Контактная сварка, сделанная своими руками, обладает рядом преимуществ. Главным из них является простота изготовления сварочного аппарата. Фактически, его можно изготовить на собственном приусадебном участке. О простоте изготовления можно уже судить по тому, что контактная сварка, выполненная своими руками из собственной микроволновки – это вполне работающий рецепт изготовления.
Сферы применения и параметры контактной сварки
При соблюдении технических норм и конструкционных требований собранный вами аппарат для контактной сварки будет способен выполнять несерийное изготовление металлических механизмов и изделий, а также выполнение ремонтных работ с ними. Собранный вручную сварочный аппарат будет наиболее эффективен в небольших ремонтных мастерских и на собственном приусадебном участке. Например, с его помощью может быть осуществлена сварка для аккумуляторов.
Контактная сварка соединяет между собой металлические детали, нагревая их кромки до полужидкого состояния электрической дугой. За счёт прижимного действия нагретые кромки деталей сплавляются друг с другом в единое целое.
Параметры контактной сварки устанавливаются в зависимости от размеров свариваемых деталей и их физических характеристик, прежде всего, от уровня их теплопроводимости. В частности, контактная точечная сварка своими руками выставляется по следующим параметрам:
- Напряжение электрического тока (от 1 до 10 В);
- Сила тока (от 1 кА и выше);
- Время воспроизведения сварочной дуги (таймер можно выставить от микроимпульса в 0,01 с до нескольких секунд).
Кроме того, сварщик должен регулировать зону расплавления соединяемых деталей и их прижимное усилие. Последнее может составлять от 10 до более сотни килограммов.
[wpsm_box type=»info» float=»none» text_align=»left»]Обратите внимание, в домашних условиях можно изготовить лишь аппарат для точечной сварки своими руками, хотя существуют и другие технологии: рельефная, шовная, стыковая и др. Но указанные технологии применяются при промышленном изготовлении изделий, а потому потребуют серьёзных материальных, технологических и финансовых затрат, которые не окупятся при использовании созданного аппарата даже на небольшом предприятии.[/wpsm_box]
Какой аппарат для точечной сварки лучше выбрать?
Проще всего изготовить сварочный аппарат с нерегулируемой силой переменного тока. Контроль сварочного процесса осуществляется изменением продолжительности электрического импульса, воздействующего на соединяемые детали. Контактная сварка своими руками контролируется «на глазок», вручную выключая и включая сварочный импульс, или при помощи установленного цепи управления, о которой речь пойдёт ниже.
https://youtu.be/tf5-uJ_pn-o
Главным элементом сварочного аппарата является трансформатор. Его можно позаимствовать у старого телевизора, СВЧ-печи, инвертора, лабораторного автотрансформатора и т.п. Но перед установкой в сварочный аппарат трансформатор необходимо перемотать его в соответствии с требуемым напряжением и силой тока.
Вы можете подобрать уже готовую схему управления или создать её самостоятельно, если у вас имеются для этого навыки и достаточный опыт.
Контактно-сварочный механизм изготавливается в соответствии с условиями предстоящих сварочных работ. Наиболее универсальным контактно-сварочным механизмом считаются клещи для контактной сварки.
Следует обратить особое внимание на качество электрических соединений. Сечение проводов должно отвечать силе и напряжению тока, который будет по ним протекать. Это требование относится, прежде всего, к проводке, соединяющей трансформатор и сварочные клещи. При несоблюдении этого требования возникнут искрения и большие потери электрического тока, сделающие невозможным сварочные работы.
Конденсаторная схема сварочного устройства, предназначенная для сварки тонких металлических листов
Конденсаторная схема позволит вам создать аппарат для контактной сварки металлических листов толщиной 1-2 мм или металлических прутков и арматуры с поперечным сечением до 5 мм.
Собранный вами аппарат будет запитываться от стандартной бытовой электросети. В режиме ожидания на сварочных клещах будет присутствовать напряжение в 4-7 В, а на максимальном режиме импульсной сварки сила тока будет достигать 1,5 кА.
Конденсаторная схема состоит из управляющей цепи, силовой части и автоматического выключателя АВ1. Последний аварийно отключит сварочный автомат при возникновении какой-либо внештатной ситуации. Также вам потребуется сварочный трансформатор Т2, первичная обмотка которого будет подключена к запитывающей сети при помощи бесконтактного тиристорного однофазного пускателя МТТ4К.
Данная типовая схема выглядит так:
Мы уже указывали, что трансформатор перед его установкой в сварочный аппарат необходимо перемотать под конкретные показатели силы и напряжения тока. Для данной схемы у первичной обмотки трансформатора должны быть 6 выводов, при переключении между которыми будет производиться грубая регулировка тока, поступающего на сварочные клещи со вторичной обмотки.
Постоянно к электросети будет подключен только первый вывод, поэтому между ним и вторым выводом будет расстояние в 150 витков. Расстояние между остальными выводами будет составлять 50 витков.
Остановимся более подробно на главных компонентах описываемой схемы.
Конденсаторная цепь управления
Конденсаторная цепь управления отслеживает временные интервалы, на протяжении которых электрическая дуга будет воздействовать на свариваемые элементы. Временной контроль осуществляется за счёт шести конденсаторов различной ёмкости: для первых двух — 47 мкФ, третьего-четвертого – 100 мкФ, для последних двух – 470 мкФ. Таймер работы сварочного импульса выставляется за счёт последовательного подключения указанных конденсаторов (от 1 до 6).
При включении сварочного аппарата в работу конденсаторы начинают последовательно заражаться. При помощи нормально-разомкнутой цепи устанавливается предельный конденсатор, после зарядки которого устанавливается временной интервал, на протяжении которого будет работать сварочная дуга.
Нормально-разомкнутой цепью устанавливается количество конденсаторов, которые заряжаются при включении сварочного аппарата в работу по нормально-замкнутой цепи. Она же препятствует прямой зарядке конденсаторов непосредственно от блока питания, что приведёт к их немедленному выходу из строя. При включении сварочного импульса конденсаторы начинают разряжаться. Как только они полностью разрядятся, сварочный импульс отключится.
Силовая часть
Силовой частью сварочного аппарата является трансформатор. Мы уже указывали, что его можно взять из бытовых или лабораторных приборов, с которого удалена старая обмотка и намотана новая.
Но перемотка сварочного трансформатора потребует от вас нескольких подготовительных действий:
- На торцы магнитопровода наклейте кольца тонкого электрокартона.
- Поверх колец намотайте лакоткань (три и более слоёв).
После этого можно приступать непосредственно к перемотке. Для первичной обмотки используйте провода в тканевой изоляции диаметром 1,5 мм. Тканевая изоляция лучше пропитается при последующем вскрытии лаком. Для вторичной обмотки лучше взять многожильную проводку с кремнийорганической изоляцией диаметром 20 мм и площадью сечения от 300 мм2.
[wpsm_box type=»info» float=»none» text_align=»left»]После завершения перемотки первичную и вторичную обмотку трансформатора следует вскрыть лаком (марками ЭП370, КС521 или подобными им).[/wpsm_box]
Сварочные клещи
Клещи для контактной сварки либо устанавливаются в корпус сварочного аппарата, либо монтируются на выносной конструкции.
К достоинствам монтажа сварочных клещей в корпус следует отнести надёжную изоляцию и качественный контакт между трансформатором и электродами. Недостатком такой конструкции является слабое прижимное усилие, для увеличения которого необходимо увеличить длину подвижного рычага. Иначе сила прижимного усилия будет равно мускульному усилию самого сварщика.
Достоинствами выносной конструкции являются, во-первых, большее прижимное усилие, зависящее от длины ручек сварных клещей, а во-вторых, возможность работать на некотором удалении от сварочного аппарата.
При изготовлении сварных клещей следует учитывать расстояние от точки соединения ручек до точки соприкосновения электродов. От этого расстояния будет зависеть максимальная длина от кромок деталей до точки сварочных работ.
Для изготовления клещей следует взять бериллиевую бронзу или прутковую медь. В качестве бюджетного варианта можно взять жала от мощных паяльников. Главное, чтобы диаметр электродов был не меньше диаметра проводки, проводящей к ней электрический ток. А вот кончики электродов должны быть как можно меньшими, от этого будет зависеть качество полученного сварочного ядра.
