Как подсоединить контактную сварку

Обновлено: 20.05.2024

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.

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.

Контактная сварка для аккумуляторов 18650

Небольшая статья про самостоятельное изготовление аппарата для контактной сварки аккумуляторов (18650 и аналогичных). С помощью подобного устройства можно в домашних условиях ~~и из подручных материалов~~ сваривать и ремонтировать аккумуляторные батареи и сборки. Дешево, сердито и доступно каждому.

Приветствую всех!

Точечная сварка является разновидностью контактной сварки (источник).

Есть покупные варианты, тот же SUNKKO, но практически все варианты требуют доработки под свои материалы и нужны — увеличения тока, замены таймера и так далее. Проще самостоятельно изготовить вариант «под себя».

Преимущества — вы получаете заведомо функциональный вариант, с заложенными характеристиками. Какие вам нужны — такие и предусмотрите.
Базовые и проверенные варианты DIY строятся на базе мощного трансформатора (понижающего) и таймера с реле. Есть возможность сделать еще проще — просто электроды с питанием от автомобильного аккумулятора, но это не самый удобный вариант.

высокий ток сварки (до 600. 900А);
двойной импульс сварки;
подстройка длительности импульса (доли секунды);
питание платы без вспомогательного трансформатора;
открытая прошивка (Arduino) и возможность корректировки кода.

Плату управления можно найти в сборе, так и отдельно (печатную плату). Для самостоятельного изготовления печатной платы (ЛУТ) прикрепляю файл dot_svarka.lay6.

Дополнительно был куплен энкодер KY-040 для управления меню и внесения регулировок.

Для удобства был выбран OLED дисплей с диагональю 0,96" и шиной I2C (4pin). Этот вариант корректно работает с библиотеками Arduino, и внешне прилично выглядит. Можно использовать и другие варианты, при условии соответствующих правок.

Для подачи сигнала сварки используется кнопка или микропереключатель (концевик).
Подойдет и простая педалька, тут кому и что удобно. Это простое двухпроводное подключение.

Дополнительно потребуются провода, предохранители, вилка, коннекторы, вентилятор и так далее… Мелочевка, которую можно найти под рукой или в ближайшем радиомагазине. А у запасливого самодельщика должно быть в наличии.

Потребуются расходные материалы, например, никелевая лента для сварки элементов.

Есть неплохая модель 3D-печатной ручки для контактной сварки (Spot Welder Handle ZBU-4.2 w/button).

Сборка устройства не является затруднительной. Наиболее затратно для меня было найти хороший мощный понижающий трансформатор. Один из самых доступных вариантов — трансформатор от СВЧ-печи, вместо вторичной повышающей обмотки которого наматывается 1,5. 2 витка толстого медного провода (сечение 50. 70 кв. мм).

Сознательно не пишу про корпус устройства — никаких особых требований нет. Обычно используют корпуса для РЭА или от старых устройств. От себя могу порекомендовать экранировать корпус изнутри от помех импульса, а также предусмотреть вентилятор охлаждения трансформатора, который прилично нагревается при длительной работе.

Схема платы сварки выглядит следующим образом.

После сборки лучше всего провести тесты и определить оптимальные значения длительности импульса. В моем случае использован медный провод 6 кв. мм в качестве электродов.

Двойной импульс проваривает хорошо, длительность подбираем в зависимости от толщины ленты. На отрыв держит не хуже заводской сварки.

Теперь можно без проблем собрать большую батарею для электровелосипеда, отремонтировать батарею для гироскутера и модернизировать шуруповерт.

Контактная сварка своими руками из инвертора — инструкция

Довольно часто возникает потребность в проведении сварочных работ в домашних условиях. Как правило, это небольшие объемы, выполняемые от случая к случаю. Поскольку сварочные аппараты заводского изготовления стоят очень дорого, многие мастера предпочитают изготавливать их различными способами из подручных материалов. Неплохим вариантом заводского аналога считается контактная сварка своими руками из инвертора, обеспечивающая высокое качество работ за сравнительно низкую себестоимость.

Преимущества

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

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

Схема аппарата для контактной точечной сварки

Работа устройства очень проста. При нажатии на кнопку, которая установлена на сварочной вилке, происходит зарядка конденсаторов до 30 В. После этого на сварочной вилке появляется потенциал, так как конденсаторы подключены параллельно вилке. Для того чтобы сварить металлы соединяем их и прижимаем вилкой. При замыкании контактов происходит короткое замыкание, в результате чего проскакивают искры и металлы свариваются между собой.

Необходимое оборудование для контактной сварки

Чтобы собрать аппарат контактной сварки своими руками нужно определить заранее, как вы хотите его использовать. Небольшой вес инверторного агрегата, который мы возьмём за основу комплекта, позволяет собрать как мобильный, так и стационарный вариант. Дело в том, что клещи, обеспечивающие необходимое давление в точке сварки, можно смонтировать на стационарной платформе или же на гибком шланге.

Жёстко закреплённые электроды больше подходят для поточного шовного соединения листового металла, тогда как мобильный вариант является более универсальным.

Отдельно нужно рассмотреть критерии выбора сварочного инвертора, как источника тока для контактного способа работы. Он должен обладать широким спектром регулировок по току и напряжению, а поскольку форма сигнала на выходе является импульсной, то и этот параметр должен быть настраиваемым. Таким образом, аппарат контактной сварки АКС должен быть оборудован тугоплавкими электродами, которые могут быть смонтированы в следующих вариантах, а именно:

стационарный вариант, при котором на неподвижный минусовой электрод накладывается свариваемые листы, и точечно придавливаются положительным электродом;
мобильный вариант с использованием клещей, позволяющих сдавливать соединяемые детали в точке сварки;
вариант с использованием сварочного пистолета, как положительного электрода, где минусом является деталь кузова.

текстолит для пистолета или клещей;
пусковая кнопка;
крепёжные болты с гайками;
медный или бронзовый наконечник в роли электрода;
соединительные кабели и провода;
мини-патрон с лампочкой для подсветки;
электролобзик, болгарка и электродрель;
мощный электропаяльник;
приспособления для разметки;
набор отвёрток и гаечных ключей.

Важно обеспечить надёжный контакт сварочного кабеля с держателем наконечника или сменных наконечников во избежание перегрева и потерь мощности.

Необходимо продумать быструю смену бронзовых или медных электродов, или наконечников, поскольку условия работы могут меняться, а при ремонте листового металла кузова машины замена является частью технологического процесса.

Сборка аппарата для сварки

Припаиваем конденсаторы между собой.
Делаем сварочную вилку. Для этого берем два отрезка толстой медной проволоки. И припаиваем к проводам, изолируем места пайки изолентой.
Корпусом вилки будет служить алюминиевая трубка с пластиковой заглушкой, через которую будут торчать сварочные вывода. Чтобы вывода не проваливались, сажаем их на клей.

Также сажаем на клей заглушку.

Припаиваем провода к кнопке и прикладываем кнопку к вилке. Все обматываем изолентой.

То есть к сварочной вилке идут четыре провода: два для сварочных электродов и два для кнопки.
Собираем устройство, припаиваем вилку и кнопку.

Включаем, нажимаем кнопку зарядки. Происходит зарядка конденсаторов.

Измеряем напряжение на конденсаторах. Оно примерно равно 30 В, что вполне приемлемо.
Пробуем сваривать металлы. В принципе терпимо, учитывая то что я взял не совсем новые конденсаторы. Лента держится довольно неплохо.

Но если вам нужно помощнее, то тогда можно доработать схему так.

Первое, что бросается в глаза, так это большее число конденсаторов, что существенно повышает мощность всего аппарата.
Далее, вместо кнопки – резистор сопротивлением 10-100 Ом. Я решил, что хватит с кнопкой баловаться – все заряжается само через 1-2 секунды. Плюс ко всему кнопка не залипает. Ведь ток мгновенного заряда также порядочный.
И третье это дроссель в цепи вилки, состоящий из 30-100 витков толстой проволоки на ферритовом сердечнике. Благодаря этому дросселю будет увеличено мгновенное время сварки, что повысит её качество, и будет продлена жизнь конденсаторов.

Конденсаторы, эксплуатирующийся в таком аппарате контактной сварки обречены на ранний выход из строя, так как такие перегрузки им не желательны. Но их с лихвой хватит на несколько сотен сварочных соединений.

Дополнительные элементы сварочного аппарата

Следующим этапом после изготовления трансформатора будет изготовление контактных клещей. От качества их изготовления во многом зависит, как станет работать контактная сварка из инвертора. Конструкция клещей выбирается в зависимости от специфики будущих сварочных работ. Захватное устройство изготавливается в соответствии с системой привода и размерами соединяемых деталей.

Важнейшей деталью клещей считаются контактные наконечники. Можно использовать медные наконечники от паяльника или приобрести уже готовые изделия. Следует учитывать и то, что они не должны плавиться во время работы, поэтому для их изготовления должен применяться тугоплавкий металл. Обычно используются прутки диаметром около 15 мм. Диаметр подключаемого кабеля всегда меньше диаметра наконечников.

Провода соединяются с электродами с помощью обычных медных наконечников. Непосредственное соединение осуществляется болтами или пайкой, что значительно снижает вероятность окисления в местах контактактов. Пайка чаще всего используется в маломощных аппаратах, позволяя исключить неправильные соединения, вызывающие нарушения тока на выходе устройства.

Основным преимуществом болтовых соединений является возможность быстрой замены деталей, вышедших из строя, без проведения дополнительных работ по пайке. Все болты и гайки должны быть медными. Если же предполагается накладывать соединительные швы с большой протяженностью, в этом случае наконечники оснащаются специальными роликами.

После изготовления клещей наступает время для решения не менее сложной задачи – обеспечение необходимого давления электродов в точке сваривания деталей. Основная сложность связана с тем, что вручную невозможно создать высокое и равномерное давление. Если другие варианты не рассматриваются, то лучше всего изначально отказаться от изготовления точечной сварки из инвертора, потому что эффективность такого аппарата будет крайне низкой.

В промышленности эта проблема успешно решается путем использования усилителей на основе пневматических или гидравлических систем. В домашних условиях изготовить такие приспособления практически невозможно. Для самодельной точечной сварки лучше всего подойдет система, работающая на сжатом воздухе, которая приводится в действие обычным пневматическим компрессором. Наиболее оптимальным максимальным показателем, необходимым для нормальной работы, будет усилие на концах электродов, составляющее 100 кг и более. Изменение давления происходит с помощью отдельного регулятора, который может быть встроен и в общую систему управления.

На завершающем этапе сборки контактной сварки из инвертора остается лишь смонтировать всю систему. Для монтажа рекомендуется воспользоваться уже готовыми элементами, что существенно упрощает сборку и улучшает эксплуатационные характеристики. Все недостающие детали находятся в инверторе, из которого уже был взят трансформатор.

Емкость конденсаторов, установленных в инверторе, может быть недостаточной для нормальной работы. Поэтому в случае необходимости они заменяются другими деталями, наиболее подходящими по своим параметрам. Далее выполняется ступенчатая регулировка тока, на точность которой влияют технические характеристики вторичной обмотки. Путем таких регулировок можно создать оборудование, способное работать в различных режимах.

Как использовать аппарат

К категории дополнительного оборудования можно, не думая, отнести рычаг и переключатели. Это обусловлено тем, что только хорошая сила сжатия сделает аппарат для точечной сварки, созданный своими руками, эффективным.

Это особенно актуально, если речь идет о сваривании толстых металлических изделий. На производстве сила сжатия рычага может варьироваться от 50 до 1000 килограмм. Однако для сваривания в домашних условиях достаточно будет и 30. Для этого вам потребуется достаточно длинный рычаг (без него управлять аппаратом точечной сварки своими руками будет неудобно).

Точечная сварка своими руками

С установкой выключателя все еще проще — необходимо монтировать его на первичную обмотку (так как на вторичной будет слишком сильный ток, мешать работе которого будет сопротивление аппарата). Воспользовавшись этим советом, вы получите возможность включать аппарат лишь после того, как металлы соприкоснулись между собой. Это ощутимо уменьшит затраты на электроэнергию и обеспечит надежную защиту от искр.

Теперь можно считать, что вы изготовили аппарат для точечной сварки своими руками, и он полностью готов к эксплуатации.

Его также потребуется испытать для выявления возможных дефектов конструкции. Такой аппарат подойдет для сваривания металла толщиной в 2—3 миллиметра (если мощность трансформатора — 1 киловатт) и пяти миллиметровых изделий в том случае, если было подсоединено два и больше трансформаторов.

Проводим испытание сварочного аппарата

Сморите видео сборки и испытаний

Как обезопасить себя

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

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

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

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

Подводим итог

Мы рассмотрели возможность сборки аппарата для контактной сварки своими руками с использованием инвертора в качестве источника тока. Этим достигается значительная экономия средств, при небольших затратах времени и материалов. Возможностей такого контактного сварочного аппарата вполне достаточно для личных нужд и ремонта кузова машины, а также надёжного соединения листового металла. Успешной вам работы.

Кол-во блоков: 12 | Общее кол-во символов: 16662
Количество использованных доноров: 5
Информация по каждому донору:

Как правильно подключить сварочный инвертор

Как правильно подключить инвертор — плюсом на электрод или минусом

Многие из начинающих сварщиков не знают, что инвертором можно варить по-разному. Они так до сих пор и используют, стандартное подключение — плюс на электрод, а минус на металл.

Однако если подключить инвертор по-другому, к минусу электрод, а к плюсу металл, то можно добиться лучшего углубления сварочного шва. Простыми словами, при таком подключении инвертора, основная температура будет приходиться на металл, в результате чего заготовка прогреется лучше.

Ну и, наоборот, при «стандартном» подключении инвертора, когда электрод подсоединяется к плюсу, а металл к минусу, удастся не прожечь тонкую заготовку. Как это работает и в чем смысл? Как правильно подключить инвертор, плюсом на электрод или минусом? Читайте в этом обзоре.

Подключение сварочного инвертора — плюс и минус

Как было сказано выше, многие начинающие сварщики не уделяют должного внимания полярности при сварке инвертором. А если быть точнее, то некоторые и вовсе про неё ничего не слышали.

В результате этого возникает масса проблем — тонкий металл быстро прожигается, а толстый, наоборот, недостаточно проплавляется. Просто попробуйте поэкспериментировать при подключении инвертора.

Для начала подсоедините держак к плюсу аппарата, и начните варить, а затем подключите инвертор, наоборот, держателем к минусу. Вы обязательно почувствуете разницу.

Все дело в полярности, поскольку сварочный инвертор в отличие от трансформатора переменного тока, выдаёт постоянный ток. И если на трансформаторных аппаратах такой разницы в подключении кабелей нет, то вот при сварке на постоянном токе, она ещё как есть, и, причём существенная.

Обратная полярность инвертора

В данном случае речь идёт о стандартном подключении сварочного аппарата. То есть, держатель с электродом подсоединяется к плюсовой клемме инвертора. Таким образом, есть возможность варить на обратной полярности. Что это даёт?

Во-первых, уменьшается разбрызгивание металла. Во-вторых, тонкий металл, менее 2 мм, толщиной, практически не прожигается, если выдерживать очень короткую дугу и использовать электроды подходящего диаметра, не более 2-3 мм.

Многие металлы, которые не терпят перегревания, варят именно на обратной полярности. Например, нержавейку.

Прямая полярность инвертора

В данном случае, держатель электрода подсоединяется к минусовой клемме, а масса к плюсовой. Таким образом, появляется возможность хорошо проварить толстый металл, углубить корень сварочного шва и добиться более качественного соединения.

При это важно знать, что основная часть тепла, будет приходиться на металл при сварке. В результате уменьшиться расход электродов, чем на прямой полярности. Связанно это с тем, что на обратной полярности, температура на кончике электрода больше, чем на прямой полярности, поэтому и сгорание электродов происходит быстрей.

Читайте также: