Андрей Смирнов
Время чтения: ~15 мин.
Просмотров: 0

Изготовление своими руками контактной сварки с чертежами

1 Принципы конструирования и сборки контактной сварки

Контактная сварка, своими руками собранная, может быть использована для решения довольно широкого спектра задач несерийного и непромышленного характера по ремонту и изготовлению изделий, механизмов, оборудования из различных металлов как в домашних условиях, так и в небольших мастерских.

Контактная сварка обеспечивает создание сварного соединения деталей за счет нагрева области их соприкосновения проходящим через них электрическим током при одновременном приложении сжимающего усилия к зоне соединения. В зависимости от материала (его теплопроводности) и геометрических размеров деталей, а также мощности используемого для их сваривания оборудования процесс контактной сварки должен протекать при следующих параметрах:

  • низкое напряжение в силовой сварочной цепи – 1–10 В;
  • за малое время – от 0,01 секунды до нескольких;
  • большой ток сварочного импульса – чаще всего от 1000 А либо выше;
  • маленькая зона расплавления;
  • сжимающее усилие, прилагаемое к месту сварки, должно быть значительным – десятки–сотни килограмм.

Соблюдение всех этих характеристик напрямую влияет на качество получаемого сварного соединения. Самостоятельно можно изготовить только устройства для точечной сварки, как на видео. Проще всего собрать аппарат переменного сварочного тока с нерегулируемой силой. В нем управление процессом соединения деталей осуществляется за счет изменения продолжительности подаваемого электрического импульса. Для этого используют реле времени либо справляются с этой задачей вручную «на глазок» с помощью выключателя.

Самодельная точечная контактная сварка не очень сложна в изготовлении, а для выполнения ее основного узла – сварочного трансформатора – можно подобрать трансформаторы от старых микроволновок, телевизоров, ЛАТРов, инверторов и тому подобного. Обмотки подходящего трансформатора надо будет перемотать в соответствии с необходимым напряжением и сварочным током на его выходе.

Схему управления подбирают готовую или разрабатывают, а все остальные комплектующие и, в частности, для контактно-сварочного механизма берут, исходя из мощности и параметров сварочного трансформатора. Контактно-сварочный механизм изготавливают в соответствии с характером предстоящих сварочных работ по какой-либо из известных схем. Обычно делают сварочные клещи.

Все электрические соединения должны быть выполнены качественно и иметь хороший контакт. А соединения с использованием проводов – из проводников с сечением, соответствующим протекающему по ним току (как показано на видео). Особенно это касается силовой части – между трансформатором и электродами клещей. При плохих контактах цепи последних в местах соединений будут большие потери энергии, возможно возникновение искрения, а сваривание может стать невозможным.

Контроль качества сварных соединений

Контроль качества сварки при шовной и точечной контактной сварке имеет особо
важное значение, поскольку процесс протекает очень быстро и характер формирования
соединения скрыт от внешнего наблюдения. К образованию таких дефектов в сварном
шве, как непровары, могут приводить различные факторы

Это и состояние поверхностей
деталей и электродов, качество сборки, непостоянство режимов сварки. Кроме непроваров,
при сварке могут возникать горячие трещины, выплески металла и раковины.

Наибольшую опасность представляют непровары, они существенно снижают эксплуатационные
характеристики соединения, такие как прочность и герметичность. Наружные и внутренние
выплески металла ухудшают внешний вид изделия и могут засорять магистрали. Трещины
и раковины могут влиять, в основном, на герметичность и, в меньшей степени на
прочность, поскольку находятся вне зоны наибольших рабочих напряжений.

При контактной сварке обычно применяют комплексный контроль соединений, начиная
с контроля оборудования, приспособлений, состояния поверхностей деталей и электродов,
проверки качества сборки и заканчивая контролем самого сварного соединения.

Контроль готового сварного соединения достаточно сложная задача при контактной
сварке. Для этого применяется радиографический
метод контроля рентгеновскими лучами. С помощью этого метода
неразрушающего контроля хорошо выявляются трещины, раковины, выплески.

Оборудование из микроволновки своими руками

Аппарат для проведения сварочных работ контактным методом можно сделать своими руками, ключевая деталь в нем — это трансформатор от микроволновки.

Чтобы сделать такое устройство, потребуется выполнить предварительные расчеты выгодности данного прибора по сравнению с покупкой готового инвертора.

Для самодельного прибора наиболее дорогой деталью является трансформатор, а вот расходные материалы (такие, как основа для крепежей деталей или же кожух с проводами) можно взять из сервисного центра.

Трансформатор с мощностью от 1 кВт подходит для изготовления сварочного оборудования для соединения листов толщиной до 1 мм. Если его мощность будет вдвое больше, то он подойдет для обработки листов толщиной до 1,8 мм. Многие микроволновые печи оснащены трансформатором мощностью в 3 кВт.

Чтобы увеличить мощность тока, возможно, потребуется 2 или 3 трансформатора. Сам трансформатор вытаскивается из защитного кожуха, шунты удаляются вместе со вторичной обмоткой. Поскольку в микроволновой печи напряжение высокое, на первичной обмотке прибора петель меньше по сравнению со вторичной. Для того чтобы убрать разность потенциалов, вторичную обмотку удаляют и адаптируют ее для работы с точечной сваркой.

Работа выглядит таким образом:

  • тщательно очистите от остатков шунтов, а также вторичной обмотки. Вероятно, может потребоваться длинный узкий предмет или щетка из металла;
  • вторичную обмотку потребуется делать новую, а первичная остается в прежнем виде. Потребуются многожильные провода с сечением как минимум в 1 квадрат;
  • для вторичной обмотки потребуется сделать до 4 витков проводки с напряжением 2 Вт, однако, загнуть по катушке его не выйдет из-за толстой изоляции. Соответственно, провод потребуется от нее очистить, а затем обернуть изолентой.

Выводы вторичных обмоток объединяются при применении цепи на основе нескольких трансформаторов. А при условии использования одного трансформатора можно корпус микроволновки уменьшить по ширине и длине.

Для нескольких трансформаторов кожух делают на основе железного листа, который покрывается изолентой.

Для подведения тока к свариваемой области нужно создать рычажное устройство. Один рычаг прочно крепится к главной поверхности, а во время опускания второй будет давить на обрабатываемые детали.

Введите выключатель в цепь первичной обмотки и установите на верхний рычаг, благодаря этому можно будет в одно время пускать ток и сжимать деталь. Клещи в этом случае не будут нужны, нужно будет заранее спаять наконечники с проводкой с целью предотвращения окисления.

Для контактной сварки используются медные стержни с толщиной больше размера проводки, которые при работе будут заменены или подточены. Во время работы деталь будет рычагами зажата между электродами, далее запустится ток.

Как проводится контактная сварка

Сварочные работы дома может потребоваться выполнять каждому во время ремонта. Инвертор может пригодиться для установки металлических деталей или же в мини-мастерской на дому.

Принцип работы инвертора такой:

  • металл нагревается от электрического тока;
  • затем он плавится и застывает после образования сварочного шва;
  • чтобы закрепить части и защитить их от раздвигания, детали сжимаются электродами, по которым идет ток.

Для проведения домашних сварочных работ нужен мощный источник питания, а это может привести к перегреванию бытовых проводов. Заблаговременно проверьте качество своей проводки, при необходимости ее замените.

Во время точечной сварки нужно соединить две заготовки по прилегающим краям. Это потребуется при установке небольших деталей из тонкого материала, в частности, металлических прутов толщиной до 0,5 см.

Варианты соединений

При контактной сварке поверхности могут быть соединены такими способами:

  • непрерывным оплавлением;
  • прерывистым;
  • сопротивлением.

Во время работы с помощью оплавления нужно детали или же листы металла соединить или же нагреть током вплоть до плавки. Данная технология актуальна для таких видов работ:

  • обработка цветного металла или низкоуглеродистой стали;
  • установка меди, стали или латуни.

Однако подобный метод не особо пользуется популярностью из-за того, что к температуре предъявлены жесткие требования, а также потому, что в соединительных зонах не должно быть примесей.

При непрерывной оплавке заготовок потребуются сварочные клещи и прочие фиксаторы. Соединение деталей происходит при включенном токе. Когда края деталей оплавятся, произойдет осадка, а токовая посадка выключится. Таким образом монтируют тонкостенные трубопроводы, однако можно и соединять заготовки, которые отличаются по структуре. Ключевое преимущество метода — это оперативность. Но есть риск, что по сварочному шву вытечет металл с появлением угара.

Прерывистая оплавка выполняется при последовательном плотном либо ослабленном контакте. Посредством зажимных клещей сварочную линию замыкают в области соединения заготовок, чтобы температура поднялась до 900−950 градусов. Данный метод используется в случае недостаточной исходной мощности прибора для непрерывной оплавки.

Контактная сварка решает следующие задачи:

  • подготавливается поверхность для монтажа (контуры зачищаются и выравниваются);
  • края заготовок соединяются и крепятся прижимными деталями;
  • включает источник тока;
  • края заготовок при работающем устройстве прогреваются и оплавляются;
  • выполняется осадка и включается ток.

Эти виды сварочных процессов по технологии мало отличаются друг от друга, однако они отличаются токовой подачей и креплением деталей.

Чтобы сваривать детали точечным методом для бытовых нужд, устройство можно сделать самостоятельно. Ключевыми его механизмами являются:

  • зажим;
  • прибор подачи напряжения на конденсаторах. В нем на низковольтную обмотку прикрепляют электрод.

Второе зажимное крыло — это опорное, его можно монтировать с крупными деталями.

Как работает этот вид сварки?

Точечное сваривание вовсе не дилетантский вид работы, который используют только в домашнем пользовании – он распространен как в промышленных масштабах, так и в частном производстве.

Точечная сварка – это контактная работа по соединению двух элементов в нужном положении. Этот вид сварки похож на шовную и аналоговую, но все же имеет свои отличия и нюансы.

Самый значительный плюс точечной сварки в том, что сделать аппарат для нее (в том числе и из старых деталей микроволновки) под силу любому человеку, более или менее знакомому с электротехникой.

К тому же, такой аппарат не будет ни в чем уступать машинам, произведенным на заводе – разница в том, что домашний можно использовать только в локальных масштабах, но для личных нужд большего и не нужно.

Если контактная сварка – это новый для вас процесс, то лучше сначала немного вникнуть в этот процесс и понять, как работает аппарат. В этом случае собрать его будет гораздо проще.

Затем детали нагреваются так, чтобы они стали пластичны и затем соединяются между собой.

Нагреваются детали посредством импульса электричества, длительность которого не более 1 сек.

Его задача – расплавить части деталей и сделать на месте, куда он направлен, что-то вроде жидкой ванночки, диаметр которой 12 мм.

После завершения работы импульса детали должны еще некоторое время оставаться зафиксированными в нужном вам положении, чтобы успеть остыть и лучше соединиться между собой.

Плюсы точечного сваривания очевидны: это низкая цена на производство самого аппарата (его собирают практически из подручных средств и своими руками), значительная экономия электричества, высокая прочность швов и автоматизация процесса (на производстве используются аппараты, способные производить до 600 точек/мин).

Схема сварки поможет вам лучше понять, как это работает.

Как видно из процесса работы, главная задача аппарата – нагревание деталей до температуры плавления.

Сила нагрева разных аппаратов отличается и нужно знать, какая мощность и продолжительность нужна именно вам.

Например, для нержавеющей стали лучше использовать непродолжительный нагрев, а для углеродной – наоборот.

Кроме того, машина для сварки должна обеспечивать значительное давление соединяемых деталей, пик которого достигается при окончании нагрева. Без этого качественное соединение частей не получится.

Хорошие электроды точечной сварки подразумевают высокую тепло- и электропроводимость и не имеют проблем с механической обработкой, поэтому для изготовления подойдет не всякий материал.

Чтобы собрать аппарат своими руками лучше всего использовать сплавы меди марки ЭВ.

При изготовлении важно помнить, что диаметр наиболее тонкого элемента аппарата не должен превышать размер места плавления (его диаметр должен быть в 2-3 раза меньше). Смотрите видео о том, как использовать точечную сварку для домашнего пользования

Смотрите видео о том, как использовать точечную сварку для домашнего пользования.

Видео:

Контактная сварка своими руками с регулятором на микро-чипе PIC16F628

Контактная сварка своими руками — сварочный аппарат у меня в хозяйстве исправно работает уже несколько лет, прекрасно выполняет свою работу при сетевом напряжении 175-230v. В основном я его применяю в кузовном ремонте автомобиля, он свободно может сваривать металлические листы 1.2мм. Но это конечно для него не предел, мощность силового трансформатора позволяет варить листы металла гораздо большей толщины.

Технические характеристики силового трансформатора

Мощность 3500ВА, первичная обмотка рассчитанная на напряжение 220v — 230v оставлена такой, какой была сделана на заводе. Не было смысла ее перематывать, сечение провода позволяло оставить ее такой как есть.

— принять участие в обсуждении данной конструкции можно на этом ресурсе Chipmaker
— Здесь есть авторские прошивки

Версия №1 (Здесь показана принципиальная схема с включенным в нее оптосимистором, рассчитанным для управления высоковольтной нагрузкой, в данном случае тиристором.)

Здесь в архиве лежит принципиальная схема отличного качества, а также печатные платы.

Скачать:Название файла: opto_new
Размер: 499 KB
Версия №2 (Принципиальная схема построенная несколько иначе, то есть управление тиристорами выполняется с помощью трансформатора.)

Ниже представлен архив, содержащий принципиальную схему отличного качества в комплекте с печатными платами.

Скачать:Название файла: trans_628_new
Размер: 473 KB

Модуль управления тиристорами — это аналог заводского тиристорного контактора КТ-07. Контактная сварка своими руками, в которой был использован трансформатор импульсного действия. Для этой цели прекрасно подошел уже готовый транс от ненужного блока питания входящий в состав компьютера. В разборке сердечника ничего сложного нет, нужно всего лишь нагреть его мощным феном, а потом разъединить на две части. Схема надежная, много времени работает без каких либо проблем.

Картинка общего вида аппарата контактной сварки

Модернизированный модуль для контроля контактной сваркой

Основа для электродов выполнена из медных прутьев имеющими диаметр 30 мм и такой же длинны.

Приводной механизм для верхнего электрода — двигатель в сборе с редуктором имеющий зубчато-винтовую передачу, в народе называют попросту — червячная. Такой механизм применяется в конструкции кресла в зубо-протезных кабинетах, кстати мне очень повезло, так как он мне достался совсем дешево. Затрачиваемое время на прижатие составляет всего полторы секунды.

Модуль управления

Вот модуль управления мне пришлось заказывать на одном из промышленных предприятий, но зато все сделано качественно и профессионально. Затем без проблем был смонтирован на бывший в употреблении заводской сварочный аппарат, взамен релейного блока собранного на электровакуумных лампах. Тестировал это устройство высококвалифицированный сварщик с большим опытом работы на оборудовании такого типа. Ну сказать, что он был в восторге, так этого наверно будет мало — был просто восхищен четкой работой полуавтомата.

Параметры трансформатора: 50ВА 220В,380В/10Вх1А, 20Вх2А

Остальные картинки в количестве 51 шт. можно посмотреть в приложении: img_kontaktnaya-svarka

Принцип работы аппарата

Способов точечной сварки существует несколько, но принцип их всех заключается в одном. Сварка происходит в результате воздействия электродов на материал. Между электродами проходит ток, и детали под горячим воздействием плавятся.

Сварочная точка получается там, где металлы соприкасаются, зависит она от силы тока. Чем сильней сила тока, тем прочнее будет сварка и тем толще элементы можно соединить.

Материал для сварки можно использовать с толщиной от 0,05 до 0,8 см.

Перед началом работы со сваркой, детали нужно обязательно очистить от всех загрязнений и выбрать подходящий режим, от этого зависит качество в конечном результате работы.

Для проверки качества шва на производстве, разрушают несколько экземпляров. При качественной работе, на одном элементе останется кратер, а на другом ядро сварки. Чтобы легче это понять, посмотрите фото точечной сварки для наглядности.

Если этого не произошло, сварка выполнена не правильно, нужно увеличить время или силу сжатия. Ядро при хорошей работе должно быть в три раза толще более тонкой детали.

Если размер меньше, то элементы проварены не до конца.

Виды контактной сварки

Контактная сварка разделяется на 4 основных вида. Все они схожи лишь в одном, в принципе( нагрев+ давление), но различаются процессом, оборудованием, возможностями и видом соединения.

Виды контактной сварки: а)Точечная В)шовная Б)рельефная г)стыковая

  • Рельефное
  • Стыковое
  • Точечное
  • Шовное

Обратите внимание!

Контактная сварка может выполняться двумя способами — односторонний и двухсторонний. Самое надежное соединение получается при двухсторонней сварке, менее при односторонней контактной сварке. Но и без односторонней не обойтись, так как бывают случаи, когда нет возможности подвести электроды с двух сторон, приходится использовать тот вид, который возможен.

Так же, хочется отметить, что во время контактной сварки возможно совмещать методы. То есть, использовать шовный метод вместе с точечным или точечный со стыковым…

Рельефная контактная сварка

Рельефную контактную сварку чаще всего применяют в автомобильной промышленности. Таким способом соединяют мелкие детали с плоской, листовой поверхностью. Данный метод относится к двухсторонней контактной сварке и требует предварительной подготовки поверхностей свариваемых деталей.

Приведенные факты делает данный вид контактной сварки узкоспециализированной. Как и при основных других видах сварки, поверхности следует отчистить от загрязнений, таких как грязь, масло, коррозия и другие загрязнений.

Стыковая контактная сварка

Стыковая контактная сварка разделяется на три вида. Эти виды различаются по способу нагрева и последовательности действий.

  1. Сопротивлением
  2. Сплошное оплавление
  3. Прерывное оплавление

Самый распространенный — стыковая контактная сварка сопротивлением. При сварке данным способом детали надежно закрепляются и плотно подводятся друг к другу. После чего в место соединения подается электрический ток, за счет чего кромки деталей нагреваются и оплавляются…

Сплошное и прерывное оплавление, менее распространенные методы. Суть этих методов в том, что детали, прежде чем плотно соединить друг с другом, нагреваются до температуры плавления, затем соединяются. В случае с прерывистым оплавлением, детали так же, предварительно нагреваются, но делается это не сплошным процессом, а с прерыванием, с целью экономии ресурсов сварочного оборудования.

Точечная контактная сварка

Контактная точечная сварка считается самой распространенной и востребованной. Более того, является более чем надежной. И это действительно так. Ведь смысл данной сварки заключается в соединении металлов от самых тонкостенных, до 20 мм. Происходит такое соединение в одной или множестве точек.

Тонкий металл, в плоть до 1 мм допустимо сваривать односторонним способом подвода электродов. Соответственно более толстый металл сваривается с подводом электродов с двух сторон, то есть двухсторонним методом.

Для обеспечения качественного, надежного соединения в точках сварки следует подбирать правильно электроды. Кстати, так сказать по теме, я сам лично пользовался таким методом сварки, когда работал на предприятии производившем глушители для автомобилей. Таким методом мы сваривали, точнее приваривали кронштейны к металлическим пластинам. Использовался односторонний способ сварки.

Значит, был так называемый станок контактной сварки, где в специальное место укладывалась металлическая пластина, на этой пластине размещался кронштейн. Простым нажатием ноги на специальную педаль, приводилась в действие установка с электродом, опускавшаяся к деталям и плотно прижимая их пропускала в точке соприкосновения электрический ток… Так и получалось соединение кронштейна с пластиной.

Не пропустите полезную статью о средствах индивидуальной защиты сварщика. Здоровье — наше всё! Не пренебрегайте им!

Шовная контактная сварка

При шовной контактной сварке детали размещаются в нахлесточном положении. В месте нахлеста пропускают ролики( парой или одним) прижимающие и пропускающие через детали ток нагревающий их

Таким образом образуется надежное, и, обратите внимание, герметичное соединение

Таким методом контактной сварки обычно сваривают металл толщиной от 0.2 до 3-х миллиметров включительно. Как правило это трубы, баки и другие детали и изделия требующие герметичного сварного соединения.

Пока есть возможность, сообщу, что и таким методом сварки я тоже пользовался все на том же производстве глушителей. Во время процесса сварки, ролики постоянно охлаждались водой. Это действительно не лишнее, так как в процессе они не плохо нагреваются…

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации