Точечная сварка описание процесса

Обновлено: 20.09.2024

Точечная сварка - это один из наиболее распространенных технологических процессов контактной сварки. От других разновидностей последней она отличается тем, что сварку деталей осуществляют только в нужных местах, используя для этого одну или несколько точек соединения.

Историческая справка

Возможность соединения металлических заготовок способом стыковой сварки первым продемонстрировал в 1856 году известный физик Уильям Томсон (Англия). Изучая его работы в этой области, российский инженер Николай Бенардос (1842-1905) разработал методику и изготовил аппарат, позволяющий соединять металлы как точечной, так и шовной сваркой. В современной России доля этих видов сварки в общем объеме всех сварных соединений в настоящее время составляет более 70%.

Принцип действия

В общем виде любая технология точечной сварки - это набор типовых операций, базирующихся на известном эффекте разогрева металла электрическим током (закон Джоуля-Ленца). Под действием мощного кратковременного электрического импульса в точке сварки происходит:

разогрев металла до жидкого состояния;

пластическая деформация металла в точке контакта под действием сжимающего усилия, создаваемого электродами;

формирование ядра из расплавленного металла;

создание уплотняющего пояска, который призван защитить ядро из жидкого металла от взаимодействия с воздухом.

После выключения электрического тока расплавленный металл ядра кристаллизуется, связывая свариваемые участки деталей между собой. На этом процесс образования сварочной точки заканчивается, и новый цикл повторяется сначала.

Примечание: за единичный сварной цикл можно получить одну (одноточечный способ) или больше (многоточечный метод) точек соединения.

ВАЖНО! Для получения максимальной прочности соединения нужно, чтобы контактные поверхности электродов изготавливались из износоустойчивых материалов, обладающих высокой электропроводностью. Только тогда сопротивление в сварных точках будет минимальным, а плотность токового импульса максимальной.

Достоинства:

К положительным качествам любой модификации точечной сварки относят:

возможность соединения особо тонких деталей, изготовленных из разных групп металлов;

высокую прочность мест соединения;

аккуратный внешний вид соединительных точек;

возможности широкой автоматизации технологического процесса, что значительно сокращает количество обслуживающего персонала;

высокую производительность (до 800 соединительных точек в минуту);

снижение количества расходных материалов.

Кроме того сварочное оборудование отличается простотой управления и не требует для обслуживания привлечения персонала высокой квалификации.

Технология

Эффективность технологического процесса точечной сварки в каждом конкретном случае определяется:

выбором оптимального режима;

соблюдением параметров выбранного режима;

строгой последовательностью выполнения операций;

правильно подобранной конструкцией электродов.

Внимание! Надежного соединения деталей можно добиться только при строгом соблюдении всех технологических требований.

Виды и режимы

Нормативно-техническая документация рассматривает два режима соединения металлических деталей методом точечной сварки:

жесткий - характеризующийся мощным электрическим импульсом, подающимся на электроды (быстрый нагрев) и сильным механическим давлением в сварочной зоне;

мягкий - отличающийся от предыдущего более плавным разогревом.

Примечание: все технические параметры режимов определяются тепло-физическими свойствами металлов, из которого изготовлены соединяемые детали. Приведены они в соответствующих инструкциях и справочниках.

Точечную сварку делят также на одно- или двустороннюю. В первом случае электрод подводят к одной из деталей, а для увеличения плотности сварного тока под вторую деталь устанавливают дополнительную медную подкладку, которая одновременно служит опорой. При двусторонней сварке электроды подводят к каждой детали.

Встречаются и иные модификации точечной сварки, например:

рельефная, отличающаяся от стандартной наличием на одной из деталей предварительно сформированного выступа - так называемого рельефа;

шовная - позволяющая получить герметичное соединение при помощи ряда перекрывающих друг друга точек.

Иногда в сварную зону под нахлест соединяемых деталей вводят оловянно-свинцовый припой или клей. В определенных случаях это позволяет повысить коррозионную стойкость и прочность мест соединения деталей.

Основные параметры режимов точечной сварки

Технологический процесс соединения деталей методом точечной сварки невозможен без оптимального выбора режима его выполнения. Его параметры зависят от материалов свариваемых деталей и их толщины. Именно они определяют:

диаметр контактной площадки;

величину удельной плотности тока;

величину удельного давления электродов на контактную площадку;

продолжительность сварочного цикла.

Внимание! Точечная сварка - кратковременный процесс, из-за чего отклонение хотя бы одного из оптимальных параметров режима может существенно повлиять на качество соединения.

Этапы выполнения сварочных работ

В общем случае точечная сварка выполняется в три этапа:

Сжатие заготовок, которое должно вызвать пластическую деформацию микронеровностей.

Подача импульса сварочного тока, гарантированно обеспечивающего нагревание рабочей зоны, расплавление металла в ней и формирование жидкого сварного ядра в центре сварной точки.

Отключение сварочного тока и кристаллизация жидкого сварного ядра.

ВАЖНО! После прекращения подачи электрического тока электроды выводят из зоны сварки с небольшой задержкой. Сохраняющееся при этом усилие сжатия в месте сварки создает благоприятные условия для кристаллизации расплавленного металла. Иногда по окончании рабочего цикла величину этого прижима даже усиливают, что гарантирует проковку металла, которая должна устранить неоднородности шва.

Условия, обеспечивающие качество сварных соединений

На качество соединения деталей существенное влияние оказывает порядок выполнения работ, при определении которого должны быть выполнены следующие условия:

изначально сваривают участки, расположенные в непосредственной близости от ребер жесткости, углов и труднодеформируемых мест;

участки большой длины должны свариваться от середины к торцам детали;

точки свариваются последовательно, что исключает возможность образования «гофр».

Качественная сварка получается в тех случаях, когда заготовки имеют одинаковую толщину. Кроме того рекомендуется сваривать не больше трех, а в ответственных случаях не больше двух заготовок. Это условие необходимо выполнять, так как в пакете из большего количества деталей нагрев и деформация каждой из них будут существенно отличаться. Кроме того, при этом усиливается и эффект шунтирования сварочного тока.

Примечание: шунтирующий эффект - часть вторичного тока протекает минуя места сварки, то есть параллельно сварному току по уже имеющимся точкам.

Некоторые приемы точечной сварки показаны на рисунке, где:

соединение заготовок, отличающихся по толщине;

одновременное соединение трех деталей, две из которых одинаковой толщины;

последовательное соединение тонкого листа с двумя другими, имеющими большую толщину;

вариант получение ровной лицевой поверхности.

Если необходимо соединить между собой заготовки разной толщины, то необходимая прочность достигается при условии, что их толщина разнится не более, чем втрое. При большем расхождении рекомендуется использовать рельефную сварку или применять электроды с различной площадью контактной поверхности.

Конструкция электродов

Конфигурацию и размеры электродов проектируют, исходя из формы свариваемых деталей. В общем случае они должны обеспечивать не только надежность соединения, но удобство работы оператора.

Здесь показана конфигурация электродов, применяемых для сварки:

в тяжелодоступных местах;

стенок цилиндров малого диаметра, изготовленных из листового материала.

В целом конструкция электродов может быть произвольной и определяется только видом свариваемых конструкций. В общем случае они призваны обеспечивать необходимую точность соединения и высокую производительность выполнения работ и могут быть такими, что используются при разделении операций сборки или при их совмещении.

Важно! Смятие электродных наконечников во время сварки вызывает изменение удельных величин плотности электрического тока и механического давления на контактную площадку в рабочей зоне. Именно поэтому нужно внимательно следить за целостностью электродных наконечников, регулярно зачищать их, а при невозможности зачистки, менять поврежденные электроды на исправные.

Виды дефектов

Технологически верно выполненная точечная сварка гарантирует высокую надежность соединения при продолжительной эксплуатации в сложных климатических условиях. При возникающих повреждениях, как правило, разрушаются основные материалы, а не место их соединения.

Все дефекты, возникающие при точечной сварке, делят на четыре типа:

размеры литого ядра не соответствуют расчетным;

смещение литого ядра относительно центра сварной точки;

изменение свойств металла в точке сварки;

нарушение сплошности металла в рабочей зоне.

Качество сварки проверяют визуально или используя методы более точного рентгеноскопического и ультразвукового контроля.

Самым опасным дефектом в точке сварки считается так называемый непровар - отсутствие литой зоны. Именно он чаще всего является причиной разрушения сварного соединения. Кроме того, в случае выхода литого ядра на поверхность существенно снижаются прочность и антикоррозионная стойкость сварной точки.

Примечание: непровар легко обнаружить, приподнимая кромки соединяемых деталей, например, пробойником.

Визуально можно легко обнаружить:

разрывы кромок в местах нахлеста;

вмятины от электродов;

Устраняются такие дефекты повторной сваркой или установкой заклепок, естественно высверливая при этом забракованные сварные точки. Существуют и более сложные способы - термическая обработка для снятия напряжений, проковка или правка всего изделия, зачистка наружных выплесков металла и пр.

Классификация технологического оборудования для точечной сварки

Организация технологических процессов точечной сварки в производстве требует наличия соответствующего оборудования, которое делят на агрегаты:

работающие на переменном токе;

работающие на постоянном токе;

для низкочастотной сварки.

Подбирается необходимый вид оборудования путем сравнения расчетных параметров сварочного режима с техническими характеристиками встроенных внутрь агрегатов силовых электрических контуров.

Несмотря на то, что каждый аппарат имеет свойственные только ему достоинства и недостатки, наибольшее распространение получили агрегаты, работающие на переменном токе и машины конденсаторного типа.

Вывод

Точечная сварка - это универсальный и надежный метод соединения металлических деталей между собой. Благодаря высокой технологичности и возможностям практически полностью автоматизировать процесс, он широко применяется не только в строительстве, тяжелом и среднем машиностроении, но и в приборостроении.

Технология точечной сварки выполняя работы своими руками

Процесс сваривания точечной технологией включает в себя несколько этапов. Как варить металл при помощи точечной сварки? Сначала соединяемые детали совмещаются в нужном положении, помещаются между электродами сварочного аппарата и прижимаются друг к другу. После этого они нагреваются до состояния пластичности и совместно подвергаются последующему пластическому деформированию. В промышленных условиях при использовании автоматического оборудования частота сварки может достигать до 600 точек в минуту. Чтобы была возможна качественная точечная сварка своими руками в домашних условиях, необходимо поддерживать неизменную скорость перемещения обоих электродов и обеспечивать требуемую величину давления и полный контакт соединяемых деталей.

Точечное сваривание — схема

Детали нагреваются за счет прохождения сварочного тока в виде кратковременного импульса длительностью 0,01…0,1 секунд в зависимости от условий сварки. Этим импульсом обеспечивается расплавление металла в зоне действия электродов и образование общего жидкого ядра обеих деталей, диаметр которого может составлять от 4 до 12 мм. После прекращения действия импульса тока детали в течение некоторого времени под давлением удерживаются, чтобы расплавленное ядро остыло и кристаллизовалось.

Продолжительность нагрева

Продолжительность нагрева либо прохождения сварочного тока может изменяться от тысячных долей до десятков секунд и зависит от условий сварки и мощности аппарата. При сварке деталей из сталей, склонных к закалке и возможному образованию трещин (например, углеродистые стали), рекомендуется увеличивать время нагрева для замедления последующего охлаждения металла. Сварку же деталей из нержавеющих аустенитных сталей надо выполнять, наоборот, с как можно меньшей продолжительностью нагрева. Это делается для предотвращения опасности нагрева наружной поверхности точки соединения до температуры структурных превращений, что может повлечь за собой нарушение высоких антикоррозионных свойств наружных слоев металла.

Сила давления

Значение давления между электродами должно обеспечивать надежный контакт деталей в месте соединения. Оно зависит от вида свариваемого металла и толщины соединяемых деталей. Давление после нагрева имеет важное значение, так как его соответствующая величина обеспечивает мелкозернистую структуру металла в месте сварки, а прочность точки соединения становится равной прочности базового металла.

Электроды, технические характеристики и особенности использования

Качество сварки зависит также и от правильного выбора диаметра медного электрода. Диаметр точки соединения должен превышать толщину самого тонкого элемента сварного соединения быть в 2 — 3 раза.
Прижимом деталей в момент прохождения сварочного импульса обеспечивается образование около расплавленного ядра особого уплотняющего пояска, препятствующего выплеску расплавленного материала из зоны сварки. В результате никаких дополнительных мер защиты места соединения не требуется.
Для улучшения кристаллизации расплавленного металла электроды надо разжимать с небольшой задержкой после прохождения сварочного импульса.
Для получения качественного и надежного сварочного шва соединяемые поверхности следует предварительно подготовить, в частности, очистить от ржавчины.
Промежуток между точками соединения должен обеспечивать уменьшение шунтирования тока сквозь соседние точки. Например, для сварки двух (трех) деталей толщиной от 1 до 8 мм каждая, расстояние между точками соединения изменяется соответственно от 15 (20) до 60 (100) мм.

Качество материалов

Электроды, применяемые для точечной сварки, должны обеспечивать прочность в интервале рабочих температур, высокую тепло- и электропроводность и легкость механической обработки. Этим требованиям соответствуют специальные бронзы с включением кобальта или кадмия, холоднокатаная электролитическая медь и медные сплавы с содержанием хрома, а также сплав на вольфрамовой основе.
По значениям электро- и теплопроводности медь значительно превосходит бронзы и сплавы, но в 5 — 7 раз хуже их по показателям износостойкости. Поэтому наилучшим сплавом для изготовления электродов считается сплав типа ЭВ, представляющий из себя почти чистую медь с 0,7% добавкой хрома и 0,4% цинка.
С целью уменьшения износа электродов при эксплуатации рекомендуется применять их интенсивное охлаждение водой.

Область применения

В домашних условиях точечную сварку выполненную своими руками чаще всего используют при ремонте бытовой техники, различных работах с алюминием, кабелем или починкой мелкой кухонной утвари.
В промышленности точечную сварку используют при сваривании листовых заготовок из сталей различных марок, цветных металлов и сплавов различных толщин, пересекающихся стержней, профильных заготовок (уголков, швеллеров, тавров и т. п.).

Достоинства и недостатки точечной сварки

Как и любой технологический процесс, электросварка точечная обладает своими достоинствами и недостатками. К первым относятся, прежде всего механическая прочность точечных швов и высокая экономичность, а также возможность автоматизации сварочных работ. Существенным недостатком является невозможность обеспечения герметичности сварочных швов.

Использование самодельного сварочного аппарата

Для сварочных работ в домашних условиях можно изготовить аппарат точечной сварки собранный своими руками. Самодельные сварочники могут обладать самой разнообразной конфигурацией — от небольших переносных до достаточно габаритных. В домашних условиях обычно используются настольные версии, которые могут применяться для сварки черных и цветных металлов.

Основа аппарата

Основной конструктивной деталью одного из таких сварочных аппаратов является базисный трансформатор. Для этого лучше всего воспользоваться устройством серийного производства, например, ОСМ — 1. Первичную обмотку трансформатора можно оставить без изменения, при этом она должна содержать не меньше 200 витков. Вторичную обмотку необходимо заменить на более мощную, используя провод ПЭВ 2/1,9 или ПВ З — 50.

Трансформатор ОСМ — 1

Регулировка значения величины тока в аппарате не обязательна. В процессе сварки необходимо ориентироваться по продолжительности нагрева и контролировать его визуально по окраске. Для изготовления держателей электродов можно использовать дюралюминиевый прут диаметром 30 мм.

Конструкция электродов

Нижний электрод необходимо сделать неподвижным и изолировать его от щечек и крепежных болтов клейкой лентой и шайбами. Для крепления электродов в держателях можно воспользоваться двумя болтами или латунными шайбами.

Затем можно взять какие-нибудь пружины, скажем от раскладушки. Держатели с электродами следует развести пружиной в исходное положение. Сварочный точечный аппарат подключается в сеть с помощью автоматического выключателя, рассчитанного на ток не менее 20 А.

Управление аппаратом

Самим аппаратом можно управлять магнитным пускателем, который может включаться нажатием педали. Корпус трансформатора и его вторичная обмотка должны быть заземлены. Соединяемые детали необходимо зажать между электродами. Протекающий между ними ток разогревает металл, после чего отключается электричество, увеличивается сила сжатия электродов и в итоге образуется сварное соединение.

Холодная сварка металла — это соединение металлических деталей без нагрева.

Хотите научиться правильно варить электросваркой «с нуля»? Тогда вам будет полезна эта статья.

Видеоролики точечной сварки выполненной своими руками

1. Видео о применении аппарата точечной сварки GYSPOT 3502, предназначенного для устранения вмятин при помощи инерционного молотка, приварки заклепок, шпилек, гвоздей, шпонок, шайб и болтов, удаления ямок и осадки поверхностей c использованием угольного электрода:

2.Видео об использовании аппарата точечной двухсторонней сварки GYSPOT 32D-С для ремонта видовых поверхностей и соединения кузова автомобиля:

3.Конденсаторная сварка своими руками с автоматической подачей метизов:

Описание технологии контактной точечной сварки

Точечная сварка

Точечная сварка чаще всего используется в бытовых условиях. С ее помощью можно надежно и быстро соединить металлические элементы. Для этого не нужно быть профессиональным сварщиком, а само оборудование можно сделать своими руками.

Описание технологии точечной сварки

Техника соединения деталей различается в зависимости от вида металла, толщины заготовок, но общий порядок выполнения работ одинаковый.

Основные этапы сварочного процесса:

Подготовительные мероприятия. Поверхности соединяемых элементов конструкции очищаются от лакокрасочных покрытий, которые не пропускают ток.
Сжимание деталей. Поверхности соединяемых заготовок берут клещами для образования участков проведения тока непосредственно между контактами.
Прогрев заготовок электрическим импульсом (постоянным или переменным). Дольше нагреваются более толстые элементы.
Ослабление давления на соединяемые детали (для автоматических сварочных агрегатов). Эта процедура предупреждает выдавливание расплавленного материала.
Отключение тока при покраснении материала на участке размещения электродов.
Завершающий этап – проковка (прижим) деталей в период остывания материала. Эта процедура выполняется для создания прочного шва.

Настройка оборудования осуществляется в зависимости от типа металла. Качество соединения деталей зависит от применяемой сварочной технологии, импульса и режимов сжимания элементов конструкции.

Обозначения по ГОСТу на чертежах

Сфера применения и как это работает

Основные отличия контактной точечной сварки:

кратковременное воздействие на соединяемые элементы;
малая площадь расплавления материала;
напряжение – 1-3 В;
ток – от 2000 А;
усилие в точке соединения – 10-100 кг.

Благодаря таким особенностям этот вид сварки применяют для спайки металлических изделий, толщина которых не превышает 3 см.

Трансформаторы для выполнения точечной сварки используются в автомастерских (устранение вмятин). По этой технологии также осуществляется пайка литиевых батарей ноутбуков.

Разновидности контактной сварки в общем

Контактные соединения подразделяют на 4 группы:

точечные;
стыковые;
шовные;
рельефные.

Каждый вид сварки имеет свои характеристики, область применения.

Точечный метод

Соединение деталей выполняется точками в одном или нескольких местах. Под воздействием импульсного тока и давлением электродов осуществляется нагревание поверхностей материалов, расплавление и соединение металла.

Сварка рельефная

Этот вариант спаивания напоминает предыдущий. В этом случае предварительно готовят выпуклые места для соединения. А форма точки зависит не от электрода, а от самой выпуклости.

Рельефная сварка используется при производстве электротехнического оборудования, автомобильной техники.

Создание шва

Шовные соединения получают нанесением в ряд одновременно двух и более точек. Если их наносить внахлест, получаются герметичные швы. Сварка выполняется с использованием одного или нескольких аппаратов.

Такая техника спаивания позволяет получать качественные швы при соединении изделий толщиной до 3 мм. Ее используют для производства стальных и алюминиевых емкостей (канистр, бочек и пр.).

Стык встык

Контактное сваривание встык осуществляется по всей площади соединяемых компонентов.

Работы выполняются одним из 3 способов:

сопротивлением;
непрерывным оплавлением места спайки;
оплавлением с параллельным нагреванием участка соединения.

Первый способ используется для сваривания элементов малого сечения – до 2 см², труб, изготовленных из металлов с малым процентом содержания углерода.

Техника оплавления применяется для деталей с площадью сечения до 10 тыс. см².

Какие плюсы и минусы имеет

Благодаря высокой производительности и простоте эксплуатации оборудования точечная технология сварки получила широкое применение.

при малом расходе электрической энергии агрегат обеспечивает более 100 спаиваний в минуту;
возможна автоматизация рабочего процесса;
отсутствует необходимость в применении флюсов, присадок и проволоки;
получаются прочные соединения без остаточных деформаций.

Недостаток: негерметичные швы. Агрегат работает прерывисто, спайка материалов осуществляется в нескольких отдельных точках.

Требуемое оборудование и электроды

Точечные сварочные агрегаты подразделяют на 2 группы:

Агрегаты переносного типа отличаются небольшими габаритами и малым весом. Их чаще используют для возведения крупногабаритных металлоконструкций и кузовного ремонта. С помощью такой сварки можно соединять детали толщиной до 5 мм.

Стационарное оборудование используется на производственных предприятиях для изготовления металлических изделий, которые мастер может держать в руках. При серийном производстве с их помощью быстро создаются однотипные соединения. Такие установки достаточно тяжелые и занимают много места, но наличие мощного источника питания позволяет спаивать заготовки толщиной до 8 мм.

Характеристика используемых электродов для сварных точечных соединений:

повышенная температурная стойкость – более 600º;
высокая плотность материала, позволяющая удерживать форму при сжатиях до 6 кг/мм²;
повышенная электро- и теплопроводность без потери импульсного тока.

Плоские электроды применяют для одно- и двухсторонней сварки. В остальных случаях используют элементы бочкообразной формы.

Техника безопасности при работах

При эксплуатации агрегатов точечного типа нужно соблюдать правила техники безопасности:

не должно быть повреждений изоляции электрических кабелей, оголенных контактов;
агрегат следует заземлить;
при подсоединении к электросети оборудования контакты должны соответствовать номинальным значениям;
необходимо использовать дифавтоматы;
настройка и обслуживание аппарата в процессе эксплуатации осуществляется только после отсоединения от электросети.

Сварщик должен быть в плотной робе, специальной маске или очках, диэлектрических перчатках. При этом надежно изолируется рукоять клещей. Работать в помещении нужно в респираторе, должна присутствовать вытяжка.

Типы используемых аппаратов

При контактной точечной сварке агрегат способен выдавать разный ток.

По этим признакам оборудование делится на категории:

с постоянным и переменным током;
низкочастотное;
конденсаторное.

Для сваривания стальных сеток на предприятиях используют многоточечные агрегаты, которые позволяют делать соединения одновременно в нескольких местах.

Но самыми востребованными являются одноточечные модели, для которых используется переменный ток.

По каким характеристикам выбирать устройство

При выборе оборудования нужно учитывать следующие параметры: рабочие режимы аппарата, мощность, толщину материла, потребление электричества.

Режимы работы аппарата

В зависимости от свойств тока режим функционирования агрегата может быть жестким или мягким.

В первом случае используют ток большой плотности, сварочный цикл меньше 1.5 с. В таком режиме увеличивается производительность, но соединяемые детали нужно сильно сдавливать. Для работы используют электроды, диаметр которых превышает суммарное сечение спаиваемых элементов в несколько раз.

Во втором случае применяют ток меньшей плотности, цикл сварки увеличивается до 5 с. Это позволяет снизить давление клещей на заготовки и работать электродами, диаметр которых равен толщине деталей.

Мощность напряжения

Сварочный аппарат можно подсоединять к однофазной линии на 220 В и трехфазной на 380 В. Мощность потребления в зависимости от модели может составлять от 3 до 12 кВт. К стандартной электросети не рекомендуется подключать оборудование, работающее с мощностью выше 5 кВт, т.к. проводка может расплавиться.

Толщина свариваемых листов

Этот параметр определяет максимальное сечение деталей, которые можно проварить агрегатом. При спаивании более толстых заготовок получаются некачественные швы.

Обозначение параметра может быть общим или раздельным. Например, в первом случае – «5 мм», во втором – «2,5+2,5 мм», но значение этих параметров одинаковое.

Промышленные модели, способные сваривать одновременно 3 стальных листа обозначают – «3+3+3 мм».

Экономичность потребления

Дешевые агрегаты предназначены для ручного управления. Некоторые модели работают только на максимальной силе тока, т.к. его регулировка не предусмотрена. Сварщик самостоятельно сжимает клещи, следит за периодом соприкосновения электродов, пока не будет выполнен нужный провар.

Чтобы шов получился качественным, предварительно трансформатор опробуется на черновых заготовках того же сечения, что и основные элементы. Это делается для определения времени прижима. После этого можно переходить к чистовой работе.

Выпускаются модели, на которых сила тока регулируется – синергетическое (микропроцессорное) управление. Это существенно упрощает выполнение сварочных работ. Оператор указывает на панели прибора тип соединения и толщину заготовок. Механизм управления самостоятельно выбирает оптимальные параметры для работы, включает/отключает подачу тока. Задача мастера – только подносить электроды к месту соединения деталей. Но это дорогое оборудование.

Какие дефекты возможны при точечной сварке

В производстве и бытовых условиях востребована многоточечная технология сваривания стальных изделий. Ее используют для соединения тонких деталей. Швы получаются качественными и прочными.

Но не исключены и дефекты:

Прожог. В изделиях в процессе перегрева материала и стекания стали образуются отверстия и легко отрываются сплавленные кромки. Это происходит при высокой силе тока, избыточной силе сжатия, продолжительном импульсе. Для предупреждения прожогов рекомендуется уменьшить прижим клещей и ток.
Стекание расплавленного металла. Расплавленный материал способен выйти из ядра из-за продолжительного применения слабого импульса или сильного сжимания клещей. При выполнении сварочных работ сталь выплескивается из точек в виде искр. А при таком продолжительном факторе прочность соединения существенно снижается.
Непровар. Причиной того, что слабо нагревается ядро, может быть недостаточная сила сжатия и слабый импульс. Непровар возникает при близких точках сварки, т.к. соседняя точка является шунтом, который пропускает через себя часть энергии.

Также из-за короткого импульса или плотного прилегания соединяемых деталей может получаться недостаточная площадь расплава. В подобных случаях в одной сварной точке образуется несколько микросплавов, которые суммарно дают более слабое соединение, чем цельная точка.

Исправление ошибок

Точечная бесконтактная или контактная сварка осуществляется согласно разработанной технологии. Но в этой методике есть сложности, способные вызвать различные дефекты. А достаточно сложная диагностика точную картину о виде и качестве шва не дает.

Для устранения дефектов рекомендуется выполнить следующие действия:

высверлить соединение, повторить спаивание полуавтоматом;
проварить точечный шов еще раз;
зачистить наружные выплески материала;
установить вытяжную или сварную заклепку;
проковку разогретой точки.

Чтобы не приходилось исправлять недочеты, рекомендуется перед выполнением работ потренироваться на черновых заготовках.

Самоделка или заводской аппарат

Станок для точечной сварки, сделанный своими руками, позволяет сэкономить на кузовном ремонте и спаивании металлических конструкций. Профессиональное оборудование достаточно дорогое. Оно окупается только при выполнении больших объемов работ, т.е. на производстве.

Но для сооружения аппарата своими руками нужно знать его конструкцию, последовательность сборки. Для этого предварительно придется изучать техническую документацию, схемы и инструкции по сборке.

Самодельный агрегат для сварки стальных деталей – это незаменимый инструмент в гараже. С его помощью при необходимости можно подварить собственный автомобиль, собирать металлические конструкции (например, стеллажи), ремонтировать радиотехническое оборудование и т.д.

Для частых работ рекомендуется приобретать заводские аппараты с регулировкой тока для соединения деталей разной толщины, из разных металлических сплавов.

Самодельный аппарат для точечной сварки

Контактную сварку давно используют во всех отраслях промышленности. Не менее популярной эта технология является среди домашних мастеров. Собрать аппарат для точечной сварки своими руками достаточно сложно, однако такой подход помогает снизить затраты на покупку оборудования.

Где применяется точечная контактная сварка

Технология подразумевает соединение заготовок или приваривания отдельных деталей к металлоконструкциям без создания электрической дуги.

Метод применяется в следующих условиях:

На производственных предприятиях. Точечная сварка используется при изготовлении и ремонте автомобилей, самолетов, сложных технических средств. Метод помогает создавать прочные долговечные соединения, не имеющие признаков деформации или иных дефектов.
В домашних условиях. Для выполнения простых сварочных операций подойдет изготовленный своими руками аппарат. Он поможет приварить элементы забора или трубопровода, отремонтировать машину или мотоцикл.

Конструкция аппарата и необходимые детали

Любой сварочный агрегат контактного типа состоит из 2 узлов:

блока питания (трансформатора);
прижимных клещей.

Для получения мощного электрического разряда при минимальном напряжении применяют индукционный трансформатор.

Правильное соотношение обмоток позволяет генерировать ток, силы которого достаточно для плавления металла. Конструкция клещей включает графитовые или медные контакты, устанавливаемые на разные рычаги, фиксирующие механизм.

Существуют следующие типы прижимов:

Механические. Включают мощную пружину и рычаг. Для сжатия металлов применяется мышечная сила сварщика. Прижимы такого типа устанавливают в бытовые аппараты, используемые для простых операций.
Пневматические. Устанавливаются в портативные ручные аппараты. Настраиваются путем изменения давления в воздушном канале. Недостатком считают низкую производительность, невозможность регулировки параметров функционирования во время сварки.
Гидравлические. Прижимы также отличаются небольшой скоростью работы, однако набор настроек у них шире, чем у предыдущего типа.
Электромагнитные. Отличаются самой высокой производительностью, устанавливаются как в ручные, так и в стационарные агрегаты. Электромагнитные прижимы позволяют регулировать силу сжатия деталей при сварке. Это снижает вероятность возникновения непроваров и наплывов металла.

Иногда конструкцию усложняют, добавляя системы жидкостного охлаждения, управления параметрами тока, автоматического перемещения электродов.

При сборке самодельного аппарата для точечной сварки мастеру потребуются следующие детали и материалы:

доработанный трансформатор от старой микроволновой печи или автомобильного аккумулятора;
толстый медный провод или жгут кабелей небольшого сечения;
рычаги, используемые для сборки зажимов;
основание для установки блоков агрегата;
прижимные струбцины;
провода;
изоляционные материалы;
медные электроды, необходимые для выполнения сварки;
клавиша управления.

Общие принципы работы

Алгоритм действий по сборке сварочного агрегата включает следующие этапы:

Изъятие трансформатора. Деталь берут из старой СВЧ-печи. Она нужна не полностью, для изготовления аппарата потребуются первичная обмотка и магнитопровод. Остальные детали аккуратно удаляют за ненадобностью.
Формирование новой вторичной обмотки. Для этого используют медный кабель сечением не менее 100 мм². Прочную резиновую изоляцию заменяют текстильной. Для создания мощного сварочного аппарата применяют 2 трансформатора с общей обмоткой.
Установка управляющего блока, обеспечивающего бесперебойное течение процесса сварки контактным методом.
Изготовление и подключение электродов, тип и диаметр которых выбирают с учетом свойств свариваемых металлов.
Сборка корпуса. Основные блоки аппарата должны быть надежно защищены от внешних воздействий. На этом этапе можно использовать корпус от старой микроволновой печи или собрать конструкцию самостоятельно из листов металла.

Как сделать электроды

При изготовлении этих элементов учитывают следующие моменты:

Диаметр электрода должен соответствовать сечению провода, к которому он подключается. В качестве стержней можно использовать медные прутки. Электроды для маломощных сварочных агрегатов изготавливают из жал паяльников.
В процессе сварки электроды быстро изнашиваются. Для восстановления их рабочих параметров концы подтачивают. Со временем электроды заменяют новыми.
Провод для подключения сварочного стержня должен иметь небольшую длину. В противном случае часть мощности прибора будет утрачена. Сила тока снижается и при наличии большого количества соединений в цепи электрод-трансформатор.
На провода, к которым подключаются стержни, рекомендуют напаивать медные наконечники. Это повышает коэффициент полезного действия оборудования. Т. к. электроды являются съемными, места соединения с наконечниками не запаивают.

Сборка аппарата из микроволновки

Изготавливаемый таким способом аппарат позволяет вести сварку переменным током с нерегулируемой силой.

Перечень необходимых инструментов

Для создания самодельного аппарата из микроволновой печи потребуются следующие приспособления:

набор отверток;
наждачная бумага;
медные прутки;
молоток;
зубило;
нож.

Переделка деталей от СВЧ

После извлечения трансформатора из печи выполняют следующие действия:

Удаляют вторичную обмотку, используя ножовку или стамеску. Демонтаж выполняют аккуратно, стараясь не повредить подлежащий слой. Пространство между обмотками желательно заполнить гофрокартоном.
Снимают металлические шунты, ограничивающие силу тока.
Формируют вторичную обмотку. На этом этапе потребуется провод КГ 1х35. Он выдерживает длительное воздействие высокого напряжения и силы тока до 1200 А. Внешнюю резиновую изоляцию с кабеля снимают.
Сердечник оклеивают скотчем, облегчающим скольжение провода при намотке. Кабель укладывают 3 плотными витками. Для обмотки допускается применение многожильного мягкого провода. Общий диаметр жил должен составлять не менее 1 см.

После переделки трансформатор должен иметь напряжение холостого хода не более 3В, силу тока не менее 800 А.

Схема самодельного устройства

Создание электрической цепи сварочного аппарата не вызывает затруднений. Электрод мягким кабелем соединяют с вторичной обмоткой трансформатора. В схему включают тиристоры, выпрямительные мосты. Один конец прижимного пистолета соединяют с вторичной обмоткой, другой – надежно фиксируют на аппарате.

Принцип действия электрической цепи агрегата таков:

Однофазный или трехфазный ток подается на прижимной механизм.
При нажатии кнопки на рукоятке пистолета открывается тиристор.
Конденсатор заряжается от трансформатора. Тиристор закрывается, срабатывает прижимной механизм. Последний функционирует до разряда конденсатора. Повторное нажатие кнопки способствует подачи нового импульса. Время сохранения заряда конденсатора задается переменным резистором.

Сборка аппарата

Для создания рабочей части аппарата выполняют следующие действия:

Собирают основу из нижней части корпуса микроволновой печи. На ней закрепляют один конец металлического профиля или деревянного бруса. Для этого используют саморезы, обеспечивающие прочную фиксацию. Ко второму краю профиля подсоединяют сварочный электрод с кабелем, подключенным к трансформатору. Провод наматывают на штангу, что предотвращает его повреждение.
Обустраивают подвижную часть аппарата, имеющую вид рычага. В качестве оси используют длинный гвоздь. Создаваемые из профилей или брусков боковые стойки крепятся саморезами. Между ними и основанием рычага не должно оставаться расстояние. В противном случае точность воздействия аппарата снижается.

Тест работоспособности

После всех монтажно-сборочных работ аппарат проверяют следующими способами:

Замеряют основные рабочие параметры агрегата. Для этого используют осциллограф. Сила импульса тока должна составлять около 800 А.
Применяют собранное устройство на практике. Для этого создают пробный шов. После завершения работы замеряют температуру трансформатора. Если она является слишком высокой, схема собрана неправильно. Когда показатель находится в пределах нормы, делают еще 2 пробных шва.

Контактник из сварочного трансформатора

Такое оборудование можно превратить в полноценное средство контактной сварки. Единственным недостатком является невозможность управления силой тока.

Разработка чертежа

Правильный выбор схемы помогает изготовить работоспособный сварочный аппарат. Предпочтение отдают простым чертежам, включающим минимальное количество деталей и блоков. Такие варианты не позволяют создать слишком мощное устройство, однако прибора достаточно для выполнения мелкого ремонта автомобиля, садовой техники, ограждений.

Перечень деталей и расходников

Для переделки сварочного трансформатора в оборудование для контактной сварки потребуются такие элементы и материалы:

трансформатор, преобразующий электрическую энергию;
толстый кабель;
медные электроды;
болты;
наконечники;
прерыватель;
деревянные бруски, фанера для создания корпуса.

Процесс создания аппарата

Сборку самодельного устройства выполняют так:

Устанавливают сварочный трансформатор в корпус, созданный из металлических листов. Собирают электрическую плату на текстолитовом листе толщиной более 1 см. Деталь закрепляют в корпусе сварочного аппарата.
К шине, вторичной обмотке болтами присоединяют сварочный провод. Оставшийся конец кабеля подключают к электроду.
К контактной колодке, находящейся на электрической плате, подсоединяют питающий провод.

Эксплуатация точечной сварки

Мастер, использующий контактный трансформаторный аппарат, должен стоять на резиновом коврике, применять защитные перчатки и очки. Кабель заземления подключают к детали, к которой будет привариваться другая заготовка. После этого нажимают клавишу включения, сопоставляют соединяемые элементы, зажимают электродом сварочного пистолета.

Через 5 секунд после начала воздействия стержень переносят на следующую точку.

Клещи для контактной сварки своими руками

Чтобы самостоятельно сделать такое приспособление, выполняют следующие шаги:

Формируют основу. Для этого используют подручные материалы – стальные листы толщиной до 5 мм. Из них нарезают полосы шириной 2 см. Длина зависит от конструкции сварочных клещей. Полосы можно заменить металлическими прутами. Концы двух заготовок загибают в виде щипцов.
Накладывают детали друг на друга, стыкуют их. В центральной части просверливают отверстие, где будет располагаться регулировочный винт. Между пластинами укладывают диэлектрическую прослойку.
На одном конце стержня или полосы просверливают отверстие для закрепления медного кабеля. Те же действия выполняют в отношении второй заготовки. Отверстия должны находиться друг напротив друга.
Металлические элементы клещей закрывают резиновой накладкой и изолентой. Материалы защитят сварщика от поражения током во время работы.
Устанавливают пружину между ручками клещей. Деталь необходима для фиксации свариваемых элементов.

Использование точечной сварки на литиевых аккумуляторах

Применение батареи для приваривания никелевой пластины к АКБ – самый простой способ. Для сборки мини-агрегата потребуется аккумулятор, зарядный кабель, отрезок одножильного провода, изолента. Из жилы создают 2 электрода, концы которых зачищают и закрепляют. Расстояние между элементами должно составлять 3 мм.

К другим концам электродов подсоединяют зарядный кабель, подключенный к клеммам литий-ионной АКБ. Устанавливают никелевую пластину на аккумулятор, прижимают к ней находящиеся под напряжением электроды. В результате короткого замыкания металл расплавляется.

Читайте также: