Технология точечной сварки и изготовление самодельного сварочного аппарата

Суть процесса

Точечная сварка относится к популярному виду соединения металлических изделий контактным способом. Металлические изделия сваривают друг с другом не по сплошной линии, а в нескольких точках. Такой метод отличается относительной простотой исполнения и высокой производительностью, чем объясняется широкая сфера его применения. В частности этот метод используется, когда предстоит сварка аккумуляторов своими руками.

Суть работы точечной сваркой отличается крайней простотой. Она состоит в том, что свариваемые детали плотно прижимаются друг к другу, а затем на них подается электрический импульс большой мощности. После того, как разогрев деталей достигнет требуемой температуры, в точке соприкосновения произойдет образование ядра, состоящего из расплавленного металла.

Усиленное сжатие деталей приводит к началу взаимного проникновения молекул прижатых друг к другу металлов. После отключения тока в месте сварки начинает происходить медленное снижение температуры, а металл будет кристаллизоваться. Место сваривания получается настолько прочным, что при попытке разъединить полученное соединение треснет только металл, находящийся вблизи точечного места сварки.

Несложный принцип такого вида сварки включает в себя плотный прижим соединяемых деталей и происходящее вслед за этим генерирование импульса достаточной силы.

К преимуществам точечной сварки относится:

1. Прочность соединения.
2. Экологичность процесса.
3. Технологичность.
4. Быстрота.
5. Невысокие значения тока и напряжения.
6. Незначительность деформации.
7. Простота выполнения.
8. Удобство работы с аппаратом.
9. Экономичность.

Осуществление этого процесса не потребует приобретения таких видов расходняков, как электроды, баллоны с газом, проволока и флюс.

Схема точечной сварки для аккумуляторов своими руками:

Осуществление соединения таким методом включает в себя три простых этапа выполнения:

1. Сжатие деталей, вызывающее небольшую деформацию деталей в этой области.
2. Подача тока в зону, где расположен контакт, вызывающую расплавление металла и образование ядра.
3. Выключение тока. Остывание металла и его кристаллизация.

Во время воздействия тока ядро расширяется до достижения максимальных размеров. Вокруг жидкого ядра образуется пояс, имеющий плотную структуру. После выключения тока необходимо на некоторое время оставлять прижим деталей до снятия напряжения в месте сварки. Благодаря произошедшей ранее деформации металлов отсутствует разбрызгивание, точечный шов получается аккуратным и не требует последующей зачистки.

Точечная сварка аккумуляторов своими руками приводит к весьма существенному сокращению суммы денег, необходимой для приобретения дорогого оборудования. К одним из основных требований относится предварительная подготовка. В нее входит очищение поверхности от имеющихся загрязнений. Иначе при сварке снизится мощность, что приведет к износу применяемого аппарата.

Если после окончания сварки все же появятся наплывы вследствие выплесков металла, то их необходимо аккуратно зачистить. Выплески снижают надежность соединения. Также возможно появление такого дефекта, как прожог. Это может произойти при чересчур большой силе тока, большого времени действия импульса или чрезмерной силе сжатия деталей. В этом случае необходимо снижение силы тока и величины прижима.

Когда импульс будет слабым, то это может привести к непровару. Этот дефект также может возникнуть, если сила сжатия будет недостаточно сильной, или произойдет ослабление сжатия клещей уже во время процесса. Непровар может появиться при слишком близком расположении сварных точек.

Оборудование для контактной сварки

Технологически все оборудование для контактной сварки разделяют на машину и контактный сварочный аппарат.

Так же их подразделяют:

• по методу соединения металлов – притирка или оплавление;
• по механизму подачи сварочного электрода в автоматическом суппорте – винтовая подача, рычажная, карусельная;
• по устройству зажимов сварочных заготовок – винтовые, тисочные, прищепки;
• по видам монтажа машины подразделяют на стационарные и переносные.

Машины контактной точечной сварки оснащаются двумя электродами – катодом и анодом, относительно которых закрепляются сварные заготовки. Так же следует понимать, что время проваривания шва в каждой точке зависит от характеристик металла заготовки.

Как правило, наименьший период времени занимает приваривание в точках на цветных металлах.

Роликовая машина для контактной сварки предполагает соединение деталей непрерывным швом за счет пропускания тока через свариваемые детали.

После того, как заготовка подана в рабочую зону, где должен быть осуществлен прожиг срабатывает фотонная защита, то есть сварка работает только с тем участком, с которым необходимо, так как фотонные поля не пропускают электрическую дугу, не позволяя ей заискрить и испортить “чистую” зону заготовки.

Дефекты и причины их появления

Многоточечная сварка востребованный метод, который используется на производствах и в домашних условиях. При помощи него можно произвести соединение тонких металлических изделий, а сам шов выходит прочным и качественным. Однако даже во время данного способа сварки могут возникать некоторые дефекты, которые могут негативно влиять на качество результата.

Среди основных дефектов можно выделить:

1. Прожог. Этот дефект имеет вид отверстия, которое возникает в обеих деталях. Сплавленные края с легкостью отрываются. Перегревание и стекание металла может возникнуть из-за нескольких условий — применение высокой силы тока, большая длительность импульса, избыточная сила сжатия. Чтобы предотвратить прожог рекомендуется снизить силу тока и прижимания.
2. Выплескивание и растекание металла. При сильном сжимании или при использовании долговременного слабого импульса металл может выйти из ядра, а на его области появляются пустоты. Во время рабочего процесса выплескивание металла имеет вид искр, которые вылетают из точек. До определенного предела выплескивание не наносит особый вред качеству шва, но все же наличие этого факторы снижает прочность сварного соединения.
3. Непровар. Не прогревание ядра может проявляться по ряду причин — слабая степень подаваемого импульса, оказание недостаточной силы сжатия, ослабление клещей. Непровар может возникнуть в случаях, когда сварные точки находятся рядом — соседняя точка выступает шунтом, через который может проходить часть объема электрической энергии. Это значит, что она не будет применяться для расплавления металла.
4. Уменьшение показателей диаметра сварки. Недостаточная площадь расплава может появляться в случаях, когда подается слишком короткий импульс или наблюдается не слишком плотное прилегание свариваемых элементов. В данных ситуациях в одной точке может быть один или несколько микросплавов, в сумме они значительно слабее цельной точки.

Как исправить дефекты

Контактная или бесконтактная точечная сварка должна выполняться в соответствии с определенной технологией. Но все же этот метод обладает некоторые сложностями, которые могут привести к появлению разных дефектов. А тяжелая и неточная диагностика не дает точной картины о качестве и виде полученного сварного соединения.

Если после проведения сварки будут выявлены вышеперечисленные дефекты, то для их устранения можно воспользоваться следующими рекомендациями:

• провести повторное проваривание точки;
• высверливание и последующая сварка при помощи полуавтомата;
• если отмечаются наружные выплески металла, то их можно аккуратно зачистить;
• проковка горячей точки;
• установка сварной или вытяжной заклепки.

Сборка аппарата из микроволновки

Изготавливаемый таким способом аппарат позволяет вести сварку переменным током с нерегулируемой силой.

Перечень необходимых инструментов

Для создания самодельного аппарата из микроволновой печи потребуются следующие приспособления:

• набор отверток;
• наждачная бумага;
• медные прутки;
• молоток;
• зубило;
• нож.

Переделка деталей от СВЧ

После извлечения трансформатора из печи выполняют следующие действия:

1. Удаляют вторичную обмотку, используя ножовку или стамеску. Демонтаж выполняют аккуратно, стараясь не повредить подлежащий слой. Пространство между обмотками желательно заполнить гофрокартоном.
2. Снимают металлические шунты, ограничивающие силу тока.
3. Формируют вторичную обмотку. На этом этапе потребуется провод КГ 1х35. Он выдерживает длительное воздействие высокого напряжения и силы тока до 1200 А. Внешнюю резиновую изоляцию с кабеля снимают.
4. Сердечник оклеивают скотчем, облегчающим скольжение провода при намотке. Кабель укладывают 3 плотными витками. Для обмотки допускается применение многожильного мягкого провода. Общий диаметр жил должен составлять не менее 1 см.

Схема самодельного устройства

Создание электрической цепи сварочного аппарата не вызывает затруднений. Электрод мягким кабелем соединяют с вторичной обмоткой трансформатора. В схему включают тиристоры, выпрямительные мосты. Один конец прижимного пистолета соединяют с вторичной обмоткой, другой — надежно фиксируют на аппарате.

Принцип действия электрической цепи агрегата таков:

1. Однофазный или трехфазный ток подается на прижимной механизм.
2. При нажатии кнопки на рукоятке пистолета открывается тиристор.
3. Конденсатор заряжается от трансформатора. Тиристор закрывается, срабатывает прижимной механизм. Последний функционирует до разряда конденсатора. Повторное нажатие кнопки способствует подачи нового импульса. Время сохранения заряда конденсатора задается переменным резистором.

Сборка аппарата

Для создания рабочей части аппарата выполняют следующие действия:

1. Собирают основу из нижней части корпуса микроволновой печи. На ней закрепляют один конец металлического профиля или деревянного бруса. Для этого используют саморезы, обеспечивающие прочную фиксацию. Ко второму краю профиля подсоединяют сварочный электрод с кабелем, подключенным к трансформатору. Провод наматывают на штангу, что предотвращает его повреждение.
2. Обустраивают подвижную часть аппарата, имеющую вид рычага. В качестве оси используют длинный гвоздь. Создаваемые из профилей или брусков боковые стойки крепятся саморезами. Между ними и основанием рычага не должно оставаться расстояние. В противном случае точность воздействия аппарата снижается.

Тест работоспособности

После всех монтажно-сборочных работ аппарат проверяют следующими способами:

1. Замеряют основные рабочие параметры агрегата. Для этого используют осциллограф. Сила импульса тока должна составлять около 800 А.
2. Применяют собранное устройство на практике. Для этого создают пробный шов. После завершения работы замеряют температуру трансформатора. Если она является слишком высокой, схема собрана неправильно. Когда показатель находится в пределах нормы, делают еще 2 пробных шва.

Производство сварочного оснащения: инструкция.

Простейшая самодельная точечная сварка

По мнению экспертов, в качестве основы оборудования следует выбрать трёхфазный понижающий трансформатор.

С катушки снимаются вторичные обмотки, первичные провода и сердечник оставить в первостепенном виде, среднюю проводку обвернуть тем же материалом с 8-10 витками на выходе.

Необходимо обеспечить заполнение обоих катушек, находящихся по краям, осторожно намотав вторичную обмотку, используя силовой многожильный трёхфазный кабель. Гибкий провод проводит намотку без надобности разборки оборудования

Параметры проводов в кабеле — 6-8 мм в диаметре. Один из них должен быть более тонким, но с хорошей изоляцией и устойчивым к мощности тока. Для производства устройства 25 м кабеля. По надобности его можно поменять на провода с меньшим сечением.

Эту работу эффективнее проделывать вдвоём: один человек займётся протягиванием провода, второй – укладкой витков. Для изготовления клеммы нужна труба из меди длиной 30-40 мм и 10-12 мм в диаметре.

Одна её часть разнимается, что образует пластину, в которой проделывается отверстие до 10 мм в диаметре; в другую часть вставляются заранее зачищенные провода. Эксперты советуют обжать провода молотом.

Новые крепёжные элементы с резьбой М10 заменяют имеющиеся в верхней части трансформатора винты и гайки, к которым далее прикрепляются клеммы от вторичной обмотки.

В текстолитовой плате необходимо проделать 11 отверстий (не более 6 мм в диаметре) для винтов с гайками и шайбами; и основательно прикрепить её к поверхности трансформатора. Данные составляющие обеспечат вывод первичной обмотки.

Электродержатель производится из ¾ трубы 25 см в длину. По углам необходимо сделать выемки, а к держателю приварить кусочек проволоки из металла небольшого размера.

На обратной стороне проделывается отверстие и присоединяется отрезок кабеля, как при вторичной обмотке. Затем нужно изолировать трубу резиновым шлангом.

Точечная сварка из аккумулятора

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.

2

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.

По производителю

CEMSA

PEI-POINT

TECNA

Преимущества точечной (контактной) сварки

Принцип контактной сварки заключается в подаче сильного тока между двумя листами металла в строго определенной точке. Этот ток — около 6 000 А для листов толщиной 1 мм — подается через медные электроды, причем свариваемые листы сильно прижимаются друг с другу с помощью рычажных сварочных клещей или ручной системой сжатия с усилением зажима. В течение секунды листы нагреваются до предельной температуры плавления. Усилие, прилагаемое к электродам (около 150 кг), смешивает друг с другом молекулы металла, выполняя тем самым процесс сварки.

Металл не должен полностью разжижаться, так как в этом случае он будет выдавлен при внезапном расширении, что приведет к образованию низкоконсистентного, пористого или просто полого ядра сварной точки.

Фактически контактная сварка является просто современной аналогией метода, применяемого когда-то кузнецами, нагревавшими два элемента докрасна, а потом куя их молотом, чтобы прочно соединить вместе. Сегодня электричество заменяет собой кузнечный горн, а усилие рычажных сварочных клещей заменяет молот.

Преимущества электрической контактной сварки:

• Чрезвычайно простой процесс
• Не требует операторов со специальной квалификацией
• Этот вид сварки идеален для сварки тонких металлических листов
• Чрезвычайно надежные и прочные сварочные швы
• Не требует инертного газа
• Не требует присадочного металла (электродная проволока)
• Низкий износ электродов (нет контактных наконечников, нет сопел)
• Сохраняются особенности стали (малая зона термообработки)
• Сохраняются антикоррозионные покрытия (фабричная грунтовка, цинк и пр.)
• Сохраняются изолирующие соединения, заполнители, герметики и пр.
• Отсутствуют вредные дымовые газы
• Чрезвычайно низкий риск пожара
• Высокая производительность (не требует сверления и заполнения отверстий, не требует шлифовки и пр.)
• Не требует квалифицированного оператора (запрограммированные операции)
• Ремонтирует автомобили так же, как они изготовляются
• Простое удаление панелей в случае последующего ремонта

Область применения электрической контактной сварки:

Это все области транспортного машиностроения, авиастроение, производство электрооборудования, офисной мебели, бытовой техники, вентиляционных воздуховодов, арматуры для железобетона в строительстве и т.д.

С научной точки зрения технология контактной сварки, кажущаяся уже вполне устоявшимся и испытанным процессом, открывает большие возможности для применения во многих областях.

Как купить Станки контактной сварки

Компания «МОССклад» поставляет Станки контактной сварки во все города России, в том числе в г. Москва, Санкт-Петербург, Челябинск, Пермь, Симферополь, Ульяновск, Казань, Калуга, Новосибирск, Екатеринбург, Нижний Новгород, Калининград, Самара, Омск, Уфа, Саратов, Красноярск, Владивосток, Ростов-на-Дону, Воронеж, Волгоград, Махачкала, Грозный и другие, а также в Белоруссию, Казахстан, Армению и Киргизию.

У нас вы можете купить Аппараты и машины контактной сварки следующих производителей: CEMSA, PEI-POINT, TECNA, и другие.

Приобрести Станки контактной сварки у нас очень легко:

• Выберите интересующее оборудование в подразделе выше
• Узнайте характеристики, посмотрите фото и видео, нажав на название модели
• из любого города РФ 8-800-333-51-02 или отправьте запрос на svar@mossklad.ru

Что-то заинтересовало? Отправьте нам запрос

Мы обработаем запрос и направим Вам ответ.

Как сделать машину для сварки своими руками?

Процесс контактной сварки можно осуществить при помощи специальных установок или при помощи самодельных, сделанных своими руками. Стандартная сварочная техника для электроконтактной сварки не подойдет.

Из трансформатора

Создать простой аппарат для сварки точечным методом в домашних условиях можно из обычного трансформатора. Для этого не нужны специальные схемы и оборудование. Разбирать сердечник нет необходимости, нужно просто спилить и высверлить вторичную обмотку – обычно она находится вверху

С помощью ножовки по металлу срезается вторичная обмотка, во время работы нужно соблюдать осторожность и аккуратность, чтобы не нарушить целостность первичной обмотки. А сверлом по металлу удаляются остатки

Теперь понадобится многожильный провод в изоляции, около 5 – 7 метров. Его наматывают на трансформатор: высота – 6 рядов; толщина – 3 слоя. Должно выйти 8 – 10 витков. Обмотка не должна быть слабой и болтаться. Направление вторичной намотки должно быть в ту же сторону, что и у первичной. Выводы первичной обмотки подсоединяются к шнуру питания, а вторичной – к сварочным кабелям. На кабель устанавливается электрододержатель и медный электрод, размер которого подбирается в зависимости от силы тока.

Из микроволновки

Для работы понадобятся две микроволновки, а точнее – два трансформатора, которые находятся внутри. Они характеризуются как повышающие – напряжение в 220 вольт преобразуют в 2.5 киловольт. Мощность достигает 1200 ватт. Для начала нужно разобрать технику и демонтировать трансформаторы. Весь процесс работы проходит так же, как и при создании сварочного аппарата из трансформатора, только в данном методе их используется два, соответственно, и провода понадобится больше – около 11 – 13 метров. Его наматывают на каждый трансформатор. Включаются они последовательно – можно сделать механизм одним проводом, а можно двумя, но потом соединить их.

Затем параллельно подключаются обмотки на 220 вольт, для этого можно взять автомобильные наконечники с термоусадочной трубкой. Для удобства оба трансформатора можно монтировать на деревянную доску. Так как в процессе сварки трансформаторы сильно нагреваются, нужно давать время им остыть. Для тонкого металла такой самодельный станок не подойдет, так из-за высоко напряжения его попросту разрежет.

Из сварочного аппарата

Изготовление споттера из инвертора (сварочного аппарата) – один из популярных способов создания контактной электросварки своими силами. Различные модификации споттера можно найти в сети интернет на различных чертежах и схемах, главное – разобраться в обозначениях. Для сборки конструкции понадобятся следующие материалы.

• Трансформатор.
• Тиристор.
• Реле.
• Контроллер.
• Диодный мост.
• Переключатель контактов.
• Сварочный инвертор.
• Кнопки, регулирующие работу.

До трансформатора должен быть подключен диодный мост. К нему подсоединяется тиристор. Трансформатор нужен для подачи питания в узел управления в цепи. Силовой кабель следует подбирать в зависимости от мощности сварочного станка – от 70 мм2. Длина провода на массу – 1.7 метров, для подсоединения молотка – 2.1 метров.

Внешняя обмотка трансформатора создается из медной проволоки размеров – 4, 5, 6. Если в оборудовании будет использоваться батарея, то медный провод можно заменить на алюминиевый. Главный механизм в устройстве споттера – это пистолет. Его можно заменить деталью от полуавтоматической сварки или приспособлением для строительного клея. Если «под рукой» не оказалось тиристора и диодного моста, в качестве замены можно взять симистры.

Работа самодельного споттера проходит в следующем порядке.

• Через кнопку питания подается сигнал на конденсатор, он включается, а вместе с ним тиристор и резистор.
• Через диоды подается электрический импульс на трансформатор.
• Затем электрод начинает «свариваться» с обрабатываемой поверхностью.
• После того как конденсатор разрядился, тиристор должен закрыться, а от трансформатора отходит электрический ток.
• На этом работа сварочной установки закончена, кроме конденсатора, который начинает заряжаться от трансформатора.

Варианты точечной сварки

Основными элементами при создании аппарата для точечной сварки обычно являются трансформатор довольно большой мощности (не менее 1 кВт) и самодельного устройства прижима, состоящее из двух рычагов с электродами.

В качестве первого элемента могут быть выбраны, например, трансформатор от микроволновой печи или сварочный трансформатор. Оба этих типа трансформатора требуют перемотки вторичной обмотки.

В сварочном инверторе силовой трансформатор 50 Гц, преобразующий сетевое напряжение 220 В, как правило, отсутствует. В таком устройстве сетевое напряжение выпрямляется и подается на генератор высокой частоты (50-80 кГц), в схеме которого имеется понижающий трансформатор, предназначенный для работы с повышенной частотой. Работа с такой частотой позволяет резко уменьшить вес и габариты сварочного инвертора. На выходе понижающего трансформатора напряжение снижается до 60-70 В, причем выходной ток может достигать 130 А.

Использовать высокочастотный трансформатор от инвертора отдельно в сети 50 Гц (как это делается в других случаях) невозможно. В принципе, для получения необходимого режима можно перемотать вторичную обмотку трансформатора. Но этот трансформатор имеет малые габариты и часто намотан на сердечнике тороидальной формы, что делает такую переделку трудновыполнимой. Возможен вариант с подключением дополнительного понижающего трансформатора. Он также будет работать на высокой частоте и иметь небольшие габариты. Еще один вариант – использование инвертора в качестве устройства для зарядки конденсаторов в дополнительном конденсаторном блоке.