Схема сварки на конденсаторах. Конденсаторная сварка: принцип работы, виды, преимущества и недостатки

Совет. В качестве электродов допустимо брать толстую омеднённую проволоку или медный пруток. Узел прижима деталей и узел подачи токового импульса должны быть изолированы друг от друга.

Особенности работы самодельного агрегата

Самодельная контактная сварка на конденсаторах должна обеспечивать стабильные параметры:

• величины тока импульса;
• входного напряжения;
• длительности подачи импульса;
• достаточную мощность для работы с заданным диаметром электродов.

Правильно собранный и отрегулированный аппарат не должен по своим характеристикам отличаться от заводских моделей. При производстве работ необходимо соблюдать технику безопасности и защиту от искр и ультрафиолета.

Конденсаторная сварка – незаменимая вещь в гараже любого радиолюбителя или автовладельца. Независимо от того, каким аппаратом пользоваться, самодельным или заводского производства, простота и качество работы будут только радовать.

Видео

Сварка своими руками | Сварка своими руками

Cегодня поговорим о сварочных аппаратах. Кто-то уже практикуется и занимается сваркой вовсю, а кто-то еще только собирает деньги, чтобы ее приобрести. Хотя есть еще один вариант – собрать сварку своими руками.
Что нужно для элементарного сварочника: как минимум трансформатор. Задача состоит в том, чтобы подать напряжение на первичную обмотку и получить на вторичной многократно увеличенный ток и меньшее напряжение.
Рассмотрим схему простого сварочного аппарата постоянного тока. Рис.1.

Рис.1

Схема имеет свои достоинства и недостатки, но она очень проста в отличие от схемы современного инвертора Чтобы собрать последний необходимы серьезные знания и оборудование, а чтобы собрать сварочник по приведенному рисунку – достаточно просто желания и возможность купить элементы.
На рис.1 показаны
• сердечник, на который мотается первичная и вторичная обмотки;
• диодный мост из четырех диодов;
• дроссель;
• конденсатор (на любителя) подключен параллельно с дугой. Так делать не следует, потому что конденсатор накапливает энергию и в процессе поджига дуги, она будет «клацать». Если в схему ввести резистор на 10 W сопротивлением 1-2 Ом, это позволит уменьшить ток зарядки/разрядки. В результате и конденсатор останется цел и электрод залипать не будет.

Какие бывают трансформаторы для сварочных аппаратов:

• Можно взять тор. Такой вот «бублик» как показано на фото. КПД у него 100%, габариты небольшие, на первый взгляд одни плюсы, но не все так просто. Тороид мотать сложнее, чем Ш-образный трансформатор, который имеет всего одну катушку, на которую мотаются все обмотки. Или двухкатушечный трансформатор, который правда имеет КПД поменьше.

Итак, допустим, Вы собрали трансформатор и получили 50В на его выходе (см рис.1), подсоединили диодный мост, дроссель, конденсатор и т.д. по схеме. «Чиркаем» электродом, зажигаем дугу – и получаем ток 150 … 200А. И хорошо, скажете Вы, но не так все просто! Берет-то наш трансформатор из розетки слишком много… Например, при токе 100А на вторичной обмотке мы будем тянуть 5кВт (≈25А) из домашней розетки. Если утром и даже
днем такой вариант может и пройти, то вечером будут сюрпризы, потому что к вечеру напряжение начинает просаживаться, соответственно, свет начинает «моргать» — и ждите недовольных соседей к себе в гости.

50В на выходе мы получили переменного тока, чтобы его выпрямить, подключается диодный мост, который срезает отрицательную кривую тока и перебрасывает его в положительную систему ординат без потери мощности.

Дроссель служит для подавления пульсаций (сглаживания «рывков» тока). Он накапливает энергию и делает ток более «постоянным», соответственно дуга будет гореть более плавно, без рывков. Он накапливает энергию и превращает ток в более «постоянный», что позволит дуге гореть более плавно, без рывков. У данного дросселя, кроме R индукции есть активное сопротивление, благодаря чему наблюдается некоторое падение напряжения. «На холостом ходу» конденсатор заряжается «на корень из двух»: если на вторичной обмотке 50В, на конденсаторе будет около 70в. В сварке он не участвует, но зато облегчает поджиг дуги, тем более если попался ржавый металл, который нужно «пробить».

Теперь о том, как разгрузить электрическую систему дома. Можно поставить балластный резистор (сопротивление), что уменьшит ток, который проходит по цепи, но на нем  выделится тепло, которое будет греть улицу. Нам такое не выгодно. При токе 100А получится двухкилловатный обогреватель.

 Для того, чтобы потери были меньше, и соседи не ругались, нужно уменьшить потребление. Как этого добиться?

   При жесткой ВАХ наматывается первичная обмотка как это показано на рис.2. (две половинки образуют полную обмотку 220В.) Сверху на нее наматывается вторичная и соединяется с предыдущей параллельно или последовательно.

Рис.2

Либо мы наматываем обмотки тонким проводом и соединяем их параллельно, но с большим числом витков, либо толстым проводом и соединяем последовательно. (Рис.3).По сути, получаем одно и тоже в обоих случаях: жесткую ВАХ, когда на одной катушке у нас намотана половинка первички и половинка вторички. Для сварочного аппарата такой транс НЕ ГОДИТСЯ!

Рис.3

Можно установить дроссель на выходе, но это как «костыль».

Лучше возьмите двухкатушечный трансформатор. Чем больше расстояние между его обмотками (насколько они сильно разнесены), тем меньше получаемый ток. Но можно пойти еще на одну «хитрость»: накрутить часть вторичной обмотки поверх первичной – за счет этого снизятся потери и увеличится ток на выходе. Понятно, что потери на катушках будут разными и один участок будет жестко связан по напряжению, а 2-й получится «плавающий». По этому принципу можно построить регулировку сварного тока. Накручивается первичная обмотка как есть, потом вторичная 60-65%, а остаток ее доматывается на «первичку». Такой аппарат имеет пологопадающую ВАХ. Чем она хороша. Так как варить Вы будете не самим трансформатором, а подключив к нему выпрямитель и дроссель, нужно компенсировать потери. Если характеристика крутопадающая то, например, со 100А на выходе получится 60А, если пологопадающая – потери компенсируются (можно выбирать из более широкого ассортимента электродов, использовать прямую и обратную полярность).

При поиске элементов учитывайте, что диоды нужно использовать на ток минимум 100А, но лучше 200А, поставьте их на радиаторы. Опыт показывает, что «привинчивание» дешевых китайских мостиков на 50А оправдано. Только если на выходе нужно получить 200А, таких мостов нужно цеплять не 4 шт, а не менее 8шт. Если вы возьмете с запасом, только тогда все будет хорошо работать.

Дроссель можно накрутить практически на любом подходящем магнитопроводе, главное чтобы у него была площадь поперечного сечения не менее 10 кв. см. Если взять 20 кв. см – это будет даже лучше имеди мотать нужно будет меньше. Нужно так же выполнить следующее условие: сердечник не должен быть полностью замкнутым.

Величиной зазора дросселя определяется его индуктивность. С малым зазором он хорошо будет работать на малых токах, если увеличивать – получится легкая сварка на больших токах. Поэтому нужно искать компромисс.

Рассмотрим еще несколько схем для «пытливых умов»

Рис.4

На рис.4 используется трансформатор с жесткой характеристикой. Выходное напряжение у него 36В. Здесь устанавливается конденсатор, который увеличивает напряжение до 45В и позволяет зажечь дугу. В обязательном порядке должен стоять резистор. На схеме не показан дроссель, но поставить его нужно в любом случае, потому что с ним варить гораздо приятней и удобней.

На рис. 5 показана схема продвинутого сварАппа. Здесь используется свойство резонанса. То есть получаем «LC-контур»: индуктивность вторичной обмотки и емкость последовательно включенных конденсаторов. А замыкается это все на дуге. Получается трансформатор относительно малых габаритов и высокая мощность.

Рис.6

Зверя этого собрать – задача интересная, но очень затратная! Конденсаторы С1-С20 дорогие. Если поставить какой-нибудь шлак, такой как Chang  он вылетит сразу же, а хороший кондер типа JAMICON или JAVA — стоят денег. Обращайте внимание на наличие жестких выводов.

Если на вторичной обмотке трансформатора напряжение будет, допустим 30-40В, то нужно брать кондеры по схеме на U в 1,5 -2 раза больше. Если не соблюдать это условие конденсаторы пробъет и они сгорят.

Есть схема тиристорного регулятора (Рис. 7), у него наматывается первичная обмотка, вторичная и обмотка управления. Так же используется по паре мощных тиристоров и диодов. Обмотка III рассчитана на U от 30В до 40В, ток около 1 А.

Рис.7 Щелкните по картинке , чтобы открыть

Резистор R1 предназначен подстройки сварочного тока, т.е. если нужно задать минимальный диапазон. R2 работает как основной (тоесть R1 можно убрать).

R3 ограничивает ток управления тиристорами.

Стабилитрон V06 можно ставить как отечественного, так и импортного производства.

Вместо тиристора КУ101 можно брать 202-й, начинающийся практически с любой буквы.

Диоды КД209 можно заменить на любые на ток до 1 А

Управление углом открытия тиристора регулируется мощность: чем меньше он открыт, тем меньше ток на выходе. Если открыть тиристоры полностью, они будут работать как диоды и получится полноценный диодный мост – сварка при таком условии будет проходить хорошо, но если мощность уменьшить больше чем на половину – пульсации тока увеличатся, и варить будет довольно трудно. Поэтому в схему лучше добавить дроссель.

Электрическая схема контактной сварки

Домашние слесарные работы – часть жизни хозяйственного человека. Одним из наиболее популярных домашних устройств считается точечная сварка. Она предполагает наличие заводского или самодельного сварочного устройства. Создать подобный аппарат, которым будет осуществляться точечная сварка своими руками несложно, необходимо лишь желание и некоторые подручные средства.

Особенности и принцип точечной сварки

Изучение вопроса, как своими руками сделать точечную сварку, начнем с принципа действия.

На сегодняшний день точечная сварка востребована не только в быту, но и в производстве, так как она способна разрешить даже самые трудновыполнимые задачи. В промышленности, как правило, применяют устройства, работающие в автоматическом режиме, в бытовых условиях применяют сварочный аппарат-полуавтомат для точечной сварки.

Точечная контактная сварка на производстве необходима, чтобы сварить листовые болванки из черных и цветных металлов. С помощью ее сваривают изделия из профиля разной толщины и конфигурации, пересекающиеся металлические заготовки. При некоторых условиях можно добиться скоростного рабочего режима до 600 точек в минуту.

Многие люди интересуются вопросом, как сделать точечную сварку дома? В домашней среде точечную сварку применяют для ремонта бытовой утвари и при необходимости сварить электропровода.

Процедура точечного сваривания включает в себя несколько этапов:

• заготовки совмещают в требуемом положении;
• делают крепеж деталей непосредственно между прижимными электродами установки;
• осуществляют нагрев поверхностей, в процессе которого происходит деформирование деталей и они связываются между собой.

Существует еще одна технология точечного соединения – лазерная сварка. Она способна выполнять задачи, связанные с работой высокой точности и предельной прочности спайки.

Получается, что принцип точечной сварки заключается в чрезмерном нагревании рабочих металлических поверхностей, результатом которых осуществляется их сплавление и единое структурное новообразование.

Основную роль в процессе сварки исполняет импульсная характеристика тока, который создает необходимый нагрев металлической области. Не менее важной характеристикой служит время воздействия и сила удержания деталей. Благодаря этим параметрам кристаллизуется металлическая структура.

Основными преимуществами сварки электроконтактной из сварочного аппарата считаются:

• выгодность использования;
• прочный шов;
• простота оборудования;
• самодельная точечная сварка может быть создана в домашних условиях;
• возможность автоматизации в условиях предприятия.

Единственным изъяном точечного соединения деталей считается негерметичность соединения.

Основными требованиями к сварочному оборудованию считаются:

• возможность изменить время процесса;
• создание давления в рабочей области, с достижением предела в окончании процесса нагрева;
• наличие электродов с высокими показателями проводимости энергии и тепла.

Для бытового применения подходить электролитическая медь и ее смесь марки ЭВ. Стоит отметить, что площадь контактируемого участка электрода должна превышать свариваемое соединение (шов) в 2,5 раза.

Сборка сварочного аппарата своими силами

Для точечного сваривания деталей необходимо создать соответствующее оборудование. Установка для точечной сварки своими руками, изготовленная в домашних условиях, может иметь любую форму – от переносных разновидностей до крупногабаритных моделей. На практике обычно используются настольные варианты, применяемые для соединения различных металлов. Перед тем как создать точечную сварку из инвертора, следует ознакомиться с материалами, какие понадобятся при изготовлении.

• преобразователь энергии, то есть трансформатор;
• электрический кабель с изоляцией сечением от 10 мм;
• медные электроды;
• прерыватель;
• наконечники;
• болты;
• подручные средства и материалы для создания корпусной основы либо сварочных клещей (бруски из дерева, вторсырье, фанера).

Схемы монтажа

Основными разновидностями схем сборки сварочного устройства являются простые проекты с минимальным количеством требуемых материалов. Стоит отметить, что изготовленное оборудование не будет мощным, то есть данная схема точечной сварки предназначена только для бытового применения. Его назначение – сварка небольших листов железа и электрических проводов.

Чтобы понять, как сделать контактную сварку вспомнить курс школьной программы, а именно физическое правило «Закон Джоуля-Ленца»: когда электричество проходит по проводнику, объем тепловой энергии, создаваемый в нем, прямо пропорционален сопротивлению проводника, времени воздействия и квадрату электрического тока. Вывод, если ток изначально составлял большое значение (например, 1000 А), то при слабом соединении и маленьких проводах будет расходоваться большее количество энергии (в несколько тысяч раз), чем при меньшем электротоке (10 А). То есть качество собранной электрической цепи играет важную роль.

Формирование электрического импульса между двумя участками металлических изделий считается базовой частью работы сварочной установки. Для этого потребуется небольшой преобразователь энергии. Свариваемое изделие необходимо подключить к нижней обмотке устройства, а металлический электрод к вторичной.

Стоит отметить, что недопустимо непосредственно совмещать преобразователь с источником питания. Для этого в электрической цепи предусмотрен мост с электронным выключателем (тиристор). Чтобы создать требуемый импульс, в устройство необходимо подать вспомогательное питание, включающее в себя мост выпрямления энергии и трансформатор. Электрический ток будет концентрироваться в конденсаторе, чья роль – это формирование импульса.

Для того чтобы аппарат контактной сварки, изготовленный своими руками, заработал, нужно на рукояти пистолета нажать «кнопку импульса» для открытия цепной схемы конденсатора-резистора. В результате этих манипуляций произойдет разряд через металлический стержень. Чтобы закрепить теоретический материал, рекомендуется ознакомиться с обучающим видео, где подробно рассказывается о точечной сварке. Это позволяет понять визуально, как же это все правильно осуществляется.

Самодельный аппарат из микроволновой печи

Так как на аппараты точечной сварки не всегда можно выделить лишнюю сумму денежных средств, то можно изготовить ее собственными силами. Для этого потребуется довольно мощная микроволновая печь.

Сборка трансформатора

От микроволновки потребуется лишь одна деталь – это высоковольтный трансформатор для точечной сварки. От этой детали требуется лишь сердечник (магнистор) и первичная (нижняя) обмотка. Для удаления ненужных участков можно воспользоваться молотком, болгаркой либо ножовкой. После удаления трансформаторной вторичной обмотки, необходимо создать самодельный трансформатор для контактной сварки. Чтобы это выполнить, следует воспользоваться медным кабелем, диаметром, равным проему трансформатора. Необходимо сделать два витка. Для того чтобы соединить две части сердечника потребуется эпоксидная смола.

Далее следует протестировать выходное напряжение из устройства. Оптимальным значением считается показатель в 2 вольта, а сила тока – около 850 ампер.

Основу сделали, теперь необходимо заняться корпусом самодельной установки. Для этого используются различные полимеры, например, пластмасса или дерево. Обратная область корпуса точечной установки должна содержать несколько проемов. Один проем будет служить ключом устройства, а другое подавать электричество.

Если вместо пластика применяется дерево, то для начала следует выполнить несколько подготовительных операций, а именно отшлифовать, пропитать и лакировать. Чтобы создать самодельный рабочий аппарат для точечной сварки своими руками, потребуется:

• кабель электропитания сварочной установки;
• ручка от двери;
• выключатель;
• медные держатели;
• электропровод большого диаметра;
• расходные материалы (саморезы, гвозди).

После подсыхания корпусного участка, необходимо собрать установку и совместить все сопутствующие детали. После этого отрезается медный провод на 2 части, каждый из которых примерно 25 мм. Эти элементы будут осуществлять функцию электродов. Чтобы их зафиксировать, достаточно применить стандартную отвертку. Затем необходимо установить ключ системы, толстый электрокабель предотвратит его выскальзывание. Чтобы зафиксировать трансформатор на корпусе конструкции можно использовать саморезы, но не стоит забывать о заземлении одной из клемм.

Чтобы повысить безопасность использования устройства для сварки рекомендуется установка вспомогательного включателя. Для крепежа рабочих рычагов также применяют небольшие гвозди и другие крепежные элементы. К торцевым частям рукоятей прикрепляются контактные металлические стержни. Для вознесения верхней рукояти применяется стандартный полимер – резина.

Создание электродов

Элементы, применяемые для точечной сварки своими руками, должны отвечать определенным требованиям, а именно устойчивостью к воздействию рабочих температур, хорошей электропроводностью и легкостью механической обработки.

Для этого прекрасно подходят медные провода сечением от 15 мм. Основной принцип – сечение электрода не должно быть меньше поперечника провода. Если не жалко, то можно применить жала 2 паяльников, которые точно прослужат долго.

Органы управления

Создаваемая контактная сварка своими руками имеет простое устройство. Приходится всего две управляющих системы – выключатель и рукоять. Выключатель точечной сварки фиксируется в цепи первичной обмотки. Это необходимо из-за того, что во вторичной обмотке ток больше, а выключающая система создаст дополнительное сопротивление. Выключатель устанавливается на рычаге, так удобнее будет работать. То есть одной рукой можно будет включать электричество, а второй удерживать свариваемые материалы.

Стоит отметить, что включение и выключение сварочного тока необходимо осуществлять лишь при сжатых электродах, потому что в противном случае появится искра, приводящая к их подгоранию. Рекомендуется также применять вентилятор для охлаждения аппарата.

Если подобная охлаждающая система отсутствует, то следует постоянно контролировать температуру преобразователя энергии, металлических электродов, электропроводов и создавать дополнительные перерывы, чтобы предотвратить перегрев.

На сегодня приобретение сварочного аппарата для точечной сварки не является проблемой, если есть денежные средства. В любом специализированном магазине предложат целый ряд установок для точечного соединения деталей, причем разной мощности и производителей. Но для домашних мастеров не всегда возможно подобрать требуемые параметры, поэтому сделать аппарат точечной сварки своими руками будет оптимальным решением. Все необходимые расходные материалы можно позаимствовать и найти дома. Собранная собственными руками установка для точечной сварки не подводит и отлично работает, тем самым обеспечивая требуемый мелкий ремонт металлических изделий.

Рекомендуем также к прочтению:

Общая информация

Процесс любой контактной сварки основывается на использовании электрического тока. Он перемещается по всему участку соединения двух свариваемых деталей и образует дугу, которая расплавляет их. На мощность этой дуги оказывает влияние показатель величины тока, время его воздействия и сжатие металлов, от которой зависит размер дуги. Самодельная контактная сварка подразделяется на: стыковую, точечную, шовную и рельефную.

Сварочный аппарат

Чтобы осуществить контактную сварку своими руками надо сконструировать специальный аппарат. Перед тем, как приступить к процессу изготовления устройства, надо ознакомиться с рядом требований, которые необходимо соблюдать в процессе работы. Чаще всего для проведения сварки деталей в бытовых условиях, применяются аппараты точечной или стыковой сварки. Далее нужно определиться с видом сварочного аппарата, который вы будете использовать : переносной или стационарный, а затем надо задать основные параметры прибора:

• напряжение в самом участке (зоне) сварки,
• ток (переменный или постоянный) и его сила,
• продолжительность сварочного импульса,
• число и размеры электродов.

Определяющим условием в том, как же сделать контактную сварку своими руками является простота сварочного аппарата. Он сконструирован из двух блоков: контактного и источника сварочного тока. В первом расположена непосредственно сама зона сварки. В ней металлы контактируют между собой, посредством электродов к ним поступает электрический импульс и в итоге они соединяются. Источник сварочного тока отвечает за то, чтобы этот импульс попал в зону сварки.

Схема представлена на рисунке 3.

рис. 3

Конструктивные составляющие источника тока

Основу контактной сварки своими руками составляет электрическая схема с использованием конденсаторов. Импульс сварочного тока образуется за счет разряда конденсатора.

Импульс тока создается во вторичной обмотке трансформатора. К первичной обмотке трансформатора подключены конденсаторы С8-С9. Именно благодаря им образуется разряд, необходимый для получения импульса. Управление разрядом конденсаторов осуществляется в тиристорах Т1 и Т2. По цепочке от входного трансформатора «Ток», заряжается конденсатор. Также в схеме отображено выпрямление тока диодами D6-D7.

Функционирование подобного конденсаторного источника осуществляется по следующему принципу. Когда основная цепь отключается, конденсаторы С8-С9 заряжаются от цепи трансформатора «Ток». В момент, когда система запускается, происходит их разрядка на вторичную обмотку выходного трансформатора Тр3. За контроль продолжительности импульса отвечают цепи Ru1-Ru2 R34 и C10. После того как цепь выключается – процесс повторяется.

Изготовление выходного трансформатора своими руками

Выходной трансформатор является очень важным и неотъемлемым звеном конструкции источника питания, поскольку от него зависит сила задаваемого тока. Чтобы обеспечить сварку требуемыми параметрами, наиболее оптимальным решением будет изготовление трансформатора самостоятельно. Первое, что необходимо сделать – это найти наборный сердечник. Можно позаимствовать эту деталь у любого силового аппарата. Главное, чтобы он был выполнен из стали, а показатель его сечения был не менее 60 см². Далее, стальные пластины надо плотно укомплектовать и стянуть с помощью болтов, диаметр которых составляет 8 мм. Чтобы придать устройству большую прочность, с боковой стороны сердечник укрепляется П-образным профилем или уголком.

Обмотка первичного типа производится проводом ПЭВ (диаметр – 2,9 мм). Нужно намотать 20 витков. Сам сердечник надо обвить кабельной или трансформаторной бумагой. После чего, нужно намотать витки провода с натягом. Важно, как можно ровнее распределить витки по всей длине стойки сердечника. Сверху на провод нужно положить бумажную обмотку и зафиксировать тесьмой.

электросхема выходного трансформатора

Вторичная намотка осуществляется на второй стойке сердечника. Она создается из самодельной шины плоского сечения, которая собирается из 14-16 небольших шинок из меди. Ширина общего сечения равняется 200 м². Нужно сделать два витка. Перед тем как накладывать на сердечник, шину нужно обернуть фторопластовой или изоляционной лентой. Все окончания обмотки направляются на верхнюю часть сердечника, в них делается отверстие, в котором при помощи болта будет крепиться кабель, соединяемый с контактным блоком сварочного аппарата.

первичной – 220 В, вторичной – 15 В

Исходя из вышеописанного следует, что без трансформатора, функционирование аппарата для выполнения сварочных работ — невозможно, т.к. основные функции лежат на нем.

Устройство контактного блока

Самый простой вариант используется при стыковой сварке. В данном случае ток подается прямо на участки, подвергающиеся сварке. Другими словами, это означает, что окончания вторичной обмотки контактируют со свариваемыми металлами. Один конец – примыкает к одной заготовке, второй – к другой.

Для точечной сварки характерным является применение контактного блока с электродами. Подойдут конструкции с одним или двумя стержневыми электродами. Если использовать один электрод, ток будет попадать на одну из свариваемых деталей, а второй конец вторичной обмотки выходного трансформатора будет контактировать с электродом.

Совет! В процессе работы используйте пистолетный держатель электрода.

Процесс сборки аппарата

Сборка сварочного аппарата требует четкой последовательности выполнения действие. Процесс включает в себя несколько этапов.

В первую очередь, нужно уложить источник сварочного тока в металлический корпус. Электрическое плато собирается на текстолите. Затем его нужно поместить внутрь корпуса источника и вертикально зафиксировать в нем. После чего, готовый выходной трансформатор устанавливается на основание корпуса и фиксируется на нем. Далее, посредством болтов сверху к шине вторичной обмотки прикрепляется сварочный кабель. Другой его конец находится в непосредственном контакте с электродом в контактном пистолете. К контактной колодке, которая расположена на электрическом плато, подсоединяется входной кабель от электрической сети.

готовый аппарат

Для того, чтобы сконструировать аппарат для контактной сварки своими руками, необходимо иметь в наличии все необходимые инструменты, среди которых: болгарка; электродрель; ножовка по металлу; метчик; напильник; зубило; молоток; отвертка; тиски; штангенциркуль; плоскогубцы; нож; ножницы; плашка.

Не забывайте, что контактная сварка, как и любой другой вид соединения деталей предполагает наличие некоторого опыта. Это важно, т.к. качество и надежность сварочного шва зависит от умений сварщика. Обязательным условием является соблюдение правил техники безопасности. Выполнять сварочные работы нужно только в специальном защитном костюме, в перчатках и с защитной маской на лице, поскольку велика опасность попадания раскаленного металла на оголенные участки тела.

Подводя итог, отметим, что контактная сварка своими руками – процесс непростой. Но если соблюдать технологию выполнения работы и подойди к ней со всей ответственностью и серьезностью, то результат не заставит себя ждать. Контактная сварка характеризуется широкой сферой применения. Ее можно использовать для соединения деталей металлических изделий, составляющих элементов автомобиля, кузовных деталей, а также для ремонта всевозможных устройств.

У многих домашних мастеров возникают проблемы с проведением сварочных работ. Основной причиной является отсутствие практических навыков работы со сваркой, а также отсутствие сварочного аппарата. Наилучшим выходом из положения может стать контактная сварка своими руками, которую вполне возможно изготовить и освоить самостоятельно, без каких-либо особых теоретических знаний и навыков. С помощью контактной сварки можно соединять между собой стальные трубы, медные и алюминиевые провода, а также другие элементы и конструкции.

Самодельная точечная контактная сварка

Прежде чем приступать к непосредственному изготовлению аппарата, необходимо заранее уточнить, как можно самому сконструировать и собрать контактную сварку. Такая сварка может применяться не только в домашних условиях, но и в небольших мастерских.

Принцип действия устройства довольно простой. При использовании контактной сварки создаются сварные соединения деталей. Соприкасающиеся элементы в точке касания нагреваются электрическим током, проходящим через них. Одновременно к зоне соединения прикладывается сжимающее усилие. Параметры контактной сварки зависят от теплопроводности материала, размеров деталей, мощности сварочного оборудования. Напряжение в силовой сварочной цепи должно быть низким – от 1 до 10 вольт, время сварки составляет от 0,01 до 3-4 секунд. Работы проводятся при высоком токе сварочного импульса – от 1000А и более. Зона расплавления металла должна быть очень маленькой, а сжимающее усилие в точке сварки достигать значения 10-100 кг.

Соблюдение установленных параметров и технических условий является залогом высокого качества сварных соединений. Наиболее простой конструкцией считается сварочный аппарат с переменным сварочным током, сила которого не регулируется. В основе управления соединением деталей лежит изменяющаяся продолжительность поступающего электрического импульса. Для этой цели можно использовать простейшее реле времени, или вообще обойтись без него, регулируя подачу обычным выключателем.

В целом изготовить самому контактную точечную сварку достаточно легко. Основной узел – трансформатор – можно взять от старой микроволновой печи, телевизора, инвертора и других устройств. У выбранного трансформатора обмотки перематываются под необходимое рабочее напряжение и выходной сварочный ток.

Все виды электрических соединений должны выполняться качественно и обеспечивать хороший контакт. Используемые провода должны иметь сечение, соответствующее протекающему по ним току. Особое внимание следует обратить на силовую часть, расположенную между электродами клещей и трансформатором. В случае плохого контакта в этих местах возможны большие потери энергии, а также возникновение неисправностей, вплоть до искрения.

Аппарат контактной сварки своими руками

Большинство сварочных операций, выполняемых в домашних условиях, предполагают работу с листовым металлом, толщиной не более 1 мм. Диаметр прутков и проволоки не превышает 4 мм. Поэтому контактная сварка своими руками, схема которой будет рассмотрена ниже, должна быть рассчитана именно на эти параметры. Сварочные аппараты работают от сети переменного тока, напряжением 220 вольт, частотой 50 Гц. Выходное напряжение, образующееся на концах контактно-сварочного механизма, составляет 4-7 вольт. Максимальное значение импульсного сварочного тока – до 1500 ампер.

На принципиальной электрической схеме представлены основные части устройства. В состав аппарата входит силовая часть, цепь управления и автоматический выключатель (АВ1), с помощью которого включается питание и обеспечивается защита при аварийных ситуациях.

Все элементы схемы представлены на рисунке 1. Сюда же входит сварочный трансформатор Т2 включенный в цепь с бесконтактным тиристорным однофазным пускателем МТТ4К. С помощью этого пускателя первичная обмотка трансформатора подключается к питающей цепи.

Схема обмоток сварки с указанием количества витков отображается на рисунке 2. В первичной обмотке имеется шесть выводов, которые можно переключать и регулировать выходной сварочный ток во вторичной обмотке ступенчатым способом. Самый первый вывод всегда подключен к сети, а остальные пять применяются для регулировочных процессов. После выбора нужного режима, к сети подключается только один из них.

Пускатель МТТ4К изображен отдельно на рисунке 3. Данный модуль выполнен в виде тиристорного ключа. Когда его контакты № 4 и 5 замыкаются, происходит коммутация нагрузки через контакты № 1 и 3, включаемые в разрыв цепи первичной обмотки трансформатора Т2. Максимальная нагрузка пускателя, на которую он рассчитан, составляет 800 вольт, а сила тока – до 80 ампер.

В состав схемы управления входит блок питания, сама цепь управления и реле К1. Для блока питания может применяться любой трансформатор с мощностью не выше 20 ватт. Он работает от сети 220В и выдает на вторичной обмотке значение напряжения от 20 до 25В. Функцию выпрямителя выполняет диодный мост, например, КЦ402 или другой элемент с такими же параметрами. Для создания выпрямителя можно использовать и отдельные диоды.

С помощью реле К1 выполняется замыкание контактов № 4 и 5 в ключе МТТ4К во время подачи напряжения от управляющей цепи на обмотку его катушки. Поскольку коммутируемый ток, протекающий через контакты ключа № 4 и 5, довольно слабый, не более 100 мА, то вместо реле К1 можно воспользоваться любым слаботочным реле, которое срабатывает при напряжении 15-20В.

Устройство и работа цепи управления

В сварочном аппарате цепь управления служит своеобразным реле времени. При включении К1 на заданный временной промежуток, задается, таким образом, время, в течение которого электрический импульс будет воздействовать на свариваемые детали. В состав цепи управления входят электролитические конденсаторы С1-С6, с напряжением заряда не менее 50 вольт, переключатели П2К с независимой фиксацией, а также кнопки КН1 и два резистора R1 и R2.

Емкость конденсаторов составляет: для С1 и С2 – 47 мкФ, С3 и С4 – 100 мкФ, С5 и С6 – 470 мкФ. Контакты кнопки КН1 должны быть: один – нормально-замкнутый, другой – нормально-разомкнутый. Когда включается автоматический выключатель АВ1 начинается зарядка конденсаторов, подключенных через П2К к блоку питания и цепи управления. С помощью резистора R1 выполняется ограничение начального зарядного тока, в связи с чем срок эксплуатации емкостей существенно увеличивается.

Зарядный ток в этот момент протекает через нормально-замкнутый контакт кнопки КН1. После нажатия на эту кнопку, происходит размыкание нормально-замкнутой контактной группы, после чего цепь управления отключается от блока питания. Далее замыкается нормально-разомкнутая контактная группа, в результате чего заряженные емкости подключаются к реле К1. В этот момент происходит разрядка конденсаторов и под действием тока срабатывает подключенное реле.

Поскольку нормально-замкнутые контакты находятся в разомкнутом состоянии, реле не может быть запитано напрямую от блока питания. От времени разряда конденсаторов зависит продолжительность замкнутого состояния контактов 4 и 5 в ключе МТТ4К и, соответственно, продолжительность сварочного импульса. После полной разрядки конденсаторов реле К1 отключается, и сварочный процесс прекращается. Для подготовки сварки к следующему циклу, кнопку КН1 нужно отпустить. Сама разрядка конденсаторов осуществляется через переменный резистор R2, с помощью которого более точно регулируется продолжительность сварочного импульса.

Трансформатор для контактной сварки своими руками

Основной силовой частью контактной сварки является трансформатор. За основу берется готовое трансформаторное устройство, используемое в различных приборах и оборудовании и рассчитанное на 2,5 А. Старая обмотка удаляется, а на торцах магнитопровода устанавливаются кольца, материалом для которых служит тонкий электрокартон.

Готовые кольца подгибаются по границам внутренней и внешней кромки, после чего поверх колец магнитопровод обматывается лакотканью в три слоя и более. Первичная обмотка изготавливается из проводов, диаметром 1,5 мм. Лучше всего использовать провода с тканевой изоляцией, чтобы обмотка более качественно пропиталась лаком. Для вторичной обмотки потребуется многожильный провод диаметром 20 мм в кремнийорганической изоляции.

Количество витков рассчитывается в зависимости от запланированной мощности сварочного аппарата. Первичная обмотка делается с промежуточными выводами, а после наматывания пропитывается лаком. Поверх нее наматывается один слой хлопчатобумажной ленты, который также пропитывается лаком. После этого сверху укладывается вторичная обмотка, для пропитки которой также потребуется лак.

Изготовление и установка клещей

В большинстве случаев ручная контактная сварка оснащается специальными клещами. Они могут монтироваться стационарно, непосредственно в корпус устройства или делаться выносными, аналогично конструкции ножниц. Первый вариант обеспечивает более надежную изоляцию, хороший контакт во всей цепи, от трансформатора до самих электродов. Стационарные клещи изготавливаются и подключаются к аппарату значительно проще, чем выносные.

Однако без увеличения длины подвижного рычага прижимное усилие будет незначительным. Длинные ручки существенно легче сделать на выносной конструкции. Кроме того, выносные клещи более удобные, поскольку ими можно работать на определенном расстоянии от сварки. Усилие таких клещей развивается в соответствии с длиной ручек. Особое внимание следует обратить на качество изоляции в точке подвижного соединения. Обычно для этих целей используются текстолитовые втулки и шайбы.

При изготовлении клещей необходимо заранее рассчитать вылет их электродов. Этот вылет является расстоянием от корпуса аппарата или точки подвижного соединения до электродов. От него полностью зависит основная техническая характеристика, которой будет обладать самодельная контактная сварка: максимальное расстояние от кромки металлического листа до места сваривания. Для изготовления электродов клещей используется медь в прутках или бериллиевая бронза. Многие мастера пользуются жалами от мощных паяльников. Так или иначе, диаметр электродов не должен быть меньше чем у проводов, подводящим ток.

Сварочные аппараты установка конденсаторов что дает. Сварочный аппарат на конденсаторах своими руками

Попал мне в руки китайский сварочный полуавтомат Vita (в дальнейшем буду называть просто ПА), в котором сгорел силовой трансформатор, просто знакомые попросили отремонтировать.

Жаловались на то, что когда ещё работал, то им невозможно было что-то сварить, сильные брызги, треск и т.д. Вот решил я его довести до толку, и заодно поделится опытом, может, кому то пригодится. При первом осмотре я понял, что трансформатор для ПА был намотан не правильно, поскольку первичная и вторичная обмотки были намотаны отдельно, на фото видно, что осталась только вторичка, а первичка была намотана рядом, (так мне трансформатор принесли).

А это значит, что такой трансформатор имеет круто падающую ВАХ (вольт амперная характеристика) и подходит для дуговой сварки, но не для ПА. Для Па нужен трансформатор с жёсткой ВАХ, а для этого вторичная обмотка трансформатора должна быть намотана поверх первичной обмотки.

Для того чтобы начать перемотку трансформатора нужно аккуратно отмотать вторичную обмотку, не повредив изоляцию, и спилить перегородку разделяющую две обмотки.

Для первичной обмотки я буду использовать медный эмалевый провод толщиной 2 мм, для полной перемотки нам хватит 3,1 кг медного провода, или 115 метров. Мотаем виток к витку от одной стороны к другой и обратно. Нам нужно намотать 234 витка — это 7 слоёв, после намотки делаем отвод.

Первичную обмотку и отводы изолируем матерчатой изолентой. Дальше мотаем вторичную обмотку тем проводом, что мы отмотали раньше. Наматываем плотно 36 витков, шинкой 20 мм2, приблизительно 17 метров.

Трансформатор готов, теперь займемся дросселем. Дроссель не менее важная часть в ПА без которой он не будет нормально работать. Сделан он неправильно, потому что не имеет зазора между двумя частями магнитопровода. Дроссель я намотаю на железе от трансформатора ТС-270. Трансформатор разбираем и берём с него только магнитопровод. Провод того же сечения, что и на вторичной обмотке трансформатора мотаем на один крен магнитопровода, или на два последовательно соединив концы, как вам нравится. Самое главное в дросселе это немагнитный зазор, который должен быть между двух половинок магнитопровода, достигается это вставками из текстолита. Толщина прокладки колеблется от 1,5 до 2 мм, и определяется экспериментальным путём для каждого случая отдельно.

Для более устойчивого горения дуги в цепь нужно поставить конденсаторы емкостью от 20000 до 40000 мкФ и напряжение конденсаторов должно быть от 50 вольт. Схематически всё это выглядит так.

Для того что бы ваш ПА заработал нормально будет достаточно сделать выше указанные действия.
А для тех, кого раздражает постоянный ток на горелке нужно в цепь поставить тиристор на 160-200 ампер, как это сделать смотрите в видео.

Всем спасибо за внимание -)

Этот вид сварки относится к точечному способу. Он удобен в случае, когда требуется приваривать небольшие детали друг к другу, а одну и маленькую. Преимущественно конденсаторную сварку используют для работы с цветными металлами.

Как только появилась возможность проводить точеную сварку в домашних условиях, метод стал набирать популярность среди неопытных сварщиков. Такая ситуация и прибавила актуальности вопросу на сегодняшний день. Что собой представляет этот процесс и как собственноручно сделать сварку для домашнего использования? Этот вопрос мы и постараемся сегодня разобрать в деталях.

Первое отличие, которое бросается в глаза, это скорость сварки и её экологичность. Стандартный прибор для конденсаторной сварки работает на высоком напряжении. Это и позволяет сэкономив электроэнергию, получить качественный и ровный шов. Основное её применение лежит в микросварке или же при надобности осуществить сварку больших сечений. Это происходит при таком принципе:

1. Конденсаторы собирают в себе требуемое количество энергии;
2. Заряд переходит в тепло, которое используется для сварки.

Как уже упоминали ранее, этот вид сварки является экологически безопасным. Приборам не требуется жидкость для охлаждения из-за отсутствия тепловых выделений. Это преимущество позволяет прибавить времени к сроку эксплуатации конденсаторного устройства.

Принцип работы конденсаторной сварки

В процессе сваривания точечным способом, детали подвергаются зажиму двумя электродами, на которые приходит кратковременный ток. Затем между электродами образуется дуга, она и нагревает металл, расплавляя его. Сварочный импульс приходит в работу в течение 0,1 сек., он предоставляет общее ядро расплавки для обеих подвергающихся сварке частей заготовок. Когда снимается импульс, детали продолжают сжиматься под давлением нагрузки. В результате получаем общий сварной шов.

Существуют вторичные обмотки, с них ток попадает на электроды, а на первичную обмотку, приходится импульс, который образовался при конденсаторном заряде. В конденсаторе накапливание заряда происходит в промежутке между поступления импульса на два электрода. Особенно хорошие результаты приходят, когда речь идёт о или меди. Существует ограничение по тому, какой должна быть толщина заготовок, она не должна превышать 1,5 мм. Может, это и минус, но такая схема прекрасно проявляет себя при сваривании разнородных материалов.

Виды точечной сварки

Различают два основных вида конденсаторной сварки своими руками:

1. Трансформаторный. При которой конденсатор разрядит энерго-заряд на обмотку трансформаторного оборудования. При этом заготовки расположены в сварочном поле, которое соединяется со вторичной обмоткой.
2. Бестрансформаторный.

Преимущества

Как и у всех других видов, самостоятельная конденсаторная сварка отличается рядом положительных особенностей:

1. При стабильной работе, есть возможность сэкономить электроэнергию;
2. Надёжность и практичность. Скорость работы позволяет точечной сварке быть доступной при воздушном охлаждении;
3. Скорость работы;
4. Сварочный ток очень плотный;
5. Аккуратность. Учитывая дозу потребляемой энергии, в поле соприкосновения образуется надёжный шов, компактной толщины. Такой способ широко используют для тонкой сварки цветного металла;
6. Экономичность. Потребляемая мощность равна 20 кВА максимум. Это происходит при помощи отбора мощности благодаря стабилизации напряжения в сети.

Схема сборки агрегата своими руками

Через диодный мост (выпрямительный) проводится первичная обмотка, затем подключается к источнику напряжения. С тиристора идёт сигнал на мостовую диагональ. Тиристор управляется специальной кнопкой для запуска. Конденсатор подключают к тиристору, точнее к его сети, к диодному мосту, затем его выводят на обмотку (первичную). Чтобы зарядить конденсатор, включается вспомогательная цепь с диодным мостом и трансформатором.

Как источник импульса, используют конденсатор, его емкость должна быть 1000-2000 мкФ. Для конструкции системы производится трансформатор из сердечника типа Ш40, требуемый размер 7 см. Чтобы сделать первичную обмотку, нужен провод диаметром 8 мм, который обматывается 300 раз. Вторичная обмотка предполагает использование медной шины, в 10 обмоток. Для входа используют практически любые конденсаторы, единственное требование мощность в 10 В., напряжение 15.

Когда работа будет требовать соединения заготовок до 0,5 см, стоит применить кое-какие коррективы в схему конструкции. Для более удобного управления сигналом, используют пусковик серии МТТ4К, он включает параллельные тиристоры, диоды и резистор. Дополнительное реле позволит корректировать рабочее время.

Такая самодельная конденсаторная сварка, работает при следующей последовательности действий:

1. Нажимаем пусковую кнопку, она запустит временное реле;
2. Трансформатор включается с помощью тиристоров, после реле отключается;
3. Резистор используют для определения длительности импульса.

Как происходит процесс сварки?

После того как конденсаторная сварка своими руками собрана, мы готовы приступить к работам. Для начала стоит подготовить детали, зачистив их от ржавчины и другой грязи. Перед тем как поместить заготовки между электродами, их соединяют в таком положении, в котором их нужно сваривать. Затем запускается прибор. Теперь можно сжать электроды и прождать 1-2 минуты. Заряд, который скапливается в высокоемкостном конденсаторе пройдёт через приварной крепёж и поверхность материала. В результате он плавится. Когда эти действия проделаны, можно приступать к последующим шагам и сваривать остальные части металла.

Перед сварочными работами в домашних условиях, стоит приготовить такие материалы, как наждачная бумага, болгарка, нож, отвертка, любой зажим или пассатижи.

Вывод

Конденсаторную сварку очень широко применяют как дома, так и в промышленной зоне, как мы видим, она очень удобна и проста в применении, плюс ко всему имеет большое количество преимуществ. С помощью приведённой информации, Вы сможете вывести свои знания на новый уровень и удачно примените точечную сварку на практике.

Разработанная в 30-х годах двадцатого века, технология конденсаторной сварки получила широкое распространение. Этому способствовал ряд факторов.

• Простота конструкции сварочного аппарата. При желании его можно собрать своими руками.
• Относительно низкая энергоёмкость рабочего процесса и малые нагрузки, создаваемые на электрическую сеть.
• Высокая производительность, что, безусловно, важно при выпуске серийной продукции.
• Снижение термического влияния на соединяемые материалы. Эта особенность технологии позволяет применять её при сварке деталей малых размеров, а также на видовых поверхностях, где использование обычных методов неизбежно привело бы к нежелательным деформациям материала.

Если добавить к этому, что для наложения качественных соединительных швов достаточно иметь средний уровень квалификации, причины популярности этого способа контактной сварки становятся очевидны.

В основе технологии лежит обычная контактная сварка. Отличие в том, что ток подаётся на сварочный электрод не непрерывно, а в виде короткого и мощного импульса. Это импульс получают, устанавливая в оборудование конденсаторы большой ёмкости. В результате удаётся достичь хороших показателей двух важных параметров.

1. Короткого времени термического нагрева соединяемых деталей. Эту особенность с успехом используют производители электронных компонентов. Лучше всего подходят для этого бестрансформаторные установки.
2. Высокой мощности тока, что для качества шва значительно важнее его напряжения. Эту мощность получают, используя трансформаторные системы.

В зависимости от требований производства, выбирают один из трёх технологических приёмов.

1. Точечная конденсаторная сварка. Используя короткий импульс тока, выбрасываемого конденсатором, соединяют детали в прецизионном машиностроении, электровакуумной и электронной технике. Подходит данная технология и для сварки деталей, значительно отличающихся по толщине.
2. Роликовое наложение шва позволяет получить полностью герметичное соединение, состоящие из множества перекрывающихся точек сварки. Это обуславливает применение технологии в процессе изготовления электровакуумных, мембранных и сильфонных устройств.
3. Стыковая сварка, которая может быть произведена как контактным, так и неконтактным способом. В обоих случаях происходит оплавление в месте соединения деталей.

Область применения

Области применения технологии различны, но с особым успехом её используют для крепления втулок, шпилек и другого крепежа на листовой металл. С учётом особенностей процесса, его удаётся адаптировать для нужд многих отраслей производства.

• Автомобилестроение, где необходимо надёжно соединять между собой панели кузова, выполненные из листовой стали.
• Авиастроение, предъявляющее особые требования к прочности сварных швов.
• Судостроение, где, с учётом больших объёмов работ, экономия электроэнергии и расходных материалов даёт особенно ощутимый результат.
• Производство точных приборов, где недопустимы значительные деформации соединяемых деталей.
• Строительство, в котором широкое распространение получили конструкции из листового металла.

Повсюду востребовано простое в устройстве и несложное в применении оборудование. С его помощью можно наладить выпуск мелкосерийной продукции или обустроить приусадебный участок.

Самодельная конденсаторная сварка

В магазинах можно без проблем приобрести уже готовое оборудование. Но из-за простоты его конструкции, а также низкой стоимости и доступности материалов, многие предпочитают собирать аппараты для конденсаторной сварки своими руками. Стремление сэкономить деньги понятно, а обнаружить в сети нужную схему и подробное описание можно без труда. Работает подобное устройство следующим образом:

• Ток направляют через первичную обмотку питающего трансформатора и выпрямляющий диодный мост.
• На диагональ моста подают управляющий сигнал тиристора, оборудованного кнопкой запуска.
• В цепь тиристора встраивают конденсатор, служащий для накопления сварочного импульса. Этот конденсатор также подключают к диагонали диодного моста и подсоединяют к первичной обмотке трансформаторной катушки.
• При подключении аппарата конденсатор накапливает заряд, запитываясь от вспомогательной сети. При нажатии кнопки этот заряд устремляется через резистор и вспомогательный тиристор в направлении сварочного электрода. Вспомогательная сеть при этом отключается.
• Для повторной зарядки конденсатора требуется отпустить кнопку, разомкнув цепь резистора и тиристора и вновь подключив вспомогательную сеть.

Длительность импульса тока регулируется с помощью управляющего резистора.

Это лишь принципиальное описание работы простейшего оборудования для конденсаторной сварки, в устройство которого можно вносить изменения, в зависимости от решаемых задач и требуемых выходных характеристик.

Необходимо знать

Тому, кто решил собрать свой сварочный аппарат самостоятельно, следует обратить внимание на следующие моменты:

• Рекомендуемая ёмкость конденсатора должна составлять порядка 1000 – 2000 мкФ.
• Для изготовления трансформатора лучше всего подходит сердечник разновидности Ш40. Его оптимальная толщина – 70 мм.
• Параметры первичной обмотки – 300 витков медного провода диаметром 8 мм.
• Параметры вторичной обмотки – 10 витков медной шины, имеющей сечение 20 квадратных миллиметров.
• Для управления хорошо подойдёт тиристор ПТЛ-50.
• Входное напряжение должен обеспечивать трансформатор мощностью не менее 10 Вт и выходным напряжением 15 В.

Опираясь на эти данные, можно собрать вполне работоспособное устройство для точечной сварки. И хотя оно будет не столь совершенно и удобно, как оборудование заводского изготовления, с его помощью вполне можно будет освоить азы профессии сварщика и даже приступить к изготовлению различных деталей.

Технические данные нашего сварочного аппарата — полуавтомата:
Напряжение питающей сети: 220 В
Потребляемая мощность: не более 3 кВа
Режим работы: повторно-кратковременный
Регулирование рабочего напряжения: ступенчатое от 19 В до 26 В
Скорость подачи сварочной проволоки: 0-7 м/мин
Диаметр проволоки: 0.8 мм
Величина сварочного тока: ПВ 40% — 160 А, ПВ 100% — 80 А
Предел регулирования сварочного тока: 30 А — 160 А

Всего с 2003 года было сделано шесть подобных аппаратов. Аппарат, представленный далее на фото, работает с 2003 года в автосервисе и ни разу не подвергался ремонту.

Внешний вид сварочного полуавтомата

Вообще

Вид спереди

Вид сзади

Вид слева

В качестве сварочной проволоки используется стандартная
5кг катушка проволоки диаметром 0,8мм

Сварочная горелка 180 А вместе с евроразъемом
была куплена в магазине сварочного оборудования.

Схема и детали сварочника

Вид на монтаж

Плата управления

В качестве выключателя питания и защиты применен однофазный автомат типа АЕ на 16А. SA1 — переключатель режимов сварки типа ПКУ-3-12-2037 на 5 положений.

Резисторы R3, R4 — ПЭВ-25, но их можно не ставить (у меня не стоят). Они предназначены для быстрой разрядки конденсаторов дросселя.

Теперь по конденсатору С7. В паре с дросселем он обеспечивает стабилизацию горения и поддержания дуги. Минимальная емкость его должна быть не менее 20000 мкф, оптимальная 30000 мкф. Были испробованы несколько типов конденсаторов с меньшими габаритами и большей емкостью, например CapXon, Misuda, но они себя проявили не надежно, выгорали.

В итоге были применены советские конденсаторы, которые работают по сей день, К50-18 на 10000 мкф х 50В в количестве трёх штук в параллель.

Силовые тиристоры на 200А взяты с хорошим запасом. Можно поставить и на 160 А, но они будут работать на пределе, потребуется применение хороших радиаторов и вентиляторов. Примененные В200 стоят на не большой алюминиевой пластине.

Реле К1 типа РП21 на 24В, переменный резистор R10 проволочный типа ППБ.

При нажатии на горелке кнопки SB1 подается напряжение на схему управления. Срабатывает реле К1, тем самым через контакты К1-1 подается напряжение на электромагнитный клапан ЭМ1 подачи кислоты, и К1-2 — на схему питания двигателя протяжки проволоки, и К1-3 — на открытие силовых тиристоров.

Переключателем SA1 выставляют рабочее напряжение в диапазоне от 19 до 26 Вольт (с учетом добавки 3 витков на плечо до 30 Вольт). Резистором R10 регулируют подачу сварочной проволоки, меняют ток сварки от 30А до 160 А.

При настройке резистор R12 подбирают таким образом, чтобы при выкрученном R10 на минимум скорости двигатель все же продолжал вращаться, а не стоял.

При отпускании кнопки SB1 на горелке — реле отпускает, останавливается мотор и закрываются тиристоры, электромагнитный клапан за счет заряда конденсатора С2 еще продолжает оставаться открытым подавая кислоту в зону сварки.

При закрытии тиристоров исчезает напряжение дуги, но за счет дросселя и конденсаторов С7 напряжение снимается плавно, не давая сварочной проволоке прилипнуть в зоне сварки.

Мотаем сварочный трансформатор

Стеклоткань — на мой взгляд, самая лучшая изоляция получается

Продолжаем мотать — вторичка. Берем алюминиевую шину в стеклянной изоляции размером 2,8×4,75 мм, (можно купить у обмотчиков). Нужно примерно 8 м, но лучше иметь небольшой запас. Начинаем мотать, укладывая как можно плотнее, мотаем 19 витков, далее делаем петлю под болт М6, и снова 19 витков, Начала и концы делаем по 30 см, для дальнейшего монтажа.
Тут небольшое отступление, лично мне для сварки крупных деталей при таком напряжении было маловато току, в процессе эксплуатации я перемотал вторичную обмотку, прибавив по 3 витка на плечо, итого у меня получилось 22+22.
Обмотка влезает впритык, поэтому если мотать аккуратно, все должно получиться.
Если на первичку брать эмальпровод, то потом обязательно пропитка лаком, я держал катушку в лаке 6 часов.

Собираем трансформатор, включаем в розетку и замеряем ток холостого хода около 0,5 А, напряжение на вторичке от 19 до 26 Вольт. Если все так, то трансформатор можно отложить в сторону, он пока нам больше не нужен.

Вместо ОСМ-1 для силового трансформатора можно взять 4шт ТС-270, правда там немного другие размеры, и я делал на нем только 1 сварочный аппарат, то данные для намотки уже не помню, но это можно посчитать.

Будем мотать дроссель

У нас остался еще один трансформатор для питания схемы управления (я брал готовый). Он должен выдавать 24 вольта при токе около 6А.

Корпус и механика

Мотор М применен от стеклоочистителя ВАЗ-2101.
Убран концевик возврата в крайнее положение.

В подкатушечнике для создания тормозного усилия применена пружина, первая попавшаяся под руку. Тормозной эффект увеличивается сжиманием пружины (т. е. закручиванием гайки).

Купил я как то свой полуавтомат трансформаторный. Ну думал мне его хватит на долго, так как я планировал его для сварки и ремонта кузовов автомобиля. В итоге я был разочарован тем, что тонкий металл он просто сжигал в момент касания сварочной проволоки о свариваемую поверхность. А толстый металл примерно 4 мм толщины он просто не проваривал как следует.

В результате этого мне хотелось просто выкинуть его. Обратно в магазин его не понесешь, так как прошло много времени, да и работа у меня не одна. Вот и было решено собрать инвертор для моего девайса чтобы избавиться от трансформатора который работал не понятно как.

На рисунке собственно сама схема. Эта схема была взята с основы сварочного инвертора на 250 ампера, который разработал Евгений Родиков. За что ему спасибо.

Правда пришлось мне изрядно повозиться с этой схемой, чтобы обычный сварочный инвертор у которого мягкая ВАХ (вольтамперная характеристика) стала жесткой и чтобы была обратная связь по напряжению и можно было регулировать с 7 вольтах до 25 вольт. Так как на полуавтомате не нужно регулировать ток ему надо менять напряжение. Что мною и было выполнено.

Для начала нам надо собрать блок питания который будет питать шим генератор и драйвера ключей.

Вот собственно и схема блока питания, она не сложная и думаю не буду вдаваться в подробности и так все понятно.

Принцип работы инвертора

Работа инвертора заключается в следующем. Из сети 220 вольт поступает на диодный мост и выпрямляется потом происходит зарядка конденсаторов большой емкости через токоограничивающий резистор R11.Если бы не резистор то произошел бы сильный бах из за чего выйдет из строя диодный мост. Когда конденсаторы зарядились, таймер на VT1,C6,R9,VD7 включает реле К1 тем самым шунтирует токоограничительный резистор R11 и напряжение в это время на конденсаторах нарастает до 310 вольта. и в это же время включается реле К2 который размыкает цепь резистора R10, который блокирует работу ШИМ генератора собранного на микросхеме UC3845. Сигнал с 6 ноги ШИМ генератора поступает на оптроны через резисторы R12,R13. Далее проходя через оптроны HCPL3120 на драйвера управления силовыми IGBT транзисторами которые запускают силовой трансформатор. после трансформатора выходит большой ток высокой частоты и поступает на диоды тем самым выпрямляется. Контроль напряжения и тока выполнены на оптроне PC817 и токовом датчике построенный на ферритовом кольце через который пропущен провод силового трансформатора.

Начало сборки работы инвертора

Саму сборку можно начинать как угодно. Я лично начинал собирать с самого блока питания,который должен питать шим генератор и драйвера ключей. Проверив работоспособность блока питания она у меня заработала без каких либо доработок и настроек. Следующим этапом я собирал таймер который должен блокировать шим генератор и шунтировать токоограничительный резистор R11, убедившись в его работе, он должен включать реле К1 и К2 в течении времени от 5 секунд до 15 секунд. Если таймер срабатывает быстрее чем нужно то надо увеличить емкость конденсатора С6. После чего я начал сборку шим генератора и драйвера силовых ключей в шим генераторе есть один недочет с резисторами R7 он должен иметь сопротивление 680 Ома R8 1,8ома и конденсатор C5 510p C3 2200p также убедившийся в правильной сборке выставил первоначальную частоту в 50 кГц с помощью резистора R1. При этом сигнал формированный шим генератором должен быть строго прямоугольным 50/50 и ни каких всплесков и выбросов из краев прямоугольников показанные на осциллограмме осциллографа. После я собрал силовые ключи и подав напряжение минус 310 вольт на нижние силовые ключи. плюс верхних силовых ключей я подал питание плюс 310 вольт через лампочку 220 вольт 200 ватт на самой схеме не показано, но надо в питание силовых ключей плюс и минус 310 вольта добавить конденсаторы 0,15мкФ х 1000 вольт 14 штук. это нужно для того чтобы выбросы который будет создавать трансформатор уходили в цепь питания силовых ключей ликвидируя помехи в сети 220 вольта. После чего я начал собирать силовой трансформатор а начиналось у меня все так. Я не знаю какой материал феррита намотал пробную обмотку например 12 витков из медной проволоки 0,7 мм диаметром покрытый лаком включил его между плечами силовых ключей и запустил схему убедившийся что лампочка горит в пол накала чуть чуть подождав примерно 5 или 10 минут выключил схему из розетки дав разрядиться фильтрующим конденсаторам чтобы током не стукнуло проверил сам сердечник силового транса он не должен нагреваться. Если он нагрелся я увеличил число обмоток и таким образом я дошел до 18 витков. И так я намотал трансформатор с расчетом сечений которые написаны на схеме.

Настройка и первый запуск инвертора

Перед настройкой и первым пуском еще раз проверяем в правильной сборке. Убеждаемся в правильной фазировке силового трансформатора и датчика тока на маленьком кольце. Датчик тока обычно подбирается количество витков провода чем больше витков тем больше выходной ток, но не стоит пренебрегать из за того, что можно перегрузить силовые ключи и они запросто могут выйти из строя. В этом случае если не знать материал феррита лучше всего начать с 67 витков и постепенно увеличивать количество витков до достаточной жесткости дуги при сварке. Например у меня вышло 80 витков, при этом у меня не грузится сеть, не греются силовые ключи и естественно нет шума от силового трансформатора и дросселя на выходе.

И так начинаем первый пуск и настройку при лампочке включенной как описано выше при этом куча конденсаторов из 14 штук по 0,15 мкФ должны быть включены обязательно на питание ключей плюс и минус 310 вольт. включаем осциллограф на эмиттер и коллектор нижнего плеча силовых ключей. Перед этим мы не цепляем оптрон обратной связи по напряжению, временно оставляем висеть на воздухе на осциллографе должно быть прямоугольный сигнал частоты мы берем отвертку и крутим резистор R1 до появления не большого загиба на нижнем углу прямоугольника. Крутить в сторону уменьшения частоты. Это будет говорить о перенасыщении сердечника силового трансформатора. При загибе в полученной частоте записать его и посчитать рабочую частоту сердечника силового трансформатора. Например частота перенасыщения 30 кГц считаем так 30 делим на 2 получаем 15 полученное число прибавляем к частоте перенасыщения 30 плюс 15 получаем 45. 45 кГц это наша рабочая частота. При этом лампочка должна светиться почти не заметно тускло. ток потребления не должна превышать на полном холостом ходу 300 мА обычно 150 мА. смотреть осциллограф чтобы не было всплесков напряжения выше 400 вольта обычно 320 вольт. Как все будет готово цепляем к лампочке чайник или нагреватель или утюг в 2000 ватт. На выход цепляем провод приличного сечения например от 5 квадратов 2 метра делаем короткое замыкание при этом лампочка не должна гореть на всю яркость она должна светиться чуть больше половины накала. Если она светится на всю яркость то нужно еще раз проверить датчик тока в фазировке просто пропустить провод с другой стороны. В крайних мерах уменьшить число витков на датчике тока. После того как будет все готово теперь плюс питание 310 вольт пустить на прямую без лампочки и нагревателя 2000 ватт. Не забываем про охлаждения силовых ключей радиатор с вентилятором лучше всего подходит радиатор от компьютера старого образца интел пентиум или амд атом. Силовые ключи должны быть вкручены на радиатор без слюдяной прокладки и через тонкий слой термопроводящую пасту КПТ8, чтобы обеспечить максимальную эффективность охлаждения. Радиатор надо делать отдельно от верхнего и нижнего плеча полумоста. Диоды снабберов и диоды включенные между питанием и трансформаторе разместить на тех же радиаторах, что и ключи но уже через слюдяную прокладку да бы избежать короткого замыкания. Все конденсаторы на шим генераторе должны быть именно пленочные с надписью NPF этим вы избежите не приятные моменты при погодных условиях. Конденсаторы на снабберах и на выходных диодах должны быть строго только типа К78-2 или СВВ81 ни какой любой мусор туда не совать, так как снабберы выполняют важную роль в этой системе и они поглощают всю негативную энергию который создает силовой трансформатор.

Кнопку пуска полуавтомата который находится на рукаве горелки нужно сделать в разрыв термодатчика перегрева.И еще чуть не забыл на выходе силового трансформатора когда настраиваете всю систему без оптрона обратной связи конденсатор 220мкФ тоже должен быть временно снят, чтобы не превысить выходное напряжение и при этом на выходе при таком раскладе напряжение должно быть не больше 55 вольта если оно достигает 100 вольта или больше желательно уменьшить количество витков например отмотать 2 витка, чтобы получить нужное нам напряжение после того можно ставить конденсатор и оптрон обратной связи. Резистор R55 — это регулятор напряжения R56 резистор ограничения максимального напряжения его лучше припаивать в плате рядом где оптрон чтобы избежать скачка при обрыве регулятора и подбирать его в сторону увеличения сопротивления до нужного максимального тока я например сделал до 27 вольта. Резистор R57 подстроечный под отвертку для подстройки минимального напряжения например 7 вольт.

Сопротивление и ударная дуговая сварка диодов, конденсаторов, выпрямителей мощности

ОМ лежит в основе контактной сварки. Этот закон гласит: «Если напряжение остается постоянным, ток, протекающий через любую цепь, обратно пропорционален сопротивлению в этой цепи.”E = IR. E = вольты, I = ток в амперах, R = сопротивление в омах.

Основным требованием для контактной сварки является выделение тепла. Формула мощности, рассеиваемой в электрической цепи: P = I²R. P = мощность в ваттах, I = ток, R = сопротивление. Ток в амперах одинаков во всех частях цепи с одним путем независимо от сопротивления от точки к точке. Однако тепло, выделяемое в точке, будет прямо пропорционально сопротивлению в этой точке.

При контактной сварке детали спроектированы так, чтобы иметь наибольшее сопротивление и, следовательно, наибольший нагрев в точке, где требуется сварка.Соединительные провода имеют очень низкое сопротивление при одинаковой силе тока. Следовательно, соединительные провода остаются относительно холодными.

В точках A и C на Рисунке 1 сопротивление электрода к проводу и электрода к пробке сведено к минимуму за счет использования медно-вольфрамового материала, который обеспечивает как низкое электрическое сопротивление, так и хорошую физическую износостойкость.

В точке B на Рисунке 1 острие долота, врезанное в проволоку, обеспечивает начальную точку высокого сопротивления, которая приводит к точке наивысшего нагрева.

Тепловая энергия, генерируемая в свариваемом стыке и соединительных электродах, выражается законом Джоуля как: W = I²RT. W = тепловая энергия в ватт-секундах или джоулях, I = ток в амперах, R = сопротивление в омах, T = время приложенного тока в секундах.

Как правило, значительное количество тепла рассеивается в сопротивлении постоянного тока в трансформаторе, во всех соединительных муфтах, линиях шин к электродам, электродам и интерфейсам, а также на индуктивных потерях переменного тока в трансформаторе.То есть тепло выделяется и теряется во многих точках, кроме самого соединения.

С учетом эффекта потерь формула тепловой энергии принимает следующий вид: H = I²RTK. K = коэффициент тепловых потерь.

Потери в основном вызваны излучением от светильников и предметов в окружающий воздух. Поскольку эти потери нелегко контролировать, время приложения тока является важным фактором.

Поскольку тепло, выделяемое в точке, пропорционально квадрату тока, без учета потерь, удвоение тока приведет к учету тепла, выделяемого за данный период времени. Изменение выделяемого тепла может быть получено либо путем изменения текущего уровня, либо путем изменения продолжительности времени. Однако передача тепла через металл, окружающий переход, занимает ограниченное время.В результате для создания сварного шва надлежащего размера продолжительность времени не может быть меньше минимума, независимо от увеличения тока. Обычным эффектом сильного тока при недостаточной продолжительности времени является настолько быстрое выделение тепла, что на контактных поверхностях происходит горение.

Давление сварки не входит напрямую в только что обсужденную формулу, но оно оказывает прямое влияние на сварочный ток, поскольку влияет на сопротивление на стыке двух заготовок.

Для контактной сварки доступно множество различных источников питания. Существует четыре основных категории: СОХРАНЕННЫЙ ЕМКОСТНЫЙ РАЗРЯД, СИНХРОННЫЙ ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК, ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ПОСТОЯННЫЙ ТОК И СВАРКА ЧИСТЫМ ПОСТОЯННЫМ током.

Типичный пример показан на блок-схеме на Рисунке 2.Он состоит из силовой цепи, способной переключать обе половины сетевого напряжения переменного тока (рис. 2A), схемы обнаружения нулевого напряжения для синхронизации переключения силовой цепи, схемы синхронизации для запуска силовой цепи на желаемое время сварки. и сварочный трансформатор для преобразования высокого напряжения при низком токе в низкое напряжение (обычно от 2 до 6 вольт) при высоком токе.

Выход синхронного источника питания переменного тока обычно регулируется тремя способами, как показано на Рисунке 3 (ниже):

1. Настройка нагрева — Управляет процентным соотношением линейного напряжения каждого полупериода, приложенного к сварочному трансформатору, относительно точки пересечения нуля переменного напряжения.(Рисунок 3A)
2. Half or Full Cycle — Настраивает источник питания для подачи последовательных полупериодов линейного тока одинаковой или переменной полярности. Полный цикл обеспечивает по крайней мере один полный цикл линейного тока. (Рисунки 3B и 3C)
3. Number of Cycles — Устанавливает количество циклов линейного тока, подаваемого при каждом пуске сварочного аппарата. (Рисунок 3D)

Элементы управления для этого источника питания сварочного шва:

1. Приложенное напряжение — регулировка напряжения, хранящегося в конденсаторах.
2. Amount of Capacitance — Регулировка количества конденсаторов.
3. Weld Current — Регулировка отводов сварочного трансформатора для изменения напряжения на вторичной обмотке.

Окисленный дюмет состоит из никелевого железа, плакированного медью, которое проходит процесс нагрева, в результате которого на поверхности плакированной медью образуется оксид меди. Этот затвор обычно используется в приложениях, в которых в процессе уплотнения используется определенная форма контролируемой атмосферы.

В борированном дюмете также используется окисленное никелевое железо, плакированное медью. Однако после окисления дюмет подвергают термообработке раствором буры с образованием поверхности тетрабората натрия, которая облегчает герметизацию стекла в процессах пламенного типа.

CCFE (стальная проволока, плакированная медью) бывает разных размеров и с проводимостью от 20% до 88%. Электропроводность чистой меди считается 100%.

Чтобы изготовить приварной пуансон к сборке CCFE, как показано на Рисунке 6, необходимо сначала отрезать пуансон до нужной длины. Правильно сделанный надрез требует, чтобы на обоих концах отрезанной заготовки не было заусенцев и чтобы пятно меди проходило через примерно 75% поверхности, противоположной сварному шву, как показано на Рисунке 8A, и чтобы поверхность уплотнения оправки на нем не должно быть царапин или следов, которые могут повлиять на уплотнение стекло-металл.Затем проволоку из CCFE обрезают до нужной длины, образуя острие в виде долота, как показано на Рисунке 8B. Это острие долота срезается под разными углами, обычно <30%, чтобы обеспечить относительно высокое сопротивление сварного соединения.

Заглушка думета и проволока CCFE сводятся вместе под давлением, и сварочный ток подается через набор зажимных губок на проволоке из CCFE и через электрод, который контактирует с заготовкой dumet на стороне, противоположной сварному шву, как показано на Рис. 1.Когда ток проходит через детали, относительно высокое сопротивление интерфейса CCFE / Dumet вызывает быстрое нагревание соединения, поскольку сварочное давление заставляет две детали соединяться вместе, сваривая два металла. Фактический процесс сварки швов DO 41 и DO 35 занимает от 3 до 8 миллисекунд, в зависимости от материала, проводимости и размера проволоки.

Сварка сопротивлением не дает дуги, которая могла бы вызвать быстрое окисление порошкообразной металлической заготовки тантала. Это также сводит к минимуму воздействие кислорода и азота, которые могут вызвать образование оксидов и нитридов в сварном стыке и в области, окружающей сварной шов.Обращение, правка и резка тантала требует осторожности, чтобы избежать прилипания смазочных масел, которые могут повредить готовый конденсатор.

Тантал чрезвычайно абразивен. Для этого требуется, чтобы резка производилась инструментами из карбида вольфрама, а матрицы в ротационном выпрямляющем аппарате были изготовлены из керамики или нейлона для предотвращения преждевременного износа. Поскольку тантал очень абразивен, танталовая пыль, которая накапливается на сварочных аппаратах, должна удаляться путем ежедневной очистки, чтобы предотвратить чрезмерный износ движущихся частей.

Возникновение дуги, время дуги и сварочное воздействие контролируются и синхронизируются автоматически.Источник питания сварочного шва обычно емкостного типа. Сварочное воздействие (сила ковки) прикладывается электромагнитными устройствами, электромеханическими устройствами, кулачковым прямым приводом, пружинами или силой тяжести.

Вырабатываемое тепло интенсивное, но очень короткое по времени и локализовано близко к стыку. Он позволяет выполнять ударную сварку небольшого компонента с более крупным, а также разнородных металлов, которые значительно различаются по удельному электрическому сопротивлению и температуре плавления.Удельное электрическое сопротивление свариваемых деталей не оказывает заметного влияния на количество тепла, выделяемого на стыке. Дуга обеспечивает тепло для сварки металлов.

Зажим, губки или патрон сварочной головки не обязательно должны быть хорошим проводником электричества, как при контактной сварке, потому что величина пропускаемого тока сравнительно мала, а продолжительность протекания тока чрезвычайно мала. Материал зажима заготовки обычно выбирается в первую очередь по прочности и износостойкости.Обычно используется закаленная сталь.

Ударные сварные швы можно выполнять на расстоянии нескольких тысячных дюйма от стеклянных уплотнений или других термочувствительных материалов без повреждения этих материалов, поскольку общее выделяемое тепло невелико и может быть локализовано. Ударная сварка может быть массивной или тонкой металлической, как в емкости с катодом конденсатора, многопроволочной или сплошной проволокой. Плоские заготовки любой формы можно приваривать к сопрягаемым плоским поверхностям с помощью дугового наконечника.

Ударная сварка конденсаторным разрядом может использоваться для стыковой сварки проволок одинакового или очень разного диаметра. Для некоторых металлов диаметр проволоки может составлять всего 0,005 дюйма.

Термически обработанные, холодно обработанные или предварительно обработанные металлы не подвержены воздействию тепла ударной сварки, поскольку зона термического влияния очень мала, обычно всего несколько тысячных долей дюйма.

Очистка не критична для производства прочных ударных сварных швов, потому что по крайней мере тонкий слой металла плавится с каждой детали и удаляется из стыка.

Практически любую пару одинаковых или непохожих металлов или сплавов можно соединить ударной сваркой. Заготовки самого разного состава, температуры плавления, электропроводности и теплопроводности можно легко сваривать.

Легко свариваемые металлы включают медные сплавы, алюминиевые сплавы, никелевые сплавы, низкоуглеродистые стали
, среднеуглеродистые и нержавеющие стали.Также были сварены различные комбинации этих сплавов.

Медь можно приваривать к молибдену ударной сваркой. Хотя настоящие сварные швы между этими двумя металлами в одно время считались невозможными из-за взаимной нерастворимости, испытания показали проникновение меди в молибден на 0,0004 дюйма в месте соединения сварного шва.

Низковольтные конденсаторы с высокой емкостью обычно используются в источниках питания для ударной сварки конденсаторным разрядом. Конденсатор заряжается постоянным током от выпрямителя или генератора, а энергия сварки накапливается на уровне от 50 до 300 В постоянного тока, а затем разряжается для сварки.

Относительно низкое напряжение делает этот тип источника питания подходящим для использования со стационарными сварочными головками, поскольку оператор не подвергается воздействию слишком высокого напряжения.

Высоковольтные конденсаторы с малой емкостью также используются для питания конденсаторной ударной сварки.Электрически они работают так же, как и низковольтные конденсаторы, но сохраняют энергию сварки от 1000 до 6000 В постоянного тока.

могут производить более равномерный разряд дуги, и использование источника питания
этого типа является одним из способов избежать необходимости в наконечнике для зажигания дуги. Высокое напряжение дает больше свободы в управлении рабочими параметрами сварочного процесса. Однако обеспечить защиту оператора от напряжений, которые часто превышают 1000 вольт, сложнее и дороже.

Типовая схема сварки емкостным разрядом показана на Рисунке 4 (ниже).

Факторы, влияющие на время дуги, включают обрабатываемый металл или комбинацию рабочих металлов, массу движущейся заготовки и движущихся частей станка, размеры наконечника, сварочное напряжение и ток, сварочное усилие и синхронизацию зажигания дуги с приложением сварочного усилия. .

Наименьшее время дуги, которое позволяет сформировать прочную металлургическую связь с некоторым проникновением в заготовку, обычно используется для минимизации теплового воздействия на прилегающие области заготовки. Типичное время дуги при ударной сварке составляет от 0,5 до 1,5 миллисекунд.

Из-за короткого времени дуги зона термического влияния очень мала. Для сварки конденсаторным разрядом оно часто составляет всего от 0,0015 до 0,005 дюйма. В ударных сварных швах между металлами, которые имеют сильно различающиеся температуры плавления, зона термического влияния может составлять всего несколько миллионных долей дюйма в металле с более высокой температурой плавления и.От 015 до 0,025 дюйма в металле с более низкой температурой плавления.

Количество энергии, используемой для выполнения ударного сварного шва, зависит от площади поперечного сечения стыка, свойств обрабатываемого металла или металлов и глубины, на которую металл расплавляется в обрабатываемых деталях.

Сварочный ток или характер дугового разряда при ударной сварке зависит от области применения и обычно не измеряется. Однако пики тока в 400 ампер эквивалентны почти 1/2 миллиона ампер на квадратный дюйм на проводе диаметром 0,032 дюйма.

Полярность не имеет значения при выполнении ударных сварных швов между деталями, изготовленными из одного и того же материала и имеющими одинаковую площадь поперечного сечения, но может существенно повлиять на сварку разнородных металлов или материалов с разной площадью поперечного сечения.При сварке металлов с разной температурой плавления металлу, имеющему наивысшую точку плавления или наибольшую площадь поперечного сечения, обычно придается ПОЛОЖИТЕЛЬНАЯ полярность.

Выбор полярности имеет особое значение при ударной сварке разнородных металлов, которые сильно различаются по температуре плавления, и используется для минимизации глубины зон термического влияния в металле с более низкой температурой плавления.

Разница температур двух заготовок относительно полярности объясняется эффектом электронной бомбардировки анода во время дугового разряда.Эта электронная бомбардировка анода вызывает сильное нагревание анода до температуры около 3600 ° Кельвина (3326 ° по Цельсию). Хотя температура катода намного ниже этой, он все равно будет достаточно горячим, чтобы расплавить большинство металлов.

Для получения хороших сварных швов усилие сварки необходимо регулировать эмпирически до тех пор, пока не будет достигнуто надлежащее качество сварки.Сварочное усилие может создаваться с помощью электромагнита, силы тяжести, прямого привода с кулачковым приводом или пружины, в зависимости от типа сварочного аппарата и соединяемых деталей.

При пуске под высоким напряжением дуга запускается путем приложения к обрабатываемым деталям напряжения постоянного тока, которое достаточно велико, чтобы преодолеть сопротивление воздуха в зазоре между деталями, когда одна деталь движется по направлению к другой. Воздух ионизируется, и начинается подача сварочного тока.

В методе RF-START процесс включает наложение высокочастотного переменного тока высокого напряжения на постоянный ток низкого напряжения через зазор между деталями. Высокочастотное поле ионизирует воздух в зазоре, вызывая дугу, а постоянный ток низкого напряжения от конденсаторов поддерживает его. Этот метод зажигания дуги используется в некоторых ударных сварочных аппаратах с низковольтным конденсаторным разрядом. Это избавляет от необходимости готовить перо на одной из заготовок

В третьем методе STARTER NIB подготавливается, как показано на рис. 5A, на одной из заготовок путем резки ее под углом или в форме острия долота.Постоянный ток низкого напряжения, подаваемый конденсаторами, когда две детали соединяются, создает достаточно тепла, чтобы расплавить перо, которое нагревается так быстро, что происходит взрыв расплавленных частиц. Этот взрыв способствует дальнейшему образованию электрической дуги, которая затем постепенно распространяется по стыку.

Эти четыре параметра взаимодействуют для определения продолжительности дуги и синхронизации дугового разряда. Быстрое приближение деталей вызывает дуговую разрядку.

Обычно условия регулируются таким образом, чтобы получить наименьшее время дуги, что позволяет стабильно производить сварные швы с желаемыми свойствами. Если детали соединяются слишком рано, дуга гаснет до того, как рабочая поверхность обеих деталей расплавится.Если удар задерживается слишком долго после зажигания дуги, расплавленные поверхности раздела могут затвердеть, не допуская вытеснения оксидов и избыточного расплавленного металла.

Как показано в правом верхнем углу рисунка 5, пиковый сварочный ток достигается почти сразу при зажигании дуги (точка A). Затем ток быстро спадает во время дугового разряда (точка B). Ток увеличивается до вторичного пика при контакте с деталями (точка C) из-за внезапного падения электрического сопротивления, а затем снижается до нуля в течение дополнительных 3-5 миллисекунд.

Как показано в правом нижнем углу рисунка 5, напряжение на сварном шве очень быстро снижается (точка A) до доли своего начального значения разомкнутой цепи, когда дуга возникает при близком приближении движущейся заготовки к неподвижной заготовке. кусок. Затем напряжение уменьшается менее быстро (точка B) по мере продолжения дугового разряда. Дуга гаснет при контакте деталей (точка C). После типичного времени дуги 0,25 и 1,15 миллисекунды напряжение почти мгновенно падает почти до нуля.

Для запуска подачи сварочного тока можно использовать любой из трех методов пуска, упомянутых в разделе «Пуск дуги». Однако наиболее распространены методы NIB и RF START. Из-за низкой температуры плавления циркония и меди по сравнению с температурой плавления молибдена, когда происходит этот сварной шов, из сварного соединения вытесняется довольно большое количество циркониевой меди.

Эти брызги сварочного шва могут вызвать проблемы. Проблемы заключаются в избытке меди на поверхности молибденовой заготовки и загрязнении рабочей зоны и станка, что может помешать последовательной сварке последовательности деталей.

Одно из решений — сваривать в масляной ванне, чтобы затвердеть и унести горячие частицы меди, как только они покинут зону сварки. Эта масляная ванна также поможет контролировать процесс сварки за счет создания атмосферы с пониженным содержанием кислорода во время сварки.

Когда масло используется для сдерживания брызг сварного шва, NIB START является наиболее приемлемым средством начала сварки.Метод RF START неприемлем для использования с маслом, поскольку диэлектрическая прочность масла влияет на синхронизацию высокочастотного разряда и препятствует равномерной сварке деталей.

Энергия, необходимая для сварки, хранится в электролитических конденсаторах, которые заряжаются регулируемым источником постоянного тока через токоограничивающий резистор до заданного напряжения.Затем заряженные конденсаторы переключаются на первичную обмотку сварочного трансформатора. Вторичная обмотка трансформатора соединяется с деталями, на которых сварка завершена.

Процесс контактной сварки хорошо подходит для этого типа сварки, поскольку тантал при нагревании очень реактивен по отношению к кислороду и другим газам и может фактически воспламениться от электрической дуги. Сварка сопротивлением не дает дуги, которая могла бы вызвать быстрое окисление порошкообразной металлической заготовки тантала. Это также сводит к минимуму воздействие кислорода и азота
, которые могут вызвать образование оксидов и нитридов в сварном стыке и в области, окружающей сварной шов.

С танталовыми анодами обращаются очень осторожно, чтобы предотвратить физическое повреждение и загрязнение маслами. Они подаются из чаши вибропитателя через питающую дорожку из нержавеющей стали в форсунки из закаленной стали и устройства подачи штифтов к вольфрамово-медным сварочным клещам. Подъемная танталовая проволока подается с катушки на вращающийся выпрямитель. Нейлон используется в штампах выпрямителя из-за очень абразивной природы тантала. После правки проволоку измеряют и подают в нож из карбида вольфрама, а затем вырезают, режут и помещают в сварочные губки из вольфрамовой меди.Поскольку тантал очень абразивен, пыль, которая скапливается на сварочных аппаратах, должна удаляться путем ежедневной очистки, чтобы предотвратить чрезмерный износ движущихся частей.

После установки в приварные губки обе детали сводятся вместе, и давление прикладывается предварительно нагруженными пружинными плунжерами. Конденсаторы подключаются к первичной обмотке сварочного трансформатора, и затем через две заготовки пропускается большой ток, что приводит к сварке. Ток и время сварки варьируются в зависимости от диаметра проволоки и плотности анода, но типичный пиковый ток будет составлять примерно 173 А в течение прибл.005
секунд (5 мс). Высокий ток в течение этого короткого времени вызывает очень интенсивный нагрев границы раздела двух заготовок с относительно высоким сопротивлением. Это вызывает быстрое образование ванны расплава тантала, которая превращается в локализованный сварной узел. Сварочный аппарат имеет переключаемые батареи конденсаторов с полностью регулируемым источником питания постоянного тока, который позволяет точно регулировать энергию сварки.

Большинство наших работ выполнялось с цилиндрическими анодными таблетками, но у нас также есть опыт работы с прямоугольными анодами.Диапазон размеров цилиндрических деталей составляет от 0,8 до 3,5 мм и длиной от 1,95 до 7,4 мм. Типичные прямоугольные детали составляют 2,30 мм x 4,00 мм x 0,75 мм. Диаметр проволоки составляет от 0,3 мм до 0,4 мм при длине 12,7 мм.
Анодные гранулы меньшего размера можно сваривать с изменением инструментов и регулировкой источника питания сварочного аппарата. Плотность порошка этих анодных таблеток различается, но при сварке проблем не возникает, если они достаточно долговечны, чтобы выдерживать подачу вибрационной чаши
и последующий зажим сварочных губок без повреждений.CIT проверит плотность гранул до принятия любого заказа на сварочное оборудование. Обратите внимание: вся сварка, которую мы делали до этого времени, была выполнена на анодах, которые были ФОРМОВАНЫ и СПЕЧЕНЫ ОДИН РАЗ перед сваркой. После сварки готового анодного узла с райзером он проходит ВТОРОЙ СПЕЧЕНИЕ. Если у вас есть вопросы или вам нужна дополнительная информация, свяжитесь с нами.

Этот сварной шов, показанный на Рисунке 7, обычно используется при изготовлении танталовых конденсаторов для соединения никелевого выводного провода с танталовым анодным стояком.Можно использовать контактную сварку, поскольку тантал и никель обеспечивают относительно высокое сопротивление на границе раздела деталей. Однако короткий анодный стояк и покрытие из пятиокиси тантала, которое находится на поверхности стояка, диктуют необходимость выполнения сварного шва внахлест, а не стыкового шва.

Использование ударной сварки для приваривания райзера к никелевой свинцовой проволоке позволяет автоматически подавать незакрепленные аноды через вибрационный питатель с чашей в автоматический сварочный аппарат. Относительно высокие напряжения и низкие токи, типичные для ударной сварки, позволяют сварочным клещам, захватывающим короткий анодный стояк, быть небольшими по размеру и изготавливаться из материала с длительным сроком службы, такого как вольфрам или инструментальная сталь.Высокое напряжение ударного сварного шва легко преодолевает изолирующие свойства пятиокиси тантала, покрывающей райзер, и сводит к минимуму эффекты несколько более высокого сопротивления на границе раздела зажима губки и райзера.

Мазок

Медная оболочка, которую протягивают через обрезанный конец оправки во время разрезания заготовки (см. Рисунок 10A ниже).

Сварной узел

Угловой шов вокруг границы раздела между проволокой и заготовкой (Рисунок 10B).

Сварка топора

Неполный сварной шов между заготовкой и хвостовой проволокой, по-видимому, разрезанный топором (Рисунок 10C).

Обрыв / отсечка (BO / CO)

Два эффекта разрезания пули думета. Облом — это неразрезанная часть пули. Обрезка гладкая.

Наклон

Степень наклона пули к проволоке.

Заусенец

Деформированный металл на каждом конце отрезанной заготовки, вызванный износом режущего инструмента.

Tir (Общее указанное биение)

Мера концентричности между проволокой и заготовкой, как показано

Перо стартера

Небольшая острие, нарезанное на одной детали, которая выгорает от начального сварочного тока и используется для зажигания сварочной дуги.

Сварка сопротивлением

Преимущества

Этот метод позволяет выполнять очень маленькие и прочные сварные швы из аналогичного металла, такого как CCFE, на думет. Скорость сварки более 500 PPM.

На заготовках большого диаметра можно использовать несколько циклов линии переменного тока для более медленного нагрева.

Низкое сварочное напряжение:
1,56 В переменного или постоянного тока.

Недостатки

Заготовки должны быть подготовлены с относительно высоким сопротивлением в точке сварного соединения.

Высокие сварочные токи требуют очень плотных сварочных губок с низким сопротивлением, которые изнашиваются быстрее из-за давления материала и нагрева.

Ударная дуга и высокочастотная ударная сварка

Преимущества

Сварка разнородных металлов, меди со сталью.

Эти сварочные аппараты обычно имеют длительный срок службы сварочных клещей из-за очень короткого относительно слабого сварочного импульса.

Сварка металлов с высокой температурой плавления, таких как вольфрам, молибден.

Недостатки

Сварка обычно более грязная и менее гладкая, чем сварка сопротивлением.

При сварке ударной дугой с пусковым наконечником необходимо нарезать пусковой наконечник на заготовки.

При сварке ударной дугой с запуском «RF» детали должны быть очищены от масла или грязи.

Сварочное напряжение высокое: от 50 до 300 В постоянного тока.

Сбой недели: точечная сварка суперконденсаторов

[Джулиану] нужно было приварить немного никеля к стали, и он решил использовать технику точечной сварки.Конечно, у него не было точечного сварщика. Поскольку это довольно простые аппараты, [Джулиан] решил построить установку для точечной сварки с использованием заряженного суперконденсатора. Кажется, что все основные принципы есть — суперконденсатор — это блок на 100 Фарад и с зарядом 2,6 В, который работает до 300 джоулей, но он просто не работает.

Проблема в том, как направляется энергия разряда. Простое использование конденсатора вызовет утечку заряда в виде искры, когда вы приблизитесь к точке разряда.Чтобы бороться с этим, [Джулиан] поместил микровыключатель между конденсатором и медным наконечником, который он собирался использовать в качестве сварочного наконечника. Конечно, микровыключатель, вероятно, не лучший вариант для переноса сильного скачка тока, поэтому мы подозреваем, что это может быть частью того, почему он не добился хороших результатов.

Еще мы заметили, что он использовал одну точку и использовал заготовку в качестве возврата на землю. Большинство точечных сварщиков используют две точки рядом друг с другом или с каждой стороны детали. Ток от конденсатора, вероятно, просто поглощается относительно большим куском металла.

На втором видео ниже от [American Tech] показан конденсатор емкостью 500 Ф, который выполняет точечную сварку немногим более двух проводов, и, похоже, он работает. Собственный Hackaday [Шон Бойс] даже сделал одну из колоссальных крышек 3000F. Это действительно сработало, хотя он добивается улучшений.

[PDF] 1 МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ В СЛУЧАЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ЗАПРОСИТЕ ПОМОЩЬ У КВАЛИФИЦИРОВАННОГО ПЕРСОНАЛА.

1 РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ДЛЯ КОНДЕНСАТОРНОЙ СВАРОЧНОЙ МАШИНЫ ВАЖНО: ПЕРЕД ПУСКОМ ОБОРУДОВАНИЯ ПРОЧИТАЙТЕ СОДЕРЖАНИЕ…

Этот аппарат непосредственно не производит шума, превышающего 80 дБ.При плазменной резке / сварке уровень шума может превышать указанный предел; поэтому пользователи должны соблюдать все меры предосторожности, требуемые законом. СИСТЕМЫ кардиостимуляторов · Магнитные поля, создаваемые сильным током, могут влиять на работу кардиостимуляторов. Пользователи жизненно важного электронного оборудования (кардиостимуляторы) должны проконсультироваться со своим врачом перед началом любых операций дуговой сварки, резки, строжки или точечной сварки. ВЗРЫВЫ · Запрещается производить сварку вблизи емкостей под давлением или в присутствии взрывоопасной пыли, газов или паров.· Со всеми цилиндрами и регуляторами давления, используемыми при сварке, следует обращаться осторожно.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ Это устройство произведено в соответствии с инструкциями, содержащимися в гармонизированном стандарте EN50199, и должно использоваться исключительно в профессиональных целях в промышленной среде. Могут возникнуть потенциальные трудности с обеспечением электромагнитной совместимости в непромышленных средах. В СЛУЧАЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ЗАПРОСИТЕ ПОМОЩЬ К КВАЛИФИЦИРОВАННОМУ ПЕРСОНАЛУ.2 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 2.1

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Аппарат спроектирован и изготовлен для приваривания резьбовых шпилек из черных и цветных металлов диаметром 4,5 и 6 мм. Эта сварочная система использует чрезвычайно быстрый (2-3 мс) разряд батареи конденсаторов, что позволяет приваривать резьбовые шпильки с пуском точки контакта. 2.2 ОБЪЯСНЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК, ПЕРЕЧИСЛЕННЫХ НА ТАБЛИЧКЕ МАШИНЫ №

Серийный номер, который должен указываться при любом запросе относительно сварочного аппарата. IEC 60974-1 Сварочный аппарат изготовлен в соответствии с EN 50199 в соответствии с этими международными стандартами.Однофазный трансформатор-выпрямитель с однофазным устройством для зарядки и разрядки конденсаторов U0 Вторичное напряжение холостого хода E Энергия сварки C Значение емкости Uc Регулируемое напряжение на конденсаторах U1 Номинальное напряжение питания. Машина настроена на напряжение 115 В и 230 В с автоматическим изменением напряжения. 1-50 / 60 Гц Однофазный источник питания 50 или 60 Гц I1 Макс. потребляемый ток при соответствующем напряжении питания. IP23C Степень защиты корпуса. Оценка 3 в качестве второй цифры означает, что оборудование подходит для использования на открытом воздухе под дождем.C: Дополнительная буква C означает, что оборудование защищено от доступа к токоведущим частям силовой цепи с помощью инструмента (диаметром 2,5 мм). S Подходит для использования в условиях повышенного риска. ПРИМЕЧАНИЯ: Подходит для использования в окружающей среде с уровнем загрязнения 3 (см. IEC 60664-1) 2.3

ОПИСАНИЕ ЗАЩИТНЫХ УСТРОЙСТВ

2.3.1 Тепловая защита Эта машина защищена термостатом, который предотвращает работу машины, если допустимые температуры превышены. В этих условиях вентилятор продолжает работать, и на дисплее отображается код ошибки E1.

7

обработайте или подойдите к кабелям. 4. Полностью вставьте вилку заземляющего кабеля в гнездо + и поверните по часовой стрелке. 5. Полностью вставьте вилку пистолета в гнездо — и поверните по часовой стрелке. 6. Включите сварочный аппарат выключателем I. (запуск и отключение не следует повторять часто, поскольку рассеивание энергии, содержащейся в конденсаторах, может вызвать перегрев и повреждение). 7. Чтобы ограничить воздействие магнитного поля, держите кабель пистолета сбоку от руки, удерживающей его, избегая наматывания кабеля.

3 УСТАНОВКА Только квалифицированный персонал должен устанавливать машину. Все соединения должны выполняться в соответствии с действующими правилами и в полном соответствии с законами о безопасности (положение CEI 26-10 — CENELEC HD 427). 1. Установите сварочный аппарат в устойчивое и безопасное положение. Воздух должен циркулировать свободно, как входящий, так и выходящий, и сварочный аппарат должен быть защищен от проникновения жидкостей, грязи, металлических опилок и т. Д. 2. Убедитесь, что напряжение питания соответствует напряжению, указанному на паспортной табличке сварочного аппарата.При установке вилки убедитесь, что она имеет достаточную емкость и что желто-зеленый провод кабеля питания подключен к заземляющему контакту. Емкость защитного выключателя или предохранителей, установленных последовательно с источником питания, должна быть эквивалентна потребляемому току I1 машины. Размер любых удлинителей должен соответствовать потребляемому току I1. Если напряжение питания 115 В, машина может работать от 96 В до 140 В. Если напряжение питания 230 В, машина может работать от 190 до 260 В.При смене источника питания машину необходимо выключить. 3. Пользователям кардиостимуляторов запрещается использовать

3.1

ОПИСАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ

A- Клавиша для увеличения напряжения заряда конденсатора B- Клавиша для уменьшения напряжения заряда конденсатора C- Светодиод, указывающий, что машина горит D- Светодиод горит во время сварки E- Отображение напряжения заряда конденсатора F- Положительная выходная клемма G- Отрицательная выходная клемма H- Разъем пускового устройства горелки I- Главный выключатель J- Предохранитель Ø 6.3х32 (замедленного типа). Оборудование оснащено предохранителем на 16А для питания 115В; Предохранитель на 10 А можно использовать для питания 230 В.

JEA

D

B

C

H

F

G

Рис.

T

RU

O

K

P

Q

WVMNL

R- Кольцо для удерживающей втулки Z S- Стопорное кольцо-гайка зажима T- Предохранительный сильфон U- Удерживающие винты для кольца R V- Винт для регулировки выступа шпильки W- Удерживающая гайка.X- Зажим для шпильки Y- Винт Z- Прокладка 3.2.1 Подготовка пистолета Всегда используйте высококачественные штифты с пусковой точкой контакта для сварки конденсаторным разрядом, которые соответствуют стандартам и изготовлены из металла, совместимого со сваркой. быть сделано. Выбрав шпильку для приваривания по типу, диаметру, длине и материалу, используйте и отрегулируйте зажим в соответствии с соответствующим диаметром. Вставьте шпильку в зажим X так, чтобы он надежно удерживался на месте четырьмя пружинами. Отрегулируйте выступ шпильки с передней стороны зажима на 0.8 ÷ 1,2 мм с помощью винта V, затем затяните гайкой W (рисунок 2). Вставьте зажим X в патрон пистолета (рис. 2), надавите на него до упора и затяните гайку S с помощью прилагаемого шестигранного ключа 17 мм. 4

Рис. 2 K- Корпус пистолета L- Рукоятка M- Кабель управления N- Кабель сварочного тока O-Кнопка управления сваркой (работает только при прижатии пистолета к листу) P- Индикатор настройки усилия Q- Регулировочный винт усилия ( увеличивается при повороте по часовой стрелке)

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ПРИВАРКИ РЕЗЬБОВЫХ БОЛТОВ С ЗАПУСКОМ КОНТАКТНОЙ ТОЧКИ (Рис.3)

Шпилька вставляется в зажим X (этап 1), затем позиционируется и прижимается своим пусковым контактом непосредственно к поверхности свариваемого листового металла (этап 2). Пружина пистолета прижимает шпильку к металлу, команда пуска начинает посылать ток, который плавит пусковой контакт, и электрическая дуга распространяется по всей поверхности шпильки (фаза 4), прижатой к поверхности металла. . Расплавленный металл затвердевает, при этом приваривается шпилька (этап 5).

Рис. 3 9

Шпилька металлическая с медным покрытием Нержавеющая сталь Сталь 0,2 C Основной металл Сталь до 0,30 C%

Латунь Cu Zn 38

Al. Mg 3

AISi 12

Al. 99,5

A

A

A

—

—

A

Оцинкованная сталь

B

B

A

—

—

—

— сталь

A

B

—

—

—

Латунь

A

B

A

—

—

—

—

—

—

Al 99,5

—

—

—

A

B

B

Al Mg 1

—

—

000

000 A

B

Al Mg 3 — Al Mg 5

—

—

—

B

A

B

Al Mg Si

—

—

0002 —

—

—

—

—

A

B

Высокая свариваемость: A

Низкая свариваемость: B

Несвариваемые: Табл.1

Пистолет необходимо извлекать в точном соответствии с болтом, чтобы не деформировать зажим и, таким образом, обеспечить его длительный срок службы (этап 6). 5

СВАРОЧНОСТЬ ТИПОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ШПИЛЬНЫЙ БОЛТ / ОСНОВНОЙ МЕТАЛЛ ДЛЯ СВАРКИ КОНДЕНСАТОРА. (Таблица 1)

Важно обратить особое внимание на сопротивление и деформацию в месте сварки между шпилькой и основным металлом. В случае стали следует обратить особое внимание на хрупкость. Материал и сопротивление шпильки имеют ограниченный допуск; содержание углерода в стальных резьбовых шпильках должно составлять

Поверхность материала, к которой приваривается шпилька, должна быть плоской, мы рекомендуем устанавливать три прокладки Z после первого отвинчивания винтов Y.· Выполните несколько сварных швов, регулируя напряжение с помощью кнопок A и B, а усилие пистолета с помощью ручки настройки Q, пока сварка не станет идеальной. Пистолет следует снимать так, чтобы он был точно выровнен с болтом, чтобы не деформировать зажим (Рис. 4).

6 СВАРКА Эта технология позволяет приваривать резьбовые шпильки к чистым, но не окисленным поверхностям из мягкой стали, оцинкованной стали, нержавеющей стали, алюминия и латуни. Скорость процесса не изменяет поверхности на стороне, противоположной сварке.Невозможна сварка цементированной стали, оксидированного или окрашенного металла. Перед началом производства необходимо выполнить несколько пробных сварных швов, чтобы определить правильную настройку источника питания и пистолета (усилие пружины), действуя следующим образом: · вставьте выбранную шпильку в зажим X (предварительно отрегулированный, как описано на рис. 2) · расположите основной листовой металл в условиях, идентичных тем, которые будут использоваться для работы, с точки зрения толщины, площади заземления, размера заготовки, качества материала.· Клеммы заземляющего кабеля должны располагаться симметрично и как можно ближе к месту сварки. · Активируйте источник питания с помощью светящегося переключателя I. · возьмитесь за пистолет и прижмите его к металлическому листу, следя за тем, чтобы его ось оставалась перпендикулярной поверхности. Если 10

Рис. 4 6.1 СВАРКА АЛЮМИНИЯ Чтобы приварить резьбовые шпильки M4 из алюминиевого сплава Al Si 12 к алюминиевому листу для кузовных работ, отрегулируйте напряжение до 105/115 В. Пружина пистолета, регулирующая давление во время сварки, будет отрегулирована так, чтобы индекс P был на 2/2.5. 7 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ 7.1 ПЕРИОДИЧНОСТЬ Следите за тем, чтобы все инструкции и рисунки на сварочном аппарате были четкими и удобочитаемыми. Сетевой кабель и сварочные кабели должны быть изолированы и

в идеальном состоянии; будьте осторожны с наконечниками, которые изгибаются: возле соединительных клемм, зажимов заземления и входа пистолета. Соединители сварочного тока с гнездами F и G должны быть чистыми и плотно затянутыми (см. Рис.1). Клеммы для подключения к основному металлу должны иметь хороший контакт, чтобы избежать перегрева, искр, неравномерной циркуляции тока, повреждения компонентов в местах расположения контактов. сварные, и сварка неравномерного качества.Не допускайте попадания грязи, пыли и опилок в сварочный аппарат. Всегда следите за тем, чтобы охлаждающий воздух циркулировал свободно. Убедитесь, что вентилятор работает правильно. Убедитесь, что зажимы надежно удерживают шпильки со всеми контактными пружинами. Зажимной патрон должен свободно скользить по всей длине без изменений из-за трения или посторонних предметов. 7.2 СПЕЦИАЛЬНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ Только квалифицированный персонал должен выполнять техническое обслуживание. Некоторые функциональные ошибки выделяются появлением кода ошибки на дисплее E.Код ошибки

Неисправность

Решение

E1

Сработал термостат

Подождите несколько минут

E2

Короткое замыкание тиристора

Обратитесь в службу технической поддержки

E2

Соединители

E3

Неравномерное напряжение на концах конденсатора

Обратитесь в службу технической поддержки

E4

Неправильная зарядка конденсатора

Обратитесь в службу технической поддержки

E5

Неправильная разрядка конденсатора минут

Обратитесь в службу технической поддержки по крайней мере через

11

Dhj6633 для конденсатора Fara Специальная схема аппарата для точечной сварки 18650 Портативный аппарат для точечной сварки без конденсатора Fara Продажа

Способы доставки

Общее расчетное время, необходимое для получения вашего заказа, показано ниже:

• Вы размещаете заказ
• (Время обработки)
• Отправляем Ваш заказ
• (время доставки)
• Доставка!

Общее расчетное время доставки

Общее время доставки рассчитывается с момента размещения вашего заказа до момента его доставки вам.Общее время доставки делится на время обработки и время доставки.

Время обработки: Время, необходимое для подготовки ваших товаров к отправке с нашего склада. Это включает в себя подготовку ваших товаров, выполнение проверки качества и упаковку для отправки.

Время доставки: Время, в течение которого ваш товар (-ы) дойдет с нашего склада до пункта назначения.

Ниже приведены рекомендуемые способы доставки для вашей страны / региона:

Этот склад не может быть доставлен к вам.

Примечание:

(1) Вышеупомянутое время доставки относится к расчетному времени в рабочих днях, которое займет отгрузка после отправки заказа.

(2) Рабочие дни не включают субботу / воскресенье и праздничные дни.

(3) Эти оценки основаны на нормальных обстоятельствах и не являются гарантией сроков доставки.

(4) Мы не несем ответственности за сбои или задержки в доставке в результате любых форс-мажорных обстоятельств, таких как стихийное бедствие, плохая погода, война, таможенные проблемы и любые другие события, находящиеся вне нашего прямого контроля.

(5) Ускоренная доставка не может быть использована для почтовых ящиков

Расчетные налоги: Может взиматься налог на товары и услуги (GST).

Способы оплаты

* В настоящее время мы предлагаем оплату наложенным платежом для Саудовской Аравии, Объединенных Арабских Эмиратов, Кувейта, Омана, Бахрейна, Катара, Таиланда, Сингапура, Малайзии, Филиппин, Индонезии, Вьетнама, Индии. Мы отправим код подтверждения на ваш мобильный телефон, чтобы проверить правильность ваших контактных данных. Убедитесь, что вы следуете всем инструкциям, содержащимся в сообщении.

* Оплата в рассрочку (кредитная карта) или Boleto Bancário доступна только для заказов с адресами доставки в Бразилии.

🎈 Общественная лаборатория: сварочный аппарат емкостного разряда

Я работал над этим

В основном не связанные и относительно опасные

за последнюю неделю построил небольшой сварочный аппарат емкостного разряда.

Предыстория

Привет, меня зовут Кина, и я занимаюсь разработкой датчиков и регистраторов данных для Университета Аляски в Фэрбенксе. Я работал с людьми над некоторыми проектами по физиологии деревьев, о которых я опубликую позже в другой заметке.Я только начал работать над созданием сенсоров Sap Flux для измерения скорости потока жидкости в дереве. Я собираюсь использовать метод Гранье, который требует, чтобы в дерево были встроены два датчика температуры и небольшая спираль нагревателя. Затем расход можно рассчитать по разнице температур между нагретым датчиком и датчиком окружающей среды. В этом методе используются крошечные термопары, сделанные из проволоки диаметром 0,005 дюйма внутри игл калибра 18 … поэтому нам нужно делать термопары.

Что такое термопара?

В мире существует множество различных датчиков температуры. Здесь обычно упоминаются термисторы, сопротивление которых зависит от температуры. Термопары отличаются тем, что они представляют собой соединение двух разных типов металлических сплавов, которые генерируют небольшой электрический потенциал при изменении их температуры. Прикрепленный к специальному усилителю, вы можете получать точные показания температуры в очень широком диапазоне.Они также могут быть сделаны из проводов меньше человеческого волоса (которые очень быстро реагируют на изменения температуры), и, поскольку они работают из-за эффекта Зеебека, их можно использовать для охлаждения, если к ним приложить заряд. Аккуратный!

Так почему сварщик?

Ну, паять провода термопары — дело не самое лучшее. Припой не любит прилипать к ним, он также добавляет присадочный металл, который влияет на реакцию соединения и добавляет к нему тепловую массу, и если вы пытаетесь измерить температуры выше точки плавления припоя…. да, это не сработает. Так что сварка их — идеальный вариант … но сварочные аппараты для термопар стоят тысячи долларов, и все, что они, по сути, представляют собой батарею конденсаторов, несколько больших МОП-транзисторов для их разряда и микроконтроллер для измерения времени разряда.

Сварщик

Я быстро погуглил. Для самодельных сварочных аппаратов с термопарами не так много, но наверняка есть аппараты для сварки емкостным разрядом для приварки контактов к батареям. И это одно и то же. У Hackaday есть несколько хороших проектов, но у Instructables есть один проект, который хорошо документирован.Там же я получил большую часть бета-версии этого проекта.

Вся система довольно проста и состоит из 2 частей.

Накопитель энергии

Энергоаккумулятор представляет собой конденсаторную батарею, которая заряжается от настольного источника переменного тока. Я использовал 24 конденсатора емкостью 47000 мкФ 25 В, сгруппированных в 8 групп по 3. Конденсаторная батарея разряжается через 16 силовых полевых МОП-транзисторов (по 2 на группу) в некоторые изготовленные мной алюминиевые шины. МОП-транзисторы контролируются системой управления.

Система управления

Система управления — это ардуино (я использовал pro mini, который у меня был), кнопка, поворотная ручка, маленький экран и микросхема драйвера MOSFET. Система управления питается от настенной бородавки 9 или 12 В, которую я лежал (здесь есть тема). Кнопка запускает разряд, и Arduino контролирует его время. Довольно просто.

Сборка

Общая стоимость запчастей, которых у меня не было, составила около 300 долларов.В основном это конденсаторы и полевые МОП-транзисторы.

Я смог сделать свои собственные печатные платы, потому что у меня есть несколько модных игрушек (например, небольшая фрезерная машина с ЧПУ), что сделало этот проект немного дешевле.

Шины были сделаны из квадратной алюминиевой ложи 0,5 дюйма с просверленными и резьбовыми отверстиями, соответствующими монтажным платам.

МОП-транзисторы между автобусами красиво. Каждая плата подключается к следующей, передавая сигнал запуска и балансируя заряд конденсаторной батареи.

Это остальные платы конденсаторов, готовые к сборке.

Это собранная конденсаторная батарея. Маленькая плата на конце представляла собой набор диодов для защиты от обратного напряжения из-за разряда огромных всплесков тока через индуктивную нагрузку. Возможно, я спроектировал это неправильно или что-то в этом роде, потому что это вызвало странные проблемы смещения с MOSFET, и я просто удалил его. Я проверил скачки напряжения с помощью осциллографа и не обнаружил никаких проблем, так что все в порядке.Также был большой резистор для разряда конденсаторной батареи, когда все выключено, чтобы уменьшить неожиданное поражение электрическим током.

Это заключительный этап тестирования … Только не трогайте искрящиеся части, и все будет в порядке. Положительный вывод зачищен и прикреплен лентой к круглому углеродному стержню, а отрицательный вывод зачищен и приклеен лентой к набору фиксирующих кровоостанавливающих зажимов, которые, угадайте, у меня были!

В итоге я просто бросил все это в картонную коробку и пока горячо приклеил плату управления вверх.У меня нет времени на причудливые случаи, и я не чувствую, что это не так уж и опасно.

Результаты

Положительны. Он сваривает. И он действительно сваривает довольно хорошие термопары, которые действительно работают! Я тестировал провод 0,015 дюйма с отличными результатами.

VID_20160712_111719 от Кины Смит на Vimeo.

Другое применение

С другими электродами это было бы волшебством при сварке батарейных язычков. Он отлично подходит для отпаривания отверток (ой).Крис Фасти также предположил, что это может быть действительно полезно для использования со спектрометром #spectrometer для анализа содержания металлов путем создания электрической дуги на металле и снятия с нее спектров.

Документация

Код и файлы печатной платы находятся на Github. Если вы хотите попробовать создать это, дайте мне знать. Я был бы рад предоставить более подробную схему системы и техническую помощь.

KCD Studwelding: Что такое разряд конденсатора

Использует энергию, хранящуюся в батарее конденсаторов.Эта энергия разряжается посредством виртуального короткого замыкания, создавая очень высокий ток в течение короткого периода времени (6 миллисекунд). Разряд конденсатора чаще всего используется со шпильками меньшего диаметра, приваренными к материалам на тонкой основе. Диаметр шпильки может составлять от 3 мм до 8 мм. Материалы шпилек — низкоуглеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминий и латунь.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ

1. Шпилька вручную вставляется в патрон пистолета, и шпилька находится на изделии.
2. На спусковой крючок пистолета нажимают, высвобождая электрическую энергию в конденсаторах. Этот быстрый выброс разрушает выступающий патрубок на конце стержня, создавая дугу между стержнем и изделием, в результате чего образуется ванна расплава.
3. Давление пружины пистолета толкает шпильку в ванну расплава. Цикл сварки занимает примерно 2-3 миллисекунды. Завершенное крепление обеспечивает полную прочность материала шпильки и пластины и не ломается в зоне сварного шва.

KCD имеет машину для приварки шпилек (CD 8000), специально разработанную для сварки алюминия. Операция аналогична контактному методу, за исключением того, что соленоид в пистолете удерживает шпильку, создавая зазор перед выстрелом.
> Этот метод разрыва идеален для рекламных вывесок.

• Экономия затрат
  Использование приварки шпилек вместо традиционных методов сварки, сверление, нарезание резьбы, протыкание и использование клея для крепления изоляции может сократить затраты на рабочую силу и материалы.
• Небольшая маркировка на обратной стороне или ее отсутствие.
  Сварной шов создает идеальное соединение настолько аккуратно, что отполированные или предварительно отпечатанные материалы остаются без маркировки даже при толщине 0,6 мм (0,024 дюйма).
• Скорость и универсальность
  Доступны реалистичные сварные швы со скоростью 15 швов в минуту.
• Надежность
  Благодаря использованию новейших технологий и твердотельных компонентов обеспечивается надежность, что исключает дорогостоящее обслуживание и время простоя.
• Простота эксплуатации
  Все, что требуется — это неквалифицированный оператор.
• Переносной
  Легко перемещается туда, где необходимо завершить работу.
• Флюс не требуется.
  Флюс, наконечники или инертный газ не требуются.
• Very Safe
  Автоматический выключатель защищает оператора.
  Пистолет — низкое напряжение 14В постоянного тока.

Сварщик / резак для разряда конденсаторов для микросхем — PocketMagic

Показано на Hack a Day:

Сварщик микросхем конденсаторного разряда был представлен на HaD, см. Здесь.Спасибо вам, ребята!

Принципиальная схема и полный исходный код доступны внизу этой статьи. Этот проект основан на сварочном аппарате Иржи Питтнера для Atmega16, поэтому исходный код (ниже) выпущен под лицензией GPL.

Для завершения этого проекта потребовалось много времени. Эта статья состоит из нескольких частей, нижняя часть которых содержит окончательные результаты. Исходный код микроконтроллера для сварочного аппарата / резака с двумя импульсами приведен в нижней части этой статьи.

Сводка прогресса:

08.02.2012, Первые испытания
09.02.2012, Выбор ЖК-дисплея
22.02.2012, Обновление конденсатора 1000000 мкФ
2012-03-01, Project box
2012-03-03, Блок питания и некоторые инновационные электроды
2012-03-18, вольфрамовые электроды
2012-07-15, Исходный код и принципиальная схема

Часть 1: 8 февраля 2012 г.

Я только что завершил первые испытания нового сложного проекта — устройства для точечной микросварки с импульсным разрядом и режущего инструмента .Он накапливает энергию в огромной батарее конденсаторов и разряжает ее через два электрода в заданной мишени, обычно из металлической фольги / листов. Логика и точное время (порядка микросекунд) контролируются микроконтроллером AtMEGA16-16PU, работающим на частоте 16 МГц. Его можно использовать для точечной сварки и для плазменной резки .

Выключатель питания управляется 5 мощными МОП-транзисторами IRFP2907, установленными параллельно и управляемыми микросхемой Дарлингтона с дополнительным транзисторным усилением.Один МОП-транзистор рассчитан на 75 В 209 А и чрезвычайно низкое сопротивление. Подсчитайте 5, работая вместе!

Вот один из строительных тестов, где я режу пивную банку:

Расплавленный материал прилипает к разрядным электродам, что затрудняет работу. Планирую попробовать изготовить их из графита или вольфрама. Посмотрим, какой из них работает лучше всего!

Этот проект в стадии разработки. Моя батарея конденсаторов примерно. 60000uFarad, но мне нужно приблизиться к 1 Farad, чтобы иметь достаточно энергии для правильной работы.Я, вероятно, буду использовать конденсатор Car Audio.

Схема, программное обеспечение микроконтроллера, макет печатной платы будут добавлены. Видео, показывающее точечную сварку, выйдет в ближайшее время.

Фотографии строительства:

В настоящее время инструмент работает в двух режимах.
1) Микро-точечная пайка
Заранее заданный (uC + LCD + элементы управления) сильноточный импульс подается на два электрода при нажатии спусковой кнопки. Металлические проволоки или листы, зажатые между электродами, будут припаяны.

2) Резка
Пакет коротких импульсов посылается на электроды для генерации плазмы и резки тонкой металлической фольги.

Длительность импульса, частота повторения настраиваются. Я получил лучшие результаты с парами импульсов. Продолжительность в диапазоне от десятков до нескольких сотен микросекунд. При сварке первый импульс расплавляет материал, а второй закрепляет пайку. Ибо срезание первого импульса наносит ущерб, а второй импульс помогает очистить электрод от расплавленного микропятна.

Могут быть добавлены другие режимы работы, поэтому, пожалуйста, дайте мне идеи!

TODOs:
— Мне нужно найти лучшие электроды, которые не прилипают к материалу, я рассматриваю вольфрам или графит. Предложения?
— батарея конденсаторов большего размера: мне нужно больше мощности, и, вероятно, я выберу конденсатор для автомобильной аудиосистемы емкостью 1 Фарад. Те Sprague, которые я использую сейчас, недостаточны для тикеров.
— закончить и опубликовать программу
— опубликовать схемы и макет печатной платы.

Часть 2: 9 февраля 2012 г.

Мне нужно решить, какой тип ЖК-дисплея использовать: 2-строчный ЖК-дисплей HD44780 или более крупный с 4-строчным.Код, который я написал, работает с обоими. Преимущество большего из них в том, что он позволяет отображать больше текста. С другой стороны, меньший по размеру более компактный, лучше подходит для моего маленького корпуса.

Часть 3: 22 февраля 2012 г.

Купил подходящий конденсатор. Наконец-то! Это пирамида королевского синего цвета, CAP160DBL 1,6 фарад. Первым делом я разобрал бесполезную электронную часть и дисплей. Таким образом, новый размер идеально вписывается в коробку моего проекта. Тем, кто жалуется, что этот тип конденсатора при использовании в автомобильных аудиосистемах не отключается и не разряжает автомобильный аккумулятор, просто открутите разъемы, чтобы снять часть дисплея.В любом случае он вам не понадобится:

Цена на этот была примерно. 55 долларов США в местном магазине, и это, как и ожидалось, делает его самым дорогим компонентом всего проекта.

Часть 4: 1 марта 2012 г.

Коробка для проекта в окончательном виде готова. Мне пришлось распилить еще немного дерева, но это простая задача, если использовать подходящие инструменты (на прошлое Рождество я получил в подарок красивую маятниковую пилу).
Для быстрого теста я попробовал использовать галогенный электронный трансформатор на 12 В. Это была пустая трата времени, поскольку эти устройства нестабильны и не работают должным образом (они почти не колеблются):

На коробке видны радиатор, стандартный разъем питания ПК и держатель предохранителя.Сверху установлен большой конденсатор, он выглядит красиво и в любом случае слишком велик, чтобы поместиться внутрь.

Часть 5: 3 марта 2012 г.

Я не поддался искушению выбросить этот галогенный электронный трансформатор в мусорную корзину. Это была пустая трата времени! Вместо этого я нашел зарядное устройство от старого ноутбука. Это источник питания SMPS на 90 Вт, 19,5 В и идеального размера для моей коробки. Первоначальные испытания показали, что он способен заряжать конденсатор (с коротким начальным отключением питания) и даже поддерживать интенсивное энергопотребление в режиме дуговой резки.Поскольку это была еще одна китайская дешёвка, некоторые дополнительные компоненты, такие как фильтр, конденсаторы и т. Д., Отсутствовали на печатной плате, и я добавил их первым. Затем я обновил радиатор, чтобы убедиться, что он будет работать непрерывно, пока мне понадобится инструмент:

Пока что это отличный выбор! Теперь мое устройство может питаться от розетки 110-220 В. Как вариант, вы можете выбрать один из представленных здесь источников питания SMPS.

Для панели управления мне понадобилось несколько потенциометров и несколько кнопок.Я использовал несколько горшков NOS Russian 47K, которые я получил с выставки Gintaras Ebay, KWTUBES. Там вы можете приобрести качественные комплектующие по разумным ценам.

Некоторые контакты используются для соединения с плавающими кабелями, идущими от модулей печатной платы. Поступая так, я могу легко все разобрать и снова собрать вместе.

Вот как сейчас выглядит установка:

В качестве рабочих электродов я остановился на меди. Но не только медь, но и новый инновационный дизайн: толстые провода подключаются к электродам с помощью винта, гайки и шайбы.Сам электрод представляет собой полую металлическую трубку диаметром 10 см. Внутрь можно вставить медный провод, а во время работы его можно при необходимости вытащить наружу. Точно как вращающийся карандаш: медные электроды съедаются во время использования, но их удобно вынуть из электрода или заменить.

Вот видео, демонстрирующее принцип работы:

Положительный электрод также удерживает кнопку управления разрядом, которую можно нажать одним из пальцев.

И, наконец, завершенный проект:

Несколько искр, как записано на некоторых интересных фотографиях, время было решающим, чтобы получить их, но в конце концов мне это удалось:

Силовые компоненты соединены между собой толстыми медными проводами.2.
Конденсатор 1,6 Ф, который я использовал, имеет ESR 0,0016 Ом.

Часть 6: 18 марта 2012 г.

Недавно я получил несколько стержней из карбида вольфрама. Этот превосходный материал имеет высокую температуру плавления (2870 ° C), он чрезвычайно твердый (8,5–9,0 шкала Мооса) с низким удельным электрическим сопротивлением (~ 2 × 10–7 Ом · м), что делает его хорошим электродным материалом для сварочного аппарата конденсаторов. . Я надеюсь увидеть, что это решит проблему расплавленного липкого металла, с которой я столкнулся с медными электродами.
Результаты показывают отличную производительность:

Вот еще одно видео:

После нескольких минут использования на электроде наблюдаются некоторые признаки повреждения, но они незначительны, по крайней мере, по сравнению с медью:

Используемые компоненты:

В этом проекте было задействовано много модулей, но я постараюсь выделить самые важные:
1] 5x IRFP 2907 21USD.Источник . Они использовались параллельно на большом радиаторе для включения и выключения разряда конденсатора
2] 2x IRF2807 3 доллара США. Источник . Один отвечает за зарядку, а другой за разряд конденсатора, чтобы поддерживать заданный уровень напряжения.
3] 1x ULN2803 5USD (в упаковке 10 штук). Источник . TRANSISTOR ARRAY-8 NPN DARLINGTONS, используемый в плате драйвера транзистора.
4] 1x Atmel ATMega 16-16PU 12 долларов США. Источник .
5] 1x 16 × 2 HD44780 Символьный ЖК-дисплей 3 доллара США. Источник .
6] 1x блок питания 19.5V 4.5A 13USD. Источник . У меня было несколько таких адаптеров для ноутбуков, и, похоже, они хорошо подходят для моего инструмента для импульсного разряда конденсаторов, как для сварки, так и для резки.
7] 1x 1.6F 20V конденсатор 50USD. Источник: местный магазин автозвука.
8] Потенциометры 4x 47K 9USD (в упаковке 50 шт.). Источник .
9] Прочие 20 долларов США (кристалл 16 МГц, разъемы, переключатели, провода и т. Д.)

Часть 7: 15 июля 2012 г.

Схема:

Орел PCH можно скачать здесь.
Макет печатной платы:

Если вам нужно распечатать печатную плату для вашей собственной платы, используйте этот файл PDF.
Программное обеспечение, выпущенное под лицензией GPL:
Вот моя собственная программная реализация с библиотекой C ++ LCB, которую я описал в предыдущей статье:
Hex-файл и полный исходный код

Другие ресурсы:
Возможно, вы также захотите увидеть сварщика Иржи Питтнера, представленного здесь.