Как изготовить аппарат точечной сварки своими руками?

  • Дата: 06-06-2015
  • Просмотров: 293
  • Комментариев:
  • Рейтинг: 13

Особенность точечного сваривания металлов в том, что она широко распространена и в промышленности, и в быту. В последнем случае аппарат точечной сварки своими руками изготавливают даже не слишком искушенные в слесарном и электротехническом деле люди, что обусловило популярность самодельного устройства, которое по своим характеристикам не уступает заводским аналогам. Чтобы правильно собрать свой собственный точечный сварочный аппарат, нужно иметь представление о процессе сварки и учитывать предъявляемые к аппарату требования.

Схема самодельного аппарата для точечной сварки

Схема самодельного аппарата для точечной сварки.

Процесс сваривания

Соединение металлических элементов посредством сварочного аппарата производится в несколько этапов. Сначала их фиксируют в требуемом положении, помещая их промеж электродов. Затем соединяемые элементы нагревают, добиваясь их пластичности, и соединяют. Нагрев деталей производится благодаря прониканию сквозь них сильного электрического импульса, который длится 0,001-1 сек. Задача импульса — расплавить соединяемые элементы и сформировать жидкую ванночку диаметром в 12 мм. Когда импульс кончился, детали непродолжительное время удерживают в фиксированном положении, чтобы они остыли и расплав смог затвердеть.

К плюсам точечного сваривания относится высокая экономия электроэнергии, хорошая прочность получаемых швов, возможность автоматизации (промышленные автоматы способны делать до 600 точек за минуту). Минус — невозможность получения герметичного шва.

Режимы работы и электроды

Схема точечного соединения сварки

Схема точечного соединения сварки.

Один из важных эксплуатационных параметров, которым обладает аппарат для точечной сварки, время нагрева соединяемых элементов. Она может варьироваться в пределах от тысячных долей до 1-2 секунд, что связано с условиями процесса и силой аппарата.

При соединении элементов из нержавеющих сталей желательно использовать непродолжительный нагрев, чтобы не перегреть наружную поверхность металла, что может привести к повреждению его антикоррозийного слоя. А если свариваются изделия из, например, углеродистой стали, то время соединения надо, наоборот, увеличить, благодаря чему охлаждение замедлится и риск появления трещин уменьшится.

Еще один важный момент любого аппарата точечной сварки — обеспечение давления фиксированных деталей, особенно в момент окончания прогрева. Качественный прижим элементов при проникновении электрического импульса гарантирует формирование рядом с расплавленной ванночкой особого пояска, препятствующего вытеканию металла из района сварки. Для улучшения процесса затвердевания разъединяйте электроды с короткой паузой после окончания электроимпульса.

Главное требование, предъявляемое к электродам, хорошая тепловая и электрическая проводимость, несложность механической обработки. Данным условиям отвечает несколько типов материалов, из которых могут быть изготовлены электроды:

Способы получения точечных сварных швов

Способы получения точечных сварных швов.

  • бронза с примесями кобальта (либо кадмия);
  • медь электролитического типа (вариант холоднокатаный);
  • сплавы на базе меди, в которые входит вольфрам, хром.

Лучшим материалом для конструирования электродов в непромышленных условиях считается медный сплав марки ЭВ (чистая медь, плюс 0,4% цинка и 0,7% хрома). Чтобы электроды лучше охлаждались, желательно предусмотреть использование воды (она должна быть под рукой). Также при изготовлении электродов не забывайте: толщина самого тонкого свариваемого элемента должна быть меньше диаметра места сплавления в 2-3 раза.

Конструкция аппарата

Самодельное сварочное оборудование контактного типа может иметь самую различную конфигурацию: от больших аппаратов до портативных переносных вариантов. Однако в быту чаще используют настольные устройства, используемые для работы с заготовками из черных, цветных металлов.

Обычно домашние мастера стараются изготовить аппарат с минимальным количеством элементов, который можно собрать относительно быстро. Поэтому результатом чаще является устройство с невысокой мощностью, но способное соединять листовой металл в 0,2 мм толщиной или провода.

Основа аппарата для сварки — мощный силовой трансформатор, позволяющий получить большой ток. Для этой цели хорошо подходит серийный ОСМ-1, который придется немного переделать. Первичную обмотку нужно оставить, а вторичную — перемотать более толстым проводом, например, ПЭВ2/1,9 или ПВ3-50. Если нет под рукой ОСМ-1, то можно воспользоваться трансформатором от старой микроволновой печки, в которой трансформаторы достаточно мощные и позволяют варить листы толщиной до 1 мм.

Электрическая схема аппарата для точечной сварки

Изображение 1. Электрическая схема аппарата для точечной сварки.

Однако трансформатор — не единственный элемент в схеме сварки. Технология изготовления требует еще нескольких деталей. Поэтому если у вас нет опыта в электронике, то лучше обратиться к тому, кто работал с элементами электронной аппаратуры. Соединения производятся по схеме, показанной на ИЗОБРАЖЕНИИ 1. Здесь, кроме выпрямительных мостов, имеется тиристор, который играет роль катода для замыкания 1-го выпрямительного трансформатора. До тех пор, пока конденсатор на разряжен, тиристор открыт, как только кнопка «импульс» отпускается, тиристор закрывается и все повторяется. Если требуется более сильное устройство, то придется применить трансформатор помощнее и соответствующие ему детали.

Изготовление электродов

Конструкция сварочного аппарата представляет собой стержни: чем они толще, тем лучше, при этом оптимальным вариантом считается, когда диаметр провода и электрода равны. Можно взять, например, жала от электропаяльников. Провод, соединяющий электроды с точечным аппаратом, должен иметь минимально возможную длину. Наконечник фиксируется на проводе посредством пайки, а не простого механического соединения, т.к. в последнем случае создастся дополнительное сопротивление, которое приведет к окислению наконечников.

Нижний электрод сварочного аппарата должен быть неподвижным: его нужно изолировать от крепежа посредством изоляционной ленты. Для закрепления электродов в держателях используйте латунные или медные шайбы.

Аппарат включается в бытовую сеть через выключатель-автомат, рассчитанный на ток не менее 20 А. Если предполагается пользоваться устройством постоянно и в течение длительного времени, то рекомендуется предусмотреть принудительное охлаждение с помощью вентилятора.

В ходе эксплуатации не забывайте периодически подтачивать электроды, чтобы они оставались «в форме».