1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Контактная сварка с помощью одного суперконденсатора

Схема и принцип работы самодельной конденсаторной сварки

Конденсаторная сварка является одним из видов контактной сварки, которую активно используют в промышленности, а также для выполнения сварных операций своими руками в быту.

Технологическая схема операции следующая: в конденсаторах при их зарядке от выпрямителя осуществляется накопление энергии, которая при разряде трансформируется в тепловую энергию.

С помощью этой энергии и осуществляется соединение кромок металлических изделий. Расскажем, как выполнить конденсаторную сварку своими руками: схема и описание технологии.

Конденсаторная сварка: что это такое

Конденсаторная сварка своими руками была разработана еще в 30-х годах XX века. Сегодня эта технология активно используется предприятиями промышленности и умельцами с целью выполнения бытовых сварных операций.

Особенно популярна такая технология в цехах ремонта кузовов транспортных средств: в отличие от дугового, при конденсаторном методе создания сварного шва не происходит прожигание и деформация тонких стенок листов кузовных деталей. В последующее время соединенным деталям кузова не нужна дополнительная рихтовка.

Такую технологию применяют в радиоэлектронике для соединения изделий, не паяющихся посредством обычных флюсов или выходящих из строя при перегреве.

Активно применяются аппараты конденсаторной сварки ювелирами при изготовлении и ремонте ювелирных украшений, на предприятиях, выпускающих коммуникационные шкафы, лабораторное, медицинское, пищевое оборудование, при строительстве зданий, мостов, инженерных коммуникаций.

Столь широкое распространение можно объяснить действием ряда факторов:

  • простая конструкция сварочного аппарата, который при желании можно собрать своими руками;
  • точечная сварка отличается относительно низкой энергоемкостью и малыми нагрузками, создаваемыми на электрическую сеть;
  • высокие показатели производительности, что крайне важно при серийном производстве;
  • возможность снизить термическое влияние на соединяемые поверхности, что позволяет сваривать детали малых размеров и работать с теми конструкциями, стенки которых чрезмерно тонки и могут деформироваться при обычной сварке.

Правила осуществления сварных операций с помощью энергии конденсаторов регламентируются ГОСТ. Принцип технологии основывается на трансформации энергии электрического заряда, накопленного на конденсаторах, в тепловую энергию.

При соприкосновении электродов происходит разряд и образуется электрическая дуга краткого действия. За счёт выделяемого ею тепла кромки соединяемых деталей из металла плавятся, образуя сварной шов.

При конденсаторной сварке ток подается на сварной электрод в виде кратковременного импульса высокой мощности, который получается за счет монтажа в оборудование конденсаторов большой емкости.

В случае использования контактной сварки ток непрерывен. В этом заключается основное отличие этих видов выполнения сварных операций.

В итоге, мастер может достичь высоких показателей двух важных параметров:

  • на термический нагрев соединяемых деталей требуется гораздо меньше времени, что особенно ценно для производителей электронных компонентов;
  • ток, используемый для соединения деталей, обладает высокой мощностью, поэтому и сами сварные швы получаются более качественными.

В процессе сварных операций для крепления элементов и узлов разных изделий могут потребоваться разные по разновидности и назначению шпильки.

Достоинством конденсаторной сварки является возможность уменьшить площадь термического воздействия, снизить напряжение и свести к нулю риск деформации поверхностей ввиду высокой плотности энергии и кратковременности сварного импульса. Технология позволяет работать с цветными металлами с малой толщиной.

Также отметим, что огромным плюсом конденсаторного сварного аппарата является его компактность. Для применения такой технологии на практике не потребуется мощный источник питания, устройство можно заряжать между переносом электрода к следующей точке.

Выполняем конденсаторную сварку своими руками

Контактная сварка применяется сварщиками, поэтому купить заводской аппарат для ее выполнения несложно.

Читать еще:  В 21 веке запаску, домкрат и насос с собой возить не к чему

Модели, в отличие от агрегатов для точечной сварки, отличаются простой конструкцией, несложным управлением и стоят недорого, но многие умельцы все же принимают решение, собрать сварной аппарат конденсаторного типа своими руками. Это позволяет сэкономить деньги, реализовать собственный талант.

Выполнения данного задания требует от мастера следующего:

  • найти в интернете нужную схему и подробное описание конструкционных особенностей агрегата;
  • уяснить механизм работы устройства;
  • подобрать актуальные материалы и приспособления: шпильки приварные, сварные электроды и т.п.

Механизм функционирования аппарата для конденсаторной сварки:

  • ток направляется через первичную обмотку питающего трансформатора, выпрямитель, представленный диодным мостом;
  • на диагонали моста осуществляется подача управляющего сигнала тиристора с кнопкой запуска;
  • в цепи тиристора вставлен конденсатор для накопления сварного импульса, который также нужно подключить к диагонали выпрямителя и первичной обмотке трансформаторной катушки.

Соединение участков металлических конструкций осуществляется при сильном электрическом влиянии, накопленном в двухполюсниках, а сам процесс делится на три категории:

  1. Контактная сварка.
    Предполагает плотное прижатие заготовок друг к другу с последующим соприкосновением электродов к данному месту. Энергия, подающаяся на ограниченное пространство настолько велика, что это приводит к быстрому расплавлению и дальнейшему прикреплению кромок деталей.
  2. Ударная технология.
    Также предполагает соединение отдельных деталей из металла в единую конструкцию, но электричество подается к месту сваривания в виде кратковременного удара. Такая технология позволяет уменьшить продолжительность сварной операции до 1,5 м/с;
  3. Точечная техника.
    При использовании такого вида сварки потребуется два медных контакта, касающиеся объекта с двух граней. В результате изделия скрепляются в точке прикосновения к электроду.

С ее помощью на стенку конструкции приваривается специальная шпилька для конденсаторной сварки, а уже на нее фиксируют прибор. Шпильку помещают напротив основного металла и настраивают оборудование для выполнения операции приварки.

Дуга плавит основание шпильки и соответствующую ему площадь основного металла, после чего изделие вводят в сварную ванну и фиксируют на поверхности до тех пор, пока металлы не остынут. На выполнение такого шва потребуются миллисекунды, но он будет надежен и долговечен.

Схема при конденсаторной сварке

Конденсаторная точечная сварка своими руками легко выполняется даже малоопытным сварщиком.

Ее основа ‒ электрическая схема с применением конденсаторов:

  1. Первичная обмотка проводится через выпрямитель, представленный диодным мостом.
    Затем она подключается к источнику напряжения.
  2. Тиристор подает сигнал на мостовую диагональ и управляется кнопкой запуска.
    Конденсатор подключается к сети тиристора, диодному мосту и выводится на первичную обмотку.
  3. Зарядить конденсатор можно путем, включения вспомогательной цепи с выпрямителем и трансформатором.

Конденсаторная сварка аккумуляторов своими руками осуществляется в следующей последовательности действий со стороны мастера:

  • нажатие пусковой кнопки, запускающей временное реле;
  • включение трансформатора при помощи тиристоров, после реле отключается;
  • использование резистора с целью определения длительности импульса.

Требования к конденсаторной сварке

Сварные конденсаторы применяются в промышленном масштабе и в условиях небольших мастерских. В любом варианте нельзя нарушать технологию сварки для аккумуляторов своими руками, иначе сварные швы получаться низкокачественными.

Соблюдение следующих условий позволит получить действительно качественный результат работы:

  • обеспечьте подачу кратковременного импульса в течение временного промежутка до 0,1 с, а также последующее накопление энергозаряда от источника питания для нового импульса за максимально краткое время;
  • позаботьтесь о хорошем контакте свариваемых деталей путем достаточного давления электрода на детали в момент подачи сварочного импульса;
  • разжимание электродов производите с задержкой, дабы расплав остывал под давлением и улучшался режим кристаллизации металла сварного шва;
  • диаметр точки, образуемой на металле от контакта с электродом, должен быть крупнее, нежели самая тонкая свариваемая заготовка в 2 раза;
  • тщательно очистите поверхность свариваемых заготовок перед сваркой, дабы окисные пленки и ржавчина не спровоцировали существенное сопротивление для тока.

Конденсаторную точечную сварку осуществлять своими руками можно только при условии сборки агрегата с минимум двумя блоками: источником сварного импульса и сварочного блока. Также крайне важно предусмотреть возможность регулировки режима сварки и защиты.

Читать еще:  Мини-примус из банки от колы

Особенно важно придерживаться правил безопасной работы со сварным аппаратом, которые предполагают следующие пункты:

  • для защиты глаз от искр от сварного аппарата надевают специальную маску;
  • обезопасить кожу рук от ожога помогут перчатки, а тело – специальный защитный комбинезон;
  • на ноги сварщика надевают ботинки с подошвой из плотного материала, не позволяющего повредить пальцы и ступню при работе.

Конструкции контактного блока

Контактный блок конденсаторной сварки ответственен за фиксацию и перемещение сварных электродов. В большинстве случаев фиксация обоих стержней осуществляется вручную.

Более качественный вариант обеспечивает надежную фиксацию нижнего стержня, но оставляет подвижным верхний стержень. В данном случае верхний медный прут закрепляется так, чтобы он свободно двигался в вертикальной плоскости. А нижний ‒ оставляют в неподвижном состоянии.

Также на верхней части монтируют регулятор винтового образца, позволяющий создавать дополнительное давление. Главное, чтобы верхняя площадка и основание энергоблока имели хорошую изоляцию друг от друга. Некоторые модели сверху оснащены фонарем, что делает работу более комфортной.

При конструировании конденсаторной сварки своими руками потребуется иметь следующие детали:

  • конденсатор, емкостью 1000-2000 мкФ, мощностью 10 В, напряжением 15;
  • трансформатор требуемого размера ‒ 7 см, произведенный из сердечника типа Ш40;
  • первичная обмотка, сделанная из трехсот слоев провода с диаметром 8 мм;
  • вторичная обмотка из десяти обмоток медной шины;
  • пусковик серии МТТ4К, включающий параллельные тиристоры, диоды и резистор.

Особенности работы самодельного агрегата

Осуществить ударную конденсаторную сварку можно с помощью специального аппарата заводского производства, который продается в специализированных магазинах. Однако, вполне реально изготовить сварку конденсаторного типа самостоятельно в условиях маленькой мастерской.

Изготовленные своими силами агрегаты демонстрируют высокие эксплуатационные параметры и в работе не уступают заводским моделям.

Перед работой самодельному аппарату для сварки, использующему энергию конденсаторов, задают основные параметры функционирования:

  • напряжение в зоне контактной сварки металлоизделий;
  • вид и сила тока;
  • длительность действия сварного импульса;
  • число и размеры сварной проволоки, применяемой в работе.

Платы управления, присутствующие в конструкции и заводских, и самодельных сварочных агрегатов, предоставляют мастеру возможность привести поступающее напряжение и постоянную величину тока к стабильному значению. Самодельный агрегат важно оснастить переключателем для выполнения сварки электродами без особенных трудностей.

Самодельные агрегаты, как и заводские модели, долговечны, просты в использовании, если при их конструировании придерживаться схемы, технологических требований и норм безопасности.

А технические параметры изготовленной своими силами модели должны соответствовать характеристикам заводских конструкций. Тогда аппарат позволит даже малоопытному сварщику выполнять надежные и долговечные сварные швы методом конденсаторной сварки.

Такие дефекты могут свести на нет усилия сварщика, став преградой для качественного соединения расплавленных кромок изделий.

Подведем итоги

Конденсаторная сварка актуальна при необходимости соединить детали из цветных металлов в единую конструкцию.

Технология имеет ряд достоинств, среди которых особенно ценна возможность уменьшить площадь термовоздействия, снизить напряжение и устранить риск деформации металлоповерхностей. Аппараты для конденсаторной сварки просты в использовании и легко собираются своими руками, что позволяет сэкономить.

Самодельная точечная конденсаторная сварка

Тема раздела Общие вопросы в категории Модельные технологии; Всем привет. Расскажу о своем аппарате точечной сварке. Как и многие, начал с транса с микроволновки (МОТ), собрал, провод 1,5 .

Опции темы

Самодельная точечная конденсаторная сварка

Всем привет. Расскажу о своем аппарате точечной сварке.
Как и многие, начал с транса с микроволновки (МОТ), собрал, провод 1,5 витка 70 кв мм, еле протащил через окно транса, везде толстая медь, короткие толстые электроды, все как надо. Схемка на микроконтроллере и симисторе для управления первичкой транса, можно пропускать от 1 до 99 полупериодов сетевого напряжения.
Сварил первую сборку из 6ти банок 18650, варил на 5 полупериодах. Лента 10мм ширина 0,2мм толщина.
Приваривает хорошо, но довольно сильно плавит металл между электродами.
У одной банки прожег донышко насквозь, жидкий литий потек, сразу на выброс)))
А на 4 полупериодах не всегда прихватывается.

Минусы точечной трансформаторной сварки:
— нужно прижимать электроды с одинаковой силой, иначе непровар или пережог(дырка)
— сильное оплавление металла вокруг зоны сварки (и цвета побежалости)
— вес аппарата, сложность управления (микроконтроллер, прошивка)

Читать еще:  Уютное место для чтения и хранения книг

Потом я задумался и решил копнуть в литературу СССР, нашел две книги, вот одна из них.
И оказывается, что металлы малых толщин с 50х годов варят конденсаторами))

Купил 24 кондера 25В 33000мкФ, соединил параллельно (0,8 фарада), нашел у отца тиристор, поставил БП 5А 24В, и два DC-DC стаба: один регулируемый на зарядку кондеров через резистор 1 Ом 10 Вт, другой 5 В для управляющего электрода тиристора.
Провода гибкие, 16 кв мм, на концах медная проволока 6 кв мм длиной 3-4 см.
Поставил маленький китайский вольтметр для регулировки напряжения на кондерах.
Варит изумительно! Вот кто разбирал аккумы от ноутов — вот так же и тут.
Аккуратные точки сварки, которые хрен оторвешь, только с мясом.
Напряжение ставлю 19-20 В, энергия кондера это (C*U^2)/2, от напряжения сильно зависит.
Никаких микроконтроллеров и прочего, вес меньше, качество больше.

Из затрат — 24 кондера 3200руб.
Если покупать тиристор, на авито по 300-700р, БП любой, просто чем больше ампер, тем быстрее зарядка идет, у меня за 5 сек заряжаются.
Провод 16 кв мм 1 метр 200р

Конденсаторная точечная сварка – кратковременные импульсы в металле малой толщины

Конденсаторную сварку используют для сплавления металла кратковременными импульсами тока продолжительностью в тысячные доли секунды. Этого времени достаточно, чтобы необходимое для сваривания тепло распространилось на малую глубину. Конденсаторная сварка эффективна для листов толщиной менее 2 мм: возникает несоответствие частоты импульса и глубины провара. Для заготовок толще 2 мм применяют контактные сварочные машины.

Применяются две технологии:

  1. Без использования трансформатора – когда конденсаторы разряжаются на деталь непосредственно.
  2. С трансформатором – разрядка происходит на первичную обмотку, вторичная цепь – заготовки для сваривания.

Виды конденсаторной сварки

По методу образования шва способ подразделяется на такие виды, как:

Точечная конденсаторная сварка своими руками

Пример сборки аппарата:

  • берут 8 конденсаторов на 25 вольт, ёмкостью 15 000 микрофарад;
  • для удобства работы конденсаторы склеивают между собой так, чтобы получилось два ряда по четыре штуки;
  • соединяют их двумя отрезками медной проволоки последовательно, проволоку припаивают к контактам, соединяют в цепь;
  • один конец цепи соединяют с аккумулятором, который будет давать зарядку конденсаторной батарее;
  • второй – к миниатюрному электроду с двумя контактами в виде вилки с пластиковой изолирующей ручкой.

Ещё один пример изготовления настольного сварочного аппарата:

  • берут блок питания от старого компьютера;
  • вентилятор крепят снаружи корпуса;
  • оставляют разъём для подключения сети 220 вольт;
  • в электрическую цепь устанавливают трансформатор на 150 ватт от старого усилителя;
  • из трансформатора идёт 12 вольт, дальше – умножитель на 4, на выходе – 48 вольт;
  • далее в цепи 6 конденсаторов по 10000 микрофарад на 50 вольт;
  • конденсаторы устанавливают на текстолитовую площадку, снизу – спайка в батарею;
  • для соединения с электродом используют гибкий многожильный звуковой провод в пластиковой изоляции;
  • с батареи напряжение идёт на 4 тиристора ТПС-12;
  • тиристоры открываются с помощью батарейки на 1,5 вольта;
  • делают кнопку, лучше на длинном проводе, достающем до пола, чтобы нажимать ногой;
  • на конце звукового провода – два отрезка толстой медной проволоки в качестве электродов.

Закрывают корпус – аппарат готов к работе

Технический процесс

Сначала, если есть необходимость, проводят подготовку свариваемых поверхностей. Затем прикладывают электрод в месте соединения, нажатием кнопки подают на него импульс. Через 1-2 секунды контакт убирают от детали, сваривают следующее звено. Длина промежутков между точками зависит от толщины изделий, обычно шаг сварки от 20 до 60 мм.

Главные преимущества технологии:

  • возможность сваривать тонкие, почти как фольга, листы металла;
  • простота – работать может неподготовленный человек;
  • минимальные затраты электроэнергии;
  • используемая сила тока безопасна для работающего.

Процесс точечной сварки состоит из трёх этапов:

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector