Аппарат для точечной сварки меди

Обновлено: 28.09.2024

Я уже делал несколько контактных сварок, писал про это пару обзоров и вот в очередной раз меня попросили сделать контактную сварку. У меня не было большого трансформатора, остались только трансформаторы по 600 Вт. Я ещё ни разу не делал контактную сварку из двух трансформаторов и мне было интересно как она будет работать. Ну и бонусом оказалось то что эта сварка может варить медь.

Я думаю все знают как делать контактную сварку из трансформатора микроволновки.
Удалить родную вторичку, намотать новую, добавить таймер и электроды.
Я предпочитаю срезать вторичную обмотку зубилом. Потом измеряется размер окна и под размер окна подбирается кабель вторички. Нужно использовать максимально толстый кабель и при этом прикидывать такое число витков, чтоб на выходе сварки было около 4-5 вольт. У этих трансформаторов окна были примерно 15 х 30 мм. У меня был подходящий кабель ПВ-3 50, его внешний диаметр с изоляцией 13 мм. В принципе можно было использовать кабель сечением 70 мм, снять с него родную изоляцию, сделать его плоским и намотать такое же число витков (два) но мне не хотелось заморачиваться. В сети стандартное расположение для двух-трёх и более трансформаторов это лицом в одну сторону.
(фото не мое)

Я поставил трансформаторы так же и протянул провод вторички, измерил длину провода от входа в трансформатор до выхода из трансформатора — получилось примерно 120 см. Потом развернул трансформаторы один за одним «паровозиком» и намотал вторичку при таком расположении. От входа в трансформатор до выхода из него получилось 90 см, то есть количество витков одинаковое, провод одинаковый но провода расходуется меньше, провод короче. А чем короче провод тем больше ток. При этом мне понравилось что сварка в таком исполнении получается более компактная.

Дальше нужно синхронизировать трансформаторы. При подключении 220 к одному трансформатору у меня было напряжение на выходе было 1,7 вольта, при подключении ко второму 1,6 вольта. Когда подключил оба трансформатора то получилось 0.1 в то есть они работали несинхронно. Для того, чтобы напряжение суммировалось, я перекинул провода на первичке одного трансформатора. Ну и первички подключены параллельно и вторичка намотана последовательно.
Дальше в разрыв одного из проводов подключил плату таймера с алиэкспресс. Плата питается от трансформатора от какого-то старого магнитофона. К плате подключил педаль с алиэкспресса. Вместо педали можно использовать кнопку дверного звонка, микрик или любую кнопку с нормально разомкнутыми контактами. На выходе сварки получилось примерно 3.4 вольта. Оконцевал концы провода наконечниками сечением соответствующим сечению провода — 50 квадратных миллиметров. Для электродов я использовал жесткий провод сечением 16 квадратов с одной жилой.

Ну и попробуем что может это сварка. Самую тонкую стальную ленту, покрытую никелем, толщиной 0.1мм она приваривает на одном импульсе длиной 20 миллисекунд и при этом параметр ток выставлен на 35 или 40.

Стальную ленту толщиной 0.2 мм и никелевую ленту толщиной 0.15 мм приваривает на одном импульсе длиной 20 миллисекунд ток 99. Лента варится чисто, без пережогов, так как импульсы очень короткие.

Примерно на параметрах 02 — 99 приваривается медная лента толщиной 0.1 мм. При отрывании медной ленты она рвётся или куски меди остаются на аккумуляторе. Тонкая медная лента хрупкая, она очень легко отрывается от аккумулятора, у неё малая механическая прочность. Я пробовал варить медную ленту в 2 слоя — то есть толщина 0.2 мм но на выдержке 5-6 варится еле-еле и то лишь по одной точке а не по две.

На 03-99 можно варить медь 0.1мм + сталь 0.2мм

Ну и на параметрах 05 — 99 варится сталь толщиной 0.5 мм, это металл от шунтов этих трансформаторов.

В принципе сварка мне понравилось. Она довольно компактная, она мощнее чем мои 2 сварки и возможно я перемотаю свой трансформатор 1100 ватт с вторички 2 х 95 квадратов на 4 или 5 витков провода 50 или 70 квадратов.

Видео с советами по сборке, возможными проблемами и тестами на разных лентах.

Обзор аппаратов для сварки медных проводов

Качественные соединения медных проводов в электропроводке – залог безопасности и гарантия долгого срока службы.

Для соединений используют скрутку, пайку или сварку. Сварочное соединение превосходит все остальные по надежности. А сам процесс сварки проводов возможен при использовании специального аппарата.

Описание сварочного процесса

Электрические медные кабели состоят из нескольких жил, каждая из которых скручивается отдельно. При ремонтах работу приходится проводить прямо в распределительных коробках, что доставляет определенные неудобства. Чтобы каждую скрутку запаять по длине паяльником (точечного соединения будет недостаточно) на высоте, придется затратить много времени и сил. Сваркой достаточно соединить провода только в конце скрутки. А компактные аппараты, используемые при работе, облегчают процесс.

Сварка меди осложняется тем, что она становится хрупкой уже при 300°C, а плавится при 1080°C. Поэтому, кроме теоретических знаний, необходимо иметь опыт работы. Для тех, кто впервые столкнулся с необходимостью сварки контактов в распределительной коробке, рекомендуется попрактиковаться на опытных образцах.

Скрутки медных проводов можно заварить обычным инверторным аппаратом или с помощью самодельного устройства на основе понижающего трансформатора. Электрики пользуются узкоспециализированным аппаратом, предназначенным специально для сварки скруток. Порядок работы не зависит от выбранного устройства и выглядит следующим образом:

Освободить от изоляции провод на расстояние около 100 мм.
Сделать скрутки нужных жил. Длина каждой должна быть около 50 мм.
Присоединить рядом со скруткой массу.
Подвести электрод к проводам до образования дуги. Контакт – 1-2 сек. Скрутка сварена.
Следующую скрутку варить после остывания предыдущей.
Осталось провести изоляцию каждой скрутки с помощью термоусадочных трубок или изоленты.

Сила тока, которая необходима для сварки проводов, обычно составляет 30-90 ампер и полностью зависит от количества жил в скрутке и их сечения, а также от фактического напряжения питающей сети. Аппарат для сварки должен обладать функцией регулировки тока. Работа ведется при напряжении 12 или 36 вольт. В качестве электрода при сварке проводов идеальным решением будет выбор угольных с содержанием меди.

Не забудьте обесточить свариваемые провода!

Краткий обзор устройств

Специализированные устройства ТС 700 производства Призма используются исключительно для сварки скруток меди и алюминия (во втором случае с применением флюса). Они отличаются простотой и удобством использования. Очень компактные размеры устройства и небольшой вес, а также простота самого процесса сварки – именно то, что необходимо для столь кропотливой работы. Прибор дает на выходе напряжение 12 В, а потребляемая мощность при работе – от 1 до 1,5 кВт (в зависимости от модификации). Выпускается упрощенная модель для бытовых нужд ТС 700-1, для электриков ТС 700-2 и для крупных производств ТС 700-3. Комплектуются двумя силовыми кабелями, один из которых снабжен пассатижами для зажима скрутки, а второй – держателем электродов. Имеется переносная сумка с ремнем для ношения на плече. Бытовая модель сваривает скрутки до 16 мм в диаметре, две другие – до 24 мм. Цена первой – 7600 рублей, второй 8950 и третьей 9300.

Мини «ДОН» – аппарат цифровой инверторный с питанием от сети 220 В. Небольшие размеры, удобный функционал. Снабжен устройством для блокировки при скачущем напряжении, цифровой индикатор показывает текущее напряжение в сети, что облегчает подбор диаметра электрода для сварки. Есть функция защиты от залипания и регулировки тока. При необходимости изготовитель может поставить модель, приспособленную для работы в опасных условиях. Цена устройства 8000 рублей.

Аппараты МИКРОША-160ПНЦ и МИКРОША-180ПНЦ аналогичны по выполняемым функциям и по стоимости.

Аппарат ТС700 и рассказ про него в видео

Инверторные аппараты

Медные скрутки можно сваривать с помощью универсальных инверторных устройств. Лучше всего выбирать компактные модели с небольшим весом. Рассмотрим некоторые модели.

РЕСАНТА САИ-160 аппарат российского производства. Работает от сети 220 В, может регулировать ток в диапазоне от 10 до 160 ампер и выдавать дугу с напряжением 26 В. Вес аппарата 4, 5 кг. Цена 6300 рублей.

QUATTRO ELEMENTI A 160 Nano 643-255 – итальянская марка. На российском рынке продаются аппараты, изготовленные в Китае. Компактные по размерам, вес 4,9 кг. Прекрасно подходит для бытовых нужд. Работает от сети 220 В. Цена 5950 рублей.

PFTRIOTMax Welder DC-200 C инверторный аппарат, отличающийся низким уровнем шума и точностью работы. Родина бренда США, в продаже на российском рынке модели, изготовленные в Китае. Вес 4, 5 кг, имеется переносной ремень, что делает аппарат мобильным. Диапазон тока 10-200 ампер, питание от сети 220 В. При сварке используют электроды до 5 мм в диаметре. Цена аппарата от 7600 до 9600 рублей.

Сварочный инвертор FUBAG IQ 160 от германских производителей. Малогабаритный, вес 6,9 кг. Работает от сети с напряжением 150-240 В. Регулировка тока от10 до 160 ампер. В комплекте 2 медных кабеля – с держателем электродов и с зажимом для заземления. Цена порядка 7000 руб.

СВАРОГ ARC 160 Easy Z213 H – российский аппарат в прочном металлическом корпусе с бесступенчатой регулировкой силы тока. Подключение кабелей осуществляется через специальные разъемы, что очень удобно. Диапазон тока 10-160 А, питание от сети 220 В. Вес – 4 кг. Цена аппарата 9000 рублей.

Как выбрать аппарат

В любом деле, главным ориентиром для выбора прибора, является цель приобретения, цена и функциональные возможности. Для бытовых целей приобретать специализированное устройство для сваривания медных или алюминиевых скруток вряд ли целесообразно. Лучше такой прибор взять в аренду на время. Но если вам приходится часто заниматься сваркой проводов, то конечно, специальный аппарат просто необходим.

Для дома более выгодно приобретение универсального инверторного аппарата. С помощью которого вы сумеете выполнить любую требуемую сварку – круг их возможностей необычайно велик. Другой вопрос в том. что сварка скруток потребует от вас определенных знаний, но это поправимо.

При подборе варочного инвертора, обратите внимание на мощность и источник питания. Излишне мощный аппарат – роскошь. Для дома вполне подойдет модель с мощностью 4-5 кВт.

Из желательных функций, которые существенно облегчают процесс сварки, желательно наличие «горячего старта», защиты от залипания и нечувствительность к перепадам напряжения питающей сети. Сила тока до 160 А позволяет варить металл толщиной до 5 мм, этого обычно вполне хватает для бытовых целей.

Для неопытных сварщиков инверторные модели – лучший выбор. Они просты в использовании, что позволит новичку быстро освоить азы сварочного ремесла.

Из недостатков сварочных инверторов можно отметить высокую стоимость и создание помех в сети.

Можно ли сделать устройство для сварки из подручных материалов?

В хозяйстве мастерового хозяина всегда найдется старенький неиспользуемый трансформатор, на основе которого можно сделать домашний сварочный аппарат для медных проводов. Схема устройства несложная, с монтажом справится любой новичок. Для изготовления потребуются:

Трансформатор;
Материал для кожуха или готовая коробка;
Кабель электрический;
Пассатижи для зажима скрутки;
Держатель электрода;
Угольный электрод, который может быть изготовлен из сердечника круглой батарейки большого размера или крупноформатной угольной щетки.
Автоматы

Самодельный аппарат и рассказ про него в видео ниже

Заниматься изготовлением самодельных аппаратов допустимо только в случае, когда вы хорошо знакомы с понятиями работы электротехнических устройств. Подробных описание самодельных конструкций масса, ниже приведены фотографии некоторых из них. Трансформаторы можно использовать от старых телевизоров, от микроволновой печи, и другие. Достаточная мощность трансформатора для изготовления сварочника лежит в пределах 200- 450 ватт.

Принципиальная схема сборки представлена на рисунке:

Домашний прибор хорош тем, что не требует значительных вложений денежных средств, а функций его хватает на решение бытовых задач по сварке.

Соблюдайте правила безопасности при работе с электрическими приборами! Так, ни в коем случае, не включайте трансформатор от микроволновой печи для проверки в сеть! Напряжение на оригинальной вторичной обмотке доходит до 2000 В! Только после ее удаления возможно использование такого трансформатора для наших целей, а вторичную обмотку придется сделать самостоятельно.

Еще один самодельный аппарат и рассказ про него

Параметры сварочных работ с медью

Выбор силы тока конкретно к диаметру скрутки, количеству проводов в ней и их сечения имеет первостепенное значение для качественного результата. Лучшие значения подбираются опытным путем и главную роль играют в этом профессиональные навыки. Для примерной ориентировки по значениям ниже приведена таблица рекомендуемых параметров.

Сечение провода, мм	Количество проводов в скрутке	Оптимальный режим тока, А
1,5	2	70
1,5	3	80
2,5	2	100
2,5	4	120

Заваривание в вакууме

Существует способ сварки меди с помощью электронных лучей в условиях вакуума. Для работы требуется специальный аппарат и вакуумная камера. Этот метод применим только в условиях оборудованных производственных мастерских или лабораториях.

Суть метода электронно-лучевой сварки в вакууме заключается в проплавлении меди направленным лучом конусной формы, обеспечивающем высокую точность работы.

Что дает лучевая сварка в вакууме:

Провода подвергаются нагреву меньшей температурой, что положительно влияет на их сохранность. Они не покоробятся от такого нагрева.
Направленный характер нагрева позволяет распределить нужную температуру на поверхности шва и по его глубине, что повышает качество сварки.
Вакуумная среда исключает насыщение меди газами, поэтому соединение имеет пластичные свойства.

Сварка ведется непрерывно, есть возможность работать с паузами. Методы подбираются оператором в зависимости от поставленной задачи.

Сварочные аппараты изобретены давно и имеют множество вариантов. При этом, ученые продолжают работу по модернизации и видов аппаратов и способов сварки. Для конкретной задачи по сварке скруток меди можно применить практически любой известный аппарат – отличие будет в удобстве использования. Лучший результат по получению качественного соединения достигнуть с наименьшими затратами возможно с применением специализированного оборудования для этих работ.

Точечная электросварка за $4, без расчленения микроволновок

Довольно давно собирался обзавестись агрегатом для точечной сварки. С интересом прочитал обзор коллеги yurok с раскурочиванием микроволновки, но остановила боязнь сетевого напряжения. Можете считать это паранойей, но от 220 вольт в розетке я стараюсь держаться подальше.

Ну и опять же искать добротный транс от микроволновки по свалкам и гнуть толстую медь для вторичной обмотки на много ампер не хотелось. В конце концов, я собираюсь сваривать максимум десяток литиевых АКБ в год, заводить для этого дома отдельный немаленький девайс не хочется.

Мне этот вариант не понравился сложностью и дороговизной (необходимо заказывать плату, да и сами элементы дороги).

Затем пришла в голову мысль использовать старое доброе реле. Останавливало только то, что обычные автомобильные реле на 12 вольт рассчитаны максимум на 100 ампер, а токи короткого замыкания при сварке в разы больше. Есть риск, что якорь реле просто приварится.

И тогда на просторах Али я наткнулся на мотоциклетные реле стартера. Подумалось, что если эти реле выдерживают ток стартера, причём много тысяч раз, то и для моих целей сгодится. Окончательно убедило вот это видео, где автор испытывает аналогичное реле:

Моё реле было куплено за 253 рубля (минус семь процентов) и доехало до Москвы меньше, чем за 20 дней. Прямая ссылка на лот:

Предназначено для мотоциклов с двигателем 110 или 125 кубов
Номинальный ток — 100 ампер сроком до 30 секунд
Ток возбуждения обмотки — 3 ампера
Рассчитано на 50 тыс. циклов
Вес — 156 граммов

Агрегат порадовал качеством — под контакты выведены два медных (!) резьбовых соединения, все провода — залиты компаундом для водонепроницаемости.

На скорую руку собрал «тестовый стенд», контакты реле замыкал вручную. Провод использовал одножильный, сечением 4 квадрата, зачищенные наконечники фиксировал клеммником. Для подстраховки снабдил одну из клемм к АКБ «страховочной петлёй» — если бы якорь реле решил бы пригореть и устроить короткое замыкание, я бы успел сдёрнуть клемму с АКБ за неё:

Испытания показали, что машинка работает на твёрдую пятёрку. Якорь очень громко стучит, а электроды дают чёткие вспышки. Чтобы не тратить никелевую полосу и не практиковаться на опасном литии, мучил лезвие канцелярского ножа. На фото вы видите несколько качественных точек и несколько передержанных:

Передержанные точки видны и на изнанке лезвия:

Едем дальше. Как показал эксперимент на лезвии, выдержать необходимую длину импульса для сварки вручную невозможно, надо делать управление от тактовой кнопки или на микроконтроллере.

Сначала нагородил простую схему на мощном транзисторе, но быстро вспомнил, что соленоид в реле хочет кушать аж 3 ампера. Порылся в ящике и нашёл взамен транзистору MOSFET IRF3205 и набросал простую схему с ним:

Схема довольно нехитрая, MOSFET, два резистора — на 1К и 10К, да диод, предохранающий цепь от индуцированного соленоидом тока в момент обесточивания реле. Ардуину ещё не подключал, тестирую с обычной тактовой кнопкой. Когда Ардуина появится, она будет подключена через простейшую оптопару, чтобы не испытывать помех от основной цепи.

Сначала пробуем схему на фольге (с радостными щелчками жжёт дырки насквозь через несколько слоёв), потом достаём из загашника никелевую ленту для соединения аккумуляторных сборок. Коротко жмём кнопку, получаем громкую вспышку, и рассматриваем прожжённую дыру. Блокноту тоже досталось — прожгло не только никель, но и пару листов под ним :)

Даже сваренную двумя точками ленту разделить руками не выходит.

Очевидно, что схема работает, дело за тонкой настройкой «выдержки и экспозиции». Если верить экспериментам с осциллографом того же дядьки, у которого я подсмотрел идею с реле стартера, то на срыв якоря уходит около 21мс — от этого времени и буду плясать.

Пользователь Ютуба AvE тестирует скорострельность реле стартера в сравнении с SSR Fotek на осциллографе

Портативный аппарат для точечной сварки

Всем привет! Всегда было интересно как справляются со своими задачами портативные модели контактной сварки, ведь знакомый для для работы покупал довольно массивную коробку с питанием от сети, а тут корпус 10х8х3см, не самые толстые из возможных провода и аккумуляторы внутри… Заявлена пайка лент толщиной до 0.12мм, в комплекте поставляется несколько метров 0.1мм.
Под катом внешний вид, тестирование и внутренний мир.

Харакетристики

Распаковка и внешний вид

Оранжевый пакет

Внутри картонная коробка без опознавательных знаков, если не считать наклейки сбоку

Внутри корпус в пупырке, пучок проводов и моток лента в пакетике

Вот весь комплект

На лицевой стороне устройства расположена кнопка для включения/настройки, индикатор и клеммники

Провода быстросъемные, 10AWG, иглы впрессованы в рукояти

С обратной стороны корпуса нанесены основные характеристики, разъем и индикатор зарядки

Во время зарядки он светится красным

В конце процесса зеленым, при остатке в одно деление залилось 3000+ мАч. Как-то заметил желтое свечение и решил, что это глюк платы, потом внимательно прочитал пояснения рядом и оказывается, что через 5 дней бездействия активируется саморазряд аккумулятора до 50%, при этом светится и зеленый и красный светодиоды.

Тестирование

Для включения нужно зажать кнопку до заполнения шкалы индикатора, который отображает оставшийся заряд

Если коротко нажать кнопку, активируется импульсный режим с подачей напряжения каждые две секунды

Если его не включать, сварка производится через секунду после касания щупами пластины.
Для начала взял никелевую ленту 0.1х8мм(чистую, по заявлению производителя)

Cложил вдвое и прошелся во всем диапазоне мощности

Руками она разъединяться не хотела, пришлось использовать инструмент

Хорошо зацепилась точка второго режима мощности и последующие

Повторил на комплектной ленте, где скорее всего сталь покрыта никелем, она спаялась лучше

Аккумуляторы в пути, попробовал на алкалиновых батарейках, лента к минусовому контакту липнет чуть хуже, чем на тестах выше, мощность приходится поднимать до 3-4 уровня. И еще огорчило, что по мере разряда аккумулятора, прочность спайки так же постепенно падает, в идеале нужно не допускать просадки ниже 3 деления.
0.12мм ленты к сожалению у меня нет, так что протестировал на 0.15мм, работа с которой не заявлена

Её не сварило от слова совсем, не отвалилась сама конечно, но пальцами смог разделить легко

Результат ближе

Осциллографом поймал импульсы, их длительность составляет от 10 до 30мс в зависимости от выбранного режима

Испортил щуп, достаточно было на максимальной мощности коснуться крючка минусовым контактом

Кусок остался на игле

А еще прожег коврик для обзоров, спаивая ленту в 4 режиме

Начинка

Корпус разбирается легко, достаточно открутить текстолитовую заглушку и вытянуть плату на полозьях

Питается от двух аккумуляторов, подключенных параллельно

Компоненты размещены с обратной стороны, силовая часть представлена четырьмя мосфетами 4N04R8

Купон

BG58481 скидывает -$21.2, ценник за версию с microUSB опускается до $37.77, а Type-C до $42.7

Итоги

Интересная портативная модель для тех, кому изредка нужно перебрать аккумуляторную сборку, точек 40-50 спокойно можно спаять до того, как аккумулятор разрядится до уровня, при котором сцепка станет не очень надежной. Разъем зарядки довольно распространенный: microUSB или Type-C на выбор.
Легкий и компактный корпус, который больше смахивает на павербанк подойдет для полевых условий, но нужно понимать, что по мощности сабж не дотягивает до «взрослых» моделей и ленту толще 0.1мм ему подсовывать не стоит. В характеристиках заявлен ток вдвое ниже расчетного, так что для увеличения мощности можно добавить третий аккумулятор, должно стать заметно лучше, как по мощности, так и автономности. А еще, судя по даташиту, мосфеты рассчитаны на напряжение до 40В, как думаете, может есть смысл подключить аккумуляторы последовательно, запитав управляющую электронику от какой-то одной банки, и переделав зарядку на 2S сборку?

Как всегда, приветствуется конструктивная критика в комментариях. Всем добра =)

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Читайте также: