КОНТАКТНАЯ СВАРКА ДОМА [из микроволновки, инвертора, сварочного аппарата]

[Контактная сварка своими руками] – очень полезный навык.

При наличии в свободной продаже любых моделей инвертора, человек, планирующий сваривать в домашних условиях, имеет выбор – приобрести готовый аппарат или сделать его самостоятельно.

В этой статье мы рассмотрим, что это такое, продемонстрируем учебное видео по контактной сварке, дадим пошаговую инструкцию, как самостоятельно проводить контактную сварку и как можно сделать самодельный сварочный аппарат контактной сварки своими руками из микроволновки и использованных автомобильных аккумуляторов.

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.

Видео:

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.

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.

Видео:

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.

Сварочный аппарат из микроволновки

Прибор для точечной контактной сварки можно изготовить самостоятельно, использовав трансформатор от микроволновки.

При изготовлении такого сварочного прибора нужно взвесить, что будет дешевле – осуществить покупку инвертора или сделать самостоятельно, применив трансформатор из ненужной микроволновки.

Трансформатор – самая дорогая деталь нашего будущего самодельного прибора. Все остальные расходники – провода, кожух и основа, на которую будет производиться крепление, будут практически в любой мастерской.

Нам потребуется мощность трансформатора не менее 1 кВт. С помощью сварочного аппарата, использующего такой трансформатор, реально делать точечную сварку листов до 1 мм.

Удвоение мощности трансформатора позволит работать с листами до 1,8 мм толщиной. Трансформатор современной микроволновки может быть мощностью до 3 кВт.

При необходимости можно использовать два и три трансформатора. Эта цепь позволит увеличить мощность подаваемого тока.

Требуется вынуть трансформатор из металлического кожура и избавится от шунтов для ограничения тока и вторичной обмотки.

Микроволновая печь использует высокое напряжение, поэтому на первичной обмотке трансформатора присутствует меньшее количество петель, чем на вторичной.

Из-за этого появляется разность потенциалов. Наша задача – изменить вторичную обмотку, приспособив ее под цели контактной сварки.

Тщательно зачистите трансформатор от остатков вторичной проводки и шунтов, при необходимости используйте металлическую щетку или длинный узкий предмет (например, отвертку).

Нетронутой останется только первичная обмотка, вторичную будем делать заново.

Учитывая высокое напряжение, берем многожильную электрическую проводку с сечением не менее одного квадрата.

Видео:

Если будет использоваться цепь из двух или более трансформаторов, то выводы всех вторничных обмоток от них сводим в одну.

Когда использован один трансформатор, то корпус для него можно приспособить из той же микроволновой печи, уменьшив ширину и длину.

Для системы трансформаторов кожух можно сделать из железного листа, снабдив его изолирующим слоем. Вторичная обмотка формируется 2-4 витками провода.

Однако, толстый слой изоляции, в которую упакован провод, не даст загнуть его по катушке.

Поэтому вынимаем провод из изоляции и в качестве изоляционного покрытия мы сможем применить обычную гибкую изоленту.

Двумя-тремя петлями провода мы добьемся напряжения в 2 Вт.

Для подвода тока к месту сварки создаем рычажный механизм, один рычаг которого жестко закреплен на основной поверхности (для удобства контактной сварки на этой же поверхности можно закрепить с помощью струбцин и трансформатор в кожухе).

Второй рычаг при опускании будет сдавливать детали. Выключатель вводим в цепь первичной обмотки и устанавливаем на верхний рычаг.

Это позволит одновременно сжимать деталь и пускать ток. Клещи в этом случае не используются, а сами наконечники предварительно паяются с проводами для предотвращения окисления.

При точечной сварке будем использовать стержни из меди толщиной больше, чем диаметр провода. В процессе работы их нужно подтачивать и при необходимости менять.

В ходе работы деталь зажимается с помощью рычагов между двумя электродами и пускается ток.

Сварочный аппарат из аккумуляторов

При сварочных работах с помощью электрического сварочного аппарата бытовые электросети терпят существенную перегрузку.

Длительная контактная сварка может привести к расплавлению электропроводки или выходу из строя бытовых приборов. Питание сварочного аппарата можно произвести от автономного источника электроснабжения.

Видео:

В этом качестве может выступать переносная станция (генератор, работающий на бензине или дизеле), что весьма накладно, а можно источник тока сделать самостоятельно.

Понадобится несколько автомобильных аккумуляторов, вполне допустимы бывшие в употреблении. Идеально, если они будут одной емкости.

Тогда сила тока будет рассчитываться, как 1/10 емкости аккумулятора. Если собраны приборы разной мощности, то для расчета понадобится самая маленькая емкость.

Сделаем цепь из последовательно соединенных аккумуляторов, скрепив соответствующие «плюсы» и «минусы» с помощью проводов и кусачек или, что еще лучше, проводами для прикуривания.

Можно использовать также любые клещи. От свободного «минуса» выводим провод на электрод, который зажимаем в клещи, а от свободного «плюса» на рабочую пластину, в цепь рекомендуется поставить реостат.

Получившийся сварочный аппарат для точечной сварки из автомобильных аккумуляторов готов и может быть использован вдали от источника электроэнергии.

К нему можно сделать самодельное устройство для зарядки. Данный вариант может быть успешно использован опытными сварщиками и не рекомендуется для получения навыков сварки.

Как показано в статье, точечная самодельная контактная сварка вполне доступна. Мы рассмотрели варианты и технологию контактной сварки.

Приведенная информация поможет получить начальные навыки контактной сварки и обеспечить создание сварочного инвертора для точечной сварки самостоятельно из подручных средств.

Как самому сделать аппарат для контактной сварки

Для большинства желающих заняться ремонтом автомобиля или другой техники в домашних условиях самодельное оборудование для контактной сварки – это единственно верное решение.

Однако для реализации данного проекта, необходимо ознакомиться с конструкцией такого аппарата, и только после можно попытаться изготовить его своими руками.

Конструкция и принцип действия

Сделать аппарат для контактной сварки можно только при наличии определённых деталей и запчастей, найти которые порой бывает очень непросто. Лишь после решения этой задачи можно будет констатировать, что самодельная контактная сварка вполне реальна и может быть реализована даже при отсутствии специальных навыков.

В конструкцию типового сварочного аппарата для точечной сварки должны входить следующие обязательные узлы:

• преобразователь напряжения (трансформатор), обеспечивающий требуемую мощность контактного тока;
• выпрямитель на основе мощных тиристорных вентилей;
• комплект точечного оборудования (контактный блок).

Основной задачей такого самодельного аппарата является формирование мощного сварочного импульса, который проходит через контактную зону находящихся под давлением свариваемых деталей.

В момент подачи такого импульса в точке контакта заготовок образуется электрическая дуга, мгновенно расплавляющая металл в этой зоне. Длительность действия импульсного сварочного тока составляет порядка 0,01-0,1 секунды, что вполне достаточно для сварки.

Таким образом, перед сборкой своими руками оборудования для контактной сварки необходимо определиться с требуемой силой сварочного тока, временем его действия и силой сжатия заготовок в контактной зоне.

Элементы самодельного устройства

Перед изготовлением аппарата контактной сварки в первую очередь следует побеспокоиться о преобразователе, мощности которого должно быть достаточно для того чтобы электрический импульс варил металл.

Всем этим требованиям вполне удовлетворяют трансформаторные устройства, имеющиеся в составе большинства моделей микроволновых печей. Для их использования достаточно удалить встроенную вторичную обмотку и заменить её новой.

При разборке старого устройства следует действовать крайне осторожно, стараясь не повредить сердечник преобразователя. Все имеющиеся на нём дополнительные элементы (шунты, в частности) также необходимо будет снять.

Для того чтобы изготовить трансформатор для контактной сварки (точнее – его новую вторичную катушку) потребуется толстая медная шина в надёжной изоляции.

Её толщина должна составлять не менее одного сантиметра, так что для получения требуемого низковольтного напряжения (2 Вольта) достаточно будет намотать не более трёх витков.

Для самостоятельной сборки аппарата, рассчитанного на большую мощность, необходимо будет задействовать два таких трансформатора, включённых в цепь питания последовательно.

При их использовании следует исходить из возможностей действующей бытовой электросети и не допускать того, чтобы она работала со значительной перегрузкой.

На рисунке приводится схема включения такого комплексного трансформатора, состоящего из двух последовательно включённых катушек.

Для изготовления контактного блока можно будет воспользоваться самой простой конструкцией, предполагающей использование электродов для сварки стандартной формы.

В качестве электродов рекомендуется использовать подходящие по сечению и форме медные прутья. Их толщина выбирается из расчёта, чтобы она соответствовала мощности подводящих шин.

В отдельных случаях для этих целей могут применяться отслужившие свой срок жала старых паяльников мощностью более 100 ватт. С общим видом полученного из этих запчастей контактного блока можно ознакомиться на фото.

На базе инвертора

Контактная сварка из инвертора – это один из альтернативных вариантов применения электронного аппарата в домашних условиях, выбор которого определяется особыми свойствами выпускаемых промышленных образцов этого оборудования.

Принцип работы контактного точечного аппарата на основе инвертора основан на том же импульсном нагреве металла в зоне контакта с последующим его расплавлением и остыванием. Вот почему его сборка в данном случае полностью идентична изготовлению аппарата для сварки на основе микроволновой печи.

При отсутствии в хозяйстве старого СВЧ аппарата можно воспользоваться любым подходящим для этих целей трансформатором мощностью не менее 1-го киловатта.

Единственным отличием этого варианта от уже рассмотренного ранее является возможность использования в инверторной схеме невыпрямленного импульсного тока.

Для надёжной фиксации свариваемых частей, чтобы препятствовать их раздвиганию и образованию зазора, в инверторном устройстве применяется специальный сжимающий механизм.

Режимы работы

В процессе точечной контактной сварки производится соединение двух заготовок на участках их непосредственного прилегания. Этим приёмом, как правило, пользуются при необходимости сварки небольших по габаритам деталей из тонкого листового материала (толщиной не более 0,5 см).

Свариваемые поверхности могут соединяться различными способами, но на практике особо распространены следующие три режима оплавления:

• непрерывное оплавление в зоне контакта;
• прерывистое сваривание;
• точечная сварка с сопротивлением.

Каждый из методов следует рассмотреть подробнее. При этом надо понимать, что внешний вид самодельного аппарата зависит от деталей, которые мастер смог применить в процессе конструкции.

Непрерывный режим

Для реализации режима непрерывного оплавления, помимо основного аппарат, могут применяться специальные клещи для сварки или подобные им образцы жёстких фиксирующих приспособлений.

В этом режиме после подачи тока в зону контакта, его края сразу же оплавляются, и одновременно с этим производится осадка расплавленного материала под внешним давлением. По завершении процедуры импульсный ток выключают, а место сварки оставляют до момента полного остывания.

Этим режимом контактной сварки чаще всего пользуются при монтаже тонкостенных трубных изделий или других заготовок с подобной им структурой.

Основным достоинством данного метода считается высокая скорость выполнения сварочных операций. Единственный его недостаток – это то, что из контактной зоны может вытекать расплавленный металл, что нередко приводит к образованию угарного газа.

Прерывистое сваривание

Режим прерывистой сварки реализуется путём поочерёдного усиления и ослабления контактного прижима клещей в точке соединения заготовок. При каждом очередном замыкании внимательно следят за тем, чтобы температура в зоне контакта не превышала 900 °-950 °. Этим методом принято пользоваться при нехватке рабочей мощности сварного аппарата для осуществления непрерывного оплавления.

Обычно он востребован при работе с цветными металлами и различными видами промышленных сталей. Однако из-за повышенных требований к соблюдению температурного режима его применение крайне ограничено.

С эффектом сопротивления

Особенностью стыковой сварки металлических заготовок с эффектом сопротивления является предварительное их сжатие, производимое непосредственно перед пропусканием импульсов сварочного тока.

Этим она коренным образом отличается от сваривания оплавлением, при котором до пропускания импульсного тока соединяемые части не имеют плотного контакта.

При этом начальная стадия сварки сопротивлением, а именно – установка листовых заготовок в электродных губках аппарата и их фиксация – полностью аналогична тем же процессам, происходящим при сварке оплавлением.

Ещё одной особенностью этого метода является то, что величина действующего на соединяемые детали давления на порядок выше того же показателя для уже рассмотренных режимов.

Ознакомление с вариантами самостоятельного изготовления аппаратов для точечной сварки позволяет убедиться в доступности этого метода. Его вполне возможно реализовать на практике собственными силами.

Как сделать контактную сварку

Довольно часто возникает необходимость сварить между собой какие-либо детали небольших размеров. Идеальным вариантом для выполнения такой задачи будет точечная или контактная сварка. Она обладает существенными преимуществами, одним из которых является устойчивость швов к механическим нагрузкам. Однако покупать подобное оборудование для выполнения одноразовых работ нецелесообразно. Поэтому многие хозяева стараются самостоятельно решить вопрос, как сделать контактную сварку своими руками. В итоге получается недорогой и эффективный инструмент, позволяющий качественно выполнять основные сварочные работы.

Принцип действия точечной сварки

Принцип действия контактной сварки довольно простой. Между электродами зажимаются заготовки, заранее приведенные в необходимое положение. После этого на электроды осуществляется кратковременная подача сварочного тока большой величины. В результате, между ними происходит образование электрической дуги, под действием которой металлические заготовки начинают плавиться. Зона плавления может составлять от 4 до 12 мм в диаметре. Именно в этом месте заготовки соединяются между собой. Таким образом, вполне возможна контактная сварка в домашних условиях.

Продолжительность воздействия сварочного импульса составляет от 0,01 до 0,1 секунды. Это способствует образованию общего ядра расплава у обоих свариваемых металлов. После прекращения токового импульса, заготовки продолжают испытывать влияние сдавливающей нагрузки. За счет этого образуется единый сварной шов. Зона расплавления ограничивается за счет контакта металлов между собой, что приводит к отводу излишков тепла.

Для подачи импульса на электроды используется вторичная обмотка, в которой появляется большой ток при незначительном напряжении. Импульс, подаваемый на первичную обмотку, возникает при разрядке одного или нескольких конденсаторов. Накопление зарядов в конденсаторах происходит в промежутках между импульсами, подаваемыми на электроды, при перемещении на другую сварочную точку.

Точечная сварка нашла широкое применение в промышленности и домашних условиях. Она особенно эффективна при сваривании цветных металлов, например, медных и алюминиевых заготовок. Единственным ограничением является толщина листов, которая не должна превышать 1,5 мм.

Трансформатор для контактной сварки

Трансформатор является основной деталью любого сварочного аппарата, в том числе и для точечной сварки. За счет высокого коэффициента трансформации достигается необходимое значение сварочного тока. Минимальная мощность трансформатора находится на уровне 1 кВт. Такими качествами в полной мере обладают устройства, применяемые в конструкциях микроволновых печей. Трансформатор нужного типа можно приобрести в сервисном центре или снять с неисправной печки. Его мощность позволяет сваривать стальные листы, толщиной до 1 мм.

Более мощные сварочные аппараты изготавливаются с применением сразу нескольких трансформаторных устройств. Иногда может быть изготовлена контактная сварка своими руками из старого телевизора, откуда можно взять трансформатор в рабочем состоянии. Для обеспечения нормальной мощности, их нужно несколько штук.

Основными элементами трансформатора являются магнитопровод, первичная и вторичная обмотка. Первые два элемента будут использованы без изменений, а вот вторичная обмотка должна быть удалена. Обычно она срезается ножовкой или другим удобным инструментом. Во время этой процедуры нужно соблюдать осторожность, чтобы случайно не повредить магнитопровод и первичную обмотку. Из трансформатора также убираются и шунты, ограничивающие ток.

После удаления лишних элементов можно приступать к созданию новой вторичной обмотки. Для обеспечения высокого значения тока рекомендуется использовать толстый медный провод, диаметром не менее 1 см, в количестве трех витков. При изготовлении более мощного сварочного аппарата с использованием нескольких трансформаторов, следует учитывать технические характеристики и возможности домашней электрической сети.

Самостоятельная сборка контактной сварки

Изготовление электродов является такой же ответственной операцией, как и сборка трансформатора. Необходимо заранее запастись медными прутьями, стержни должны иметь диаметр не меньше, чем толщина провода. Для изготовления сварки с невысокими техническими характеристиками, подойдут рабочие элементы от мощных паяльников. В процессе работы, особенно при частом использовании точечной сварки, происходит интенсивный износ электродов. Поэтому рекомендуется сразу же изготовить запасной комплект. При сборке всей конструкции должна использоваться схема контактной сварки.

Провод, соединяющий трансформатор и электроды, должен быть как можно короче, а количество соединений – минимальным. Это связано с тем, что на стыках происходит частичная потеря мощности. Соединения наконечников и проводов осуществляются методом пайки. Это достаточно сложный процесс из-за большого диаметра элементов. Если же использовать скрутки, то во время сварочных работ произойдет быстрое окисление медных контактов. Поэтому не редкость, что контактная сварка, изготовленная самостоятельно, очень быстро выходит из строя. Процесс соединения можно значительно облегчить, если заранее приобрести в специализированном магазине луженые наконечники, предназначенные для пайки.

В некоторых случаях возникает дополнительное сопротивление, вызываемое сварочной аппаратурой. Причина этого заключается в соединениях электродов и наконечников, которые не спаяны между собой. Пайка не допускается поскольку периодически возникает необходимость в снятии электродов для ремонта или замены. Однако подобные соединения довольно легко очищаются от окисления, по сравнению с многожильными проводами, обжатыми наконечниками.

Большое значение придается управлению точечной сваркой. Для этих целей применяется выключатель и рычаг. Необходимый контакт между свариваемыми деталями обеспечивается достаточным усилием, возникающим между электродами. При сваривании более толстых листов, сила сжатия должна соответственно увеличиться. Рычаг должен обладать достаточной прочностью и не быть слишком коротким. Основание аппарата выбирается массивное, с возможностью его крепления к столу.

С целью увеличения прижима электродов, кроме рычага применяется рычажно-винтовой зажим. Он представляет собой винтовую стяжку, расположенную между рычагом и основанием. Можно применить и другие способы сжатия, но они потребуют специального оборудования. Выключатель устанавливается в цепь первичной обмотки. Вторичную обмотку нельзя использовать для этих целей, поскольку в ней слишком большой ток, образующий дополнительное сопротивление.

При использовании рычажного прижимного механизма, выключатель рекомендуется устанавливать и закреплять на рычаге. Это дает возможность управлять рычагом и включать ток одной рукой. Другая рука в это время будет придерживать детали, предназначенные для сварки.

Рекомендации по эксплуатации самодельного аппарата

• Одним из основных требований является сжатое состояние электродов во время включения и выключения сварочного тока. В противном случае может возникнуть сильное искрение, что в конце концов приведет к подгоранию электродов. В некоторых случаях применяется реле времени для контактной сварки.
• В процессе работы сварки рекомендуется использовать принудительное охлаждение с помощью вентилятора. Иначе понадобится постоянный контроль над температурой токопроводов, трансформатора, электродов и других элементов.
• Во избежание перегрева сварки, необходимо периодически устраивать перерывы в работе.
• В процессе эксплуатации нужно обязательно учитывать возможности самодельного сварочного аппарата, иначе качество точечных швов будет низким или они не получатся вовсе.

Самодельная контактная сварка на конденсаторах

Стоит отдельно рассмотреть контактную сварку, в конструкцию которой входят конденсаторы. Принцип действия этих устройств основан на расплавлении металла под действием электроэнергии, накопленной в конденсаторах. К основным методам такой сварки относятся контактная, ударная и точечная. При решении вопроса, как сделать контактную сварку своими руками, предпочтение отдается одному из них.

При контактной сварке разрядка конденсатора осуществляется на две металлические заготовки, предварительно сжатые между собой. В точке контакта происходит возникновение дуги, расплавляющей и соединяющей металлические заготовки на ограниченном участке. Величина сварочного тока в зоне дуги может достигать 15 кА, а период воздействия составляет до 3 мс. Ударная сварка воздействует на заготовки кратковременным ударом в виде электрического разряда. Дуга появляется всего лишь на 1,5 мс, еще более уменьшая размеры сварочного участка. Во время точечной сварки подача разряда производится на два медных электрода, прикасающихся к поверхностям заготовок с двух сторон. Время действия дуги регулируется и составляет от 0,01 до 0,1 с. Сварочный ток может достигать величины в 10 кА.

Качественная работа конденсаторной сварки обеспечивается возможностью подачи кратковременного импульса и последующей зарядки за очень короткое время. Давление электродов должно способствовать надежному контакту между свариваемыми деталями. После сварки они разжимаются постепенно, чтобы металл остывал под давлением и кристаллизировался в сварочном шве.

Точечная сварка своими руками: схемы, принцип

Аппараты для точечной сварки не так часто используются в быту, как дуговые, но иногда без них невозможно обойтись. Учитывая, что стоимость такого оборудования начинается от $450-$470, рентабельность его покупки вызывает сомнения.

Бытовой аппарат для точечной сварки CBA-1,5AK

Выход из такой ситуации – контактная точечная сварка своими руками. Но, прежде чем рассказать, как самостоятельно сделать такое устройство, давайте рассмотрим, что представляет собой точечная сварка и технологию ее работы.

Кратко о точечной сварке

Данный тип сварки относится к контактным (термомеханическим). Заметим, что к такой категории также относят шовную и стыковую сварку, но их реализовать в домашних условиях не представляется возможным, поскольку для этой цели понадобится сложное оборудование.

Сварочный процесс включает в себя следующие этапы:

• детали совмещают в необходимом положении;
• закрепляют их между электродами аппарата, которые прижимают детали;
• производится нагрев, в результате которого за счет пластического деформирования детали прочно соединяются между собой.

Производственный аппарат точечной сварки (такой как показан на фото) способен в течение минуты совершить до 600 операций.

Оборудование для машинной точечной сварки

Технология процесса

Чтобы нагреть детали до необходимой температуры, на них подается кратковременный импульс элетротока большой силы. Как правило, импульс длится в от 0,01 до 0,1 секунды (время подбирается исходя из характеристик металла, из которого изготовлены детали).

При импульсе металл расплавляется, и между деталями образовывается общее жидкое ядро, пока оно не застынет, свариваемые поверхности необходимо удерживать под давлением. Благодаря этому, остывая, расплавленное ядро кристаллизируется. Рисунок, иллюстрирующий процесс сварки, показан ниже.

Иллюстрация процесса точечной сварки

Обозначения:

• A – электроды;
• B – свариваемые детали;
• С – ядро сварки.

Давление на детали необходимо для того, чтобы при импульсе по периметру ядра расплавленного метала образовался уплотняющий пояс, не позволяющий вытекать расплаву за пределы зоны, где происходит сварка.

Чтобы обеспечить лучшие условия для кристаллизации расплава, давление на детали снимается постепенно. Если необходимо «проковать» место сварки с целью устранить неоднородности внутри шва, усиливают давление (делают это на финальной стадии).

Обратим внимание, что для обеспечения надежного соединения, а также качества шва, предварительно необходимо обработать поверхности деталей в местах, где будет происходить сварка. Это делается для удаления оксидной пленки или коррозии.

Когда требуется обеспечить надежное соединение деталей толщиной от 1 до 1,5 мм, применяют конденсаторную сварку. Принцип ее действия следующий:

• блок конденсаторов заряжают электротоком небольшой силы;
• разряд конденсаторов производится через соединяемые детали (силы импульса достаточно для обеспечения необходимого режима сварки).

Такой тип сварки применяется в тех сферах промышленности, где необходимо соединить миниатюрные и сверхминиатюрные компоненты (радиотехника, электроника и т.д.).

Говоря о технологии точечной сварки следует отметить, что с ее помощью можно соединять между собой разнородные металлы.

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 мм². Количество витков вторичной обмотки – 10.

Видео: контактная сварка своими руками

https://www.youtube.com/watch?v=823bgTOHrnc

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 см²;
• 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 мм². 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.

Контактная сварка своими руками — видео для начинающих

Контактная сварка эксплуатируется при изготовлении изделий однотипного характера, а также для соединения крупных сварных деталей. В ходе работы металл нагревается при помощи тока, который проходит по его стенкам неоднородным путем. Когда выполняется контактная сварка своими руками, видео показывает, что при использовании в бытовых условиях, появляется необходимость эксплуатации мощных источников питания, в отличие от сварки электродугового типа.

Основные параметры, которые характеризуют весь сварочный процесс, это: ток и его время протекания, уровень силы сжатия. В зависимости от этих характеристик, контактная сварка в домашних условиях делится на два типа: жесткую и мягкую.

Разновидности контактной сварки

Особенности процесса сваривания деталей сваркой контактного типа заключаются в том, что свариваемые элементы соединяются между собой по всей торцевой поверхности. Процесс сварки может выполняться двумя методиками: сопротивлением или оплавлением.

При сварке деталей первым методом, детали, которые необходимо сваривать, плотно прижимаются друг к другу, затем в аппарате подается ток. Как только поверхность деталей будет нагрета до пластичного состояния и будет произведена осадка, ток в аппарате можно выключать. Такой метод подходит для сварки деталей, выполненных из стали углеродистого типа, сечение которых имеет форму прямоугольника или овала.

Контактная сварка своими руками (видео демонстрирует это) позволяет сваривать детали и методом непрерывного оплавления. В первую очередь, свариваемые детали должны быть надежно закреплены в зажимах инструмента. Далее детали плавно перемещаются для стыкования друг с другом, в этот момент и включается сварочный ток. В процессе такой сварки оплавлению подлежат только торцевые части изделий. После проведения осадки, ток выключается.

Такой метод сварки на аппарате, который вы собрали самостоятельно, может использоваться только при сварке труб, рельсов и листов тонкостенного характера. Сварке подлежат разнообразные типы металлов. Главное преимущество этого метода заключается в высоком уровне производительности, однако, есть и недостатки – возможность больших потерь металла при разбрызгивании и угаре.

Устройство инструмента контактной сварки своими руками

Самодельный инструмент используется при сварке деталей, которые изготовлены из листов нержавеющей стали, максимальной толщиной до 0,9 мм. Также аппарат пригоден для сваривания медной проволоки с максимальной толщиной в 1, 5 мм. Контактная сварка своими руками (видео включает в себя поэтапное изготовление аппарата) имеет два основных узла: это блок питания и пистолет для сварки выносного типа.

Блок питания включает в себя реле, которое можно собрать самостоятельно, используя для этого сварочный трансформатор или тиристор. Затем необходимо произвести подключение электрода к одному из выводов обмотки, используя для этого сварочный кабель. Второй вывод непосредственно в процессе сварки подсоединяется к свариваемой детали. Для подключения к источнику питания обмотки трансформатора первичного типа используется диодный мост и тиристор, который подключается к диагонали.

Сборка сварочного пистолета

Для сборки сварочного пистолета используют две идентичных друг другу по размерам и форме детали, которые изготовлены из гетинакса или иного изолятора высокой прочности. В передней части данного элемента сварочного аппарата, находятся следующие элементы: держатель для лампы, микропереключатель, переходник. Выключатель для обозначения подсветки накладных винтов и держателя располагается в конечной части пистолета.

Для соединения накладок используют специальные винты. Они устанавливаются одновременно в переходник, держатель для лампы и в планки распорного типа. В свободном пространстве, которое образовывается между накладками, устанавливается кабель, который далее соединяется с переходником. Сварочный кабель является основой для фиксации переключателя и проводов.

Когда выполняется контактная сварка своими руками (видео наглядно показывает это), сменные электроды крепятся во входные отверстия переходников при помощи специальных гаек. Второй вывод трансформаторной обмотки монтируется на основание, которое не имеет изоляционного покрытия. Для того чтобы в дальнейшем крепить свариваемые детали, подключенный к обмотке кабель оснащается любым зажимом, который будет обеспечивать надежную фиксацию деталей. Наиболее оптимальным вариантом является струбцина.

---

Поделитесь со своими друзьями в соцсетях ссылкой на этот материал (нажмите на иконки):

Как сделать контактную сварку своими руками

В процессе соединения разных деталей из металла можно столкнуться с рядом трудностей. Многие пользователи хотят решить проблему самостоятельно. В таком случае самым оптимальным решением является контактная сварка своими руками. О том, что собой представляет такой вид сварки и при помощи какого оборудования она выполняется пойдет речь в этой статье.

Содержание статьи

• Общая информация
• Сварочный аппарат
• Конструктивные составляющие источника тока
• Изготовление выходного трансформатора своими руками
• Устройство контактного блока
• Процесс сборки аппарата

Общая информация

Процесс любой контактной сварки основывается на использовании электрического тока. Он перемещается по всему участку соединения двух свариваемых деталей и образует дугу, которая расплавляет их. На мощность этой дуги оказывает влияние показатель величины тока, время его воздействия и сжатие металлов, от которой зависит размер дуги. Самодельная контактная сварка подразделяется на: стыковую, точечную, шовную и рельефную.

Сварочный аппарат

Чтобы осуществить контактную сварку своими руками надо сконструировать специальный аппарат. Перед тем, как приступить к процессу изготовления устройства, надо ознакомиться с рядом требований, которые необходимо соблюдать в процессе работы. Чаще всего для проведения сварки деталей в бытовых условиях, применяются аппараты точечной или стыковой сварки. Далее нужно определиться с видом сварочного аппарата, который вы будете использовать : переносной или стационарный, а затем надо задать основные параметры прибора:

• напряжение в самом участке (зоне) сварки,
• ток (переменный или постоянный) и его сила,
• продолжительность сварочного импульса,
• число и размеры электродов.

Определяющим условием в том, как же сделать контактную сварку своими руками является простота сварочного аппарата. Он сконструирован из двух блоков: контактного и источника сварочного тока. В первом расположена непосредственно сама зона сварки. В ней металлы контактируют между собой, посредством электродов к ним поступает электрический импульс и в итоге они соединяются. Источник сварочного тока отвечает за то, чтобы этот импульс попал в зону сварки.

Схема представлена на рисунке 3.

рис. 3

 

Конструктивные составляющие источника тока

Основу контактной сварки своими руками составляет электрическая схема с использованием конденсаторов. Импульс сварочного тока образуется за счет разряда конденсатора.

Импульс тока создается во вторичной обмотке трансформатора. К первичной обмотке трансформатора подключены конденсаторы С8-С9. Именно благодаря им образуется разряд, необходимый для получения импульса. Управление разрядом конденсаторов осуществляется в тиристорах Т1 и Т2. По цепочке от входного трансформатора «Ток», заряжается конденсатор. Также в схеме отображено выпрямление тока диодами D6-D7.

Функционирование подобного конденсаторного источника осуществляется по следующему принципу. Когда основная цепь отключается, конденсаторы С8-С9 заряжаются от цепи трансформатора «Ток». В момент, когда система запускается, происходит их разрядка на вторичную обмотку выходного трансформатора Тр3. За контроль продолжительности импульса отвечают цепи Ru1-Ru2 R34 и C10. После того как цепь выключается – процесс повторяется.

Изготовление выходного трансформатора своими руками

Выходной трансформатор является очень важным и неотъемлемым звеном конструкции источника питания, поскольку от него зависит сила задаваемого тока. Чтобы обеспечить сварку требуемыми параметрами, наиболее оптимальным решением будет изготовление трансформатора самостоятельно. Первое, что необходимо сделать – это найти наборный сердечник. Можно позаимствовать эту деталь у любого силового аппарата. Главное, чтобы он был выполнен из стали, а показатель его сечения был не менее 60 см². Далее, стальные пластины надо плотно укомплектовать и стянуть с помощью болтов, диаметр которых составляет 8 мм. Чтобы придать устройству большую прочность, с боковой стороны сердечник укрепляется П-образным профилем или уголком.

Обмотка первичного типа производится проводом ПЭВ (диаметр – 2,9 мм). Нужно намотать 20 витков. Сам сердечник надо обвить кабельной или трансформаторной бумагой. После чего, нужно намотать витки провода с натягом. Важно, как можно ровнее распределить витки по всей длине стойки сердечника. Сверху на провод нужно положить бумажную обмотку и зафиксировать тесьмой.

электросхема выходного трансформатора

Вторичная намотка осуществляется на второй стойке сердечника. Она создается из самодельной шины плоского сечения, которая собирается из 14-16 небольших шинок из меди. Ширина общего сечения равняется 200 м². Нужно сделать два витка. Перед тем как накладывать на сердечник, шину нужно обернуть фторопластовой или изоляционной лентой. Все окончания обмотки направляются на верхнюю часть сердечника, в них делается отверстие, в котором при помощи болта будет крепиться кабель, соединяемый с контактным блоком сварочного аппарата.

Характеристики трансформатора

Мощность

3000 Вт

Напряжение обмоток

первичной – 220 В, вторичной – 15 В

Сварочный ток

до 200 А

Исходя из вышеописанного следует, что без трансформатора, функционирование аппарата для выполнения сварочных работ – невозможно, т.к. основные функции лежат на нем.

Устройство контактного блока

Самый простой вариант используется при стыковой сварке. В данном случае ток подается прямо на участки, подвергающиеся сварке. Другими словами, это означает, что окончания вторичной обмотки контактируют со свариваемыми металлами. Один конец – примыкает к одной заготовке, второй – к другой.

Для точечной сварки характерным является применение контактного блока с электродами. Подойдут конструкции с одним или двумя стержневыми электродами. Если использовать один электрод, ток будет попадать на одну из свариваемых деталей, а второй конец вторичной обмотки выходного трансформатора будет контактировать с электродом.

Совет! В процессе работы используйте пистолетный держатель электрода.

Процесс сборки аппарата

Сборка сварочного аппарата требует четкой последовательности выполнения действие. Процесс включает в себя несколько этапов.

В первую очередь, нужно уложить источник сварочного тока в металлический корпус. Электрическое плато собирается на текстолите. Затем его нужно поместить внутрь корпуса источника и вертикально зафиксировать в нем. После чего, готовый выходной трансформатор устанавливается на основание корпуса и фиксируется на нем. Далее, посредством болтов сверху к шине вторичной обмотки прикрепляется сварочный кабель. Другой его конец находится в непосредственном контакте с электродом в контактном пистолете. К контактной колодке, которая расположена на электрическом плато, подсоединяется входной кабель от электрической сети.

готовый аппарат

Для того, чтобы сконструировать аппарат для контактной сварки своими руками, необходимо иметь в наличии все необходимые инструменты, среди которых: болгарка; электродрель; ножовка по металлу; метчик; напильник; зубило; молоток; отвертка; тиски; штангенциркуль; плоскогубцы; нож; ножницы; плашка.

Не забывайте, что контактная сварка, как и любой другой вид соединения деталей предполагает наличие некоторого опыта. Это важно, т.к. качество и надежность сварочного шва зависит от умений сварщика. Обязательным условием является соблюдение правил техники безопасности. Выполнять сварочные работы нужно только в специальном защитном костюме, в перчатках и с защитной маской на лице, поскольку велика опасность попадания раскаленного металла на оголенные участки тела.

Подводя итог, отметим, что контактная сварка своими руками – процесс непростой. Но если соблюдать технологию выполнения работы и подойди к ней со всей ответственностью и серьезностью, то результат не заставит себя ждать. Контактная сварка характеризуется широкой сферой применения. Ее можно использовать для соединения деталей металлических изделий, составляющих элементов автомобиля, кузовных деталей, а также для ремонта всевозможных устройств.

Точечная сварка из инвертора своими руками

Точечная сварка из инвертора своими руками – миф это, или реальность? Ответить на этот вопрос однозначно совсем непросто. В интернете можно найти немало статей на эту тему. Их авторы касаются, как правило, проблем переделки электрических и электронных компонентов. Вопрос о том, как создать необходимое рабочее давление на электродах при этом уходит как бы на второй план. А ведь он является, по сути, ключевым, поскольку речь идёт об усилии в десятки, а иногда и сотни килограммов. Ну да ладно, давайте по порядку.

Содержание страницы

Открывающиеся возможности

Преимуществ у контактной сварки достаточно, чтобы сделать её привлекательной для тех, кто намерен наладить массовый выпуск продукции или заниматься ремонтом техники на профессиональном уровне.

• Хорошее качество сварного соединения. Оно обеспечивается стабильностью параметров сварочного тока и давления, оказываемого на соединяемые детали.
• Высокая скорость процесса. На наложение шва уходят секунды. Это особенно важно, когда речь идёт о выполнении большого объёма работ.
• Эксплуатационная простота. Правильно изготовленный аппарат для контактной сварки не требует особых навыков при использовании, и освоить процесс в состоянии даже специалист средней квалификации.
• Использование споттера оправдано при работах по ремонту автомобильных кузовов. Такое устройство упрощает не только процесс сварки, но и рихтовки повреждённых деталей.

Основным препятствием для широкого распространения технологии является высокая стоимость оборудования. Она и наталкивает многих на мысль о том, чтобы изготовить аппарат для контактной сварки самостоятельно.

Нужен ли инвертор?

На самом деле, использование для этих целей инвертора необоснованно. Ведь для контактной сварки нет никакой необходимости в постоянном токе. При наличии уже готового сварочного инвертора лишь несколько упрощается задача монтажа управляющих схем и изготовления трансформаторных катушек требуемых параметров. С таким же успехом можно изготовить оборудование, что называется, с нуля.

Что потребуется

Приступать к решению такой задачи, не имея необходимых теоретических знаний и практических навыков, не стоит. Это только на словах всё выглядит относительно просто. Но если вы умеете паять и знаете, как правильно перемотать катушки трансформатора, можно попробовать. Для этого вам понадобятся определённые материалы и инструменты.

• Медный провод определённого сечения. Его сечение и количество возможно определить, только выполнив предварительные расчеты.
• Материал для изготовления шины. На худой конец можно обойтись тем же проводом, но целесообразнее приобрести уже готовое изделие.
• Лак для создания на проводах изолирующего слоя и хорошая изоляционная лента.
• Мультиметр для проведения необходимых замеров.
• Принадлежности для пайки – паяльник, флюс, припой и т. п.

Разумеется, придётся приобрести и уже готовый сварочный инвертор.

Изготовление трансформатора

На рисунке №1 схематически показано возможное соотношение витков первичной и вторичной обмоток трансформатора, необходимого для работы контактной сварки. Большое число выходов на вторичной обмотке необходимо для того, чтобы иметь возможность грубой регулировки параметров тока. Но представленная схема требует корректировки в зависимости от требуемых параметров тока. Без предварительных расчётов не обойтись.

Теоретическая и практическая помощь

Количество витков можно рассчитывать по этой формуле: N = 50/S. Где N – количество витков, S – площадь сердечника в см2. Для упрощения задачи рекомендуется воспользоваться уже готовой программой калькулятором. Их также можно найти в сети. Например, программа OER. Это поможет избежать ошибок и упростит задачу. Поскольку речь идёт о конструировании оборудования на базе уже готового инвертора, то следует сначала замерить параметры первичной катушки, произвести расчеты, и только потом приступать к изготовлению вторичной обмотки.

Осторожно!

Следует обязательно позаботиться о том, чтобы обе обмотки были заземлены. Ведь полученная мощность тока будет очень высокой, и контакт с находящимися под напряжением деталями может оказаться смертелен.

Тщательно изолируем и хорошо охлаждаем

Выполняя намотку проволоки на катушку, следует обязательно наносить на её поверхность изолирующий лак и укладывать витки как можно плотнее. В противном случае нельзя исключить межвитковые замыкания и перегорание проводов из-за перегрева. На первый план выходит охлаждение трансформатора. Об этом авторы многих статей почему-то умалчивают. Не исключено, что потребуется установка дополнительной системы охлаждения, состоящей из радиаторов и обдувающих их вентиляторов. Если об этом не позаботиться, оборудование просто выйдет из строя от перегрева или даже станет пожароопасным. Как вариант, возможна установка уже готовых систем охлаждения, применяемых в электрике и электронике.

Монтаж системы управления

При монтаже схемы управления рекомендуется использовать уже готовые элементы. Они уже есть в заводском инверторе. Это сильно упростит процесс сборки и сделает аппарат удобным в эксплуатации. А вот ёмкости его штатных конденсаторов может оказаться недостаточно. В этом случае их придётся заменить на детали, подходящие по параметрам. Регулировка параметров тока в аппарате контактной сварки производится ступенчато. Её точность будет зависеть от количества выводов вторичной обмотки и их шага. Это необходимо, если требуется оборудование, способное обеспечивать работу в разных режимах.

Это важно!

Монтаж компонентов схемы следует производить с помощью пайки. Разъёмные соединения не способны обеспечить необходимый режим теплопередачи. Их использование имеет смысл только в тех случаях, когда предполагается частая замена каких-либо деталей.

Делаем клещи

Лишь когда трансформатор будет готов, имеет смысл приступать к изготовлению контактных клещей. Их конструкция в первую очередь зависит от характера работ, для которых будет использоваться оборудование. Устройство захвата будет зависеть от системы его привода и предполагаемого размера соединяемых деталей. Важной частью клещей являются контактные наконечники. При малой толщине свариваемого листа вполне допустимо использование медных наконечников от паяльника. Лучше, если приобрести и установить готовые наконечники – они встречаются в продаже и удобны тем, что имеют специальную, хорошо подходящую для работы форму. Но если речь идёт о стальном листе 0,5 мм и более и предполагается наложение соединительных швов значительной протяжённости, наконечники рекомендуется оснастить роликами.

Обеспечение прижимного усилия

Далее придётся решать наиболее практически сложную задачу. Дело в том, что если вы намерены создавать давление на сварочных клещах вручную, от изготовления контактной сварки лучше отказаться. Эффективность работы такого аппарата окажется низкой. Прилагаемое усилие в месте сварки должно быть равномерным и весьма значительным.

В промышленных условиях для этого используются гидравлические или пневматические системы. Изготовить такое устройство самостоятельно крайне проблематично. Разумнее приобрести уже готовый бустер, благо они встречаются в продаже. При изготовлении контактной сварки своими руками, проще задействовать усилители, приводимые в действие сжатым воздухом. В этом случае для их функционирования будет достаточно подключить обычный пневматический компрессор. Оптимально, если максимальное усилие на контактах будет достигать 100 кг и выше. Для изменения давления можно использовать отдельный регулятор, или встроить его в общую систему управления аппаратом.

Подача газа

Для оптимизации условий сварки и улучшения качества соединительного шва стоит позаботиться о подаче в рабочую зону газа. В случае со сталью это должна быть углекислота. Подбор форсунки и место её расположения зависят от размера клещей, контактов и рабочей зоны. Подающий шланг закрепляется так, чтобы не мешать работе остальных компонентов устройства. Он должен быть изготовлен из негорючего термостойкого материала и оснащён регулировочным вентилем.

Забота о надёжности и безопасности

Для эффективной работы оборудования, а также в целях обеспечения норм безопасности, все компоненты устройства должны быть тщательно закреплены и изолированы. В качестве основы рекомендуется использовать диэлектрические материалы, обладающие хорошей термостойкостью и механической прочностью. Необходимо позаботиться и о встраивании в электрическую схему защитных предохранителей. При работе на оборудовании важно соблюдать все рекомендованные меры безопасности.

Взвесьте всё как следует

Собираясь изготовить аппарат для контактной сварки своими руками. Сначала объективно оцените свои знания и возможности, а также весь объём предстоящих работ. Это позволит избежать напрасной траты времени и средств. Обидно будет осознать где-нибудь в середине пути, что всё было напрасно, и проще было бы купить уже готовое оборудование. Но если всё получится, наградой вам будет существенная денежная экономия и гордость от осознания того факта, что вы сумели справиться с непростой задачей.

Как сделать машину для точечной сварки

ВВЕДЕНИЕ:

Форма контактной сварки, точечная сварка — один из старейших методов сварки, при котором два или более металлических листа свариваются вместе без использования каких-либо присадочных материалов. .

Этот процесс сварки включает в себя приложение давления и тепла к области сварки с использованием электродов из сплава меди, которые пропускают электрический ток через сварные детали. Материал заготовки плавится, детали расплавляются, и в этот момент отключается ток, давление медных электродов поддерживается, а расплавленный «самородок» затвердевает, образуя сварное соединение.

Сварочное тепло создается за счет передачи электрического тока, который передается на заготовку через электроды из медного сплава. Для изготовления электродов используется медный материал, поскольку он имеет высокую теплопроводность и низкое электрическое сопротивление по сравнению с большинством других материалов, что обеспечивает выделение тепла преимущественно в деталях, а не в медных электродах.

При точечной сварке, благодаря более низкой теплопроводности и более высокому электрическому сопротивлению, стальной материал сравнительно легко поддается точечной сварке, при этом низкоуглеродистая сталь наиболее подходит для процесса точечной сварки.Однако стали с высоким содержанием углерода склонны к плохой вязкости разрушения в сварных швах, поскольку они имеют тенденцию к образованию твердых и хрупких микроструктур.

Процесс точечной сварки находит применение в нескольких отраслях промышленности, включая автомобилестроение, авиакосмическую промышленность, железную дорогу, металлическую мебель, медицинское строительство и строительные процессы.

Чтобы соединить детали с помощью процесса точечной сварки, они должны быть точно выровнены, так как корректировка после сварки — непростая задача. При точечной сварке для сварки деталей выбираются подходящие электроды из медного сплава, которые могут выдерживать высокие температуры и давления.Если электроды из медного сплава установлены правильно, включается ток, который течет от одного электрода к другому с очень сильным током. Сварочный материал нагревается настолько, что становится жидким, и обе детали соединяются. В этом процессе время, в течение которого электрический ток должен протекать через заготовки, варьируется в зависимости от материала контактной сварки

A, процесс точечной сварки является одним из самых старых методов сварки, при котором свариваются два или более металлических листа. вместе без использования каких-либо наполнителей.

Этот процесс сварки включает в себя приложение давления и тепла к области сварки с использованием электродов из сплава меди, которые пропускают электрический ток через сварные детали. Материал заготовки плавится, детали расплавляются, и в этот момент отключается ток, давление медных электродов поддерживается, а расплавленный «самородок» затвердевает, образуя сварное соединение.

Сварочное тепло создается за счет передачи электрического тока, который передается на заготовку через электроды из медного сплава.Для изготовления электродов используется медный материал, поскольку он имеет высокую теплопроводность и низкое электрическое сопротивление по сравнению с большинством других материалов, что обеспечивает выделение тепла преимущественно в деталях, а не в медных электродах.

При точечной сварке, благодаря более низкой теплопроводности и более высокому электрическому сопротивлению, стальной материал сравнительно легко поддается точечной сварке, при этом низкоуглеродистая сталь наиболее подходит для процесса точечной сварки. Однако стали с высоким содержанием углерода склонны к плохой вязкости разрушения в сварных швах, поскольку они имеют тенденцию к образованию твердых и хрупких микроструктур.

Процесс точечной сварки находит применение в нескольких отраслях промышленности, включая автомобилестроение, авиакосмическую промышленность, железную дорогу, металлическую мебель, медицинское строительство и строительные процессы.

Чтобы соединить детали с помощью процесса точечной сварки, они должны быть точно выровнены, так как корректировка после сварки — непростая задача. При точечной сварке для сварки деталей выбираются подходящие электроды из медного сплава, которые могут выдерживать высокие температуры и давления. Если электроды из медного сплава установлены правильно, включается ток, который течет от одного электрода к другому с очень сильным током.Сварочный материал нагревается настолько, что становится жидким, и обе детали соединяются. В этом процессе время, в течение которого электрический ток должен проходить через заготовки, варьируется в зависимости от материала заготовки и ее толщины. Если детали плотно соединены, медные электроды удаляются, чтобы повторить тот же процесс в следующей точке сварки.

Заготовка и ее толщина. Если детали плотно соединены, медные электроды удаляются, чтобы повторить тот же процесс в следующей точке сварки.

Используемые детали:

Трансформатор для микроволновой печи

Кусок фанеры 21 дюйм * 4,25 дюйма (18 мм толщиной) для основания

4-дюймовый охлаждающий вентилятор AC 230 В

Медный сварочный кабель 50 квадратных мм (длина 1,5 метра)

Двухпозиционный переключатель

Световой индикатор на панели

Переключатель угловой шлифовальной машины bosch 6-100 модель

Пружина

2 № 5/16 Медные болты (длина 42 мм)

4 Медные гайки № 5/16

2 № медные наконечники

Металлический лист

3 шт.Кусочки фанеры 4 дюйма * 4 дюйма (толщина 18 мм)

Деревянный элемент

Электрический провод 3-жильный (1 квадратный мм)

3 шт. Полукруглый болт с высоким удлинением 6 мм (длина 120 мм)

Металлическая ручка

Зажимы

Винты

Гвозди

6 шт. Буферов из ПВХ

Как сделать:

Первый шаг — снять вторичную обмотку с трансформатора микроволновой печи. Я покупаю этот трансформатор в ремонтной мастерской, он подержанный.

Затем пропустите медный сварочный кабель от этого трансформатора, как показано на рисунке. Я использовал толстый медный сварочный кабель длиной 50 мм и 1,5 метра.

Присоедините медные наконечники к обоим концам сварочного кабеля.

Следующим шагом является прикрепление охлаждающего вентилятора к фанерному основанию с помощью алюминиевого L-образного канала и винтов.

Прикрепите кусок фанеры размером 4 дюйма * 4 дюйма к основанию и прикрепите трансформатор микроволновой печи к этой фанере с помощью винтов, как показано на рисунке.

Прикрепите кусок фанеры к основанию, а также прикрепите к нему сварочный кабель с помощью зажимов, как показано на рисунке.

Разрежьте фанеры. Просверлите отверстия диаметром 6 мм. Прикрепите деревянную деталь (ручку) между двумя частями фанеры с помощью 6-миллиметрового болта с половинной резьбой и длиной 120 мм, как показано на рисунке.

Прикрепите этот фанерный комплект к основанию с помощью винтов.

Сделайте прорезь на деревянной детали, используя направляющую для циркулярной пилы, чтобы прикрепить переключатель модели bosch GWS 6-100 угловой шлифовальной машины к этому пазу.

Прикрепите медные болты 5/16 (длина 42 мм) с 4 медными гайками № 5/16 в оба медных наконечника, как показано на рисунке.

Закрепите пружину с помощью длинного 120-мм болта с половинной резьбой 6 мм.

Последний этап — изготовление крышки для аппарата точечной сварки. Я сделал крышку из металлического листа. Вырежьте из листового металла идеального размера и согните его с помощью гибочного станка, как показано на рисунке.

Просверлите соответствующие отверстия для выпуска воздуха из них.Сделайте прорезь для выключателя.

Просверлите отверстие для светового индикатора.

Прикрепите металлическую ручку к крышке с помощью болтов с внутренним шестигранником.

Присоедините двухпозиционный переключатель и индикаторную лампу.

Принципиальная схема аппарата для точечной сварки, как показано на изображении.

Прикрепите эту крышку из листового металла к сварочному аппарату.

Прикрепите 6 буферов ПВХ под основанием для точечной сварки.

Я покрасил этот аппарат для точечной сварки. Теперь этот аппарат для точечной сварки готов к работе.

Процесс точечной сварки в основном выполняется на переменном токе. Для этого процесса также возможен постоянный ток, но он используется редко.

Для точечной сварки используются так называемые клещи для точечной сварки. В основном они используются на мобильном оборудовании для контактной сварки. Ручная точечная сварка сегодня используется в мастерских по ремонту кузовов автомобилей или в ремесленных предприятиях.

Для лучшего понимания просмотрите видео, представленное ниже.

T. J. Оборудование, материалы и услуги для сварки сопротивлением снегу

Рэй Микелена, CRWT

При правильном применении точечная контактная сварка является самым быстрым, прочным и наименее дорогостоящим методом соединения металлов. Однако, хотя контактная сварка используется в производстве на протяжении десятилетий, этот процесс все еще недостаточно изучен за пределами автомобильной промышленности.

Сварка сопротивлением

уникальна тем, что это высокоскоростной метод соединения металлов с помощью кованого сварного шва, сформированного путем приложения точно контролируемого электрического тепла и силы и без добавления присадочного металла.

Процесс выглядит простым, но существует множество действующих факторов, которые необходимо понимать и контролировать, чтобы достичь желаемого результата — сварного шва, который прочнее основного металла. И, кстати, многие точечные сварные швы должны быть не только прочными, но и привлекательными, что создает еще одну проблему для сварочного персонала.

Три основные переменные, которые необходимо учитывать для достижения успеха при контактной сварке, можно запомнить как PCT : P ressure (сила ковки), C urrent (количество используемых сварочных ампер) и T ime. (длительность протекания тока.)

Без понимания важности этих переменных и их связи друг с другом часто получаются слабые и / или некрасивые сварные швы. И, к сожалению, в этих проблемах часто винят процесс контактной сварки, что иногда приводит к переходу на более дорогой и медленный метод соединения металлов, такой как клепка.

Недавнее посещение завода заказчика показало, почему слабые сварные швы возникают при неправильной настройке машины. В этом случае специалисты по настройке сварщика предполагали, что длительное время сварки приведет к более прочному сварному шву, но мы смогли доказать обратное.

Почему длительная сварка не дает лучшего контактного шва? Казалось бы, «приготовление» сварного шва сопротивлением с дополнительным нагревом и временем добавило бы его прочности. Однако, как и в случае с выпечкой торта, правильный рецепт давления, силы тока и времени имеет решающее значение для достижения успешного результата.

ПОНИМАНИЕ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ СОПРОТИВЛЕНИЯ

Давайте посмотрим на PCT и узнаем, что означает этот рецепт и почему простое увеличение времени сварки не улучшило качество сварки у наших клиентов.

H = I2RT — это фактическая формула для контактной сварки, где H = нагрев, I = ток, проходящий через комбинацию металлов, R — сопротивление металла и контактных поверхностей, а T = время или продолжительность протекания тока. Это звучит сложно, поэтому давайте вернемся к PCT, потому что мы должны понимать эти переменные, чтобы по-настоящему понять сварку сопротивлением и то, как она работает.

Давление

P измеряется в фунтах силы, приложенной к зоне сварного шва, а сила тока C измеряется в токах вторичной сварки. Продолжительность протекания сварочного тока ( T ime) измеряется циклами, при этом один цикл составляет 1/60 ^th секунды.

Для оптимизации процесса рекомендуется использовать на аппарате высокие настройки вторичного сварочного тока — обычно от 5000 до 20000 А. Сварочный ток, создаваемый трансформатором сварщика, подводится к заготовке через медные рычаги и сварочные наконечники (электроды). при очень низком вторичном напряжении, обычно от трех до 12 вольт.

В качестве примера, при сварке двух деталей из низкоуглеродистой стали 18 калибра рекомендуемые настройки, доступные в одной из легко доступных опубликованных диаграмм, составляют 660 фунтов давления, 9600 вторичных ампер и восемь циклов времени сварки. К сожалению, у большинства сварщиков сопротивлением нет дисплеев для этих переменных, поэтому обычно необходимо использовать внешний монитор сварного шва и датчик силы.

Тепло, необходимое для точечной сварки, генерируется за счет сопротивления току тока через свариваемый материал — отсюда и название «контактная сварка».

Медь, используемая для проводов для точечной сварки, считается, что она имеет значение 100% проводимости, а обычная сталь имеет проводимость около 10%, поэтому, если у нас есть данный ток, проходящий через равные объемы и площади сечения меди и стали, в результате выделяется тепло. в стали будет примерно в 10 раз больше, чем в меди.

ИНТЕРФЕЙСНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

Считается, что все сопротивления в сварочной цепи включены последовательно, и тепло, выделяемое в любом месте, пропорционально значению сопротивления в этой точке.Можно предположить, что прилегающая поверхность, на которой соприкасаются два куска стали, имеет самое высокое сопротивление и, следовательно, будет выделять больше всего тепла. Это межфазное сопротивление должно генерировать достаточно тепла, чтобы довести соединяющиеся поверхности до температуры плавления примерно 2700 градусов по Фаренгейту.

НО А КАК НАСЧЕТ РСТ?

Если тепло, выделяемое в какой-либо одной точке, пропорционально значению сопротивления в этой точке, как мы можем, , управлять сопротивлением ?

В электрической цепи прижимание контактирующих поверхностей вместе с большим усилием снижает сопротивление, что, в свою очередь, снижает тепловыделение.Другими словами, изменение давления ( P ) может повышать или понижать сопротивление, которое во многом определяет тепло в нашем сварном шве.

« C » в рецепте означает ток или количество ампер, проходящих через обрабатываемую деталь, и это можно отрегулировать с помощью переключателя ответвлений трансформатора, если он есть, и регулировки регулирования процентного тока нагрева на электронном аппарате сварщика. контроль.

« T » означает время, в течение которого сварочный ток протекает через соединение.Время сварки важно, потому что слишком малое время протекания тока приведет к слабому сварному шву, а слишком большое время сварки приведет к тому, что зона термического влияния станет слишком большой, что ослабит соединение и приведет к большим уродливым вмятинам.

Как вы теперь можете видеть, давление, время и ток — все это составляющие нашего рецепта контактной сварки, и каждая переменная должна быть понятна и должным образом контролироваться для достижения стабильных результатов.

ТОК ДЕЛАЕТ РАБОТУ

Пройдя через сопротивление зоны сварного шва, электрический ток выполняет задачу по созданию необходимого тепла.Чисто и просто, ток — это переменная, которая доводит металл до температуры 2700 градусов по Фаренгейту и заставляет металл стать «пластичным» и готовым к плавлению. Давление на сварное соединение приводит к слиянию пластикового металла, а затем молекулы сливаются вместе, образуя сварной шов.

Подумайте о слишком долгом времени сварки при слишком малом токе — независимо от того, как долго вы оставляете кастрюлю с водой на ушке печи, вы не сможете заставить воду закипеть без достаточного нагрева.

И, продолжая нашу аналогию с кулинарией, подумайте о приготовлении печенья: чтобы в итоге получилось однородное вкусное печенье, мы должны следовать рецепту, который требует тщательно отмеренных ингредиентов, выпекаемых в течение определенного периода времени.

Сварка сопротивлением в основном такая же, и для достижения наилучших результатов мы должны следовать рекомендуемому графику, в котором указывается надлежащее количество PCT — давление, ток и время.

Американское сварочное общество (AWS) и другие источники публикуют рекомендуемые настройки для большинства металлов, обычно соединяемых контактной сваркой. Эти таблицы — ваша «книга рецептов», в них перечислены проверенные настройки для металла различной толщины.

ПОЧЕМУ НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ ДОЛГОСРОЧНУЮ СВАРКУ?

Длительное время сварки часто используется при попытке исправить проблему с рецептом сварки.Если время сварки слишком велико, текущая настройка, вероятно, не является правильной «долей» в соответствии с рецептом для плавления металла, который вы свариваете.

С другой стороны, слишком большой ток или недостаточное давление могут вызвать «выкипание» сварного шва — то, что обычно называют выбросом сварного шва.

Если на вашем аппарате установлено слишком большое давление сварки, что снижает сопротивление, или установлен слишком низкий ток, уровень тепла, необходимый для расплавления металла, может никогда не быть достигнут. Если вы попытаетесь преодолеть это, увеличив время сварки, вы все равно можете никогда не довести металл до расплавленного состояния.

СОГЛАСОВАННЫЕ, ВЫСОКОПРОЧНЫЕ ТОЧЕЧНЫЕ ШВЫ

Ключом к стабильным высококачественным точечным сварным швам является понимание всех действующих переменных (PCT) и их правильная настройка и контроль во время производственного цикла.

Хотя сварка сопротивлением иногда считается «черным искусством», это наука, которую можно понять и освоить, обладая небольшими знаниями.

Мы рекомендуем посетить семинар по контактной сварке или найти наставника с необходимыми знаниями.Кроме того, книги и учебные материалы доступны через Американское общество сварщиков (AWS) и из других источников.

ОТДЫХ ИСТОРИИ

Возвращаясь к нашему клиенту, который считал, что чрезвычайно долгое время сварки было ответом на получение прочных точечных швов, мы смогли доказать с помощью разрушающих испытаний, что только восемь циклов времени сварки обеспечили гораздо более прочное соединение, чем 73 цикла времени сварки. (более секунды) использовались до нашего прибытия.

Фактически, в то время как переваренный узел легко ломался при ударе молотком, наша правильно сваренная деталь никогда не ломалась, несмотря на все усилия оператора, чтобы доказать, что мы неправы.

Дополнительным преимуществом такого короткого времени сварки «без дополнительной оплаты» является то, что его производительность резко повысилась, и мы оставили его довольным процессом контактной сварки.

Рэй Микелена имеет более чем 20-летний опыт работы в области контактной сварки. Как сказал один из Т.Инструкторы семинаров по контактной сварке и технические специалисты компании J. Snow Company ездят на металлообрабатывающие заводы по всей стране. Он также является директором компании по безопасности и главным пилотом.

Первоначально опубликовано в журнале Metalforming Magazine, март 2017 г.

Базовая конфигурация сварочного аппарата сопротивлением и роль каждой детали | Микросоединительное оборудование

Сварщик сопротивлением зажимает свариваемый объект сварочными электродами,
и подает электрический ток, прикладывая давление.

• Сварочный источник питания: регулирует величину, время и форму волны электрического тока
• Сварочный трансформатор: преобразует электрический ток от источника питания в больший ток
Сварочная головка
• : регулирует прикладываемое давление
• Сварочный электрод: он соприкасается с свариваемым объектом для приложения давления и электрического тока

• В дополнение к вышесказанному у нас есть различные мониторы, которые измеряют электрический ток или приложенное давление.

Модель сварки сопротивлением

, Распределение температуры при сварке

Источник питания для сварки ： Метод управления

Подходящий источник питания для сварки должен выбираться в зависимости от материала или формы свариваемого объекта и требуемое качество сварки. В наших источниках питания есть три различных типа в зависимости от типа управления сварочный ток, и каждый тип выбирается таким образом, чтобы наилучшим образом продемонстрировать его характеристики при сварке.

Базовая система	Форма волны сварочного тока	Элемент
Тип преобразователя		Управление инвертором выполняется после выпрямления источника питания переменного тока. Благодаря высокой частоте, он имеет хороший тепловой КПД и подходит для прецизионной сварки. Кроме того, благодаря контролю обратной связи по току и напряжению достигается стабильное качество сварки. Поскольку возможна высокоскоростная непрерывная сварка, он подходит для установки на автоматизированные машины.
Тип транзистора		Электрический ток напрямую контролируется транзистором. Поскольку скорость управления высока и форма волны может контролироваться, он подходит для сверхточной сварки очень мелких компонентов или очень тонкой проволоки. Стабильное качество сварки достигается за счет управления с обратной связью по электрическому току и напряжению.
Конденсатор (постоянного тока) Тип		Electric заряжается в конденсатор и сразу разряжается.Поскольку может применяться большой ток, он используется для материалов, которые имеют хорошие характеристики рассеивания тепла и трудно свариваются, таких как алюминий или медь. Кроме того, из-за малой продолжительности сварки тепловое воздействие сводится к минимуму, и, как следствие, он подходит для сварки небольших компонентов.

Сварочная головка и электрод

То, как электрод контактирует с свариваемым объектом (как подавать ток), определяется формой или структурой объекта.Кроме того, форма и материал электрода, а также приложенное давление также являются важными факторами при контактной сварке.

Щелкните кнопку «Связаться с нами» справа.
(для получения информации о продавце, пробного теста или технической консультации)

К началу страницы

% PDF-1.4 % 340 0 obj> эндобдж xref 340 90 0000000016 00000 н. 0000002826 00000 н. 0000002096 00000 н. 0000002914 00000 н. 0000003252 00000 н. 0000003569 00000 н. 0000003602 00000 н. 0000004125 00000 н. 0000004653 00000 п. 0000005228 00000 п. 0000005289 00000 п. 0000005359 00000 н. 0000005435 00000 п. 0000005490 00000 н. 0000005993 00000 н. 0000006062 00000 н. 0000009766 00000 н. 0000010136 00000 п. 0000012945 00000 п. 0000013242 00000 п. 0000020063 00000 п. 0000020675 00000 п. 0000021367 00000 п. 0000021880 00000 п. 0000021950 00000 п. 0000022591 00000 п. 0000029405 00000 п. 0000029830 00000 н. 0000030406 00000 п. 0000031060 00000 п. 0000031113 00000 п. 0000031291 00000 п. 0000031675 00000 п. 0000031719 00000 п. 0000032348 00000 п. 0000032791 00000 п. 0000032866 00000 п. 0000033261 00000 п. 0000033648 00000 п. 0000033793 00000 п. 0000033923 00000 п. 0000034029 00000 п. 0000042784 00000 п. 0000042965 00000 п. 0000043354 00000 п. 0000043534 00000 п. 0000043941 00000 п. 0000044207 00000 п. 0000044598 00000 п. 0000044724 00000 п. 0000045087 00000 п. 0000046973 00000 п. 0000047217 00000 п. 0000047444 00000 п. 0000047841 00000 п. 0000096187 00000 п. 0000096272 00000 н. 0000096334 00000 п. 0000096413 00000 п. 0000096458 00000 п. 0000097066 00000 п. 0000097085 00000 п. 0000097108 00000 п. 0000097131 00000 п. 0000097153 00000 п. 0000097176 00000 п. 0000097199 00000 п. 0000097237 00000 п. 0000097260 00000 п. 0000097335 00000 п. 0000097410 00000 п. 0000097485 00000 п. 0000097559 00000 п. 0000097593 00000 п. 0000097616 00000 п. 0000097650 00000 п. 0000097673 00000 п. 0000097707 00000 п. 0000097730 00000 п. 0000097764 00000 п. 0000097787 00000 п. 0000097813 00000 п. 0000097839 00000 п. 0000097865 00000 п. 0000097946 00000 п. 0000098050 00000 п. 0000098099 00000 п. 0000098131 00000 п. 0000098157 00000 п. 0000002655 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 342 0 obj> поток xb«g`4f`c`h Ȁ

Что такое точечная сварка? (Полное руководство по процессу сварки)

Количество тепла зависит от теплопроводности и электрического сопротивления металла, а также от продолжительности воздействия тока.Это тепло можно выразить уравнением:

Q = I ² Rt

В этом уравнении «Q» — это тепловая энергия, «I» — ток, «R» — электрическое сопротивление, а «t» — время, в течение которого приложен ток.

Материалы для точечной сварки

Благодаря более низкой теплопроводности и более высокому электрическому сопротивлению сталь сравнительно легко поддается точечной сварке, а низкоуглеродистая сталь лучше всего подходит для точечной сварки. Однако стали с высоким содержанием углерода (углеродный эквивалент> 0.4 мас.%) Склонны к низкой вязкости разрушения или образованию трещин в сварных швах, поскольку они имеют тенденцию к образованию твердых и хрупких микроструктур.

Для оцинкованной стали (оцинкованной) для сварки требуется немного более высокий сварочный ток, чем для стали без покрытия. Кроме того, в случае цинковых сплавов медные электроды быстро разрушают поверхность и приводят к потере качества сварки. При точечной сварке сталей с цинковым покрытием необходимо либо часто менять электроды, либо поверхность кончика электрода «одевать», при этом резак удаляет загрязненный материал, обнажая чистую медную поверхность и изменяя форму электрода.

Другие материалы, обычно свариваемые точечной сваркой, включают нержавеющие стали (в частности, аустенитные и ферритные марки), никелевые сплавы и титан.

Хотя алюминий по теплопроводности и электрическому сопротивлению близок к медным, температура плавления алюминия ниже, что означает, что сварка возможна. Однако из-за его низкого сопротивления при сварке алюминия необходимо использовать очень высокие уровни тока (в два-три раза выше, чем для стали эквивалентной толщины).

Кроме того, алюминий разрушает поверхность медных электродов в очень небольшом количестве сварных швов, а это означает, что добиться стабильного высокого качества сварки очень сложно. По этой причине в настоящее время в промышленности можно найти только специализированные области применения точечной сварки алюминия. Появляются различные новые технологические разработки, которые помогают обеспечить стабильную высококачественную точечную сварку алюминия.

Медь и ее сплавы также могут быть соединены точечной сваркой сопротивлением, хотя точечная сварка меди не может быть легко достигнута с помощью обычных электродов для точечной сварки из медных сплавов, поскольку тепловыделение электродов и заготовки очень похоже.

Решением для сварки меди является использование электрода, изготовленного из сплава с высоким электрическим сопротивлением и температурой плавления, намного превышающей точку плавления меди (намного выше 1080 ° C). Материалы электродов, обычно используемые для точечной сварки меди, включают молибден и вольфрам.

Где используется точечная сварка?

Точечная сварка находит применение в ряде отраслей, включая автомобилестроение, аэрокосмическую, железнодорожную, бытовую технику, металлическую мебель, электронику, медицинское строительство и строительство.

Учитывая легкость, с которой точечная сварка может быть автоматизирована в сочетании с роботами и системами манипуляции, это наиболее распространенный процесс соединения на производственных линиях большого объема и, в частности, был основным процессом соединения при строительстве стальных вагонов на протяжении более 100 лет. .

Сварка кузовов на автомобильной производственной линии.

Связанные часто задаваемые вопросы

Fab Times | Сварка сопротивлением: случайное открытие, помогающее m

Среди случайных изобретений в истории есть одно изобретение, которое, кажется, остается незамеченным.Мы воспринимаем многие повседневные вещи как должное, не было бы того, чего мы ожидали, если бы не один процесс: контактная сварка.

Сварка сопротивлением

берет свое начало более 130 лет назад и широко используется в автомобилестроении, авиакосмической отрасли и промышленности.

Быстрый просмотр

Фраза «контактная сварка» происходит от свойств металла электрического сопротивления, выделяя тепло при протекании тока между двумя электродами.

Процесс контактной сварки соединяет две металлические детали путем прижатия электродов к их поверхностям, создавая хорошие точки контакта.Затем между электродами пропускается ток, создавая достаточно тепла, чтобы расплавить металл в точке контакта. Расплавленный металл из каждой детали смешивается, отключение тока приводит к прочному металлическому соединению.

Преимущества контактной сварки

Авторы weldguru.com раскрывают преимущества и недостатки контактной сварки:

Преимущества

• Более высокие скорости,
• Отлично подходят для обработки листового металла размером менее 1/4 дюйма
• Присадочные материалы и расходные материалы не требуются
• Относительно безопасен из-за требований к низкому напряжению
• Экологически чистый процесс
• Соединение сформировано надежное

Недостатки

• Требования к питанию
• Неразрушающий контроль
• Низкая усталость и предел прочности на разрыв
• Непереносной
• Высокий износ электродов

Элиху Томсон — отец контактной сварки

Зарядом, который пробудил в жизни работу над электричеством одного из самых плодовитых изобретателей Америки, стала книга по магии.Молодой Элиу Томсон прочитал «Книгу самого волшебника», в которой были даны базовые объяснения головоломок и уловок. Одна глава привлекла его внимание .

… глава об электричестве меня сразу поразила, рассказала мне, как сделать электрическую машину из винной бутылки, и я немедленно принялся за работу, я сделал машину, начал работать, получил свое первое представление об электрических искрах из эта машина, мое первое знакомство с электричеством от этой машины. Я сделал целую кучу аппаратов, которые рекомендовалось изготовить, например, сосуды с молниями и мелочи притяжения и отталкивания, танцующие фигурки и так далее, и у меня было все оборудование вместе с табуретом, сделанным из бутылок и доски, чтобы изолируйте человека, который хотел, чтобы ему было предъявлено обвинение.С этим мой отец накормил масштаб всего этого, и я подумал, что как-нибудь с ним поквитался, поэтому я сделал батарею из пяти банок и ввел их в действие, попросив его принять удар, которого я никогда не слышал после он пережил то потрясение от (sic) замечаний о моем аппарате.

Один из самых плодовитых изобретателей в Америке случайно стал отцом контактной сварки.

Во время подготовки лекции по электричеству (одной из пяти курсов) в Институте Франклина в Филадельфии в начале 1877 года я имел наглость пропустить разряд лейденской батареи через тонкую проволочную вторичную обмотку индукционной катушки Румкорфа, в то время как клеммы первичной обмотки из довольно грубой проволоки находились в контакте друг с другом.Поскольку Ruhmkorff был моим собственным, я рискнул сломать изоляцию. На прохождении конденсатора искры около 35 мм. длина, яркая вспышка появилась на концах контактирующей тяжелой первичной обмотки, и впоследствии я обнаружил, что они прочно спаяны друг с другом.

Это подсказало мне возможность электросварки, и позже, примерно в 1885 году, как только представилась возможность, я построил первый электросварочный аппарат, «используя трансформатор для переключения на очень короткую и тяжелую вторичную обмотку, между выводами которой: с помощью подходящих зажимов свариваемые детали удерживались рядом или в контакте.Первые испытания этого устройства были весьма успешными, и сварные швы были выполнены не только между деталями (прутками) из одного и того же металла, но и между многими разными металлами были соединены таким образом.

Сварка сопротивлением

Существует пять основных способов соединения двух или более металлических частей:

• Болты
• Клепка
• Пайка
• Дуговая сварка
• Сварка сопротивлением

Единственный метод из пяти, который не требует дополнительных материалов для соединения металла, — это контактная сварка.Попросту говоря, для контактной сварки нужны два куска металла и электричество.

Различные типы контактной сварки

Несмотря на то, что контактная сварка была представлена ​​миру еще в 1885 году, она по-прежнему остается очень распространенной сваркой в ​​современном мире. В современном производственном мире применяется несколько основных типов контактной сварки. К этим типам относятся точечные и шовные, выступающие, оплавленные и высаженные швы. Давайте посмотрим на различия.

Контактные швы

Шовный сварной шов — это непрерывный сварной шов вдоль стыка.Вы можете увидеть шовную сварку, используемую для создания газовых или жидких соединений для приложений, которые в основном используются в производстве листового металла в современном современном мире. Сварные швы создают очень прочный сварной шов.

Такие объекты, как стальные бочки, радиаторы и изготовление жестяных банок, все еще можно будет увидеть с помощью сварных швов в 2020 году. Каждый раз, когда вы замечаете прямой или изогнутый сварной шов, это означает, что они были получены в процессе сварного шва.

Контактная точечная сварка

Точечная сварка соединяет два или более листов металла, перекрывая их между двумя электродами.Один электрод регулируемый, другой статический. Через электроды проходит сильный ток, в то время как верхний электрод оказывает давление при движении вниз. На рисунке 1 показано, как выполняется точечная контактная сварка.

Преимущества точечной сварки

• Начальная стоимость низкая
• Производительность выше
• Не требует особого обучения
• Подготовка кромок не требуется
• Автоматический или полуавтоматический режим

Недостатки точечной сварки

• Работы, требующие большей толщины, не подлежат точечной сварке
• Изначально стоимость оборудования высокая
• Обслуживание оборудования требует более высокого уровня подготовки
• Применения для точечной сварки
• Авиационная и автомобильная промышленность
• Производство контейнеров
• Сталь Мебель домашняя

Сварка контактным швом

Точечная и шовная сварка тесно связаны.Основное различие между этими двумя методами заключается в том, что колеса с приводом от электродвигателя перемещают электроды при шовной сварке.

Обычно шовная сварка используется для создания водонепроницаемых или сплошных газовых соединений, например газовых баллонов. См. Рисунок 2 для иллюстрации процесса шовной сварки.

Преимущества сварки швов

• Меньшее перекрытие по сравнению с другими методами
• Возможность выполнения нескольких параллельных швов
• Возможность создания жидкостных или газонепроницаемых швов

Недостатки шовной сварки

• Оборудование дороже точечной
• Любая толщина более 3 мм становится проблематичной
• Сварка швов выполняется только по прямым линиям
• Применения для сварки швов
• Используется для алюминия, нержавеющей стали и никелевого сплава

Контактная проекционная сварка

Контактная сварка с выступом — это модифицированная форма точечной сварки, которая используется для создания нескольких отдельных точечных контактов.Это используется, чтобы сконцентрироваться на токе, который используется во время всего процесса. В большинстве случаев он образует различные небольшие выступы на одном куске свариваемого материала.

Некоторые из наиболее распространенных выступов могут быть закругленными ямочками, круглыми и удлиненными гребнями. Когда выступы выделяют тепло, они разрушаются при образовании сварочного шва. После того, как процесс охлаждения начнется, вы заметите несколько сварных самородков, удерживающих сварной шов вместе. На рис. 3 показан процесс выступающей сварки.

Некоторые типичные производства с использованием выступающих сварных швов используются в электротехнике, автомобилестроении и строительстве. Как правило, это происходит из-за твердыни, создаваемой этим сварным швом.

Преимущества проекционной сварки

• Легко достижимый надлежащий тепловой баланс
• Возможность выполнения сварных швов ближе, чем при точечной сварке
• Лучше однородность и внешний вид, чем при точечной сварке
• Легче для участков сварки, недоступных для точечной сварки
• Возможность одновременной сварки нескольких точек

Недостатки проекционной сварки

• Любые металлы, не способные поддерживать выступ, приводят к плохим сварным швам
• Добавление проекции требует дополнительных операций
• Дорогая начальная стоимость оборудования
• Применения для проекционной сварки
• Мелкие крепежные детали, приваренные к более крупным деталям
• Сварочные решетки с перекрестной проволокой, холодильные конденсаторы
• Нержавеющая сталь

Контактная сварка оплавлением

Сварка оплавлением — это форма сварки, не требующая присадочного материала.Он подает прямой ток на металл, позволяя зазор между двумя частями образовывать дугу, которая плавит металл, создавая сварной шов.

Для более толстых деталей часто применяется сварка оплавлением. Подумайте о производстве таких продуктов, как тяжелые якорные цепи, рельсы и трубы. Сталь — наиболее часто используемый материал для контактной сварки оплавлением. Они также могут использовать его для обработки никеля, алюминия и титана.

Контактная сварка оплавлением / стыковая сварка

Оплавление и стыковая сварка решают одни и те же задачи, но по-разному.Эти два метода соединяют концы проволоки, стержней, трубок или листов. Разница между сваркой оплавлением и стыковой сваркой заключается в возникновении электрической дуги: при оплавлении возникает электрическая дуга в пространстве между двумя материалами; стыковая сварка возникает в результате электрического сопротивления на двух поверхностях. На рис. 4 показаны методы сварки оплавлением / стыковой сварки.

Преимущества оплавления / стыковой сварки

• Процесс быстрее и дешевле
• Подготовка поверхности сварного шва не требуется
• Снижает энергопотребление
• Возможность соединения разных типов металлов с разной температурой плавления

Недостатки оплавления / стыковой сварки

• Повышенная опасность пожара
• Металл теряется при обшивке и осадке
• Трудно держать два металлических куска параллельно
• Применения для сварки оплавлением / стыковой сваркой
• Автотовары и авиастроение
• Бытовая техника
• Сварочные стержни, стержневые фитинги и металлические листы

Металлические типы

Специфические процессы контактной сварки зависят от типа металла, его толщины и конструкции соединения.

следующие основные металлы можно сваривать контактной сваркой:

• Алюминий
• Инконель
• Низколегированная сталь
• Низкоуглеродистая сталь
• Магний
• Монель
• Никель
• Нейзильбер
• Драгоценные металлы
• Нержавеющая сталь

Следующие металлы можно сваривать, но они обычно не используются:

• Высокоуглеродистый
• Средний углерод
• Стальные сплавы
• Электроды

Выбор электродов становится важным для улучшения электрических термических / механических характеристик.

Диаметр контактной площадки электрода учитывается; если площадь слишком мала, это приведет к получению швов меньшего размера с недостаточной прочностью; слишком большой диаметр электрода приведет к непостоянным и нестабильным характеристикам роста сварного шва.

Электрод должен быть способен:

• проводить ток к заготовке
• механически закрепить заготовку
• отводят тепло от заготовки

Материалы, из которых изготовлен электрод, должны выдерживать высокие нагрузки при высоких температурах, сохраняя при этом соответствующую электрическую и теплопроводность.«

Высокий уровень тока, проходящего через электроды, в конечном итоге приводит к двум важным проблемам : геометрическим и металлургическим изменениям.

Геометрические изменения: диаметр кончика электрода увеличивается из-за износа и деформации. Примеры включают точечную коррозию и образование грибов.

Изменения в металлургии: свойства материала вблизи поверхности наконечника изменяются во время контактной сварки. Электрод смешивается с покрывающими и листовыми материалами, а при перегреве наконечник размягчается.

В сумме

Случайное изобретение Элиу Томсона улучшило производственный процесс. Ручной или автоматический, метод меняется, но сварка сопротивлением доказала свою ценность. Изготовление сварных швов не требует больших затрат. Его качество неизменно и быстро изготавливается.

Потребность в таких сварных швах обеспечивается только контактной сваркой и никогда не исчезает. Технологические достижения постоянно повышают ее эффективность как с точки зрения производства, так и с точки зрения стоимости.

Оптимизация срока службы электродов для контактной сварки

Когда сварка выполняется вручную, опытный сварщик может внести множество тонких корректировок, чтобы компенсировать любые отклонения в стержневом электроде.(Престижность тем из вас, кто сразу узнал это изображение из Flashdance . И похвалы 80-м за поощрение двойного набора навыков сварки и танцев. Давайте вернем это.)

В качестве альтернативы, при использовании роботов для точечной контактной сварки, которые не могут компенсировать отклонения в электроде, он должен оставаться точно на месте независимо от изменения положения. Звучит как мелочь, особенно по сравнению с интеллектуальной траекторией движения, требуемой для робота, но последствия смещения электрода могут включать слабые, несовершенные или неправильно расположенные сварные швы.

Электроды быстро и сильно нагреваются, прижимаются и охлаждаются. Это непростая работа, и тем не менее электрод должен оставаться на месте на протяжении всего жизненного цикла. Для процесса контактной сварки обычно требуются два электрода, которые передают тепло и сжимающую силу к каждой стороне заготовки. И главное — создать идеальное пятно контакта с обеих сторон. Это не только обеспечивает оптимальное давление, но и создает искусственную проводимость между электродом и свариваемыми материалами.

Со временем некоторые электродные материалы могут медленно разрушаться, что ухудшает их форму и пятно контакта. Они могут деформироваться из-за плохого выбора материала, вызывая аналогичное смещение и отклонения. В результате свойства материала являются основополагающим фактором при выборе электрода для контактной сварки. Например, вольфрам и молибден демонстрируют отличную твердость даже при нагревании, и их часто выбирают для циклов большой силы тока и коротких импульсов.

Кроме того, лучшие отраслевые практики диктуют возможность погрешности.По сути, электрод делают немного больше, чем пятно контакта, поэтому любое несовпадение контактов может быть компенсировано. Отработанное тепло от сварного шва рассеивается, что также позволяет электроду работать при более низкой средней температуре. Это может уменьшить прилипание наконечника электрода и продлить срок службы электрода.

Чтобы узнать больше о дополнительных передовых методах, а также о материалах и конструктивных соображениях для максимального увеличения срока службы и эффективности электродов для контактной сварки, загрузите наше руководство по материалам электродов для контактной сварки: выбор подходящего для вашего применения.