Точечная сварка своими руками из батарейки

Обновлено: 17.05.2024

В жизни каждого «радиогубителя» возникает момент, когда нужно сварить между собой несколько литиевых аккумуляторов — либо при ремонте сдохшей от возраста АКБ ноутбука, либо при сборке питания для очередной поделки. Паять «литий» 60-ваттным паяльником неудобно и страшновато — чуть перегреешь — и у тебя в руках дымовая граната, которую бесполезно тушить водой.

Мне совершенно не хотелось ради нескольких сварок в год искать трансформатор, пилить его и перематывать. Хотелось найти ультрадешёвый и ультрапростой способ сваривать аккумуляторы электрическим током.

Мощный низковольтный источник постоянного тока, доступный каждому — это обычная б.у. АКБ от машины. Готов поспорить, что он у вас уже есть где-то в кладовке или найдётся у соседа.

дождаться морозов. Подойдите к бедолаге, у которого не заводится машина — он скоро побежит за новым свежим аккумулятором в магазин, а старый отдаст вам просто так. На морозе старая свинцовая АКБ может и плохо работает, но после заряда дома в тепле выйдет на полную ёмкость.

Чтобы сваривать аккумуляторы током от батареи, нам нужно будет выдавать ток короткими импульсами в считанные миллисекунды — иначе получим не сварку, а выжигание дыр в металле. Самый дешёвый и доступный способ коммутировать ток 12-вольтовой батареи — электромеханическое реле (соленоидное).

Проблема в том, что обычные автомобильные реле на 12 вольт рассчитаны максимум на 100 ампер, а токи короткого замыкания при сварке в разы больше. Есть риск, что якорь реле просто приварится. И тогда на просторах Алиэкспресс я наткнулся на мотоциклетные реле стартера. Подумалось, что если эти реле выдерживают ток стартера, причём много тысяч раз, то и для моих целей сгодится. Окончательно убедило вот это видео, где автор испытывает аналогичное реле:

Моё реле было куплено за 253 рубля и доехало до Москвы меньше, чем за 20 дней. Характеристики реле с сайта продавца:

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

Агрегат порадовал качеством — под контакты выведены два омеднённых резьбовых соединения, все провода — залиты компаундом для водонепроницаемости.

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

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

Передержанные точки видны и на изнанке лезвия:

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

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

Схема довольно нехитрая — собственно, MOSFET, два резистора — на 1К и 10К, да диод, предохраняющий цепь от индуцированного соленоидом тока в момент обесточивания реле.

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

Даже сваренную двумя точками ленту разделить руками не выходит.

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

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

Дополняем схему — вместо нажатий кнопки вручную доверим отсчёт миллисекунд Ардуине. Нам понадобятся:

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.

Смотрите видео

Простой самодельный сварочный аппарат для контактной сварки

Alukard
2 года назад
Я по дурости так-же попробовал, хотя знаю, что авто аккум может выдавать до 1000 ампер при коротыше! для начала попробовал сварить две пластинки друг с другом, в итоге у меня так красиво как на видео не получилось — в момент соприкосновения у меня практически был взрыв! полыхнуло мама не горюй)) в итоге пластинки за долю секунды прожгло насквозь до дыры шириной в пластинку и ещё миллиметров пять в глубину прожгло дыру в куске дсп, который я подложил, и контактные концы медного провода тоже сгорели на несколько мм!
Я согласен, что я здорово тупанул, когда решил так-же поэкспериментировать, хотя такой итог я примерно и предполагал, но хотел попробовать, за это мне позор! а что у вас за аккумулятор, что так вяло реагирует на короткое замыкание я не знаю! В конце концов нашёл на балконе трансформатор много лет назад приватизированный с работы, на 12в 0,25кВа вроде, и им примерно как у вас и получилось, хотя по нормальному надо всего пару вольт и 50-100 ампер не больше, но что было, тем и делал.

Андрей Милев
3 года назад
и куда же ты пристроил этот большой аккумулятор на 1.2v?
разве спайка не должна быть последовательной?
а ты взял и спаял плюсы и минусы!!
Anton Kurov
@Андрей Милев я так думаю, он из этих аккумуляторов новый сварочный аппарат сделает.
Сергей Кудряшов
@Андрей Милев Это банки 3,7v 2300mAh Sanyo Li-Ion. Например, питать повербанк (см. другие видео автора). У последовательного соединения есть масса минусов — вероятность выхода в мусорку всей батареи из-за деградации одной банки — существенно выше. Здесь же, пока хотя бы одна держит вольты — вся батарея жива. От выхода из строя отдельных банок, уменьшается только ёмкость.
Сейчас в 11,1v батареях ноутбуков последовательно соединяют по 3-4 «параллельных» батареи, получая таким образом компромисс между повышенным напряжением и надёжностью.

Роман Байков
2 года назад
Акб стартерного типа ,без изменений свойств , выдерживает короткие замыкания и огромные токи. об этом в любой книжке прочесть можете. единственный риск это взрыв корпуса акб при замыкании на длительное время. Автору лайк за видео. Идею возьму на вооружение. Единственное что хочу заметить , нужен предохранитель вам типа
«автомат» . Если пластина приварится к электродам вашей сварки , может случится беда. Либо нужно успевать скинуть провода с акб.

Slisel Grover
3 месяца назад (изменено)
По поводу качества сварки. От трансформатора не всегда лучше. Там есть свои плюсы и минусы. У аккумулятора гораздо серьезнее выдаваемый ток, чем у трансформатора от микроволновки. Если не верите, попробуйте замкнуть клеммы аккума ключом. Только держитесь от аккума подальше. Если его разорвет, кислота разбрызгается в разные стороны. Чаще всего ключ просто разрывает пополам силой короткого замыкания. Даже на этом видео четко видно, как за доли секунды при отсутствии отвода тепла, провода легко прожигают стальную фольгу насквозь. Регулировать силу тока аккумулятора тоже можно. Автор видео берет для сварки медные провода большого сечения. Чем больше сечение подающего провода, тем выше ток. Если взять тонкие подающие провода, можно уменьшить мощность сварки. 12 В для точечной сварки более чем достаточно. Так что не факт, что трансформатор вообще для этого лучше. Для тех, кто считает, что это короткое замыкание аккумуляторной батареи, хочу заметить, что мощность стартера равна 1,5 кВт. При напряжении 12В это порядка 120А. Именно поэтому от аккумулятора к стартеру тянется провод сечением не менее 12,5 мм. Это вполне себе средние сварочные токи. Так что точечная сварка аккумулятору сильно не вредит.

alex pch
3 года назад
Автор, молодец за опыт, но не забывайте про технику безопасности, контроль методов сварки и сварных соединений. Если вы экспериментатор, то советую ознакомиться с ГОСТами на точечную сварку. Электроды тоже бывают различной геометрической формы. Возможно это улучшит важи результаты и станет основой для новых модификаций вашего прибора.
Антон Kw
Год назад
Не работает. Тока хватает, потому что если подержать пару секунд, то в шине прожигает дыру. Тут один комментатор сказал, что нужно один электрод к элементу, а второй на шину. Может так попробую. Ну и ещё мысль: на фабрично припаянных аккумуляторах точки в месте сварки вдавлены. Очевидно оказывается серьезное усилие. Но у меня так не получается. Если давить сильно, то шина прилипает к электроду (провод медь сечением 4 мм) и отходит вместе с ним.

Volodimir2201
3 года назад
Идея неплохая. Но только зачем мучиться с незакреплёнными элементами, когда можно закрепить всю батарею в тисках с умеренным нажимом, а ленту удерживать в прижатом состоянии струбциной с изолирующей прокладкой. Зачистка поверхности играет существенную роль при сварке. Как и хорошее прижатие сварочных контактов, которое в данном случае не происходит принципиально, поскольку ток возникает сразу при уже лёгком прикосновении сварочных контактов к поверхности ленты ещё до надёжного прижатия её к поверхности. В классическом процессе сначала обеспечивается сильное и надёжное прижатие свариваемых поверхностей, после чего включается короткий и очень сильный токовый импульс. Это возможно полноценно сделать только с применением мощного сварочного трансформатора, где коммутируется первичная обмотка с ограниченным током порядка 15-25 ампер, исключающий слишком сильное искрение. Ток во вторичной цепи может достигать 1000 ампер и более, посему коммутация его привела бы к такому искрению, что могла бы возникнуть дуга, совершенно нежелательная при контактной точечной сварке. Ещё замечание в отношении сварочных контактов-проводов, их диаметр желательно брать не менее 6 мм и они должны быть минимально возможной длины, скажем не более 3-4 см. Желательно обеспечить их полноценное механическое, или сварное соединение с толстыми проводами, идущими от аккумулятора, или от трансформатора. И уж совсем недопустимо использовать промежуточные контактные клеммы с пластмассовым корпусом. При малейшей временной передержке пластмасса будет плавиться и контактная пара развалится. Конечно, лучше сделать рычажное приспособление, обеспечивающее лучшее качество и точность процесса сварки.

Volodimir2201
3 года назад
Метод может быть применён, видимо, и при наличии одно-баночного аккумулятора на 6 вольт и ёмкостью, не менее 20 А-часа.
Но, напрашивается при этом, для более эффективного использования источника тока, вариант с разрезкой стальной соединительной шины вдоль её длины и приварке обеих полосок, с обеспечением между ними поперечного зазора порядка 0,3 — 0,8 мм . При таком варианте рабочий ток будет преимущественно проходить именно через контактную поверхность, а не впустую проходить через шину.
Попутно заметим, поперечное сечение проводов, соединяющих аккумулятор с рабочими электродами, желательно иметь не менее 100 мм^2. Сами электроды лучше брать никак не менее 4 мм в диаметре, к примеру жала от стандартных маломощных паяльников.
Колодка для соединения проводов и электродов должна иметь развитую контактную поверхность, обеспечивая очень хороший зажим и надёжную контактную поверхность с минимальным зазором. Корпус её должен быть выполнен из термореактивной пластмассы, а не из термопластичной, которая неминуемо перегреется и расплавится. Торцевая шлифовка электродов желательна после каждого сеанса сварки, причём, тонким надфилем с точным выдерживанием угла в 90 °. И последнее, рабочие концы электродов желательно заточить под усечённый конус до диаметра 1,5 — 2,0 мм в патроне электродрели, или токарного станка.

Самодельная контактная сварка

Этот видеоурок о том, как можно сделать самодельную простую контактную сварку. Другое название — точечная сварка. Для изготовления этого сварочного аппарата не нужны никакие специальные электрические схемы с радиодеталями. Его преимущество в мобильности и независимости от электросети.

Комплектующие и готовые агрегаты в этом китайском магазине.

мощный аккумулятор на 12 вольт, 60 ампер;

толстые многожильные провода;

два куска медной проволоки сечением от 2 до 3 мм, длиной 7-8 см;

маленький деревянный брусок.

Сначала нужно ножовкой проделать два углубления на деревянном бруске под медную проволоку. Углубления делаются с двух противоположных сторон. Теперь эти два куска провода нужно подсоединить к многожильным проводам. Затем эти два куска провода вставляем в пазы, проделанные в брусочке и изолируем изолентой. Оба конца этой медной проволоки должны торчать из бруска.

Аппарат для контактной сварки.

Далее эти два контакта нужно установить с помощью пассатижей на расстоянии 2-3 мм друг от друга. Берем наждачную бумагу и зашкуриваем концы проводов.

Остается только подключить провода к аккумулятору. Полярность здесь не имеет никакого значения.

Для теста этого простейшего сварочного аппарата автор видеоурока взял батареи и металлическую пластину, которые ранее отошли от батарейки. Приложив пластину к батарейке, прижимаем рабочие контакты аппарата к пластине и тут-же отпускаем. На видео показано, что ток раскаливает докрасна металл и обеспечивает прочное соединение.

Такое устройство не требует большого времени для работы над его изготовлением, является переносным устройством и особенно пригодится тем, кто нуждается в автономной и относительно безопасной точечной сварке.

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.

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.

Читайте также: