Описание процесса самостоятельной сборки точечной сварки. Сварка своими руками (контактная, точечная): схемы, расчет, изготовление Ручная точечная сварка

Принцип работы подобных аппаратов основывается на следующем: блок конденсаторов заряжается током небольшой силы. Затем осуществляется разряд конденсаторов. Полученной силы импульса оказывается достаточно для обеспечения требуемого режима сварки.

Для сварки подобного типа широко используется в задачах, требующих соединения миниатюрных изделий, например, в радиотехнике и электронике.

Стоит отметить также такое преимущество данного устройства, как простота изготовления. Сделать споттер из сварочного трансформатора под силу любому человеку. А достать необходимые детали проще простого. Например, сварка может быть сделана своими руками из микроволновки.

Даже если данного предмета кухонного оборудования нет в наличии, то приобрести указанную технику на вторичном рынке не составит труда. В нашем случае в микроволновке ценность представляет только трансформатор, поэтому необходимо рассматривать неработающие варианты техники. Она обойдется существенно дешевле.

Конструкции устройства

Ранее уже было сказано о том, что точечная сварка своими руками может быть собрана любым мастером. На данный момент в интернете существует большое количество примеров, посвященных изготовлению подобного оборудования.

Сварка, сделанная своими руками, позволит решить большое количество задач, связанных с ремонтом и изготовлением различных изделий и механизмов. Данное устройство будет незаменимым практически в любой мастерской или в гараже.

Самым важным является такой факт: сделать агрегат своими руками из сварочного устройства не составит труда. В результате, при наличии этого прибора создание качественных и надежных соединений разнообразных металлических изделий станет обычным делом.

В зависимости от особенностей характеристик свариваемых заготовок, таких как их размеры, теплопроводность и т.д., процесс сварки должен осуществляться со следующими параметрами:

• напряжение силовой цепи составляет от одного до десяти вольт;
• время процесса должно длиться от 0.01 до нескольких секунд;
• ток сварочного импульса превышает тысячу ампер;
• зона расплавления поверхности деталей минимальна;
• давление, прикладываемое к месту сварки, должно достигать десятков, а иногда и сотен килограмм.

Достаточно соблюдать все вышеперечисленные параметры, и тогда качество соединения не вызовет никаких сомнений. Сделать контактную сварку своими руками можно в соответствии с одной из схем, представленной в интернете.

Электрическая схема сварочного аппарата.

Самым распространенным вариантом является сварка из микроволновки. Это связано с тем, что достать данный прибор в наше время не составит труда. А сам процесс сборки достаточно прост и потребует лишь тщательного следования инструкции.

Также распространенными являются устройства на основе лабораторных автотрансформаторов, инверторов и т.п.

Давайте рассмотрим на одном из вариантов, как сделать точечную сварку.

В этих целях нам понадобятся:

• элемент переменного сопротивления, номиналом 100 Ом;
• конденсатор емкостью тысяча микрофарад, рассчитанный на напряжение не меньше 25 В;
• тиристор;
• диоды;
• плавкий предохранитель на пять ампер.

Чертежи

Cварка контактного типа своими руками может изготавливаться только в случае правильного выбора чертежа. Тут следует отдавать предпочтение наиболее простым схемам с наименьшим количеством узлов и деталей.

Стоит иметь в виду: сварка, изготовленная своими руками, не обладает слишком высокой мощностью. Однако ее вполне достаточно в выполнении практически всех бытовых задач, возникающих при работе на даче, в мастерской или в гараже.

Перед тем, как разбираться со сборкой подобного устройства, следует вспомнить школьный курс физики, а именно закон Джоуля-Ленца. Суть закона заключается в следующем: ток, проходящий по проводнику, создает тепловую энергию. Ее величина пропорциональна сопротивлению, времени и квадрату тока.

Вывод из приведенного выше закона заключается в следующем: если ток большой, например, порядка тысячи ампер, то в случае плохого контакта и использования тонких проводов расход энергии станет слишком большим и в несколько тысяч раз превысит расход, соответствующий току в десять ампер.

В связи с этим качество собранной электрической цепи является очень важным.

Необходимые детали

Чтобы собрать аппарат для точечной сварки своими руками, следует позаботиться о наличии определенных деталей. Подобный прибор, сделанный в бытовых условиях, может иметь любую форму и габариты. Существует два основных типа реализации агрегата: в виде переносной конструкции или в виде крупногабаритного стационарного варианта.

Наиболее практичной является настольная контактная точечная сварка. Она прекрасно справится с простейшими задачами соединения тонколистового металла. Также ее можно без труда транспортировать или же просто перемещать по мастерской.

Процессы во время точечной сварки.

Итак, нам понадобятся:

• трансформатор, который можно сделать своими руками из запчастей микроволновки, также отличным вариантом является ЛАТр или трансформатор из телевизора;
• кабель сечением от десяти миллиметров;
• медные электроды;
• таймер;
• наконечники;
• болты;
• разнообразные подручные материалы для изготовления корпуса, массы и т.д.

Точечная сварка споттером делается как с использованием готовой схемы, так и на основе чертежей, разработанных самостоятельно. Все необходимые детали покупаются в соответствующих магазинах или же берутся из «донорской техники».

Изготавливая данный аппарат, важно правильно подобрать комплектующие на основе параметров и характеристик трансформатора.

Использовать следует только провода с правильным сечением, соответствующим току, протекающему по ним. Когда контакты выполнены плохо, на них будут большие потери энергии. В результате соединения будут искрить и нагреваться, а процесс сварки станет попросту невозможным.

Процесс сборки трансформатора

Многих интересует вопрос: как правильно сделать сварку из микроволновки?

Итак, чтобы собрать самодельный аппарат точечной сварки, необходим трансформатор. Данный элемент является сердцем устройства и именно от его характеристик будут зависеть параметры прибора в целом. Взять трансформатор для точечной сварки, как уже отмечалось выше, следует из СВЧ.

Любая микроволновая печь оснащается магнетроном, обеспечивающим нужное электромагнитное излучение, необходимое при подогреве еды. Этот узел требует достаточно высокого напряжения.

Трансформатор от микроволновки, подключенный к магнетрону, является повышающим. На его первичной обмотке количество витков меньше, чем на вторичной. Благодаря этому на ней формируется напряжение величиной до двух киловольт. За счет удвоителя эта величина потом умножается в 2 раза.

Необходимо аккуратно и осторожно доставать трансформатор из СВЧ печи. Микроволновку следует разобрать, сняв с нее основу и убрав крепления. В случае изготовления точечной сварки из трансформатора от печи понадобятся только две его составляющие.

Конструктивные элементы сварного соединения.

Первая – это первичная обмотка, на нее подается напряжение сети, вторая – магнитопровод. Его необходимо усовершенствовать так, чтобы он смог обеспечить необходимые параметры трансформатора.

Вторичная обмотка не понадобится, поэтому ее демонтируют с применением молотка, стамески или зубила. Главное – не повредить первичную намотку. Если при демонтаже будут обнаружены шунты, предназначенные ограничивать ток, то их следует удалить.

В печи СВЧ возможны два варианта реализации магнитопровода: клеевой и сварной. В первом случае удалять обмотку лучше всего с помощью ножовки или стамески. А вот во втором случае ее необходимо высверлить. Выполнять подобные операции следует с максимальной осторожностью и не разрушить магнитопровод.

После того как трансформатор извлечен из микроволновки, нужно намотать вторичную обмотку. В этих целях отлично подойдет провод диаметром не менее одного сантиметра. В случае когда в хозяйстве такого не имеется, его придется приобрести.

Покупать цельный одножильный провод не обязательно, можно обойтись и пучком из нескольких отдельных проводов, общим диаметром соответствующим необходимому. После того, как вторичная обмотка будет готова, получившийся модернизированный трансформатор обеспечит ток до тысячи ампер.

Этой величины вполне достаточно, чтобы аппарат, сделанный своими руками позволил без проблем осуществлять соединение мелких деталей, ремонт кузовных работ и многое другое.

При необходимости изготовить более мощное устройство параметров одного трансформатора может и не хватить. В таком случае можно использовать два таких элемента.

В подобном типе сварки на выходе необходимо получить 2 В, что позволит обеспечить ток более восьмисот ампер. Достичь такого результата возможно, если намотать на сердечник вторичной обмотки два-три витка.

Формирование необходимого количества витков может вызвать определённые трудности, если изоляция у провода слишком толстая. Решается эта проблема достаточно просто: изоляция с провода снимается и вместо нее делается другая с помощью тканевой изоленты.

Важным является наименьшая длина провода, используемого во вторичной намотке. Это необходимо для максимального уменьшения электросопротивления.

В случае необходимости сваривания металлических заготовок толщиной более пяти миллиметров понадобится устройство, обладающее большой мощностью. В изготовлении подобного прибора следует использовать два трансформатора, соединенных в одну электрическую цепь.

В данном вопросе важно соблюдать все правила такого соединения. Ошибка в подключении и неправильная сборка приведут не только к неработоспособности аппарата, но и к короткому замыканию.

После соединения одноименных выводов, замеряется ток, формируемый обмотками. Обычно подобные устройства способны обеспечивать силу тока на уровне двух тысяч ампер. Если данную величину превысить, тогда могут произойти сбои в электрической цепи не только вашего дома, но и у соседей.

Итак, каких результатов можно достичь, в случае соединения между собой двух трансформаторов, одинаковых по мощности и параметрам?

Допустим имеется два идентичных устройства мощностью полкиловатта, величина входного напряжения соответствует значению сети и составляет 220 В, а на выходе трансформатор выдает два вольта и обеспечивает ток в 250 ампер.

Схема конденсаторной точечной сварки.

Если два таких устройства последовательно соединить между собой, тогда они смогут обеспечить силу номинального тока в пятьсот ампер. Тем не менее при его формировании будут происходить существенные потери, обусловленные значительным электросопротивлением цепи.

К обоим концам обмотки в последствии подключаются самодельные клещи для контактной сварки.

Если имеется в наличии 2 трансформатора с достаточно высокой мощностью, однако их выходного напряжения все же не хватает, тогда их вторичные намотки последовательно соединяются друг с другом.

В данном случае существенным моментом является количество витков, намотанных на обе обмотки. Подобный способ оказывается особенно полезным, когда домотать витки просто невозможно в следствие недостаточного размера магнитопровода.

Осуществляя подобное соединение, важно внимательно проследить за согласованным направлением витков на обмотках, соединенных между собой. В противном случае выходное напряжение с двух намоток будет находиться в противоположных фазах. После суммирования оно будет равняться нулю.

Если выводы трансформаторов не промаркированы, тогда следует определить, какие из них являются одноименными и соединить их между собой. Решается данная проблема следующим образом: вторичные и первичные обмотки трансформаторов соединяются последовательно и на вход подается напряжение, а к выходу подключается вольтметр.

В зависимости от подключения устройств, вольтметр либо покажет какое-нибудь число, либо не будет показывать ничего. Первый случай реализуется, когда в цепи соединения есть разные выводы.

Данное соединение является неправильным. В подобном случае в обмотках будут происходить следующие процессы: поступающее на вход устройства напряжение уменьшится в два раза на каждой из первичных обмоток, так как они обладают одинаковым коэффициентом трансформации.

В результате вольтметр, установленный на выходе, покажет удвоенное значение входного напряжения.

Во втором случае, когда вольтметр показывает 0, реализуется следующая ситуация: напряжения, выходящие с обмоток каждого подключенного в цепь трансформатора, равны по величине между собой. Однако знаки напряжений будут различны, а значит, они компенсируют друг друга.

Электроды

Сварка споттером оснащается медными клещами. Они, в последствии, будут использоваться в соединении металлических заготовок между собой.

Электроды для точечной сварки могут иметь несколько вариантов конструкции. Они устанавливаются непосредственно в сам корпус аппарата, или же реализуется в виде ножниц.

Более простым вариантом в случае самостоятельного изготовления аппарата контактной сварки являются вмонтированные в корпус электроды. Недостатком конструкции является незначительное прижимное давление, соответствующее усилию сварщика, в случае если не будет наращено расстояние от прибора до конца клещей.

Выносные электроды более просты в использовании. Ими можно воспользоваться даже на некотором удалении от точечного сварочного устройства. Давление создаваемое с помощью указанной конструкции зависит от длины рычага между подвижным соединением и концами клещей.

Очень важно подвижное соединение хорошо заизолировать. В этих целях используются текстолитовые втулки и шайбы.

Вопрос, связанный с длинной рычага, следует продумать заранее, еще на этапе изготовления клещей. Аппараты сварки, как уже отмечалось выше, во время сваривания требуют, чтобы к металлическим заготовкам прикладывались значительные сжимающие усилия.

Устройство аппарата точечной сварки.

Еще одним важным моментом является длина ручек. Она определяет максимальное расстояние от края свариваемых деталей до места соединения.

Обычно самым распространенным материалом, из которого делаются электроды, является медь, однако возможно использование и бериллиевой бронзу. В качестве простого и уже готового варианта отлично подойдут жала паяльника. Важным является диаметр клещей, величиной не менее диаметра проводов, подводимых к ним.

В то же время кончики электродов делаются маленькими, практически острыми. Это позволит получать ядра достаточно высокого качества.

Стоит также не забывать и о процессах деградации. Со временем электроды могут изнашиваться. В данном случае их придется иногда подтачивать. Тем не менее рано или поздно электроды придется все же заменить.

Если использовать в качестве материала электродов медные прутки, тогда их замена не вызовет особых трудностей. С другой стороны более качественный результат сварки достигается в случае применения жал от профессиональных паяльников, но их цена более высока, чем у простых прутков.

Какой вариант исполнения выбрать, каждый решает самостоятельно. Все зависит от того, какие задачи предстоит решать с помощью данного устройства, а также от финансовых возможностей человека.

Не стоит забывать, в проводах, в любом случае, будут происходить потери электроэнергии на нагрев, ведь любой проводник имеет сопротивление.

Выше уже упоминалось о принципе работы сварочного прибора и было рассказано о законе Джоуля-Ленца. Он применим и в случае простых проводников, так как их сопротивление не равно нулю. Это значит, что при протекании тока по медным проводам будет происходить нагрев.

Из выше сказанного следует: длина проводов, соединяющих между собой электроды и устройство, должна быть минимальной. Только в таком случае удастся реализовать потенциал агрегата в полной мере.

Управление

Чтобы сделать из сварочного аппарата удобное в работе приспособление, необходимо позаботиться об управлении. Его выполнение не отличается слишком высокой сложностью. В этих целях понадобятся всего два основных элемента: рычаг и выключатель.

Как видите, схема управления в обычной самодельной точечной сварке не требует наличия каких-либо сложных деталей или их покупки. Ведь с большой долей вероятности они и так есть в хозяйстве практически любого мастера.

Роль рычага заключается в обеспечении надежного контакта между свариваемыми деталями. Увеличить сжимающую силу данного узла, возможно посредством использования винтовых элементов. Конечно же, данная деталь должна обладать высокой надежностью, иначе самодельная точечная сварка не прослужит долго.

На крупных и ответственных производствах сила сжатия между собой двух соединяемых деталей достигает тысячи килограмм. Точечная сварка в домашних условиях, предназначенная для выполнения нерегулярных работ, не требует промышленных нагрузок.

Обычно в быту оказывается достаточным и давление в тридцать килограмм. Его способен обеспечить сварщик и самостоятельно, однако увеличение длины рычага существенно упростит данную задачу.

Чертеж точечной сварки металлических изделий.

Если говорить более конкретно, то длины рукояти в 60 сантиметров вполне достаточно. Подобный рычаг способен увеличивать прикладываемую к его плечу силу приблизительно в десять раз. В результате, чтобы достичь усилия в 30 килограмм, достаточно давить на плечо с силой эквивалентной в 3 кг.

Выключатель споттера контактной сварки подключается непосредственно к трансформатору. Соединение необходимо осуществлять с первичной обмоткой, где сила тока незначительно.

Если соединить его с вторичной намоткой, то он не только увеличит потери за счет создания дополнительного сопротивления, но и намертво сварится с выводами сварочного трансформатора.

Очень удобной является конструкция с расположением выключателя непосредственно на рукояти рычага. Подобный вариант позволяет оставить одну руку свободной, что упростит задачу поддержания свариваемых деталей.

Стоит учитывать также нагрев, которому подвергается самодельный споттер из сварочного трансформатора. В связи с этим необходимо предусмотреть систему охлаждения. Для ее реализации подойдет простой вентилятор.

Кроме того, следует делать небольшие перерывы в работе, чтобы аппарат контактной сварки не перегревался. Следить за продолжительностью сваривания изделий следует визуально, или же использовать в этих целях контроллер.

В случае кратковременных операций, например, сваривании проволоки, о нагреве не стоит беспокоиться. А вот в более длительных процессах данный момент является крайне важным и о нем нельзя забывать.

Самодельное устройство для сварки

Аппарат для контактной сварки относится к незаменимым устройствам. Подобные агрегаты должны находиться на «вооружении» у каждого мастера. В гараже, на даче, в мастерской и даже дома подобным агрегатам всегда найдется применение.

Аппарат контактной сварки стоит достаточно дорого, поэтому его изготовление выглядит весьма привлекательно. Во-первых, данным устройством в будущем можно гордиться и хвастаться. Во-вторых, самодельная ручная контактная сварка стоит значительно дешевле.

Важным также является тот факт, что собрать самостоятельно подобное устройство вполне реально из подручных материалов, что еще больше удешевит стоимость агрегата. Кроме того, сборка не отличается высокой сложностью и с ней справится практически любой человек. В этом деле важно строго следовать инструкции.

Стоит отметить следующее: задача изготовления значительно упрощается, если из сварочного аппарата, вышедшего из стоя. В данном случае будут практически все необходимые детали. В результате сборка нового агрегата не вызовет никаких затруднений.

Еще одним распространенным способом является создание аппарата на основе СВЧ печи. В этом случае главное правильно соблюдать подсоединение трансформаторов, особенно если их несколько.

Достаточно разобраться с принципиальной схемой контактной сварки, а также понять принципы ее работы, чтобы суметь изготовить прибор не только по готовым чертежам, но и по собственным. В последнем случае появляется возможность создания оборудования, полностью удовлетворяющего все требования мастера.

При должном подходе получится сделать сварку лучше моделей, продаваемых в магазинах. Это связано с тем, что в собственном изделии будут учтены многие параметры, важные мастеру. Речь идет и о конструкции клещей, и о размерах корпуса, а также о мощности и массе аппарата.

В домашних условиях контактная сварка применяется для сварки авто, металлических листов, проводов, мелкой бытовой техники и многого другого.

Итог

Сварка, сделанная своими руками из инвертора сварочного аппарата – отличная альтернатива приобретению дорогостоящих устройств. Ее может сделать каждый по одной из готовых схем, доступных в интернете. Кроме того, не потребуется покупка дорогостоящих деталей, ведь большинство из них можно взять из «донорской» техники.

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.

Многие не желают зависеть от обстоятельств. Если вдруг потребовалась сварка, то хочется решить проблему в своей мастерской. Аппарат для контактной сварки своими руками – это решение в нужном направлении.

Для выполнения контактной сварки своими руками необходимо приобрести или изготовить самому специальный аппарат.

Конечно, если надо сварить большие металлические конструкции, то контактной сварке трудно конкурировать с другими видами. В то же время в домашних условиях велика потребность в сварке небольших деталей. Такие задачи становятся легко разрешимыми, если сделать свой аппарат контактной сварки.

Основы контактной сварки

В общем случае контактная сварка представляет собой сварку при помощи электрического тока, когда он проходит через зону контакта свариваемых металлов под действием сжимающего давления. Принцип контактной сварки основан на том, что в момент подачи электрического тока в месте контакта двух металлов возникает дуга, которая расплавляет их. Длительность воздействия сварочного тока очень мала (0,01-0,1 с). Основными параметрами любой контактной сварки являются: сила сварочного тока, время приложения тока и величина сжатия металлов в зоне контакта. Различают следующие основные : точечная, рельефная, шовная и стыковая сварка.

Основы конструирования аппаратов

Для проведения контактной сварки необходимо собрать аппарат контактной сварки. При изготовлении аппарата и приспособлений необходимо учитывать несколько основных правил. Обычно для бытовых целей используются аппараты точечной или стыковой сварки. Затем следует подумать, какой будет аппарат – стационарный или переносной, что определяет его массу и габариты. Необходимо определиться с основными параметрами аппарата:

1. Вид сварочного тока (переменный, постоянный) и его сила.
2. Напряжение в зоне сварки.
3. Длительность сварочного импульса.
4. Количество и вид электродов.
5. Простота аппарата.

Любой аппарат контактной сварки содержит электрическую и механическую часть. Электрическая часть включает источник сварочного тока, систему регулирования основных параметров и контактный блок. Механическая часть должна обеспечить крепление свариваемых заготовок, а также приложение сжимающей нагрузки.

Источник сварочного тока

Главным элементом аппарата точечной контактной сварки является источник сварочного тока, т.е. короткого импульса тока. Наиболее распространены источники тока, использующие накопление энергии и разряд конденсаторов. Одна из простых схем такого источника основана на подаче постоянного тока с вторичной обмотки трансформатора, на первичную обмотку которого разряжается конденсатор (на рис. 1 – схема источника питания).

Рисунок 1. Схема источника питания.

Первичная обмотка выходного трансформатора Т2 связана с входной электрической сетью так, что одна ветвь схемы проходит через диагональ выпрямительного моста (диоды V5-V8). При этом управление осуществляется через тиристор V9, соединенный с пусковой кнопкой «Импульс», за счет его присоединения во вторую диагональ моста. Накопление энергии осуществляется в конденсаторе С1, расположенном в цепи тиристора V9 и подсоединенном к диагонали моста. Разряд конденсатора через эту цепь поступает на первичную обмотку выходного трансформатора Т2. Зарядка конденсатора С1 осуществляется от вспомогательной цепи, подключение которой происходит при выключении основной цепи.

Такой источник сварочного импульса работает следующим образом. Зарядка конденсатора С1 идет в то время, когда отключен выходной трансформатор Т2. При нажатии пусковой кнопки «Импульс» зарядка конденсатора прекращается и происходит его разряд на регулируемый резистор R1, соединенный с первичной обмоткой трансформатора Т2. Управление параметрами разряда осуществляет тиристор V9. Длительность сварочного импульса регулируется с помощью переменного резистора R1, на который и происходит разряд. При выключении кнопки процесс зарядки конденсатора возобновляется.

Рекомендуемые детали для схемы: конденсатор C1 емкостью 1000 мкФ на рабочее напряжение до 25 В; тиристор ПТЛ-50 или КУ202, входной трансформатор T1 мощностью 10 Вт на напряжение в обмотках 220/15 В. Выходной трансформатор T2 лучше изготовить своими руками: первичная обмотка – провод ПЭВ-2 диаметром 0,8 мм, 300 витков; вторичная обмотка – медная шина 20-25 мм², 10 витков. Выходные параметры аппарата: сила тока до 500 А, длительность импульса до 0,1 с.

Увеличение мощности источника тока

Рисунок 2. Схема источника повышенной мощности: 1. принципиальная схема; 2. обмотка трансформатора Т2; 3. схема подключения пускателя.

Для увеличения мощности сварочного импульса можно внести некоторые изменения в устройство. Подача тока производится через бесконтактный магнитный пускатель типа МТТ4К (рабочий ток до 80 А). В цепь управления вводятся по 2 тиристора (рис. 2), 2 диода КЦ402 и резистора R1-R2. Время срабатывания контролируется реле времени РЭС. В качестве накопителей энергии рекомендуется батарея конденсаторов С1-С6 из 6 штук (на рис. 2 – схема источника повышенной мощности: 1) принципиальная схема; 2) обмотка трансформатора Т2; 3) схема подключения пускателя).

Рекомендуется устанавливать следующие детали: конденсаторы С1-С6 электролитические емкостью 47 мкФ, 100 мкФ и 470 мкФ (по два каждого типа) на рабочее напряжение 50 В; реле времени РЭС42 или РЭС43 на напряжение 20 В. Трансформатор Т2 имеет первичную обмотку из провода диаметром 1,5 мм, вторичную обмотку – из медной шины сечением 60 мм² (количество витков – 4-7). Сварочный ток такого аппарата до 1500 А.

Изготовление выходного трансформатора

Одним из важнейших элементов оборудования является выходной сварочный трансформатор. Его изготовление следует начинать с подбора наборного сердечника. Следует использовать стандартный сердечник общим сечением не менее 60 см². Стяжка наборных элементов производится при помощи уголка или полосы и закрепляется болтами диаметром 8 мм. Первичная обмотка наматывается проводом ПЭТ или ПЭТВ вручную на одну из сторон сердечника. Витки располагаются равномерно по длине сердечника. Концы обмотки выводятся на панель и закрепляются в соединительной колодке. Вторичная обмотка изготавливается на второй стороне сердечника из медной шины. Предварительно медная шина изолируется фторопластовой лентой или тканевой изолентой. На концах шины, выведенных наружу, сверлятся отверстия для болтового присоединения кабеля. Поверх обеих обмоток накладывается изоляционный слой.

Конструкция контактного блока

Самое простое устройство контактного блока подразумевает подачу тока непосредственно на свариваемые детали. Такой способ используется в стыковой сварке. Для обеспечения контакта используются зажимы типа крокодил.

Более сложная система подразумевает непосредственное подключение тока только на наиболее массивную деталь. Второй контакт обеспечивается подвижным верхним электродом, который подается в зону сварки вручную. В качестве такого контакта можно рекомендовать сварочный пистолет. Он изготавливается из двух одинаковых текстолитовых пластин, вырезанных в форме пистолета. В передней части устанавливаются гайки для завинчивания в них медного электрода, в центральной части размещается пусковая кнопка. Сверху в устройство заводятся кабель, который подключается к электроду, и провод из цепи первичной обмотки трансформатора, который соединяется с пусковой кнопкой.

Пластины скрепляются между собой так, чтобы надежно зафиксировать крепление электрода.

Сборка аппарата

Рисунок 3. При сборке сварочного аппарата к контактной колодке, которая размещена на электрическом плато, крепится входной кабель от электросети.

Источник сварочного тока помещается в металлический корпус. Электрическое плато собирается на текстолите и закрепляется внутри корпуса источника, обычно вертикально. Выходной трансформатор крепится на основании корпуса. Сверху к шине вторичной обмотки трансформатора болтами присоединяется сварочный кабель, второй конец которого соединен с электродом в контактном пистолете. К контактной колодке, размещенной на электрическом плато, крепится входной кабель от электросети (рис. 3).

Инструменты и вспомогательные средства, которые необходимы при изготовлении аппарата контактной сварки своими руками:

• болгарка;
• электродрель;
• ножовка по металлу;
• напильник;
• зубило;
• молоток;
• плоскогубцы;
• отвертка;
• тиски;
• штангенциркуль;
• ножницы;
• метчик;
• плашка.

Изготовить аппарат контактной сварки не составит труда. Можно выбрать очень простую конструкцию, а можно сделать универсальное оборудование.

В магазинах аппараты точечной сварки стоят не дешево, а этот инструмент пригодиться в хозяйстве каждого настоящего мужчины. Поэтому многие решают изготовить это оборудование самостоятельно, используя подручные материалы. Готовый аппарат позволит быстро и надежно соединить различные металлические элементы. Таким образом, ремонт разных конструкций можно будет провести дома, сэкономив на услугах профессионала. Главное преимущество изготовления своими руками – значительная экономия средств на приобретении.

Область применения очень широка. Его можно использовать как для ремонта старых конструкций из металла, так и для создания новых. Такой аппарат позволит с легкостью справиться с изготовлением ворот, лестниц, конструктивных элементов из металла.

Работа устройства напрямую зависит от электрического тока, который нагревает до определенной температуры некоторые участки стальных деталей, соприкасающихся между собой. В данный момент образуется сварное соединение, которое специалисты называют швом. При этом металлы соединяются между собой расплавами друг друга при точечном контакте. Качество выполненной работы напрямую зависит от вида металла, его плотности.

Также необходимо соблюдать таки правила:

• Сварочная цепь должна характеризоваться низким показателем напряжения (до 10 ватт);
• Процесс сварки должен длиться несколько секунд;
• Качественная сварка характеризуется минимальной зоной расплавливания;
• Большая сила тока сварочного импульса;
• Полученный после сварки шов должен выдерживать большие нагрузки.

Соблюдение всех вышеупомянутых правил гарантирует получение отличного результата. Изготовить аппарат для точечной сварки своими руками несложно, но нужно выполнять все действия в соответствии с рекомендациями специалистов.

Изготовление устройства

Качественный аппарат для сварки состоит из двух основных частей – контактного блока и источника сварочного импульса. Последний подает автоматически импульс. Сила тока должна быть в пределах 200 А на протяжении 0,03-0,1 с при питании от обычной электросети. Некоторые пользователи советуют выбрать устройство, позволяющее регулировать силу тока для работы с различными видами металла разной толщины.

Контактный блок должен характеризоваться основными требованиями:

• Хорошее прижатие сварочных поверхностей;
• При помощи точечного электрода необходимо подвести сварочный сигнал;
• Удержание заготовок после снятия импульса до полного затвердения.

Чаще всего можно встретить такие решения:

• заготовки зажимают между электродами;
• используют 2 разных электрода: точечный и плоский;
• одна из заготовок является нижним электродом.

Изготовление

Качественный точечный сварочный аппарат можно изготовить самостоятельно. Для этого можно использовать источник сварочного импульса, который использует принцип разряда конденсатора. Схема такого источника достаточно проста.

Сварочные аппараты для сварки с таким типом питания могут сваривать тонкие листы металла (до 0,5мм).

На выходе вторичной обмотки выделяется необходимая сила тока. На первичную обмотку происходит разряд конденсаторов, что способствует возникновению нужного сигнала. Конденсаторные разряды управляются тиристорами. Накопление заряда происходит от включенной вспомогательной цепи трансформатора. Необходимо использовать диоды, которые выпрямляют электрический сигнал.

Как же сделать аппарат?

Это устройство можно собрать из подручных средств. В первую очередь необходимо собрать из инвертора. Необходимо подготовить:

• трансформатор и ;
• диоды и дроссели.

Использование всех перечисленных деталей поможет избежать длительной настройки.

Чаще всего такие аппараты для точечной сварки аккумуляторов мужчины изготавливают из деталей ненужной микроволновки. Она может уже находиться у вас дома, а можно позаимствовать и у друзей. Изготовленная точечная сварка из таких деталей характеризуется мощностью около 800А.

Качественный споттер гарантирует отличный результат работы с тонким металлом. Для выполнения домашних задач зачастую этого результата вполне достаточно, ведь сварка металла происходит в определенных точка.

Для изготовления такого аппарата для контактной точечной сварки лучше выбрать большую микроволновку. Ведь в таких моделях мощный трансформатор. А это основа будущего оборудования.

Трансформатор представляет собой сердечник с двумя обмотками. Он держится за счет сварных швов, которые необходимо удалить ножовкой или болгаркой. Будьте аккуратны, ведь обмотка не должна быть поврежденной. После сердечник нужно разделить на 2 части, очистить от клея и бумаги.

Наматываем вторую обмотку трансформатора. Для этого используют кабель, который подходит к прорези трансформатора, который наматывают на 2 витка.

К основанию прикрепляют трансформатор эпоксидной смолой, сжимая тисками.

Вторичная обмотка позволяет увеличить мощность устройства.

Если вы желаете увеличить больше мощность, то можно использовать дополнительный трансформатор из еще одной микроволновки. Его присоединяют к первому.

Схема трансформатора

После того как обмотки будут соединены, можно проверять силу тока. Она не должна превышать 200А. Если значение выше, то могут возникнуть скачки напряжения, которые могут привести к негативным последствиям.

Напряжение должно выходить на первую обмотку. На выходе напряжение не должно превышать 2 вольт.

Для изготовления аккумулятора своими руками необходимо особое внимание уделить корпусу будущего оборудования. Для этого используют дерево. В задней части устройства должны присутствовать отверстия, которые будут отвечать за электроснабжение и выключение.

Изготовленный из дерева корпус сварочного аппарата должен быть отшлифован и покрыт лаком.

После изготавливают аппарат своими руками. Соединяют все детали, подготовить медные провода, которые будут выполнять роль электродов. Для их крепления можно использовать обыкновенную отвертку. Для качественной фиксации к корпусу трансформатор можно прикрепить саморезами. Помните о безопасности, заземление необходимо одеть на одну из клемм.

В устройстве данного аппарата точечной сварки следует предусмотреть дополнительный выключатель, закрепленный саморезами к корпусу. Таким образом, своими руками из сварочного аппарата вы сможете получить выгоду. Это и экономия на приобретении нового устройства и заработок на выполнении несложной работы.

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

Позволяет создавать изделие под любые фантазии и потребности.

Спектр применения

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

Технология сварки

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

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

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

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

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

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

Клещи

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

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

Ряд преимуществ

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

Технический процесс

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

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

Наименование металла	Температура плавления, Сᵒ
Железо (низкоуглеродистая сталь)
Алюминий

Электроды должны тоже соответствовать некоторым параметрам:

• Теплопроводность;
• Электропроводимость;
• Механическая прочность;
• Скорость обработки.

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

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

Контактная сварка

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

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

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

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

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

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

Стоимость

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

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

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

Схема аппарата

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

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

Рисунок. Схема сварочного аппарата по точечной сварке.

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

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

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

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

Самодельный аппарат

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

Видео по созданию собственноручного устройства.

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

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

Шаги создания устройства

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

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