Termokings.ru

Домашний Мастер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Контактная сварка своими руками из инвертора

Контактная сварка своими руками из инвертора

На рынке инвертор представлен в большом ассортименте, где любой желающий сможет подобрать для сварочных работ дома необходимое оборудование. Альтернативным вариантом является его изготовление своими руками.

Следует ознакомиться с конструкцией и особенностями инвертора, нюансами контактной сварки, детальной инструкцией о самостоятельном проведении сварочных работ. Также мы узнаем о выполнении самодельного сварочного устройства из автомобильных батарей и микроволновки.

Краткая технология точечной сварки

Сваривание точечной технологии предполагает несколько этапов. Совмещенные в нужном положении соединяемые детали необходимо поместить между электродами сварочного оборудования, прижав их, друг к другу.

Необходимость в прижатии деталей объясняется обеспечением образования уплотняющего пояса вокруг расплавленного ядра. В момент сварочного импульса образовавшийся поясок препятствует выплеску расплавленного металла из зоны сварки.

Далее, следует нагреть детали до состояния термопластичности, это необходимо для их деформации. Для обеспечения качественной точеной сварки в домашних условиях, нужно добиться поддержания постоянной скорости перемещения электродов, требуемой величины давления и обеспечить полный контакт соединяемых деталей.

Машина точечной сварки осуществляет нагрев деталей благодаря кратковременному импульсу, образованному в результате прохождения сварочного тока. Данный импульс способствует расплавлению металла в местах соприкосновения с электродом, образуя общее жидкое ядро деталей. Диаметр сформированного ядра достигает – 4-12 мм.

Как только действие тока прекратится, детали будут продолжать удерживаться, пока расплавленное ядро не остынет и не кристаллизуется. Технология точечной сварки в домашних условиях очень экономична и способна обеспечить механическую прочность швов. Что касается герметичности шва, таким оборудованием этого невозможно добиться.

Процессы сварочных работ, применяемое оборудование, а также техника безопасности строго регламентируются ГОСТами. С некоторыми из них вы можете ознакомиться:

    ГОСТ Р. ИСО 17659-2009 (поможет определить термины для сварочных соединений);

  • ГОСТ 5264-80 и ГОСТ 11534-75 разработан для ручной сварки;
  • ГОСТ 10157-79 и ГОСТ 5583-78 регламентируют технические условия;
  • ГОСТ 15878-79 регламентирует конструктивные соединения контактной сварки;
  • ГОСТ 2601-84 (сварка металлов, основные понятия);
  • ГОСТ 19521-74 — Сварка металлов и классификация.
  • Самодельная конструкция аппарата точечной сварки

    Такое оборудование нельзя назвать мощным. Используя его, можно сварить лист металла толщиной 0,2 мм либо стальную проволоку диаметром – 0,3 мм. Такие параметры позволяют производить сварку термопар, а также приваривать тонкие детали из фольги. Сварочный электрод выполнен из пистолета, так как усилие прижима свариваемых малогабаритных деталей – невелико.

    Изготовить сварочное оборудование по данной схеме довольно просто. Главный узел оборудования – сварочный трансформатор Т2. Сварочный электрод подключается к вторичной обмотке трансформатора при помощи гибкого кабеля. Что касается более массивной свариваемой детали, она подключается к нижнему концу.

    Сварочная машина подключается к сети при помощи выпрямительного моста V5…V8. Вторая диагональ этого моста предусмотрена для включения тиристора V9, при его открытии, напряжение прикладывается к первичной обмотке Т2. В Данном случае клещи контактной сварки выступают в роли пистолета. Их технологическая особенность заключается в присоединении пистолета, к одному концу вторичной обмотки трансформатора, что касается второго конца, он прикреплён к самому изделию точечной контактной сварки. Таким образом, клещи могут выполнить сварочную работу в любом месте изделия при помощи единичного электрода. Клещи для контактной сварки могут работать от однофазного либо трёхфазного тока. Трансформатор, от которого получают питание клещи для контактной сварки, выдает ток в несколько кило Ампер.

    В рукоятке сварочного пистолета находится кнопка S3, при нажатии которой, осуществляется управление тиристором. При подключении вспомогательного источника к сети, сразу начинается зарядка конденсатора С1. Трансформатор Т1 и выпрямительный мост V1…V4 являются вспомогательным источником.

    Подробная схема точечного аппарата

    Сварочная машина Т1 включается при помощи замыкания диагонали моста V5…V9 открывшимся тиристором. Тиристор будет оставаться открытым до полной разрядки конденсатора С1. Переменный резистор R1 предусмотрен для регулировки времени разряда конденсатора. Для подготовки следующего импульса сварки, кнопку S3 нужно отпустить, в это время зарядиться конденсатор С1. Последующий импульс формируется при повторном нажатии.

    Трансформатором Т1 может быть любой маломощный (5…10 Вт). Максимальная длительность сварки, при указанных номиналах С1 и R1, составит 0,1 секунды. Это обеспечивает сварочный ток – 300…500 А, что является вполне достаточным при сваривании малогабаритных деталей.
    В рассматриваемом примере, трансформатор изготовлен из железа. Толщина набора составляет 70 мм, в качестве первичной обмотки был использован провод ПЭВ-2 0,8, содержащий 300 витков. Диаметр многожильного провода вторичной обмотки составляет 4 мм.

    Преимущества конденсаторной сварки

    Используя этот вид сварки, электрическая энергия будет накапливаться в поле конденсатора, который оборудован большими ёмкостями. Они заряжаются в большинстве случаев от специального выпрямителя переменного тока. Когда происходит зарядка конденсатора, то вся собранная энергия будет преобразовываться в тепловую. Во время этого действия места соединения будут нагреваться и взаимодействовать.

    Читать еще:  Как выбрать сварочный полуавтомат для дома и гаражных работ

    Можно выделить несколько важных достоинств представленного способа сварки:

    • Мастера имеют возможность самостоятельно дозировать поступающую энергию;
    • Незначительные продолжительности выпуска импульса до 1.0 миллисекунды;
    • Мастера смогут выполнять сварочные работы на тонких листах металла;
    • Небольшое количество потребляемой мощности.

    Существует две главные разновидности выполнения конденсаторной сварки:

    1. Ударная или бестрансформаторная. Заряд осуществляется от основного источника переменного тока при помощи выпрямительного диода. Конструкция подключается напрямую, чтобы максимально эффективно сваривать детали.
    2. Трансформаторный способ сварки. Заряд происходит через размыкающие контакты переключателя. Индукционный ток локализуется во вторичной обмотке и тем самым нагревает места стыков с поверхностью металла.

    Примеры самодельных конструкций

    В интернете есть много примеров создания аппаратов, производящих точечную сварку. Приведем несколько наиболее удачных конструкций. Ниже показана схема простого устройства для точечной сварки.

    Пример принципиальной схемы аппарата

    Для реализации нам понадобятся следующие радиодетали:

    • R — переменное сопротивление номиналом 100 Ом;
    • С – конденсатор, рассчитанный на напряжение не менее 25 В с емкостью 1000 мкФ;
    • VD1 – тиристор КУ202, буквенный индекс может быть К, Л, М или Н, можно также использовать ПТЛ-50, но в этом случае емкость «С» необходимо понизить до 1000 мкФ;
    • VD2-VD5 – диоды Д232А, зарубежный аналог – S4M;
    • VD6-VD9 – диоды Д226Б, их можно заменить зарубежным аналогом 1N4007;
    • F – плавкий предохранитель на 5 А.

    Необходимо сделать отступление, чтобы рассказать, как изготовить трансформатор TR1. Он изготавливается на базе железа Ш40, с толщиной набора 70 мм. Для первичной обмотки потребуется провод ПЭВ2 Ø0,8 мм. Количество витков в обмотке – 300.

    Чтобы сделать вторичную обмотку, понадобится медный многожильный провод Ø4 мм. Его допускается заменить шиной, при условии, что ее сечение будет как минимум 20 мм 2 . Количество витков вторичной обмотки – 10.

    Видео: контактная сварка своими руками

    Что касается TR2, то для него подойдет любой из маломощных трансформаторов (от 5 до 10 Вт). При этом на обмотке II, используемой для подключения лампы подсветки «H», должно быть выходное напряжение в пределах 5-6 В, а обмотки III – 15 В.

    Мощность изготовленного аппарата будет относительно не высокая, в пределах от 300 до 500 А, максимальное время импульса до 0,1 сек (при условии, что номиналы «R» и «С» будут такими же, как на приведенной схеме). Этого вполне достаточно для сварки стальной проволоки Ø0,3 мм или листового металла, если его толщина не превышает 0,2 мм.

    Приведем схему более мощного аппарата, у которого сварочный электроток импульса будет в пределах от 1,5 кА до 2 кА.

    Схема аппарата с силой импульса до 2 кА

    Перечислим используемые в схеме компоненты:

    • номиналы сопротивлений: R1-1.0 кОм, R2-4.7 кОм, R3-1.1 кОм;
    • емкости в схеме: С1-1.0 мкФ, С2-0,25 мкФ. Причем, С1 должен быть рассчитан под напряжение не менее 630 В;
    • VD1-VD4 диоды – диоды Д226Б, допускается замена на зарубежный аналог 1N4007, вместо диодов можно поставить диодный мост, например, КЦ405А;
    • тиристор VD6 – КУ202Н, его необходимо поместить на радиатор, площадью не менее 8 см 2 ;
    • VD6 – Д237Б;
    • F — плавкий предохранитель на 10 А;
    • К1 – это любой магнитный пускатель, у которого имеется три пары рабочих контактов, а обмотка рассчитана на

    220 В, например, можно установить ПМЕ071 МВУХЛЗ AC3.

    Теперь расскажем, как сделать трансформатор ТR1. За основу взят автотрансформатор ЛАТР-9, такой, как показан на фотографии.

    Используемый за основу автотрансформатор

    Обмотка в этом автотрансформаторе насчитывает 266 витков, сделана она медным проводом Ø1,0 мм, ее мы будем использовать в качестве первичной. Аккуратно разбираем конструкцию, чтобы не повредить обмотку. Вал и прикрепленный к нему передвижной роликовый контакт демонтируем.

    Дале нам необходимо изолировать контактную дорожку, с этой целью очищаем ее от пыли, обезжириваем и покрываем лаком. Когда он просохнет дополнительно, изолируем всю обмотку, используя лакоткань.

    В качестве вторичной обмотки используем медный провод с площадью сечения как минимум 80 мм 2 . Важно, чтобы изоляция этого провода была термостойкой. Когда все условия соблюдены, делаем им обмотку из трех витков.

    Настройка собранного устройства сводится к градированию шкалы переменного резистора, регулирующего время импульса.

    Рекомендуем перед тем как приступать к сварке, установить опытным путем оптимальное время для импульса. Если длительность будет излишней, детали будут прожжены, а если меньше необходимой — прочность соединения будет ненадежной.

    Как уже писалось выше, аппарат способен выдать сварочный электроток силой до 2000 А, что позволяет сваривать стальной провод Ø3 мм или листовую сталь, толщина которой не превышает 1,1 мм.

    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).

    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.

    Изготовление своими руками

    Зачастую в домашнем хозяйстве скапливается много старых приборов типа телевизоров, микроволновок и прочего электрического добра. При желании их детали можно использовать для изготовления полезных устройств для сварки.

    Точечная сварка

    Самый простой вариант – применить точечную сварку. Иногда требуется соединить мелкие, тонкие металлические предметы. Здесь точечная сварка незаменима.

    Она необходима для приваривания никелевой пластины к литиевому аккумулятору ноутбука при ремонте. Основные компоненты, которые требуются для изготовления точечной сварки:

    • трансформатор малой мощности;
    • диодный мост;
    • батарея конденсаторов;
    • автомат на 20А;
    • мощное токовое реле;
    • два медных прутка (жала от паяльников).

    Чтобы сделать мини сварочный аппарат, из трансформатора нужно удалить вторичную обмотку. Вместо нее наматывают три витка сварочного провода.

    Вторичную обмотку подсоединяют к диодному выпрямителю. Его выход подключается к батарее параллельно соединенных конденсаторов. Выходы конденсаторов через реле подключают к медным электродам.

    Сварка осуществляется в два этапа. На первом этапе происходит зарядка батареи конденсаторов. На втором, при совмещении свариваемых деталей, прижатию к ним медных электродов и переключении реле, происходит разряд накопленной энергии.

    Во время разряда протекает большой ток, расплавляющий металл в точке прижатия электродов. В результате после остывания детали надежно свариваются.

    Миниатюрный инвертор

    Прежде чем собирать малогабаритный инвертор, необходимо определиться с предельными параметрами работы устройства. Если аппарат должен варить с электродами до 4 мм, то величина сварочного тока должна быть 200 А.

    Ток должен регулироваться в большом диапазоне. Аппарат должен работать от бытовой электрической сети 220 В. После этого можно подобрать простую схему прибора наиболее близко подходящего по параметрам.

    Большую часть компонентов для мини аппарата можно взять из старых электрических приборов, но некоторые элементы придется приобретать в магазине.

    Состав инвертора уже описывался, он практически одинаков для всех видов, различия в комплектующих и дополнительных функциях.

    Для начала потребуется ферритовый сердечник Ш8х8. Первичная обмотка наматывается проводом ПЭВ 0,3. Количество витков 100. Вторичную обмотку мотают медным проводом сечением 1 мм2. Здесь витков всего 14-15.

    Третья обмотка наматывается проводом ПЭВ 0,2 в количестве 15 витков. Четвертая и пятая обмотки мотаются проводом сечением 0,35 мм2 по 20 витков. В качестве системы охлаждения можно установить компьютерный вентилятор от старого блока питания.

    Все элементы собирают на одной плате, транзисторные ключи устанавливают на радиаторы. Если имеется старый корпус от электроприбора, можно использовать и его.

    На лицевую панель выводят световую индикацию в виде светодиода, разъемы для сварочного кабеля и ручку регулятора сварочного тока. Выключатель и предохранитель обычно устанавливается на задней стенке прибора.

    Все типовые схемы проверены, так что при правильной сборке аппарат должен заработать сразу.

    Преимущества

    Если вас интересует контактная сварка своими руками из сварочного аппарата, то следует ознакомиться с основными ее преимуществами:

    • Относительно низкая потребляемая мощность аппарата;
    • Достаточные рабочие параметры для проведения основных процедур в домашней обстановке;
    • Низкая цена получаемого аппарата;
    • Создание регулятора напряжения для изменения параметров работы;
    • Легкая работа с тонким листовым металлом;
    • Доступные расходные материалы и простая конструкция модели.

    Контактная сварка – технология и процесс

    Владельцы частных домов, автомобилисты и не только нуждаются в проведении сварочных работ.

    В домашних условиях или в условиях небольшой мастерской применение сварочного инвертора для соединения металлических частей вполне по силам.

    Принцип его действия заключается в том, что при помощи электрического тока металл разогревается, расплавляется и застывает, образуя сварной шов.

    Для фиксации и предотвращения сдвигания, свариваемые детали сжимаются при помощи электродов, по которым подается электрический ток.

    Для работы в домашних условиях потребуются мощные источники питания, что влияет на перегрев бытовой проводки.

    Перед проведением работ следует убедиться в качестве проводки и, по возможности, заменить ее на новую.

    При контактной точечной сварке две заготовки соединяются по поверхности прилегающих краев.

    Такая технология подходит для тонких листов, деталей маленького размера и металлических прутов толщиной до 5 мм.

    Используют три вида соединения поверхностей: с помощью сопротивления, прерывистого оплавления или непрерывного оплавления.

    Для сварки сопротивлением подготовленные заготовки или листы фиксируют и нагревают сварочным током до плавления.

    Способ применим для следующих металлов:

    • низкоуглеродистая сталь;
    • цветной металл;
    • соединения меди с латунью и сталью.

    Ввиду жестких требований к температурному режиму и отсутствию примесей в местах соединения, этот способ используется редко.

    При непрерывном оплавлении заготовки, используются клещи или иные фиксаторы детали, соединяют при включенном токе, после плавки краев соединяемых деталей проводится осадка и выключение подачи тока.

    ВАЖНО ЗНАТЬ: Выбор лучшего сварочного аппарата инвертора

    Этот способ наиболее применим для труб с тонкими стенами. Допустимо соединение разных по структуре заготовок.

    Основной плюс – высокая скорость работы, серьезный минус – вытекание и угар металла по сварному шву.

    Прерывистое оплавление происходит при поочередном плотном и неплотном контакте заготовок во время включенного тока.

    Клещи зажима обеспечивают замыкание сварочной линии в месте соприкосновения заготовок до достижения ими температуры 900-950 градусов по Цельсию.

    Такой способ применяется в случае, если исходной мощности аппарата не хватает для обеспечения непрерывного оплавления.

    Таким образом, контактная сварка состоит из следующих шагов:

    • Подготовка поверхностей к соединению (зачистка, выравнивание контура).
    • Совмещение краев и фиксация заготовок под сварочным аппаратом.
    • Подача электрического тока.
    • Прогревание и оплавление под его действием краев деталей.
    • Осадка и выключение тока.

    Рассмотренные выше способы контактной сварки отличаются фиксацией заготовок и подачей тока, в целом, процесс сварки схож.

    Для домашней контактной сварки можно сконструировать самодельный аппарат.

    Его основные рабочие узлы – сварочный зажим и блок подачи напряжения на конденсаторах, к низковольтной обмотке которого присоединяется электрод.

    Второе крыло зажима служит опорой или соединяется (в зависимости от крепления аппарата) с заготовкой, имеющей больший размер.

    Видео инструкция по контактной точечной сварке представлена выше.

    Как обезопасить себя

    При работе с аппаратом точечной сварки очень важно придерживаться правил техники безопасности. Неправильное или небрежное использование этого прибора чревато ударами током, ожогами различной степени тяжести, а также всевозможными травмами.

    Первое, о чем нужно думать при создании аппарата искусственной сварки своими руками, это заземление. Наибольшую опасность представляет непосредственно сам трансформатор — его первичная обмотка. При работе с вторичной также нужно быть предельно осторожным. Все эти меры применимы и к работе с инвертором.

    Нужно следить, чтобы работающий за аппаратом человек имел быстрый доступ к отключающим механизмам. Все напольное покрытие возле прибора должно быть абсолютно сухим. Также вам потребуется коврик из резины (особенно если аппарат установлен на полу).

    Помимо прочего, желательно запастись специальной рабочей одеждой и хорошо проветрить помещение перед использованием аппарата для точечной сварки, сделанного своими руками.

    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector
    ×
    ×