Контактный метод сварки широко применяется на производстве и в быту. В процессе сваривания металлов электроток большой мощности прогревает место спайки, при механическом сдавливании образуется прочное точечное соединение. Клещи для сварки одновременно обеспечивают прогрев и усиленное сжатие двух металлических полос.
Аппараты различной модификации можно увидеть в заводских цехах и небольших автомастерских. Ими быстро делаются прочные точечные сварные швы каркасных конструкций, корпусных изделий, воздуховодов, различных емкостей. Оборудование не требует расходных материалов.
Устройство и принцип работы
Любые сварочные клещи состоят пяти основных элементов:
- блока питания, обеспечивающего электроснабжение необходимой мощности (с этой задачей справляется трансформатор);
- пускового устройства;
- двух проводников, соединяющих блок питания с концами зажимного устройства (куски кабеля с большим сечением);
- двух жестких токопроводов, по которым идет заряд к месту контакта (они выполняют функцию рычагов зажимного устройство);
- двух плотных электродов, способных выдержать сжимающую нагрузку и создающих электрическую дугу, прогревающую металл.
Сварочные клещи
По сути, чертеж зажимов прост. Это те же плоскогубцы, к ручкам которых подведены провода, а на месте зажимных пластин установлены электроды. Для электропитания используют мощные трансформаторы, запитывающиеся от трехфазной сети 380 В. Они оснащены цельным медным диском вторичной обмотки. Необходимая разница потенциалов холостого хода составляет от двух до пяти вольт. Сила тока контактной сварки в зависимости от вида агрегатов варьируется от 2 до 15 кА.
Для того, чтобы металл плотно сваривать, нужна мощная дуга. От нее в месте соединения двух листов внахлест образуется 2-3 миллиметровая сплавленная точка с общей кристаллической структурой. Для плотного контакта ручки сжимаются с необходимым усилием, поэтому ручные клещи делают с длинными ручками.
Самостоятельное изготовление
Машины контактно — стыковой сварки должны быть безопасны в период эксплуатации, а также необходимо знать для каких целей устройство будет использоваться. Самодельная контактная сварка изготавливается в бытовых условиях. Для этого учитывается, что толщина металла должна быть не более 1 мм, а сечение проволочных электродов не более 4 мм.
Работа сварочного аппарата осуществляется при 220 В и 50 Гц, при этом напряжение на выходе получается от 4 до 7 В. Показатель импульсного тока составляет до 1,5 тысяч А. Блок управления контактной сваркой можно смастерить, после просмотра видео.
Электрические схемы на чертеже совмещают следующие конструкции:
- выключателя, работающего в режиме автоматики;
- цепи для управления работой;
- силовой части;
- трансформатора для контактной сварки;
- тиристора однофазного для подключения питания к сети.
Схема обмоток включает первичную, имеющую шесть выходов для включения и обеспечения регулирования тока во вторичной. При этом первый подключается к сети, а 5 регулируют параметры процесса.
Схема пускателя на чертеже МТТ4 включает:
- Тиристорный ключ.
- Через два контакта одновременно происходит перераспределение нагрузки на другие 2 контакта через трансформатор.
Схема управления состоит из:
- блока питания из трансформатора;
- реле для замыкания контактов при подаче напряжения;
- диодного моста, выполняющего функцию выпрямителя.
Принадлежности для контактной сварки:
- Корпус, не пропускающий ток.
- Трансформатор, на который намотана поволока.
- Клещи.
- Электроды.
- Электросхемы.
- Ряд приборов безопасности: манометры для газа на входе давления.
Автоматизация процесса выполняется при использовании всех составляющих. Сварщик контактной сварки должен обладать определенными навыками при соединении швом или местами. Вакансии этой специальности часто можно найти в интернете.
Разновидности оборудования
Все сварочные клещи работают по одному принципу: при подаче тока электроды сжимаются. Они различаются по форме крепления и методу создания силовой нагрузки. Они бывают двух видов:
- ручные (они отличаются небольшим весом);
- подвесные (зажимные рычаги закрепляются на кронштейнах или стационарно размещаются на столах так, чтобы контакты находились на весу, в руках сварщик свободно держит свариваемые детали).
Ручные сварочные клещи
Подвесные сварочные клещи
Подвесные промышленные клещи для создания большого сжимающего усилия оборудуют пневматическим толкателем. При необходимости можно сделать подвесные ручные клещи, для этого их располагают в вертикальной плоскости. В тисках зажимают нижнюю ручку, верхняя остается свободной. Такая конструкция облегчает труд сварщика.
Клещи зажимные сварочные легче сжимать, опираясь на прижимной рычаг всем телом.
Использование точечной сварки на литиевых аккумуляторах
Применение батареи для приваривания никелевой пластины к АКБ – самый простой способ. Для сборки мини-агрегата потребуется аккумулятор, зарядный кабель, отрезок одножильного провода, изолента. Из жилы создают 2 электрода, концы которых зачищают и закрепляют. Расстояние между элементами должно составлять 3 мм.
К другим концам электродов подсоединяют зарядный кабель, подключенный к клеммам литий-ионной АКБ. Устанавливают никелевую пластину на аккумулятор, прижимают к ней находящиеся под напряжением электроды. В результате короткого замыкания металл расплавляется.
Параметры выбора клещей для сварки
Для подбора сварочного оборудования необходимо знать, по каким параметрам оцениваются агрегаты контактной точечной сварки:
- мощностные характеристики: сила тока и рабочее напряжение, от них зависит разогревающая способность дуги: она должна соответствовать температуре плавления соединяемых сплавов (для 4 мм соединения нужен ток не менее 6 кА);
- расстояние между электродами и центральной осью сварочных клещей, (вылет электродов характеризует глубину захода инструмента на свариваемые поверхности);
- крепление электродов: они фиксируются зажимными держателями и резьбовым соединением (предпочтительнее зажимы);
- физические свойства электродов (компоненты медных сплавов влияют на электропроводность);
- производительность (измеряется количеством мест соединения, сделанных в течение часа);
- вес сварочного аппарата;
- конструктивное решение: ручные клещи или подвесные.
- мощность готовых сварочных клещей колеблется от 2 до 6 кВА.
Изготовление трансформатора
Контактная сварка, основным конструктивным элементом которой является трансформатор, выполняется своими руками. Можно извлечь трансформаторное оборудование из любого устройства, главное, учесть расчет трансформатора, чтобы сила тока была не менее 2,5 А. Старую обмотку следует удалить, и установить кольца на магнитопровод из тонкого электропроводного картона. Этот провод обматывается лакотканью более чем в 3 слоя.
Для изготовления первичной обмотки следует использовать провода, изолированные тканью для лучшей пропитки, диаметром 1,5мм. Для вторички лучше применить многожильный провод 20 мм в диаметре в кремнийорганической изоляции. Рассчитать количество витков из расчета мощность аппарата. После наматывания перчвички наматывается хлопковая лента, затем на нее накладывается вторичка. Все пропитывается лаком.
Сварщик контактной сварки ручной машины должен знать все конструктивные элементы. Вакансии на эту специальность востребованы. Дуговая сварка тоже имеет в своем конструкторском решении трансформатор.
Самодельные клещи для контактной сварки
Клещи для точечной сварки своими руками изготовить вполне реально. Пошаговая инструкция:
- Делают зажимное устройство. Для ручек используют металлические 20 мм полосы толщиной до 3-х мм или металлические стержни. Из них выгибают два держателя, которые затем скрепляют подвижным осевым соединением. Для удобства место соединения оборудуют разгибающей пружиной.
- Продумывают крепление электродов. Сварочные клещи с одной стороны концов оснащают болтовыми креплениями сменных электродов, с другой подводят к ним электрический шнур.
- Подводится провод, к ручкам он крепится клеммами. Для обеспечения электробезопасности рукоятки покрывают изоляционными материалами.
- Вытачивают электроды. Их делают из медных или бронзовых прутков, добиваясь минимальных контактных площадок. Иногда вместо электродов вставляют жала электропаяльников.
- Подбирают блок питания. Лучше использовать готовый мощный трансформатор. Если его нет, вместо вторичной обмотки прикрепляют три плотных витка кабеля с медной жилой. Иногда два трансформатора подключают параллельно, это позволяет увеличить общую мощность в цепи.
- Аппарат оснащают включателем. Пусковой механизм удобней крепить на прижимную рукоятку. Но иногда его монтируют на базе коробки старого устройства, в этом случае он находится отдельно.
- Проверяют все соединения индикатором, самодельный сварочный аппарат для точечных швов готов к работе.
Сварка мелких деталей
Иногда бывает проблематично крепить небольшие контакты: обычный паяльник для этого не подходит, соединение, полученное методом лужения очень хрупкое, не выносит больших динамических нагрузок.
Сделать точечную сварку двух небольших контактов можно с помощью мини-сварочника небольшой мощности. Он делается по такому же принципу, что и клещи, только нижняя ручка зажимного устройства стационарно закреплена, двигается только верхняя.
Источник тока фиксируется на диэлектрической основе, это может быть:
- дерево;
- фанера;
- негорючий пластик;
- текстолит.
В качестве выпрямителя тока подойдет трансформатор из микроволновой печи или готовый TR1. Если используется трансформатор из микроволновой печи, в качестве дополнительной обмотки используют провод с сечением не меньше 8 мм2 в прочной термостойкой оплетке.
При подборе электродов важно соизмерять их толщину с размерами провода. Д Концы электродов затачивают до нужного размера. Чем меньше площадь касания, тем прочнее соединение.
Вентилятор своими руками: как сделать самодельный мощный вентилятор. Основные параметры и свойства вентиляторов (130 фото)- Зачем нужна охранная сигнализация, какие функции она выполняет
Как выбрать зимнюю спецодежду, и не ошибиться — рекомендации от профи
В качестве электрода для точечной сварки используют:
- жала паяльников;
- латунный сплошной прокат (прутки, шестигранники, капиллярную трубку);
- стержни из хромокадмиевой бронзы.
При выборе рычага учитывают длину рабочей зоны – это глубина, на которую можно завести свариваемый металл в сварочное устройство. Для крепления жала на ручке используются клеммы: к одному концу подводится ток, другая часть закрепляется саморезом.
Чтобы правильно выбрать время импульса, в электросхему блока питания включают резистор. Кнопку включения выводят на ручку или фиксируют на коробе блока питания. Провода и корпус можно спрятать в единый корпус из электроизолятора.
Вторичная обмотка
Что касается вторичной обмотки, то если бы клещи были стационарные, то достаточно было 4 витка провода сечением 100 кв.мм. Но в данном случае, поскольку клещи выносные, длина провода от трансформатора до электродов составляла 1,7м. А чем длиннее провода, тем больше падает мощность аппарата.
К сожалению, мне неизвестно, падает ли мощность из-за уменьшения тока во вторичной цепи вследствие тонких проводов (по отношению к длине) или из-за просадки напряжения во время сварки. Поэтому решил намотать 6 витков проводом 50 кв.мм, чтобы компенсировать просадку напряжения во время сварки.
Клещи изготавливались из 1/2″ водопроводной трубы длиной 50см, сквозь которые протягивались провода и зажимались болтами непосредственно в электродах. В электродах были просверлены отверстия на глубину 50мм, чтобы была максимально большая площадь соприкосновения провода с электродом. Место соединения клещей, тщательно изолируется друг от друга текстолитовыми шайбами.
С трансформатором работы окончены. Теперь можно приступать к изготовлению корпуса. В наличии был лист толщиной 2мм. На листогибе согнуть короб из такого толстого металла довольно тяжело, поэтому в местах изгибы были пропилены пазы при помощи болгарки. Пока края не согнуты, желательно сразу же просверлить и вырезать все необходимые отверстия (вентиляторы, гермовводы и т.д.).
При наличии пропилов, ровно согнуть короб из толстого металла, не предоставляет труда.
В крышке, необходимо предусмотреть вентиляционные отверстия. Можно просто насверлить много отверстий, но это долго и некрасиво. Поэтому были куплены металлические вентиляционные решетки, а в крышке вырезаны отверстия под эти решетки.
Техника безопасности
Для обеспечения собственной безопасности работнику необходимо знать и соблюдать требования инструкции по технике безопасности для точечной сварки:
- для недопущения удара электрическим током производить заземление агрегата;
- до начала работы обязательно осуществлять проверку его исправности;
- использовать индивидуальные средства защиты для рук, глаз и тела;
- исключить подачу высокого напряжения к элементам управления аппаратом
- применять в приборе только провода установленного сечения;
- работы производить в помещении с хорошо оборудованной вентиляцией или использовать специальные маски для защиты органов дыхания.
- блокировки и тумблера (кнопки) включения или отключения должны быть исправны, хорошо видимыми и легко доступными;
- при производстве работ область зажимных механизмов должна быть закрыта щитком.
Соблюдение этих мер безопасности обеспечит сохранение здоровья работника и окружающих, позволит выполнить необходимый объем работы точно и в срок.
Методы точечного сваривания
Это вид сварки условно подразделяются на два метода: мягкий и жесткий.
Мягкий режим. В этом режиме при сваривании происходит постепенный разогрев деталей с использованием тока небольшой силы. На сваривание металлических поверхностей в этом режиме необходимо около трех секунд времени.
В этом режиме мощность потребления тока станком (прибором) уменьшается. Режим, как правило, используется при сваривании металлов обладающих свойствами закаливания.
Жесткий режим. Определяется кратковременной длительностью большой силы электротока и мощным стискиванием свариваемых элементов в точке сваривания. Плотность потребляемого электротока в этом режиме достигает 300А на 1мм2. На производство процесса сваривания затрачивается до полутора секунд.
Главный недостаток этого метода – большая потребность электроэнергии (станков) и большие перегрузки промышленной сети. Преимущество – минимальное время сваривание поверхностей.
Какое освещение Вы предпочитаете
ВстроенноеЛюстра
Этот режим, как правило, используют при сваривании поверхностей с хорошей теплопроводностью, высоколегированной стали или скреплении поверхностей разной толщины.
