Электроды для точечной сварки своими руками: Точечная сварка своими руками | Строительный портал

Содержание

Точечная сварка своими руками | Строительный портал

О процедуре сварки слышали даже дети. Однако не все знают, что существует много разновидностей сварочных процессов с применением различных энергоносителей, без которых невозможно обойтись. Существует один вид сварки, используемый чаще всего домашними мастерами – точечная сварка. Качество сварочного соединения будет зависеть от приобретенного опыта, который в основном состоит в выдерживании необходимой длительности токового импульса на основе визуального наблюдения за сварной точкой.

Содержание:

  1. Процедура точечной сварки
  2. Режимы точечной сварки
  3. Требования к электродам
  4. Самодельный сварочный аппарат

 

Процедура точечной сварки

Точечную сварку используют в промышленности и домашних условиях. В промышленности точечная сварка применяется при сваривании листовых заготовок из стали разных марок, цветных сплавов и металлов различных толщин, профильных заготовок (швеллеров, двутавров, уголков) и пересекающихся стержней. В быту самодельная точечная сварка незаменима при ремонте бытовой техники, разнообразных работах с кабелем, алюминием или починкой кухонной утвари.

Процесс точечной сварки состоит из нескольких этапов. В нужном положении совмещаются соединяемые детали, помещаются между электродами и прижимаются между собой. После этого детали нагревают до состояния пластичности и подвергают пластическому деформированию.

При применении автоматического оборудования в промышленных условиях частота сварки нередко достигает 600 точек в минуту. Для качественной точечной сварки в домашних условиях рекомендуется поддерживать на неизменном уровне скорость перемещения электродов и обеспечивать определенную величину давления и контакт соединяемых деталей.

Детали нагреваются благодаря прохождению сварочного тока в качестве кратковременного импульса, что отличается длительностью около — 0,01- 0,1 секунд, зависимо от условий сварки. Подобные импульсы отвечают за расплавление металла в области действия электродов и формирование общего жидкого ядра деталей, диаметр которого составляет 4 — 12 миллиметров.

После того, как импульс тока детали прекратит действие, детали будут удерживаться в течение некоторого времени, чтобы расплавленное ядро смогло остыть и кристаллизоваться. Как и любые технологические процессы, технология точечной сварки характеризуется достоинствами и недостатками.

К её преимуществам относят механическую прочность точечных швов и высокую экономичность, а также возможность автоматизации сварочной работы. Значительным недостатком служит невозможность обеспечения герметичности сварочного шва.

Режимы точечной сварки

Продолжительность нагрева изменяется от тысячных долей до нескольких десятков секунд и зависит от мощности аппарата и условий сварки. При сварке изделий из сталей, которые склонны к закалке и образованию трещин, к примеру, углеродистой стали, рекомендуется увеличить время нагрева, чтобы замедлить последующее охлаждение металла.

Сварку изделий из нержавеющих аустенитных сталей рекомендуется выполнять наоборот, с небольшой продолжительностью нагрева. Это принято делать для предотвращения риска нагрева наружной поверхности точек соединения до определенных температур структурных превращений, что влечет за собой нарушение антикоррозионных свойств наружного слоя металла.

Определенное давление между электродами обеспечивает надежный контакт деталей в местах соединения. Значение давления зависит от разновидности свариваемого металла и толщины деталей, что соединяются. Уровень давления после нагрева имеет большое значение, потому что его величина отвечает за обеспечение мелкозернистой структуры металла в месте сварки, а прочность точек соединения становится идентичной прочности базового металла.

С помощью прижима деталей во время прохождения сварочного импульса можно обеспечить формирование около расплавленного ядра уплотняющего пояска, который препятствует выплеску расплавленного материала из области сварки. Чтобы улучшить кристаллизацию расплавленного металла, рекомендуется разжимать электроды с небольшой задержкой после того, как прошел сварочный импульс.

Требования к электродам

Электроды, которые применяются для точечной сварки своими руками, должны гарантировать прочность в интервале рабочей температуры, высокую тепло- и электрическую проводность, а также легкость процесса механической обработки.

Соответствуют подобным требованиям специальные бронзы с включением кадмия или кобальта, холоднокатаная электролитическая медь, сплавы меди с содержанием хрома и сплавы на вольфрамовой основе.

Медь по значениям электрической и теплопроводности существенно превосходит бронзу и её сплавы, но по показателю износостойкости хуже в 5 — 7 раз. Поэтому для изготовления электродов самым лучшим сплавом выступает сплав вида ЭВ, который из себя представляет практически чистую медь, в составе которой присутствует около 0,7% хрома и близко 0,4% цинка.

Для уменьшения износа электродов, которые применяются при точечной сварке, рекомендуется практиковать их интенсивное охлаждение водой. Качество ручной точечной сварки зависит от выбора диаметра электродов. Диаметр точек соединения должен в 2-3 раза превышать толщину наиболее тонкого элемента соединения.

Самодельный сварочный аппарат

Для точечной сварки в домашних условиях необходимо изготовить специальный аппарат. Самодельные сварочники обладают самой разной конфигурацией — от небольших переносных моделей до достаточно габаритных аппаратов точечной сварки. В домашних условиях обычно принято использовать настольные версии, применяемые для сварки цветных и черных металлов.

Схемы сборки аппарата

Основная масса схем сборки аппарата – небольшие схемы точечной сварки, которые содержат минимальное количество нужных деталей. Правда, изготовленные таким способом аппараты не отличаются высокой мощностью, но два листа железа, толщина которых 0,2 миллиметра, или металлических провода, они смогут сварить.

Перед изготовлением аппарата для точечной сварки необходимо вспомнить закон Ленца-Джоуля: когда электрический ток проходит по проводнику, количество тепла, что выделяется в проводнике, является прямо пропорциональным сопротивлению проводника, квадрату тока и времени, на протяжении которого ток протекал по проводнику. Это значит, что если ток составлял 1000 Ампер, на плохо выполненном соединении и тонких проводах будет теряться больше энергии приблизительно в 10000 раз, чем при электрическом токе 10 Ампер. Поэтому качеством электрической цепи пренебрегать нельзя.

Основой всей работы подобного аппарата является создание электрического импульса, проваривающего 2 части металлической детали. Для этого вам понадобится небольшой трансформатор, подсоедините к его нижней обмотке свариваемую деталь, а к вторичной — электрод.

Нельзя соединять трансформатор с питанием напрямую, для этого применяется специальный выпрямительный мост с тиристором. Для создания необходимого импульса в аппарат нужно дополнительно установить ещё один источник, состоящий из еще одного выпрямительного моста и трансформатора. Электрический ток будет собираться в конденсаторе, который и служит сборником и создателем импульса.

Чтобы сработал самодельный аппарат точечной сварки, нажмите на рукоятке пистолета кнопку «импульса», которая отвечает за открытие цепи конденсатора-резистора, что спровоцирует их разряжение через электрод. Посмотрите видео о точечной сварке, чтобы понять, как это делается правильно.

Тиристор в этой цепи будет выступать в качестве катода, замыкающего выпрямительный мост трансформатора №1. Пока конденсатор не разрядится полностью, тиристор находится в открытом состоянии. После этого отпустите кнопку «импульс» отпустить, и конденсатор зарядится заново. И все будет повторяться по этой же схеме.

Если нужен более мощный аппарат точечной сварки, то вы сможете его изготовить своими руками с помощью все тех же деталей и узлов: тиристора полупроводникового, трансформатора сварочного и реле времени. Правда, понадобится для этого более мощный трансформатор. А определенные узлы должны иметь совершенно другие технические характеристики.

Основной агрегат

Самым простым в изготовлении является сварочный аппарат переменного тока с нерегулируемым показателем силы тока. Управление рабочим процессом осуществляется с помощью изменения длительности электрического импульса — с применением реле времени или с помощью выключателя вручную.

Основной составляющей частью любого оборудования для точечной сварки является силовой трансформатор, который обладает большим коэффициентом трансформации, помогающим обеспечить большой сварочный ток. Лучше всего для этого воспользоваться прибором серийного производства, к примеру, ОСМ — 1.

Оставьте первичную обмотку трансформатора без изменения, помните, что она должна содержать не менее 200 витков. Замените вторичную обмотку на более мощную, рекомендуется использовать провод ПВ З — 50 или ПЭВ 2/1,9.

Также подобный трансформатор вы сможете сделать из трансформатора от микроволновой печки. Такие трансформаторы характеризуются большой мощностью и доступностью. К тому же цена точечной сварки получится низкой. Одного трансформатора от микроволновки хватит для самодельного аппарата точеной сварки, что будет сваривать исключительно стальные листы, толщина которых составляет 1 миллиметр.

Если вам нужен более мощный аппарат, то вы можете использовать два трансформатора или больше. Если имеется два одинаковых трансформатора, можете их объединить в один источник тока для работы с толстыми металлами. Подобным образом можно соединять и больше, чем два трансформатора, если это позволяет сеть.

Но помните, что слишком мощный трансформатор вызывает значительное падение напряжения в сети, приводит к миганию лампочек, срабатыванию предохранителей и жалобам соседей. Поэтому мощность самодельного аппарата для точечной сварки обычно ограничивается значениями, обеспечивающими силу сварочного тока в пределах 1000-2000 Ампер. Нехватку силы тока можно компенсировать с помощью увеличения времени сварочного цикла.

Конструкция электродов

В качестве электродов принято использовать стержни из меди. Чем толще вы возьмете электрод, тем лучше. Хорошо, если диаметр электрода будет не меньше диаметра провода. Для самодельных не слишком мощных аппаратов подходят жала от паяльников большой мощности. Периодически рекомендуется подтачивать электроды, потому что они теряют свою форму. Электроды со временем полностью стачиваются и требуют замены.

Длина провода, который идет от трансформатора к электроду, должна быть минимальной. Помните, что должно быть минимальное количество соединений, потому что на каждом соединении осуществляется потеря мощности. На оба конца кабеля желательно надеть медные наконечники для соединения с электродами и установки точечной сварки.

Наконечники спаяйте с проводом, его жилы тоже спаяйте. Дело в том, что в месте контактов со временем, а может и при первом запуске, совершается окисление меди, которое приводит к росту сопротивления и большим потерям мощности, из-за чего ваш аппарат точечной сварки может и вовсе перестать сваривать.

Из-за большого диаметра наконечника для провода и самого провода их непросто спаять, однако эту задачу можно облегчить с помощью покупки луженных наконечников для пайки. Неспаянные соединения наконечников и электродов тоже создают сопротивление и окисляются, но так как нужны съемные электроды, то при замене каждый раз отпаивать старые наконечники и припаивать новые неудобно.

Сделайте нижний электрод неподвижным и изолируйте его от крепежных болтов и щечек шайбами и клейкой лентой. Чтобы закрепить электроды в держателях, можно использовать два болта или латунные шайбы. Держатели с электродами разведите пружиной в исходное положение. Самодельный сварочный аппарат для точечной сварки в сеть подключается при помощи автоматического выключателя, который рассчитан на ток не меньше 20 Ампер.

Органы управления

Единственные органы управления – выключатель и рычаг. Между электродами силы сжатия должно быть достаточно для обеспечения контакта деталей между электродами. Помните, что чем толще листы, которые вы свариваете, тем сила сжатия должна быть больше. Слишком большое усилие прижима у самодельных приборов можно создать зажимом — рычажным и рычажно-винтовым. Возможны и прочие методы, которые требуют разного оборудования.

Выключатель необходимо устанавливать в цепь первичной обмотки, так как в цепи вторичной обмотки присутствует большой ток, а выключатель дополнительно создает сопротивление. Выключатель в ситуации рычажного прижимного механизма необходимо монтировать на рычаге, чтобы можно было давить на рычаг одной рукой и включать ток. А второй рукой будете придерживать свариваемые детали.

Выключать и включать сварочный ток нужно исключительно при сжатых электродах, иначе возникнет интенсивное искрение, которое приводит к подгоранию электродов. Рекомендуется использовать процедуру принудительного охлаждения аппарата при помощи вентилятора. При отсутствии вентилятора необходимо постоянно осуществлять контроль температуры трансформатора, электродов, токопроводов и делать перерывы для предотвращения их перегрева.

Таким образом, сегодня покупка сварочного аппарата — небольшая проблема. В любом специализированном магазине вы сможете отыскать аппарат точечной сварки различной мощности от разных производителей. Однако не все аппараты отвечают требованиям, которые предъявляемым домашними мастерами. А чтобы собрать самостоятельно такой аппарат, достаточно всего лишь поинтересоваться, как сделать точечную сварку, приготовить схему аппарата, узлы и детали для сборки, а также паяльник.

Точечная сварка своими руками | Строительный портал

О процедуре сварки слышали даже дети. Однако не все знают, что существует много разновидностей сварочных процессов с применением различных энергоносителей, без которых невозможно обойтись. Существует один вид сварки, используемый чаще всего домашними мастерами – точечная сварка. Качество сварочного соединения будет зависеть от приобретенного опыта, который в основном состоит в выдерживании необходимой длительности токового импульса на основе визуального наблюдения за сварной точкой.

Содержание:

  1. Процедура точечной сварки
  2. Режимы точечной сварки
  3. Требования к электродам
  4. Самодельный сварочный аппарат

 

Процедура точечной сварки

Точечную сварку используют в промышленности и домашних условиях. В промышленности точечная сварка применяется при сваривании листовых заготовок из стали разных марок, цветных сплавов и металлов различных толщин, профильных заготовок (швеллеров, двутавров, уголков) и пересекающихся стержней. В быту самодельная точечная сварка незаменима при ремонте бытовой техники, разнообразных работах с кабелем, алюминием или починкой кухонной утвари.

Процесс точечной сварки состоит из нескольких этапов. В нужном положении совмещаются соединяемые детали, помещаются между электродами и прижимаются между собой. После этого детали нагревают до состояния пластичности и подвергают пластическому деформированию.

При применении автоматического оборудования в промышленных условиях частота сварки нередко достигает 600 точек в минуту. Для качественной точечной сварки в домашних условиях рекомендуется поддерживать на неизменном уровне скорость перемещения электродов и обеспечивать определенную величину давления и контакт соединяемых деталей.

Детали нагреваются благодаря прохождению сварочного тока в качестве кратковременного импульса, что отличается длительностью около — 0,01- 0,1 секунд, зависимо от условий сварки. Подобные импульсы отвечают за расплавление металла в области действия электродов и формирование общего жидкого ядра деталей, диаметр которого составляет 4 — 12 миллиметров.

После того, как импульс тока детали прекратит действие, детали будут удерживаться в течение некоторого времени, чтобы расплавленное ядро смогло остыть и кристаллизоваться. Как и любые технологические процессы, технология точечной сварки характеризуется достоинствами и недостатками.

К её преимуществам относят механическую прочность точечных швов и высокую экономичность, а также возможность автоматизации сварочной работы. Значительным недостатком служит невозможность обеспечения герметичности сварочного шва.

Режимы точечной сварки

Продолжительность нагрева изменяется от тысячных долей до нескольких десятков секунд и зависит от мощности аппарата и условий сварки. При сварке изделий из сталей, которые склонны к закалке и образованию трещин, к примеру, углеродистой стали, рекомендуется увеличить время нагрева, чтобы замедлить последующее охлаждение металла.

Сварку изделий из нержавеющих аустенитных сталей рекомендуется выполнять наоборот, с небольшой продолжительностью нагрева. Это принято делать для предотвращения риска нагрева наружной поверхности точек соединения до определенных температур структурных превращений, что влечет за собой нарушение антикоррозионных свойств наружного слоя металла.

Определенное давление между электродами обеспечивает надежный контакт деталей в местах соединения. Значение давления зависит от разновидности свариваемого металла и толщины деталей, что соединяются. Уровень давления после нагрева имеет большое значение, потому что его величина отвечает за обеспечение мелкозернистой структуры металла в месте сварки, а прочность точек соединения становится идентичной прочности базового металла.

С помощью прижима деталей во время прохождения сварочного импульса можно обеспечить формирование около расплавленного ядра уплотняющего пояска, который препятствует выплеску расплавленного материала из области сварки. Чтобы улучшить кристаллизацию расплавленного металла, рекомендуется разжимать электроды с небольшой задержкой после того, как прошел сварочный импульс.

Требования к электродам

Электроды, которые применяются для точечной сварки своими руками, должны гарантировать прочность в интервале рабочей температуры, высокую тепло- и электрическую проводность, а также легкость процесса механической обработки.

Соответствуют подобным требованиям специальные бронзы с включением кадмия или кобальта, холоднокатаная электролитическая медь, сплавы меди с содержанием хрома и сплавы на вольфрамовой основе.

Медь по значениям электрической и теплопроводности существенно превосходит бронзу и её сплавы, но по показателю износостойкости хуже в 5 — 7 раз. Поэтому для изготовления электродов самым лучшим сплавом выступает сплав вида ЭВ, который из себя представляет практически чистую медь, в составе которой присутствует около 0,7% хрома и близко 0,4% цинка.

Для уменьшения износа электродов, которые применяются при точечной сварке, рекомендуется практиковать их интенсивное охлаждение водой. Качество ручной точечной сварки зависит от выбора диаметра электродов. Диаметр точек соединения должен в 2-3 раза превышать толщину наиболее тонкого элемента соединения.

Самодельный сварочный аппарат

Для точечной сварки в домашних условиях необходимо изготовить специальный аппарат. Самодельные сварочники обладают самой разной конфигурацией — от небольших переносных моделей до достаточно габаритных аппаратов точечной сварки. В домашних условиях обычно принято использовать настольные версии, применяемые для сварки цветных и черных металлов.

Схемы сборки аппарата

Основная масса схем сборки аппарата – небольшие схемы точечной сварки, которые содержат минимальное количество нужных деталей. Правда, изготовленные таким способом аппараты не отличаются высокой мощностью, но два листа железа, толщина которых 0,2 миллиметра, или металлических провода, они смогут сварить.

Перед изготовлением аппарата для точечной сварки необходимо вспомнить закон Ленца-Джоуля: когда электрический ток проходит по проводнику, количество тепла, что выделяется в проводнике, является прямо пропорциональным сопротивлению проводника, квадрату тока и времени, на протяжении которого ток протекал по проводнику. Это значит, что если ток составлял 1000 Ампер, на плохо выполненном соединении и тонких проводах будет теряться больше энергии приблизительно в 10000 раз, чем при электрическом токе 10 Ампер. Поэтому качеством электрической цепи пренебрегать нельзя.

Основой всей работы подобного аппарата является создание электрического импульса, проваривающего 2 части металлической детали. Для этого вам понадобится небольшой трансформатор, подсоедините к его нижней обмотке свариваемую деталь, а к вторичной — электрод.

Нельзя соединять трансформатор с питанием напрямую, для этого применяется специальный выпрямительный мост с тиристором. Для создания необходимого импульса в аппарат нужно дополнительно установить ещё один источник, состоящий из еще одного выпрямительного моста и трансформатора. Электрический ток будет собираться в конденсаторе, который и служит сборником и создателем импульса.

Чтобы сработал самодельный аппарат точечной сварки, нажмите на рукоятке пистолета кнопку «импульса», которая отвечает за открытие цепи конденсатора-резистора, что спровоцирует их разряжение через электрод. Посмотрите видео о точечной сварке, чтобы понять, как это делается правильно.

Тиристор в этой цепи будет выступать в качестве катода, замыкающего выпрямительный мост трансформатора №1. Пока конденсатор не разрядится полностью, тиристор находится в открытом состоянии. После этого отпустите кнопку «импульс» отпустить, и конденсатор зарядится заново. И все будет повторяться по этой же схеме.

Если нужен более мощный аппарат точечной сварки, то вы сможете его изготовить своими руками с помощью все тех же деталей и узлов: тиристора полупроводникового, трансформатора сварочного и реле времени. Правда, понадобится для этого более мощный трансформатор. А определенные узлы должны иметь совершенно другие технические характеристики.

Основной агрегат

Самым простым в изготовлении является сварочный аппарат переменного тока с нерегулируемым показателем силы тока. Управление рабочим процессом осуществляется с помощью изменения длительности электрического импульса — с применением реле времени или с помощью выключателя вручную.

Основной составляющей частью любого оборудования для точечной сварки является силовой трансформатор, который обладает большим коэффициентом трансформации, помогающим обеспечить большой сварочный ток. Лучше всего для этого воспользоваться прибором серийного производства, к примеру, ОСМ — 1.

Оставьте первичную обмотку трансформатора без изменения, помните, что она должна содержать не менее 200 витков. Замените вторичную обмотку на более мощную, рекомендуется использовать провод ПВ З — 50 или ПЭВ 2/1,9.

Также подобный трансформатор вы сможете сделать из трансформатора от микроволновой печки. Такие трансформаторы характеризуются большой мощностью и доступностью. К тому же цена точечной сварки получится низкой. Одного трансформатора от микроволновки хватит для самодельного аппарата точеной сварки, что будет сваривать исключительно стальные листы, толщина которых составляет 1 миллиметр.

Если вам нужен более мощный аппарат, то вы можете использовать два трансформатора или больше. Если имеется два одинаковых трансформатора, можете их объединить в один источник тока для работы с толстыми металлами. Подобным образом можно соединять и больше, чем два трансформатора, если это позволяет сеть.

Но помните, что слишком мощный трансформатор вызывает значительное падение напряжения в сети, приводит к миганию лампочек, срабатыванию предохранителей и жалобам соседей. Поэтому мощность самодельного аппарата для точечной сварки обычно ограничивается значениями, обеспечивающими силу сварочного тока в пределах 1000-2000 Ампер. Нехватку силы тока можно компенсировать с помощью увеличения времени сварочного цикла.

Конструкция электродов

В качестве электродов принято использовать стержни из меди. Чем толще вы возьмете электрод, тем лучше. Хорошо, если диаметр электрода будет не меньше диаметра провода. Для самодельных не слишком мощных аппаратов подходят жала от паяльников большой мощности. Периодически рекомендуется подтачивать электроды, потому что они теряют свою форму. Электроды со временем полностью стачиваются и требуют замены.

Длина провода, который идет от трансформатора к электроду, должна быть минимальной. Помните, что должно быть минимальное количество соединений, потому что на каждом соединении осуществляется потеря мощности. На оба конца кабеля желательно надеть медные наконечники для соединения с электродами и установки точечной сварки.

Наконечники спаяйте с проводом, его жилы тоже спаяйте. Дело в том, что в месте контактов со временем, а может и при первом запуске, совершается окисление меди, которое приводит к росту сопротивления и большим потерям мощности, из-за чего ваш аппарат точечной сварки может и вовсе перестать сваривать.

Из-за большого диаметра наконечника для провода и самого провода их непросто спаять, однако эту задачу можно облегчить с помощью покупки луженных наконечников для пайки. Неспаянные соединения наконечников и электродов тоже создают сопротивление и окисляются, но так как нужны съемные электроды, то при замене каждый раз отпаивать старые наконечники и припаивать новые неудобно.

Сделайте нижний электрод неподвижным и изолируйте его от крепежных болтов и щечек шайбами и клейкой лентой. Чтобы закрепить электроды в держателях, можно использовать два болта или латунные шайбы. Держатели с электродами разведите пружиной в исходное положение. Самодельный сварочный аппарат для точечной сварки в сеть подключается при помощи автоматического выключателя, который рассчитан на ток не меньше 20 Ампер.

Органы управления

Единственные органы управления – выключатель и рычаг. Между электродами силы сжатия должно быть достаточно для обеспечения контакта деталей между электродами. Помните, что чем толще листы, которые вы свариваете, тем сила сжатия должна быть больше. Слишком большое усилие прижима у самодельных приборов можно создать зажимом — рычажным и рычажно-винтовым. Возможны и прочие методы, которые требуют разного оборудования.

Выключатель необходимо устанавливать в цепь первичной обмотки, так как в цепи вторичной обмотки присутствует большой ток, а выключатель дополнительно создает сопротивление. Выключатель в ситуации рычажного прижимного механизма необходимо монтировать на рычаге, чтобы можно было давить на рычаг одной рукой и включать ток. А второй рукой будете придерживать свариваемые детали.

Выключать и включать сварочный ток нужно исключительно при сжатых электродах, иначе возникнет интенсивное искрение, которое приводит к подгоранию электродов. Рекомендуется использовать процедуру принудительного охлаждения аппарата при помощи вентилятора. При отсутствии вентилятора необходимо постоянно осуществлять контроль температуры трансформатора, электродов, токопроводов и делать перерывы для предотвращения их перегрева.

Таким образом, сегодня покупка сварочного аппарата — небольшая проблема. В любом специализированном магазине вы сможете отыскать аппарат точечной сварки различной мощности от разных производителей. Однако не все аппараты отвечают требованиям, которые предъявляемым домашними мастерами. А чтобы собрать самостоятельно такой аппарат, достаточно всего лишь поинтересоваться, как сделать точечную сварку, приготовить схему аппарата, узлы и детали для сборки, а также паяльник.

Точечная сварка своими руками | Строительный портал

О процедуре сварки слышали даже дети. Однако не все знают, что существует много разновидностей сварочных процессов с применением различных энергоносителей, без которых невозможно обойтись. Существует один вид сварки, используемый чаще всего домашними мастерами – точечная сварка. Качество сварочного соединения будет зависеть от приобретенного опыта, который в основном состоит в выдерживании необходимой длительности токового импульса на основе визуального наблюдения за сварной точкой.

Содержание:

  1. Процедура точечной сварки
  2. Режимы точечной сварки
  3. Требования к электродам
  4. Самодельный сварочный аппарат

 

Процедура точечной сварки

Точечную сварку используют в промышленности и домашних условиях. В промышленности точечная сварка применяется при сваривании листовых заготовок из стали разных марок, цветных сплавов и металлов различных толщин, профильных заготовок (швеллеров, двутавров, уголков) и пересекающихся стержней. В быту самодельная точечная сварка незаменима при ремонте бытовой техники, разнообразных работах с кабелем, алюминием или починкой кухонной утвари.

Процесс точечной сварки состоит из нескольких этапов. В нужном положении совмещаются соединяемые детали, помещаются между электродами и прижимаются между собой. После этого детали нагревают до состояния пластичности и подвергают пластическому деформированию.

При применении автоматического оборудования в промышленных условиях частота сварки нередко достигает 600 точек в минуту. Для качественной точечной сварки в домашних условиях рекомендуется поддерживать на неизменном уровне скорость перемещения электродов и обеспечивать определенную величину давления и контакт соединяемых деталей.

Детали нагреваются благодаря прохождению сварочного тока в качестве кратковременного импульса, что отличается длительностью около — 0,01- 0,1 секунд, зависимо от условий сварки. Подобные импульсы отвечают за расплавление металла в области действия электродов и формирование общего жидкого ядра деталей, диаметр которого составляет 4 — 12 миллиметров.

После того, как импульс тока детали прекратит действие, детали будут удерживаться в течение некоторого времени, чтобы расплавленное ядро смогло остыть и кристаллизоваться. Как и любые технологические процессы, технология точечной сварки характеризуется достоинствами и недостатками.

К её преимуществам относят механическую прочность точечных швов и высокую экономичность, а также возможность автоматизации сварочной работы. Значительным недостатком служит невозможность обеспечения герметичности сварочного шва.

Режимы точечной сварки

Продолжительность нагрева изменяется от тысячных долей до нескольких десятков секунд и зависит от мощности аппарата и условий сварки. При сварке изделий из сталей, которые склонны к закалке и образованию трещин, к примеру, углеродистой стали, рекомендуется увеличить время нагрева, чтобы замедлить последующее охлаждение металла.

Сварку изделий из нержавеющих аустенитных сталей рекомендуется выполнять наоборот, с небольшой продолжительностью нагрева. Это принято делать для предотвращения риска нагрева наружной поверхности точек соединения до определенных температур структурных превращений, что влечет за собой нарушение антикоррозионных свойств наружного слоя металла.

Определенное давление между электродами обеспечивает надежный контакт деталей в местах соединения. Значение давления зависит от разновидности свариваемого металла и толщины деталей, что соединяются. Уровень давления после нагрева имеет большое значение, потому что его величина отвечает за обеспечение мелкозернистой структуры металла в месте сварки, а прочность точек соединения становится идентичной прочности базового металла.

С помощью прижима деталей во время прохождения сварочного импульса можно обеспечить формирование около расплавленного ядра уплотняющего пояска, который препятствует выплеску расплавленного материала из области сварки. Чтобы улучшить кристаллизацию расплавленного металла, рекомендуется разжимать электроды с небольшой задержкой после того, как прошел сварочный импульс.

Требования к электродам

Электроды, которые применяются для точечной сварки своими руками, должны гарантировать прочность в интервале рабочей температуры, высокую тепло- и электрическую проводность, а также легкость процесса механической обработки.

Соответствуют подобным требованиям специальные бронзы с включением кадмия или кобальта, холоднокатаная электролитическая медь, сплавы меди с содержанием хрома и сплавы на вольфрамовой основе.

Медь по значениям электрической и теплопроводности существенно превосходит бронзу и её сплавы, но по показателю износостойкости хуже в 5 — 7 раз. Поэтому для изготовления электродов самым лучшим сплавом выступает сплав вида ЭВ, который из себя представляет практически чистую медь, в составе которой присутствует около 0,7% хрома и близко 0,4% цинка.

Для уменьшения износа электродов, которые применяются при точечной сварке, рекомендуется практиковать их интенсивное охлаждение водой. Качество ручной точечной сварки зависит от выбора диаметра электродов. Диаметр точек соединения должен в 2-3 раза превышать толщину наиболее тонкого элемента соединения.

Самодельный сварочный аппарат

Для точечной сварки в домашних условиях необходимо изготовить специальный аппарат. Самодельные сварочники обладают самой разной конфигурацией — от небольших переносных моделей до достаточно габаритных аппаратов точечной сварки. В домашних условиях обычно принято использовать настольные версии, применяемые для сварки цветных и черных металлов.

Схемы сборки аппарата

Основная масса схем сборки аппарата – небольшие схемы точечной сварки, которые содержат минимальное количество нужных деталей. Правда, изготовленные таким способом аппараты не отличаются высокой мощностью, но два листа железа, толщина которых 0,2 миллиметра, или металлических провода, они смогут сварить.

Перед изготовлением аппарата для точечной сварки необходимо вспомнить закон Ленца-Джоуля: когда электрический ток проходит по проводнику, количество тепла, что выделяется в проводнике, является прямо пропорциональным сопротивлению проводника, квадрату тока и времени, на протяжении которого ток протекал по проводнику. Это значит, что если ток составлял 1000 Ампер, на плохо выполненном соединении и тонких проводах будет теряться больше энергии приблизительно в 10000 раз, чем при электрическом токе 10 Ампер. Поэтому качеством электрической цепи пренебрегать нельзя.

Основой всей работы подобного аппарата является создание электрического импульса, проваривающего 2 части металлической детали. Для этого вам понадобится небольшой трансформатор, подсоедините к его нижней обмотке свариваемую деталь, а к вторичной — электрод.

Нельзя соединять трансформатор с питанием напрямую, для этого применяется специальный выпрямительный мост с тиристором. Для создания необходимого импульса в аппарат нужно дополнительно установить ещё один источник, состоящий из еще одного выпрямительного моста и трансформатора. Электрический ток будет собираться в конденсаторе, который и служит сборником и создателем импульса.

Чтобы сработал самодельный аппарат точечной сварки, нажмите на рукоятке пистолета кнопку «импульса», которая отвечает за открытие цепи конденсатора-резистора, что спровоцирует их разряжение через электрод. Посмотрите видео о точечной сварке, чтобы понять, как это делается правильно.

Тиристор в этой цепи будет выступать в качестве катода, замыкающего выпрямительный мост трансформатора №1. Пока конденсатор не разрядится полностью, тиристор находится в открытом состоянии. После этого отпустите кнопку «импульс» отпустить, и конденсатор зарядится заново. И все будет повторяться по этой же схеме.

Если нужен более мощный аппарат точечной сварки, то вы сможете его изготовить своими руками с помощью все тех же деталей и узлов: тиристора полупроводникового, трансформатора сварочного и реле времени. Правда, понадобится для этого более мощный трансформатор. А определенные узлы должны иметь совершенно другие технические характеристики.

Основной агрегат

Самым простым в изготовлении является сварочный аппарат переменного тока с нерегулируемым показателем силы тока. Управление рабочим процессом осуществляется с помощью изменения длительности электрического импульса — с применением реле времени или с помощью выключателя вручную.

Основной составляющей частью любого оборудования для точечной сварки является силовой трансформатор, который обладает большим коэффициентом трансформации, помогающим обеспечить большой сварочный ток. Лучше всего для этого воспользоваться прибором серийного производства, к примеру, ОСМ — 1.

Оставьте первичную обмотку трансформатора без изменения, помните, что она должна содержать не менее 200 витков. Замените вторичную обмотку на более мощную, рекомендуется использовать провод ПВ З — 50 или ПЭВ 2/1,9.

Также подобный трансформатор вы сможете сделать из трансформатора от микроволновой печки. Такие трансформаторы характеризуются большой мощностью и доступностью. К тому же цена точечной сварки получится низкой. Одного трансформатора от микроволновки хватит для самодельного аппарата точеной сварки, что будет сваривать исключительно стальные листы, толщина которых составляет 1 миллиметр.

Если вам нужен более мощный аппарат, то вы можете использовать два трансформатора или больше. Если имеется два одинаковых трансформатора, можете их объединить в один источник тока для работы с толстыми металлами. Подобным образом можно соединять и больше, чем два трансформатора, если это позволяет сеть.

Но помните, что слишком мощный трансформатор вызывает значительное падение напряжения в сети, приводит к миганию лампочек, срабатыванию предохранителей и жалобам соседей. Поэтому мощность самодельного аппарата для точечной сварки обычно ограничивается значениями, обеспечивающими силу сварочного тока в пределах 1000-2000 Ампер. Нехватку силы тока можно компенсировать с помощью увеличения времени сварочного цикла.

Конструкция электродов

В качестве электродов принято использовать стержни из меди. Чем толще вы возьмете электрод, тем лучше. Хорошо, если диаметр электрода будет не меньше диаметра провода. Для самодельных не слишком мощных аппаратов подходят жала от паяльников большой мощности. Периодически рекомендуется подтачивать электроды, потому что они теряют свою форму. Электроды со временем полностью стачиваются и требуют замены.

Длина провода, который идет от трансформатора к электроду, должна быть минимальной. Помните, что должно быть минимальное количество соединений, потому что на каждом соединении осуществляется потеря мощности. На оба конца кабеля желательно надеть медные наконечники для соединения с электродами и установки точечной сварки.

Наконечники спаяйте с проводом, его жилы тоже спаяйте. Дело в том, что в месте контактов со временем, а может и при первом запуске, совершается окисление меди, которое приводит к росту сопротивления и большим потерям мощности, из-за чего ваш аппарат точечной сварки может и вовсе перестать сваривать.

Из-за большого диаметра наконечника для провода и самого провода их непросто спаять, однако эту задачу можно облегчить с помощью покупки луженных наконечников для пайки. Неспаянные соединения наконечников и электродов тоже создают сопротивление и окисляются, но так как нужны съемные электроды, то при замене каждый раз отпаивать старые наконечники и припаивать новые неудобно.

Сделайте нижний электрод неподвижным и изолируйте его от крепежных болтов и щечек шайбами и клейкой лентой. Чтобы закрепить электроды в держателях, можно использовать два болта или латунные шайбы. Держатели с электродами разведите пружиной в исходное положение. Самодельный сварочный аппарат для точечной сварки в сеть подключается при помощи автоматического выключателя, который рассчитан на ток не меньше 20 Ампер.

Органы управления

Единственные органы управления – выключатель и рычаг. Между электродами силы сжатия должно быть достаточно для обеспечения контакта деталей между электродами. Помните, что чем толще листы, которые вы свариваете, тем сила сжатия должна быть больше. Слишком большое усилие прижима у самодельных приборов можно создать зажимом — рычажным и рычажно-винтовым. Возможны и прочие методы, которые требуют разного оборудования.

Выключатель необходимо устанавливать в цепь первичной обмотки, так как в цепи вторичной обмотки присутствует большой ток, а выключатель дополнительно создает сопротивление. Выключатель в ситуации рычажного прижимного механизма необходимо монтировать на рычаге, чтобы можно было давить на рычаг одной рукой и включать ток. А второй рукой будете придерживать свариваемые детали.

Выключать и включать сварочный ток нужно исключительно при сжатых электродах, иначе возникнет интенсивное искрение, которое приводит к подгоранию электродов. Рекомендуется использовать процедуру принудительного охлаждения аппарата при помощи вентилятора. При отсутствии вентилятора необходимо постоянно осуществлять контроль температуры трансформатора, электродов, токопроводов и делать перерывы для предотвращения их перегрева.

Таким образом, сегодня покупка сварочного аппарата — небольшая проблема. В любом специализированном магазине вы сможете отыскать аппарат точечной сварки различной мощности от разных производителей. Однако не все аппараты отвечают требованиям, которые предъявляемым домашними мастерами. А чтобы собрать самостоятельно такой аппарат, достаточно всего лишь поинтересоваться, как сделать точечную сварку, приготовить схему аппарата, узлы и детали для сборки, а также паяльник.

их виды и основные элементы

Сварка играет важную роль в технических процессах. Один из её видов, точечная сварка — соединение деталей вместе в одной или нескольких точках. Аппарат точечной сварки позволяет значительно снизить конечную стоимость и сократит время на изготовление, особенно если сделан своими руками.

Прочность сварки

На прочность сварки влияет размер и материал участка. А на него воздействует:

  • Размер электродов.
  • Площадь контакта.
  • Состояние поверхности.
  • Время воздействия и величина тока.
  • Размер поверхности с которой контактировал электрод.

Точная сварка имеет свою нишу для применения — соединения деталей между собой от 0,002 мкм до 20 мм. При процессе, величина тока измеряется сотнями ампер, а сопротивление поверхности и электродов минимально.

Преимущества точечной сварки:

  • Сварочный шов высокой прочности.
  • Автоматизация работы.
  • Экономичность.

Процесс используется как в домашних условиях, так и в промышленности. С его помощью производится сварка таких материалов:

  • Листовой металл.
  • Изделий из цветных сплавов и стали.
  • Гнутых и сортовых профилей.

В быту с помощью точечной сварки ремонтируют инструмент, домашнюю утварь, кухонное оборудование. Процесс заключается в совмещении деталей в определённом положении. Они фиксируются между собой и электродами с помощью электрического тока происходит разогрев поверхностей до сваривания. Главное — точно закрепить деталь в нужном положении и удерживать её в процессе сварки. Тепловой импульс, плавит металл в зоне контакта, соединяя две поверхности в одно целое.

Разновидности аппаратов точечной сварки

Самый простой аппарат точечной сварки управляется вручную, каждый раз выставляться сварочный ток и продолжительность работы. Требует опыта работы с конкретным аппаратом. Довольно простая конструкция, легко изготовить своими руками.

Аппараты бывают трех разновидностей:

  1. Автоматические системы позволяют выполнять качественную сварку даже неспециалистам. Что снижает количество бракованных изделий и трудозатраты.
  2. Механические приводы — самый популярный вариант аппарата точечной сварки, широко применяется во многих отраслях, изготовить своими руками не составит большого труда.
  3. Гидравлические и пневматические прижимные устройства используются в стационарных машинах на промышленных объектах.

Переносные устройства по своим характеристикам не уступают стационарным. Сварочный аппарат, сделанный в виде ручных клещей, способен соединить металл толщиной 5 мм. А с помощью ручного привода фиксации достигается усилие в 150 кг. Простота использования, высокое качество сварного шва, низкая цена, выделяет этот тип аппаратов среди конкурентов.

Инвентарные устройства имеют небольшие размеры, многофункциональность, легко подключаются к бытовой сети. И даже высокая цена не снижает их популярности.

Аппарат для точечной сварки своими руками

Простейшим для изготовления в домашних условиях является аппарат точечной сварки, в котором сила тока не регулируется. А управление процессом осуществляется с помощью изменения длительности электрического импульса, для этого используют выключатель или реле времени.

Сварочный аппарат действует на принципах закона Ленца — Джуоля: электрический ток, проходя по проводнику, выделяет тепло, которое напрямую равно квадрату тока, времени и сопротивлению проводника. Это означает что при силе тока в 1000 А, на тонких проводах и плохо сделанных соединениях, потери будут в 10000 раз больше, чем при 10 А.

Трансформатор

Основной элемент любого оборудования для точечной сварки — силовой, с повышенным эффектом трансформации (для получения нормального сварочного тока). Его можно взять в мощной микроволновке (от 1 кВт и выше), он питает магнетрон. Удобен своей доступностью и хорошими характеристиками. Показателей трансформатора хватит для точечной сварки стальных листов в 1 мм. Для получения большей мощности используют 2 и более детали.

Для работы магнетрона в микроволновой печи нужно повышенное напряжение в 4000 В. Поэтому используется повышенный трансформатор. На первичной обмотке у него меньше витков чем на вторичной, но толщина провода больше.

Показатели таких трансформаторов составляют до 2000 В (в микроволновке оно удваивается перед подачей на магнетрон), не стоит их подключать в сеть и измерять выходные характеристики. Из этой детали нам понадобится первичная обмотка (в которой толще провод и меньше витков) и магнитопровод.

Провода срезаются стамеской или ножовкой (если он сварен, а не склеен), или выковыривается и высверливается (при очень плотной набивки обмотки, когда выбивание всё разрушит). При удалении проводов вторичной обмотки старайтесь действовать аккуратно, чтобы не повредить первичную обмотку. В трансформаторе также бывают шунты, которые ограничивают ток, их тоже нужно срезать.

После аккуратного извлечения нужных элементов, вторичная обмотка трансформатора обновляется. Для достижения показателей тока в 1000 А нужно использовать медный кабель с толщиной сечения в 100 мм² и более. Это может быть пучок или многожильный провод. Если внешняя изоляция мешает получить нужное количество витков, то её удаляют и заменяют на тканевую изоленту. Провода должны быть как можно меньшей длины, чтобы не было ненужного сопротивления.

Делается не больше 3 витков. У вас получиться 2 В, этого достаточно для домашних нужд. Но если вам нужен больший ток, то сделайте больше витков, так вы повысите показатели мощности. Также можно использовать несколько трансформаторов. Это хороший вариант когда у вас на руках 2 одинаковых, но их характеристик по отдельности не хватит для сварки металла нужной толщины.

Например, если у вас есть 2 трансформатора мощностью 0,5 кВт, с входным напряжением 220 В, при номинальном токе 250 А и выходным напряжением 2В. Соединив выводы вторичных и первичных обмоток, получим прибор, в котором номинальное напряжении в 2 В, выходной ток — 500 А (ток сварки также удвоится).

При создании устройства, во вторичных цепях устройства должны использоваться электроды. То есть при задействовании трансформаторов по 0,5 кВт, их связывают вместе проводами с диаметром 1 см, а концы к электроду. Если допустить ошибку при подключении выводов вторичной и первичной обмотки, это приведёт к короткому замыканию.

Когда используете два мощных трансформатора и вам нужно увеличить напряжение, но размер окна магнетрона не позволяет добавить необходимое количество витков провода, для этого вторичные обмотки соединяются последовательно. Необходимо согласовывать направление витков, иначе можно получит противофазу, что приведёт к выходному напряжению равному нулю (чтобы правильно понять этот момент проведите эксперимент с тонкими поводами).

Одноимённые выводы имеют обозначения на трансформаторах, но если на вашем устройстве оно отсутствует, то можно провести проверку. На первичные обмотки трансформаторов подаётся напряжение, а к вторичным обмоткам подключён вольтметр. Результата может быть два: прибор показывает напряжение или нет.

Первый случай свидетельствует о том, что цепи первичной и вторичной обмотки соединены вместе разноимёнными выводами (напряжение на первичной обмотке равно половине входного, которое преобразуется во вторичной обмотке, где оно суммируется и даёт двойное значение). Нулевое значение вольтметра показывает, значение напряжения на вторичных обмотках противоположны, это значит что одна из пар обмоток соединена одноимённым выводом.

Чтобы увеличить показатели у своего аппарата точечной сварки, нужно соединить несколько трансформаторов, но они не должны превышать показатели сети, иначе при его использовании общее напряжение будет падать. Ограничитесь 1000–2000 А, для бытовых условий такой силы тока достаточно.

Электроды

Медные стержни используют в качестве электродов. Чем больше толщина тем лучше, но его диаметр не должен быть меньше показателей провода. Если у вас аппарат небольшой мощности, то подойдут жала от паяльника.

Электроды требуют периодической подкачки, так как со временем они теряют форму и приходят в негодность. Чем меньше длина провода, идущего от электрода к трансформатору, тем лучше. Количество соединений должно быть минимальным, на них также теряется мощность. В идеале, на концы цепляются медные наконечники, к которым подключаются электроды. В месте контакта меди происходит окисление, чтобы этого избежать их спаивают вместе. Такое соединение проще чистить.

При использовании обжима, площадь крепления получается гораздо меньше, что увеличивает потери.

Управление

Аппарат управляется переключателем или рычагом. Электроды должны быть закреплены с такой силой, чтобы обеспечить нормальную сварку. Чем толще лист металла, тем больше показатель. На промышленных аппаратах она доходит до 100 кг. Делайте рычаг управления длинными и крепким, а сам аппарат помассивнее, с возможностью стационарного крепления. Дополнительное усилие при точечной сварке можно добавить винтовым зажимом.

Выключатель подключается к цепи первичной обмотки, иначе он будет добавлять сопротивления, а его контакты при работе расплавятся.

Если вы используете рычажный механизм прижима, то кнопку выключения монтируйте на нём. Очень удобно одной рукой давить на рычаг и управлять работой. Вторая рука контролирует сварку деталей.

Эксплуатация

Включать и выключать аппарат нужно когда электроды сжаты, иначе электроды будут искрить и подгорать. Принудительная вентиляция значительно облегчит эксплуатацию, иначе вам придётся следить за температурой трансформатора, электродов, токопроводов и делать частые перерывы. А пока вы опытным путём найдёте температурные режимы элементов, что-то может безвозвратно сгореть.

Чтобы качественно осуществлять точечную сварку нужен опыт сведения двух поверхностей материала, сварки токовым импульсом, определения процесса готовности по цвету и внешнему виду.

При осуществлении точечной сварки своими руками соблюдайте технику безопасности, при возникновении искр и расплавленного металла, немедленно прекращайте работу. Эксплуатация неисправного аппарата представляет большую опасность.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Точечная сварка своими руками, разбираем ошибки в работе

Точечная сварка наиболее распространена на промышленных производствах, благодаря высокому качеству сварных точек или швов. С её помощью можно делать очень много сварочных соединений за короткий промежуток времени. Чаще всего применяется в автомобильном, самолётном и судостроении. Нередко используют для сборки сельскохозяйственных машин и агрегатов для них. Собирают батареи аккумуляторов. Именно в производстве аккумуляторов точечная сварка показывает свою незаменимость.

Немного про сварочные работы

При правильно построенному процессу сварки и полном соответствии техническим нормам и требованиям, точечные соединения получаются невероятно крепкими, а качественными. Благодаря сильному разогреву металла и давлению, которое создаёт точечная сварка, соединения, может обретать крепость, приближенную к основному металлу, который сваривает аппарат.

В этой статье мы вам поможем разобраться с технологией контактной сварки и ответим на вопрос как сделать точечную сварку, расскажем о подготовке поверхности, выборе аппарата, электродов и прочих составляющих. Пошагово опишем схему сварочного процесса и укажем на возможные ошибки и дефекты, которые могут возникать. Объясним, что такое полярность и какая она бывает, а так же расскажем, как работать с тонкими материалами.

Подготовительные работы

Начнём с выбора подходящего аппарата. Тут следует учесть то, какой тип материала мы будем сваривать и насколько прочным должно быть соединение. Если вы используете тугоплавкий материал, с довольно большой толщиной тогда следует выбрать сварочный аппарат с более высокой мощностью.

Если необходимо очень крепкое соединение, тогда к высокой мощности необходимо ещё и довольно большое давление во время процесса. Для увеличения крепости сварной точки, давление после нагревания должно ещё больше возрастать. Таким образом, точечная сварка получится практически той же прочности что и металл.

Схема сварки металла

Подготовка поверхности перед работой один из важнейших этапов сварочного процесса. Благодаря правильно подготовленной рабочей поверхности металла точечная сварка получится максимально крепкой и качественной. Если поверхность будет сделана правильно, тогда риск появления дефектов крайне низок.

Итак, что же следует сделать:

  • Обезжирить, так качество сцепления будет максимальным.
  • Удалить ржавчину и прочие эффекты коррозии или окисления.
  • Пассивирование поверхности.
  • Очистить от пыли и налёта. В случае если присутствует окалина на металле, её также следует удалить.
  • Убедитесь, что детали плотно прилегают.
  • После удаления излишних слоёв налёта и прочего, детали омываются и сушатся.
  • Последняя стадия подготовки – контроль. Детали проверяются на остатки недопустимых элементов на поверхности, если всё нормально тогда можно приступать к работе.

Выбор электрода для сварочного аппарата, является ключевым фактором, который влияет на окончательное качество контактной сверки. Подобрав правильно электрод, точечная сварка своими руками получится максимально крепкой и долговечной.

Первое на что необходимо обратить внимание, это теплоэлектропроводность металла. Чтобы материал, из которого сделан электрод, не должен смешиваться с материалом, который сваривается. Поэтому теплоэлектропроводность электрода должна быть выше, чем у металла, и между ними не должно возникать никаких реакций. Если сварочный период нагревания уменьшается, тогда соотношение величин теплопроводности также должно возрастать.

Режимы сварки низкоуглеродистых сталей

Каждая группа металлов соответствует определённому типу электродов, с которыми они могут совмещаться. Это особенно важно при работе с тонколистовыми и легкоплавкими металлами, которые легко поддаются воздействию температур. Это алюминиевые и магниевые сплавы, выбор электродов для них должен быть особенно тщательным

Так как сварочные работы связаны с большими температурами, и присутствует риск попадания раскалённых частиц на поверхность человеческого тела необходимо придерживаться правил безопасности при работе.

Экипировка сварщика – это элемент защиты от механических повреждений. Без чего процесс сварки не может проходить это без защитной маски, которая защитит ваше лицо и глаза от яркого света и частиц металла.

Сварочные перчатки обязательный атрибут для комфортной и безопасной работы, они защитят вас от ожогов и помогут работать без какого-либо дискомфорта от высоких температур. Для дополнительно защиты лучше носить специальный костюм для сварочных работ, он не поддаётся горению, и ткань не будет плавиться при попадании на неё раскалённых частиц металла.

Этапы работы

Условно точечная сварка разделяется на три шага, пройдя которые вы получаете готовую контактную самодельную точку, скрепляющую две заготовки. Для создания последующих точек процесс повторяется в том же порядке.

Давайте приступим к работе по следующей схеме:

  1. Фиксирование детали в зажиме между электродами аппарата. На деталь сразу производится определённое заданное давление, которое деформацию на микронеровностях.
  2. После плотной фиксации и необходимого сжатия происходит подача электрического импульса. Впоследствии чего металл разогревается до предельных температур и в месте соприкосновения электродов начинает плавиться, и заготовки соединяются. Жидкая фаза металла связывается, образуя цельное соединение, которое стаёт максимально приближённым к прочности самого материала.
  3. Подача импульса прекращается. Место сваривания охлаждается и происходит окончательный процесс кристаллизации. Убирать усилил сжатия необходимо через определённый промежуток времени, так как в процессе остывания металл при сжатии набирает более мелкозернистой структуры. Ещё лучше сжатие увеличить, так эффект будет ещё сильнее и соединение получится более однородным.

Производим различные соединения

При необходимости создания множества сварочных соединений повторяем весь цикл. Если же есть потребность сделать очень много таких точек, тогда можно использовать аппарат, у которого контактная сварка происходит сразу в нескольких указанных точках. Так, вы сэкономите время и будете работать более продуктивно.

Дефекты и ошибки контактной сварки

Точечная сварка довольно сложная схема, в котором есть множество нюансов и особенностей. Очень часто у новичков возникают следующие ошибки:

  • Неправильно подобранная мощность.
  • Недостаточный либо слишком большой период давления на заготовку.
  • Электрод не подходит к свариваемому металлу.
  • Схема работы самого сварочного аппарата не подходит к условиям необходимого сварочного процесса.
  • Поверхность для контактной сварки подготовлена неправильно.

Дефекты, возникающие при неправильной контактной сварке:

  • Недостаточная степень расплавления, что способствует неправильному формированию ядра точки.
  • Слишком глубокое образование вмятин при контактном давлении.
  • Кромки нахлёстки могут разорваться при очень близком нахождении контактной сварной точки.
  • Изменение свойства металла впоследствии слишком большого разогрева. Например, ухудшение рабочих качеств аккумуляторов.
  • Сквозное прожигание металла.
  • Образование внутренних трещин либо пустот.

Работая с тонкими металлами, или при сборке аккумуляторов следует тщательно подбирать мощность и силу давления на них. Так как при слишком большой мощности есть риск сквозного прожига и тогда такая заготовка стаёт непригодной. При слишком большом давлении могут образовываться вмятины и различные дефекты поверхности.

Работая с алюминиевыми заготовками нельзя перегревать их слишком долгое время, так как это потянет за собой смену их антикоррозийных свойств и повышается риск деформации поверхности.

Полярность при сварке

Полярность может быть прямой или обратной. Используя прямую полярность, к электроду подсоединяется минус, а на заготовку направляют плюс. Если же использовать обратную, тогда плюс и минус меняются местами. От схемы подключения полярности к аппарату зависит процесс возникновения катодного и анодного пята. Анод возникает на плюсовых полярностях, а катод, наоборот, на минусе.

Подведём итог

Точечная сварка технически сложный процесс, который требует тщательно подготовки. Вам следует знать все тонкости такой сварки, от выбора сварочного аппарата до необходимого давления, которое производится на заготовку. Тогда ваша работу будет выполнена качественно и надолго. Придерживаясь всех правил, с помощью контактного сварочного аппарата вы сделаете все ваши задумки связанные с металлом и его соединением.

Держак для электродов точечной сварки, ручка для сварки аккумуляторов + обзор альтернативных вариантов

Продолжаем тему контактной сварки. Решил попробовать ручку для электродов. Две медные полосы, две отдельные пружины на полосы, фиксированное расстояние между электродами, микрик для автоматической сработки в конце нажатия. В целом ручка годная, можно брать. Хотя, как всегда, есть варианты дешевле — хуже и дороже — лучше.


Я заказывал у другого продавца, на 5$ дороже, по этому информация о доставке наверное не актуальна.

В комплекте всех этих ручек идет два шестигранных ключа, 4 болта под внутренний шестигранник, шайбы и провод для разъема микрика. Не понятно, зачем идет 4 болта — вполне достаточно двух, может быть запасные, если один сорвется. Но вряд ли кто-то, кроме меня, будет снимать и ставить ручку по 10 раз за день.


Корпус ручки видимо фрезерован из какого то пластика, на странице этого продавца (видимо производитель) есть интересное видео создания более дорогой ручки.


Корпус состоит из двух половин, в нем фрезерованы пазы под пружины, провода, микрик и т. д.


Внутри есть один микрик — он срабатывает при нажатии ручки до конца. В комплекте идет провод, с 2-контактным разъемом 3.5мм, длина провода 1 метр. Время срабатывания микрика не регулируется, но можно регулировать жесткость пружин, тогда микрик будет срабатывать на разном давлении на ленту.

Две пружины лежат в пазах, их поджимают две квадратные гайки. Для регулировки в комплекте идет шестигранный ключ, регулировка возможна даже когда ручка установлена для сварки. Винты немного мешают, но регулировать можно.


Интересно, что некоторые мелкие гайки и винты сделаны с нержавейки. Гайки крепления электродов, винты и гайки, скрепляющие половинки, винты с гайкой, для поджатия пружин магнитятся очень слабо.


Этим же шестигранником разбирается крепление электродов. Мне понравилась эта версия ручки потому, что я могу ставить электроды от 1мм до 4мм, Держатель электродов — просто две медные пластины, скрученные вместе и прикрученные к основным токонесущим полосам.Просто отверстия насквозь, болты и гайки. В меди нет резьбы — можно просто поменять гайки с винтами, если что. Между этими пластинами фрезерованы отверстия 1мм и 3мм, в комплекте стоят электроды 1.5мм и я ставил 3.5мм без проблем.

Сами основные пластины 4мм Х 15мм, то есть сечение 60мм, я думаю этого вполне достаточно для сварки аккумов. Вверху пластин отверстия D8, то есть соединение с сваркой надежное. Никаких винтов сбоку, как в ручке ZBU (ее обзор). Но Геннадий тоже перешел на нормальное болтовое крепление на новых версиях.


В общем пластины ходят внутри пластиковой ручки, жесткость пружин можно менять, микрик срабатывает по одной пластине. При большом желании можно поставить и второй микрик, подсоединить их последовательно. Но я думаю, что если ставить ручку не косо, то будет работать и с одним. Но в более дорогой ручке стоит два микрика.

И в дорогой версии ручки для сварки есть светодиод, который светит в место сварки. В плате таймера на педаль/микрик идет 5 в, в эту ручку тоже можно встроить светодиод, запитать его от микрика и рассчитать на 5В, я думаю что будет работать.

В общем я попробовал варить.

Была проблема, что у меня провода выходили параллельно и мне не было удобно подключать эту ручку. У меня наконечники проводов выглядели I I а на ручке — — и мне пришлось загнуть наконечники буквой Г. Тогда все подсоединилось. Но, опять же, я не смог использовать гайки, которые шли в комплекте, по этому я ставил мои гайки барашками. Болты под шестигранник как раз в тему, обычны болты с большой шляпкой мешали бы разъему. И так разъем встает вплотную. Ну и маленькие головки болтов позволяют регулировать жесткость пружин.
Пробовал варить стандартными электродами, сразу прожег дырку в ленте — слабый прижим. Это есть в видео на 10.40 Потом отрегулировал-прижал пружины и стало варить нормально. Электроды немного липнут. Поменял один электрод на кусок провода ВВГ2.5 — ничего не поменялось, так что похоже стандартные электроды это просто куски меди.

Дальше я взял медную моножилу, зажал ее в дремель и довел до заточки карандаша на шкурке.
Получилось два электрода диаметром 3.5мм. Они варили и сильно прилипали, пока я не затупил наконечник электрода, тогда они перестали прилипать.

Минутное видео сварки разными электродами.

Выводы:

В общем ручка годная, можно использовать как со стандартным микриком так и с внешней педалью. Я считаю, что это оптимальный вариант.

Эту ручку я выбирал из за нормального сечения пластин (60 квадратов) и возможности установки электродов от 1 мм до 4мм. Ну и в ней есть регулировка силы прижима.

Есть другие варианты:

1. 65$ Дорогая ручка. два микрика, светодиод подсветки и толщенные токопроводящие пластины, есть регулировка прижима. Электроды вроде 2.8-5мм

2. 25$ Средняя ручка, есть регулировка силы прижима, один микрик, но пластины сечением всего 45 квадратов. Пружины торчат снаружи.

Электроды только около 3мм.

3. 22$ Самая дешевая, тонкие пластины, электроды 3мм, нет регулировки, пружины снаружи.

Для тех, кому лень читать, все это и еще кое что есть в видео:

Электроды для контактной сварки точечной и шовной

Большинство металлических изделий, которые нас окружают, изготовлены при помощи контактной сварки. Существуют различные виды сварки, но контактная позволяет создавать достаточно прочные и эстетично красивые швы. Поскольку металл сваривается не традиционным методом, то для такого процесса нужны электроды для контактной сварки.

Электроды для контактной сварки

Контактная сварка возможна только для сваривания двух металлических деталей, наложенных одна на другую, их невозможно соединить данным методом встык. В тот момент, когда обе детали зажаты токопроводящими элементами сварочного аппарата, кратковременно подается электрический ток, который плавит детали непосредственно в точке сжатия. Главным образом это возможно благодаря сопротивлению тока.

Конструкции электродов

Для работы с электродуговой сваркой также используются электроды, но они кардинально отличаются от токопроводящих элементов для контактной сварки, и не подходят для данного вида работ. Поскольку в момент сварки детали сдавливаются контактными частями сварочного аппарата, то электроды для контактной сварки способны проводить электрический ток, выдерживать нагрузку на сжатие и отводить тепло.

Диаметр электродов определяет насколько прочно и качественно будут сварены детали. Их диаметр должен быть в 2 раза толще сварного узла. Согласно государственным стандартам они бывают диаметром от 10 до 40 мм.

Свариваемый металл определяет форму применяемого электрода. Данные элементы, имеющие плоскую рабочую поверхность, используют для сварки обычных сталей. Сферическая форма идеально подходит для соединения меди, алюминия, высокоуглеродистых и легированных сталей.

Сферическая форма наиболее устойчива к сгоранию. Благодаря своей форме они способны выполнить большее количество сварных швов до заточки. Кроме того, применение такой формы позволяет варить любой металл. В то же время, если сваривать алюминий или магний плоской поверхностью, то будут образовываться вмятины.

Схема электрода для сварки

Посадочное место электрода часто выполнено в форме конуса или с резьбой. Данная конструкция позволяет избежать потерь тока и эффективно выполнить сжатие деталей. Посадочный конус может быть коротким, однако их применяют при малых усилиях и низких токах. Если используется крепление с резьбой, то зачастую через накидную гайку. Резьбовое крепление особенно актуально в специальных многоточечных машинах, так как необходим одинаковый зазор между клешнями.

Для выполнения сварки в глубине детали, применяются электроды искривленной конфигурации. Существует разнообразие изогнутых форм, поэтому при постоянной работе в таких условиях, необходимо иметь подборку различных форм. Однако пользоваться ими неудобно, и они имеют более низкую стойкость, в сравнении с прямыми, поэтому к ним прибегают в последнюю очередь.

Поскольку давление на фигурный электрод приходится не по его оси, во время нагрева он подвержен изгибанию, и об этом нужно помнить при выборе его формы. Кроме того, в такие моменты, возможно смещение рабочей поверхности искривленного электрода, по отношении к ровному. Поэтому в таких ситуациях обычно применяется сферическая рабочая поверхность. Не осевая нагрузка сказывается также на посадочном месте электрододержателя. Поэтому при чрезмерной нагрузке, нужно использовать электроды с увеличенным диаметром конуса.

Выполняя сварку в глубине детали можно использовать прямой электрод, если наклонить его по вертикали. Однако угол наклона должен быть не больше 30о, так как при большем градусе наклона происходит деформация электрододержателя. В таких ситуациях применяют два изогнутых токопроводящих элемента.

Внешний вид электродов

Использование хомута в месте крепления фигурного электрода позволяет снизить нагрузку на конус и продлить срок службы посадочного места сварочного аппарата. При разработке фигурного электрода, необходимо вначале выполнить чертеж, затем изготовить из пластилина или дерева пробную модель, и только после этого приступать к его изготовлению.

В промышленной сварке применяется охлаждение контактной части. Зачастую такое охлаждение происходит через внутренний канал, но если электрод небольшого диаметра или происходит увеличенный нагрев, то охлаждающую жидкость подают снаружи. Однако наружное охлаждение допускается при условии, что свариваемые детали не поддаются коррозии.

Труднее всего охладить фигурный электрод из-за его конструкции. Для его охлаждения применяют тонкие медные трубки, которые располагаются по боковым частям. Однако даже при таких условиях он недостаточно хорошо охлаждается, поэтому не может варить в том же темпе, что и прямой электрод. В противном случае происходит его перегрев и срок эксплуатации сокращается.

Сварка в глубине маленькой детали производится фигурными электродами, а с большими деталями предпочтительнее использовать фигурные держатели. Преимуществом такого способа является возможность регулировать длину электрода.

Во время контактной сварки ось двух электродов должна быть 90о по отношению к поверхности детали. Поэтому когда свариваются крупногабаритные детали с уклоном, используются поворотные, самоустанавливающиеся держатели, а сварка выполняется сферической рабочей поверхностью.

Стальная сетка диаметром до 5 мм сваривается пластинчатым электродом. Равномерное распределение нагрузки достигается путем свободного вращения вокруг своей оси верхнего токопроводящего контакта.

Хотя сферическая форма рабочей поверхности является самой устойчивой из остальных форм, все же она, вследствие тепловых и силовых нагрузок, теряет свою первоначальную форму. Если рабочая поверхность контакта увеличивается на 20 % от первоначального размера, то он считается непригодным, и его нужно затачивать. Заточка электродов контактной сварки производится в согласии ГОСТом 14111.

Материалы электродов для контактной сварки

Одним из решающих факторов качества сварного шва, является прочность на разрыв. Это определяется температурой сварной точки и зависит от теплофизических свойств материала проводника.

Медь в чистом виде неэффективна, поскольку является очень пластичным металлом и не имеет необходимой упругости, чтобы между сварными циклами восстановиться в геометрической форме. Кроме того, себестоимость материала относительно высока, а при таких свойствах электроды требовали бы регулярной замены, что привело бы к удорожанию процесса.

Использование упрочненной меди также не увенчалось успехом, так как снижение температуры рекристаллизации приводит к тому, что с каждой следующей сварной точкой износ рабочей поверхности будет увеличиваться. В свою очередь, эффективными оказались сплавы меди с рядом других металлов. К примеру, кадмий, бериллий, магний и цинк добавили твердости сплаву во время нагрева. В то же время железо, никель, хром и кремний позволяют выдерживать частые тепловые нагрузки и сохранять темп работы.

Контактная сварки

Электропроводность меди составляет 0,0172 Ом*мм2/м. Чем меньше этот показатель, тем наиболее он подходит в качестве материала электродов для контактной сварки.

В случае, если нужно сварить элементы из разных металлов или деталей разной толщины, тогда электротеплопроводность электрода должна составить до 40% от данного свойства чистой меди. Однако если выполнить весь проводник из такого сплава, то он будет достаточно быстро нагреваться, поскольку имеет высокое сопротивление.

Используя технологию составных конструкций можно добиться ощутимой экономии средств. В таких конструкциях материалы, используемые в основании, подбирают с высоким показателем электропроводности, а наружную или сменную часть изготавливают из тепло и износостойких сплавов. Например, металлокерамические сплавы, состоящие на 44 % из меди и на 56 % из вольфрама. Электропроводность такого сплава составляет 60 % от электропроводности меди, что позволяет минимальными усилиями нагреть сварную точку.

В зависимости от условий работы и поставленных задач, сплавы делятся на:

  1. Тяжелые условия. Электроды, работающие при температуре до 500 оС, выполнены из сплавов бронз, хрома и циркония. Для сварки нержавейки используют сплавы бронз, легированных титаном и бериллием.
  2. Средняя нагрузка. Сваркустандартно углеродистых, медных и алюминиевых деталей, производят электродами из сплавов, в которых марка меди для электродов, способная работать при температуре до 300 оС.
  3. Легко нагруженные. Сплавы, в состав которых входит кадмиевая, хромистая и кремненикелевая бронзы, способны работать при температуре до 200 оС

Электроды для точечной сварки

Процесс точечной сварки объясняет сам себя из своего же названия. Соответственно сварочным мини швом является одна точка, размер которой обусловлен диаметром рабочей поверхности электрода.

Электродами для контактной точечной сварки являются стержни, выполненные из сплавов, в основе которых находится медь. Диаметр рабочей поверхности обусловлен ГОСТом 14111-90, и изготавливается в диапазоне от 10-40 мм. Электроды на точечную сварку тщательно подбираются, поскольку имеют различные свойства. Они выполняются как со сферической, так и с плоской рабочей поверхностью.

Криволинейный электрод для точечной сварки

Электроды для точечной сварки своими руками теоретически можно изготовить, но необходимо быть уверенным, что сплав соответствует заявленным требованиям. Кроме того нужно выдержать все размеры, что в домашних условиях не так-то просто. Поэтому, приобретая заводские токопроводящие элементы, можно рассчитывать на качественное выполнение сварочных работ.

Точечная сварка имеет массу плюсов, среди которых эстетическое сварочное пятно, простота эксплуатации сварочного аппарата и высокая производительность. Имеется также один недостаток, а именно отсутствие герметичного сварочного шва.

Электроды для шовной сварки

Одной из разновидностей контактной сварки являетс, шовная сварка. Однако электроды для шовной сварки – это также сплав металлов, только в форме ролика.

Ролики для шовной сварки бывают таких видов:

  • без скоса;
  • со скосом с одной стороны;
  • со скосом с обеих сторон.

Конфигурация свариваемой детали определяет, ролик какой формы следует использовать. В труднодоступных местах недопустимо применять ролик со скосом с обеих сторон. В этом случае подойдет ролик без скосов или со скосом с одной стороны. В свою очередь ролик со скосом на двух сторонах эффективнее прижимает детали и быстрее охлаждается.

Электроды-ролики для шовной сварки

Применение роликовой сварки помогает добиться герметичных сварочных швов, что позволяет использовать их в изготовлении емкостей и резервуаров.

Итак, контактная сварка позволяет производить высокотехнологичные швы, но чтобы добиться качественного результата, нужно тщательно следовать значениям, указанным в таблицах. Какую сварку выбрать, точечную или шовную, зависит от ваших потребностей.

Конфигуратор электродов — Форма электрода

Ваш следующий шаг может быть простым… или трудным. Это действительно зависит от вашего приложения. Если у вас простая установка (например, сварка двух плоских листов вместе), вы можете использовать прямые электроды. Если у вас сложная установка (например, вы пытаетесь сварить небольшой фланец внутри коробки), вам понадобятся изогнутые или смещенные электроды.

Простая установка (два плоских листа стали)

Если у вас простая установка, наиболее распространенными (и лучшими) электродами являются прямые электроды.Они лучше, чем изогнутые или смещенные электроды, потому что они не изгибаются и не отклоняются под действием силы. Кроме того, они обычно остаются более холодными, чем изогнутые электроды, и их легче использовать с внутренними трубками водяного охлаждения.

Вы заметите, что даже среди прямых электродов по-прежнему имеется широкий выбор вариантов. Однако, чтобы упростить задачу, наиболее распространенным и лучшим, как правило, является «остроконечный нос» . Другие поверхности электродов превосходны, если вы свариваете нержавеющую сталь или алюминий, если вам нужна одна сварочная поверхность, чтобы получить «невидимый» сварной шов, если вы свариваете неглубокий угол фланца или если вы используете электрододержатель, требующий Наклонный носовой электрод.

Электрод с острым носом

Более сложная установка (фланцы, штампы, расширенный металл, перфорированный металл, трубы, коробки или другие труднодоступные места)

Существует столько форм электродов, что от них действительно кружится голова. Редко бывает, что электроды одной из этих форм вам не подходят. Все они разработаны с учетом необычных требований к инструментам всех различных конфигураций, которые на протяжении многих лет предъявлялись сварщикам точечной сварки. См. Несколько примеров ниже.Если вам нужен один из них, вам, вероятно, придется самостоятельно копаться в каталоге, чтобы найти правильные размеры, соответствующие вашим техническим характеристикам. Позвоните нам, если вы застряли.

Теперь, когда вы знаете форму своего электрода, перейдите к разделу «Медный сплав электрода».

Вернуться к определению конуса
Рядом с медным сплавом

Применения для точечной сварки

Портативный точечный сварочный аппарат Hobart.

В этой статье вы узнаете больше о точечной сварке, ее применении и причинах ее развития, а также ее эффективности при использовании в небольших магазинах.

Из всех процессов контактной сварки этот метод лучше, чем другие в этой категории.

Основной способ его работы заключается в том, что между двумя электродами вставляется кусок металла, который выглядит почти как какой-то инопланетный коготь, а затем вы смыкаете их вместе, слегка зажимая металл. В это время, когда электроды зажимают материал, как клешня краба, электричество проходит в следующем порядке: первый электрод, материал, второй электрод.

Кстати, не путайте шовную сварку с этим процессом. Шовная сварка аналогична, но вместо сварки определенных отдельных «точек» сварщик шва фактически накладывает точки перекрытия, так что сварной шов является швом, а не точкой. Сварщик швов обычно используется в промышленных условиях.

Историческая справка и цель!

Чтобы понять цель открытия и развития методов сварки, мы должны повернуть время вспять и взглянуть на историческую перспективу. Давайте проясним одно: сварка — явление не новое.На самом деле корни сварки уходят в бронзовый век. Хотя это было не так развито, как сегодня, люди начали работать над способами сплавления различных металлов вместе.

Первый прорыв произошел в 1881 году, когда Огюст Де Меритен сумел соединить две свинцовые пластины, нагревая их до высокой температуры. Один из его русских учеников запатентовал процесс и идею. Со временем в электроды и процесс сварки было внесено несколько изменений. Двумя основными факторами развития сварки были высокий спрос на оружие во время Первой мировой войны и необходимость соединять металлические листы вместе для различных целей.

Сварка широко использовалась при производстве оружия во время Первой мировой войны. Это было открытие, которое искала сварочная промышленность, чтобы превратить это умение в успешный бизнес. Многие американские и европейские компании нажились на высоком спросе на сварку и производили сварочные электроды и аппараты. Точечная сварка, наряду с другими видами сварки, такими как шовная сварка и сварка выступами, была разработана в начале 1900-х годов.

Открытие электрического тока стало еще одним крупным прорывом в сварочной отрасли.Переменный ток был изобретен К. Дж. Холслагом в 1919 году. Вскоре после этого в 1920 году была представлена ​​автоматическая сварка. Но именно в 30-х годах электроды с толстым покрытием стали широко использоваться. Сварка продолжила свой эволюционный путь и приняла форму, известную нам сегодня.

Применение для точечной сварки: