Какой ток нужен для точечной сварки. Трансформатор для контактной сварки. Самодельная точечная сварка

Нередко встречаются ситуации, в которых необходимо соединить металлические изделия или отремонтировать различные конструкции. Чтобы справиться с этим, нужно знать, как сделать точечную сварку своими руками. Аппарат для её проведения можно собрать самостоятельно в домашних условиях. Это значительно упростит весь процесс и убережёт от больших финансовых затрат.

Самодельная точечная сварка - это довольно трудное мероприятие, которое требует наличия специального оборудования и навыков подобной работы. Однако при правильном подходе можно значительно упростить процесс и выполнить работу в кратчайшие сроки.

Такой способ соединения металлических деталей имеет большое количество преимуществ. Все они делают точечную сварку одной из самых часто используемых. Среди положительных моментов стоит выделить следующие:

Среди большого количества преимуществ, есть и один недостаток. Специалисты считают такой вид соединения негерметичным.

Сварка любых изделий происходит по одному и тому же принципу. При этом важно внимательно проводить все операции и не упустить даже самый незначительный нюанс. Только в этом случае можно добиться идеального шва и его прочности.

Вся технология состоит из нескольких этапов:

Подготовительные мероприятия

Основой успешного проведения любого вида работ считается правильно проведённая подготовка. Она позволяет взять всё необходимое для осуществления бесперебойного процесса. Для успеха проведения контактной сварки из сварочного аппарата своими руками необходимо правильно выбрать электроды и все необходимые инструменты.

Главный атрибут контактной сварки - электрод. С его помощью выполняется весь процесс, поэтому очень важно купить оптимальный вариант для проведения определённой работы.

Электрод выполняет функцию подводки тока к свариваемым деталям и сжатия металла. Как правило, он изготавливается из сплавов, обладающих высокой теплопроводностью. Наибольшему воздействию подвергается наконечник. Он разогревается до огромных температур и очень быстро изнашивается. Из-за этого во время работы необходимо постоянно его подтачивать. Наиболее часто используемая форма наконечника - конус.

Как правило, электроды стоят довольно дорого, поэтому очень важно максимально продлить срок их службы. Для этого нужно соблюдать такие условия:

1. Для сварки изделий из того или иного материала необходимо подбирать оптимальные для него виды электродов.
2. Не использовать тонкие наконечники для тяжёлой сварки.
3. Пользоваться водяной рубашкой.
4. Соблюдать условия хранения электродов и избегать их механических повреждений.

Материалы и инструменты

Для проведения контактной сварки своими руками нужно изготовить соответствующий агрегат. Делается он при помощи определённого набора инструментов и минимального количества доступных каждому материалов. В процессе работы над устройством понадобится:

После того как выполнены все подготовительные мероприятия, можно приступать к работе над устройством. Его сборка выполняется в несколько этапов и может занять значительный промежуток времени.

Аппарат для точечной сварки делается на основе источника импульса, использующего принцип разряда конденсатора. Благодаря ему можно соединять детали толщиной до 0,5 миллиметров.

Особенности работы такого источника питания:

В случае необходимости можно воспользоваться схемой применяемого устройства. С её помощью новичкам будет проще добиться желаемого результата.

Разряд конденсаторов осуществляется так:

1. Во время размыкания главной цепи происходит зарядка установленных конденсаторов.
2. После включения сварочного аппарата они разряжаются на обмотку. Сила разряда меняется при помощи тиристоров.
3. Весь цикл повторяется при выключении устройства.

При сварке более крупных заготовок (толщиной до 4 миллиметров) необходимо в несколько раз усилить мощность разряда.

Одна из главных составляющих аппарата для точечной сварки - выходной трансформатор. С его помощью на электрод подаётся нужная сила тока. Такой прибор можно делать своими руками и использовать его в общей конструкции. Для этого нужно выполнить несколько простых действий:

Если всё правильно сделать, то получится трансформатор мощностью 3 тысячи ватт.

Сборка блоков контакта

Для изготовления аппарата точечной сварки чаще всего используется блок контактов пистолетной формы. Процесс его сборки довольно трудоёмкий и может занять немало времени.

Пошаговая инструкция:

Техника безопасности

Любой процесс сварки, даже в случае микросварки своими руками, должен выполняться с соблюдением мер безопасности. Это позволит не только сохранить здоровье, но и предотвратить множество негативных последствий. Кроме этого, сварщик должен использовать специальные средства защиты, которые уберегут его от воздействия раскалённого металла и электрического тока.

Среди основных требования безопасности стоит выделить следующие:

1. Заземление всех потенциально опасных частей оборудования. Такая мера поможет избежать поражения током.
2. Перед началом работы необходимо проверять исправность устройства.
3. Надевать защитные средства, которые помогут избежать удара током.
4. Все элементы управления не должны быть под высоким напряжением.
5. В устройстве должны быть использованы провода с большим сечением.
6. Использовать рукавицы, которые уберегут руки от случайно отлетевших брызг металла, а также специальный головной щиток. Последний убережёт глаза сварщика от негативного воздействия яркой вспышки.
7. Применять защитные средства для органов дыхания или выполнять работу в хорошо вентилируемом помещении. Это нужно для того, чтобы выделяющиеся во время работы вредные пары не попадали в лёгкие.
8. Все кнопки аварийного отключения должны находиться в рабочем состоянии. При этом доступ к ним нельзя загораживать какими-либо предметами.
9. Место проведения работы желательно отгородить щитками, чтобы избежать различных негативных последствий, возникающих в случае непредвиденной ситуации.
10. Необходимо максимально снизить вероятность получения травмы от движущихся частей аппарата.

Точечная сварка - это довольно трудоёмкое мероприятие, которое требует не только специальных устройств, но и определённых навыков в работе. При этом весь процесс можно производить в домашних условиях и получать требуемый результат с минимальными затратами. При правильном подходе к делу и соблюдении техники безопасности можно увеличить вероятность положительного исхода дела и снизить риск получения каких-либо травм.

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.

Точечная сварка своими руками может стать очень нужным аппаратом в домашней мастерской. Такое устройство позволяет соединять различные металлические элементы, ремонтировать разные конструкции в домашних условиях. А самое главное, собственноручное изготовление помогает избежать значительных затрат, связанных с приобретением готовых сварочных устройств.

Точечная сварка своими руками – это достаточно сложная конструкция и для ее создания нужны определенные навыки в электрике и слесарном деле, но при всей сложности можно смело приступать к работе, вооружившись знанием принципов монтажа. Домашние умельцы придумали разные схемы и технологии изготовления, которые осуществлены и прошли проверку в реальных условиях. Положительные отзывы о работоспособности аппаратов свидетельствуют о возможности сборки достаточно надежных конструкций.

Основная сущность процесса

Точечная сварка является разновидностью контактной сварки, т.е. представляет собой соединение металлов путем проникновения их расплавов друг в друга при точечном контакте под нагрузкой.

Принцип осуществления такого процесса основан на том, что соединяемые заготовки плотно совмещаются и с двух сторон прижимаются электродами, на которые подается кратковременный сварочный ток.

За счет собственного электрического сопротивления при прохождении тока большой силы происходит разогрев материалов до температуры их плавления, а расплавы двух заготовок взаимно перемешиваются под нагрузкой, что и обеспечивает прочное соединение.

Для уменьшения зоны разогрева (снижения потребной мощности сварочного импульса) обеспечивается минимальная площадь контакта – применяются электроды точечного типа.

Конструирование аппарата

Точечный сварочный аппарат включает в себя две главные части – источник сварочного импульса и контактный блок. Источник питания должен обеспечить подачу в автоматическом режиме импульса с силой тока порядка 150-250 А в течение 0,02-0,1 с при питании от обычной электросети напряжением 220 В. Желательным условием является возможность регулирования тока для сварки заготовок различной толщины и из разных металлов.

К контактному блоку предъявляются следующие требования: подведение сварочного сигнала с помощью точечного электрода, прижатие свариваемых заготовок, удержание заготовок до полного отвердения расплава после снятия импульса. В основном, используются такие конструктивные решения: зажатие заготовок между двумя точечными электродами; один электрод плоский, а другой точечный; споттер – роль нижнего электрода исполняет сама заготовка.

Необходимый инструмент

Для изготовления аппарата точечной сварки своими руками потребуется следующее оборудование и инструмент:

• сварочный аппарат;
• болгарка;
• электродрель;
• ножовка по металлу;
• фрезер;
• паяльник;
• напильник;
• зубило;
• молоток;
• плоскогубцы;
• отвертка;
• ножницы по металлу;
• штангенциркуль;
• линейка металлическая;
• ключи гаечные.

Изготовление источника питания

Самодельный аппарат точечной сварки, обычно, собирается на основе источника сварочного импульса, использующего принцип разряда конденсатора. Простая схема такого источника. Сварочный аппарат с таким питанием способен сваривать лист толщиной до 0,5 мм, может применяться для аккумуляторов с целью надежного соединения батарей типа Li-Ion.

Необходимая сила тока в виде кратковременного импульса создается на выходе вторичной обмотки трансформатора Тр3, при этом нужный сигнал обеспечивается разрядом конденсаторов С8-С9 на первичную обмотку. Тиристоры Т1 и Т2 обеспечивают управление конденсаторного разряда. Накопление заряда на обкладках конденсаторов осуществляется при включенной вспомогательной цепи трансформатора Ток. Для выпрямления электрического сигнала применены диоды D6-D7.

Принцип разряда конденсаторов осуществляется следующим образом. В период отключенной главной цепи происходит зарядка конденсаторов С8-С9 через обмотку Ток. При включении главной цепи (пуск сварочного аппарата) конденсаторы разряжаются на обмотку Тр3, при этом параметры разряда регулируются тиристорами Т1-Т2, а продолжительность сигнала обеспечивается системой Ru1-Ru2, R34 и С10. Цикл полностью повторяется при отключении аппарата. Рекомендуемые характеристики деталей приведены, а параметры трансформатора Ток следующие: тип 220/220 В, для обеих обмоток применяется провод ПЭВ-2 диаметром 0,5 мм, число витков – 90.

Для сварки заготовок толщиной до 3-4 мм следует увеличить мощность разряда. Приведена схема более мощного источника тока, который по принципу действия не отличается от предыдущего случая. Продолжительность импульса регулируется реле времени, а в цепь первичной обмотки выходного трансформатора включается бесконтактный пускатель МТТ4К, в связи с повышением мощности.

Намотка силового трансформатора

Выходной трансформатор является основополагающей частью всей конструкции аппарата для сварки, обеспечивающий необходимую силу тока, подаваемую на электрод. Его желательно сделать собственноручно следующим образом. Сердечник подойдет от обыкновенного вышедшего из строя трансформатора – важно, чтобы он обладал стальной пластинчатой конструкцией и имел общее поперечное сечение одного элемента около 65 см².

На первую стойку наматывается первичная обмотка из провода марки ПЭВ или ПЭТВ диаметром 2,9 мм с числом витков – 20. Под обмотку и сверху нее накладывается трансформаторная (кабельная) бумага. Концы обмотки закрепляются на контактной колодке, размещаемой на верхней части сердечника.

На вторую стойку сердечника наматывается выходная (вторичная) обмотка в виде двух витков плоской шины. Такую шину можно собрать из 15-17 медных плоских проводов общим сечением 200 мм² и обматывается для изоляции фторлоновой пленкой или тканевой изоляционной лентой. Рекомендуется сверху и снизу обмотки проложить трансформаторную бумагу, а концы обмотки вывести на контактную колодку.

Если соблюдены все перечисленные условия, то должен получиться выходной трансформатор со следующими параметрами: мощность 3000 В А; первичное напряжение – 220В, вторичное напряжение – 15В, ток – до 220 А.

Сборка блока контактов

Для домашнего устройства точечной сварки, в т.ч. споттера, чаще всего используется конструкция блока для контакта пистолетной формы. Собирается пистолет для электрода в такой последовательности. Подбирается две пластины из гетинакса или текстолита толщиной 8-12 мм, из которых выпиливаются фигуры в виде пистолета длиной 23-25 см. Форма произвольная с учетом удобства эксплуатации. Целесообразно обеспечить такую геометрию: ширина ствола – 42-45 мм, ширина ручки 50-55 мм, длина ручки – 100-110 мм.

В передней части половинок (стволе) делаются симметричные продольные полукруглые проточки радиусом 5-7 мм для установки электрода. Длина проточенного канала составляет 55-60 мм. На расстоянии 30-35 мм от крайнего среза ствола на продольной проточке вытачивается прямоугольный паз для установки гайки, в которую, затем, будет вкручиваться электрод. В курковом участке делается выборка и просверливается отверстие для монтажа и крепления пускового кнопочного выключателя. Для совмещения двух половин пистолета просверливаются отверстия для винтов: в ручке – 4 штуки, в стволе и задней части – по 2 штуки. Чтобы обеспечить подвод кабеля, делаются проточки в ручке и между курком и электродным каналом.

Электрод выполняется из медного прутка диаметром 8-10 мм, а на его хвостовом торце нарезается резьба, соответствующая крепежной гайке. Передний торец стержня затачивается в виде конуса порядка 15-20 мм, причем вершина конуса закругляется. Общая длина электрода выбирается порядка 50-60 мм.

Собирается сварочный пистолет в следующем порядке. На хвостовую часть электрода накручивается гайка, а к его торцу припаивается подводящий провод, который соединен с пусковой кнопкой. В курковую часть укладывается кнопочный выключатель с выводом кнопки в отверстие. Кнопка соединяется с электродом, и подключается подводящий провод. Вся схема укладывается в соответствующие проточки и пазы; половинки пистолета совмещаются и закручиваются.

Точечная контактная сварка отличается от привычной дуговой тем, что металл плавится не при высокой температуре электродуги, возникающей между электродом и свариваемым металлом, а за счет прохождения тока сквозь контакт двух свариваемых деталей. Этими деталями могут быть тонкие листы металла, проволока, пластины. Они прочно сжимаются специальными механическими приспособлениями и сквозь место соединения пропускается импульсный ток высокой силы (1000 и более Ампер) при напряжении в несколько вольт.

Точечная сварка своими руками предполагает, что на 1 мм 2 контактной площади приходится не менее 5 кВт мощности, что соответствует силе тока до 50А/мм 2 . При этом механическое давление на тот же квадратный миллиметр должно быть не менее 3-8 кг. Чтобы достичь таких параметров, необходима специальная конструкция рабочего инструмента в виде клещей.

Рабочий орган - два токопроводящих электрода, которые сжимают соединяемые детали с требуемой силой при нажатии на рукоятки. После сжатия на электроды подается импульс тока длительностью 01-1 с, который расплавляет металл до пластического состояния. После прекращения подачи тока механическое воздействие сохраняется и расплавленный металл сливается в одно целое и так застывает, образуя прочное соединение, не уступающее электродуговой сварке.

Схема сваривания выглядит так:

Главной сложностью при изготовлении аппарата точечной сварки своими руками является сборка источника тока. Он должен выдавать короткие импульсы небольшого напряжения и высокой силы тока, превышающей 1000А. Длительность импульса регулируется тиристорной схемой или вручную обычным выключателем на первичной обмотке. Для низколегированных сталей необходим более длительный импульс, нержавейка сваривается при коротких импульсах, чтобы верхняя часть не успела прогреться и окислиться, что значительно снижает антикоррозионные свойства.

Во втором случае сварка таким аппаратом требует определенной сноровки - с первого раза угадать необходимую длительность импульса очень сложно, особенно на разных металлах. Но методом проб и ошибок на обрезках листовой стали или цветных сплавов вполне реально добиться качества сварки не хуже, чем на промышленных аппаратах.

Точечная сварка, собранная своими руками из старого сварочного аппарата, работает достаточно эффективно и вполне в состоянии решить ряд проблем с соединением листового металла толщиной от нескольких десятых до 2-3 мм. Для более толстого листа сложно создать требуемое усилие при помощи самодельных клещей или рычажного устройства.

Почему выбирается именно старый трансформатор? Аппарат точечной сварки своими руками предполагает его полное переоборудование, которое касается, впрочем, только вторичной обмотки. После переделки обычная сварка ММА таким аппаратом становиться невозможной, поэтому и выбирается старый, но еще рабочий аппарат, по крайней мере, первичная обмотка должна быть если не в идеальном, то в приемлемом состоянии.

Вторичная обмотка удаляется полностью и на ее место устанавливается другая, из медного изолированного жгута или шины. Изолировать провод необходимо очень тщательно, в несколько слоев негорючей изоляцией. Удобна для этих целей тканевая изолента, которая чередуется с обмоткой обычным автомобильным скотчем, который используется при покраске кузова.

Сечение провода вторичной обмотки должно быть не менее 1,8 см 2 . Если удастся найти подходящий кабель заводского производства в изоляции, то лучше использовать его. Хороший результат дают как кабели с монолитной сердцевиной, так и многожильные из скрученных в жгут медных проводов. На вторичную обмотку идет несколько витков кабеля или шины с таким расчетом, чтобы при подаче 220В на первичный контур, во вторичном возникал ток напряжением 6-8 В. В таком случае сила тока будет достигать 800-1000 А. Этого вполне достаточно для сварки отдельных деталей в домашней мастерской.

Как подобрать электроды

Для точечной контактной сварку лучше всего использовать промышленные электроды, изготовленные по ГОСТ14111-69. Такие можно купить на интернет сайтах или в магазинах сварочного оборудования. При использовании на самодельном оборудовании они будут служить практически вечно. Но они довольно дорогие, особенно с запрессованными наконечниками из вольфрама или другого тугоплавкого материала.

В большинстве случаев умельцы изготовляют электроды самостоятельно. В зависимости от мощности сварки, подходят медные стержни диаметром от 5 до 15 мм. С одной стороны они вставляются в металлическую гильзу с зажимными болтами, закрепленную на кабеле от трансформатора. Как и кабель, электроды прочно зажимаются болтами.

Второй вариант крепления электрода - пайка. Это тоже довольно надежный и эффективный способ, обеспечивающий надежный электроконтакт, но менять электрод в таком случае сложнее. Это не слишком влияет на продуктивность работы - электроды изнашиваются очень медленно, особенно при любительской сварке.

Намного важнее надежный контакт. Если соединение неплотное, то провод и электрод будут окисляться и перегреваться, а сила тока будет меньше требуемой. Также необходимо все соединительные кабели делать как можно короче - диаметр электрода и кабеля должны быть одинаковыми, иначе возможны сюрпризы в виде горящей изоляции или обгорания стержней.

Нелишним будет напомнить, что для медных электродов выбираются такие же медные провода. Сочетания алюминий/медь ненадежно и приводит к ненадежной сварке.

Рабочие концы электродов могут быть заостренными (коническими), овальными или плоскими. В бытовых самодельных аппаратах удобнее всего использовать плоский нижний и конический верхний электроды. Такое сочетание обеспечит и высокую плотность тока в точке сварки, и надежную опору для прижима деталей.

Точечная сварка из аккумулятора

В интернете встречается информация о том, как сделать точечную сварку своими руками, используя обычный автомобильный аккумулятор на 12 В. Выполнять с ее помощью можно соединение небольших деталей, которые обычно соединяются пайкой. Но во многих случаях сварка дает лучший результат по прочности и более удобна для соединения разнородных металлов.

Точечная сварка своими руками из аккумулятора - конструкция несложная и может быть сделана в гараже на протяжении нескольких часов, при наличии всех частей и инструментов, естественно. Для ее монтажа не требуется каких- то особых приспособлений или сложного оборудования.

Существует три разновидности сварки при помощи аккумулятора. Первый, самый простой, можно сказать примитивный, требует только наличия аккумулятора и двух медных проводов, оголенные концы которых и выступают электродами. Как правило, используется этот способ чаще всего, но только для сваривания цветных металлов. Именно его с полным основанием можно назвать точечным.

Два других способа - угольными электродами и при помощи инвертора требуют батареи из нескольких аккумуляторов и дополнительного оборудования. Они тоже используются в бытовых и походных условиях, но покупать несколько однотипных аккумуляторов, чтобы сделать из них сварочный аппарат, довольно накладно. Для точечной сварки может подойти любой аккумулятор, который достаточно снять с автомобиля.

Простенькое приспособление для выполнения сварочных работ состоит из двух медных проводков сечения не менее 1,5 мм 2 , закрепленных в контактной колодке. Расстояние между зачищенными концами электродов 2-3 мм. Конечно, как и в любой самодельной конструкции, вариантов может быть множество, но как базовый лучше всего использовать именно этот тип конструкции. Как работает такая мини установка показано на видео:

Сварка от аккумулятора предназначена для соединения небольших деталей из тонкого листового металла, но даже при этом аккумулятор разряжается довольно интенсивно. Если вы сняли его с машины, то желательно иметь в гараже и зарядное устройство, чтобы вернуть батареи прежний заряд.

Приведенные примеры - самые простые самодельные конструкции аппаратов точечной сварки. Если у вас есть свои разработки - пишите нам на сайт. Нас и наших читателей очень интересуют реальные разработки самодеятельных конструкторов. Самые интересные схемы мы непременно опубликуем.

Среди множества видов сварочных процессов можно выделить точечную. Ее применяют при создании систем вентиляции и кондиционирования, для соединения тонкостенных корпусных деталей и множества других конструкций.

Виды точечной сварки

К точечной относят один из видов контактной сварки, в ходе выполнения которой детали соединяют по отдельным точкам. Электроды, выполненные из разных материалов, сжимают заготовки и передают через себя электрический ток соответствующих характеристик. Расположение точек контакта, напрямую зависит от того как установлены электроды в машине, используемой для сварки. Опять же в зависимости от конструкции машины и электродов допустимо получение одной или нескольких точек сварки.

Контактную сварку используют для работы с черными и цветными металлами. Это могут быть детали, обработанные на механическом оборудовании, они могут иметь одинаковую или разную толщину. В качестве заготовок могут быть использованы листы, полученные на прокатных станах или кузнечно — прессовом оборудовании.
Такой вид сварки наиболее эффективен для изготовления деталей в транспортном машиностроении, при производстве различного по классам станочного оборудования и пр.

Особенности и принцип точечной сварки для выбора трансформатора

Метод точечной сварки применяют и на производственных площадках, и в кустарных мастерских. На производстве эту технологию применяют для работы с листовыми заготовками из разных марок металла – черного, цветного, нержавеющего и пр. С помощью точечной сварки обрабатывают детали разной формы и размеров, кроме того, на оборудовании такой сварки изготавливают пересекающиеся стрежни.

В домашней мастерской такую технологию применяют для выполнения ремонта бытовой техники, в т.ч. автомобильной, электрической, например, для наращивания силового кабеля.
Надо отметить то, что способ точечной сварки включает в себя несколько последовательных операций, причем, эти операции одинаковы и для промышленного, и для бытового оборудования.
На первом этапе заготовки, выполненные из металла, соединяют между собой в заданном пространственном положении. Для их фиксации могут быть использованы обыкновенные строительные струбцины или друга технологическая оснастка.

Затем, соединенные детали помещают в рабочую зону оборудования, в пространстве между электродами. После этого их приводят в движение, начинается сжимание заготовок и подача электрического тока с определенными характеристиками. Подаваемый ток, выполняет нагревание металла до определенной температуры, в результате, этого будет произведена необходимая деформация заготовок.
В промышленных условиях применяют автоматические установки точечной сварки, в условиях мастерской чаще применяют полуавтоматические сварочные аппараты. Некоторые виды оборудования позволяют получать до 600 сварных контактов в минуту.
Еще один способ точечной сварки — это лазерная. Ее применение обеспечивает высокое качество, получаемых швов.

Смысл сварки этого типа заключается в следующем:
После сильного нагрева заготовок происходит их оплавление и происходит образование однородной структуры (шва).

Главный параметр такого сварочного процесса – это импульсная характеристика тока.

Именно она обеспечивает требуемый нагрев. Кроме того, важную роль играет и сила, с которой заготовки прижимают друг с другом. Именно в результате этого происходит кристаллизация металлической структуры.
Импульсная сварка гарантирует максимальную прочность стыков, при практически полной автоматизации сварочного процесса. Но главный недостаток такой технологии это невозможность обеспечения 100% герметичности заготовок между собой.

Виды трансформаторов для сварки

Технические характеристики трансформаторов должны обеспечивать такие технические свойства, которые позволяют с минимальными потерями произвести нагрев, расплав и соединение обрабатываемых деталей.

Трансформатор, предназначенный для производства сварных работ, имеет простую конструкцию и именно поэтому, многие домашние мастера предпочитают его изготавливать самостоятельно.

В конструкцию входит несколько составных частей:

1. Сердечник, состоящий из нескольких пластин, выполненных из стали. Для сборки магнитопровода применяют пластины, изготовленные из электротехнической стали. На нем устанавливают одну или несколько обмоток. Настройку напряжения выполняют с помощью винтовой пары, которая проходит через сердечник и обмотку.
2. Металлический корпус предназначен для защиты устройства от каких-либо повреждений. Кроме того, в состав трансформатора входят устройства вентиляции, рукояти и колеса для транспортировки.

Номинальное рабочее напряжение составляет 220 или 380 вольт и это позволяет их использовать и на промышленных объектах, и домашнем хозяйстве. Технические характеристики трансформатора допускают производить работы с металлическими заготовками разной формы и размеров.

Трансформатор для контактной сварки, состоит из тех же узлов, что и для традиционной. Это оборудование работает в режиме коротких, но часто повторяющихся нагрузок. Это приводит к тому, что обмотки испытывают серьезные динамические нагрузки. Для их компенсации в трансформаторах для точечной сварки применяют сердечник броневого типа и дисковые обмотки.

Трансформатор для контактной сварки ТВК-75 предназначается для работы в составе электросварного оборудования для точечной сварки, которые эксплуатируются в закрытых помещениях при соблюдении ряда условий. Магнитопровод в этом трансформаторе имеет ленточную конструкцию, и стянут в раму с помощью шпилек. Обмотки этого трансформатора дисковые. Для изготовления первой обмотки применяют теплостойкий кабель ПСД.

Вторая обмотка собрана из отдельных дисков и с помощью металлических деталей, выполненных из меди, они собраны в параллельную схему.
Для охлаждения вторичной обмотки используют проточную воду, которая перемещается по специально проложенным трубам. Обмотки залиты эпоксидной смолой.
Напряжение регулируется с помощью переключателей, которые установлены на сварочной машине. К основным параметрам трансформатора этой марки можно отнести следующее:

Охлаждение водой, аппарат изготовлен по классу изоляции F. За счет использования технологии Unicore трансформатор несет минимальные потери в магнитопроводе. Производитель выпускает трансформатор в климатическом исполнении УХЛ4.

Трансформатор для контактной сварки ТКС — 4500 Каскад

Трансформатор для контактной сварки ТКС — 4500 Каскад используют для сварки деталей из малоуглеродистых сталей совокупной толщиной до 4 мм.

Расчет трансформатора для сварки

Магнитопровод и обмотки отвечают за создание рабочих параметров устройства. То есть, зная, какие характеристики должны быть у трансформатора можно просчитать параметры обмоток, сердечника и сечения всех проводов.

Для выполнения расчетов необходимо взять следующие данные:

1. 1. Напряжение на первой обмотке.
   2. Напряжение на второй обмотке.
   3. Сила тока на второй обмотке. Размер этого параметра определяется типом электродов и размерами заготовки.
   4. Площадь сердечника. Этот параметр определяет надежность трансформатора в целом. Оптимальным размером можно считать от 45 до 55 кв. см.
   5. Размер площади окна сердечника. Оптимальным считают размер от 80 до 110 кв. см.
   6. Плотность тока внутри обмотки. Этот параметр отвечает за потери в обмотке. Для аппаратов, выполненных своими руками, эта характеристика составляет 2,5 – 3 А.

Самодельный аппарат из микроволновой печи

Для установки в домашней мастерской высокопроизводительного сварочного оборудования нет необходимости в приобретении дорогостоящего оборудования. Для этого достаточно использовать старую микроволновую печь. Точнее, ее трансформатор. Он в состоянии обеспечить напряжение необходимо для выполнения точечной сварки.

При извлечении трансформатора из корпуса микроволновой печи необходимо соблюдать аккуратность. Сначала надо снять все крепежные детали, и удалить вторичную обмотку. Кроме этого необходимо удалить шунты, встроенные в ограничители тока. Точечная сварка, изготовленная из микроволновой печи, обеспечивает мощность в 700 – 800 Вт и это позволяет выполнять сварку стальных листов толщиной до 1 мм.

Как и для любого другого сварочного устройства для его работы потребуется электрод.

Создание электродов

Сварочное оборудование позволяет выполнять большое количество работ по неразъемному соединению деталей, выполненных из металла. Для выполнения этой операции применяют электроды. Те, которые применяют для точечной сварки, называют сварочные клещи. Их можно купить и в специализированном магазине, а можно изготовить своими силами.

Сварочные клещи состоят из:

• захвата, который несет токонесущие части;
• собственно электроды;
• сварочные кабели;
• механизм управления.

Для качественного сварного соединения необходимо, чтобы на выходе из аппарата было устойчивое пониженное напряжение и повышенная сила тока. Часто, для достижения необходимых параметров применяют аппараты с усиленной второй обмоткой.

Напряжение с обмотки поступает на сварочные клещи, в которые вставляют заготовки, подлежащие сварке.

Когда заготовки собраны между собой и помещены в рабочее пространство электроды сжимают. Это можно выполнить в ручном, а можно и в автоматическом режимах. Одновременно с этим на электроды подается ток надлежащей мощности. Он вызывает нагрев металла, его расплав и перемешивание. Так, выполняется контактная сварка. Диаметр пятна контакта определяет размер силы тока и время выдержки деталей между электродами.

Сварка цветных металлов точечной сваркой

В промышленности широко применяют точечную сварку цветных металлов. В качестве примера можно рассмотреть сварку алюминия. Важным моментом в точечной сварке является удаление с поверхности заготовок оксидной пленки. Как правило, ее удаляют с применением стальной щетки или абразивной шкурки нулевого размера. Другой, не менее распространенный способ удаления оксидной пленки – это химический.

Для того применяют серную или хромовую кислоту. Но, такой способ применяют в условиях серийного производства.

Для сварки цветных металлов, в частности, алюминия необходимо использовать машины большой мощности. Так, для сварки двух листов дюраля толщиной в 0,5 мм потребует ток в 12 000 А.

Одна из разновидностей контактной сварки – конденсаторная. Такой метод сварки известен с первой половины прошлого века. Сварка происходит за счет расплавления заготовок в тех местах, где происходит короткое замыкание тока, которое получают из энергии разряда конденсаторов. Время процесса сварки составляет от 1 до 3 миллисекунд.

В основе такого сварочного аппарата находится конденсаторная емкость, заряжаемая от источника постоянного напряжения.

По достижении потребного количества энергии в емкости, электроды смыкают в месте сварки. Ток, протекающий между заготовками, вызывает необходимый нагрев поверхности и в результате металл плавится и образуется шов высокого качества.

К достоинствам конденсаторной сварки можно отнести:

Скорость, применение автоматизированного оборудования позволяет получать до 600 точек сварки в минуту. Точность позиционирования и соединения заготовок. Малое выделение тепла, отсутствие расходных материалов – проволоки или электродов.

На практике применяют два вида аппаратов такого типа сварки. Первые обеспечивают разряд из накопителей энергии на поверхности деталей, вторые получают разряд от второй обмотки трансформатора. Первый метод применяют при проведении ударно-конденсаторной сварки, второй применяют тогда, когда речь идет о необходимости получения качественного шва.

Такая сварка отличается экономичностью и поэтому ее часто применяют в условиях домашней мастерской. На рынке можно встретить устройства с мощностью в 100 – 400 Вт, которые часто применяют для работы в небольших мастерских по ремонту автомобильных кузовов.
Продолжительность нагрева и сила давления
Режимы сварки определяют следующими характеристиками – силой тока, длительностью нагрева, силой сжатия, размерами рабочего конца электрода.

Особенности выбора и использования электродов

Электроды для такой сварки должны иметь форму и размер, которые обеспечат его доступ к рабочему месту. Кроме того, электроды должны быть приспособлены для простой и надежной установки в сварочной машине и иметь высокую стойкость к износу. Самая простая конструкция электрода для точечной сварки – прямая. Их производят в соответствии с требованиями ГОСТ 14111-69. Для их производства применяют различные сплавы на основе меди.

Например, при сварке разных металлов электроды должны обладать низкой электропроводностью. Но если, из металла такого типа изготовить весь электрод, то он будет достаточно быстро нагреваться. В таком случае его необходимо выполнять из двух частей. Одну из меди, а другую из материала, который приспособлен для выполнения необходимой операции.