Точечная сварка из трансформатора от телевизора своими руками

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 08.09.2024

У многих домашних мастеров возникают проблемы с проведением сварочных работ. Основной причиной является отсутствие практических навыков работы со сваркой, а также отсутствие сварочного аппарата. Наилучшим выходом из положения может стать контактная сварка своими руками, которую вполне возможно изготовить и освоить самостоятельно, без каких-либо особых теоретических знаний и навыков. С помощью контактной сварки можно соединять между собой стальные трубы, медные и алюминиевые провода, а также другие элементы и конструкции.

Самодельная точечная контактная сварка

Прежде чем приступать к непосредственному изготовлению аппарата, необходимо заранее уточнить, как можно самому сконструировать и собрать контактную сварку. Такая сварка может применяться не только в домашних условиях, но и в небольших мастерских.

Принцип действия устройства довольно простой. При использовании контактной сварки создаются сварные соединения деталей. Соприкасающиеся элементы в точке касания нагреваются электрическим током, проходящим через них. Одновременно к зоне соединения прикладывается сжимающее усилие. Параметры контактной сварки зависят от теплопроводности материала, размеров деталей, мощности сварочного оборудования. Напряжение в силовой сварочной цепи должно быть низким – от 1 до 10 вольт, время сварки составляет от 0,01 до 3-4 секунд. Работы проводятся при высоком токе сварочного импульса – от 1000А и более. Зона расплавления металла должна быть очень маленькой, а сжимающее усилие в точке сварки достигать значения 10-100 кг.

Соблюдение установленных параметров и технических условий является залогом высокого качества сварных соединений. Наиболее простой конструкцией считается сварочный аппарат с переменным сварочным током, сила которого не регулируется. В основе управления соединением деталей лежит изменяющаяся продолжительность поступающего электрического импульса. Для этой цели можно использовать простейшее реле времени, или вообще обойтись без него, регулируя подачу обычным выключателем.

В целом изготовить самому контактную точечную сварку достаточно легко. Основной узел – трансформатор – можно взять от старой микроволновой печи, телевизора, инвертора и других устройств. У выбранного трансформатора обмотки перематываются под необходимое рабочее напряжение и выходной сварочный ток.

Все виды электрических соединений должны выполняться качественно и обеспечивать хороший контакт. Используемые провода должны иметь сечение, соответствующее протекающему по ним току. Особое внимание следует обратить на силовую часть, расположенную между электродами клещей и трансформатором. В случае плохого контакта в этих местах возможны большие потери энергии, а также возникновение неисправностей, вплоть до искрения.

Почему мигает выключенная лампа - как устранить мигание энергосберегающей лампы при выключенном свете

Аппарат контактной сварки своими руками

Большинство сварочных операций, выполняемых в домашних условиях, предполагают работу с листовым металлом, толщиной не более 1 мм. Диаметр прутков и проволоки не превышает 4 мм. Поэтому контактная сварка своими руками, схема которой будет рассмотрена ниже, должна быть рассчитана именно на эти параметры. Сварочные аппараты работают от сети переменного тока, напряжением 220 вольт, частотой 50 Гц. Выходное напряжение, образующееся на концах контактно-сварочного механизма, составляет 4-7 вольт. Максимальное значение импульсного сварочного тока – до 1500 ампер.

На принципиальной электрической схеме представлены основные части устройства. В состав аппарата входит силовая часть, цепь управления и автоматический выключатель (АВ1), с помощью которого включается питание и обеспечивается защита при аварийных ситуациях.

Все элементы схемы представлены на рисунке 1. Сюда же входит сварочный трансформатор Т2 включенный в цепь с бесконтактным тиристорным однофазным пускателем МТТ4К. С помощью этого пускателя первичная обмотка трансформатора подключается к питающей цепи.

Схема обмоток сварки с указанием количества витков отображается на рисунке 2. В первичной обмотке имеется шесть выводов, которые можно переключать и регулировать выходной сварочный ток во вторичной обмотке ступенчатым способом. Самый первый вывод всегда подключен к сети, а остальные пять применяются для регулировочных процессов. После выбора нужного режима, к сети подключается только один из них.

Пускатель МТТ4К изображен отдельно на рисунке 3. Данный модуль выполнен в виде тиристорного ключа. Когда его контакты № 4 и 5 замыкаются, происходит коммутация нагрузки через контакты № 1 и 3, включаемые в разрыв цепи первичной обмотки трансформатора Т2. Максимальная нагрузка пускателя, на которую он рассчитан, составляет 800 вольт, а сила тока – до 80 ампер.

В состав схемы управления входит блок питания, сама цепь управления и реле К1. Для блока питания может применяться любой трансформатор с мощностью не выше 20 ватт. Он работает от сети 220В и выдает на вторичной обмотке значение напряжения от 20 до 25В. Функцию выпрямителя выполняет диодный мост, например, КЦ402 или другой элемент с такими же параметрами. Для создания выпрямителя можно использовать и отдельные диоды.

С помощью реле К1 выполняется замыкание контактов № 4 и 5 в ключе МТТ4К во время подачи напряжения от управляющей цепи на обмотку его катушки. Поскольку коммутируемый ток, протекающий через контакты ключа № 4 и 5, довольно слабый, не более 100 мА, то вместо реле К1 можно воспользоваться любым слаботочным реле, которое срабатывает при напряжении 15-20В.

Устройство и работа цепи управления

В сварочном аппарате цепь управления служит своеобразным реле времени. При включении К1 на заданный временной промежуток, задается, таким образом, время, в течение которого электрический импульс будет воздействовать на свариваемые детали. В состав цепи управления входят электролитические конденсаторы С1-С6, с напряжением заряда не менее 50 вольт, переключатели П2К с независимой фиксацией, а также кнопки КН1 и два резистора R1 и R2.

Емкость конденсаторов составляет: для С1 и С2 – 47 мкФ, С3 и С4 – 100 мкФ, С5 и С6 – 470 мкФ. Контакты кнопки КН1 должны быть: один – нормально-замкнутый, другой – нормально-разомкнутый. Когда включается автоматический выключатель АВ1 начинается зарядка конденсаторов, подключенных через П2К к блоку питания и цепи управления. С помощью резистора R1 выполняется ограничение начального зарядного тока, в связи с чем срок эксплуатации емкостей существенно увеличивается.

Зарядный ток в этот момент протекает через нормально-замкнутый контакт кнопки КН1. После нажатия на эту кнопку, происходит размыкание нормально-замкнутой контактной группы, после чего цепь управления отключается от блока питания. Далее замыкается нормально-разомкнутая контактная группа, в результате чего заряженные емкости подключаются к реле К1. В этот момент происходит разрядка конденсаторов и под действием тока срабатывает подключенное реле.

Поскольку нормально-замкнутые контакты находятся в разомкнутом состоянии, реле не может быть запитано напрямую от блока питания. От времени разряда конденсаторов зависит продолжительность замкнутого состояния контактов 4 и 5 в ключе МТТ4К и, соответственно, продолжительность сварочного импульса. После полной разрядки конденсаторов реле К1 отключается, и сварочный процесс прекращается. Для подготовки сварки к следующему циклу, кнопку КН1 нужно отпустить. Сама разрядка конденсаторов осуществляется через переменный резистор R2, с помощью которого более точно регулируется продолжительность сварочного импульса.

Трансформатор для контактной сварки своими руками

Основной силовой частью контактной сварки является трансформатор. За основу берется готовое трансформаторное устройство, используемое в различных приборах и оборудовании и рассчитанное на 2,5 А. Старая обмотка удаляется, а на торцах магнитопровода устанавливаются кольца, материалом для которых служит тонкий электрокартон.

Готовые кольца подгибаются по границам внутренней и внешней кромки, после чего поверх колец магнитопровод обматывается лакотканью в три слоя и более. Первичная обмотка изготавливается из проводов, диаметром 1,5 мм. Лучше всего использовать провода с тканевой изоляцией, чтобы обмотка более качественно пропиталась лаком. Для вторичной обмотки потребуется многожильный провод диаметром 20 мм в кремнийорганической изоляции.

Количество витков рассчитывается в зависимости от запланированной мощности сварочного аппарата. Первичная обмотка делается с промежуточными выводами, а после наматывания пропитывается лаком. Поверх нее наматывается один слой хлопчатобумажной ленты, который также пропитывается лаком. После этого сверху укладывается вторичная обмотка, для пропитки которой также потребуется лак.

Изготовление и установка клещей

В большинстве случаев ручная контактная сварка оснащается специальными клещами. Они могут монтироваться стационарно, непосредственно в корпус устройства или делаться выносными, аналогично конструкции ножниц. Первый вариант обеспечивает более надежную изоляцию, хороший контакт во всей цепи, от трансформатора до самих электродов. Стационарные клещи изготавливаются и подключаются к аппарату значительно проще, чем выносные.

Однако без увеличения длины подвижного рычага прижимное усилие будет незначительным. Длинные ручки существенно легче сделать на выносной конструкции. Кроме того, выносные клещи более удобные, поскольку ими можно работать на определенном расстоянии от сварки. Усилие таких клещей развивается в соответствии с длиной ручек. Особое внимание следует обратить на качество изоляции в точке подвижного соединения. Обычно для этих целей используются текстолитовые втулки и шайбы.

При изготовлении клещей необходимо заранее рассчитать вылет их электродов. Этот вылет является расстоянием от корпуса аппарата или точки подвижного соединения до электродов. От него полностью зависит основная техническая характеристика, которой будет обладать самодельная контактная сварка: максимальное расстояние от кромки металлического листа до места сваривания. Для изготовления электродов клещей используется медь в прутках или бериллиевая бронза. Многие мастера пользуются жалами от мощных паяльников. Так или иначе, диаметр электродов не должен быть меньше чем у проводов, подводящим ток.

Точечная сварка

Контактную сварку давно используют во всех отраслях промышленности. Не менее популярной эта технология является среди домашних мастеров. Собрать аппарат для точечной сварки своими руками достаточно сложно, однако такой подход помогает снизить затраты на покупку оборудования.

Где применяется точечная контактная сварка

Технология подразумевает соединение заготовок или приваривания отдельных деталей к металлоконструкциям без создания электрической дуги.

Метод применяется в следующих условиях:

На производственных предприятиях. Точечная сварка используется при изготовлении и ремонте автомобилей, самолетов, сложных технических средств. Метод помогает создавать прочные долговечные соединения, не имеющие признаков деформации или иных дефектов.
В домашних условиях. Для выполнения простых сварочных операций подойдет изготовленный своими руками аппарат. Он поможет приварить элементы забора или трубопровода, отремонтировать машину или мотоцикл.

Конструкция аппарата и необходимые детали

Любой сварочный агрегат контактного типа состоит из 2 узлов:

блока питания (трансформатора);
прижимных клещей.

Для получения мощного электрического разряда при минимальном напряжении применяют индукционный трансформатор.

Правильное соотношение обмоток позволяет генерировать ток, силы которого достаточно для плавления металла. Конструкция клещей включает графитовые или медные контакты, устанавливаемые на разные рычаги, фиксирующие механизм.

Существуют следующие типы прижимов:

Механические. Включают мощную пружину и рычаг. Для сжатия металлов применяется мышечная сила сварщика. Прижимы такого типа устанавливают в бытовые аппараты, используемые для простых операций.
Пневматические. Устанавливаются в портативные ручные аппараты. Настраиваются путем изменения давления в воздушном канале. Недостатком считают низкую производительность, невозможность регулировки параметров функционирования во время сварки.
Гидравлические. Прижимы также отличаются небольшой скоростью работы, однако набор настроек у них шире, чем у предыдущего типа.
Электромагнитные. Отличаются самой высокой производительностью, устанавливаются как в ручные, так и в стационарные агрегаты. Электромагнитные прижимы позволяют регулировать силу сжатия деталей при сварке. Это снижает вероятность возникновения непроваров и наплывов металла.

Иногда конструкцию усложняют, добавляя системы жидкостного охлаждения, управления параметрами тока, автоматического перемещения электродов.

При сборке самодельного аппарата для точечной сварки мастеру потребуются следующие детали и материалы:

доработанный трансформатор от старой микроволновой печи или автомобильного аккумулятора;
толстый медный провод или жгут кабелей небольшого сечения;
рычаги, используемые для сборки зажимов;
основание для установки блоков агрегата;
прижимные струбцины;
провода;
изоляционные материалы;
медные электроды, необходимые для выполнения сварки;
клавиша управления.

Общие принципы работы

Алгоритм действий по сборке сварочного агрегата включает следующие этапы:

Изъятие трансформатора. Деталь берут из старой СВЧ-печи. Она нужна не полностью, для изготовления аппарата потребуются первичная обмотка и магнитопровод. Остальные детали аккуратно удаляют за ненадобностью.
Формирование новой вторичной обмотки. Для этого используют медный кабель сечением не менее 100 мм?. Прочную резиновую изоляцию заменяют текстильной. Для создания мощного сварочного аппарата применяют 2 трансформатора с общей обмоткой.
Установка управляющего блока, обеспечивающего бесперебойное течение процесса сварки контактным методом.
Изготовление и подключение электродов, тип и диаметр которых выбирают с учетом свойств свариваемых металлов.
Сборка корпуса. Основные блоки аппарата должны быть надежно защищены от внешних воздействий. На этом этапе можно использовать корпус от старой микроволновой печи или собрать конструкцию самостоятельно из листов металла.

Как сделать электроды

При изготовлении этих элементов учитывают следующие моменты:

Диаметр электрода должен соответствовать сечению провода, к которому он подключается. В качестве стержней можно использовать медные прутки. Электроды для маломощных сварочных агрегатов изготавливают из жал паяльников.
В процессе сварки электроды быстро изнашиваются. Для восстановления их рабочих параметров концы подтачивают. Со временем электроды заменяют новыми.
Провод для подключения сварочного стержня должен иметь небольшую длину. В противном случае часть мощности прибора будет утрачена. Сила тока снижается и при наличии большого количества соединений в цепи электрод-трансформатор.
На провода, к которым подключаются стержни, рекомендуют напаивать медные наконечники. Это повышает коэффициент полезного действия оборудования. Т. к. электроды являются съемными, места соединения с наконечниками не запаивают.

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:

Удаляют вторичную обмотку, используя ножовку или стамеску. Демонтаж выполняют аккуратно, стараясь не повредить подлежащий слой. Пространство между обмотками желательно заполнить гофрокартоном.
Снимают металлические шунты, ограничивающие силу тока.
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.
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.

После переделки трансформатор должен иметь напряжение холостого хода не более 3В, силу тока не менее 800 А.

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:

Однофазный или трехфазный ток подается на прижимной механизм.
При нажатии кнопки на рукоятке пистолета открывается тиристор.
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:

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.
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:

Замеряют основные рабочие параметры агрегата. Для этого используют осциллограф. Сила импульса тока должна составлять около 800 А.
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.

Контактник из сварочного трансформатора

Такое оборудование можно превратить в полноценное средство контактной сварки. Единственным недостатком является невозможность управления силой тока.

Разработка чертежа

Правильный выбор схемы помогает изготовить работоспособный сварочный аппарат. Предпочтение отдают простым чертежам, включающим минимальное количество деталей и блоков. Такие варианты не позволяют создать слишком мощное устройство, однако прибора достаточно для выполнения мелкого ремонта автомобиля, садовой техники, ограждений.

Перечень деталей и расходников

Для переделки сварочного трансформатора в оборудование для контактной сварки потребуются такие элементы и материалы:

трансформатор, преобразующий электрическую энергию;
толстый кабель;
медные электроды;
болты;
наконечники;
прерыватель;
деревянные бруски, фанера для создания корпуса.

Процесс создания аппарата

Сборку самодельного устройства выполняют так:

Устанавливают сварочный трансформатор в корпус, созданный из металлических листов. Собирают электрическую плату на текстолитовом листе толщиной более 1 см. Деталь закрепляют в корпусе сварочного аппарата.
К шине, вторичной обмотке болтами присоединяют сварочный провод. Оставшийся конец кабеля подключают к электроду.
К контактной колодке, находящейся на электрической плате, подсоединяют питающий провод.

Эксплуатация точечной сварки

Мастер, использующий контактный трансформаторный аппарат, должен стоять на резиновом коврике, применять защитные перчатки и очки. Кабель заземления подключают к детали, к которой будет привариваться другая заготовка. После этого нажимают клавишу включения, сопоставляют соединяемые элементы, зажимают электродом сварочного пистолета.

Через 5 секунд после начала воздействия стержень переносят на следующую точку.

Клещи для контактной сварки своими руками

Чтобы самостоятельно сделать такое приспособление, выполняют следующие шаги:

Формируют основу. Для этого используют подручные материалы – стальные листы толщиной до 5 мм. Из них нарезают полосы шириной 2 см. Длина зависит от конструкции сварочных клещей. Полосы можно заменить металлическими прутами. Концы двух заготовок загибают в виде щипцов.
Накладывают детали друг на друга, стыкуют их. В центральной части просверливают отверстие, где будет располагаться регулировочный винт. Между пластинами укладывают диэлектрическую прослойку.
На одном конце стержня или полосы просверливают отверстие для закрепления медного кабеля. Те же действия выполняют в отношении второй заготовки. Отверстия должны находиться друг напротив друга.
Металлические элементы клещей закрывают резиновой накладкой и изолентой. Материалы защитят сварщика от поражения током во время работы.
Устанавливают пружину между ручками клещей. Деталь необходима для фиксации свариваемых элементов.

Использование точечной сварки на литиевых аккумуляторах

Применение батареи для приваривания никелевой пластины к АКБ – самый простой способ. Для сборки мини-агрегата потребуется аккумулятор, зарядный кабель, отрезок одножильного провода, изолента. Из жилы создают 2 электрода, концы которых зачищают и закрепляют. Расстояние между элементами должно составлять 3 мм.

К другим концам электродов подсоединяют зарядный кабель, подключенный к клеммам литий-ионной АКБ. Устанавливают никелевую пластину на аккумулятор, прижимают к ней находящиеся под напряжением электроды. В результате короткого замыкания металл расплавляется.

Иногда возникают ситуации, когда нужно сварить вместе тонкие листы металла, а обычный инвертор такую работу выполнить не сможет. В таком случае поможет контактный сварочный аппарат. На прилавках магазинов можно найти массу аппаратов для этих целей, это и микросварка, и мини-инвертор, и большой споттер. А может ли что-то подобное сделать обычный домашний мастер своими руками? Главное условие для этого — наличие трансформатора. Можно взять старый или приобрести новый — либо сделать точечную сварку своими руками.

Самодельная точечная сварка

Точечная сварка из микроволновки своими руками — это самое полезное для домашнего хозяйства, что можно сделать из трансформатора от микроволновки. Самодельная точечная сварка проста в изготовлении и собрать себе такой аппарат сможет практически любой человек.

Для сбора сварочника потребуется:

медный провод, диаметром 100 мм 2 и более;
два медных стержня;
длинный и крепкий рычаг, чтобы прижимать свариваемые детали;
устойчивое основание для аппарата;
набор инструментов;
различные кабели и изоляционные материалы.

Применение трансформатора

Основная деталь любого сварочного аппарата — это трансформатор. Применение трансформатора от микроволновки для создания сварочного аппарата обусловлено его доступностью и недорогой ценой. В микроволновке довольно мощный трансформатор, он используется для питания магнетрона.

Трансформатора мощностью 1 кВт будет вполне достаточно для соединения металлических деталей толщиной около 1 мм. Если же нужно провести работу, требующую большей мощности, нужно брать трансформаторы работающие в паре.

В микроволновках для питания магнетрона используется повышающий трансформатор. От него используются только магнитопровод и первичная обмотка. Там, где толстый провод и малое количество витков — это первичная обмотка. Обмотка, сделанная тонким проводом — это вторичная. Ее необходимо срезать ножовкой с обоих концов и выбить. Если же вторичная обмотка засела очень плотно, ее можно аккуратно высверлить дрелью, чтобы не сломать трансформатор. Поэтому все операции нужно выполнять предельно аккуратно и внимательно.

Для монтажа новой обмотки лучше использовать толстый медный провод. Подойдет как многожильный, так и одножильный провод.

Провод нужно брать с изоляцией, чтобы отделить витки друг от друга. Если изоляция отсутствует, необходимо намотать ее используя диэлектрический материал.

Чтобы получить на выходе нужное напряжения, нужно намотать пару-тройку витков новой обмотки. Для точечной сварки этого вполне достаточно.

Также добиться повышения мощности можно, соединив два трансформатора последовательно. Количество витков должно быть одинаковое в каждом трансформаторе. Другими словами, при намотке вторичной обмотки нужно один провод пропустить через два трансформатора. Важно, чтобы направление витков совпадало. Такое решение может понадобиться в случае необходимости сварки более толстых листов металла.

Использование электродов

Следующим важным элементов сварки будут электроды. В идеале лучше использовать медные

стержни толщиной не меньше диаметра провода- либо толще. Для небольших бытовых приборов можно использовать жала мощных паяльников.

. Оптимальным вариантом будет сразу оконечить электродами провод выходящий из трансформатора. Все соединения нужно обязательно пропаять, чтобы медные детали не окислялись. Из-за окисления меди в местах соединений вырастает сопротивление, что ведет к большой потере мощности, и впоследствии аппарат перестанет работать.

Органы управления

Самодельная точечная сварка включает два основных элемента управления:

Основное правило для выбора рычага гласит — чем толще детали нам нужно сварить, тем большее прижимное усилие между ними нужно создавать. Поэтому рычаг нужно выбирать попрочнее, а сам аппарат устанавливать на массивное устойчивое основание.

Схема подключения кнопки очень проста — чтобы не было лишнего сопротивления от кнопки пуска и она не вышла быстро из строя, устанавливать ее следует в цепь первичной обмотки. Не стоит брать совсем мелкий переключатель, так как от нагрузки он может быстро сгореть.

В этом случае удобнее всего будет расположить выключатель на рукоятке прижимного рычага. При такой установке удобнее одной рукой нажимать на рычаг и запускать сварку.

Правила эксплуатации

После того, как самоделка готова, можно приступать к тестированию.

Процесс сварки делится на три этапа:

совмещение свариваемых деталей;
закрепление деталей между электродами аппарата;
пуск тока, в результате воздействия которого происходит сварка деталей.

При долгой работе провода в трансформаторе перегреваются, изоляция на них плавится и может произойти короткое замыкание. Поэтому нужно придумать какое-нибудь охлаждение. Например, мини-вентилятор.

Нажимать на кнопку пуска можно только после плотного сжатия электродов. Если же контакт между свариваемыми поверхностями и электродами будет плохой, возникнет сильное искрение, которое приведет к быстрой порче электродов.

Необходимо точно выдерживать заданный промежуток времени на прохождение токового импульса через электроды. Определить это время можно наблюдая за сварной точкой.

В каждом конкретном случае оно будет разным. С приобретением опыта работы на аппарате качество сварки будет возрастать.

В основе процесса контактной сварки лежит нагрев места соединения электрическим током с одновременным воздействием на него большим давлением. В промышленности контактная сварка нашла широкое применение при выполнении крестообразных соединений и стыков арматуры железобетонных или стальных конструкций, соединении медных и алюминиевых проводов, стальных труб. В домашних условиях возможна контактная сварка своими руками при помощи специального аппарата, который также можно сделать самостоятельно. После этого аппарат можно применить для сварки труб электросваркой своими руками.
Аппарат для контактной сварки (далее АКС) может использоваться для сваривания деталей из листов обычной и нержавеющей стали толщиной 0,08 – 0,9 мм или для соединения стальной проволоки до 1,5 мм толщиной.

Что влияет на прочность сварки

Прочность сварки зависит от размера и структуры участка, на которые, в свою очередь, влияют следующие факторы:

площадь контакта;
размеры электродов;
сила прижатия деталей;
размеры поверхностей контакта электродов;
величина и время прохождения сварочного тока;
состояние поверхностей.

Контактная точечная сварка имеет широкий диапазон применения. Этим способом соединяют между собой детали от толщины 0,02 мкм в приборостроении до 20 мм листов в металлоконструкциях.

Она характеризуется сварочным током в сотни ампер, а также малым сопротивлением электродов и контактных поверхностей.

Основная сущность процесса

Схема создания сварочного аппарата на основе старого трансформатора.

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

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

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

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

Особенности процесса точечной сварки

Процесс используется в производственных целях и в домашнем хозяйстве. Производится сваривание следующих материалов:

листового металла;
изделий из стали и цветных сплавов;
сортовых и гнутых профилей.

В быту точечная сварка просто необходима для ремонта разных инструментов, кухонного оборудования, домашней утвари. Процесс заключается в точном совмещении деталей в заданном положении. Они устанавливаются между электродами и прижимаются друг к другу. При этом производится разогрев электрическим током точки соединения до пластической деформации, в результате которой детали свариваются. Главное для сварщика — их точная фиксация, создание определенного усилия прижатия, тока и времени процесса. Теплового импульса должно хватить, чтобы металлы в зоне контакта расплавились, и сформировалось общее жидкое ядро.

Инструкция по созданию контактной сварки из СВЧ-печи

Важнейший параметр контактной сварки из микроволновки – длительность влияния на подлежащие обработке заготовки.

Цепь управления точечной контактной сварки

Настройка длительности и регулирование параметров контактной сварки выполняется посредством:

емкостных устройств электролитических с напряжением заряда от 50 В;
коммутаторов П2К с отдельной фиксацией;
резисторов R1 и R2;
кнопки КН1 с двумя контактами: нормально-замкнутым и нормально-разомкнутым.

При подключении АВ1 производится зарядка емкостных элементов, подключающихся к питающему блоку и управляющей цепи через П2К. Срок их службы повышается благодаря лимитации тока зарядки посредством R1. Зарядка осуществляется через нормально-замкнутый контактный блок КН1.
Этот узел при нажиме КН1 разъединяется, выполняется отключение цепи, емкости по нормально-замкнутой цепь подсоединяются к К1, который срабатывает от тока разрядки конденсаторов.

Блок разъединенных нормально-замкнутых элементов КН1 не позволяет К1 запитаться от блока напрямую. Чем выше общий емкостный объем, тем больше времени требуется для их разряжения, К1 продолжительнее соединяет контакты № 4 и 5 элемента МТТ4К, и, следовательно, длительность импульса сварки увеличивается. При полной разрядке емкостей происходит отключение реле и прекращение функционирования оборудования. Для подготовки прибора к последующим импульсам следует отжать КН1.

Разрядка конденсаторов производится переменным резистором R2, служащим для регулировки импульса.

Особенности модернизации трансформатора

В каждой микроволновой печи присутствует магнетрон. Имеющийся в СВЧ-печке трансформатор имеет меньше витков на первичной обвивке и больше – на вторичной, на которой величина напряжения может доходить до 2 кВ. Удвоитель, если он конструктивно предусмотрен, увеличивает напряжение в 2 раза. Такое свойство особенно важно для сооружения аппарата контактной сварки.

При изъятии трансформаторного устройства нельзя допустить его повреждения. После снятия корпуса микроволновки элемент демонтируется с места закрепления. Для контактной точечной сварки требуются лишь магнитопровод и первичная обмотка трансформатора, подключающаяся к сети. Она обладает малым числом витков и утолщенным проводом.

Вторичная обвивка не потребуется, ее следует аккуратно удалить ударами молотка по зубилу, стараясь не причинить вреда первичной обвивке. Если в микроволновке имеются шунтирующие устройства, их также следует демонтировать. Магнитопровод может не приклеиваться, а устанавливаться на сварке, тогда лучше применить ножовку либо стамеску.

Затем необходимо изготовить новую вторичную обвивку. Для нее потребуется провод сечением от 1 см?. Можно взять несколько проводков, но требуемая площадь должна быть сохранена.

При необходимости изготовления оборудования для контактной сварки большей мощности единственного трансформирующего элемента будет недостаточно. Тогда следует совместить два прибора, для чего понадобятся две микроволновки. Провод при этом нужно наматывать поочередно через обе катушки, число витков одинаковое во избежание получения противофазы.

Чем выше мощность трансформатора, тем значительнее может получиться скачок сетевого напряжения при пробном запуске контактной сварки.

Подготовка элементов управления

Основные органы, регулирующие работу устройства для сварки контактным методом, – рычаг управления и выключатель. С их помощью создается необходимое усилие на соединяемых заготовках и клещах.
От нажатия зависит прочность создаваемого соединения, потому рекомендуется установить рычаг максимально возможной длины. Повышения прилагаемого усилия можно добиться применением винтов и рычагов, фиксирующихся на рукоятке.

Также нужно иметь в виду необходимость надежного закрепления контактной сварки, возможно, для таких целей придется приобрести струбцину.

Рубильник ставится в цепь первичной обвивки. Если поставить его во вторую, то не избежать создания повышенного сопротивления, провоцирующего приварку друг к другу электродных стержней, а не соединяемых элементов. Во вторичной обвивке течет ток значительно большей величины, выдержать который сможет не каждый автомат.

Для охлаждения контактной точечной сварки можно установить кулер от ПК. Нельзя пренебрегать необходимостью регулярных пауз в работе для остывания всех частей аппарата.

Аппараты точечной сварки

Все больше промышленных изделий стараются изготовить наиболее простым и дешевым методом. Это касается также ремонта. Аппарат точечной сварки — это крайне необходимый инструмент для мастерских.

Многие умельцы приобретают его, поскольку привыкли работать самостоятельно.

Выбирая устройство, надо правильно определить его назначение. Во многих случаях можно обойтись самодельным простейшим устройством, когда требуется точечная сварка. Цена фирменного оборудования колеблется в пределах 5 — 200 тыс. руб. Чем больше функций у модели, тем она дороже.

Аппараты различаются по способам установки. В производственных условиях используют стационарные устройства. Для поточных линий применяются подвесные модели. Их часто применяют в авторемонтных мастерских. Самым удобным для домашнего мастера является переносной аппарат.

Электропитание точечной сварки производится однофазным или трехфазным переменным током. Целесообразно применять инверторные и конденсаторные аппараты, не создающие значительной нагрузки на электросеть.

Провода от источника делают как можно короче, а место соединения — максимально близко от участка правки.

К приборам постоянно добавляются новые функции. С их помощью теперь можно не только сваривать, но и создавать локальный нагрев, а также ставить заплаты. Многофункциональность делает их тяжелее, мощнее и дороже.

Плюсы и минусы различных моделей аппаратов для точечной сварки

Самая простая точечная сварка, своими руками произведенная, возможна только с ручным управлением, позволяющим каждый раз настраивать сварочный ток и очень приблизительно контролировать продолжительность работы.

Автоматическая система управления дает возможность выполнять качественную сварку неспециалистам. За счет этого снижаются затраты на работу и уменьшается выход брака.

Качество соединения зависит от величины сжатия деталей. Самым простым является ручной привод, чаще всего используемый при бытовых работах. Это существенно снижает стоимость аппарата.

Механический привод является одним из самых популярных и применяется во многих устройствах сварки.

Пневматика и гидравлика создают значительное давление прижатия с возможностью регулирования. Подобные устройства обычно содержит стационарная машина точечной сварки, применяемая в промышленности.

Переносные устройства широко применяются и порой не уступают стационарным мощным аппаратам. Сварочный аппарат точечной сварки изготавливается в виде ручных клещей и может соединять листы толщиной около 5 мм.

Ручной привод прижатия с помощью рычага дает возможность создавать усилия до 150 кг. Благодаря универсальности устройства и простоте выполнения операции достигается качественная точечная сварка. Цена таких аппаратов вполне приемлема, что дает им определенные преимущества перед дорогими аналогами.

Инверторные устройства завоевали популярность в точечной сварке. Несмотря на высокую стоимость, их хорошо берут, благодаря легкости, многофункциональности, небольшим габаритам и возможности подключения к бытовой сети.

Конструирование аппарата

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

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

Характеристики устройства

Какой бы сложной ни была машина точечной сварки, трансформатор всегда является ее главной частью. Он должен быть мощностью не менее 1 кВт. Чем она выше, тем лучше. На выходе получается напряжение около 2 В. Ток достигает 800 А, и им можно сваривать листы толщиной до 1,5 мм.

Корпус самодельного аппарата делают из фанеры, а движущиеся детали (рычаги) — из деревянных брусков. После сборки трансформатор крепится к основанию саморезами и присоединяется к заземлению. На торцах рычагов устанавливаются контактные электроды, и к ним подключаются провода вторичной обмотки. Верхний рычаг подпружинивают, чтобы он в исходном состоянии был приподнят.

Детали размещают между электродами. При действии на верхний рычаг электроды сходятся и прижимают листы друг к другу. При нажатии на выключатель в течение 3-4 секунд через листы проходит сварочный ток. После его отключения надо подождать, чтобы шов остыл.

Если требуется более мощная точечная сварка, применяется 2 аналогичных трансформатора с соединенными обмотками. Для увеличения выходного напряжения провод большой толщины соединяют последовательно через вторичные обмотки с одинаковым количеством витков. Чтобы не ошибиться и не включить их в противофазе, можно экспериментально пропустить через трансформаторы тонкий провод, а затем замерить напряжение на выходе.

Когда требуется мощный аппарат точечной сварки, своими руками его делают из обычного сварочного трансформатора, добавив к нему еще одну обмотку с необходимым количеством витков. Важно, чтобы он подходил по мощности к электрической сети. Длину провода и количество соединений следует делать минимальными, поскольку на них теряется мощность и выделяется тепло.

В качестве электродов применяются медные стержни. Для этого можно использовать жало паяльника. Преимуществом меди является то, что она не сваривается со стальными деталями и меньше нагревается. Необходимо также учитывать, что через электроды создается сжатие свариваемых деталей между собой. Со временем они теряют форму и изнашиваются, и их нужно менять. Наконечники и провод нужно спаять, поскольку место контакта со временем окисляется.

Органами управления в аппарате являются рычаг и выключатель первичной цепи. Мощность прижатия возрастает с увеличением толщины листов. Поэтому рычаг должен соответствовать требованиям технологии сварки. Выключатель устанавливается в первичной цепи. Если у нее большая мощность, можно применять магнитные пускатели. Тогда на рычаге можно установить выключатель, чтобы одной рукой можно было создавать усилие прижатия и включать сварочный ток. Другая рука остается свободной для работы с деталями.

Если первичную обмотку аппарата подключать через лабораторный автотрансформатор (ЛАТР) мощностью 2-3 кВт, сварочное напряжение можно регулировать. Можно сделать вторичную обмотку непосредственно на нем. В результате получится сварочный аппарат с регулированием тока. Слабым местом ЛАТРа является двигатель с колесиком, которое по мере износа начинает замыкать несколько витков, и обмотка начинает гореть. Более надежным является автотрансформатор со ступенчатым переключением обмоток.

Аппарат контактной сварки своими руками

На принципиальной электрической схеме представлены основные части устройства. В состав аппарата входит силовая часть, цепь управления и автоматический выключатель (АВ1), с помощью которого включается питание и обеспечивается защита при аварийных ситуациях.

Схема обмоток сварки с указанием количества витков отображается на рисунке 2. В первичной обмотке имеется шесть выводов, которые можно переключать и регулировать выходной сварочный ток во вторичной обмотке ступенчатым способом. Самый первый вывод всегда подключен к сети, а остальные пять применяются для регулировочных процессов. После выбора нужного режима, к сети подключается только один из них.

В состав схемы управления входит блок питания, сама цепь управления и реле К1. Для блока питания может применяться любой трансформатор с мощностью не выше 20 ватт. Он работает от сети 220В и выдает на вторичной обмотке значение напряжения от 20 до 25В. Функцию выпрямителя выполняет диодный мост, например, КЦ402 или другой элемент с такими же параметрами. Для создания выпрямителя можно использовать и отдельные диоды.

Читайте также: