Сварка проводов угольным электродом из батарейки

Обновлено: 16.05.2024

Соединение проводов сваркой

Сварное соединение предпочтительнее всех остальных: с его помощью проще всего получить достаточно надежный и качественный контакт. Поэтому срок безотказной работы электропроводки получается очень большим.

Сейчас проводка чаще всего выполняется медным проводом, алюминиевый провод стараются не применять. Поэтому далее речь пойдет в основном о сварке медных проводов.

Сварку медных проводов можно производить как переменным, так и постоянным током при напряжении 12 - 36В, при этом следует предусмотреть возможность регулирования тока сварки. Наиболее подходящим для сварки проводов следует считать сварочный аппарат инверторного типа.

Сварочные аппараты инверторного типа

Достоинства инверторных аппаратов широко известны. Прежде всего, это малые габариты и вес, а некоторые модели имеют в комплекте ремень для ношения через плечо. Это позволяет повесить аппарат на ремне через плечо и поднявшись по лестнице-стремянке производить сварку скруток в распаячной коробке.

Сварочные инверторы, как правило, имеют широкий диапазон регулирования сварочного тока. Дуга у таких аппаратов очень устойчивая, хорошо зажигается при малых токах сварки, поэтому даже малоопытный сварщик очень скоро может добиться прекрасных результатов, получить хорошее качество сварных соединений.

Также к достоинствам инверторных аппаратов следует отнести малое энергопотребление по сравнению с обычными трансформаторными сварочниками. Поэтому вполне возможно подключение к бытовой электропроводке: не будет наблюдаться мигания света и сбоев в работе различной бытовой аппаратуры, не будет жалоб соседей.

Сварка медных проводов так же опасна, как и обычная сварка стали. В полной мере сохраняется опасность «нахвататься зайчиков» и получить ожоги от расплавленного металла. Поэтому работы по сварке проводов следует проводить в сварочной маске, сварочных рукавицах. Спецодежда также должна предусматривать работу со сваркой. Кроме того, необходимо соблюдать все меры пожарной безопасности и правила техники безопасности, как при обычных сварочных работах.

Для сварки медных проводов применяются специальные угольные обмедненные электроды, которые часто называют «карандаш». При отсутствии таких специальных электродов можно использовать обычный угольный стержень от негодной батарейки. При этом сварочный ток, в зависимости от диаметра и количества свариваемых проводов можно рекомендовать, хотя бы ориентировочно, в пределах, как указано ниже.

Сварочный ток 70А достаточен для сварки двух медных проводов сечением 1,5 мм2, для трех таких же проводов потребуется 80 - 90А. Для двух - трех проводов сечением 2,5 мм2 ток достигает уже 80 - 100А, а для трех-четырех 100 - 120А.

Приведенные цифры следует считать ориентировочными, поскольку медь, используемая в проводах, в зависимости от изготовителя по составу и свойствам различается весьма значительно. Соответственно будут различаться и режимы сварки.

Оптимальным считается тот режим, когда электрод не прилипает к месту сварки, а дуга будет устойчивой. Это сочетание достигается уже в процессе работы опытным путем. Примерно такими пределами следует руководствоваться, приобретая инверторный сварочный аппарат. Если аппарат предполагается использовать лишь для подобных работ, то более мощный не потребуется.

Технология сварки проводов

Собственно сварка состоит из нескольких технологических операций. Сначала с проводов следует снять оболочку и изоляцию, после чего выполнить скрутку. Полученную скрутку подрезать так, чтобы концы всех проводов были на одном уровне, а длина скрутки получилась бы не менее 50 мм.

После этого на скрутку устанавливается медный теплоотводящий зажим, и подключается «масса» сварочного аппарата. После этих операций к концу скрутки подносят торец заряженного в держак угольного «карандаша» и производят сварку. В результате на конце скрутки должен образоваться аккуратный шарик расплавленной меди, после чего сварку следует прекратить. Чтобы не расплавить изоляцию проводов время сварки каждой скрутки не должно превышать 1 - 2 сек. После того, как сваренные скрутки остынут, их следует изолировать с помощью изоляционной ленты или, что более современно, с помощью термоусадочной трубки.

Самодельные аппараты для сварки проводов

Инверторные аппараты для сварки скруток очень хороши, но им присущ один недостаток, пожалуй, единственный. Это высокая цена. Поэтому приобретение такого аппарата становится целесообразным, когда выполнение сварочных работ производится регулярно, а не от случая к случаю, например в условиях специализированных электротехнических бригад и предприятий. Если же планируется просто замена электропроводки в двух или трех комнатной квартире собственными силами, то вполне возможно обойтись самодельным сварочным аппаратом, даже просто трансформатором, подходящей мощности.

В качестве такого трансформатора вполне подойдет трансформатор серии ТБС (Трансформатор Броневой Станочный), показанный на рисунке 1 .

Рисунок 1 . Трансформатор серии ТБС

Для сварки проводов вполне подойдет трансформатор мощностью не менее 600 Вт и напряжением вторичной обмотки 9 - 36В. К вторичной обмотке подключается держатель электрода и зажим для подключения «массы».

Сварка осуществляется угольным электродом (стержень из батарейки) таким же способом, как было написано выше для инверторного сварочного аппарата. Собственно весь процесс тот же самый: от зачистки проводов и до касания скрутки угольным стержнем и последующей изоляции скруток.

При отсутствии такого трансформатора его несложно изготовить самостоятельно. Для этого потребуется Ш - образное трансформаторное железо с площадью сердечника не мерее 30 см2. При площади 30 см2 и сетевом напряжении 220В первичная обмотка содержит 293 витка, выполненных обмоточным проводом диаметром 0,8 - 1,0 мм.

Вторичная обмотка наматывается в три провода диаметром 3 мм, либо более тонким в четыре – пять проводов, но только чтобы общая площадь была не менее 15 - 20 мм2. При напряжении вторичной обмотки 10В она должна при указанном железе содержать 13 витков.

Если нет именно такого железа, то количество витков можно определить по приведенным ниже формулам.

По этим формулам определяется число витков для первичной и вторичной обмоток, где S – площадь сердечника, 40 – эмпирический коэффициент (может лежать в пределах 40 - 60, чем лучше железо, тем меньше цифра), U1 напряжение сети (220В), U2 – требуемое напряжение вторичной обмотки. Кстати, эта формула подходит для расчета любого трансформатора, не обязательно сварочного.

Так же, как и в предыдущем случае, потребуется сварочная маска или очки и рукавицы, иначе ожоги расплавленным металлом или «зайчики» в глазах гарантированы. Для упрощения процесса сварки можно воспользоваться специальным зажимом, показанным на рисунке 2 .

Рисунок 2 . Приспособление для сварки скруток

Конструкция приспособления несложна и понятна из рисунка. Напряжение от сварочного трансформатора с помощью проводов 2 подводится к верхней (подвижный рычаг) и нижней (основание) частям, соединенным между собой изоляционной пластиной 3, с помощью шарнира 4. На основании закреплен угольный электрод 1 с углублением для флюса, в качестве которого используется обычная бура, продающаяся в аптеках.

Провода 2 должны быть как можно короче, а сечение иметь по возможности максимальное, не менее, чем сечение вторичной обмотки трансформатора. Сетевой выключатель должен находиться как можно ближе, лучше, если это будет проходной выключатель на проводе, как у торшера.

Процесс сварки в этом случае выглядит так. Сначала барашковым зажимом на подвижном рычаге закрепляется свариваемая скрутка. В углубление угольного электрода засыпается флюс, рычаги сжимаются рукой. После этого подается напряжение на сварочный трансформатор, и в углублении угольного электрода под слоем флюса образуется шарик. Трансформатор после этого следует отключить и выждать время, пока шарик остынет прямо в приспособлении.

Время сварки, как правило, определяется практически, поэтому сначала следует потренироваться на ненужных обрезках проводов. С помощью данного приспособления возможна сварка алюминиевых проводов, а также алюминия и меди. Методы выполнения скруток для этого случая показаны на рисунке 3 .

Рисунок 3 . Скрутки для сварки проводов

Про аппараты точечной сварки читайте здесь . В статье описаны несколько самодельных конструкций таких аппаратов для домашнй мастерской.

Сварка с помощью батарейки

При изготовлении миниатюрных самоделок порой требуется сварка тонкостенных деталей, которые обычный сварочный аппарат просто прожигает. В таком случае для сваривания заготовок можно использовать автомобильную или мотоциклетную аккумуляторную батарею. Такое решение также подойдет и для соединения скруток электропроводов в распределительных коробках.

Комплектующие:

аккумуляторная батарея 12В;
зажимы крокодилы – 3 шт.;
мощные медные провода желательно длиной до 1 м – 2 шт.;
батарейка R20 (подойдет использованная).

Сборка сварочного аппарата

В качестве сварочного электрода в данной самоделке будет применяться графитовый стержень из батарейки R20. Он легко извлекается после распила ее корпуса по кругу.

На зачищенные от изоляции концы проводов закрепляются зажимы. На одном кабеле ставится 2 крокодила, а на втором один зажим и графитовый стержень.

При сборке не нужно использовать длинные провода. Мощности аккумулятора слишком мало, чтобы преодолевать их сопротивление. Чем короче кабель, тем лучше.

Провод с двумя зажимами присоединяется к минусовой клемме аккумулятора. Крокодил кабеля со стержнем ставится на плюсовую клемму.

Как пользоваться

Перед началом сварки свободный крокодил от минусовой клеммы аккумулятора зажимается на одной из заготовок. Он будет выполнять функцию массы. Стержень при этом будет работать как электрод. Его конец кратковременными касаниями прикладывается к месту наложения шва. Электрод греется, поэтому его лучше удерживать плоскогубцами. Графит раскаляется и начинает плавить тонкий металл. Чтобы не прожечь деталь, электрод следует медленно вести по линии стыка заготовок, иногда прерываясь. В первые секунды графит сильно дымит, пока на нем не перегорят остатки электролита из батарейки.

Варить можно швом или делать точечную сварку. В последнем случае стоит предварительно сверлить отверстия в верхней соединяемой детали. Это приспособление также подходит и для пайки. Им можно раскалять деталь, после чего прикладывать к ней припой.

Сварка аккумулятором изнашивает батарею, поэтому этим способом не стоит увлекаться. Важно держать электрод замкнутым не более нескольких секунд за один раз. При нагрузке от сварки батарея нагревается и может разорваться. Сигналом к этому будет исходящий от нее шум кипения электролита. Чем больше аккумулятор, тем крупнее и толще заготовки можно сваривать. Обычно заряда батареи достаточно для работы на протяжении нескольких минут.

Смотрите видео

Автономная сварка от аккумуляторов своими руками!

Сварочный аппарат использует достаточно низкое (десятки Вольт) напряжение и большой ток, чтобы создать дугу, которая, собственно и расплавляет металл. А что если использовать для этой цели не сетевое напряжение с громоздким трансформатором, а… аккумуляторы? Неожиданно, правда? Но тут нет ничего невозможного. Обычные аккумуляторы дают почти то же напряжение, которое нужно для сварки, только ниже — 12 Вольт.

Теоретически, можно получить дугу и от одного 12-вольтового аккумулятора, но она будет настолько короткая, что варить с её помощью — та ещё морока. Для надёжной и удобной работы понадобится три свинцовых аккумулятора на 12 Вольт, которые в сумме дадут 36 Вольт. Лучше всего взять автомобильные — их тока хватит даже на толстые электроды (4 мм), но можно использовать и батареи от бесперебойников или мотоциклетные. В этом случае придётся ограничиться тонкими электродами (не толще 2 мм), а сама сварка будет занимать больше времени.

Схема

Три 12-вольтовых аккумулятора соединены последовательно, чтобы получить достаточное для сварки напряжение 36 Вольт

Схема простая, но обратите внимание на следующие тонкости:

все соединения должны быть очень хорошими, так как на низком напряжении сильно возрастает нагрев и потери при плохом контакте (лучше всего использовать токопроводящую пасту);
сечение проводов между аккумуляторами и от аккумуляторов к зажимам не должно быть меньше 16 кв. мм (лучше — 25 квадрат), само собой, подойдёт только медь;
к детали (то есть зажиму «масса») подключается не минус, а плюс — соответственно, минус присоединяется к электроду, а сварку нужно производить «синими» электродами (например, МР-3С);
если электрод залип, постарайтесь его отодрать, так как долгая работа в режиме короткого замыкания вредна для батарей — у них нет встроенной защиты (см. также ниже);
для защиты батарей от перегрева при сильном «залипе», включите между аккумуляторами короткий кусочек провода на 2,5 квадрата, лучше на винтовом зажиме, чтобы его можно было легко поменять: при сильной перегрузке он сгорит и не даст аккумуляторам перегреться.

Выводы

Конечно, этот «сварочный аппарат» не так удобен, как обычный, в конце-концов, аккумуляторы разрядятся и их придётся заряжать. Но если вам нужно варить нечасто и вдали от розеток 220 Вольт, это решение имеет право на жизнь.

Сварка графитовым электродом из батарейки - дешевая и каждому доступная замена TIG сварке

Мало кто знает, но из обычной солевой батарейки и источника постоянного тока на 15-20 А, можно сделать копеечный аналог TIG сварки. При помощи которого можно варить тонкий металл с присадочной проволокой, сваривать скрутки проводов, запаивать отверстия. Если брать конкретные примеры, то вполне можно осуществить качественный ремонт оторванного крыла велосипеда, пробитого глушителя мотоцикла, заварить дырки в кастрюле и отремонтировать тому подобные дефекты.

Понадобится

круг стальной диаметром 25 мм и длиной около 30 см;
болгарка;
токарный станок;
резьбонарезной инструмент;
винт М4 с шайбой;
болт М6 с гайкой и 2 шайбами;
провод с сечением 16 мм.кв. – 50 см;
оконцеватель провода – 2 шт;
использованные солевые батарейки.

Процесс изготовления держателя для сварки

С помощью болгарки отрезаем 30-35 см стального круга. Отмеряем 10 см от одного торца круга, и на токарном станке стачиваем этот отрезок до диаметра 10-15 мм. Из этой детали мы будем делать держатель.

Со стороны широкого торца на токарном станке просверливаем отверстие диаметром 3,3 мм глубиной 1 см. Со стороны узкого торца просверливаем отверстие диаметром 4 мм глубиной 1 см.

В отверстии диаметром 3,3 мм нарезаем резьбу М4. Берем провод с сечением около 16 мм.кв. Зачищаем с обоих торцов и присоединяем оконцеватели. Один конец провода с помощью винта и шайбы прикручиваем к отверстию круга, где нарезана резьба. Хорошо затягиваем винт.

К оконцевателю второго конца провода подсоединяем болт М6 с двумя шайбами и гайкой. Хорошо затягиваем.

Процесс изготовления электрода для сварки из батарейки

Переходим к следующему этапу. Нам понадобятся обычные солевые батарейки. Важно, чтобы батарейки не были алкалиновые!

Разбираем батарейку, и достаем графитово-угольный стержень, который очень хорошо применяется в сварочных работах.

Затачиваем графитовый стержень под конус, чтобы сварочная дуга была сфокусирована, а не рассеяна.

Сварка графитовым электродом

Вставляем стержень в свободное отверстие держателя.

Устройство готово – получился сварочный держатель для сварки угольно-графитовым электродом из батарейки.

Для самой работы понадобится сварочный аппарат или мощный трансформатор постоянного тока.

Подключаем держатель ко входу «минус» сварочного аппарата. Массу ко входу «плюс». Выставляем ограничение ток на 15 А, и начинаем сваривать металл, используя дополнительно обычную или сварочную проволоку для наплавки металла.

С самостоятельно изготовленным держателем можно сваривать любой тонколистовой металл, медные и алюминиевые провода, латунные пластины и многое другое.

Сварка тонкого металла и скруток графитовым стержнем из батарейки

Тонкостенный металл при попытке сварки обычным электродом прожигается. Многие сварщики вообще не работают с заготовками, толщина которых меньше 2 мм, не говоря уже о 1 мм или 0,5 мм. Но и настолько тонкий металл вполне можно варить, просто для этого нужен особый электрод.

Что потребуется:

Пальчиковая батарейка, обязательно солевая;
бокорезы;
наждачный станок.

Процесс изготовления графитового электрода и его использование для сварки

Чтобы сделать особый электрод, потребуется пальчиковая батарейка. Нужно разрезать ее оболочку бокорезами, и извлечь скрытый внутри графитовый стержень. Все это лучше делать в перчатках, так как содержимое батарейки далеко не полезно для кожи.

Кончик стержня нужно обточить на наждаке, чтобы им было удобнее варить.

Затем он устанавливается в зажим сварки вместо обычного электрода. Ток сварки устанавливается в пределах 10-15 Ампер.

Графитовый электрод плавит металл, от чего тот скипается. Чтобы заварить им, к примеру, отверстие, достаточно просто при разогреве заготовки прикладывать к кончику электрода дополнительно стальной прутик или проволоку. Тогда расплавленный металл растечется, и закроет его.

Когда же требуется соединить 2 заготовки, то сварка выполняется подобно использованию обычного электрода с обмазкой. Лучший результат будет, если варить точечно, подготовив перфорацию на верхней детали.

Такую сварку не оторвать.

Особенно графитовый электрод хорош для сварки скруток проводов. Просто скручиваем жилы, цепляем к ним массу, и касаемся стержнем к кончику жил. Буквально за мгновения они сварятся.

Такая скрутка уже не окислится, поэтому контакт будет безупречным.

Особо интересное

«Сделай сам – своими руками» - сайт интересных самоделок, сделанных из подручных материалов и предметов в домашних условиях. Пошаговые мастер-классы с фото и описанием, технологии, лайфхаки - все, что нужно для рукоделия настоящему мастеру или просто умельцу. Поделки любой сложности, большой выбор направлений и идей для творчества.

Пошаговая последовательность получения надежного и безопасного соединения медных проводов методом сварки

Среди различных способов соединения медных носителей тока лучше всего зарекомендовал себя метод сварки. Соединенные сваркой жилы образуют равномерную массу с максимальной проводимостью. Это не допускает внутреннего разогрева, сохраняет пожарную безопасность и бесперебойную работу сетевых электроустановок.

Какое оборудование потребуется для сварки медных проводов

Для сваривания подготовленных медных кабелей понадобится инвертор, электроды.

Особенности меди: текучесть, высокая теплопроводность, способность поглощать газы — требуют от исполнителя опыта и мастерства.

Применяемые электроды

Для сварки медных проводов применяют две разновидности электродов: угольные или графитовые с покрытием из медного напыления:

температура разрушения материала электрода — более 3800ºС, а у меди плавление при 1080ºС, что допускает их многократное использование;
быстрый разогрев материала стержня до температуры разжижения меди;
во время сварки углеродный стержень не прилипает к проводам;
5-10 А — достаточный, хотя и небольшой ток для устойчивого разряда дуги.

Особенности использования угольных электродов

Электроды изготавливаются из прессованного в форме стержня электротехнического угля черного цвета. Концы его имеют скос. Даже при совсем небольшой силе сварочного тока на кончике электрода возникает высокая температура.

Угольный электрод используется, когда графитовым элементом сварить не удается. Работать нужно очень внимательно, чтобы не допустить перегрева изоляции. Угольные электроды обычно используются в сварочных устройствах малой мощности.

При работе с электродами из угля надо учитывать следующие особенности:

место сварки обладает хрупкостью, может окисляться и иметь пористую структуру;
из-за высокой температуры дуги электрод быстрее расходуется;
угольным стержневым электродом работать сложнее, чем графитовым, требуются практические навыки.

Сварочные электроды из графита

Стержни-электроды из графита имеют серый цвет с небольшим металлическим оттенком. Кристаллическая структура углерода не подвержена окислению. При сварке кристаллический графит образует устойчивое к коррозии и температуре соединение. Эти электроды выгодны в использовании, они дешевле угольных. Стержни не растрескиваются, служат долго.

При необходимости возможна замена на подручные изделия из графита — щетки от коллекторных двигателей, стержни разобранных батареек. В случае использования подручной графитовой замены без омеднения вместо обычного держателя применяют зажим «крокодил».

Примерная стоимость графитовых электродов на Яндекс.маркет

Графитовые электроды чаще используются с инверторами, регулирующими сварочный ток.

Инверторы

Для сварки подойдет прибор постоянного или переменного тока с напряжением в диапазоне 12-36 В, регулировка тока обязательна.

Выбор модели исходит из предполагаемых режимов использования прибора: от получасовой работы без перерыва до многочасового интенсива.

Если прибор будет использоваться нечасто, то подойдет модель, обеспечивающая максимальный сварочный ток 150 А мощностью порядка 500 Вт. Этого достаточно для сварки скруток-жгутов сечением 20-25 мм².

Примерная стоимость инверторов для сварки на Яндекс.маркет

Подготовительные работы

Перед началом работы с проводами нужно еще раз проверить отсутствие на них напряжения.

Для дальнейшей работы понадобятся нож или специальные разделочные приспособления, наждачная шкурка, растворитель, плоскогубцы или пассатижи, изоляционная лента или термоусадочная трубка. Если для изоляции применяется термоусадочная трубка, очень удобно использовать фен, дающий плотное облегание пленкой.

Для получения качественного соединения проводится подготовительная работа в такой последовательности:

с жилы бережно снимают участок изоляционного покрытия не менее 7 см для жилы сечением 1,5 мм². Если провода толще, то на каждые 0,5 мм² диаметра жилы убавляют 5 мм изоляции. Разделку проводят вдоль проводника ножом или специальным инструментом — стриппером;
оголенные участки провода зачищают наждачной шкуркой;
поверхность проводников обезжиривают ацетоном или уайт-спиритом;
аккуратно, чтобы не повредить провода, скручивают их в жгутик руками или плоскогубцами, стараясь обеспечить их плотное прилегание друг к другу;
кусачками или монтажными ножницами отрезают кончик жгута для выравнивания жил.

Алгоритм сварки проводов

Для безопасной работы понадобятся рукавицы, защитные сварочные очки, спецодежда. Нужно еще раз проверить, что под местом сварки нет легковоспламеняющихся предметов. Убедившись в полной безопасности, можно начинать сварку:

на скрутку возле изоляции ставят зажим-радиатор для отвода избыточного тепла от медного проводника и защиты изоляционного покрытия от оплавления;
туда же крепится «масса» сварочного инвертора;
к сварочному аппарату подключают питание от сети;
держатель с электродом подносят к концу скрутки;
дуга расплавляет медь, на конце жгута-скрутки образуется наплыв в виде капли;
процесс сварки происходит 1-2 секунды.

После того как сварка остынет, скрутку помещают в термоусадочную трубку или обматывают изоляционной лентой.

Читайте также: