Как самостоятельно изготовить аппарат для точечной сварки из инвертора? Схема, необходимые элементы
В некоторых случаях при ремонте в домашних условиях требуется соединение двух тонкостенных металлических деталей. Для этого можно использовать точечную сварку. Промышленность выпускает большое количество различных аппаратов для точечной сварки. Но эти устройства, как правило, довольно громоздкие и дорогие. Поэтому домашние мастера часто пытаются сделать аппарат для точечной сварки своими руками.
Варианты точечной сварки
Основными элементами при создании аппарата для точечной сварки обычно являются трансформатор довольно большой мощности (не менее 1 кВт) и самодельного устройства прижима, состоящее из двух рычагов с электродами.
В качестве первого элемента могут быть выбраны, например, трансформатор от микроволновой печи или сварочный трансформатор. Оба этих типа трансформатора требуют перемотки вторичной обмотки.
В сварочном инверторе силовой трансформатор 50 Гц, преобразующий сетевое напряжение 220 В, как правило, отсутствует. В таком устройстве сетевое напряжение выпрямляется и подается на генератор высокой частоты (50-80 кГц), в схеме которого имеется понижающий трансформатор, предназначенный для работы с повышенной частотой. Работа с такой частотой позволяет резко уменьшить вес и габариты сварочного инвертора. На выходе понижающего трансформатора напряжение снижается до 60-70 В, причем выходной ток может достигать 130 А.
Для осуществления точечной сварки требуется получить ток в 1000-2000 А при напряжении в 1-2 В.
Использовать высокочастотный трансформатор от инвертора отдельно в сети 50 Гц (как это делается в других случаях) невозможно. В принципе, для получения необходимого режима можно перемотать вторичную обмотку трансформатора. Но этот трансформатор имеет малые габариты и часто намотан на сердечнике тороидальной формы, что делает такую переделку трудновыполнимой. Возможен вариант с подключением дополнительного понижающего трансформатора. Он также будет работать на высокой частоте и иметь небольшие габариты. Еще один вариант – использование инвертора в качестве устройства для зарядки конденсаторов в дополнительном конденсаторном блоке.
Инверторный аппарат для точечной сварки
Этот аппарат собран на базе импульсных схем и позволяет производить точечную сварку даже при питании от низковольтных источников типа аккумуляторов.
Схема и необходимые элементы
Схема данного прибора представляет собой инвертор, который преобразует постоянное напряжение в высокочастотные колебания с частотой 30-50 кГц.
Для преобразования постоянного напряжения в переменное используется двухтактный генератор на мощных полевых транзисторах. Транзисторы должны пропускать ток не менее 40 А и иметь допустимое рабочее напряжение не менее 50 В.
Колебательный контур генератора определяется индуктивностью первичной обмотки трансформатора и конденсатором, емкость которого не должна превышать 2 мкФ. В принципе, емкость можно увеличить, но тогда генератор будет работать на более низких (звуковых) частотах, в результате чего трансформатор будет излучать свист.
Алгоритм создания аппарата:
Достоинства и недостатки конструкции
Технология точечной сварки выполняя работы своими руками
Технология точечной сварки
Процесс сваривания точечной технологией включает в себя несколько этапов. Как варить металл при помощи точечной сварки? Сначала соединяемые детали совмещаются в нужном положении, помещаются между электродами сварочного аппарата и прижимаются друг к другу. После этого они нагреваются до состояния пластичности и совместно подвергаются последующему пластическому деформированию. В промышленных условиях при использовании автоматического оборудования частота сварки может достигать до 600 точек в минуту. Чтобы была возможна качественная точечная сварка своими руками в домашних условиях, необходимо поддерживать неизменную скорость перемещения обоих электродов и обеспечивать требуемую величину давления и полный контакт соединяемых деталей.
Точечное сваривание — схема
Детали нагреваются за счет прохождения сварочного тока в виде кратковременного импульса длительностью 0,01…0,1 секунд в зависимости от условий сварки. Этим импульсом обеспечивается расплавление металла в зоне действия электродов и образование общего жидкого ядра обеих деталей, диаметр которого может составлять от 4 до 12 мм. После прекращения действия импульса тока детали в течение некоторого времени под давлением удерживаются, чтобы расплавленное ядро остыло и кристаллизовалось.
Продолжительность нагрева
Продолжительность нагрева либо прохождения сварочного тока может изменяться от тысячных долей до десятков секунд и зависит от условий сварки и мощности аппарата. При сварке деталей из сталей, склонных к закалке и возможному образованию трещин (например, углеродистые стали), рекомендуется увеличивать время нагрева для замедления последующего охлаждения металла. Сварку же деталей из нержавеющих аустенитных сталей надо выполнять, наоборот, с как можно меньшей продолжительностью нагрева. Это делается для предотвращения опасности нагрева наружной поверхности точки соединения до температуры структурных превращений, что может повлечь за собой нарушение высоких антикоррозионных свойств наружных слоев металла.
Сила давления
Значение давления между электродами должно обеспечивать надежный контакт деталей в месте соединения. Оно зависит от вида свариваемого металла и толщины соединяемых деталей. Давление после нагрева имеет важное значение, так как его соответствующая величина обеспечивает мелкозернистую структуру металла в месте сварки, а прочность точки соединения становится равной прочности базового металла.
Электроды, технические характеристики и особенности использования
Качество материалов
Область применения
В домашних условиях точечную сварку выполненную своими руками чаще всего используют при ремонте бытовой техники, различных работах с алюминием, кабелем или починкой мелкой кухонной утвари.
В промышленности точечную сварку используют при сваривании листовых заготовок из сталей различных марок, цветных металлов и сплавов различных толщин, пересекающихся стержней, профильных заготовок (уголков, швеллеров, тавров и т. п.).
Достоинства и недостатки точечной сварки
Как и любой технологический процесс, электросварка точечная обладает своими достоинствами и недостатками. К первым относятся, прежде всего механическая прочность точечных швов и высокая экономичность, а также возможность автоматизации сварочных работ. Существенным недостатком является невозможность обеспечения герметичности сварочных швов.
Использование самодельного сварочного аппарата
Для сварочных работ в домашних условиях можно изготовить аппарат точечной сварки собранный своими руками. Самодельные сварочники могут обладать самой разнообразной конфигурацией — от небольших переносных до достаточно габаритных. В домашних условиях обычно используются настольные версии, которые могут применяться для сварки черных и цветных металлов.
Основа аппарата
Основной конструктивной деталью одного из таких сварочных аппаратов является базисный трансформатор. Для этого лучше всего воспользоваться устройством серийного производства, например, ОСМ — 1. Первичную обмотку трансформатора можно оставить без изменения, при этом она должна содержать не меньше 200 витков. Вторичную обмотку необходимо заменить на более мощную, используя провод ПЭВ 2/1,9 или ПВ З — 50.
Трансформатор ОСМ — 1
Регулировка значения величины тока в аппарате не обязательна. В процессе сварки необходимо ориентироваться по продолжительности нагрева и контролировать его визуально по окраске. Для изготовления держателей электродов можно использовать дюралюминиевый прут диаметром 30 мм.
Конструкция электродов
Нижний электрод необходимо сделать неподвижным и изолировать его от щечек и крепежных болтов клейкой лентой и шайбами. Для крепления электродов в держателях можно воспользоваться двумя болтами или латунными шайбами.
Затем можно взять какие-нибудь пружины, скажем от раскладушки. Держатели с электродами следует развести пружиной в исходное положение. Сварочный точечный аппарат подключается в сеть с помощью автоматического выключателя, рассчитанного на ток не менее 20 А.
Управление аппаратом
Самим аппаратом можно управлять магнитным пускателем, который может включаться нажатием педали. Корпус трансформатора и его вторичная обмотка должны быть заземлены. Соединяемые детали необходимо зажать между электродами. Протекающий между ними ток разогревает металл, после чего отключается электричество, увеличивается сила сжатия электродов и в итоге образуется сварное соединение.
Хотите научиться правильно варить электросваркой «с нуля»? Тогда вам будет полезна эта статья.
Нужно сварить металлы, которые не поддаются традиционным методам сварки? Тогда читайте статью по https://elsvarkin.ru/texnologiya/varim-argonodugovoj-svarkoj-svoimi-rukami/ ссылке.
Видеоролики точечной сварки выполненной своими руками
1. Видео о применении аппарата точечной сварки GYSPOT 3502, предназначенного для устранения вмятин при помощи инерционного молотка, приварки заклепок, шпилек, гвоздей, шпонок, шайб и болтов, удаления ямок и осадки поверхностей c использованием угольного электрода:
2.Видео об использовании аппарата точечной двухсторонней сварки GYSPOT 32D-С для ремонта видовых поверхностей и соединения кузова автомобиля:
3.Конденсаторная сварка своими руками с автоматической подачей метизов:
Контактная точечная сварка своими руками
Бытовой аппарат для точечной сварки CBA-1,5AK
Выход из такой ситуации – контактная точечная сварка своими руками. Но, прежде чем рассказать, как самостоятельно сделать такое устройство, давайте рассмотрим, что представляет собой точечная сварка и технологию ее работы.
Кратко о точечной сварке
Данный тип сварки относится к контактным (термомеханическим). Заметим, что к такой категории также относят шовную и стыковую сварку, но их реализовать в домашних условиях не представляется возможным, поскольку для этой цели понадобится сложное оборудование.
Сварочный процесс включает в себя следующие этапы:
Производственный аппарат точечной сварки (такой как показан на фото) способен в течение минуты совершить до 600 операций.
Оборудование для машинной точечной сварки
Технология процесса
Чтобы нагреть детали до необходимой температуры, на них подается кратковременный импульс элетротока большой силы. Как правило, импульс длится в от 0,01 до 0,1 секунды (время подбирается исходя из характеристик металла, из которого изготовлены детали).
При импульсе металл расплавляется, и между деталями образовывается общее жидкое ядро, пока оно не застынет, свариваемые поверхности необходимо удерживать под давлением. Благодаря этому, остывая, расплавленное ядро кристаллизируется. Рисунок, иллюстрирующий процесс сварки, показан ниже.
Иллюстрация процесса точечной сварки
Обозначения:
Давление на детали необходимо для того, чтобы при импульсе по периметру ядра расплавленного метала образовался уплотняющий пояс, не позволяющий вытекать расплаву за пределы зоны, где происходит сварка.
Чтобы обеспечить лучшие условия для кристаллизации расплава, давление на детали снимается постепенно. Если необходимо «проковать» место сварки с целью устранить неоднородности внутри шва, усиливают давление (делают это на финальной стадии).
Обратим внимание, что для обеспечения надежного соединения, а также качества шва, предварительно необходимо обработать поверхности деталей в местах, где будет происходить сварка. Это делается для удаления оксидной пленки или коррозии.
Когда требуется обеспечить надежное соединение деталей толщиной от 1 до 1,5 мм, применяют конденсаторную сварку. Принцип ее действия следующий:
Такой тип сварки применяется в тех сферах промышленности, где необходимо соединить миниатюрные и сверхминиатюрные компоненты (радиотехника, электроника и т.д.).
Говоря о технологии точечной сварки следует отметить, что с ее помощью можно соединять между собой разнородные металлы.
Примеры самодельных конструкций
В интернете есть много примеров создания аппаратов, производящих точечную сварку. Приведем несколько наиболее удачных конструкций. Ниже показана схема простого устройства для точечной сварки.
Пример принципиальной схемы аппарата
Для реализации нам понадобятся следующие радиодетали:
Необходимо сделать отступление, чтобы рассказать, как изготовить трансформатор TR1. Он изготавливается на базе железа Ш40, с толщиной набора 70 мм. Для первичной обмотки потребуется провод ПЭВ2 Ø0,8 мм. Количество витков в обмотке – 300.
Видео: контактная сварка своими руками
Что касается TR2, то для него подойдет любой из маломощных трансформаторов (от 5 до 10 Вт). При этом на обмотке II, используемой для подключения лампы подсветки «H», должно быть выходное напряжение в пределах 5-6 В, а обмотки III – 15 В.
Мощность изготовленного аппарата будет относительно не высокая, в пределах от 300 до 500 А, максимальное время импульса до 0,1 сек (при условии, что номиналы «R» и «С» будут такими же, как на приведенной схеме). Этого вполне достаточно для сварки стальной проволоки Ø0,3 мм или листового металла, если его толщина не превышает 0,2 мм.
Приведем схему более мощного аппарата, у которого сварочный электроток импульса будет в пределах от 1,5 кА до 2 кА.
Схема аппарата с силой импульса до 2 кА
Перечислим используемые в схеме компоненты:
220 В, например, можно установить ПМЕ071 МВУХЛЗ AC3.
Теперь расскажем, как сделать трансформатор ТR1. За основу взят автотрансформатор ЛАТР-9, такой, как показан на фотографии.
Используемый за основу автотрансформатор
Обмотка в этом автотрансформаторе насчитывает 266 витков, сделана она медным проводом Ø1,0 мм, ее мы будем использовать в качестве первичной. Аккуратно разбираем конструкцию, чтобы не повредить обмотку. Вал и прикрепленный к нему передвижной роликовый контакт демонтируем.
Дале нам необходимо изолировать контактную дорожку, с этой целью очищаем ее от пыли, обезжириваем и покрываем лаком. Когда он просохнет дополнительно, изолируем всю обмотку, используя лакоткань.
Настройка собранного устройства сводится к градированию шкалы переменного резистора, регулирующего время импульса.
Рекомендуем перед тем как приступать к сварке, установить опытным путем оптимальное время для импульса. Если длительность будет излишней, детали будут прожжены, а если меньше необходимой — прочность соединения будет ненадежной.
Как уже писалось выше, аппарат способен выдать сварочный электроток силой до 2000 А, что позволяет сваривать стальной провод Ø3 мм или листовую сталь, толщина которой не превышает 1,1 мм.
Собираем аппарат для точечной сварки своими руками
В магазинах аппараты точечной сварки стоят не дешево, а этот инструмент пригодиться в хозяйстве каждого настоящего мужчины. Поэтому многие решают изготовить это оборудование самостоятельно, используя подручные материалы. Готовый аппарат позволит быстро и надежно соединить различные металлические элементы. Таким образом, ремонт разных конструкций можно будет провести дома, сэкономив на услугах профессионала. Главное преимущество изготовления своими руками – значительная экономия средств на приобретении.
Принципы работы
Область применения контактной сварки очень широка. Его можно использовать как для ремонта старых конструкций из металла, так и для создания новых. Такой аппарат позволит с легкостью справиться с изготовлением ворот, лестниц, конструктивных элементов из металла.
Работа устройства напрямую зависит от электрического тока, который нагревает до определенной температуры некоторые участки стальных деталей, соприкасающихся между собой. В данный момент образуется сварное соединение, которое специалисты называют швом. При этом металлы соединяются между собой расплавами друг друга при точечном контакте. Качество выполненной работы напрямую зависит от вида металла, его плотности.
Также необходимо соблюдать таки правила:
Соблюдение всех вышеупомянутых правил гарантирует получение отличного результата. Изготовить аппарат для точечной сварки своими руками несложно, но нужно выполнять все действия в соответствии с рекомендациями специалистов.
Изготовление устройства
Качественный аппарат для сварки состоит из двух основных частей – контактного блока и источника сварочного импульса. Последний подает автоматически импульс. Сила тока должна быть в пределах 200 А на протяжении 0,03-0,1 с при питании от обычной электросети. Некоторые пользователи советуют выбрать устройство, позволяющее регулировать силу тока для работы с различными видами металла разной толщины.
Контактный блок должен характеризоваться основными требованиями:
Чаще всего можно встретить такие решения:
Изготовление
Качественный точечный сварочный аппарат можно изготовить самостоятельно. Для этого можно использовать источник сварочного импульса, который использует принцип разряда конденсатора. Схема такого источника достаточно проста.
Сварочные аппараты для сварки с таким типом питания могут сваривать тонкие листы металла (до 0,5мм).
На выходе вторичной обмотки выделяется необходимая сила тока. На первичную обмотку происходит разряд конденсаторов, что способствует возникновению нужного сигнала. Конденсаторные разряды управляются тиристорами. Накопление заряда происходит от включенной вспомогательной цепи трансформатора. Необходимо использовать диоды, которые выпрямляют электрический сигнал.
Как же сделать аппарат?
Это устройство можно собрать из подручных средств. В первую очередь необходимо собрать из инвертора. Необходимо подготовить:
Использование всех перечисленных деталей поможет избежать длительной настройки.
Чаще всего такие аппараты для точечной сварки аккумуляторов мужчины изготавливают из деталей ненужной микроволновки. Она может уже находиться у вас дома, а можно позаимствовать и у друзей. Изготовленная точечная сварка из таких деталей характеризуется мощностью около 800А.
Для изготовления такого аппарата для контактной точечной сварки лучше выбрать большую микроволновку. Ведь в таких моделях мощный трансформатор. А это основа будущего оборудования.
Трансформатор представляет собой сердечник с двумя обмотками. Он держится за счет сварных швов, которые необходимо удалить ножовкой или болгаркой. Будьте аккуратны, ведь обмотка не должна быть поврежденной. После сердечник нужно разделить на 2 части, очистить от клея и бумаги.
Наматываем вторую обмотку трансформатора. Для этого используют кабель, который подходит к прорези трансформатора, который наматывают на 2 витка.
К основанию прикрепляют трансформатор эпоксидной смолой, сжимая тисками.
Вторичная обмотка позволяет увеличить мощность устройства.
Схема трансформатора
После того как обмотки будут соединены, можно проверять силу тока. Она не должна превышать 200А. Если значение выше, то могут возникнуть скачки напряжения, которые могут привести к негативным последствиям.
Напряжение должно выходить на первую обмотку. На выходе напряжение не должно превышать 2 вольт.
Для изготовления аккумулятора своими руками необходимо особое внимание уделить корпусу будущего оборудования. Для этого используют дерево. В задней части устройства должны присутствовать отверстия, которые будут отвечать за электроснабжение и выключение.
Изготовленный из дерева корпус сварочного аппарата должен быть отшлифован и покрыт лаком.
После изготавливают аппарат своими руками. Соединяют все детали, подготовить медные провода, которые будут выполнять роль электродов. Для их крепления можно использовать обыкновенную отвертку. Для качественной фиксации к корпусу трансформатор можно прикрепить саморезами. Помните о безопасности, заземление необходимо одеть на одну из клемм.
В устройстве данного аппарата точечной сварки следует предусмотреть дополнительный выключатель, закрепленный саморезами к корпусу. Таким образом, своими руками из сварочного аппарата вы сможете получить выгоду. Это и экономия на приобретении нового устройства и заработок на выполнении несложной работы.
Треш проект – точечная сварка
Published date 13.06.2017
Last modified date 13.01.2019
Очередной треш проект – делаем сами своими руками аппарат для точечной сварки из трансформаторов от микроволновок.
Вообще этот проект для меня в какой то степени – отдых. На работе приходится ломать голову как сделать изделие максимально технологичным, из доступных компонентов, даже то, которое нужно только в одном экземпляре – вдруг завтра закажут 100500 штук? А тут чистый процесс творчества, ни одного чертежа, из чего бы сделать это? а вон из той железки из кучи мусора на заднем дворе. Всё по месту в одном экземпляре из хлама.
Этап первый – сбор информации и формулирование требований.
Часть полезной информации оказалась размазанной тонким слоем на форуме чипмейкер, мастер сити и других, где народ собирает точечную сварку и по ходу дела обсуждает тонкости конструкции. Эта информация мне помогла больше чем десятки видео.
Постановка задачи: нужно занедорого, с минимумом покупных элементов сделать настольный аппарат для точечной сварки. Для ориентировки: китайские сварочные клещи стоят 10-15 килорублей, брендовые 35 и более килорублей. Свое время, естественно, не бесплатное и порой действительно целесообразнее купить.
Сразу стоит дополнительно пояснить:
План вырисовывается такой. Берем два (хотелось запас по мощности, и я не ошибся) трансформатора от микроволновки. Сами по себе трансформаторы примечательны выжиманием максимума ради экономии. По расчетам в программе, железо такого трансформатора будет тянуть всего 230 Вт мощности, но из него выжимают аж 800 Вт! Это дается дорогой ценой – снижен КПД, все греется, трансформатор не способен на длительную непрерывную работу, большой ток холостого хода.
Наматывать вторичку я решил кабелем 95 мм2. Чем ниже сопротивление кабеля – тем больший ток удастся развить, по крайней мере проводка не станет “бутылочным горлышком” системы. Были жалобы форумчан, что трансформатор “не варит” – а на фото – хвосты чуть ли не метр, при сечении что-то вроде 35 мм2. Чем толще провод – тем дальше можно вынеси электроды от трансформатора. Наматывать буду без размыкания железа – не нравится мне идея заиметь дополнительный зазор в паршивом трансформаторе.
Этап второй – сборка.
Были разговоры по поводу трансформаторов, из чего обмотки. Расставляю все точки над i:
Два внешне похожих трансформатора имеют разную начинку. Слева алюминиевые обмотки, справа медные.
В целях экономии производители стали заменять медь на алюминий (при этом еще и уменьшая габарит железа). Такие трансформаторы хуже по всем параметрам, алюминий проводит тепло и ток почти в два раза хуже меди, да и надежность ниже. Определить можно слегка пошкрябав изоляцию на проводе – оголится белый алюминий. Из-за того, что я планировал использовать два трансформатора в параллель – пришлось пустить на запчасти еще одну микроволновку – донора, трансформаторы должны быть близки по размерам и одинаковы по материалам обмоток.
Выбиваем обмотки куском болта. Возьмите болт подлиннее, чтобы не повредить первичную обмотку.
Зажимаем в тисках и болтом выбиваем обмотку. Заодно выбиваем магнитный шунт – пачка пластинок трансформаторной стали в окошке между обмоток – он замыкает часть магнитного потока через себя ограничивая мощность.
Резиновая изоляция избыточно толстая
Для проекта был куплен кабель 95 кв.мм в резиновой изоляции, длина 3 м (1,5 м на трансформатор, цена порядка 600 р/м) и сразу были куплены наконечники для 95 кв.мм. Изоляцию придется срезать – она слишком толстая и будет мешать, благо напряжение нас ожидает всего около 2 вольт. Если изоляция резиновая – то приготовьтесь, что проводники под изоляцией почерневшие насмерть. Я засунул жилы в толстую термоусадочную трубку, такой “шланг” гнуть проще – жилы могут перемещаться друг относительно друга внутри обеспечивая мне меньшие радиусы изгиба. После сборки феном термоусадка усаживается. В теории в окнах у меня должно было остаться много место. Но в теории теория работает, на практике несколько наоборот. Хорошая идея изолировать железо от термоусадки чем-либо термостойким – стеклотекстолит, гетинакс – если перегреем трансформатор и изоляция у нас поползет, иметь замыкание витков на железо нам бы не хотелось бы. Слабая изоляция между обмоткой и железом ставит крест на идее взять десяток таких трансформаторов по 2 кВ и получить соединив последовательно 20 кВ.
Намотав трансформаторы отложим их в сторонку. и приступим к механике.
Механику варил из профильной трубы – 15*15, 20*20, 40*20. Я боялся что труба 20*20 загнется, поэтому в местах ослаблений наваривал куски металла для усиления. Конструкция получилась избыточно мощной. Компоновка простая – два выносных рычага, трансформаторы в задней части друг над другом. Отдельно ломал голову над шарниром, регулировками, механизмом сведения.
Шарнир – важная часть, он не должен иметь люфтов. Дверные петли, мебельные петли, даже длинная рояльная петля – увы имели небольшой люфт, что означает, что электроды будут перемещаться не попадая остриями. Я категорически не хотел прибегать к токарке, и решение посетило внезапно при обходе кучи мусора и металлолома на заднем дворе. От одного старого неудачного проекта была взята стойка с велосипедной втулкой, с прикрепленным на втулку креплением руля. Жесткость, простота конструкции мне понравилась. Площадка со втулкой крепится на винтах к станине, что позволяет ослабив болты выставить соосность рычагов.
Механизм сведения тоже простой – это рычаг ручного тормоза от ВАЗовской девятки. Поставленный на ребро, при опускании рычаг тягой сводит рычаги вместе. Петля из тросика, коромысло и гайка на тяге позволяет отрегулировать степень сведения рычагов, на фото это все понятно. При желании иметь ножной привод – достаточно кинуть тросик с коромысла на педаль. Храповик на рычаге позволяет сжать детали о оставить в зафиксированном положении рычаги, не знаю насколько это окажется полезным.
В качестве возвратной пружины я взял обычный газлифт для мебели (6 кг усилия и всего 100 рублей).
Трансформаторы просто ставятся друг на друга и вместе стягиваются четырьмя шпильками и пластинкой. Для подстраховки пластинка и станина имеют наваренные уголки и выступы – трансформатору не так просто выскользнуть. Примеряем и отрезаем лишние хвосты. 95 мм2 кабель гнется крайне плохо. Теперь необходимо обжать наконечники.
Отдельной мозголомкой были электроды. Проблемы бы не было, если бы медный пруток продавался в каждом хозмаге, купил, выточил и работай. Поэтому идея такая – наконечники стягиваются меж собой, зажимая загнутый П-образно электрод. Электрод немного расплющен кувалдой для увеличения площади контакта наконечниками, и может упираться плоской полочкой для обеспечения усилия прижима (не понадобилось). П-образная форма проще для загибания, чем кольцо, особенно если пруток толстый.
В качестве материала электродов я использую сердцевину одножильного кабеля 35 мм2 – он был, но его не трудно купить в магазинах электроизделий. По мере износа такие электроды заменяются.
Токопроводящие части изолированы от металла корпуса при помощи стеклотекстолита – это прочный термостойкий диэлектрик, он при нагреве не ползет. Если стеклотекстолита нет – подойдет и фанера – напряжение всего 2В.
Не удержался. это ток КЗ одного трансформатора
Получается пока как то так:
С этого момента сварочный аппарат может уже варить детали для себя.
Этап 3 – система управления.
Регулировать можно два параметра – сварочный ток и длительность воздействия тока. Первый путь возможен через непрямую регулировку (напрямую не порегулировать – реостат на 1000А не будет отличаться хорошей надежностью и габаритами) – переключением витков вторичной обмотки или подключением сварочника через ЛАТР. Второй путь проще – мы просто используем реле, что бы включить сварку на заданное время.
Ток мы будем включать только при сведенных контактах – в противном случае при размыкании зажигается дуга которая прожигает дыры и сильно изнашивает электроды.
Лень победила – я не стал делать отдельный блок на микроконтроллере, я использовал обычное промышленное реле времени Autonics AT8N, твердотельное реле из китая, и гору всякого хлама. Примерная схема ниже:
Педаль, по желанию подключается в разъем “педаль” и по сути параллельна кнопке “пуск”.
При нажатии на кнопку через контакты SB1 включается реле KV1, которое своими контактами К1.1 шунтирует кнопку SB1 вставая на самоблокировку. Попутно при этом включается питание реле времени. Реле отработав заданное время (режим А) размыкает нормально замкнутые контакты KT1.1, через которые была запитана вся схема, что вызовет отключение реле времени и отключение реле KV1 со снятием с самоблокировки. Параллельно реле KV1 включен светодиод твердотельного реле, через которые питаются трансформаторы. Твердотельное реле позволяет избежать искрящихся контактов что повышает надежность. Трансформаторы включаются индивидуально (I, II или оба) при помощи выключателей SA2-SA3, что позволяет косвенно регулировать мощность. Переток тока во вторичной обмотке в невключенный трансформатор составляет порядка 120А, поэтому он греется не так сильно как рабочий, можно при работе с тонким железом переключать трансформаторы по очереди минимизируя нагрев. Контакты выключателя SA4.1 и SA4.2 отключают шунтирующий контакт реле и блокируют отключающий контакт реле времени, позволяя реализовать ручной режим – “варит пока жмешь кнопку”. Если у вас нет твердотельного реле, и вы ставите обычный магнитный пускатель, то можно выбросить блок питания, и реле KV1 брать на 220В а не на 24В. Правда на кнопке и на педали будет высокое напряжение. По вкусу можно добавить индикацию и термопредохранители. Минус моей схемы – если педаль зажата и не отпускается – то она будет “стрелять” импульсами, так что придется отработать навык краткого нажатия на педаль, или переделать схему добавив пару реле.
При сборке случился конфуз, в первое же включение сгорело твердотельное реле на 40А, замкнувшись навсегда. Это очень странно, так как ток при коротком замыкании в первичке, судя по клещам был не более 35А (7,7 кВт!) Гуглеж и разборка реле с горелкой и кувалдой обьяснила причину – оказалось хитрые китайцы воткнули в 40А твердотельное реле симистор на 8А! (BTA08-800). Пришлось поставить обычное реле и магнитный пускатель на 220В, надеюсь его могучие контакты (4 комплекта) проживут долго. Всю схему на 220В переводить не стал – мне не нравится идея того, что на кнопке, под рукой человека будет высокое напряжение.
Также для контроля тока сварки сделан стрелочный индикатор, включенный в самодельный трансформатор тока, ток откалиброван по токоизмерительным клещам (правда за пределами диапазона). Точность +/- пол километра. 500 витков любого обмоточного провода, магнитопровод из сваренного этим же аппаратом мебельного уголка, охватывающем сразу оба провода и скрепляющегося на винты. Измерительная головка с током отклонения 1 мА и подстроечный резистор на 47К. Магнитное поле такой силы, что на столе шурупы прыгают рядом с проводами вторички, поэтому вполне реально использовать головки с бОльшим током отклонения или делать меньшее количество витков провода.
Трансформатор тока – обмотка и сердечник
Для обдува и циркуляции воздуха пригодился вентилятор от этой же самой микроволновки. В принципе в микроволновке всегда есть реле, которое включает трансформатор – его можно использовать по назначению, если контакты живые, но сколько проработает – малопредсказуемо.
Фото на тепловизор:
Что видим: самая нагруженная по тепловыделению – первичная обмотка. Вторичная разогревается равномерно, что говорит о хорошем контакте в обжатых клеммах – нет бутылочного горлышка и чрезмерного нагрева в этом месте. При работе с одним включенным трансформатором провода вторички до отключенного не греются практически.
Итог: (боковушки пока не стал ставить, будут из перфожелеза)
Ну и в итоге фото того как получилось варить:
Слева – не заточенные электроды. В середине заточенные, с подачей тока после смыкания, справа то же но смыкание и размыкание под напряжением. Видно, что дуга прожгла дырку в точке сварки и сильно изнашивает электрод. Вывод – электроды нужно точить, а ток включать только в сомкнутом состоянии.
Желтые пятна – это медь электродов сплавляется с цинком покрытия и образуя латунь. Когда будем много варить – сделаю апдейт к этой записи и добавлю еще фото и возможно видео. Тестовые сварки показали себя хорошо – не разодрать, гнутся но сварка держит. Максимальная толщина – две шайбы по 2,5 мм, но чувствуется, что это на пределе мощности.
P.S. Про ютуб. Ощущаю себя динозавром, так как пишу тексты и предпочитаю читать тексты. Текст быстро можно просмотреть по диагонали, его проще вылизать до лаконичности, и в целом это более быстрый способ восприятия информации. Но уже многократно мне говорили – заводи канал на ютубе, читатели мои, как считаете, стоит ли ввязываться? К тому же студенты почти поголовно дальше видео не ходят. При том что сам формат я не люблю и имею склонность делать долго, но нетленку, чем быстро и сиюминутно.
Забавно, что ютуб – это тот же телевизор, но только с выбором того что смотреть, но с тем же самым недостатком – медленный способ восприятия, где найти время что бы смотреть видео?
Проблема ютубных каналов – в низком качестве, многие популярные “влогеры” в погоне за количеством теряют качество, Типичный канал про DIY – это когда неуч хипстер делает на коленке примитивную ерунду, не очень понимая теорию. Академическая ценность такого минимальна. Знаменитый креосан – при всем уважении к авторам, я бы описал как “техническая клоунада”, когда в погоне за популярностью и вау эффектом все остальное приносится в жертву. Посмотрел видео канала Сергея Александровича, много одобрительных комментариев, мол Левша, что то руками делает, вау, супер. Увидел как этот кадр пилит штангенциркуль алмазным диском, выматерился, закрыл. Когда коту заняться нечем… Даня Крастер в тему высказался.
Но есть и жемчужины. Канал Виктора Леонтьева – монумантально, наглядно, четко и со знанием дела.
Канал Бена Краснова – тоже многие вещи очень наглядно и по делу.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
