2 способа сделать аппарат точечной сварки

Принцип работы аппарата

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

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

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

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

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

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

Если размер меньше, то элементы проварены не до конца.

Методы и способы

В основе данного типа сварки лежит уже давно известный и достаточно часто практикуемый метод контактной сварки.

В данном случае сварное соединение на поверхности стали, меди, нержавейки либо каких-то других металлов получается за счет определенного нагрева заготовок.

Это происходит за счет того, что через трансформатор ток поступает на поверхность металла и далее на свариваемую поверхность, в результате чего металл пластически деформируется и под определенным сжимающим усилием прочно фиксируется, образуя однородную структуру.

Получаемый таким образом сварной шов должен обязательно соответствовать ГОСТ и обеспечивать прочность соединения на должном уровне.

В данном типе сварки электроды не только подают ток на поверхность металлов, но и обеспечивают необходимое сжатие, как клещи. В зависимости от металла подбираются электроды, которые могут иметь самый разный состав.

Их размер и диаметр регламентирует ГОСТ. Следует отметить, что точечная сварка алюминия производится электродами с наконечниками, так как плоские могут привести к образованию вмятин.

В любом случае, клещи должны обеспечивать эффективное прижимное усилие, которое обеспечит качественное сжатие поверхностей. Для более точной работы используется конденсаторная сварка.

При необходимости на металлическую поверхность наложить заплатку, лучше всего воспользоваться сварочным полуавтоматом. Полуавтоматом можно нанести на металл несколько разновидностей швов.

Данное устройство достаточно часто используют для данного типа сварки в автомастерских или в домашних условиях.

Следует отметить, что сварным полуавтоматом можно получить сварной шов точечного типа и о том, как это сделать, рассказывает видео, размещенное ниже. В данном случае в процесс сварки клещи не участвуют, кроме этого, используются обыкновенные электроды.

Видео:

В любом случае получаемое соединение должно обязательно соответствовать ГОСТ и иметь необходимую прочность. Очень часто для сварки стали, меди, нержавейки или алюминия используется лазерная сварка.

В этом случае металл достигает необходимой температуры не через клещи, а посредством специального излучения — именно так происходит лазерная сварка.

Лазерная сварка характеризуется такими параметрами, как мощность излучения, фокусирующим пятном, а также скоростью подачи металлических листов. Следует отметить, что лазерная сварка имеет свой ГОСТ, который и определяет ее режимы работы.

Схема точечной сварки, а также тип точечного соединения и его принцип во многом зависит от используемого оборудования.

Точечная сварка характеризуется крепким швом, который иногда приходится убирать путем высверливания. Сверло применяется обычно в случае ремонта автомобиля. Именно там приходится высверлить шов.

Нужно отметить, что существует специальное сверло для быстрого высверливания точечной сварки. Сверло лучше купить, а не использовать какое-то подходящее на ваш взгляд сверло. Цена на такое сверло невысока.

Работа высверливания должна быть проделана достаточно аккуратно, чтобы можно было в дальнейшем отремонтировать кузов.

Как работает контактная сварка

Это термомеханический тип сварки. Перед началом работы, сварные детали устраивают в нужное положение. Далее каждая их часть фиксируется между аппаратными электродами, под их действием детали сжимаются.

Ток, проходящий по электродам, раскаляет детали, и в этом месте образуется сплав. Он и есть соединяющий элемент двух деталей. Аппараты подобного типа на производстве имеют высокую производительность. Они за минуту способны сделать 600 сварных точек.

Но, чтобы поверхности раскалились, и начали плавиться, на них подают электрический ток огромной силы. Такой импульс приводит к практически мгновенному плавлению металлов. Его продолжительность зависит от вида сплавляемых металлов. Обычно временной диапазон составляет 0,01-0,1 секунды.

При этом расплавленные поверхности металлов образуют между собой сварочную каплю, которая должна застыть. Для этого сварные детали держаться сдавленными некоторое время. Расплавленная капля в этот момент образует своеобразную кристаллическую решетку.

Поэтому перед работой предполагаемое место сварного шва обрабатывается специальным раствором. Так снимается элементы коррозии, и других оксидных пленок. В итоге получается шов высокого качества.

Принцип работы

Технологический процесс точечной сварки достаточно простой. Металлические детали плотно прижимают друг к другу, и через небольшие расстояния на них при помощи электродов подаётся ток высокого напряжения. В результате, осуществляется быстрый нагрев металла в точке соприкосновения, и образуется расплавленное ядро. Поскольку соединяемые детали плотно сжаты, происходит процесс диффузии, после прекращения подачи тока место контакта электродов остывает, и материал кристаллизуется. Соединение получается настолько прочным, что при попытке разрыва лопается металл рядом с ним, а точка приложения сварки остаётся в целостности.

Сваривание происходит за счёт разогрева металла от проходящего через него мощного электроимпульсаФОТО: svarka74.ru

Устройство аппарата контактной сварки

Любое оборудование для контактной сварки, промышленное или бытовое, состоит из двух основных (механического и электрического) и одного вспомогательного блоков.

Механический узел включает в себя:

  • электроды (в аппаратах точечной сварки — зажимные клещи, в шовной — ролики);
  • устройство сжатия;
  • привод вращения (в шовных агрегатах);
  • устройство сжатия и осадки (стыковая сварка).

Электрический блок состоит из:

  • силового трансформатора;
  • регулятора выходного напряжения;
  • вторичного контура;
  • прерывателя первичной цепи;
  • регулятора сварочных циклов.

Вспомогательные блоки:

  • пневмогидравлика, содержащая специальные фильтры, устройства смазки подвижных узлов, систему подачи сжатого воздуха и регулировки давления;
  • водяное охлаждение.

Устройство самодельного аппарата для контактной сваркиФОТО: electrikmaster.ru

Для получения необходимого мощного разряда при малом напряжении необходим трансформатор индукционного типа. Правильное соотношение обмоток (первичной и вторичной) даёт электрический импульс,  обладающий мощностью, достаточной для плавления металла в точке контакта электродов.

Зажимные клещи представляют собой два графитовых или медных контакта, закреплённых на разных рычагах и приводимых в действие прижимным устройством. Механизмы для зажима могут иметь разный привод:

  1. Механический. Устройство состоит из рычага и мощной пружины, а сжатие свариваемых заготовок осуществляется благодаря применению мускульной силы оператора. Используется в бытовых заводских и самодельных агрегатах, однако не позволяет контролировать силу сжатия и имеет низкую производительность.
  2. Пневматический. Чаще всего используется в переносных устройствах, имеет лёгкую настройку посредством регулировки давления в системе подачи сжатого воздуха. Среди недостатков отмечают медленное срабатывание и невозможность изменения давления в процессе сварки.
  3. Гидравлический. Непопулярный вариант, медленный, как и пневматический привод, однако имеет широкий диапазон настроек, которые реализуются благодаря использованию регулируемых перепускных клапанов.
  4. Электромагнитный. Используется как на больших промышленных, так и на ручных бытовых агрегатах. Отличается высокой скоростью срабатывания, имеется регулировка сжатия заготовок во время рабочего процесса, что позволяет добиться хорошей проварки металла.

Сварочник с механическим приводомФОТО: info.zhratsushi.ru

Статья по теме:

Оборудование для точечной и шовной контактной сварки

Современное оборудование для точечной и шовной контактной сварки — это комплекс
элементов для решения технологических задач. В состав оборудования входит сама
сварочная машина, средства механизации и автоматизации процессов сварки и систему
управления всеми этими устройствами.

Схема машины для точечной сварки показана на рисунке выше. В составе машины
две основные части. Первая — это механическая с элементами конструкции, которые
обеспечивают жёсткость и прочность машины (корпус, кронштейн и т.п.) и приводами
для передачи усилия и перемещения деталей. Вторая часть электрическая, в составе
которой имеется источник сварочного тока (сварочный трансформатор, выпрямитель,
аккумуляторы тока — батареи конденсаторов, инверторы — преобразователи частоты
и т.д.) и вторичный контур с токоподводами — консолями, электродержателями и
электродами.

Средства механизации и автоматизации представляют собой приспособления к универсальным
машинам или устройства, обеспечивающие подготовку изделия к сварке, сборку,
прихватку, установку, перемещение и съём узла.

Система управления необходима для задания программы работы (режимов сварки,
очерёдности выполнения операций, контроля и автоматической регулировки параметров
технологического цикла, сбора и обработки информации о состоянии оборудования
и качества изделия).

Классификация сварочных машин

Сварочные машины для контактной роликовой и шовно сварки производят в разных
странах, но их все можно классифицировать по различным признакам:

1. По способу сварки. Различают машины для точечной, рельефной и шовной сварки.

2. По назначению. Бывают универсальные машины (общего назначения) и специализированные
(обычно, по типу узла или сортамента).

3. По способу установки. Различают стационарные и передвижные машины.

4. По роду питания. Существуют машины переменного тока, машины низкочастотные
и постоянного тока, конденсаторные машины.

5. По виду привода усилия. Машины могут быть рычажные, пружинные, пневматические,
гидравлические, электромеханические и др.

6. По степени автоматизации. Машины бывают неавтоматические, полуавтоматические
и автоматические.

Электроды сварочных машин

Электроды сварочных машин — это весьма важный элемент, ведь именно от их стойкости
зависит производительность точеной и, особенно, шовной контактной сварки. Основные
требования к материалам электродов изложены в ГОСТ 14111. Для сварки алюминиевых
сплавов и подобных материалов это, прежде всего, тепло- и электропроводность.
Среди предъявляемых требований также сопротивление пластическим деформациям
при температуре 300-500°C (для сварки жаропрочных сталей).

Для изготовления электродов применяют такие материалы, как медные сплавы. В
качестве электродных вставок применяют чистые тугоплавкие металлы — молибден
и вольфрам. Отдельную группу представляют материалы, упрочнённые частицами оксидов
(Al2O3, CrO3), карбидов и нитридов, обладающих высокой жаростойкостью и электропроводностью.

Для сварки медных сплавов и сплавов алюминия применяют электродные материалы
с высокой электропроводностью, для сварки жаропрочных сплавов — с высокой твёрдостью
при больших температурах (около 500°C).

Механизация и автоматизация шовной и точечной контактной сварки

Сварочные машины для точечной и шовной контактной сварки обеспечивают почти
полную автоматизацию процесса. Для уменьшения длительности вспомогательных операций
и повышения производительности всего процесса используют различные механизированные
приспособления, машины-автоматы, автоматические линии и промышленные роботы.

К сборочно-сварочным приспособлениям относятся кондукторы, стапели, сборочные
стенды, на которых выполняют сборку, прихватку и сварку изделий. На практике
также нашли широкое применение поддерживающие (выравнивающие) приспособления,
при помощи которых можно сориентировать свариваемый узел относительно электродов
или роликов сварочной машины. Примерная схема подобного приспособления показана
на рисунке.

Автоматические линии востребованы в автомобилестроении, при производстве сельскохозяйственной
техники, в вагоностроении, в электронике, при производстве трубных заготовок
и в других областях при массовом производстве.

Как применять в работе с АКБ 18650

Для сварки аккумуляторов 18650 необходим короткий импульс (0,01-0,1 секунды), иначе будет прожжен материал самой АКБ

Важно, чтобы временные интервалы были конгруэнтны. Первичную обмотку рассчитывают на 220 В, напряжение до 6 В, сила тока составляет 100-1000 А

При пайке вручную невозможно точно отмерять хронометраж, необходимо использовать таймер. Иногда сваривают миниатюрные элементы, которые не испытывают нагрузок. При сварке батареек используют агрегат на 12 В, им можно обрабатывать тонкие листы металла.

Технология в общем

С точки зрения технологии при контактной сварке происходит соединение двух металлических элементов, механическое давление на них, нагревание до высокой температуры. Время воздействия на шов — всего 2-3 мс, площадь нагрева — несколько квадратных миллиметров.

Для сварки аккумуляторов необходим короткий импульс.

В технике, где отсутствуют трансформаторы, тепловая зона возникает в зоне сопротивления контакта (на плоскости). Сила тока доходит до 100 А, время воздействия импульса не превышает 0,006 секунды.

Сварочные приемы

Для работы небольших инверторов (вес до 8,4 кг) достаточно напряжения 220 В. Зона плавления окутана во время работы газами, они защищают материал от лишнего контакта с кислородом. Искусство сварки — это умение управлять электродами: необходимо правильно выстроить угол наклона и силу тока.

При работе с трансформатором возникают сложности:

  1. Аппарат громоздкий.
  2. Слишком сильно шумит.
  3. «Просаживает» сеть (скачет напряжение).

Для нормальной работы необходим прибор соответствующих параметров.

1 Точечная сварка своими руками и в производственных условиях

Впервые такой вид сварки был выполнен Бенардосом в 1887 году. Он использовал для нее угольные электроды, которые чуть позже заменили медными. Именно при помощи последних точечные сварочные мероприятия выполняются и в наши дни.
В промышленности данная сварка используется для соединения пересекающихся стержней, цветных сплавов, стальных листов, уголков, двутавров и других профильных заготовок, деталей из разных по толщине металлов.

Популярна она и среди домашних умельцев. Самодельные сварочные аппараты для точечного соединения деталей великолепно показали себя при выполнении таких работ, как починка бытовой утвари, сварка алюминиевых листов и изделий, электрических кабелей, ремонт быттехники и многих других.

Суть процесса описываемой разновидности сварки состоит в следующем:

  • внахлестку выполняется накладка деталей (стальных горяче- и холоднокатаных листов) одна на другую;
  • в местах предполагаемого соединения заготовки сжимают электродами, которые начинают оказывать механическое воздействие на свариваемые поверхности на участках, расположенных непосредственно под электродами;
  • от сварочного агрегата подается большой по силе ток (через электроды), который разогревает детали в точке их контакта между собой;
  • начинается процесс расплавления тонкого поверхностного слоя металла, а затем и доведение прилегающих к нему слоев до пластического состояния;
  • подача тока прекращается, на электроды оказывается давление, в результате чего металл заготовок сваривается в месте разогрева (в одной точке либо в сразу в нескольких).

Если человеком выполняется точечная контактная сварка своими руками, он должен учесть, что качественным этот процесс будет лишь в том случае, когда обеспечивается рекомендованный показатель давления на свариваемые поверхности и постоянная скорость движения электродов. Также необходимо знать следующее:

  • на 1 мм общей толщины деталей, подвергающихся сварке, требуется от 3 до 5 кВт мощности (исходя из этого и подбирают мощность сварочной установки, которая может достигать показателя в 400 кВт);
  • 1 мм толщины детали ток в процессе сварки проходит за 0,1–1 сек.

Кроме того, нужно учесть, что плотность тока на электродах из меди (на их контактирующих с металлом участках) должна составлять от 50 и более ампер на каждый квадратный миллиметр поверхности. Если данная величина будет меньшей, в точках контакта должного нагрева металла не произойдет и сварочный процесс закончится ничем.

К недостаткам рассматриваемой нами технологии соединения металлических деталей относят невозможность гарантирования сварочного шва с высокими показателями герметичности. А вот достоинствами такой сварки признаются следующие факторы:

  • можно автоматизировать процесс (на промышленных предприятиях за одну минуту профессиональное сварочное оборудование дает возможность выполнять до 600 соединений);
  • высокая экономичность операции;
  • превосходная прочность получаемых швов.

Преимущества и недостатки

К плюсам сварки данным способом можно отнести:

  • достаточно «чистый» способ варки;
  • не нужно использовать дополнительные составляющие в виде газов флюсов и другого;
  • отсутствие разнообразных отходов и шлаков;
  • так как сварка происходит без использования газа, то не выделяются вредные вещества и сварщик более защищен в этом вопросе;
  • сварка точечным способом имеет высокий КПД;
  • при необходимости выполнения большого количества работ возможно использование различных автоматизированных агрегатов;
  • высокое качество стыков за очень короткий промежуток времени.

При соблюдении всех норм и стандартов при выполнении точечной сварки можно получить шов высокого качества, который будет предельно аккуратен и надежен.

Недостатки точечной сварки:

  • сложно реализуемое скрепление при сварке разных металлов;
  • при превышении подачи импульса возможно разбрызгивание металла;
  • сложности конструкции при варке нескольких точек одновременно;
  • усложнение конструкции электродов и их использования при многоточечной сварке.

Как сделать в домашних условиях

Для работы в домашних условиях используют оборудование, которое несложно собрать своими руками. Оно может быть мобильным или стационарным.

Оборудование несложно собрать своими руками.

Алгоритм действий:

  1. Задайте на приборе базовые параметры.
  2. Определите напряжение в точке сварки.
  3. Установите силу тока (переменный или постоянный).
  4. Посчитайте время импульса.
  5. Определите, сколько надо электродов, их марку.

Трансформатор — это базовый элемент, он задает силу тока.

Изготовить прибор нужной мощности несложно самостоятельно:

  1. Возьмите сердечник сечением 60 см².
  2. Плотно стяните пластины с помощью болтов (8 мм).
  3. Укрепите с торца блок профилем «П».
  4. Сделайте первичную обмотку с помощью провода ПЭВ (диаметр — 2,9 мм), намотайте 2 десятка витков.
  5. Заверните сердечник в трансформаторную бумагу. В начале работы — в изоленту.
  6. Распределите витки равномерно по всему изделию.
  7. Скомпонуйте еще одну обмотку на второй стойке (сформирована из самодельной шины). Этот элемент соберите из 14 медных деталей, сечение — 200 мм².
  8. Просверлите в верхнем блоке сердечника отверстие, к нему прикрепите кабель.

Изготовить прибор можно из трансформатора.

Из автомобильного аккумулятора

Иногда используют точечную сварку, которая получает питание от АКБ. Подходит для этих целей ионно-литиевый аккумулятор — он компактен, обладает хорошей емкостью. Перегревать блоки не надо, они могут выйти из строя.

Необходимы:

  • аккумулятор емкостью 55 А*ч и напряжением 12 В;
  • провод сечением 6 мм²;
  • 2 щупа, которыми закрепляют электроды (сечение — от 3 мм);
  • небольшая кассета, чтобы зафиксировать аккумулятор;
  • никелевая лента 0,12 x 7 мм;
  • кольца (во избежание утечек).

Аппарат точечной сварки делают из автомобильного аккумулятора.

Перед началом функционирования автомобильного аккумулятора его необходимо протестировать. К фиксаторам прикручивают провода, закрепляют их на клеммах. Все контакты защищают. Сварочный аппарат для аккумуляторов (сами элементы питания) устанавливают в блоках, они должны быть соосны во время работы.

Из микроволнового или телевизионного трансформатора

Аппарат для точечной сварки должен иметь трансформатор. Он увеличивает показатель входного напряжения до нужного значения. К важнейшим параметрам относят коэффициент трансформации. В печах СВЧ есть соответствующие блоки, которые меняют напряжение, на их основе собирают самостоятельно аппарат. Подойдет блок мощностью 720-820 Вт, при этом допустимо приварить листы из металла толщиной до 1 мм. Для питания магнетрона нужно небольшое напряжение. Все элементы в процессе работы нагреваются, поэтому необходима система охлаждения.

Трансформатор необходим для аппарата точечной сварки.

Из конденсаторов

Конденсаторную сварку активно применяют, когда необходимо делать локальную обработку металла. Длительность процесса занимает тысячную долю секунды, глубина прогрева небольшая, используют листы металла толщиной до 2 мм. Чтобы не возникало конфликтов с частотой импульса и уровнем обработки, нужны специальные агрегаты — контактные сварочные механизмы.

Практикуют 2 метода:

  1. Без трансформатора конденсаторы разряжаются на заготовку.
  2. Разряд из конденсаторов поступает на первичную обмотку, вторичная цепь — заготовка для проваривания.

Конденсаторная сварка — разновидность контактной.

Вступление

ТС один из видов контактной сварки, также существуют стыковочная, шовная и их производные. Однако широкого применения заслуживает именно точечное сваривание, о нем пойдет речь далее.

Ее принцип состоит в прогревании и сваривании изделия путем наложения элементов. Далее электродами последние прижимаются и пропускают через них большую силу тока.

Это означает, что электрический разряд в точке нагревает металл до температуры плавления. Тем самым детали сливаются воедино. В результате шов имеет приемлемый внешний вид и высокую надежность.

Точечная сварка имеет свои отличия от других методов контактного сваривания. Во-первых, такой метод варки ощутимо экономит время сварки (нужна малая доля секунды для создания одной точки). Для работы с ТС:

  1. Используют довольно большую силу тока от 1000А;
  2. Устанавливают низкое напряжение до 10 Вт;
  3. Ореол плавления от пары миллиметров до одного-двух сантиметров;
  4. Применяется механическая нагрузка, достигающая показателя 100 кг.

Зачастую к точечному свариванию прибегают в задачах по соединению стержневых элементов либо листов из тонкого металла. Этому виду сварки свойственно объединение как миллиметровых металлов, так и сантиметровых, но не более 3 см.

На практике, связывать приходится заготовки не толще 5-7мм. ТС широко используется для конструирования кузовов.

5 Как сделать клещи?

Контактная сварка может быть оснащена клещами, которые монтируют непосредственно в сам корпус устройства, как на видео, либо выносными в виде ножниц. Первые, с точки зрения выполнения качественной, надежной изоляции между их узлами и обеспечения хорошего контакта в цепи от трансформатора до электродов, изготовить и подсоединить гораздо проще, чем выносные.

Однако прижимное усилие, развиваемое такой конструкцией, если не нарастить длину подвижного рычага клещей после электрода, будет равно усилию, создаваемому непосредственно сварщиком. Выносными клещами удобнее пользоваться – можно работать на некотором удалении от аппарата. А усилие, развиваемое ими, будет зависеть от длины ручек. Однако надо будет в месте их подвижного болтового соединения сделать достаточно хорошую изоляцию из текстолитовых втулок и шайб.

Изготавливая клещи, нужно заранее предусмотреть необходимый вылет их электродов – расстояние от корпуса аппарата или места подвижного соединения ручек до электродов. От этого параметра будет зависеть максимально возможное расстояние от кромки листовой детали до места, где выполняется сварка.

Электроды клещей делают из прутков меди либо бериллиевой бронзы. Можно использовать жала мощных паяльников. В любом случае диаметр электродов должен быть не меньше, чем у подводящих к ним ток проводов. Чтобы получать сварочные ядра нужного качества, у контактных площадок (кончиков электродов) размер должен быть как можно меньше.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector