Как сделать точечную сварку из сварочного инвертора. Простой аппарат для точечной сварки. О чем будем

Содержание:

Довольно часто возникает потребность в проведении сварочных работ в домашних условиях. Как правило, это небольшие объемы, выполняемые от случая к случаю. Поскольку сварочные аппараты заводского изготовления стоят очень дорого, многие мастера предпочитают изготавливать их различными способами из подручных материалов. Неплохим вариантом заводского аналога считается контактная сварка своими руками из инвертора, обеспечивающая высокое качество работ за сравнительно низкую себестоимость.

Устройство и принцип работы контактной сварки

Принцип действия любого точечного сварочного аппарата заключается в нагревании электротоком в определенных местах металлических деталей, их последующем расплавлении, смешивании между собой и застывании. В результате, в местах застывания обоих металлов образуется сварочный шов. В процессе работы обе детали надежно сжимаются и фиксируются электродами, на которые подается электрический ток.

Для выполнения контактной сварки в домашних условиях потребуются мощные источники питания, что может привести к перегреванию и выходу из строя бытовой электропроводки. В связи с этим рекомендуется заранее проверить состояние проводки и заменить ее, если это необходимо.

При выполнении точечной сварки две заготовки соединяются между собой по прилегающим краям. Данный способ очень эффективен для работы с небольшими деталями, тонкими металлическими листами и прутками, диаметром до 5 мм.

Соединение поверхностей выполняется одним из трех способов:

• При использовании метода оплавления все детали, предназначенные для сварки, соединяются и нагреваются действием электрического тока до их расплавления. Данная технология широко используется в работе с цветными металлами, низкоуглеродистыми сталями, латунными и медными заготовками. В других областях этот метод применяется крайне редко из-за высоких требований к температурному режиму и отсутствию примесей в местах соединений. Точно так же работает и самодельная контактная сварка из сварочного аппарата.
• Непрерывная сварка заготовок методом оплавки выполняется с применением сварочных клещей. Соединение деталей происходит в момент включения тока. После оплавления краев монтируемых деталей, выполняется их осадка, а подача тока прекращается. Данным способом свариваются тонкостенные трубопроводы и заготовки с различной структурой. Основным недостатком этого метода является вероятность вытекания металла из сварочного шва и появление угарного газа.
• Третий способ представляет собой прерывистую оплавку, при выполнении которой обеспечивается поочередное плотное или ослабленное соприкосновение заготовок. Сварочная линия замыкается в области соединения зажимными клещами до поднятия их температуры к отметке 950 градусов. Данный метод применяется, если мощность сварочного устройства изначально недостаточна для выполнения непрерывной оплавки.

Подготовка деталей и сборка точечной сварки

Стандартная конструкция контактного сварочного аппарата состоит из силовой части, автоматического выключателя и защитного устройства. В свою очередь силовая часть включает в себя сварочный трансформатор и тиристорный пускатель, с помощью которых подключается первичная обмотка. Весь инвертор целиком не понадобится для самодельного сварочного аппарата, из него необходимо лишь взять основные детали. Это трансформатор с блоком питания, система управления и выключатель.

При изготовлении точечной сварки в первую очередь с трансформатора нужно снять вторичную обмотку, поскольку она совсем не используется во время работы. Главное при снятие обмотки - сохранить в целость первичной обмотки. Вместо удаленной вторичной обмотки накладывается другая, сделанная из толстого медного провода, сечением примерно 2-3 см. Затем она обматывается изоляционной бумагой и покрывается лаком с целью дополнительной изоляции и фиксации.

Затем проверяется направление каждой обмотки с помощью обычного вольтметра. Во вновь созданной цепи не должно быть коротких замыканий. После этого определяется сила тока. Данная процедура является обязательной для всех подобных устройств с двумя и более обмотками. Значение силы тока не должно быть более 2-х килоампер. В случае превышения установленного уровня, ее необходимо уменьшить.

Во время подготовки трансформаторной катушки и наматывания вторичной обмотки рекомендуется соблюдать обязательные правила. Для расчета количества витков можно воспользоваться формулой N = 50/S, в которой N является количеством витков, а S - площадью сердечника (см2). Ускорить вычисления поможет . Поскольку в конструкции применяются детали от инвертора, то вначале определяются параметры первичной катушки, производятся необходимые расчеты и только потом можно изготавливать вторичную обмотку.

Следует обратить внимание на заземление обеих обмоток. Это связано с высокой мощностью получаемого тока, который может оказаться смертельно опасным при контакте с деталями, находящимися под напряжением. Наряду с тщательной изоляцией, большое значение имеет плотная укладка витков. Иначе могут возникнуть межвитковые замыкания и провода перегорят в результате перегрева. Необходимо позаботиться и об охлаждении трансформатора. Вполне возможно потребуется устанавливать дополнительную систему охлаждения, в состав которой входят радиаторы, обдуваемые вентиляторами.

Дополнительные элементы сварочного аппарата

Следующим этапом после изготовления трансформатора будет изготовление контактных клещей. От качества их изготовления во многом зависит, как станет работать контактная сварка из инвертора. Конструкция клещей выбирается в зависимости от специфики будущих сварочных работ. Захватное устройство изготавливается в соответствии с системой привода и размерами соединяемых деталей.

Важнейшей деталью клещей считаются контактные наконечники. Можно использовать медные наконечники от паяльника или приобрести уже готовые изделия. Следует учитывать и то, что они не должны плавиться во время работы, поэтому для их изготовления должен применяться тугоплавкий металл. Обычно используются прутки диаметром около 15 мм. Диаметр подключаемого кабеля всегда меньше диаметра наконечников.

Провода соединяются с электродами с помощью обычных медных наконечников. Непосредственное соединение осуществляется болтами или пайкой, что значительно снижает вероятность окисления в местах контактактов. Пайка чаще всего используется в маломощных аппаратах, позволяя исключить неправильные соединения, вызывающие нарушения тока на выходе устройства.

Основным преимуществом болтовых соединений является возможность быстрой замены деталей, вышедших из строя, без проведения дополнительных работ по пайке. Все болты и гайки должны быть медными. Если же предполагается накладывать соединительные швы с большой протяженностью, в этом случае наконечники оснащаются специальными роликами.

После изготовления клещей наступает время для решения не менее сложной задачи - обеспечение необходимого давления электродов в точке сваривания деталей. Основная сложность связана с тем, что вручную невозможно создать высокое и равномерное давление. Если другие варианты не рассматриваются, то лучше всего изначально отказаться от изготовления точечной сварки из инвертора, потому что эффективность такого аппарата будет крайне низкой.

В промышленности эта проблема успешно решается путем использования усилителей на основе пневматических или гидравлических систем. В домашних условиях изготовить такие приспособления практически невозможно. Для самодельной точечной сварки лучше всего подойдет система, работающая на сжатом воздухе, которая приводится в действие обычным пневматическим компрессором. Наиболее оптимальным максимальным показателем, необходимым для нормальной работы, будет усилие на концах электродов, составляющее 100 кг и более. Изменение давления происходит с помощью отдельного регулятора, который может быть встроен и в общую систему управления.

На завершающем этапе сборки контактной сварки из инвертора остается лишь смонтировать всю систему. Для монтажа рекомендуется воспользоваться уже готовыми элементами, что существенно упрощает сборку и улучшает эксплуатационные характеристики. Все недостающие детали находятся в инверторе, из которого уже был взят трансформатор.

Емкость конденсаторов, установленных в инверторе, может быть недостаточной для нормальной работы. Поэтому в случае необходимости они заменяются другими деталями, наиболее подходящими по своим параметрам. Далее выполняется ступенчатая регулировка тока, на точность которой влияют технические характеристики вторичной обмотки. Путем таких регулировок можно создать оборудование, способное работать в различных режимах.

Инверторы на рынке представлены в огромном ассортименте, поэтому каждый при необходимости может выбрать наиболее подходящее оборудование для проведения дома сварочных работ. Альтернатива такому выбору - контактная сварка из инвертора.

Ниже вы узнаете, что представляет собой контактная сварка, как сделать устройство на основе микроволновки или аккумуляторной батареи, а также как им правильно пользоваться.

Сварочные работы дома может потребоваться выполнять каждому во время ремонта. Инвертор может пригодиться для установки металлических деталей или же в мини-мастерской на дому.

Принцип работы инвертора такой:

• металл нагревается от электрического тока;
• затем он плавится и застывает после образования сварочного шва;
• чтобы закрепить части и защитить их от раздвигания, детали сжимаются электродами, по которым идет ток.

Для проведения домашних сварочных работ нужен мощный источник питания, а это может привести к перегреванию бытовых проводов. Заблаговременно проверьте качество своей проводки, при необходимости ее замените.

Во время точечной сварки нужно соединить две заготовки по прилегающим краям. Это потребуется при установке небольших деталей из тонкого материала, в частности, металлических прутов толщиной до 0,5 см.

Варианты соединений

При контактной сварке поверхности могут быть соединены такими способами:

• непрерывным оплавлением;
• прерывистым;
• сопротивлением.

Во время работы с помощью оплавления нужно детали или же листы металла соединить или же нагреть током вплоть до плавки. Данная технология актуальна для таких видов работ:

• обработка цветного металла или низкоуглеродистой стали;
• установка меди, стали или латуни.

Однако подобный метод не особо пользуется популярностью из-за того, что к температуре предъявлены жесткие требования, а также потому, что в соединительных зонах не должно быть примесей .

При непрерывной оплавке заготовок потребуются сварочные клещи и прочие фиксаторы. Соединение деталей происходит при включенном токе. Когда края деталей оплавятся, произойдет осадка, а токовая посадка выключится. Таким образом монтируют тонкостенные трубопроводы, однако можно и соединять заготовки, которые отличаются по структуре. Ключевое преимущество метода - это оперативность. Но есть риск, что по сварочному шву вытечет металл с появлением угара.

Прерывистая оплавка выполняется при последовательном плотном либо ослабленном контакте. Посредством зажимных клещей сварочную линию замыкают в области соединения заготовок, чтобы температура поднялась до 900−950 градусов. Данный метод используется в случае недостаточной исходной мощности прибора для непрерывной оплавки.

Контактная сварка решает следующие задачи:

• подготавливается поверхность для монтажа (контуры зачищаются и выравниваются);
• края заготовок соединяются и крепятся прижимными деталями;
• включает источник тока;
• края заготовок при работающем устройстве прогреваются и оплавляются;
• выполняется осадка и включается ток.

Эти виды сварочных процессов по технологии мало отличаются друг от друга, однако они отличаются токовой подачей и креплением деталей.

Чтобы сваривать детали точечным методом для бытовых нужд, устройство можно сделать самостоятельно. Ключевыми его механизмами являются:

• зажим;
• прибор подачи напряжения на конденсаторах. В нем на низковольтную обмотку прикрепляют электрод.

Второе зажимное крыло - это опорное, его можно монтировать с крупными деталями.

Оборудование из микроволновки своими руками

Аппарат для проведения сварочных работ контактным методом можно сделать своими руками, ключевая деталь в нем - это трансформатор от микроволновки .

Чтобы сделать такое устройство, потребуется выполнить предварительные расчеты выгодности данного прибора по сравнению с покупкой готового инвертора.

Для самодельного прибора наиболее дорогой деталью является трансформатор, а вот расходные материалы (такие, как основа для крепежей деталей или же кожух с проводами) можно взять из сервисного центра.

Трансформатор с мощностью от 1 кВт подходит для изготовления сварочного оборудования для соединения листов толщиной до 1 мм. Если его мощность будет вдвое больше, то он подойдет для обработки листов толщиной до 1,8 мм. Многие микроволновые печи оснащены трансформатором мощностью в 3 кВт.

Чтобы увеличить мощность тока, возможно, потребуется 2 или 3 трансформатора. Сам трансформатор вытаскивается из защитного кожуха, шунты удаляются вместе со вторичной обмоткой. Поскольку в микроволновой печи напряжение высокое, на первичной обмотке прибора петель меньше по сравнению со вторичной. Для того чтобы убрать разность потенциалов, вторичную обмотку удаляют и адаптируют ее для работы с точечной сваркой.

Работа выглядит таким образом:

Выводы вторичных обмоток объединяются при применении цепи на основе нескольких трансформаторов. А при условии использования одного трансформатора можно корпус микроволновки уменьшить по ширине и длине.

Для нескольких трансформаторов кожух делают на основе железного листа, который покрывается изолентой.

Для подведения тока к свариваемой области нужно создать рычажное устройство. Один рычаг прочно крепится к главной поверхности, а во время опускания второй будет давить на обрабатываемые детали.

Введите выключатель в цепь первичной обмотки и установите на верхний рычаг, благодаря этому можно будет в одно время пускать ток и сжимать деталь. Клещи в этом случае не будут нужны, нужно будет заранее спаять наконечники с проводкой с целью предотвращения окисления.

Для контактной сварки используются медные стержни с толщиной больше размера проводки, которые при работе будут заменены или подточены. Во время работы деталь будет рычагами зажата между электродами, далее запустится ток.

Сварочный аппарат из аккумуляторных батарей

Во время сварки с применением электрических приборов на бытовые сети возложена огромная нагрузка . В итоге долгой точечной сварки провода могут расплавиться или же поломается бытовое оборудование. Соответственно, устройство может питаться от автономного источника. Например, переносного генератора, который работает за счет бензина или дизтоплива. Такой генератор можно приобрести или сделать самому.

Будет нужно несколько АКБ от автомобилей б/у. В данном случае расчет силы тока составит 1/10 от емкости аккумулятора. При использовании аккумуляторов разной мощности расчет можно сделать посредством самой маленькой емкости.

Потребуется создать цепь из последовательно соединенных аккумуляторов. «Плюсы» и «минусы» скрепляют кусачками, проводами или же проводками для прикуривателя либо же любыми клещами. Провод выводят от свободного «минуса» к электроду и зажимают клещами. От свободного «плюса» в сторону рабочей пластины в цепь ставят реостат.

Когда оборудование готово, можно сделать дополнительно оборудование для зарядки.

Особенности самодельного аппарата для сварки

Контактная сварка в технологическом отношении не слишком сложная, но чтобы достичь нужного качества соединения, нужно правильно ею управлять. Поэтому самодельное устройство на основе микроволновки потребуется оснастить специальными органами управления. Ключевыми из них являются рычаг, выключатель, а также рычаг, посредством которого оказывается усилие сжатия электродов и деталей, которые соединяются.

Качество соединение непосредственно зависит от усилия сжатия, соответственно, рычаг для прибора должен быть максимально длинным. Важно, чтобы оборудование для сварки можно было надежно фиксировать на поверхности рабочего стола с помощью струбцин.

Усилие, которое передается электродами, можно увеличить не только рычагом, но еще и рычажно-винтовым механизмом, который также можно прикрепить к самодельному аппарату. Его лучше всего прикрепить прямо на рычаг, чтобы манипуляции были быстрыми. А еще такое размещение освободит вторую руку, чтобы можно было поддерживать детали.

Особенность работы с аппаратом точечной сварки заключается в том, что ток можно подавать на электроды только тогда, когда они сжаты. А если подачу тока включить перед сжатием, то электроды будут искрить при соприкосновении с деталями, что приведет к подгоранию и выходу из строя.

Выключатель для управления сваркой нужно будет поставить в цепь первичной обмотки. А если он будет установлен в цепь вторичной обмотки, по которой проходит ток значительной величины, то будет создано дополнительное сопротивление, в итоге электроды сварятся друг с другом.

Также самодельный аппарат на основе микроволновки потребуется оснастить простой системой охлаждения, которую также можно сделать самому. Для такой системы можно взять обычный вентилятор, с помощью которого можно будет охлаждать электроды, трансформатор, прочие токопроводящие элементы. Естественно, данное охлаждение не является слишком эффективным, и вам будет нужно делать регулярные перерывы, чтобы все нагревающиеся элементы оборудования могли охлаждаться самостоятельно.

Выше были рассмотрены особенности сборки оборудования для точечной сварки своими руками . Такой метод доступен каждому, поскольку материалы для работы не являются слишком дорогостоящими, а навыки точечной сварки можно будет освоить весьма быстро.

Споттер – это аппарат для точечной сварки, который широко используется для рихтовочных автомобильных работ. Очень часто такие работы требуют максимальной геометрической точности и знания всех кузовных панелей, размещенных на автомобиле. И редко когда качественную рихтовку можно выполнить без специальных устройств, в частности, споттера.

Сегодня мы расскажем о том, как собрать споттер своими руками и какова схема его работы. Так, самодельные споттеры позволят сэкономить немалые деньги, если вы их сделаете из сварочного аппарата.

Особенности применения споттера

Такое приспособление, как споттер используется для следующих нужд:

• кузовные сварочные работы;
• правка кузовной поверхности без разборки обшивки.

Особенно споттер удобен при рихтовке деталей кузова , к которым затруднен доступ из-за тех или иных конструкционных особенностей. При ремонте кузовных деталей с применением споттера из сварочного аппарата нужно приварить к деформированной детали специальный крепеж, который посредством обратного молотка вытягивает испорченный металл. Также споттер способен нагревать его, поэтому к металлу быстро возвращается быстрая жесткость и форма.

Как работает споттер?

Есть несколько электрических схем споттера, который можно собрать не только из инвертора, но также из старого аккумулятора или трансформатора. Самодельный споттер действует по принципу молотка , работает точечным образом, но в обратную сторону. Это выглядит так:

• обратный молоток направляющей зафиксирован к поврежденному участку на кузове;
• по направляющей может двигаться только молоток в виде шайбы, которая прикладывает усилие к точке ее фиксации.

Обычный споттер имеет два режима работы;

• кратковременный, когда направляющую нужно закрепить в нужной точке специальными кольцами;
• сварочный – сварка осуществляется на минимальной мощности с применением угольного электрода.

Споттер своими руками на основе инверторов

Споттер из сварочного аппарата наиболее распространен среди самодельных приборов, несмотря на то, что есть и другие схемы их сборки. Так, споттеры своими руками можно собрать и не из сварочных аппаратов, но они будут менее мощными.

Споттер является ответвлением контактной сварки, однако, в отличие от нее, конструкция споттера исключает наличие клещей , именно поэтому этот аппарат можно считать аналогом электродугового сварочного аппарата, где напряжение пропускается через автомобильный корпус. Один контакт присоединен к кузову, а в качестве второго контакта выступает шток и насадка.

Ниже предлагаем вам ознакомиться с самой простой схемой споттера на основе сварочного аппарата, которую при желании вы можете и доработать.

Схема инверторного споттера

Споттер, собранный своими руками из сварочного аппарата, включает в себя два ключевых элемента:

• сварочный инвертор;
• тиристорное реле.

Для самостоятельно сборки данного аппарата вам будут нужны:

• тиристор на 200 вольт;
• трансформатор, понижающий на 12 вольт для кнопочного управления реле;
• реле на 30 ампер;
• мост диодный;
• контактная группа (220 вольт);
• кнопка управления.

Посредством диодного моста трансформатор подключают к сети , а к мосту, при этом должен быть подключен тиристор электронного реле. Трансформатор предназначен для запитки управляющей ветки тиристорной цепи.

Схема работы споттера выглядит следующим образом:

• при нажатии кнопки S3 включается разрядка конденсатора С1, и на какое-то время включаются резистор R1 и тиристор V9;
• далее подается переменное напряжение на первичную трансформаторную обмотку с помощью диодов Д232;
• происходит процедура сваривания деталей и электрода;
• при разрядке конденсатора С1 тиристор закрывается, а обмотка силового трансформатора обесточивается;
• при таком положении дел сварочный процесс подходит к концу, а конденсатор С1 продолжает заряжаться от трансформатора Т1 для последующих работ.

Помните, что диодный мост и тиристор могут быть заменены симисторами. Самодельные споттеры должны быть тщательно продуманы с конструктивной точки зрения. Он должен корректно работать независимо от габаритов и вложенных средств.

Материалы

Железа для споттера нужно выделять в объеме от 35 до 40 квадратных сантиметров. На тиристоре перегревов не бывает, они бывают лишь на участках, которые расположены после кабеля. Также сильно греется шток из черного металла диаметром на 16 мм. Желательно, чтобы он был сделан из латуни.

Что касается кабеля для споттера, то нужно выбирать с площадью сечения порядка 70 квадратных миллиметров, а для массы и молотка будет достаточно его длины 1,7 и 2,1 м соответственно. Также потребуется предусмотреть импульсное управление на тиристоре ТЧ-40.

Сначала вторичная трансформаторная обмотка наматывается с применением медной шины размером 6,5 на 4 в третьей обмотке. Также ее можно заменить на алюминиевую. Потом на вторичную обмотку нужно добавить еще две. Окончательный вариант аппарата состоит их алюминиевой трансформаторной обмотки на 250 квадратных миллиметров, что равно 5 обмоткам по шесть витков.

Уделяйте пристальное внимание внешнему виду обратного молотка, в роли которого выступает электрод. Чаще всего рукоять делают на основе клеевого пистолета , а рабочий кабель имеет термоизоляционный слой и коммутирующий провод. Также помните, что при нагреве слой термоизоляции начинает стягиваться.

Ключевые функции и технические характеристики споттера

Самодельный или заводской споттер, имеющий промышленное назначение, обладает рядом таких важных функций:

Основные технические характеристики устройства:

• 220 вольт – требуемое напряжение питающей сети для нормальной работы споттера;
• 56-60 Гц – требуемая частота сети переменного тока;
• 10 кВт – максимально допустимая мощность;
• 1300 А – максимально возможный рабочий ток;
• около 8-9 В – напряжение для вторичной обмотки аппарата для сварки;
• 0-1,2 секунд – предел установки времени;
• два рабочих сварочных режима – таймер при точной сварке и непрерывный режим при обычной сварке и темперировании;
• 15 процентов – производительность при точечной сварке деталей из металла с учетом максимальной выходной мощности;
• 75 процентов – производительность при угольном варе с учетом максимальной выходной мощности;
• от 100 кг и больше – тяговое условие для иглы;
• 100 кг и выше – тяговое условие для шайбы;
• 380 на 290 на 840 мм – длина, ширина и высота изделия;
• 32 кг – вес конструкции.

Существует признанная технология работы с помощью споттера, которую определили мастера кузовных ремонтов. Она актуальна при ремонте труднодостижимых деформированных частей кузова на автомобиле. Часто такая схема работы применяется по отношению к деформированным дверям автомобиля, крыльям и другим частям транспорта. Она актуальна везде, где усилия направлены к внешней стороне рабочей поверхности и где расположен деформированный участок конструкции.

Точечную сварку выполняют с помощью поступающего тока, а затем локальная поверхность выравнивается упором или инерционным молотком. Благодаря таким манипуляциям достаточно быстро поврежденная часть автомобиля вытянется в исходное положение.

Потом деформированная и выровненная поверхность шлифуется. Это нужно делать так, чтобы точки были удалены от сварки и рабочая поверхность была гладкой. Не забывайте об обязательном заземлении для корпуса , также от аккумулятора должна быть отсоединена отрицательная клемма.

Технология сварки с помощью споттера выглядит следующим образом:

• деформированный участок на автомобильной детали тщательно зачистите, пока не будет видна поверхность металла;
• прикрепите к подготовленной поверхности заземлительный контакт;
• приварите крепежные элементы;
• захватите эти элементы с помощью специальных приспособлений и инструментов, которые будут нужны для плавки металлов;
• вытягиваем деформированный участок поверхности металлической конструкции;
• приваренный элемент можно с легкостью удалить своими руками с помощью вращательных движений;
• очистите поверхность детали, которая ремонтировалась и приготовьте этот участок к шпатлевке.

Чтобы работать при помощи споттера, независимо от того, самодельный он или заводской, нужно иметь навыки сварочных работ. Также нужно соблюдать правила эксплуатации данного аппарата и выполнять правила проведения сварочных работ. Все это позволит отремонтировать деформированную часть автомобиля быстро и успешно.

Споттер станет незаменимым при выполнении всевозможных ремонтных работ на кузове автомобиля, требующих точечного сосредоточения. А как вы смогли убедиться, этот аппарат можно собрать и своими руками.

Домашние слесарные работы – часть жизни хозяйственного человека. Одним из наиболее популярных домашних устройств считается точечная сварка. Она предполагает наличие заводского или самодельного сварочного устройства. Создать подобный аппарат, которым будет осуществляться точечная сварка своими руками несложно, необходимо лишь желание и некоторые подручные средства.

Особенности и принцип точечной сварки

Изучение вопроса, как своими руками сделать точечную сварку, начнем с принципа действия.

На сегодняшний день точечная сварка востребована не только в быту, но и в производстве, так как она способна разрешить даже самые трудновыполнимые задачи. В промышленности, как правило, применяют устройства, работающие в автоматическом режиме, в бытовых условиях применяют сварочный аппарат-полуавтомат для точечной сварки.

Точечная контактная сварка на производстве необходима, чтобы сварить листовые болванки из черных и цветных металлов. С помощью ее сваривают изделия из профиля разной толщины и конфигурации, пересекающиеся металлические заготовки. При некоторых условиях можно добиться скоростного рабочего режима до 600 точек в минуту.

Многие люди интересуются вопросом, как сделать точечную сварку дома? В домашней среде точечную сварку применяют для ремонта бытовой утвари и при необходимости сварить электропровода.

Процедура точечного сваривания включает в себя несколько этапов:

• заготовки совмещают в требуемом положении;
• делают крепеж деталей непосредственно между прижимными электродами установки;
• осуществляют нагрев поверхностей, в процессе которого происходит деформирование деталей и они связываются между собой.

Существует еще одна технология точечного соединения – лазерная сварка. Она способна выполнять задачи, связанные с работой высокой точности и предельной прочности спайки.

Получается, что принцип точечной сварки заключается в чрезмерном нагревании рабочих металлических поверхностей, результатом которых осуществляется их сплавление и единое структурное новообразование.

Основную роль в процессе сварки исполняет импульсная характеристика тока, который создает необходимый нагрев металлической области. Не менее важной характеристикой служит время воздействия и сила удержания деталей. Благодаря этим параметрам кристаллизуется металлическая структура.

Основными преимуществами сварки электроконтактной из сварочного аппарата считаются:

• выгодность использования;
• прочный шов;
• простота оборудования;
• самодельная точечная сварка может быть создана в домашних условиях;
• возможность автоматизации в условиях предприятия.

Единственным изъяном точечного соединения деталей считается негерметичность соединения.

Основными требованиями к сварочному оборудованию считаются:

• возможность изменить время процесса;
• создание давления в рабочей области, с достижением предела в окончании процесса нагрева;
• наличие электродов с высокими показателями проводимости энергии и тепла.

Для бытового применения подходить электролитическая медь и ее смесь марки ЭВ. Стоит отметить, что площадь контактируемого участка электрода должна превышать свариваемое соединение (шов) в 2,5 раза.

Сборка сварочного аппарата своими силами

Для точечного сваривания деталей необходимо создать соответствующее оборудование. Установка для точечной сварки своими руками, изготовленная в домашних условиях, может иметь любую форму – от переносных разновидностей до крупногабаритных моделей. На практике обычно используются настольные варианты, применяемые для соединения различных металлов. Перед тем как создать точечную сварку из инвертора, следует ознакомиться с материалами, какие понадобятся при изготовлении.

• преобразователь энергии, то есть трансформатор;
• электрический кабель с изоляцией сечением от 10 мм;
• медные электроды;
• прерыватель;
• наконечники;
• болты;
• подручные средства и материалы для создания корпусной основы либо сварочных клещей (бруски из дерева, вторсырье, фанера).

1 - трансформатор ОСМ-1,0 доработанный; 2 - токопровод (дюралюминиевый пруток диаметром 30, L300, 2 шт.); 3 - вкладыш (стальной пруток диаметром 10, L30, 2 шт.); 4 - электрод (медный пруток диаметром 12, L50, 2 шт.); 5 - шайба латунная (2 шт.); 6,12 - винты М6; 7 рукоятка; 8 - эксцентрик; 9 - щека (2 шт.); 10 - пружина; 11 - вывод половины вторичной обмотки (4 шт.); 13 - втулка текстолитовая (с канавкой под концевую петлю пружины); 14 - болт М8 (6 шт.); 15 - шайба текстолитовая (4 шт.); 16 - покрытие изоляционное (лакоткань или защитная клейкая лента на тканевой основе, 2 шт.); 17 - кожух трансформатора.

Схемы монтажа

Основными разновидностями схем сборки сварочного устройства являются простые проекты с минимальным количеством требуемых материалов. Стоит отметить, что изготовленное оборудование не будет мощным, то есть данная схема точечной сварки предназначена только для бытового применения. Его назначение – сварка небольших листов железа и электрических проводов.

Чтобы понять, как сделать контактную сварку вспомнить курс школьной программы, а именно физическое правило «Закон Джоуля-Ленца»: когда электричество проходит по проводнику, объем тепловой энергии, создаваемый в нем, прямо пропорционален сопротивлению проводника, времени воздействия и квадрату электрического тока. Вывод, если ток изначально составлял большое значение (например, 1000 А), то при слабом соединении и маленьких проводах будет расходоваться большее количество энергии (в несколько тысяч раз), чем при меньшем электротоке (10 А). То есть качество собранной электрической цепи играет важную роль.

Формирование электрического импульса между двумя участками металлических изделий считается базовой частью работы сварочной установки. Для этого потребуется небольшой преобразователь энергии. Свариваемое изделие необходимо подключить к нижней обмотке устройства, а металлический электрод к вторичной.

Стоит отметить, что недопустимо непосредственно совмещать преобразователь с источником питания. Для этого в электрической цепи предусмотрен мост с электронным выключателем (тиристор). Чтобы создать требуемый импульс, в устройство необходимо подать вспомогательное питание, включающее в себя мост выпрямления энергии и трансформатор. Электрический ток будет концентрироваться в конденсаторе, чья роль – это формирование импульса.

Для того чтобы аппарат контактной сварки, изготовленный своими руками, заработал, нужно на рукояти пистолета нажать «кнопку импульса» для открытия цепной схемы конденсатора-резистора. В результате этих манипуляций произойдет разряд через металлический стержень. Чтобы закрепить теоретический материал, рекомендуется ознакомиться с обучающим видео, где подробно рассказывается о точечной сварке. Это позволяет понять визуально, как же это все правильно осуществляется.

Самодельный аппарат из микроволновой печи

Так как на аппараты точечной сварки не всегда можно выделить лишнюю сумму денежных средств, то можно изготовить ее собственными силами. Для этого потребуется довольно мощная микроволновая печь.

Сборка трансформатора

От микроволновки потребуется лишь одна деталь – это высоковольтный трансформатор для точечной сварки. От этой детали требуется лишь сердечник (магнистор) и первичная (нижняя) обмотка. Для удаления ненужных участков можно воспользоваться молотком, болгаркой либо ножовкой. После удаления трансформаторной вторичной обмотки, необходимо создать самодельный трансформатор для контактной сварки. Чтобы это выполнить, следует воспользоваться медным кабелем, диаметром, равным проему трансформатора. Необходимо сделать два витка. Для того чтобы соединить две части сердечника потребуется эпоксидная смола.

Основу сделали, теперь необходимо заняться корпусом самодельной установки. Для этого используются различные полимеры, например, пластмасса или дерево. Обратная область корпуса точечной установки должна содержать несколько проемов. Один проем будет служить ключом устройства, а другое подавать электричество.

Если вместо пластика применяется дерево, то для начала следует выполнить несколько подготовительных операций, а именно отшлифовать, пропитать и лакировать. Чтобы создать самодельный рабочий аппарат для точечной сварки своими руками, потребуется:

• кабель электропитания сварочной установки;
• ручка от двери;
• выключатель;
• медные держатели;
• электропровод большого диаметра;
• расходные материалы (саморезы, гвозди).

После подсыхания корпусного участка, необходимо собрать установку и совместить все сопутствующие детали. После этого отрезается медный провод на 2 части, каждый из которых примерно 25 мм. Эти элементы будут осуществлять функцию электродов. Чтобы их зафиксировать, достаточно применить стандартную отвертку. Затем необходимо установить ключ системы, толстый электрокабель предотвратит его выскальзывание. Чтобы зафиксировать трансформатор на корпусе конструкции можно использовать саморезы, но не стоит забывать о заземлении одной из клемм.

Чтобы повысить безопасность использования устройства для сварки рекомендуется установка вспомогательного включателя. Для крепежа рабочих рычагов также применяют небольшие гвозди и другие крепежные элементы. К торцевым частям рукоятей прикрепляются контактные металлические стержни. Для вознесения верхней рукояти применяется стандартный полимер – резина.

Создание электродов

Элементы, применяемые для точечной сварки своими руками, должны отвечать определенным требованиям, а именно устойчивостью к воздействию рабочих температур, хорошей электропроводностью и легкостью механической обработки.

Для этого прекрасно подходят медные провода сечением от 15 мм. Основной принцип – сечение электрода не должно быть меньше поперечника провода. Если не жалко, то можно применить жала 2 паяльников, которые точно прослужат долго.

Органы управления

Создаваемая контактная сварка своими руками имеет простое устройство. Приходится всего две управляющих системы – выключатель и рукоять. Выключатель точечной сварки фиксируется в цепи первичной обмотки. Это необходимо из-за того, что во вторичной обмотке ток больше, а выключающая система создаст дополнительное сопротивление. Выключатель устанавливается на рычаге, так удобнее будет работать. То есть одной рукой можно будет включать электричество, а второй удерживать свариваемые материалы.

Стоит отметить, что включение и выключение сварочного тока необходимо осуществлять лишь при сжатых электродах, потому что в противном случае появится искра, приводящая к их подгоранию. Рекомендуется также применять вентилятор для охлаждения аппарата.

Если подобная охлаждающая система отсутствует, то следует постоянно контролировать температуру преобразователя энергии, металлических электродов, электропроводов и создавать дополнительные перерывы, чтобы предотвратить перегрев.

На сегодня приобретение сварочного аппарата для точечной сварки не является проблемой, если есть денежные средства. В любом специализированном магазине предложат целый ряд установок для точечного соединения деталей, причем разной мощности и производителей. Но для домашних мастеров не всегда возможно подобрать требуемые параметры, поэтому сделать аппарат точечной сварки своими руками будет оптимальным решением. Все необходимые расходные материалы можно позаимствовать и найти дома. Собранная собственными руками установка для точечной сварки не подводит и отлично работает, тем самым обеспечивая требуемый мелкий ремонт металлических изделий.

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.