Bel-cable.ru

Блог инженера Электрика
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Точечная сварка для аккумуляторов своими руками

Точечная сварка для аккумуляторов своими руками

В торговой сети можно найти аппараты точечной сварки для пальчиковых аккумуляторов. Большая стоимость таких приборов останавливает многих потребителей. Сделанная точечная сварка для аккумуляторов своими руками – удачный выход из этого положения в условиях домашней мастерской.

Самодельная точечная сварка для аккумуляторов

Самодельная точечная сварка для аккумуляторов

Как проводится контактная сварка

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

Принцип работы инвертора такой:

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

Проведение контактной сварки

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

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

Варианты соединений

При контактной сварке поверхности могут быть соединены такими способами:

  • непрерывным оплавлением;
  • прерывистым;
  • сопротивлением.

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

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

Виды сварочных швов

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

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

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

Контактная сварка решает следующие задачи:

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

Задачи для контактной сварки

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

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

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

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

Устройство прижима

В процессе сварки значение имеет не только наличие сварочного тока, но и создание усилия прижатия свариваемых деталей.

С этой целью обычно используется рычаг, при нажатии на который электроды с двух сторон сжимают свариваемые детали. Для возврата рычага в исходное положение применяют пружину. Если требуется более сильный прижим, то дополнительно используется винтовая стяжка.

Рычаги могут быть выполнены из металла или дерева. При этом металлические рычаги необходимо изолировать.

Читайте так же:
Выключатель т5 4м3 56

Сборка аппарата контактной сварки

Контактная сварка своими руками из инвертора собирается просто и быстро, если у вас есть соответствующие навыки и знания в области электротехники. Еще раз повторяем: эта статья не предназначена для новичка. Здесь не будет долгих пояснений каждого шага. Мы лишь делимся своим опытом сборки контактной сварки. Если вы никогда не держали в руках паяльник и не знаете, как намотать трансформатор, то сначала изучите теорию. И только потом приступайте к сборке аппарата.

Необходимые инструменты и детали

Для намотки трансформатора вам понадобятся медные провода. Про сечение мы расскажем позже. Но вы можете самостоятельно рассчитать необходимое сечение проводов с помощью формул, которые есть в интернете.

Также вам понадобятся разные мелочи вроде кнопки вкл/выкл, они пойдут на схему управления. Также понадобятся подручные материалы для изготовления рычагов и электродов. Мы подробно расскажем о них по ходу статьи. Не забывайте про изолирующие материалы, без них не обойтись.

Из инструментов понадобится паяльник, припой, стамеска/ножовка.

Инвертор: нужен или нет?

Мы считаем, что контактная сварка из инвертора — это не самое лучшее решение. Тем более, что от самого инвертора вам понадобится разве что трансформатор. Некоторые умельцы умудряются использовать и электронику, но ее все равно нужно кропотливо дорабатывать. Поэтому проще сделать все с нуля из новых компонентов, а не пытаться разобрать инвертор на молекулы.

eurolux 190

Вы можете взять из инвертора трансформатор или самостоятельно сделать его. Но мы рекомендуем брать трансы из микроволновых печей, поскольку стоят они дешево, легко модернизируются и отлично подходят для наших целей. Дальнейшие рекомендации будут даны исходя из того, что для сборки мы будем использовать трансформатор от СВЧ.

Сварочный трансформатор

Итак, мы условились, что будем собирать контактную сварку из трансформатора от микроволновки. Сборка из инвертора нецелесообразна, она муторная и неэффективная. Поэтому все дальнейшие рекомендации будут связаны именно с трансформатором от СВЧ. Будьте внимательны.

Начнем с подбора трансформатора. Вам понадобится не любой трансформатор, а только тот вариант, у которого мощность составляет от 1 кВт и выше. Такие ставят в достаточно мощные микроволновки с множеством функций. Вы можете взять трансформатор меньшей мощности, но он тогда ваш аппарат не сможет варить даже металл толщиной в 1 мм. А если вы захотите сделать очень мощный аппарат, то можете взять два трансформатора по 1 кВт каждый и соединить их.

Предположим, что трансформатор у вас есть. Теперь нужно снять с него вторичку, позже мы будем сами наматывать ее. Очень непросто снять вторичку голыми руками, лучше используйте ножовку или стамеску. Если вторичка намертво приклеена, то ее можно сначала высверлить, а потом отпилить той же ножовкой или отбить молотком.

Читайте так же:
Масляного выключателя типа вмг 10 630

трансформатор от микроволновки

У вас должен остаться сердечник и первичка. Обычно у трансформаторов от СВЧ первичка сделана из более толстого провода, так что вы точно не перепутаете ее со вторичкой. Также уберите шунты, если они есть. Постаратесь не повредить первичку при демонтаже ненужных частей.

Далее приступаем к намотке новой вторички. Мы использовали упомянутые выше медные провода. Рекомендуем выбирать провода с сечением от 100 мм2. Это довольно толстые провода, но именно такое сечение оптимально в нашем случае. Тем более, вам нужно сделать всего 3-4 витка на всю обмотку. Если вы сможете намотать больше, то в итоге получите более мощное устройство. Но мы рекомендуем остановиться на 3 витках. Это оптимальный вариант для самодельного домашнего аппарата, который не будет варить слишком толстый металл.

Управление аппаратом и рычаги

Систему управления можно собрать на базе электроники из инвертора, но это действительно непросто и затратно. Легче собрать все с нуля и не мучиться с инверторной схемой. Тем более, вам нужна только кнопка вкл/выкл. Также можно добавить регулировку силы тока, но мы не стали это делать. Ведь наша цель — собрать максимально недорогой и при этом рабочий аппарат.

В качестве выключателя можно выбрать любой, какой вам только понравится. Его нужно установить в цепь с первичной обмоткой. И даже не думайте ставить выключатель со вторичной обмоткой, это плохая идея. На вторичке слишком большой ток и он может просто расплавить контакты у выключателя.

Для сборки рычагов можно использовать металлическую трубу (обязательно изолируйте ее) или деревянную заготовку. И вообще можно использовать любые подручные материалы. Но позаботьтесь о том, чтоб они сами по себе не проводили ток. В нашем случае ток будет проходить к электродам через проводки, закреплённые на рычагах. Такие рычаги будут своеобразными ручками, за которые вы будете браться, прижимая электроды к металлу.

Но вам нужно позаботиться ни столько о рычагах, сколько о прижимном усилии. Ведь в контактной сварке металл плавится не только за счет нагрева электродов, но и за счет усилия сжатия.

Сжимать рычаги можно и вручную, если металл тонкий и легко прогревается. В таком случае конструкцию не нудно дорабатывать. Но если вы захотите сварить более-менее толстый металл, то придется все же сделать доработки. Можно сделать более тяжелый рычаг, который за счет своего собственного веса будет обеспечивать дополнительное сжатие. Но в таком случае аппарат нужно жестко зафиксировать на столе.

Если стационарный аппарат вам не нравится, то можно добавить к рычагу винтовую стяжку. Она устанавливается между рычагом и основанием аппарата. Вариант действенный и надежный.

Вернемся к кнопке включения. Если вы выберите самую простую конструкцию, когда прижимное усилие обеспечивается вручную (вы опускаете рычаг и с помощью своей силы сжимаете заготовку между электродами), то мы рекомендуем поставить кнопку включения так, чтобы при опускании рычага она нажималась. Опустили рычаг — кнопка включилась, аппарат работает. Подняли — аппарат выключился. Это крайне удобно, поскольку одна рука мастера всегда свободна.

Читайте так же:
Автоматический выключатель для провода сип

Электроды для сварки

Сварочный аппарат для контактной сварки немыслим без электродов. В нашем случае используются медные электроды. Они могут быть самодельными и покупными. Лучше взять покупные, они однозначно будут работать так, как нужно. Тем более, их цена не такая уж большая, чтобы экономить.

медные электроды

Есть множество форм электродов, но вам нужны самые простые, прямые электроды. Чем больше их диаметр, тем больший диаметр будет у сварной точки. Тем больше сварная точка, тем надежнее соединение. Все просто. Так что подбирайте электроды исходя из своих нужд, а не на глаз. Только так вы получите работающее устройство, которое отлично сварить заготовки. И не будет особых дефектов.

Если вы собираете маломощный аппарат для сварки тонких металлов, то можете в качестве электродов использовать медные наконечники от обычного паяльника. Они отлично проводят ток и годятся для маломощного аппарата.

Также знайте, что электроды — это материал расходный. Нельзя установить одни электроды и использовать их много лет. Если вы видите, что конец электрода начал тупиться, значит пора заменить.

Техника безопасности

Чтобы ваш аппарат работал стабильно и надежно, а ваше здоровье осталось в целости и сохранности, все компоненты нужно тщательно заизолировать с помощью изолирующих материалов. Также при сборке используйте диэлектрики в качестве основы, чтобы избежать несчастных случаев. В идеале стоит внедрить предохранители в электрическую схему, но это не всегда целесообразно. И соблюдайте технику безопасности при сборке аппарат. Не используйте инструменты без изоляции, хотя бы перемотайте их ручки изолентой. Это лучше, чем ничего.

Реле времени для точечной сварки

Реле времени для точечной сварки хотелось сделать наиболее простым (без использования транзисторного ключа), но мне этого не удалось. Путем экспериментов и имеющимися в наличии радиокомпонентами, получилась следующая схема

Реле времени было выполнено с отдельным блоком питания на 12В. Принцип действия схемы довольно прост. В исходном состоянии конденсаторы подключены к блоку питания (заряжаются). При нажатии на кнопку S4, конденсаторы переключаются на транзисторный ключ, тем самым открывая его. Время открытия транзисторного ключа регулируется резистором R2 и конденсаторами С1-С3. Во время открытия транзисторного ключа, срабатывает 12В реле RY2, которое своими контактами включает более мощное реле RY1 рассчитанное на 220В.

Реле RY1 можно заменить на пускатель, если есть место в корпусе где его расположить, либо использовать твердотельное реле, что будет даже лучше (в твердотельном реле нет контактов, а следовательно ничего подгорать не будет).

При включении в цепь только конденсатора С1, можно регулировать интервал времени до 2-х секунд, а при включении всех конденсаторов (при параллельном включении емкость суммируется), можно регулировать время до 12 секунд.

Хочу отметить, что данный таймер был изготовлен из подручных материалов для выполнения грубых, повторяющихся работ. И в случае, если вам необходимо сваривать более деликатные изделия (например, аккумуляторы, тонкую проволоку), где время выдержки регулируется в очень малых пределах 0,1-0,3 сек, тогда вам лучше установить цифровой таймер, либо использовать готовыйтаймер с регулировкой мощности, что возможно, обойдется даже дешевле чем собирать данную схему с использованием твердотельного реле.

Читайте так же:
Как подключать кнопочный выключатель

Обозначения точечной сварки на чертежах по ГОСТ

Порядок в производстве обеспечивается правильной технической документацией. Точечная сварка имеет свое обозначение на чертеже, которое дополняется специальным буквенным кодом. На лицевой плоскости обозначаются контуры свариваемой области, и крестами места точек. На боковом разрезе точка сварки выглядит как состыкованные заштрихованные плоскости.

Обозначение точечной сварки на чертеже

Обозначение сварных точек производится на чертежах по ГОСТ 15878-79. Там же оговорены все условные обозначения и дополнительные данные.

Немного теории о контактной сварке

Прохождение электрического тока через проводник вызывает его нагрев – этот термоэлектрический процесс, и используется он при производстве контактной сварки. Рассчитать генерируемое тепло можно по формуле:

Схема аппарата для контактной сварки

Рисунок 1. Принципиальная схема аппарата контактной сварки.

где Q – генерируемое тепло, I – сила тока, R – сопротивление проводника, T – время на процесс сварки, K – тепловой коэффициент (табличная величина для различных материалов).

Различия термических характеристик проводников можно представить из следующих примеров:

  1. Цинк: сопротивление 10,4 Ом; теплопроводность (при 27ºС) 3,98 Вт/м; точка плавления 1115ºС.
  2. Медь: сопротивление 17,6 Ом; теплопроводность 2,37 Вт/м; точка плавления 680ºС.
  3. Железо: сопротивление 400 Ом; теплопроводность 0,803 Вт/м; точка плавления 1300ºС.

На процесс контактной сварки также влияет сила сжатия соединяемых деталей. Отметим, что качество сварочного соединения зависит от изменения физических свойств: окисления, чистоты поверхности, шероховатости и т.п.

Виды контактной сварки

Обычно различают три вида контактной сварки: точечная, многоточечная и сварка непрерывным оплавлением.

Схема определения выводов трансформаторов

Схема определения выводов трансформаторов.

Классическую точечную сварку часто называют сваркой-сопротивлением. Сварочный ток, проходя через соединенные детали, разогревает их до пластичного состояния, после чего производится осадка – силовое сжатие.

Многоточечная сварка применяется при необходимости термического соединения больших деталей, когда для прочности соединения необходимо сваривать детали в нескольких местах.

Сварку непрерывным оплавлением производят для соединения деталей, когда требуется обеспечить герметичность соединения – например, сварка трубопроводов. При этом электрод, которым производят осадку, непрерывно движется вдоль места будущего соединения. Такой метод часто называют шовной контактной сваркой. В качестве движущего электрода используются ролики.

Отдельно стоит отметить микроточечную сварку, незаменимую при ремонте радиотехники, телефонов, микроволновок и прочей бытовой техники.

Как устроен аппарат контактной сварки

Трансформатор

Рисунок 2. Мощность трансформатора должна быть не менее 1 кВт.

Все аппараты контактной сварки состоят из двух основных функциональных узлов: блок питания, обеспечивающий электрический ток необходимой характеристики и выносные электроды, доставляющие этот ток к месту сварки.

Основой блока питания является силовой сварочный трансформатор, понижающий напряжение со стандартных 220 В до примерно 40 В. Коэффициент трансформации должен быть достаточно большим, чтобы обеспечить большую силу тока. Мощность трансформатора должна быть не менее 1 кВт. Для управления процессом к трансформатору присоединено реле времени. Процессом можно управлять и вручную, но это не всегда дает положительный результат.

Читайте так же:
Дифференциальные модули для автоматических выключателей

Выносные электроды часто изготавливают в виде сварочного пистолета. Это удобно, когда необходимо приварить маленькую деталь внутри большого агрегата. Если соединяемые детали будут небольшими, то электроды можно сделать в виде небольшого настольного станка.

Собираем аппарат

Первым делом необходимо выбрать принципиальную схему будущего аппарата. Достаточно простая и надежная схема изображена на рис.1. В качестве силового трансформатора используется высоковольтный трансформатор из старой микроволновой печи. Его можно заменить на ЛАТР (лабораторный автотрансформатор), но в этом случае необходимо оценить его мощность. Основная схема аппарата практически не изменится. Однако главная деталь из микроволновки более доступна и имеет достаточную мощность. Необходимо помнить, что этот трансформатор повышающий, поэтому его вторичная обмотка по количеству витков больше первичной.

Для нашего аппарата потребуется именно первичная обмотка. Вторичную необходимо аккуратно срезать, сделать это можно с помощью ножовки или стамески. Если в трансформаторе есть ограничивающие ток шунты, то их также удаляют.

Положения электрода при сварке

Положения электрода при сварке.

После этого наматывают новую вторичную обмотку. Чтобы ток после трансформатора был более 1000 А для новой обмотки необходим толстый медный провод диаметром не менее 1 см (площадь сечения 100 кв.мм). Можно использовать пучок проводов меньшего диаметра. Необходимо сделать 2-3 витка вторичной обмотки, стараясь общую длину провода сделать наименьшей. Увеличение числа витков ведет к увеличению мощности аппарата. Необходимо помнить, что мощность устройства должна быть ограничена параметрами вашей электросети – слишком большая мощность вызовет падение напряжения и жалобы соседей. Внешний вид переделанного из микроволновки сварочного трансформатора показан на рис.2.

Монтаж остальных деталей принципиальной схемы осуществляется на прочной диэлектрической основе и располагается в одном корпусе с силовым трансформатором. При возможности в него можно поместить вентилятор для охлаждения установки во время работы.

Электроды изготавливают из толстого медного прута. Желательно, чтобы его толщина была соразмерна с сечением провода вторичной обмотки, с концами которой электроды должны быть надежно соединены. Поскольку концы электродов во время работы оплавляются, то их необходимо периодически подтачивать, а со временем и вовсе заменять на новые. Соединение провода с электродом необходимо спаять, чтобы предотвратить снижение мощности из-за окисления контактов.

Крепятся электроды обычно в виде сварочного пистолета. Из текстолита (или схожего материала) вырезаются накладки переходника. Обычно их размеры соответствуют размерам своей руки. К этим накладкам надежно контровочными винтами фиксируются провода и электроды, рукоятки обматываются изоляционной лентой.

Большое значение при производстве контактной сварки имеет сила сжатия между электродами, поэтому рычаг с верхним электродом желательно делать подлиннее, а основание – помассивнее.

Отладка и работа аппарата контактной сварки

Правильно собранный аппарат контактной сварки своими руками начинает работать сразу. Необходимо испытать собранную схему, при необходимости подрегулировать длительность импульса резистором. Самодельная контактная сварка в вашем распоряжении.

Во избежание искрения включайте и выключайте аппарат только при сжатых электродах. Не забывайте о диэлектрических перчатках и защитных очках.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector