Контактная сварка преимущества и недостатки

Обновлено: 17.05.2024

Одним из методов сплавления является точечная контактная сварка. Ее суть заключается в плотном соединении в определенной точке двух деталей и пропускании через место контакта электрического тока.

Аппараты точечной контактной сварки востребованы во многих отраслях промышленности. Для применения в быту их научились делать своими руками, используя трансформаторы или систему конденсаторов.

Фазы процесса

Можно выделить три фазы в процессе точечной сварки. В первой фазе происходит сжатие заготовок, которое приводит к пластической деформации в точке контакта. Для этого аппарат контактной сварки оборудован специальными клещами или другими схожими приспособлениями.

Во второй фазе происходит подача тока в область контакта, что вызывает плавление металла в точке соединения и образование расплавленного ядра. Пока проходит ток, ядро расширяется до максимума. Сжатие соединяемых изделий вызывает появление плотного пояса вокруг жидкого ядра, который препятствует растеканию расплавленного металла.

В третьей фазе сварочный ток выключается, металл остывает и кристаллизуется. Для снятия напряжений при охлаждении прижимное усилие сохраняется еще некоторое время.

Виды оборудования

При точечной контактной сварке аппарат может выдавать ток разного рода и частоты. По этим отличительным признакам сварочное оборудование разделяют на четыре класса:

• контактная точечная сварка на переменном токе;
• низкочастотная контактная сварка;
• устройства конденсаторного типа;
• сваривание постоянным током.

Существует многоточечные станки контактной сварки для сварки сеток на производстве. В таких аппаратах одновременно происходит сваривание в нескольких точках. Любое оборудование имеет свои плюсы, но самыми популярными стали одноточечные устройства переменного тока.

Работа на переменном токе

Аппарат контактной сварки, работающий на переменном токе, представляет собой трансформатор, во вторичной обмотке имеющий два электрода. В качестве материала для электродов контактной точечной сварки применяется медь. Между электродами помещают детали, которые специальным устройством прижимают друг к другу.

В первичной обмотке находится тиристорный модуль, через который питающее напряжение 220 В или 380 В поступает на обмотку. Подавая управляющий сигнал на тиристор, можно получить необходимую длительность тока для контактной точечной сварки. Изменяя угол открытия тиристора, можно регулировать форму сигнала, который приходит на вторичную обмотку.

В случае применения нескольких первичных обмоток можно получить набор коэффициентов трансформации, комбинируя их соединение. В результате во вторичной обмотке получается несколько уровней напряжения и тока. Это позволяет аппарату контактной точечной сварки работать в разных режимах.

Для управления оборудованием имеется дополнительный блок, который имеет реле, управляющую панель и схему контроллера.

Оборудование на конденсаторах

Аппарат для точечной контактной сварки может состоять из блока заряда конденсаторов, большой батареи емкостей, управляющего блока и электродов с механизмом прижима заготовок.

Принцип контактной сварки лежит в первоначальном достаточно длительном накоплении электрической энергии на обкладках конденсаторов и мгновенном ее выбросе при создании искусственного короткого замыкания через точку контакта.

Возможность накопления заряда в емкостной батарее позволяет использовать оборудование меньшей мощности по сравнению с другими сварочными аппаратами.

Благодаря постоянству емкости батареи получается нормированное выделение энергии на один сварочный импульс, что позволяет получать стабильный результат независимо от изменения сетевого напряжения и других характеристик сети.

Конденсаторная контактная сварка длится миллисекунды, что приводит к мощному выделению энергии в маленькой области контакта. Это позволяет применять ее при сварке сплавов с высокой теплопроводностью типа меди, а также металлов с разными тепловыми характеристиками.

Конденсаторные аппараты контактной точечной сварки с жесткой характеристикой, быстрым разрядом, широко используются в радиоэлектронике и приборостроении.

При расчете необходимой энергии на сварку того или иного соединения можно использовать формулу:

где С – емкость в фарадах, W – энергия в ваттах; U — зарядное напряжение в вольтах. Включая в контур заряда активное переменное сопротивление, можно регулировать величину зарядного тока, время заряда и потребляемую мощность.

Где применяют метод

Особенностью точечной контактной сварки является краткое воздействие на соединяемые изделия (от единиц миллисекунд до нескольких секунд), сварочный ток в несколько тысяч ампер и напряжение величиной от 1 до 2-3 вольт. При этом необходимо усилие в точке сварки от десятков до сотен килограмм. Маленькая площадь контакта приводит к малой области расплавления металла.

Благодаря этим особенностям точечную сварку используют при сваривании металлов толщиной от единиц микрон до 20-30 мм. Эти возможности обеспечили ее применение в радиоэлектронике, производстве приборов, авиационной и автомобильной промышленности, строительстве и многих других отраслях.

Невозможно представить авторемонтные мастерские без сварочных аппаратов точечной контактной сварки. При устранении вмятин они незаменимы. Все автомобили и самолеты созданы с использованием контактной сварки. Практически все литиевые батареи в ноутбуках соединены с помощью односторонней контактной точечной сварки.

Плюсы и минусы технологии

Широкое распространение технология получила из-за простоты и удобства использования сварочного оборудования, высокой производительности. Аппарат может обеспечить несколько сотен свариваний в минуту при малых затратах электроэнергии, при этом не выделяет никаких вредных веществ в атмосферу.

Технология легко поддается автоматизации. Для сварки не нужно сварочной проволоки, присадок и флюсов. Соединение получается прочным и без остаточных деформаций.

Единственный недостаток заключается в негерметичном соединении изделий. Аппарат работает прерывисто, производя соединение в отдельных точках, поэтому о герметичности речь не идет.

Возможные дефекты

При точечной сварке прочность соединения такова, что разрушения возникают в основном металле, так как сварные точки имеют большую толщину. Продолжительность сваривания и прижимное усилие имеют решающее значение. Если неправильно их рассчитать, то аппарат будет варить с дефектами.

Имеется три основных вида дефектов:

• отклонения литой зоны от оптимума, ее смещение от точки контакта;
• неполный провар в точке контакта:
• изменение физико-химических свойств металла в точке сварки.

Самым опасным является отсутствие литой области. Происходит тепловое склеивание, при котором соединение выдерживает незначительные нагрузки. При переменных нагрузках и температурных перепадах происходит разрыв соединения.

Прочность нарушается при сильном давлении электродов аппарата контактной сварки, что вызывает вмятины. Также ослабляется прочность при выплесках металла.

Причины дефектов

Непровар часто обусловлен малым током или изношенностью контактной площадки электродов. Маленький ток может быть связан со слишком малым промежутком между сварными точками, что вызывает сильное шунтирование. Брак определяется визуальным осмотром и использованием специального оборудования.

Наружные трещины появляются от чересчур большого импульсного тока аппарата, слабого сжатия, загрязнения сварочной области, что изменяет параметры сварочной цепи. Изъян обнаруживается визуальным осмотром при использовании лупы.

При глубоких вмятинах от электрода необходимо разобраться с его контактной частью. Возможно, причина в слишком малом радиусе кривизны контактной площадки и слишком большом прижимном усилии. Дефект определяется визуально.

Причиной того, что при внутреннем выплеске металл вытекает в область между заготовками, может быть превышение сварочного тока аппарата, времени сварки и недостаток сжатия. Изъян определяется специальными приборами, может зафиксироваться и визуально из-за неплотного соединения деталей.

Внешний выплеск происходит при превышении длительности и силы тока, малом прижиме и перекосе электродов. Это можно заметить невооруженным глазом.

Внутренние трещины возникают от комбинации причин типа чрезмерный ток, длительность воздействия, загрязненная поверхность недостаточное сжатие и отсутствие поковочного воздействия в процессе кристаллизации. Изъяны выявляют специальной аппаратурой.

Смещение ядра возникает из-за неправильной установки электродов аппарата контактной сварки и их загрязнения. Причиной прожога являются недостаточный прижим соединяемых изделий, их загрязнения.

Устранение изъянов производится повторением процесса сварки. Если нельзя сваривать, например, недопустим повторный нагрев изделия, то дефектную область лучше высверлить и поставить заклепку.

Особенности точечной сварки и аппарат для нее

В качестве разновидности контактного метода соединения металлов односторонняя точечная сварка достаточно востребована в современном производстве и широко применяется при сборке самых различных листовых изделий. Для тех, кто интересуется методом, интересно будет узнать о принципах организации точечной сварки, а также о том, как собрать аппарат точечной сварки своими руками.

Принцип действия и преимущества

Формируемое по методу точечной сварки соединение образуется за счёт нагревания металла в зоне контакта и последующем сжатии. Нагревание происходит от воздействия электрического тока.

Для того чтобы варить заготовки точечной сваркой было удобнее, их плотно обжимают посредством специальных приспособлений, а при сваривании крепят между собой сразу в нескольких в точках.

Прочность получившегося соединения зависит от параметров самого контакта (от его размера, глубины и формы). Последние, в свою очередь, определяются такими характеристиками сварочного процесса, как марка электродов, величина тока и время его действия при плавке.

Качество сопряжения при точечной сварке определяется прилагаемым усилием и структурой соединяемых деталей.

Электроды для этой разновидности контактной сварки изготавливаются из компонентов с высокой электропроводностью (их обозначение на фото привязано к значкам усилия сжатия). При увеличении этого показателя, что равносильно снижению сопротивления, удаётся достичь требуемых значений контактного тока.

За счет того, что сопротивление в зоне точечного соприкосновения имеет большее значение, самый сильный нагрев происходит именно в этих местах. В результате плавления металла образуется контактная точка, напоминающая по своему виду литое ядро диаметром порядка 4-12 миллиметров.

Отметим также, что рассматриваемый вид сплавления имеет целый ряд достоинств, а именно:

• высокая прочность контактного соединения;
• возможность автоматизации процесса сварки;
• невысокая стоимость оборудования.

Отдельно надо обсудить особенности самостоятельного изготовления оборудования для точечного сплавления деталей.

Самостоятельная сборка

Для сборки аппарата точечной сварки своими руками потребуется трансформатор достаточной мощности (не менее 1 киловатта), обеспечивающий достаточную для работы силу тока. Для выполнения этого требования он должен иметь повышенный коэффициент трансформации по току, получаемый за счёт низкого вторичного напряжения.

Наиболее подходящим по заявленным параметрам является преобразовательное устройство, входящее в состав микроволновой печи и развивающее требуемую мощность. Для его переделки достаточно удалить имеющуюся вторичную обмотку и намотать новую (электрическая схема устройства приведена на фото).

При демонтаже старой вторичной обмотки следует действовать очень аккуратно и постараться не повредить имеющийся сердечник трансформатора. При наличии на нём дополнительных токовых шунтов их также следует удалить (снять).

После разборки старой понижающей обмотки можно переходить к самостоятельному изготовлению новой катушки, подходящей для сварки точечными токами. Но прежде следует запастись толстой медной жилой, подходящей для работы во вторичной обмотке преобразователя (её толщину следует выбрать не менее одного сантиметра).

Для получения нужного напряжения (2 вольта) достаточно будет трёх витков этого провода. На чертеже, приведённом выше, такая обмотка указана в самом конце схемы.

Для изготовления аппарата большей мощности потребуется последовательно включить два (или больше) таких трансформатора. При этом обязателен учёт возможностей действующей электросети, исключающий её работу в режиме перегрузки.

Подготовка сварочных электродов (стержней)

Ещё один ответственный момент сборки точечного агрегата своими руками – изготовление сварочных электродов. Для этого лучше всего подходят медные прутья, соответствующие требуемому для сварки размеру (их толщину рекомендуется выбирать не менее чем у подводящих проводов).

При планировании сборки сварочного аппарата вручную допускается использовать старые жала обычных электрических паяльников, рассчитанных на значительную мощность (более 100 ватт).

В условиях точечной контактной сварки с течением времени форма таких электродов будет изменяться. Сначала их можно слегка подточить, а после длительной эксплуатации заменить новыми.

При самостоятельной сборке агрегата также нужно позаботиться о том, чтобы идущий от трансформатора провод для электродов был предельно коротким и имел минимум промежуточных соединений.

На концах проводов следует сделать специальные медные наконечники, посредством которых они будут подсоединяться к проводам. Каждый такой наконечник должен надёжно спаиваться с подводящим ток проводом, что исключит возможность снижения проводимости из-за окисления меди.

Для выполнения этой непростой задачи лучше всего воспользоваться фирменными лужеными изделиями, рассчитанными под пайку и продающимися в любом магазине электротехники.

Причиной завышенного сопротивления в цепи точечной сварки может быть и некачественный контакт в соединениях наконечников и электродов. Поскольку стержни должны периодически сниматься, то сделать что-то в этой части цепи не представляется возможным.

Единственное, что можно предпринять для снижения переходного сопротивления в контактной зоне, это периодически очищать их от появляющегося в процессе эксплуатации окисла.

Управление сварочной процедурой

После того, как сварочный аппарат готов, следует побеспокоиться о том, чтобы он был легко управляем. Блок управления агрегатом должен состоять из специального выключателя и рычага подачи; причём последний должен быть рассчитан на достаточно большое усилие, развиваемое при сжатии сварочных элементов (электродов).

В случае обработки толстых листовых заготовок желательно воспользоваться более мощной системой сжатия (с более длинным рычагом). Однако увеличивать его длину допускается ровно настолько, чтобы это не сказалось на прочности данного элемента.

К этому нужно добавить, что для удобства работы со сварочным устройством в него может быть встроен таймер для точечной сварки, обеспечивающий контроль времени непрерывного сжатия заготовок.

С целью увеличения усилия сжатия в контактной зоне можно воспользоваться специальной системой прижима, выполненной в виде винтовой стяжки (она размещается между надёжным основанием и рычагом). При желании допускается применение других подручных средств, обеспечивающих удобную работу точечным методом.

Выключатель агрегата устанавливается в цепи первичной обмотки питания, где ток имеет небольшие значения. К тому же в этом случае он не будет задействован в основной цепи и не повлияет на переходные характеристики процесса точечной сварки.

В тех случаях, когда проводится сварка полуавтоматом, например, такой выключатель удобнее всего разместить на ручке рычага сжатия, что позволит управлять включением-выключением без отвлечения от работы.

Разборка сваренных изделий

Многим пользователям (владельцам автомобилей, в частности) приходится обращаться к процедуре, обратной точечной сварке и предполагающей разборку сваренных листовых изделий.

Для этого нужно воспользоваться специальным сверлом для точечной сварки, с помощью которого удаётся демонтировать подлежащие замене кузовные и другие детали.

Особенностью таких свёрл является их повышенная прочность, что естественным образом сказывается на стоимости этих изделий. Однако их высокая цена с лихвой окупается следующими преимуществами:

• при наличии такого сверла не требуется специальная подготовка зоны контакта к высверливанию;
• возможность сверления в непрерывном режиме (без каких-либо пауз);
• при пользовании таким сверлом нижний лист металла остаётся неповреждённым, что позволяет повторно использовать её по своему усмотрению.

К этому следует добавить, что при наличии специального оборудования всегда можно будет заточить сверло, рассчитанное на длительные сроки эксплуатации.

Надо отметить, что достоинства рассмотренной технологии (включая точечную сварку инвертором) не вызывают сомнений у большинства заинтересованных пользователей. Однако для реализации этих преимуществ необходимо чётко усвоить принципы и методологию её проведения и строго придерживаться рекомендаций специалистов.

Контактная сварка: что это, виды, плюсы и минусы

В контактной сварке (перейти к услуге) соединение деталей происходит не только путём разогрева, но и через механическое сжатие: детали, которые планируется скрепить, нагреваются электрическим током и сжимаются. Это позволяет делать достаточно тонкую сварку с минимальным рассеиванием — и поэтому очень популярно в конструкторских работах, автомобилестроении и т. д.

Непосредственно сварочные конструкции состоят из двух частей: механической, сжимающей, и электрической — той, которая пропускает ток и таким образом разогревает деталь.

Виды контактной сварки

Контактная сварка бывает четырёх типов:

, когда детали зажимаются между двумя электродами, по которым передаётся ток одновременно с активацией нажимного механизма. Механизм сжимает электроды, и детали сплавляются в точечном месте. Диаметр точки сварки равняется диаметру электродов, то есть, может быть очень небольшим,
• стыковая подразумевает скрепление деталей по всей площади касания. Подразделяется на два вида: сопротивлением и оплавлением,
• рельефная, в которой детали скрепляются в одной или нескольких точках, в зависимости от расположения специальных рельефов-выступов. Многие специалисты относят эту разновидность к точечной, потому что принцип действия у неё аналогичен, однако есть отличие: контакт определяется не формой электродов, а формой поверхности деталей в месте стыкования,
• шовная, когда детали скрепляются вращающимися роликами с подведённым к ним током. Это не стационарная сварная установка, ролики оснащаются механическим приводом. Принцип действия установки примерно такой же, как у точечной сварки.

Как правило, электроды для точечной сварки изготавливаются из бронзы или меди, для рельефной сварки — из материалов, близких или аналогичных свариваемым металлам.

Преимущества и недостатки

Контактная сварка достаточно безопасна, она не требует расходных материалов и очень быстра: один «контакт» может создаваться за десятую долю секунды. Автоматизированный контактный сварочный аппарат создаёт порядка 600 соединений в минуту. Электроды сравнительно медленно изнашиваются, их не нужно часто менять.

К минусам можно отнести высокую стоимость оборудования и потребность в больших электрических мощностях, что связано с использованием тока большой силы.

Увидели незнакомый термин? Посмотрите его значение в словаре.

Рекомендуемые статьи

Инвертор — устройство, которое преобразует постоянный ток в переменный с изменением напряжения. Они могут представлять из себя отдельный прибор, а могут входить в состав электротехнического аппарата, в том числе сварочного. Использоваться приборы такого плана начали сравнительно давно — с семидесятых годов прошлого века.

Механизм сварки заключается в расплавлении и спаивании двух материалов, поэтому «холодная сварка» звучит скорее как оксюморон.​ На самом деле это вполне действующий метод, который идеально подходит как для мелкого ремонта при отсутствии сварочного аппарата, так и для «сваривания» в ситуации, когда высокотемпературное воздействие использовать не рекомендуется. Пользоваться ей просто и безопасно, она прекрасно подойдёт для бытовой эксплуатации.

Точечная сварка — или точечная контактная сварка — сваривает детали в месте контакта с помощью одновременного воздействия разряда электрического тока и давления. Представляет из себя систему с двумя электродами, которыми зажимаются листы металла. Самый простой аппарат устроен так: рабочий укладывает листы на нижний электрод и прижимает верхним, одновременно пропуская через них ток, в итоге материалы скрепляются точечно — в одном месте.

Дуговая сварка — процесс соединения деталей при помощи электрического разряда в газе, именуемого «дугой». Она получается между двумя электродами при увеличенном до определённого уровня напряжении. Дуговой механизм состоит из анода и катода, дугового столба, переходных областей. В рабочей области температура может доходить до 7000 °С (выше температуры плавления всех используемых в промышленности металлов), что обуславливает высокую эффективность технологии и её востребованность.

Газовая сварка ещё называется газоплавильной или просто газосваркой — это сварка, которая осуществляется путём поджигания газовых смесей, обычно кислорода в сочетании с горючими газами: ацетиленом, пропаном, водородом, иногда бензином. Один из самых старых сварочных методов с более чем столетней историей, всё ещё востребованный, хоть и вытесненный по большей части электродуговыми техниками.

Аргоновая сварка эффективна для сваривания материалов, которые в обычных условиях свариваются плохо или не свариваются совсем: чаще всего таким методом соединяют легированные стали и цветные металлы. Принцип прост: чтобы не позволить материалам окислиться от соприкосновения с кислородом, среда заполняется инертным газом аргоном. Аргон на 38% тяжелее воздуха и быстро вытесняет его из рабочей зоны.

Сварка — неразъёмное соединение двух или более деталей, получаемое методом их нагрева, пластического деформирования или обоих методов одновременно. Чаще всего, когда говорят о сварных соединениях, подразумевают металл, однако сварке поддаются и другие материалы: например, пластик.

Металлообработкой называют широкую область — обработку металла для придания ему форм, создания деталей, которые впоследствии идут на самые разные цели, от производства мелочей до строительства мостов и кораблей. В процессе меняются форма изначального элемента, его размеры, свойства: например, отдельная деталь может быть покрыта цинком для придания ей антикоррозионных свойств.

Основная зона обслуживания в ЮФО: Ростовская область АзовБатайскВолгодонскКаменск-ШахтинскийНовочеркасскНовошахтинскРостов-на-ДонуТаганрогШахты , Адыгея Майкоп , Астраханская область Астрахань , Волгоградская область ВолгоградВолжскийКамышин , Калмыкия Элиста , Краснодарский край АнапаАрмавирЕйскКраснодарНовороссийскСочи , Крым ЕвпаторияКерчьСимферополь , Севастополь

Точечная контактная сварка

Более полторы сотни лет точечная контактная сварка служит верой и правдой строителям для сборки сложных конструкций из арматуры, сборщикам автомобилей для соединения тонкого корпусного металла и приваривания массивных деталей. Можно долго перечислять все сферы применения этого метода соединения металлических листов, но главным достоинством останется простота применения и возможность автоматизации процесса. Эти возможности логически вытекают из его физических принципов действия, с которыми мы и хотим вас познакомить.

Принцип работы

Физика процесса элементарна и известна даже школьнику. Все мы знаем, что при протекании электрического тока по проводнику происходит нагрев проводника. Чем больше ток – тем больше нагрев. При точечной контактной сварке в качестве проводников выступают свариваемые детали. Их накладывают друг на друга, зажимают специальными электродами и подают напряжение.

Поскольку сопротивление этого участка ничтожно мало, то даже при напряжении в несколько вольт протекают токи в сотни и тысячи ампер (в зависимости от возможностей источника питания). Токи такой величины доводят металл деталей до сильного нагрева и размягчения, что при большом давлении со стороны электродов создает условия для взаимной диффузии.

Задача сварочного аппарата сводится к созданию достаточного усилия сжатия деталей электродами и подачи больших токов в момент сваривания деталей. Так же нужно обеспечить эффективное охлаждение электродов, в противном случае они просто расплавятся, ведь по ним протекает такой же ток, как и через соединяемые детали.

Точечная контактная сварка

Технология

Она объединяет в себе сумму знаний и опыта об описываемом процессе и предлагает методы и способы для наилучшего решения вопроса. Технология описывает оснастку машин, приспособления, которые применяются для сборки деталей в узлы и агрегаты. Целью нашего текста является ознакомление с той частью технологии, которая описывает порядок сваривания деталей и все многообразие режимов работы сварочной машины.

Сваривание изделий должно проводиться в строго определенном порядке. Первыми варятся углы изделия и те участки, которые прилегают к ребрам жесткости. Таким образом создается каркас жесткости, внутри которого варятся участки, склонные к деформации. Соединение длинных листов должно проводиться в направлении от середины к краям. Большой проблемой при сваривании длинных листов металла может стать образование гофр между точками сваривания. Чтобы избежать этого явления, необходимо варить их подряд без пропусков, обеспечивая достаточное прижимное усилие.

Этапы

Основная схема проведения работ точечной сваркой предусматривает четыре этапа. На первом этапе происходит сжатие соединяемых деталей электродами сварочной машины. На втором этапе включается ток разогрева и выдерживается до расплавления точки сваривания и формирования литого ядра.

Третий этап подразумевает увеличение силы сдавливания электродами при продолжающемся прохождении сварочного тока. На четвертом этапе выключается подача напряжения, снижается давление электродов и они отводятся от места сваривания.

Режимы

Режимы сваривания зависят от множества факторов. При выборе режима необходимо учесть особенности различных материалов, толщин и конфигурации деталей. Режимы разрабатываются и описываются технологами. В технологии обязательно необходимо определить:

площадь контактной поверхности электрода;

время пропускания тока;

Технологический процесс включает в себя требования к частоте и способу запиливания электродов. Это гарантирует соблюдение описанных выше технологических параметров, таких как площадь контакта, величина тока. Технология предусматривает частоту смены наконечников электродов во избежание критического износа.

Отдельными пунктами определяется порядок окончательной зачистки изделия. Например, стальные изделия обрабатываются личным напильником, а для алюминия достаточно наждачной бумаги.

Преимущества и недостатки контактной сварки

Основным преимуществом можно считать возможность полной автоматизации процесса. Это обстоятельство способствовало внедрению такого способа на машиностроительных конвейерах. Высочайшей производительности труда позволяет добиться точечная сварка в сочетании с промышленными роботами. Кроме того, повышения производительности добиваются внедрением многоточечных машин. Такой вид сваривания позволяет:

обходиться без сварщиков высокой квалификации;

идеально соединять тонкие листовые материалы;

вести работы без использования защитных газов;

оказывает ничтожное воздействие на металл изделия;

Одно из достоинств этого способа - отсутствие выделения вредных газов. Последним аргументом можно считать высокую степень пожарной безопасности по сравнению с ручной дуговой сваркой.

Недостатки этого вида соединения деталей начинают проявляться при сваривании изделий сложной формы. Если с листами металла проблем никаких, то сложные изделия требуют особых форм электродов, что не всегда возможно. Осложнения нарастают при попытках создать многоточечную оснастку. Не всегда удается применить эту сварку при сваривании нескольких разнородных металлов и сплавов. В данном случае такое преимущество, как отсутствие защитных газов, работает против производства.

Значительную опасность для обслуживающего персонала создаёт вероятность выплеска металла в момент подачи сильного тока на электроды. Этим особенно грешат машины старых образцов. Современные сварочные аппараты обеспечивают плавную подачу сварочного тока. Ещё большая безопасность достигается при использовании постоянного тока в сочетании с программным управлением силой сжатия.

Сферы применения точечной сварки

Сферы применения точечной контактной сварки определяются её возможностями и особенностями. Поскольку этот вид соединения деталей не требует высокой квалификации рабочих и легко поддаётся механизации и автоматизации, то ему была открыта широкая дорога к производству разнообразных изделий широкого потребления. Крупносерийное производство позволяет проектировать автоматические линии, на которых режимами работ управляют компьютеры, а место рабочих занимают роботы – сварщики.

На подобных производствах изготавливают технику, облегчающую домашний труд: пылесосы, стиральные машины. Похожий процесс производства имеет сельскохозяйственная техника и устройства для ведения приусадебного хозяйства: газонокосилки, сепараторы молока. Естественно, что они тоже применяют точечную сварку для соединения элементов корпусов и приваривания отдельных деталей.

Наибольшее количество аппаратов точечной сварки работает в машиностроении. Это очень разветвленная отрасль, и во всех её направлениях работают аппараты точечной сварки. Именно с её помощью свариваются корпуса большинства многочисленных изделий, выпускаемых этой отраслью.

Автомобили, трактора, комбайны, железнодорожные вагоны – вот обширный, но далеко не полный перечень производств, применяющих этот вид сварки. Несколько особняком стоит такая отрасль, как микроэлектроника, и это понятно. Ведь здесь совершенно другие измерения, и, соответственно, сварочные аппараты и способы ведения работ. В большинстве операций, по причине сверхмелких размеров деталей, человеку не находится места, и работы ведутся на роботизированных линиях под управлением компьютеров.

Во всех вышеупомянутых случаях используются разносторонние возможности точечной сварки, такие как:

возможность сваривания цветных и черных металлов;

возможность сваривания нержавеющих металлов;

возможность сваривания разнородных металлов;

возможность сваривания деталей разной толщины.

Аппарат точечной сварки

Физические принципы, лежащие в основе работы аппаратов точечной сварки, определяют его конструкцию и основные элементы. Ток большой силы предполагает наличие мощного силового трансформатора. Этот трансформатор отличается от большинства своих собратьев наличием вторичной обмотки с малым числом витков, намотанных очень толстым проводом. Это связано с прохождением по нему токов в десятки тысяч ампер.

С силового трансформатора ток поступает на электроды различной конструкции, чаще всего выполненных в форме клещей. Наконечники клещей выполняются из меди, что обеспечивает им малое электрическое сопротивление, в сравнении с сопротивлением свариваемых металлов. Благодаря этой разнице, львиная доля падения напряжения приходится на детали, что и обеспечивает их разогрев. Однако часть тепла выделяется и на электродах, поэтому аппараты точечной варки обязательно имеют систему принудительного охлаждения. Чаще – водяного, реже – воздушного. Качество охлаждающей воды определяется по ГОСТ 297 – 80Е.

Несущий корпус должен имеет достаточную жесткость, чтобы при сжатии электродов не допустить их смещения, превышающего норму. В корпусе расположена и система управления, состоящая из электрических, электронных, пневмо и гидроустройств. Система обеспечивает алгоритм управления всеми частями машины.

И последнее, о чем стоит упомянуть, - это механизм сжатия сварочных электродов. Эти механизмы бывают очень разных конструкций и сложности: от элементарных ручных клещей до мощных узлов, управляемых электроникой, снабженных пневмо- или гидроприводом.

Виды оборудования для точечной сварки

Существующие аппараты для контактной точечной сварки разделяются на виды в зависимости от используемого тока и формы его импульсов:

аппараты переменного тока;

аппараты низкочастотной сварки;

аппараты постоянного тока;

аппараты конденсаторного типа.

Самое широкое распространение имеют аппараты, работающие на переменном токе. Это обусловлено сравнительной простотой их устройства. Остальные виды являются более специализированными и применяются каждый по своему назначению.

Техника безопасности

Точечная контактная сварка является сравнительно безопасным видом работ и не требует принятия особых мер безопасности. Вместе с тем не стоит забывать о том, что аппараты, предназначенные для этого вида сварки, подключаются к высоковольтной сети и требуют соблюдения всех правил работы в таких сетях.

Специфическую, характерную для этого вида работ, опасность представляет выплеск расплавленного металла, что может стать следствием сваривания на неправильном режиме или плохой очистке поверхности соединяемых деталей. Для защиты от этого явления необходимо иметь маску сварщика. При сваривании оцинкованных металлов, выделяющих вредные газы, необходимо обеспечить место проведения работ эффективной вытяжной вентиляцией.

Дефекты и их исправление

Неверно составленная технологическая карта или неточное выполнение предписанного процесса могут вызвать дефекты сварного соединения. Наиболее часто встречающийся дефект – полный или частичный непровар. Изделие с таким дефектом ведёт себя как склеенное, при небольших и статических нагрузках сохраняет целостность, но рвётся при малейшем усилении разрушающих факторов.

Недостаточное сжатие деталей, слишком большой ток или грязная поверхность способствуют возникновению наружных трещин. Серьезные дефекты получаются при сваривании в непосредственной близости от кромки детали или чрезмерном давлении электродов. В первом случае, это разрыв кромки, во втором – вмятины в местах сваривания.

Исправляются все дефекты, в основном, вырезанием такого места с последующей повторной сваркой. Наружные выплески металла исправляются зачисткой, а деформации – проковкой или точечным нагревом газовыми горелками.

Как сделать точечную контактную сварку своими руками

Первые самодельные устройства точечной контактной сварки делали из микроволновой печи. Модное некогда течение - готовить и разогревать пищу в микроволновой печи - постепенно пошло на спад и в результате образовалось некоторое количество таких печей, с которых можно было снять силовой трансформатор. Мощность этого трансформатора позволяет сделать из него точечную контактную сварку своими руками.

Схема такой сварки довольно проста, изготовление не представляет особых сложностей, но один существенный недостаток не позволяет заинтересовать таким устройством широкие массы домашних умельцев. Этот недостаток – ограниченные возможности этого устройства. Толщина металла, который можно сварить этим устройством, не превышает одного мм. Намного надежнее и качественнее, с большими возможностями, получается самодельное устройство из сварочного инвертора.

На базе сварочного инвертора можно собрать реальную точечную сварку. Не эти бесконечные игрушки, которыми невозможно надежно сварить даже лист толщиной до 1 мм., а машину, легко соединяющую лист и уголки до 3 мм. толщиной. И это при дополнительном трансформаторе мощностью всего один кВт.

В сети можно найти большое количество конкретных схем и видео по их воплощению в жизнь, но нигде нет четкого изложения идеи, заложенной в эти конструкции. В результате при отсутствии какой-либо детали от конкретного устройства, реализация его становится невозможной.

И наоборот, понимая назначение комплектующих деталей и принцип действия аппарата, можно создать его из того, что есть под руками. В нашем варианте вы получаете то, что в рекламных роликах любят называть «два в одном».

Приобретая недорогой сварочный аппарат на сайте производителя КЕДР, вы становитесь обладателем экономной, легкой и безотказной ручной дуговой сварки и, после незначительной переделки, получаете устройство точечной контактной сварки: к существующему инвертору подключается блок конденсаторов суммарной ёмкостью от 1 тысячи и до 15 тысяч микрофарад (чем больше ёмкость, тем круче будет сварочный импульс и качественнее сварка). Выход блока конденсаторов через мощный контактор подключается к первичной обмотке выходного трансформатора мощностью 1 кВт.

Читайте также:

  
• В каких случаях запрещается проведение сварки и газовой резки на технологических трубопроводах
  
• Сварка в углеродистом газе
  
• При температуре окружающего воздуха ниже 0 ручную дуговую сварку
  
• Магнит для сварочного аппарата
  
• Персонал какой организации должен осуществлять операционный контроль сварки и термической обработки