В магазинах аппараты точечной сварки стоят не дешево, а этот инструмент пригодиться в хозяйстве каждого настоящего мужчины. Поэтому многие решают изготовить это оборудование самостоятельно, используя подручные материалы. Готовый аппарат позволит быстро и надежно соединить различные металлические элементы. Таким образом, ремонт разных конструкций можно будет провести дома, сэкономив на услугах профессионала. Главное преимущество изготовления своими руками – значительная экономия средств на приобретении.
Область применения очень широка. Его можно использовать как для ремонта старых конструкций из металла, так и для создания новых. Такой аппарат позволит с легкостью справиться с изготовлением ворот, лестниц, конструктивных элементов из металла.
Работа устройства напрямую зависит от электрического тока, который нагревает до определенной температуры некоторые участки стальных деталей, соприкасающихся между собой. В данный момент образуется сварное соединение, которое специалисты называют швом. При этом металлы соединяются между собой расплавами друг друга при точечном контакте. Качество выполненной работы напрямую зависит от вида металла, его плотности.
Также необходимо соблюдать таки правила:
- Сварочная цепь должна характеризоваться низким показателем напряжения (до 10 ватт);
- Процесс сварки должен длиться несколько секунд;
- Качественная сварка характеризуется минимальной зоной расплавливания;
- Большая сила тока сварочного импульса;
- Полученный после сварки шов должен выдерживать большие нагрузки.
Соблюдение всех вышеупомянутых правил гарантирует получение отличного результата. Изготовить аппарат для точечной сварки своими руками несложно, но нужно выполнять все действия в соответствии с рекомендациями специалистов.
Изготовление устройства
Качественный аппарат для сварки состоит из двух основных частей – контактного блока и источника сварочного импульса. Последний подает автоматически импульс. Сила тока должна быть в пределах 200 А на протяжении 0,03-0,1 с при питании от обычной электросети. Некоторые пользователи советуют выбрать устройство, позволяющее регулировать силу тока для работы с различными видами металла разной толщины.
Контактный блок должен характеризоваться основными требованиями:
- Хорошее прижатие сварочных поверхностей;
- При помощи точечного электрода необходимо подвести сварочный сигнал;
- Удержание заготовок после снятия импульса до полного затвердения.
Чаще всего можно встретить такие решения:
- заготовки зажимают между электродами;
- используют 2 разных электрода: точечный и плоский;
- одна из заготовок является нижним электродом.
Изготовление
Качественный точечный сварочный аппарат можно изготовить самостоятельно. Для этого можно использовать источник сварочного импульса, который использует принцип разряда конденсатора. Схема такого источника достаточно проста.
Сварочные аппараты для сварки с таким типом питания могут сваривать тонкие листы металла (до 0,5мм).
На выходе вторичной обмотки выделяется необходимая сила тока. На первичную обмотку происходит разряд конденсаторов, что способствует возникновению нужного сигнала. Конденсаторные разряды управляются тиристорами. Накопление заряда происходит от включенной вспомогательной цепи трансформатора. Необходимо использовать диоды, которые выпрямляют электрический сигнал.
Как же сделать аппарат?
Это устройство можно собрать из подручных средств. В первую очередь необходимо собрать из инвертора. Необходимо подготовить:
- трансформатор и ;
- диоды и дроссели.
Использование всех перечисленных деталей поможет избежать длительной настройки.
Чаще всего такие аппараты для точечной сварки аккумуляторов мужчины изготавливают из деталей ненужной микроволновки. Она может уже находиться у вас дома, а можно позаимствовать и у друзей. Изготовленная точечная сварка из таких деталей характеризуется мощностью около 800А.
Качественный споттер гарантирует отличный результат работы с тонким металлом. Для выполнения домашних задач зачастую этого результата вполне достаточно, ведь сварка металла происходит в определенных точка.
Для изготовления такого аппарата для контактной точечной сварки лучше выбрать большую микроволновку. Ведь в таких моделях мощный трансформатор. А это основа будущего оборудования.
Трансформатор представляет собой сердечник с двумя обмотками. Он держится за счет сварных швов, которые необходимо удалить ножовкой или болгаркой. Будьте аккуратны, ведь обмотка не должна быть поврежденной. После сердечник нужно разделить на 2 части, очистить от клея и бумаги.
Наматываем вторую обмотку трансформатора. Для этого используют кабель, который подходит к прорези трансформатора, который наматывают на 2 витка.
К основанию прикрепляют трансформатор эпоксидной смолой, сжимая тисками.
Вторичная обмотка позволяет увеличить мощность устройства.
Если вы желаете увеличить больше мощность, то можно использовать дополнительный трансформатор из еще одной микроволновки. Его присоединяют к первому.
Схема трансформатора
После того как обмотки будут соединены, можно проверять силу тока. Она не должна превышать 200А. Если значение выше, то могут возникнуть скачки напряжения, которые могут привести к негативным последствиям.
Напряжение должно выходить на первую обмотку. На выходе напряжение не должно превышать 2 вольт.
Для изготовления аккумулятора своими руками необходимо особое внимание уделить корпусу будущего оборудования. Для этого используют дерево. В задней части устройства должны присутствовать отверстия, которые будут отвечать за электроснабжение и выключение.
Изготовленный из дерева корпус сварочного аппарата должен быть отшлифован и покрыт лаком.
После изготавливают аппарат своими руками. Соединяют все детали, подготовить медные провода, которые будут выполнять роль электродов. Для их крепления можно использовать обыкновенную отвертку. Для качественной фиксации к корпусу трансформатор можно прикрепить саморезами. Помните о безопасности, заземление необходимо одеть на одну из клемм.
В устройстве данного аппарата точечной сварки следует предусмотреть дополнительный выключатель, закрепленный саморезами к корпусу. Таким образом, своими руками из сварочного аппарата вы сможете получить выгоду. Это и экономия на приобретении нового устройства и заработок на выполнении несложной работы.
Аппараты для точечной сварки не так часто используются в быту, как дуговые, но иногда без них невозможно обойтись. Учитывая, что стоимость такого оборудования начинается от $450-$470, рентабельность его покупки вызывает сомнения.
Выход из такой ситуации – контактная точечная сварка своими руками. Но, прежде чем рассказать, как самостоятельно сделать такое устройство, давайте рассмотрим, что представляет собой точечная сварка и технологию ее работы.
Кратко о точечной сварке
Данный тип сварки относится к контактным (термомеханическим). Заметим, что к такой категории также относят шовную и стыковую сварку, но их реализовать в домашних условиях не представляется возможным, поскольку для этой цели понадобится сложное оборудование.
Сварочный процесс включает в себя следующие этапы:
- детали совмещают в необходимом положении;
- закрепляют их между электродами аппарата, которые прижимают детали;
- производится нагрев, в результате которого за счет пластического деформирования детали прочно соединяются между собой.
Производственный аппарат точечной сварки (такой как показан на фото) способен в течение минуты совершить до 600 операций.
Технология процесса
Чтобы нагреть детали до необходимой температуры, на них подается кратковременный импульс элетротока большой силы. Как правило, импульс длится в от 0,01 до 0,1 секунды (время подбирается исходя из характеристик металла, из которого изготовлены детали).
При импульсе металл расплавляется, и между деталями образовывается общее жидкое ядро, пока оно не застынет, свариваемые поверхности необходимо удерживать под давлением. Благодаря этому, остывая, расплавленное ядро кристаллизируется. Рисунок, иллюстрирующий процесс сварки, показан ниже.
Обозначения:
- A – электроды;
- B – свариваемые детали;
- С – ядро сварки.
Давление на детали необходимо для того, чтобы при импульсе по периметру ядра расплавленного метала образовался уплотняющий пояс, не позволяющий вытекать расплаву за пределы зоны, где происходит сварка.
Чтобы обеспечить лучшие условия для кристаллизации расплава, давление на детали снимается постепенно. Если необходимо «проковать» место сварки с целью устранить неоднородности внутри шва, усиливают давление (делают это на финальной стадии).
Обратим внимание, что для обеспечения надежного соединения, а также качества шва, предварительно необходимо обработать поверхности деталей в местах, где будет происходить сварка. Это делается для удаления оксидной пленки или коррозии.
Когда требуется обеспечить надежное соединение деталей толщиной от 1 до 1,5 мм, применяют конденсаторную сварку. Принцип ее действия следующий:
- блок конденсаторов заряжают электротоком небольшой силы;
- разряд конденсаторов производится через соединяемые детали (силы импульса достаточно для обеспечения необходимого режима сварки).
Такой тип сварки применяется в тех сферах промышленности, где необходимо соединить миниатюрные и сверхминиатюрные компоненты (радиотехника, электроника и т.д.).
Говоря о технологии точечной сварки следует отметить, что с ее помощью можно соединять между собой разнородные металлы.
Примеры самодельных конструкций
В интернете есть много примеров создания аппаратов, производящих точечную сварку. Приведем несколько наиболее удачных конструкций. Ниже показана схема простого устройства для точечной сварки.
Для реализации нам понадобятся следующие радиодетали:
- R — переменное сопротивление номиналом 100 Ом;
- С – конденсатор, рассчитанный на напряжение не менее 25 В с емкостью 1000 мкФ;
- VD1 – тиристор КУ202, буквенный индекс может быть К, Л, М или Н, можно также использовать ПТЛ-50, но в этом случае емкость «С» необходимо понизить до 1000 мкФ;
- VD2-VD5 – диоды Д232А, зарубежный аналог – S4M;
- VD6-VD9 – диоды Д226Б, их можно заменить зарубежным аналогом 1N4007;
- F – плавкий предохранитель на 5 А.
Необходимо сделать отступление, чтобы рассказать, как изготовить трансформатор TR1. Он изготавливается на базе железа Ш40, с толщиной набора 70 мм. Для первичной обмотки потребуется провод ПЭВ2 Ø0,8 мм. Количество витков в обмотке – 300.
Чтобы сделать вторичную обмотку, понадобится медный многожильный провод Ø4 мм. Его допускается заменить шиной, при условии, что ее сечение будет как минимум 20 мм 2 . Количество витков вторичной обмотки – 10.
Видео: контактная сварка своими руками
Что касается TR2, то для него подойдет любой из маломощных трансформаторов (от 5 до 10 Вт). При этом на обмотке II, используемой для подключения лампы подсветки «H», должно быть выходное напряжение в пределах 5-6 В, а обмотки III – 15 В.
Мощность изготовленного аппарата будет относительно не высокая, в пределах от 300 до 500 А, максимальное время импульса до 0,1 сек (при условии, что номиналы «R» и «С» будут такими же, как на приведенной схеме). Этого вполне достаточно для сварки стальной проволоки Ø0,3 мм или листового металла, если его толщина не превышает 0,2 мм.
Приведем схему более мощного аппарата, у которого сварочный электроток импульса будет в пределах от 1,5 кА до 2 кА.
Перечислим используемые в схеме компоненты:
- номиналы сопротивлений: R1-1.0 кОм, R2-4.7 кОм, R3-1.1 кОм;
- емкости в схеме: С1-1.0 мкФ, С2-0,25 мкФ. Причем, С1 должен быть рассчитан под напряжение не менее 630 В;
- VD1-VD4 диоды – диоды Д226Б, допускается замена на зарубежный аналог 1N4007, вместо диодов можно поставить диодный мост, например, КЦ405А;
- тиристор VD6 – КУ202Н, его необходимо поместить на радиатор, площадью не менее 8 см 2 ;
- VD6 – Д237Б;
- F — плавкий предохранитель на 10 А;
- К1 – это любой магнитный пускатель, у которого имеется три пары рабочих контактов, а обмотка рассчитана на ~220 В, например, можно установить ПМЕ071 МВУХЛЗ AC3.
Теперь расскажем, как сделать трансформатор ТR1. За основу взят автотрансформатор ЛАТР-9, такой, как показан на фотографии.
Обмотка в этом автотрансформаторе насчитывает 266 витков, сделана она медным проводом Ø1,0 мм, ее мы будем использовать в качестве первичной. Аккуратно разбираем конструкцию, чтобы не повредить обмотку. Вал и прикрепленный к нему передвижной роликовый контакт демонтируем.
Дале нам необходимо изолировать контактную дорожку, с этой целью очищаем ее от пыли, обезжириваем и покрываем лаком. Когда он просохнет дополнительно, изолируем всю обмотку, используя лакоткань.
В качестве вторичной обмотки используем медный провод с площадью сечения как минимум 80 мм 2 . Важно, чтобы изоляция этого провода была термостойкой. Когда все условия соблюдены, делаем им обмотку из трех витков.
Настройка собранного устройства сводится к градированию шкалы переменного резистора, регулирующего время импульса.
Рекомендуем перед тем как приступать к сварке, установить опытным путем оптимальное время для импульса. Если длительность будет излишней, детали будут прожжены, а если меньше необходимой — прочность соединения будет ненадежной.
Как уже писалось выше, аппарат способен выдать сварочный электроток силой до 2000 А, что позволяет сваривать стальной провод Ø3 мм или листовую сталь, толщина которой не превышает 1,1 мм.
Иметь собственный сварочный аппарат – мечта любого домашнего мастера. Причем это не обязательно должен быть громоздкий блок весом 20-30 кг. Вам ведь не каждый день приходится варить ворота для гаража?
Как правило, при выполнении домашних слесарных работ, наиболее востребованной является точечная сварка.
На рынке существуют готовые образцы сварочных аппаратов, но их стоимость слишком велика для домашнего бюджета. Для регулярной сварки мелких деталей, компактный точечный аппарат можно изготовить своими руками из старой микроволновки.
Разумеется, таким устройством нельзя сварить водопроводную трубу или уголок толщиной 4 мм. Но выполнить мелкий кузовной ремонт в автомобиле, или собрать металлическую конструкцию из листового металла – запросто.
Именно аппараты точечной сварки применяются на конвейерах автозаводов при сборке кузова автомобиля. Металлические каркасы бытовой техники (стиральные машины, холодильники и прочие), также свариваются с помощью подобных электроприборов.
Видео пример изготовление небольшого сварочного аппарата из старой микроволновки
Принцип работы точечного сварочного аппарата
Для нагрева металла до температуры плавления, необходима большая сила тока, сотни ампер. Величина напряжения не имеет значения, поэтому для экономии провода и безопасности работ обычно используется 2-3 вольта.
О принципах работы точечной сварки можно узнать из этого видео:
Экспериментировать с силой тока не имеет смысла. Все описываемые варианты прошли неоднократные испытания и можно не тратить время на расчеты. Мощность подбирается исходя из толщины свариваемого металла.
- листы до 1 мм – мощность 1 кВт;
- листы до 1,8 мм – мощность 2 кВт;
- листы до 3 мм – мощность 5 кВт.
Первичная обмотка сварочного аппарата рассчитывается согласно общей мощности устройства. Поскольку самостоятельное изготовление трансформатора дело хлопотное и затратное, можно воспользоваться готовой конструкцией.
Оптимальный вариант – силовой трансформатор от старой микроволновой печи. Электрическая схема работает по следующему принципу:
- Для работы магнетрона (излучающего элемента печи), требуется напряжение несколько тысяч вольт, при этом сила тока не имеет значения;
- Мощность на первичной и вторичной обмотках трансформатора одинакова, поэтому при увеличении количества витков на вторичной обмотке, напряжение повышается в такой же пропорции, ценой потерь в силе тока;
- Трансформаторы микроволновых печей рассчитаны на мощность до 3 кВт. Этой величины вполне достаточно для изготовления аппарата точечной сварки.
Требуемые запчасти можно приобрести на радиорынке, в сервисных центрах по ремонту бытовой техники, или просто купить неисправную микроволновку по объявлению за символическую цену.
Перегорают обычно вторичные обмотки (по причине более тонкого провода), так что шансы приобрести трансформатор с исправной первичкой довольно высоки.
Сила тока до 1000 Ампер (при мощности 3 кВт и напряжении на вторичной обмотке 2 вольта) позволяет без труда плавить металл в месте контакта, тем самым обеспечивая надежную точечную сварку.
В радиолюбительской практике не часто применяется контактная сварка, но все же бывает. И когда такой случай настает, но нет ни желания, ни времени мастерить хороший и большой аппарат для точечной сварки. Да если и делать его, то потом он будет валяться без дела, так как следующее применение его может и не наступить.
Например, вам нужно соединить в цепь несколько аккумуляторных батарей. Соединяются они тонкой металлической лентой, без пайки припоем, так как аккумуляторы вообще не рекомендуют паять. Для таких целей я покажу вам как собрать простой аппарат для точечной контактной свари своими руками минут за 30.
- Нам понадобиться трансформатор переменного тока с напряжением вторичной обмотки 15-25 Вольт. Нагрузочная способность не имеет значения.
- Конденсаторы. Я взял 2200 мкФ – 4 штуки. Можно больше, в зависимости от мощности которую вам необходимо получить.
- Кнопка любая.
- Провода.
- Медная проволока.
- Диодная сборка для выпрямления. Можно так же использовать один диод, для полуволнового выпрямления.
Схема аппарата для контактной точечной сварки
Работа устройства очень проста. При нажатии на кнопку, которая установлена на сварочной вилке, происходит зарядка конденсаторов до 30 В. После этого на сварочной вилке появляется потенциал, так как конденсаторы подключены параллельно вилке. Для того чтобы сварить металлы соединяем их и прижимаем вилкой. При замыкании контактов происходит короткое замыкание, в результате чего проскакивают искры и металлы свариваются между собой.
Сборка аппарата для сварки
Припаиваем конденсаторы между собой.
Делаем сварочную вилку. Для этого берем два отрезка толстой медной проволоки. И припаиваем к проводам, изолируем места пайки изолентой.
Корпусом вилки будет служить алюминиевая трубка с пластиковой заглушкой, через которую будут торчать сварочные вывода. Чтобы вывода не проваливались, сажаем их на клей.
Также сажаем на клей заглушку.
Припаиваем провода к кнопке и прикладываем кнопку к вилке. Все обматываем изолентой.
То есть к сварочной вилке идут четыре провода: два для сварочных электродов и два для кнопки.
Собираем устройство, припаиваем вилку и кнопку.
Включаем, нажимаем кнопку зарядки. Происходит зарядка конденсаторов.
Измеряем напряжение на конденсаторах. Оно примерно равно 30 В, что вполне приемлемо.
Пробуем сваривать металлы. В принципе терпимо, учитывая то что я взял не совсем новые конденсаторы. Лента держится довольно неплохо.
Но если вам нужно помощнее, то тогда можно доработать схему так.
Первое, что бросается в глаза, так это большее число конденсаторов, что существенно повышает мощность всего аппарата.
Далее, вместо кнопки – резистор сопротивлением 10-100 Ом. Я решил, что хватит с кнопкой баловаться – все заряжается само через 1-2 секунды. Плюс ко всему кнопка не залипает. Ведь ток мгновенного заряда также порядочный.
И третье это дроссель в цепи вилки, состоящий из 30-100 витков толстой проволоки на ферритовом сердечнике. Благодаря этому дросселю будет увеличено мгновенное время сварки, что повысит её качество, и будет продлена жизнь конденсаторов.
Конденсаторы, эксплуатирующийся в таком аппарате контактной сварки обречены на ранний выход из строя, так как такие перегрузки им не желательны. Но их с лихвой хватит на несколько сотен сварочных соединений.
Сморите видео сборки и испытаний
Мне очень понадобился аппарат для точечной сварки и я решил его сделать своими руками из старой микроволновой печи, в этой статье я опишу подробный процесс его создания. В основном он нужен для спайки между собой тонких листовых металлов, например для скрепления между собой аккумуляторных батарей используя шину из тонкого металла, так как они боятся перегрева то паять их просто паяльником нельзя. Данная точечная сварка из трансформатора от микроволновки способна выдавать ток до 800 Ампер.
Детали и инструменты:
- Старая ненужная микроволновка, а точнее трансформатор от неё;
- Клеммная колодка;
- Кусок медного провода диаметром 1,7 мм;
- Силовой многожильный кабель диаметром 8 мм;
- Адаптер питания на 12 В и 0,5 А;
- Компьютерный БП, а точнее его металлический корпус;
- Выключатель на 220В;
- Кнопка без фиксации;
- Деревянная рейка;
- Пружина.
Как сделать точечную сварку своими руками, пошаговая инструкция:
Нам нужна будет старая ненужная или нерабочая (ну естественно с рабочим трансформатором) микроволновая печь, чем крупнее она будет тем мощнее трансформатор может там стоять. Итак, достаём с неё эту необходимую нам деталь, у меня попался трансформатор на 800 Ампер.
Затем разбираем компьютерный БП, оставляем только железный корпус, и разъём питания 220В, в него мы разместим всю начинку точечной сварки.
Размещаем в корпусе трансформатор, плату таймера и адаптер питания, примеряем и размечаем все необходимые отверстия которые нужно будет в дальнейшем просверлить.
Нам нужно будет избавится от вторичной обмотки (та, обмотка у которой более тонкий провод) трансформатора микроволновки и намотать силовым кабелем свою новую обмотку. Для того, чтобы не разбирать пластины трансформатора то обмотку можно сначала с одной стороны срезать стамеской ударяя по ней молотком, затем проделать тоже самое с другой стороны. Потом просто выбить оставшиеся волоски проволоки, я это делал с помощью сверла.
Теперь вместо старых обмоток наматываем новые силовым кабелем, у меня получилось 2 витка. Ставим этот трансформатор в корпус, там, где решётка проделываем два отверстия под выводы катушки, продеваем их, делаем также отверстия в дне корпуса под крепления транса.
На заднюю панель добавляем выключатель питания.
Покажу полную схему подключения всех частей:
У адаптера питания отпиливаем вилку, так как она занимает лишнее место и мы припаяемся к разъёму питания напрямую проводками. Припаиваем все части будущей точечной сварки проводками, от таймера к трансформатору я присоединился клеммами. К таймеру я подключил кнопку без фиксации. С помощью переменного резистора таймера выставляется время импульса для сваривания, подходящее время подбирается уже при сваривании деталей.
С помощью металлических уголков крепим деревянную рейку к корпусу сварочника.
Достаём с клеммной колодки клеммники с винтиками и надеваем на зачищенные контакты кабеля, зажимаем винтами. Прикручиваем теперь их шурупами к рейке.
Спусковую кнопку размещаем тоже в этой же рейке для удобства, просверлив под него отверстие.
Из медной проволоки диаметром 1,7 мм делаем электроды, скручивая таким образом (но если есть толстая проволока то можно выточить из них более красивые контакты), обтачиваем из конец чтобы они были острыми:
Закрепляем их в клеммниках:
Теперь нам нужно добавить пружину, которая будет возвращать контакты аппарата контактной сварки на место. Для этого прикрутим к верхней крышке ещё одну деревянную рейку.
