель. В простейшем случае он представляет собой кнопочный выключатель, который подключает первичную обмотку к сети. Иногда действие выключателя совмещается с положением рычага, и при его опускании на место сварки замыкается электрическая цепь, и происходит точечная сварка.

Электроды

КТС производится с помощью электродов. Электроды представляют собой медные цилиндрические детали различной формы, с помощью которых устройство прижима сдавливают свариваемые детали. Через электроды подводится сварочный ток. Диаметр электродов выбирается в зависимости от мощности аппарата. При этом провода, по которым подводится ток к электродам, должны иметь сечение, соответствующее проходящему по нему току. В противном случае, из-за влияния сопротивления относительно тонких проводов будет уменьшаться сварочный ток. В худшем случае провода, имеющие малое сечение, будут греться и могут сгореть.

Примерная стоимость электродов на Яндекс.маркет

Электроды можно купить готовые, а можно сделать самостоятельно. Для этого используется медный пруток. Если аппарат предназначен для сварки тонких материалов, и его мощность невелика, то можно в качестве электродов использовать медные наконечники от обычных паяльников.

В некоторых случаях любители выполняют электроды из медных пластин.

Сварочный аппарат для точечной сварки своими руками

Точечную сварку, точнее аппарат для данной работы можно изготовить из обычного бытового прибора. Что выбрать? Подойдет ли микроволновка для работы. Как поэтапно сделать описано в статье по пунктам.

Работа с трансформатором

Без трансформатора нельзя увеличивать входное напряжение, проще говоря, выполнить регулировку.

От старой микроволновки нужен прибор, мощностью 700–850 Вт. Им легко сваривать металлические листы, толщиной до 1 миллиметра. Подобный трансформатор относят к повышающему типу, вырабатываемое напряжение — 4 киловатта.

Несложно догадаться, что-то извлекать трансформатор нужно очень аккуратно. Здесь не поможет молоток или инструменты для грубой работы.

Сначала от микроволновки нужно открутить основу, убрать абсолютно все крепления. Потом уже достать трансформатор с того места, где он был установлен.

Что возьмем в работу от извлеченного устройства?

От трансформатора нужен магнитопровод.

Читайте также:  Электрическая Схема Камаз

Для этого выполняют демонтаж обмотки. Вот здесь тяжелый инструмент (зубило и молоток) подходит идеально. Работая инструментом, первичная обмотка не должна быть повреждена. Процессы могут быть обнаружены шунты, которые также удаляют.

Когда в конструкции магнитопровода использован сварной метод, а не клееный, вторичная обмотка может быть удалена ножовкой по металлу. Но когда верхний слой плотно забит в само окно магнитопровода, лишнюю часть устройства необходимо будет высверливать. Тут также приветствуется аккуратность, иначе все разрушится.

Демонтаж выполнил, что дальше?

Второй этап в работе — это вторичная обмотка. Здесь лучше заранее приготовить провод сечением от 1 мм. Когда нет подобного материала под рукой, придется покупать. Причем приобретать необязательно многожильный провод нужного сечения, подойдут пучки из одного и более проводников. Они в общей массе создадут необходимый диаметр провода.

Когда вторичная обмотка уже на трансформаторе, устройство будет способна к выработке тока до 1000 ампер.

Иногда нужен аппарат для точечной сварки с повышенной мощностью. Тогда одного трансформатора точно не хватит. Лучше использовать несколько устройств, пустив в дело дополнительную микроволновку.

Про доработку трансформатора подробнее

Вторичная обмотка подразумевает несколько витков проволоки на самом сердечнике. Достаточно два или три слоя. Тогда выходное напряжение будет 2В. А кратковременный сварочный ток — от 800А. Таких показателей хватит на точечную сварку.

Конечно, намотать нужное количество витков без затруднений или опыта не так и просто. Особенно это чувствуется когда расходный провод с толстым слоем изоляции. Подобную проблему решить несложно: с обычного провода снимается стандартная изоляция, затем обматывается сердцевина провода изолентой на тканевой основе.

Существенным для вторичной обмотки является минимальная возможная длина проволоки. Иначе не избежать роста сопротивления, что уменьшает силу тока.

Когда нужно спаривать более толстый металл (толщина до 5 миллиметров), вышеуказанной мощности не хватит. Нужна цепочка для сварочного аппарата из нескольких трансформаторов.

Конкретных правил для создания цепочки нет, но при ошибке с первичной и вторичной обмоткой на нескольких трансформаторах короткого замыкания не избежать.

Как определить правильность соединения?

Удачное соединение без маркировки необходимо проверить вольтметром.

Самодельные устройства, созданные для точечной сварки, необходимо эксплуатировать в домашней мастерской, где есть ограничения по силе тока. Данный показатель заканчивается на цифре 2000А.

Если превысить это значение, то перебоев в электросети не избежать. Причем пострадает проводка во всем доме, а еще и в соседском. Наверняка проверить силу тока в цепи трансформатора также можно амперметром.

Про одноименные выводы для трансформатора

Представим, что нет маркировки на выводах. Но необходимость в определении одноименных есть. Это нужно для соединения.

Как разрешить задачу?

Первичную вторичную обмотку на двух или нескольких трансформаторах требуется соединить последовательно. На конец цепи соединенных устройств необходимо подать напряжение, в то же время к выходам или выводам подключить вольтметр, замеряющий переменное напряжение.

Есть два варианта данных на вольтметре:

  1. Расплывчатые значения;
  2. Никаких значений.

Если 1 вариант, то сеть с разноименными выводами. Что будет происходить в сети? Поступивший напряжение на первичную обмотку нескольких трансформаторов будет уменьшаться на 50% в геометрической прогрессии.

Если 2 вариант, то напряжения, которые выходят из обмоток, будут равны по значению, но с разными знаками. Это ошибка. Необходимо сделать изменения в порядке подключений первичной или вторичной обмотки. Ориентир для подходящего результата — показания вольтметра, указанные в первом пункте.

Электроды на самодельную точечную сварку

На что нужно обращать внимание для выбора электрода? Естественно, на диаметр. Точнее, необходимо учесть схожесть диаметров электрода и провода. Для подобных элементов подойдет медный пруток. Но если устройство небольшим показателем по мощности, то подойдет профессиональный паяльник.

Любой электрод в процессе эксплуатации обязательно измениться. Для корректировки геометрических параметров нужно делать подточку. Что приводит через некоторое время к замене.

Чтобы не было потери по мощности, необходимо сократить длину проводов до минимума.

Провод, связывающим электрод с самим аппаратом, по диаметру достаточно большой. Облегчает процесс пайки специальным наконечником, который предварительно прошел процедуру лужения. Электроды съемные, А это значит, что в точке соединения не должно быть пайки.

Как установить электроды

Медный пруток или жало паяльника на руках. Эти элементы необходимо присоединить к проводам при помощи медных наконечников. А вот уже наконечники крепят пайкой.

Наконечники необходимо совмещать с электродами надежным болтовым соединением. Из материалов выбирают медь или сплавы с медью. Нужен материал минимального электрического сопротивления.

Управление для точечной сварки

В этом пункте нет ничего сложного. Нужен рычаг и выключатель. Между электродами контролируются сила зажатия, за что отвечает рычаг. Функция достаточно существенная, поэтому рычажный механизм дополняют винтовым элементом, что обеспечит значительное сжатие и надежность.

Для выключателя, который отвечает уже за подачу тока к сварочному электроду, соединение идет с первичной обмоткой. Если же наоборот, то получится лишнее сопротивление.

Читайте также:  Объем масла в двигателе ока 11113; Лечение суставов

Рабочие моменты

Процесс работы подразумевает нагрев электродов. Еще нагревается сам трансформатор с токопроводящими элементами устройства. Предотвратить сильный нагрев можно при помощи простой системы охлаждения. Что это значит? Без обычного вентилятора не обойтись. Для удобства в работе электроды в рабочем состоянии контролируют визуальным методом. Для этого есть ориентир по цвету. Иногда применяют и специальное реле.

Простое устройство для точечной сварки на трансформаторной основе соорудить не так сложно. Необходимо лишь прочитать инструкцию и подготовить детали к работе.

Контактная сварка – как самому изготовить оборудование и клещи?

Контактная сварка, помимо технологических достоинств применения, обладает еще одним важным преимуществом – несложное оборудование для нее можно изготовить самостоятельно, а его эксплуатация не потребует специфических навыков и первоначального опыта.

1 Принципы конструирования и сборки контактной сварки

Контактная сварка, своими руками собранная, может быть использована для решения довольно широкого спектра задач несерийного и непромышленного характера по ремонту и изготовлению изделий, механизмов, оборудования из различных металлов как в домашних условиях, так и в небольших мастерских.

Контактная сварка обеспечивает создание сварного соединения деталей за счет нагрева области их соприкосновения проходящим через них электрическим током при одновременном приложении сжимающего усилия к зоне соединения. В зависимости от материала (его теплопроводности) и геометрических размеров деталей, а также мощности используемого для их сваривания оборудования процесс контактной сварки должен протекать при следующих параметрах:

  • низкое напряжение в силовой сварочной цепи – 1–10 В;
  • за малое время – от 0,01 секунды до нескольких;
  • большой ток сварочного импульса – чаще всего от 1000 А либо выше;
  • маленькая зона расплавления;
  • сжимающее усилие, прилагаемое к месту сварки, должно быть значительным – десятки–сотни килограмм.

Соблюдение всех этих характеристик напрямую влияет на качество получаемого сварного соединения. Самостоятельно можно изготовить только устройства для точечной сварки, как на видео. Проще всего собрать аппарат переменного сварочного тока с нерегулируемой силой. В нем управление процессом соединения деталей осуществляется за счет изменения продолжительности подаваемого электрического импульса. Для этого используют реле времени либо справляются с этой задачей вручную «на глазок» с помощью выключателя.

Самодельная точечная контактная сварка не очень сложна в изготовлении, а для выполнения ее основного узла – сварочного трансформатора – можно подобрать трансформаторы от старых микроволновок, телевизоров, ЛАТРов, инверторов и тому подобного. Обмотки подходящего трансформатора надо будет перемотать в соответствии с необходимым напряжением и сварочным током на его выходе.

Схему управления подбирают готовую или разрабатывают, а все остальные комплектующие и, в частности, для контактно-сварочного механизма берут, исходя из мощности и параметров сварочного трансформатора. Контактно-сварочный механизм изготавливают в соответствии с характером предстоящих сварочных работ по какой-либо из известных схем. Обычно делают сварочные клещи.

Все электрические соединения должны быть выполнены качественно и иметь хороший контакт. А соединения с использованием проводов – из проводников с сечением, соответствующим протекающему по ним току (как показано на видео). Особенно это касается силовой части – между трансформатором и электродами клещей. При плохих контактах цепи последних в местах соединений будут большие потери энергии, возможно возникновение искрения, а сваривание может стать невозможным.

2 Схема устройства для сварки металла толщиной до 1 мм

Устройство точечной сварки для соединения деталей контактным способом можно собрать по ниже приведенным схемам. Предлагаемый аппарат рассчитан на сварку металлов:

  • листовых, толщина которых до 1 мм;
  • проволоки и прутков, диаметр которых до 4 мм.

Основные технические характеристики устройства:

  • напряжение питающей сети – переменное 50 Гц, 220 В;
  • выходное напряжение (на электродах контактно-сварочного механизма – на клещах) – переменное 4–7 В (холостого хода);
  • сварочный ток (максимальный импульсный) – до 1500 А.

На Рис.1 приведена принципиальная электрическая схема всего устройства. Предлагаемая контактная сварка состоит из силовой части, цепи управления и автоматического выключателя АВ1, который служит для включения питания устройства и защиты в случае возникновения аварийных ситуаций. Первый узел включает сварочный трансформатор Т2 и бесконтактный тиристорный однофазный пускатель типа МТТ4К, который осуществляет подключение первичной обмотки Т2 к питающей сети.

На Рис.2 представлена схема обмоток сварочного трансформатора с указанием количества витков. Первичная обмотка имеет 6 выводов, переключением которых можно осуществлять ступенчатую грубую регулировку выходного сварочного тока вторичной обмотки. При этом постоянно подсоединенным к сетевой цепи остается вывод №1, а остальные 5 служат для регулировки, и для работы подключают к питанию только один из них.

Схема пускателя МТТ4К, выпускаемого серийно, на Рис.3. Этот модуль представляет собой тиристорный ключ, который при замыкании его контактов 5 и 4 коммутирует нагрузку через контакты 1 и 3, подключенные в разрыв цепи первичной обмотки Тр2. МТТ4К рассчитан на нагрузку с максимальными напряжением до 800 В и током до 80 А. Производят такие модули в г. Запорожье на ООО «Элемент-Преобразователь».

Схема управления состоит из:

  • блока питания;
  • непосредственно цепи управления;
  • реле K1.
Читайте также:  ГАЗ-31105 с инжекторным двигателем ЗМЗ-406 технические характеристики, расход топлива и газа

В блоке питания может быть использован любой трансформатор мощностью не более 20 Вт, предназначенный для работы от сети 220 В и выдающий на вторичной обмотке напряжение 20–25 В. В качестве выпрямителя предлагается установить диодный мост типа КЦ402, но может быть применен любой другой с аналогичными параметрами либо собран из отдельных диодов.

Реле K1 служит для замыкания контактов 4 и 5 ключа МТТ4К. Это происходит при подаче напряжения от цепи управления на обмотку его катушки. Так как коммутируемый ток, протекающий через замкнутые контакты 4 и 5 тиристорного ключа, не превышает 100 мА, то в качестве K1 подойдет практически любое слаботочное электромагнитное реле с напряжением срабатывания в пределах 15–20 В, например, РЭС55, РЭС43, РЭС32 и подобные.

3 Цепь управления – из чего состоит и как работает?

Цепь управления выполняет функции реле времени. Включая K1 на заданный промежуток времени, она задает продолжительность воздействия электрического импульса на свариваемые детали. Состоит цепь управления из конденсаторов С1–С6, которые должны быть электролитическими с напряжением зарядки 50 В или выше, переключателей типа П2К, имеющих независимую фиксацию, кнопки КН1 и двух резисторов – R1 и R2.

Емкость конденсаторов может быть: 47 мкФ для C1 и C2, 100 мкФ – C3 и C4, 470 мкФ – C5 и C6. КН1 должна быть с одним нормально-замкнутым, а другим нормально-разомкнутым контактами. При включении АВ1 начинают заряжаться конденсаторы, подключенные с помощью П2К к цепи управления и блоку питания (на Рис.1 – это только C1), R1 ограничивает начальный зарядный ток, что позволяет значительно увеличить срок эксплуатации емкостей. Зарядка происходит через скоммутированную на тот момент нормально-замкнутую контактную группу кнопки КН1.

При нажатии на КН1 нормально-замкнутая контактная группа размыкается, отключая цепь управления от блока питания, а нормально-разомкнутая – замыкается, подсоединяя заряженные емкости к реле K1. Конденсаторы при этом разряжаются, и ток разрядки приводит к срабатыванию K1.

Разомкнутая нормально-замкнутая контактная группа КН1 препятствует запитыванию реле непосредственно от блока питания. Чем больше суммарная емкость разряжающихся конденсаторов, тем дольше они разряжаются, и, соответственно, K1 дольше замыкает контакты 4 и 5 ключа МТТ4К, и продолжительнее сварочный импульс. Когда конденсаторы полностью разрядятся, K1 отключится, и контактная сварка прекратит свою работу. Чтобы ее подготовить к следующему импульсу, КН1 надо отпустить. Разрядка конденсаторов происходит через резистор R2, который должен быть переменным и служит для более точного регулирования продолжительности сварочного импульса.

4 Силовая часть – трансформатор

Предлагаемая контактная сварка может быть собрана, как показано по видео, на основе сварочного трансформатора, изготовленного с использованием магнитопровода от трансформатора на 2,5 А. Такие встречаются в ЛАТРах, лабораторных приборах и ряде других устройств. Старую обмотку необходимо удалить. На торцах магнитопровода надо установить кольца, изготовленные из тонкого электрокартона.

Их подгибают по внутренней и внешней кромке. Затем магнитопровод надо обмотать поверх колец 3-мя или большим количеством слоев лакоткани. Для выполнения обмоток используют провода:

  • Для первичной 1,5 мм в диаметре, лучше в тканевой изоляции – это будет способствовать хорошему пропитыванию обмотки лаком;
  • Для вторичной диаметром 20 мм многожильный в кремнийорганической изоляции с площадью сечения не меньше 300 мм 2 .

Количество витков указано на Рис.2. От первичной обмотки делаются промежуточные выводы. После намотки ее пропитывают лаком ЭП370, КС521 либо подобным. Поверх первичной катушки наматывают хлопчатобумажную ленту (1 слой), которую тоже пропитывают лаком. Затем укладывают вторичную обмотку и снова делают пропитку лаком.

5 Как сделать клещи?

Контактная сварка может быть оснащена клещами, которые монтируют непосредственно в сам корпус устройства, как на видео, либо выносными в виде ножниц. Первые, с точки зрения выполнения качественной, надежной изоляции между их узлами и обеспечения хорошего контакта в цепи от трансформатора до электродов, изготовить и подсоединить гораздо проще, чем выносные.

Однако прижимное усилие, развиваемое такой конструкцией, если не нарастить длину подвижного рычага клещей после электрода, будет равно усилию, создаваемому непосредственно сварщиком. Выносными клещами удобнее пользоваться – можно работать на некотором удалении от аппарата. А усилие, развиваемое ими, будет зависеть от длины ручек. Однако надо будет в месте их подвижного болтового соединения сделать достаточно хорошую изоляцию из текстолитовых втулок и шайб.

Изготавливая клещи, нужно заранее предусмотреть необходимый вылет их электродов – расстояние от корпуса аппарата или места подвижного соединения ручек до электродов. От этого параметра будет зависеть максимально возможное расстояние от кромки листовой детали до места, где выполняется сварка.

Электроды клещей делают из прутков меди либо бериллиевой бронзы. Можно использовать жала мощных паяльников. В любом случае диаметр электродов должен быть не меньше, чем у подводящих к ним ток проводов. Чтобы получать сварочные ядра нужного качества, у контактных площадок (кончиков электродов) размер должен быть как можно меньше.

Ссылка на основную публикацию
ТОП-Рейтинг лучших салонных фильтров для авто
Какой выбрать фильтр салона угольный или обычный Фильтры салона в автомобилях появились относительно недавно. Первые очистительные элементы начали устанавливать в...
ТОП лучших новых и бу авто за 500000 рублей в 2019-2020 году
Список надежных БУ машин до 500 тысяч рублей Как выбрать машину за 500 тысяч рублей? Учитывая совершенствование системы кредитования банками...
Топ самых популярных японских микроавтобусов Поломки и достоинства авто
Обзор полноприводных минивэнов avto Домой Статьи Обзор полноприводных минивэнов разных производителей. Апр 25. 0. 345. Минивэн наверное безупречный кар для...
Топ-рейтинг наборов инструментов в 2020 году
ТОП-10 Лучших Наборов Инструментов – Рейтинг 2020 года Для ремонтных работ по дому, на даче или в авто надежным помощником...
Adblock detector