Как сделать из простой сварки точечную. Точечная сварка своими руками из инвертора. Как сделать точечную сварку своими руками, пошаговая инструкция

Сварка - один из самых современных и надёжных способов соединения металлических деталей между собой. Существует несколько видов сварки и оборудования, предназначенных для работы с определёнными металлами и в специфических условиях. Промышленные агрегаты стоят дорого, имеют большие размеры и вес, а бытовые аппараты тоже не отличаются низкой ценой, поэтому многие умельцы предпочитают изготавливать их самостоятельно. В сегодняшнем обзоре редакции онлайн-журнала Homius мы расскажем, как можно сделать своими руками контактную точечную сварку для домашней мастерской, какие нужны детали и особенности эксплуатации подобного оборудования.

Контактная или точечная сварка - один из способов прочного соединения тонких листов металла или небольших деталей одного типа. Скрепление происходит за счёт кратковременного быстрого нагрева поверхностей электрическим током и одновременного сжатия их двумя электродами, вследствие чего образуется прочный сварной шов. Точечная сварка завоевала свою популярность благодаря простоте самого процесса, низким затратам на расходники и высокой производительности.

ФОТО: metallo-obrabotka24.ru

Принцип работы

Технологический процесс точечной сварки достаточно простой. Металлические детали плотно прижимают друг к другу, и через небольшие расстояния на них при помощи электродов подаётся ток высокого напряжения. В результате, осуществляется быстрый нагрев металла в точке соприкосновения, и образуется расплавленное ядро. Поскольку соединяемые детали плотно сжаты, происходит процесс диффузии, после прекращения подачи тока место контакта электродов остывает, и материал кристаллизуется. Соединение получается настолько прочным, что при попытке разрыва лопается металл рядом с ним, а точка приложения сварки остаётся в целостности.

ФОТО: svarka74.ru

Важно! Для того, чтобы электрический импульс хорошо разогрел металл, он должен обладать низким напряжением и иметь большую силу тока. В сварочных аппаратах для производств напряжение на контактах составляет 1-3 В и 10-15 кА.

Устройство аппарата контактной сварки

Любое оборудование для контактной сварки, промышленное или бытовое, состоит из двух основных (механического и электрического) и одного вспомогательного блоков.

Механический узел включает в себя:

(в аппаратах точечной сварки - зажимные клещи, в шовной - ролики);
устройство сжатия;
привод вращения (в шовных агрегатах);
устройство сжатия и осадки (стыковая сварка).

Электрический блок состоит из:

силового трансформатора;
регулятора выходного напряжения;
вторичного контура;
прерывателя первичной цепи;
регулятора сварочных циклов.

Вспомогательные блоки:

пневмогидравлика, содержащая специальные фильтры, устройства смазки подвижных узлов, систему подачи сжатого воздуха и регулировки давления;
водяное охлаждение.

ФОТО: electrikmaster.ru

Для получения необходимого мощного разряда при малом напряжении необходим трансформатор индукционного типа. Правильное соотношение обмоток (первичной и вторичной) даёт электрический импульс, обладающий мощностью, достаточной для плавления металла в точке контакта электродов.

Зажимные клещи представляют собой два графитовых или медных контакта, закреплённых на разных рычагах и приводимых в действие прижимным устройством. Механизмы для зажима могут иметь разный привод:

Механический. Устройство состоит из рычага и мощной пружины, а сжатие свариваемых заготовок осуществляется благодаря применению мускульной силы оператора. Используется в бытовых заводских и самодельных агрегатах, однако не позволяет контролировать силу сжатия и имеет низкую производительность.
Пневматический. Чаще всего используется в переносных устройствах, имеет лёгкую настройку посредством регулировки давления в системе подачи сжатого воздуха. Среди недостатков отмечают медленное срабатывание и невозможность изменения давления в процессе сварки.
Гидравлический. Непопулярный вариант, медленный, как и пневматический привод, однако имеет широкий диапазон настроек, которые реализуются благодаря использованию регулируемых перепускных клапанов.
Электромагнитный. Используется как на больших промышленных, так и на ручных бытовых агрегатах. Отличается высокой скоростью срабатывания, имеется регулировка сжатия заготовок во время рабочего процесса, что позволяет добиться хорошей проварки металла.

ФОТО: info.zhratsushi.ru

Статья по теме:

: конструктивные и эксплуатационные свойства, типы электродов по различным параметрам и характеристикам, значение цифровых и буквенных кодов на продукции; подбор лучших образцов сварочных электродов по состоянию на 2019 год - в нашей публикации.

Виды контактной сварки

На промышленных предприятиях используют разные виды контактной сварки: точечную, рельефную, стыковую и шовную. Использование той или иной разновидности во многом зависит от профиля выполняемых работ.

ФОТО: goodsvarka.ru

Метод контактной точечной сварки

Данный метод подразумевает соединение металла в одной или нескольких точках одновременно. Качество сварного шва зависит от нескольких параметров:

силы тока и давления, оказываемого на соединяемые детали;
размера и формы электродов;
степени чистоты свариваемых поверхностей;
длительности воздействия на одну точку.

Современное сварочное оборудование имеет производительность до 600 точек в минуту. Данный метод используется как для соединения тонких (до 0,02 мкрн) деталей электрооборудования, так и для сварки металла толщиной до 20 мм.

ФОТО: usamodelkina.ru

Рельефная сварка

Этот метод по принципу работы схож с точечной сваркой, а главное отличие состоит в том, что деталь в месте соединения и электрод имеют одинаковую естественную или штампованную рельефную форму. Подобная технология используется практически везде и позволяет крепить опорные элементы или кронштейны к плоской поверхности заготовки. Однако перед свариванием детали должны быть хорошо очищены от различных видов загрязнения.

ФОТО: weldering.com

Шовная технология сваривания

Шовная сварка - многоточечное соединение, при котором несколько сварных зон располагаются близко друг к другу или перекрываются, образуя монолитный шов. Сварочные аппараты оснащаются одним или несколькими роликами-электродами. Если сварные точки перекрываются между собой, то получается достаточно герметичный шов, поэтому данная технология используется при производстве различных ёмкостей. Толщина свариваемого металла колеблется в диапазоне 0,2-3 мм.

ФОТО: svarkaprosto.ru

Стыковая контактная сварка

Как и в случае с рельефной сваркой, стыковой метод требует предварительной обработки торцов соединяемых деталей. Элементы металлической конструкции прижимают друг к другу кромками, после чего оплавляется вся плоскость контакта. Данная технология имеет несколько разновидностей: сопротивлением, оплавлением и плавлением с подогревом. Использование того или иного вида стыковой сварки зависит от типа металла, его толщины и необходимого качества фиксации. Самый простой вариант - соединение сопротивлением, используется для легкоплавких металлических деталей. Два других вида подходят для сварки конструкций большого сечения.

ФОТО: weldering.com

Статья по теме:

: что необходимо при сварочных работах, подробные пошаговые инструкции по выполнению разных сварочных швов, сваривание трубопроводов, советы и рекомендации специалистов- читайте в публикации.

Сферы применения контактной сварки

Контактная точечная сварка используется для изготовления конструкций из различных металлов и их сплавов. Данная технология отличается экологичностью, прочностью соединения, скоростью и лёгкостью автоматизации процессов. Именно благодаря этим характеристикам точечную сварку широко используют:

в автомобильной промышленности;
в судо- и самолётостроении;
в производстве электроники;
в ювелирном деле;
в производстве товаров народного потребления и т.д...

Самодельная контактная сварка не отличается такой мощностью и возможностями, как промышленный агрегат, тем не менее, и она может использоваться для соединения деталей из всех типов стали и сплавов. Для домашней мастерской можно сделать . Ниже мы рассмотрим, как самостоятельно изготовить контактную сварку из деталей от печи СВЧ.

ФОТО: ukkb.ru

ФОТО: i.ytimg.com

ФОТО: svarca.ru

Как сделать из микроволновки своими руками контактную сварку

Контактная сварка - оборудование, которое может пригодиться в небольшой мастерской по ремонту автомобилей, домашним ювелирам и просто в частном хозяйстве. Сварочный аппарат можно приобрести в магазине или же сделать самостоятельно из обычной микроволновки. Стоит сказать, что такая работа по силам практически любому человеку: понадобится лишь терпение, старая печь СВЧ, желание и следование инструкции, которая будет приведена ниже.

ФОТО: delairukami.ru

Необходимые инструменты и материалы

Изготовление сварочного аппарата для точечной сварки в домашних условиях потребует определённых инструментов и комплектующих, а именно:

трансформатор от старой печи СВЧ (для увеличения мощности аппарата их понадобится 2 шт.);
медный провод толстого сечения;
квадратная профильная труба или металлический уголок для изготовления прижимного устройства и станины оборудования;
электродрель;
молоток;
ножовка по металлу;
зубило;
струбцины;
медный прут для изготовления электродов;
набор отвёрток.

Модернизация преобразователя напряжения от СВЧ для контактной сварки

Главный узел оборудования для контактной сварки - преобразователь напряжения. Его можно приобрести на рынке или извлечь из старой СВЧ-печи, главное, чтобы он был в рабочем состоянии. Для соединения деталей из металла толщиной до 1 мм необходим трансформатор на 600 Вт – 1 кВт, но если он будет мощнее, то возможности самодельного сварочного оборудования значительно расширятся.

ФОТО: chipmaker.ru

Магнетроны микроволновок требуются для работы высокого напряжения, вследствие чего используемые в этой бытовой технике трансформаторы имеют небольшое количество витков первичной обмотки и большее - вторичной. «Первичка» необходима для подключения к сети 220 В, а вот родная «вторичка» СВЧ для сварочного аппарата не подходит, поэтому её нужно аккуратно удалить.

Все работы с трансформатором от СВЧ нужно проводить аккуратно. В изъятом приборе нам потребуется магнитопровод и первичная обмотка, а вторичную из-за её непригодности придётся удалить при помощи зубила и молотка или ножовки по металлу. Действовать нужно очень аккуратно, чтобы не повредить магнитопровод и «первичку». Лучше всего между обмотками положить тонкую металлическую пластину.

ФОТО: avdweb.nl

После удаления вторичной обмотки в магнитопроводе образуется ниша, в которой необходимо сделать 2-3 витка из медного или эмалированного провода с сечением не менее 50 мм². После модернизации трансформатора, он должен выдавать силу тока до 1000 А. Этого достаточно, чтобы изготовить своими руками точечную сварку для автомобиля или для соединения других металлических конструкций.

ФОТО: volt-index.ru

Если вам необходима точечная сварка для соединения металлических деталей толщиной 2-5 мм, то потребуется аппарат большей мощности. Значит, потребуется взять ещё один преобразователь от СВЧ и подготовить его так же, как было описано выше, после чего последовательно соединить два подготовленных трансформатора в единую цепь.

Важно правильно соединить концы обмоток, поскольку, в противном случае, возможно короткое замыкание. Если одноименные выводы не маркированы, то их можно проверить при помощи вольтметра. После того, как трансформаторы соединены, необходимо замерить суммарную силу тока. В сварочных аппаратах для домашней мастерской она не должна превышать 2000 А, иначе домашняя электросеть будет перегружаться, и оборудование вообще не будет работать или станет прожигать металл.

ФОТО: sdelaysam-svoimirukami.ru

Электроды для контактной сварки: как сделать

Электроды в аппарате точечной сварки сжимают соединяемые металлические детали, подводят ток в зону контакта и отводят тепло. Качество сварной точки во многом зависит от формы, металла и размеров этих элементов, которые могут быть прямой или рельефной конфигурации. Чтобы не ошибиться с выбором, можно ознакомиться с ГОСТом 14111-90, где оговорены допустимые диаметры: 10, 13, 16, 20, 25, 32 и 40 мм.

Используемый для изготовления электродов медный прут по диаметру должен быть равен или превышать сечение проводов вторичной обмотки трансформатора. Соединение лучше проводить методом спайки, чтобы избежать окисления рабочих элементов. Также необходимо периодически подтачивать электроды, которые в процессе работы изнашиваются.

ФОТО: кемппи.рф

Устройство и схема самодельного сварочного аппарата

Сварочный аппарат для контактной сварки состоит из трансформатора, прижимного узла (пружины, рычаги), корпуса, кнопки выключения, других кнопок, переключателей и устройства регулировки времени воздействия электроимпульса. Начинку можно поместить в старую оболочку системного блока ПК, сделав в ней необходимые вырезы. Качество сварного соединения во многом зависит от силы и времени сжатия деталей электродами, а для этого используют рычаг и контроллер. Стоит учитывать, что чем длиннее планка с медным жалом, тем лучше будет контакт. Оптимальное значение для самодельного рычага - 600 мм.

ФОТО: gk-energo.ru

Тестирование сделанного своими руками сварочника из микроволновки

После того, как сварочный аппарат собран, его нужно вначале проверить при помощи вольтметра и амперметра, провести визуальный осмотр всех соединений и целостности конструкции. После этого совершается два тестовых запуска: на минимальной и максимальной мощности.

Проверка завершается осмотром сварного шва. Если с оборудованием есть проблемы, то их можно выявить по нескольким признакам:

непрочное соединение из-за слабого нагрева металла в месте контакта с электродом или непровар. В основном он возникает вследствие снижения напряжения в сети, слабого давления на рычаг и плохой очистки свариваемой поверхности;
пережог. Появляется из-за неверно подобранного рельефа электродов, их перекоса, смещения свариваемых деталей и грязи в районе контактной точки;
трещины. Образуются из-за резкого охлаждения раскалённого металла и неверно подобранного диаметра медного прута для электродов.

ФОТО: fb.ru

Контактная сварка из сварочного аппарата своими руками

Процесс сборки оборудования для точечной сварки своими руками из сварочного аппарата, необходимые для этого комплектующие практически аналогичны варианту с трансформатором от СВЧ. Однако есть некоторые нюансы. Делать контактную сварку из инвертора своими руками нецелесообразно, поскольку для работы не требуется постоянный ток, поэтому берем трансформатор от агрегата переменного тока.

N = 50/S ,

N - количество витков;
S - площадь сердечника (мм²).

Главная особенность изготовления своими руками контактной сварки из инвертора состоит в том, что, в первую очередь, необходимо определить характеристики «первички», выполнить расчёты и после этого приступать к созданию «вторичной» обмотки. Также нужно обязательно и качественно выполнить заземление обеих катушек, поскольку сила тока в подобных агрегатах довольно значительная.

ФОТО: chipmaker.ru

Сделанные своими руками клещи для контактной сварки

Последний и немаловажный элемент аппарата точечной сварки - клещи. Их конструкция зависит от предполагаемого типа работ, максимальных габаритов свариваемых элементов и привода. Как уже упоминалось, электроды должны быть выполнены из медного прута, их диаметр не должен быть меньше провода вторичной обмотки. Некоторые умельцы используют жала от мощных паяльников, которые крепят к концам клещей при помощи болтового или сварного соединения.

ФОТО: a.d-cd.net

Точечная сварка для литиевых аккумуляторов своими руками: особенности работы

Довольно часто возникает ситуация, когда к литиевым аккумуляторам нужно прикрепить тонкую металлическую пластину. А они очень боятся перегрева от воздействия высоких температур. Помочь в этой ситуации поможет сделанная своими руками точечная сварка для аккумуляторов. Особенность такого оборудования заключается в том, что управление процессом происходит автоматически. Ниже мы рассмотрим, как работает сварочный аппарат для литиевых батарей.

Иллюстрация	Описание действия
	Вот так выглядит в сборе аппарат для точечной сварки аккумуляторов, сделанный из трансформатора от микроволновки. Корпус взят от старого блока питания для ПК
	Сварочник состоит из переделанного трансформатора от СВЧ, платы управления первичной обмоткой и дополнительного блока питания для неё
	Также имеется входящая схема с предохранителем
	На корпус выведены ручки регулировки длительности электроимпульса и мощности самого сварочника
	Также установлен микровыключатель от всё той же старой микроволновки
	Непосредственно провода вторичной обмотки с электродами, сделанными из жал от электропаяльника. Они между собой заизолированы, впрочем, как и места соединений
	Теперь берём металлическую пластину толщиной 0,2 мм и литиевый аккумулятор. Выставляем длительность импульса на 8-11 микросекунд (параметр подбирался опытным путём)
	Устанавливаем пластину на аккумулятор, а на неё контакты. Включаем микровыключатель, и происходит сваривание наших деталей
	Получилось вот такое соединение. Так что сделанная своими руками контактная сварка для аккумуляторов вполне нормально работает

Микросварка своими руками: особенности изготовления и эксплуатации

Делая своими руками точечную сварку, нужно помнить некоторые особенности её эксплуатации.

Точечную сварку можно встретить не только на производстве, но и в бытовых условиях. Преимущества выбора такого вида сварки заключается в ее надежности. Данным способом крепления легко соединить разноуглеродные стали, цветной металл. При этом, можно строить практически любые конфигурации и совмещения с металлами.

Позволяет создавать изделие под любые фантазии и потребности.

Спектр применения

Чаще всего, точечная сварка получила широкое применение в ремонте кабелей и бытовой техники. позволяет производить ремонт аккумуляторов и других мобильных переносных устройств.

Технология сварки

Технология сварки аккумуляторов достаточно проста, пример можно посмотреть по видео ниже.

Весь процесс сварки заключается в нагреве рабочей металлической поверхности до пластичного состояния. В таком состоянии изделия легко деформируются и соединяются.

Для обеспечения качества требуется постоянное проведение процесса плавления. Непрерывность и определенная скорость рабочего темпа, сила нажатия являются ключевыми в работе. В дальнейшем эти параметры характеризуют качество изделий.

Основой принципа работы данной сварки служит преобразование электрической энергии в тепловую. Под воздействием тепла металлическая поверхность подвергаются плавлению.

Контакт электродов следует помещать в местах соединения 2 рабочих поверхностей деталей, необходимых для закрепления.

Застывание расплавленной массы происходит в момент отключения тока. Тем самым, исключается эффект растекания поверхности швов. Поэтому, данный вид сварки носит название точечный.

Клещи

Присоединение частей деталей осуществляется за счёт закрепления поверхности при помощи специальных клещей. Которые, подразделяются на подвесные и ручные.

Подвесные. Получили широкое применение в условиях завода и промышленных предприятий, подлежат многократному использованию.
Ручные. Основной функцией служит передача электротока на электроды.

Ряд преимуществ

Высокая скорость работы;
Наивысшая степень электробезопасности;
Обеспечение качественного соединения;
Изготовить устройство для сварки можно в ручную.

Технический процесс

Вся система построена на элементарной передаче тепла в целях плавления металла в местах закрепления. На качество сварки может повлиять плохая очистка поверхности, видимые окислы.

Пользуясь законом теплопроводности, следовало бы учитывать этот параметр для большинства распространенных металлов. Параметры теплопроводности для некоторых из них представлены ниже в таблице.

Наименование металла	Температура плавления, Сᵒ
Железо (низкоуглеродистая сталь)

Алюминий

Электроды должны тоже соответствовать некоторым параметрам:

Теплопроводность;
Электропроводимость;
Механическая прочность;
Скорость обработки.

Электроды недолговечны и требуют бережного отношения. При постоянном воздействии температурного режима, необходимо прерываться. Данная возможность позволяет остыть электродам и свариваемой поверхности. Таким образом, продлевается ресурс электродов.

Диаметр электродов влияет на характеристику силы тока, а соответственно и на качество шва. Диаметр сечения электрода подбирается исходя из толщины рабочей поверхности. Электрод должен быть приблизительно в два раза толще закрепляемых изделий.

Контактная сварка

Контактная сварк а позволяет проводить работы в обычных домашних условиях. Но, чаще всего, этот способ широко применяется в промышленности.

Заводы-изготовители позаботились о том, чтобы домашних условиях не присутствовали громоздкие аппараты по точечной сварке. Уже давно придуманы компактные мобильные устройства. Их предназначение заключается в ремонте домашней бытовой техники.

Такое устройство получило название споттер. Устройство оснащено двумя выводами, предназначенными для закрепления одного из них к рабочей поверхности изделия. Второй же вывод подводится к электроду.

В данной конфигурации в нет необходимости. Источник тока должен располагаться на достаточно близком расстоянии от места проведения работ.

Не стоит обращать на малогабаритное устройство, она достаточно функционально для своего размера.

Наиболее простые устройства используют однофазный ток. Но надеяться на то, чтобы закрепить деталь более одного миллиметра не стоит. Закрепление более сложных деталей производится с привлечением дополнительного трансформатора.

Стоимость

Стоимость споттеров достаточно невелика. В самой дорогой категории находятся инверторные.

Как правило, бытовые устройства не требует больших мощностей. Поэтому, можно обойтись и самодельным аппаратом.

Точечная сварка отличается своим качеством шва. В большинстве случаев, чтобы его разрушить требуется применение серьезных механических воздействий. Чаще всего, для этого используются сверла.

Схема аппарата

Если существует такая потребность, есть желание сделать устройство самому, то собрать его вполне возможно в домашних условиях.

Размеры аппарата по точечной сварке зависит, прежде всего, от потребностей. Наиболее удобными выступают устройства со средними габаритами.

Рисунок. Схема сварочного аппарата по точечной сварке.

Работа устройства заключается на принципе Ленца-Джоуля. Требования физического закона гласит, что проводник должен вырабатывать тепло в количестве равным пропорции с сопротивлением проводника, а также квадратом тока и затраченного времени.

К такому схемному решению обязательна установка выпрямительного моста. Через тиристорный мост происходит заряд конденсатора. Первый тиристор выступает в качестве катода.

Конденсаторный блок является своеобразной защитой и служит в качестве высвободителя тока. Создается принцип качели, постоянная зарядка и разрядка конденсаторов. Данный принцип позволяет создавать эффект точечной пайки. Шов равномерно и своевременно остывает, не позволяя расплываться металлу.

Для увеличения мощности в схему, также добавляются дополнительный тиристор с реле выключения.

Самодельный аппарат

Важной деталью сварочного аппарата служит трансформатор. Минимальное значение по мощности должно составлять 750 Вт.

Видео по созданию собственноручного устройства.

Создать устройство можно при помощи инвертора. Прежде чем, приступать к цели, необходимо обладать некоторыми навыками в области электротехники.

Более простой считается схема с использованием трансформатора взамен инвертора. Но такие устройства недостаточно мощные, чтобы производить работы с металлами достаточной толщины более 1 мм.

Шаги создания устройства

Извлечь трансформатор из ненужной микроволновки;
Избавиться от вторичной обмотки, креплений, шунтов;
Произвести вторичную обмотку более толстым проводом, чем в первичной;
Проверить собранное устройство на утечку тока;
Утечки устранять изоляцией при помощи ленты;
Проверить силу тока. Значение должно быть не более 2 кА.

В качестве наконечников или электродов более всего подходит медный провод значительной толщины. Наконечники затачиваются и закрепляются.

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 , 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

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.

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.

Содержание:

У многих домашних мастеров возникают проблемы с проведением сварочных работ. Основной причиной является отсутствие практических навыков работы со сваркой, а также отсутствие сварочного аппарата. Наилучшим выходом из положения может стать контактная сварка своими руками, которую вполне возможно изготовить и освоить самостоятельно, без каких-либо особых теоретических знаний и навыков. С помощью контактной сварки можно соединять между собой стальные трубы, медные и алюминиевые провода, а также другие элементы и конструкции.

Самодельная точечная контактная сварка

Прежде чем приступать к непосредственному изготовлению аппарата, необходимо заранее уточнить, как можно самому сконструировать и собрать контактную сварку. Такая сварка может применяться не только в домашних условиях, но и в небольших мастерских.

Принцип действия устройства довольно простой. При использовании контактной сварки создаются сварные соединения деталей. Соприкасающиеся элементы в точке касания нагреваются электрическим током, проходящим через них. Одновременно к зоне соединения прикладывается сжимающее усилие. Параметры контактной сварки зависят от теплопроводности материала, размеров деталей, мощности сварочного оборудования. Напряжение в силовой сварочной цепи должно быть низким - от 1 до 10 вольт, время сварки составляет от 0,01 до 3-4 секунд. Работы проводятся при высоком токе сварочного импульса - от 1000А и более. Зона расплавления металла должна быть очень маленькой, а сжимающее усилие в точке сварки достигать значения 10-100 кг.

Соблюдение установленных параметров и технических условий является залогом высокого качества сварных соединений. Наиболее простой конструкцией считается сварочный аппарат с переменным сварочным током, сила которого не регулируется. В основе управления соединением деталей лежит изменяющаяся продолжительность поступающего электрического импульса. Для этой цели можно использовать простейшее реле времени, или вообще обойтись без него, регулируя подачу обычным выключателем.

В целом изготовить самому контактную точечную сварку достаточно легко. Основной узел - трансформатор - можно взять от старой микроволновой печи, телевизора, инвертора и других устройств. У выбранного трансформатора обмотки перематываются под необходимое рабочее напряжение и выходной сварочный ток.

Все виды электрических соединений должны выполняться качественно и обеспечивать хороший контакт. Используемые провода должны иметь сечение, соответствующее протекающему по ним току. Особое внимание следует обратить на силовую часть, расположенную между электродами клещей и трансформатором. В случае плохого контакта в этих местах возможны большие потери энергии, а также возникновение неисправностей, вплоть до искрения.

Аппарат контактной сварки своими руками

Большинство сварочных операций, выполняемых в домашних условиях, предполагают работу с листовым металлом, толщиной не более 1 мм. Диаметр прутков и проволоки не превышает 4 мм. Поэтому контактная сварка своими руками, схема которой будет рассмотрена ниже, должна быть рассчитана именно на эти параметры. Сварочные аппараты работают от сети переменного тока, напряжением 220 вольт, частотой 50 Гц. Выходное напряжение, образующееся на концах контактно-сварочного механизма, составляет 4-7 вольт. Максимальное значение импульсного сварочного тока - до 1500 ампер.

На принципиальной электрической схеме представлены основные части устройства. В состав аппарата входит силовая часть, цепь управления и автоматический выключатель (АВ1), с помощью которого включается питание и обеспечивается защита при аварийных ситуациях.

Все элементы схемы представлены на рисунке 1. Сюда же входит сварочный трансформатор Т2 включенный в цепь с бесконтактным тиристорным однофазным пускателем МТТ4К. С помощью этого пускателя первичная обмотка трансформатора подключается к питающей цепи.

Схема обмоток сварки с указанием количества витков отображается на рисунке 2. В первичной обмотке имеется шесть выводов, которые можно переключать и регулировать выходной сварочный ток во вторичной обмотке ступенчатым способом. Самый первый вывод всегда подключен к сети, а остальные пять применяются для регулировочных процессов. После выбора нужного режима, к сети подключается только один из них.

Пускатель МТТ4К изображен отдельно на рисунке 3. Данный модуль выполнен в виде тиристорного ключа. Когда его контакты № 4 и 5 замыкаются, происходит коммутация нагрузки через контакты № 1 и 3, включаемые в разрыв цепи первичной обмотки трансформатора Т2. Максимальная нагрузка пускателя, на которую он рассчитан, составляет 800 вольт, а сила тока - до 80 ампер.

В состав схемы управления входит блок питания, сама цепь управления и реле К1. Для блока питания может применяться любой трансформатор с мощностью не выше 20 ватт. Он работает от сети 220В и выдает на вторичной обмотке значение напряжения от 20 до 25В. Функцию выпрямителя выполняет , например, КЦ402 или другой элемент с такими же параметрами. Для создания выпрямителя можно использовать и отдельные диоды.

С помощью реле К1 выполняется замыкание контактов № 4 и 5 в ключе МТТ4К во время подачи напряжения от управляющей цепи на обмотку его катушки. Поскольку коммутируемый ток, протекающий через контакты ключа № 4 и 5, довольно слабый, не более 100 мА, то вместо реле К1 можно воспользоваться любым слаботочным реле, которое срабатывает при напряжении 15-20В.

Устройство и работа цепи управления

В сварочном аппарате цепь управления служит своеобразным реле времени. При включении К1 на заданный временной промежуток, задается, таким образом, время, в течение которого электрический импульс будет воздействовать на свариваемые детали. В состав цепи управления входят электролитические конденсаторы С1-С6, с напряжением заряда не менее 50 вольт, переключатели П2К с независимой фиксацией, а также кнопки КН1 и два резистора R1 и R2.

Составляет: для С1 и С2 - 47 мкФ, С3 и С4 - 100 мкФ, С5 и С6 - 470 мкФ. Контакты кнопки КН1 должны быть: один - нормально-замкнутый, другой - нормально-разомкнутый. Когда включается автоматический выключатель АВ1 начинается зарядка конденсаторов, подключенных через П2К к блоку питания и цепи управления. С помощью резистора R1 выполняется ограничение начального зарядного тока, в связи с чем срок эксплуатации емкостей существенно увеличивается.

Зарядный ток в этот момент протекает через нормально-замкнутый контакт кнопки КН1. После нажатия на эту кнопку, происходит размыкание нормально-замкнутой контактной группы, после чего цепь управления отключается от блока питания. Далее замыкается нормально-разомкнутая контактная группа, в результате чего заряженные емкости подключаются к реле К1. В этот момент происходит разрядка конденсаторов и под действием тока срабатывает подключенное реле.

Поскольку нормально-замкнутые контакты находятся в разомкнутом состоянии, реле не может быть запитано напрямую от блока питания. От времени разряда конденсаторов зависит продолжительность замкнутого состояния контактов 4 и 5 в ключе МТТ4К и, соответственно, продолжительность сварочного импульса. После полной разрядки конденсаторов реле К1 отключается, и сварочный процесс прекращается. Для подготовки сварки к следующему циклу, кнопку КН1 нужно отпустить. Сама разрядка конденсаторов осуществляется через переменный резистор R2, с помощью которого более точно регулируется продолжительность сварочного импульса.

Трансформатор для контактной сварки своими руками

Основной силовой частью контактной сварки является трансформатор. За основу берется готовое трансформаторное устройство, используемое в различных приборах и оборудовании и рассчитанное на 2,5 А. Старая обмотка удаляется, а на торцах магнитопровода устанавливаются кольца, материалом для которых служит тонкий электрокартон.

Готовые кольца подгибаются по границам внутренней и внешней кромки, после чего поверх колец магнитопровод обматывается лакотканью в три слоя и более. Первичная обмотка изготавливается из проводов, диаметром 1,5 мм. Лучше всего использовать провода с тканевой изоляцией, чтобы обмотка более качественно пропиталась лаком. Для вторичной обмотки потребуется многожильный провод диаметром 20 мм в кремнийорганической изоляции.

Количество витков рассчитывается в зависимости от запланированной мощности сварочного аппарата. Первичная обмотка делается с промежуточными выводами, а после наматывания пропитывается лаком. Поверх нее наматывается один слой хлопчатобумажной ленты, который также пропитывается лаком. После этого сверху укладывается вторичная обмотка, для пропитки которой также потребуется лак.

Изготовление и установка клещей

В большинстве случаев ручная контактная сварка оснащается специальными клещами. Они могут монтироваться стационарно, непосредственно в корпус устройства или делаться выносными, аналогично конструкции ножниц. Первый вариант обеспечивает более надежную изоляцию, хороший контакт во всей цепи, от трансформатора до самих электродов. Стационарные клещи изготавливаются и подключаются к аппарату значительно проще, чем выносные.

Однако без увеличения длины подвижного рычага прижимное усилие будет незначительным. Длинные ручки существенно легче сделать на выносной конструкции. Кроме того, выносные клещи более удобные, поскольку ими можно работать на определенном расстоянии от сварки. Усилие таких клещей развивается в соответствии с длиной ручек. Особое внимание следует обратить на качество изоляции в точке подвижного соединения. Обычно для этих целей используются текстолитовые втулки и шайбы.

При изготовлении клещей необходимо заранее рассчитать вылет их электродов. Этот вылет является расстоянием от корпуса аппарата или точки подвижного соединения до электродов. От него полностью зависит основная техническая характеристика, которой будет обладать самодельная контактная сварка: максимальное расстояние от кромки металлического листа до места сваривания. Для изготовления электродов клещей используется медь в прутках или бериллиевая бронза. Многие мастера пользуются жалами от мощных паяльников. Так или иначе, диаметр электродов не должен быть меньше чем у проводов, подводящим ток.

Точечная сварка в промышленности применяется для соединения цветных и стальных листов, профильных заготовок, уголков и других элементов. В бытовых условиях ее используют для ремонта кузовов автомобилей и домашней техники.

На рынке сварочные аппараты стоят дорого, поэтому многие умельцы изготавливают эти агрегаты своими руками из подручных средств. С помощью такого самодельного аппарата можно провести ремонт или изготовление конструкций, что ощутимо сэкономит средства на приобретении нового аппарата и услугах мастера.

Агрегат контактной сварки, изготовленный своими руками , позволяет соединять детали не только из тонкого листового железа, но и сваривать уголки швеллера для изготовления лестниц, профили для стеллажей и многое другое. Всем известно, что контактная сварка производится на специальном оборудовании в промышленном производстве. Однако такой аппарат контактной сварки можно сделать самостоятельно своими руками из микроволновки.

Сборка аппарата

Для изготовления агрегата потребуются следующие детали и инструменты:

Чтобы понять, как сделать точечную сварку своими руками, нужно понимать принцип работы этого аппарата. Основной деталью будет служить трансформатор. Его основное назначение состоит в увеличении входного напряжения до нужной величины.

Для успешной работы изделие должно иметь большую трансформацию, чем мощнее будет устройство, тем большей толщины сталь можно сваривать. Например, устройство из микроволновой печи обладает мощностью в 850 Вт, значит, с его помощью можно сваривать листы до 1 мм толщиной.

Электрическая схема

Такой трансформатор стоит в ряду повышающих устройств и способен вырабатывать напряжение около 3,5 кВ. Чтобы преобразовать его для контактной сварки, прежде необходимо произвести расчет. И лишь затем приступить к демонтажу и последующей сборке основного узла сварочного аппарата. Для этого извлекаем трансформирующее устройство из корпуса микроволновки.

После чего нужно убрать вторичную обмотку и намотать новых 2−3 витка толщиной не менее 10 мм по сечению жилы, при этом не забыть оставить концы кабеля достаточной длины для соединения с держателем. Если найти такой провод трудно, можно объединить несколько шнуров в один жгут, добившись таким образом нужной толщины.

Такая обмотка обеспечит напряжение на выходе около 2 В, а силу тока порядка 850А, при этом необходимо использовать провод как можно меньшей длины, чтобы уменьшить сопротивление и соответственно силу тока. В случае если придется соединять сваркой детали толщиной до 5 мм, то здесь потребуется аппарат контактной сварки с более мощным трансформатором.

А поскольку за основу берется микроволновая печь , то придется соединять по схеме два аналогичных трансформирующих устройства. При этом надо соблюдать некоторые условия при подсоединении одноименных выводов первичных и вторичных обмоток между собой, в противном случае может произойти короткое замыкание.

Соединяя два трансформатора, нужно рассчитать совместную силу тока, которая не должна превышать 2 тыс. А. Если она будет завышена, то может не выдержать проводка в доме, и к тому же будут происходить скачки напряжения, что может привести к конфликтам с соседями.

В качестве электродов применяются медные стержни, при этом чем толще электрод, тем лучше. Для таких агрегатов малой мощности подходят жала от паяльников. Электроды надо регулярно поправлять , чтобы они не теряли свою коническую форму. Как уже упоминалось выше, провод должен быть минимальной длины и содержать как можно меньше соединений на его протяжении, так как на них происходит потеря мощности.

Органы управления и эксплуатация

Для проведения работ на сварочном аппарате , сделанном из микроволновки, нужно управление. Оно состоит из рычага и выключателя, при этом рукоятка должна быть такой длины, чтобы обеспечивался плотный контакт свариваемого изделия между электродами.

Производить сварку из микроволновки своими руками или, другими словами, включать аппарат, можно только при сжатых электродах, иначе будет сильное искрение и подгорание контактов.

Качество соединения зависит от продолжительности токового импульса. При этом нужно следить визуально за цветом сварной точки и отключать аппарат, как только он станет бежевым. Этот момент отключения очень важен, поскольку при передержке электродов между собой может образоваться отверстие на месте сварки, а если недодержать, то сопрягаемые детали не соединятся.

Но все приходит с опытом. Как только точечная сварка аппаратом из микроволновки будет получаться, процесс ремонта многократно облегчится, и услуги профессионалов не понадобятся.

Что еще можно сделать из микроволновой печи

Если микроволновая печь приходит в негодность, возникает вопрос ее утилизации. Но не стоит спешить с отправкой ее на свалку - из прибора можно сделать много других полезных вещей.

Внимание! Прежде чем приступать к разборке микроволновки, необходимо разрядить конденсатор, замкнув его на корпус. Эта предосторожность вызвана длительным сохранением заряда высокого напряжения.

Что можно сделать из микроволновки своими руками? Начнем с простых конструкций:

Научные исследования не диктуют условия нашего проживания, а пытаются лишь разъяснить и использовать во благо нам. Применяйте фантазию для получения нужных и замечательных вещей, поражайте родственников и друзей, а главным образом - себя тем, как все-таки красив мир внутри и вокруг нас.