Особенности аппаратуры

В основу этого вида сварки положен способ разогрева металлической детали (пластины) импульсом электротока. Для обеспечения эффекта сваривания детали (элементы) сильно прижимаются между собой.

В месте наибольшего сжатия производится точечное сваривание деталей путем прохождения электрического заряда между электродами прибора. На месте соприкосновения образуется расплавленная точка металла размером не более двенадцати мм.

Методы точечного сваривания

Это вид сварки условно подразделяются на два метода: мягкий и жесткий.

Мягкий режим. В этом режиме при сваривании происходит постепенный разогрев деталей с использованием тока небольшой силы. На сваривание металлических поверхностей в этом режиме необходимо около трех секунд времени.

В этом режиме мощность потребления тока станком (прибором) уменьшается. Режим, как правило, используется при сваривании металлов обладающих свойствами закаливания.

Жесткий режим. Определяется кратковременной длительностью большой силы электротока и мощным стискиванием свариваемых элементов в точке сваривания. Плотность потребляемого электротока в этом режиме достигает 300А на 1мм2. На производство процесса сваривания затрачивается до полутора секунд.

Главный недостаток этого метода – большая потребность электроэнергии (станков) и большие перегрузки промышленной сети. Преимущество – минимальное время сваривание поверхностей.

Этот режим, как правило, используют при сваривании поверхностей с хорошей теплопроводностью, высоколегированной стали или скреплении поверхностей разной толщины.

Варианты сварочных работ

Виды точечной сварки определяются количеством единовременно образуемых пикселей соединения. В производстве используются: одноточечный, двухточечный и многоточечный виды.

Одноточечный вид используют при соединении нескольких листов, при этом качество сваривания уменьшается с каждым слоем листов (деталей). Двухточечный вид сваривания применяют при соединении деталей обладающих широкими поверхностями.

Многоточечный вид используют для скрепления различных штампованных конструкций. Он может быть двусторонним и односторонним, все зависит от размещения электродов по отношению к скрепляемым узлам.

Этот вид сварки может различаться и циклами прохождения электроимпульсов. Цикличность зависит от толщины свариваемых деталей.

При толщине металлической поверхности до пяти миллиметров достаточно и одного импульса электротока, а при большой толщине необходимо несколько кратковременных электрических импульсов. При сваривании металлических элементов большой толщины и твердости применяются циклы с повышенным стискиванием.

Способы сваривания

Существует несколько способов точечного сваривания:

Точечный – сваривание элементов происходит в одном или многих местах. Применяется в приборостроении, автомобилестроении постройке морских, речных и авиационных судов.

Обеспечивает сварку стальных листов до двадцати миллиметров толщиной.

Рельефный способ – элементы конструкции свариваются в одном или нескольких подготовленных местах. Отличие между этого способа от предыдущего обусловлена формой скрепляемых элементов в месте сваривания.

Шовный способ – свариваемые элементы скрепляются рядом сварочных швов. Шов может состоять из отдельных пикселей сварки или перекрывающих друг друга. Используется для изготовления различных резервуаров нуждающихся в обеспечении высокой степени герметичности.

Стыковочный – элементы свариваются по прилегающей площади соприкосновения под воздействием высокой температуры. Применяются при прокладке трубопроводов, изготовлении якорные цепи кораблей.

Особенности конструкции

Большие возможности точечной сварки востребованы в промышленном производстве. Для их реализации созданы производственные станки и ручные переносимые агрегаты.

Решая задачи сваривания металлических элементов нужно помнить, что этот процесс зависит от металла из которого изготовлено изделие и его плотности.

Требования к технологии выполнения этого вида работ:

• обеспечение низкого напряжения, не более 10Вт;
• обеспечения короткого времени прохождения электрического импульса в точке сваривания;
• обеспечения большой силы электротока в месте сваривания;
• обеспечение min области расплава в местах скрепления конструкции;
• обеспечение высокого качества прочности сварочного шва.

Современный аппарат для точечной сварки может иметь различную конструкцию. В современном производстве применяются трансформаторные или конденсаторные станки точечной сварки.

Трансформаторные станки должны осуществлять высокую температуры подогрева свариваемых поверхностей. Работоспособность сварочного оборудование в быту может обеспечиваться силой электротока до 5 кило ампер, а промышленного от трехсот до пятисот кило ампер.

В станках промышленного производства применяются мощные трансформаторы. Основным недостатком таких приборов является отсутствие однородной нагрузки, что приводит к большим перегрузкам промышленной сети и частым поломкам.

Конденсаторные станки электрические сети нагружают размеренно. Использование конденсаторов в станках позволяет избежать резких перегрузок промышленной электросети.

Конденсаторные аппараты ручной сварки имеет min габариты и широко применяются для решения бытовых вопросов. Их преимущества – малые габариты и работоспособность при подключении к бытовой электросети.

Достоинства:

• нет необходимости приобретать сварочные материалы;
• простота в изготовлении;
• удобство при управлении;
• чистота и опрятность швов или сварных точек;
• соблюдение требований экологии;
• min расход электроэнергии;
• высокая производительность.

Изготавливаем сварку сами

Инструмент этого вида сварки не является дешевым инструментом. Практичнее сделать аппарат точечной сварки своими руками.

Главный элемент такого аппарата – трансформатор (применяется в различных бытовых приборах). Для обеспечения необходимого электрического тока для этого вида работ нужно осуществить перемотку его обмоток. Во время создании 1-й обмотки подготавливаются и промежуточные выводы. Провод на обмотках обязательно пропитывается лаком и обматывается специальной бумагой.

Составные части прибора подбираются под параметры трансформатора. Его конструкция зависит от деталей (поверхностей) над которыми предстоит работать. Электрические элементы должны быть исполнены с высокой степенью надежности.

Клещи могут быть двух типов: стационарные и выносные. Стационарные – более просты при изготовлении, они прочно скрепляются между собой и надежно изолируются. Выносные – более приспособлены для использования при выполнении различных работ. Они свободно устанавливаются и снимаются. Их удобно поднести к месту непосредственного сваривания.

При использовании выносных клещей необходимо обеспечить их надежное соединении с самим аппаратом и их гидроизоляцию. Для изготовления электродов, возможно использование медных прутьев, бронзы или старого жала паяльника.

Электрическую схему подключения такого устройства можно с легкостью найти в интернете.

Техника безопасности

Для обеспечения собственной безопасности работнику необходимо знать и соблюдать требования инструкции по технике безопасности для точечной сварки:

• для недопущения удара электрическим током производить заземление агрегата;
• до начала работы обязательно осуществлять проверку его исправности;
• использовать индивидуальные средства защиты для рук, глаз и тела;
• исключить подачу высокого напряжения к элементам управления аппаратом
• применять в приборе только провода установленного сечения;
• работы производить в помещении с хорошо оборудованной вентиляцией или использовать специальные маски для защиты органов дыхания.
• блокировки и тумблера (кнопки) включения или отключения должны быть исправны, хорошо видимыми и легко доступными;
• при производстве работ область зажимных механизмов должна быть закрыта щитком.

Соблюдение этих мер безопасности обеспечит сохранение здоровья работника и окружающих, позволит выполнить необходимый объем работы точно и в срок.

Фото-инструкция, как сделать аппарат точечной сварки

Также рекомендуем просмотреть:

Помогите сайту, поделитесь в соцсетях 😉

Точечная сварка под микроскопом / Хабр

Сегодняшний пост будет посвящен аппарату для точечной контактной сварки аккумуляторов типа 18650 и прочих. В ходе соберем такое устройство, разберем основные принципы его работы и детально изучим сваренные места под микроскопом. Аккумуляторам сегодня придётся нелегко. Казалось бы сварочный аппарат, который в буквальном смысле состоит из одного трансформатора и контроллера, что тут может пойти не так?!

Представьте себе, что одним прекрасным утром у вас сдох шуруповёрт. Крутить шурупы отверткой не царское дело, потому нужно решать проблему. Виновниками этого происшествия стали никелевые аккумуляторы, которые преждевременно отправились в Вальхаллу пить вино и сражаться на мечах. На смену им пришли компактные, высокотоковые литий-ионные аккумуляторы, которые по характеристикам в разы превосходят своих предшественников.
По технологии такие банки соединяются точечной контактной сваркой, которая приваривает токопроводящую ленту к телу аккумулятора. Использовать паяльник тут не рекомендуют из-за возможного перегрева внутренностей батареи, что может привести к преждевременному выходу ее из строя. Устанавливаем на сборку так называемую BMS плату с балансиром и собираем шуруповёрт. Теперь он работает как новенький.

На идею создания сварочного аппарата меня подтолкнул Витя. Человек который ремонтирует в буквальном смысле всё. Для перепаковки аккумуляторных батарей в различных устройствах он как раз применяет аппарат для точечной контактной сварки. Соединение тут получается настолько прочным, что лента в буквальном смысле отрывается с потрохами. Меня впечатлил данный аппарат, и нужно было разобраться что и как в нем работает.

На самом деле тут все оказалось довольно просто. Сердцем устройства выступает трансформатор от микроволновки с перемотанной вторичной обмоткой, и контроллер который обеспечивает подключение первичной обмотки МОТ-а к питающему напряжению сети на необходимое время для формирования сварочного импульса. Так же нам понадобиться блок питания для контроллера, пару медных кабельных наконечников, сетевой провод сечением в 1.5 кв. мм. и корпус, в котором разместиться все электроника. У меня давно валялся 700 Вт МОТ с отрезанной вторичной обмоткой, как раз появился повод куда-то его пристроить.

Извлекаем магнитные шунты и аккуратно зачищаем отверстия куда будет вставляться толстый провод. Особое внимание уделяем краям, они довольно острые и легко могут повредить изоляцию кабеля.

Что касательно самого кабеля, тот тут лучше не экономить и взять вот этого товарища. РКГМ сечением 25 кв. мм. Производство Россия «Рыбинсккабель». Это хитрый многожильный провод с изоляцией из кремний-органической резины повышенной твердости, в оплетке из стекловолокна пропитанного эмалью или теплостойким лаком. Он очень тонкий и гибкий. Изоляция провода абсолютно равнодушна к повышенным температурам, пламя зажигалки едва способно вызвать хоть какое-то тление. Длина термостойкого змея 2.2 метра.

Внутренние отверстия магнитопровода смажем вазелином. Ту же процедуру проводим с кабелем. Несмотря на то, что кабель достаточно тонкий по сравнению со своими более дешевыми собратьями, в трансформатор нужно попытаться вместить 4-5 витков. Но вот незадача. 700 Вт МОТ позволяет вместить в себя только 3 витка. Не беда! На помощь приходит система рычагов и отвёрток. В общем, включив смекалку и мотаем 4 витка в такой небольшой трансформатор.

Кабельные наконечники. Хорошие, медные, на 25 квадратов. По технологии их нужно обжать специальным гидравлическим прессом. Пайка тут не рассматривается из-за возможного нагрева провода в процессе дальнейших экспериментов. Обжим провода тут проходит в 6- гранной матрице, которая равномерно обжимает медную гильзу со всех сторон, создавая качественное соединение. После опрессовки на наконечнике могут образоваться небольшие ушки, их необходимо удалить с помощью напильника. В результате у нас получатся красивые обжатые наконечники на концах провода.

Теперь их необходимо соединить к медным шинам на ручке для контактной сварки. Болт тут диаметром 8 мм и длинной 20 мм. Обязательно устанавливаем шайбу Гровера, она обеспечит надежный прижим, если соединительный узел ослабится в процессе работы.

Самую простую ручку для контактной сварки можно заказать на алиэкспресс. Но мне приглянулся более продвинутый вариант созданный одним народным умельцем. Зовут его Генадий Збукер. Он сам собирает сварочные аппараты, дополняет их ручками которые сам проектирует и печатает на 3D принтере. Называется такая конструкция держатель электродов точечной сварки «ZBU 5.1» с кнопкой и пружинами. 3D модели ранних версий, таких ручек можно найти на сайте Thingiverse, автор позаботился чтобы при желании каждый мог собственноручно сделать подобный держатель для электродов. Это заслуживает уважения! Так же у него на сайте можно заказать расходные материалы (не реклама, а рекомендация).

Что касаемо ручки для контактной сварки. Выполнена она довольно качественно. Печать корпуса тут осуществляется ABS пластиком. Особенность версии «5.1» в том, что на борту есть два вентилятора, которые способны охлаждать медные шины в процессе непрерывной работы. Питаются они от 5 вольт через разъем micro USB. Ток потребления не более 300 мА.

Из практики скажу, что нагреть ручку за время всех экспериментов мне так и не удалось. Электроды тут подпружиненные и имеют кнопку «концевик», которая при определенном усилии прижима срабатывает и дает команду на сварку. Это сжатие обеспечивает хороший электрический контакт со сварными поверхностями, гарантирует повторяемость качества сварных точек, устраняет образование искр и прожогов аккумуляторов. Именно из-за нагрева и одновременному сжатию заготовок такой способ сварки называли «электрической ковкой». При желании конструкцию электродов на ручке можно изменить для двухсторонней сварки.

Электроды выполнены из жаропрочной хромовой бронзы БрХЦр. Поскольку электроды при сварке быстро изнашиваются, к ним предъявляются требования по стойкости сохранения формы при нагреве до 600 градусов и ударных усилиях сжатия до 5 кг на квадратный миллиметр. В процессе работы такие электроды особо не прилипают и не обгорают. Импульс тока сварки аккумуляторов должен быть очень коротким, иначе есть шанс прожечь дыру в корпусе, что приведет к выходу его из строя.

Задача по управлению длительности импульса лежит на довольно простом контроллере, который был взят с одного сайта. Устройство собрано на базе Arduino NANO, с применением жидкокристаллического дисплея для вывода полезной информации. Управление по меню осуществляется с помощью энкодера. Элементарно и просто подумал я, и начал собирать устройство из имеющихся в хозяйстве модулей.

Функционал контроллера довольно простой. Он выдает два последовательных импульса с паузой между ними. Первый импульс называется «присадочным», а второй «основным». Он приваривает металл друг к другу. Все переменные времени импульса регулируются с помощью энкодера, включая паузу между ними. Управление силовым трансформатором осуществляется c помощью довольно мощного симистора на 40 А. Он устанавливается по входу первичной обмотки. Маркировка BTA41-600.

Для удобства пользования контроллером, все его модули можно разместить на одной плате. Это позволит не путаться в куче проводов идущих от ардуины. Травим плату и смотрим как все функционирует. Лампочка мигает, значит схема собрана правильно. Вид самодельных плат на сегодняшний день постепенно уходит в закат, потому что их производство выгодней заказывать в Китае. Цена правда от размеров во многом зависит, но это уже другой вопрос.

Размещаем модули контроллера для контактной сварки согласно своим указанным местам. Вы уже наверное обратили внимание, что контакты на плате позолоченные. Интересно было посмотреть как они себя покажут в процессе пайки. Особенность позолоченных контактов заключается в том, что они не подвержены различным видам окисления на поверхности металла, что позволяет хранить платы довольно длительное время. Это актуально для больших производств. Также припой растекается по таким контактам как масло по сковороде.

После сборки устройства на плату ардуины нужно загрузить скетч. Делаем это через программу FL Prog буквально в несколько кликов. Программа за пару секунд заливается в мозг и на экране высвечивается все нужные настройки для дальнейшей сварки.

Теперь сделаем красивую панель управления. Для этого нужно разметить все необходимые окна и будущие отверстия на пластиковой панели. Окна аккуратно вырезаем бормашиной, а отверстия сверлим тем шуруповёртом, который мы отремонтировали в начале.

Размещаем внутри корпуса МОТ, импульсный блок питания на 12 вольт и запихиваем внутрь сетевой провод. Длина его полтора метра. Распределяем все необходим провода по своим разъемам, и в принципе все. С электроникой разобрались.

В результате всех манипуляций у нас получился довольно красивый контроллер для точечной сварки. Силовые провода выводятся через отверстия в верхней крышке корпуса. Тут же разместился разъем для подключения кнопки «концевика». Все эстетично и просто. Вроде как показалось мне. Все подписчики канала знают, что ничего просто так не бывает. Что-то, да должно пойти не так. И это один из тех случаев! Пора проверить аппарат в деле.

Для сварки возьмем старый аккумулятор и никелевую ленту толщиной 0.15 мм. Установим время сварки 20 мс для каждого импульса. Это соответствует одному периоду переменного напряжения из сети. Если там 50 Гц, то это одна пятидесятая. В результате испытаний оказалось, что на самых коротких выдержках времени, ленту не то чтобы варит, а прожигает насквозь. Теперь это не аккумулятор, а сплошная вентиляция…

На других банках сварка проходила несколько иначе, прожиг был меньше, но зато лента между электродами разогревалась до красна. Это было довольно любопытно. При том на одних аккумуляторах лента приваривалась так, что ее практически не оторвать, а на других при том же времени сварки эффекта не было вообще. Лента в прямом смысле отлипала от корпуса, оставляя только две вмятины на металле. Разобраться в проблеме помог цифровой осциллограф, который способен записать сигнал для его дальнейшего изучения.

Причиной прожига аккумуляторов стало время работы силового трансформатора, которое не соответствует установленным значениям. Проблема тут явно программная, так как скетч разработчика неоднократно загружался на другую ардуинку, но результата это не дало. Сейчас по нашим установленным параметрам сигнал на оптопаре должен быть 10 и 60 мс. А по факту это время в несколько раз затянуто, 80 и 125 мс. Естественно этого времени хватает чтобы перегреть никелевую пластину между электродами и в некоторых аккумуляторах прожечь дно.

Если среди вас есть программисты, у меня просьба, посмотрите код и исправьте там ошибку. Это хороший с точки зрения простоты и повторения проект, но он оказался с котом в мешке. Мы пытались разобраться в дебрях данного кода, но максимум на что хватило знаний так это на визуализацию картинки при загрузке программы. В общем далекий я в этих делах, да и ладно!
Нужно выходить из ситуации.

В Китае есть готовые контроллеры для точечной сварки, заказываю и жду. Это одна из самых продвинутых версий плат. Модель NY-DO2X. Кроме того что она дает двойной импульс с паузой, так еще тут есть возможность регулировать мощность. Симистор тут установлен BTA100 рассчитанный на ток в 100 ампер. Рабочее напряжение 1200 В.

Размечаем и выпиливаем отверстия под новую панель управления. На этом этапе не торопимся чтобы не отрезать чего нибудь криво. На плате видим несколько разъемов. На первый слева подается переменное напряжение номиналом в 9 вольт. На второй подключается кнопка от держателя электродов или внешняя педаль. Второй вариант хороший, если у вас ручка без кнопки, или же вам просто нравится работать с педалями. Трансформатор для питания платы можно выковырять из какого-нибудь старого блока питания от домашнего телефона. Тока в 300 мА хватит с головой.

В общем пробуем варить ленту к аккумулятору. Нажимаем на ручку, идет импульс и что у нас тут. Проварка толком не произошла и лента прилипла к электродам. Такое чувство как будто у трансформатора на 700 Вт не хватает мощности для проварки ленты на коротких выдержках. Не вопрос, одеваюсь и еду на радиорынок за более мощными микроволновочным МОТ-ами.

Слева направо трансформаторы: 700 Вт, 800 Вт и 900 Вт. Чем больше магнитопровод, тем больше мощность. Тут видно на сколько 900 Вт вариант больше своего предшественника. Размеры: длина 106 мм, высота 89 мм, ширина 66 мм.

Более продвинутые сварочники можно делать на софМОТах от отечественных микроволновок, но во-первых для них нужен огромный корпус, во-вторых это вес, в-третьих рука на такой редкий артефакт не у каждого поднимется. Не будем злить бога, и пустим под нож трансформатор привезенный с радиорынка. Спиливать вторичную обмотку удобней всего ножовкой по металлу. Медь довольно мягкая, потому режется довольно быстро.

Выбиваем провод из сердечника железным стержнем.В общей сложности данная операция занимает 20 минут. Медные косы не выбрасываем, а сдаем на металл и покупаем пиво. Обязательно извлекаем магнитные шунты, которые установлены для мягкой работы магнетрона и зачищаем края отверстий в магнитопроводе как это было показано ранее. В такой большой трансформатор без труда помещается 4 витка. При желании можно вместить и 5-тый, но я не стал переводить вазелин) Последовательно с мощным симистором припаиваем первичную обмотку только что перемотанного МОТ-а. Не жалеем припоя и делаем все как для себя.

Схема соединения просто элементарна. Справится даже ребенок. Пора испытать этот «второй» сварочный аппарат собранный в течение одного фильма. В одном из следующих выпусков будет вообще тройное фиаско политое сверху толстым слоем шоколада, там я еще на 600 баксов влетел, взяв поюзать чужую инфракрасную камеру. В общем канал это дорогое удовольствие. Впитывайте чужой опыт и чужие ошибки. В отличие от меня, вам за них платить не нужно. Все бесплатно.

Краткое руководство по использованию китайского контроллера. Зажимаем и держим красную кнопку примерно 4 секунды. Устройство при этом зайдет в режим калибровки сетевого напряжения. Его нужно выставить согласно реальным показаниям мультиметра вставленного в розетку. Зачем нужна эта функция, непонятно, но установленные цифры будут меняться пропорционально напряжению в сети.

Что означают лампочки над цифрами? Первый светодиод говорит о наличии питания. Второй светодиод горит когда нажата кнопка на ручке. Третий загорается только в момент наличия импульса. В общем первые три красные светодиода чисто информационные. Четвертая зеленая лампочка — это счетчик наработки, суммирует каждое нажатие на педаль или «концевик» внутри сварочной кучки. Сбрасывается счетчик двойным нажатием на красную кнопку. Дальше оранжевый светодиод. Первый устанавливает длительность «первого импульса». Выбирается он в периодах. Установим один что будет ровняться 20 мс. Второй светодиод задает мощность импульса. Поставим скажем 35 процентов. Минимум 30 максимум 99.9%. Зеленый светодиод между оранжевыми определяет паузу между импульсами. Так же в периодах. Поставим 2. Последние два оранжевые светодиода так же определяют длительность и мощность, но уже «второго импульса». Поставим 2 периода и мощность выкрутим на 100 процентов. Собственно все, теперь можно потыкать в какую-нибудь ленту и посмотреть как происходит сварка, изучить точки, подобрать режимы на контроллере и прочее.

Краткие характеристики получившегося аппарата для точечной сварки. Вес готового устройства вышел 5.7 кг. Переменное напряжение на вторичной обмотке МОТ-а составило 3.8 вольта. Максимальный ток зафиксированный при сварке показал 450 ампер. С этим связан один интересный эффект во время работы аппарата. Магнитное поле у проводов выходит настолько большим, что их разбрасывает друг от друга сантиметров на 20. Магнитопровод при этом довольно сильно притягивает любой рядом лежащий металл, потому тут не рекомендую использовать железный корпус для устройства, при сварке он будет издавать неприятные звуки.

Если накоротко закоротить вторичную обмотку, то даже 700 Вт МОТ способен нагрузить сеть до значений свыше 4 кВт. На сколько больше мне не известно, так как ваттметр уходит в защиту при достижении такой нагрузки. Ток вторичной обмотки при этом зашкаливает за 600 А, свыше предела измерения мультиметра. На входе первичной обмотки максимальный ток зафиксирован 21 ампер, при этом напряжение в сети проседает с 230 до 217 вольт.

При непрерывной работе сердечник у МОТ-а будет нагреваться, за 4 минуты его температура достигнет примерно 52 градуса. И это на холостом ходу без нагрузки. На практике при повышении температуры трансформатор начинает сильней варить, это может привести к прожигу аккумулятора. В этом случае справедливо обдувать трансформатор с помощью вентиляторов.

Переходим исключительно к сварке. Для начала посмотрим как должен выглядеть сигнал на осциллографе. Настройки: первый импульс один период 30 процентов, 2 периода отдыхаем, второй импульс два периода, мощность на всю катушку. Делаем сварную точку и записываем сигнал. Видим каким обрезанным выглядит период мощностью в 30 процентов. После него идет металл два периода отдыха, а затем идет мощный импульс с длительностью два периода и мощностью в сто процентов.

Контроллер благодаря отслеживанию перехода фазы через ноль, открывает симистор на 100 процентах практически в нуле роста амплитуды напряжения. При этом видно что напряжение и ток идут с небольшой задержкой относительно друг друга. При 50 процентах контролер открывает симистор только на половине полупериодов сетевого напряжения. Этот метод аналогичен с Широтно-импульсной модуляцией. Такой режим используется в регуляторах освещенности – диммерах. Яркость свечения лампы накаливания будет напрямую зависеть от площади обрезанной синусоидой. В нашем случае это нужно для всяких деликатных сварок.

Теперь наша задача довольно проста. Нужно приварить ленту для точечной сварки к аккумулятору. Но тут возникает пару вопросов. Какую ленту будем варить и к какому аккумулятору? Помните момент когда у нас сварочник с 700 Вт трансформатором отказывался приваривать никелевую ленту? Идентичная ситуация происходит с новым 900 Вт МОТ-ом.

В начале долго не мог понять в чем причина, но тут оказалось два важных момента. Высокотоковый аккумулятор, в отличии от обычного, имеет несколько толще стенки корпуса. Возможно и металл корпуса отличается. Никелевая лента у нас тоже довольно хитрая. В сумме всех этих факторов даже мощная сварка не способна дать желаемый результат.

Решение проблемы — сменить никелевую ленту на стальную. Она сверху тоже вроде как никелированная, но дальше будем ее называть просто стальной. Сварка на тех же установках что и раньше, приварила стальную ленту просто на ура. Отодрать ее кусачками без разрушений не выходит. Собранный аппарат полностью удовлетворил поставленные задачи.

Теперь разберем основные требования при точечной сварке. Длительность и мощность импульсов нужно подбирать таким образом, чтобы свариваемые места имели как можно меньше перегрев. Он проявляется в цветах побежалости вокруг точек сварки. Это не очень хорошо, так как в этих местах частично выгорает металл, что может привести к ослаблению прочностных характеристик соединения. Идеальная сварка выглядит так. Тут нет перегрева, точки белые, лента отрывается от тела аккумулятора с кусками. Именно такого результат мы должны добиться.

Подводные камни. Их очень много, в первую очередь тут нужно понимать физику протекания тока в металле. Металл в месте соприкосновения с электродами представляет току наибольшее сопротивление и потому место будет сильно нагреваться. Наша задача разогреть металл до такой степени, чтобы создалось так называемое сварочное ядро. Нагрев в этом процессе должен происходить не под самими электродами, а между листами металла. Сварные ядра при этом необходимо делать как можно быстрей, очень мощным и коротким импульсом. Если греть место сварки медленно, тепло будет разбегаться по аккумулятору кто куда, без достижения нужного результата.

Электроды, это вообще отдельный мир. Представьте вы долго варили сборку из аккумуляторов 18650 и в один момент решили их заточить. Концы вышли острые, красивые. Но при первых же сварных точках у нас выйдет пропаленный аккумулятор, так как электроды с большой вероятностью погрузятся в корпус банки. Некоторые такие аккумуляторы стоят целое состояние, и повредить один из них это недопустимо.

Что же происходит на самом деле? Дело в том, чем острей электрод, тем меньше его площадь контакта с металлом, в результате при одном и том же токе место у нас будет разогреваться быстрей. Сварное ядро образуется настолько быстро, что это приводит к расплавлению всего металла под электродом.

Еще один очень важный момент, электроды при сварке нужно держать строго перпендикулярно аккумулятору. Они не должны входить под углом. На контакте может образоваться небольшой скос, который рано или поздно приведет к прогару из-за неравномерного протеканию тока через электроды. На этом же примере становится понятно зачем необходим первый присадочный импульс на малой мощности.

На что влияет расстояние между электродами? В теории чем дальше они разнесены друг от друга, тем лучше. Меньше потерь будет на верхней шунтирующей заготовке. Но как показала практика тут можно играть с настройками, и какое бы расстояние не было, можно добиться хорошего качества сварных точек. Тут большую роль играет с какой шириной ленты вы работаете.

В общем настройки длительности и мощности импульсов решают все. У меня получалось приваривать 0.2 мм. ленту с такими прочностными характеристиками, что она отрывалась вместе с фрагментами корпуса аккумулятора. Все батареи в фильме были разряжены если что.

Рекомендации при выборе настроек сварки. В этом деле много факторов влияющих на конечный результат. К примеру: вы подобрали режим, который хорошо работает с одной и той же лентой и аккумуляторами. Но, если что-то одно поменяете, настройки тоже возможно придется менять. А теперь представьте что у вас кучка разношерстных аккумуляторов, как будете варить? Мощность и время сварки нужно настраивать от меньшего к большему. Поставили точку, лента оторвалась, ничего страшного, поднимаем мощность и смотрим. Теперь лента отрывается с потрохами. То что нужно. Ну что, вы все поняли?

Думаю стоит еще раз перечислить все факторы, которые могут на влиять на конечный результат точечной сварки.

Электропроводка в квартире. Специально для фильма был сделан удлинитель с сечением провода в 2.5 квадрата. Даже смотря на это, слабенький 700 Вт МОТ умудрялся просаживать сеть под нагрузкой.

Основные сварочные характеристики зависят от мощности трансформатора, от сечения силового провода, его длинны, количества витков, качества соединительных узлов с контактной ручной.

Важную роль играет материала электродов, расстояние между ними, заточка и сила прижима. Много определяет материал ленты для контактной сварки, его толщина, ширина и форма. Тип аккумулятора и толщина его стенок. Даже температуру МОТа стоит брать во внимание.

Исходя из всего вышеперечисленного, в каждом индивидуальном случае подбираются настройки для первого и второго импульса на контроллере для получения наилучших сварных ядер с наименьшими цветами побежалости.

Собранный аппарат для контактной сварки получился довольно компактным и универсальным. Он собирался только ради того, чтобы сварить аккумуляторы для шуруповёрта и паяльника с Китая, которому нужно питание 24 вольта. Часто при ремонтах не хватает портативного инструмента. Конструктор в виде ячеек под аккумуляторы 18650 мы печатали на 3D принтере, они упрощают задачу при формирования сборок с разными напряжениями и ёмкостями, позволяя складывать элементы в любой последовательности. Сборки соединяются между собой специальными пазами. Теперь самостоятельно перепаковать свой старый самокат не составит никакого труда.

Для справки. Съемка этого выпуска заняла чуть больше 2-х месяцев. Когда брался за изучение данной темы, даже подумать не мог что тут окажется так много нюансов. По стоимости бюджет фильма перевалил за предполагаемые границы, так как покупать запчастей пришлось практически на 2 сварочных аппарата. В общей сложности было израсходовано 3 метра никелевой ленты и испорчено 2 хороших аккумулятора. Пущено в расход два десятка плохих.
Ну все, видео озвучил, теперь можно идти бухать и готовится к следующему выпуску.

Как сказал Мастер Йода:
Тебя послушать — так сложно все. Слышишь, что сказал я?
― Ты должен чувствовать силу, она между тобой, мной и камнем, везде…
― Да… нооо нет

Контактная сварка своими руками: схема сборки из микроволновки

Варианты сборки аппаратов для контактной сварки своими руками из печи СВЧ и инвертора. Основные узлы и детали приборов. Типовые схемы, пошаговые инструкции. Виды и способы изготовления электродов.

Контактная точечная сварка имеет множество технологических преимуществ, позволяющих выполнить прочное соединение. Для ее использования не требуется специального обучения и навыков. Данный способ отличается неоспоримым достоинством: агрегат для контактной сварки своими руками можно соорудить из деталей печи СВЧ либо инвертора с применением подручных средств.

Узлы и детали контактной сварки

Оборудование для контактной точечной сварки, изготовленное по приведенной ниже схеме, применяется для работы:

• с проволокой либо прутьями сечением до 4 мм;
• с плоскими изделиями до 1 мм.

Технические характеристики прибора:

• сеть питания переменного тока: 220 В, 50 Гц;
• напряжение без нагрузки – от 4 до 7 В;
• наибольший пульсирующий ток контактной сварки – до 1500 А.

Устройство составляют регулировочная цепь, силовой узел и автовыключатель АВ-1, использующийся для отключения прибора при чрезмерных нагрузках. Силовой блок состоит из трансформатора Т2 и электропускателя на тиристорах типа МТТ4К, выполняющего подсоединение к цепи первичной обмотки.

Модуль МТТ4К, выпускающийся серийно, является тиристорным ключом, коммутирующим нагрузку через выходы № 1 и 3 при закорачивании контактов № 4 и 5. Пускатель предназначен для нагрузок напряжением менее 0,8 кВ и силой тока менее 0,08 кА.

В состав управляющего узла включены:

• блок питания;
• узел управления;
• реле К1.

В качестве блока питания возможно применение трансформаторных устройств на 220 В мощностью до 20 Вт, имеющих на вторичной обвивке напряжение 20–25 В. Для выпрямления тока предполагается применение выпрямителя КЦ402 либо его аналога.

Реле К1 предназначено для закорачивания элементов № 4 и 5 при поступлении напряжения от управляющей цепи к обвивке. Для К1 используется любое реле с напряжением, равным 15–20 В.

Инструкция по созданию контактной сварки из СВЧ-печи

Цепь управления точечной контактной сварки

Настройка длительности и регулирование параметров контактной сварки выполняется посредством:

• емкостных устройств электролитических с напряжением заряда от 50 В;
• коммутаторов П2К с отдельной фиксацией;
• резисторов R1 и R2;
• кнопки КН1 с двумя контактами: нормально-замкнутым и нормально-разомкнутым.

Этот узел при нажиме КН1 разъединяется, выполняется отключение цепи, емкости по нормально-замкнутой цепь подсоединяются к К1, который срабатывает от тока разрядки конденсаторов.

Блок разъединенных нормально-замкнутых элементов КН1 не позволяет К1 запитаться от блока напрямую. Чем выше общий емкостный объем, тем больше времени требуется для их разряжения, К1 продолжительнее соединяет контакты № 4 и 5 элемента МТТ4К, и, следовательно, длительность импульса сварки увеличивается. При полной разрядке емкостей происходит отключение реле и прекращение функционирования оборудования. Для подготовки прибора к последующим импульсам следует отжать КН1.

Разрядка конденсаторов производится переменным резистором R2, служащим для регулировки импульса.

Особенности модернизации трансформатора

При изъятии трансформаторного устройства нельзя допустить его повреждения. После снятия корпуса микроволновки элемент демонтируется с места закрепления. Для контактной точечной сварки требуются лишь магнитопровод и первичная обмотка трансформатора, подключающаяся к сети. Она обладает малым числом витков и утолщенным проводом.

Вторичная обвивка не потребуется, ее следует аккуратно удалить ударами молотка по зубилу, стараясь не причинить вреда первичной обвивке. Если в микроволновке имеются шунтирующие устройства, их также следует демонтировать. Магнитопровод может не приклеиваться, а устанавливаться на сварке, тогда лучше применить ножовку либо стамеску.

Затем необходимо изготовить новую вторичную обвивку. Для нее потребуется провод сечением от 1 см². Можно взять несколько проводков, но требуемая площадь должна быть сохранена.

При необходимости изготовления оборудования для контактной сварки большей мощности единственного трансформирующего элемента будет недостаточно. Тогда следует совместить два прибора, для чего понадобятся две микроволновки. Провод при этом нужно наматывать поочередно через обе катушки, число витков одинаковое во избежание получения противофазы.

Чем выше мощность трансформатора, тем значительнее может получиться скачок сетевого напряжения при пробном запуске контактной сварки.

Подготовка элементов управления

От нажатия зависит прочность создаваемого соединения, потому рекомендуется установить рычаг максимально возможной длины. Повышения прилагаемого усилия можно добиться применением винтов и рычагов, фиксирующихся на рукоятке.

Также нужно иметь в виду необходимость надежного закрепления контактной сварки, возможно, для таких целей придется приобрести струбцину.

Рубильник ставится в цепь первичной обвивки. Если поставить его во вторую, то не избежать создания повышенного сопротивления, провоцирующего приварку друг к другу электродных стержней, а не соединяемых элементов. Во вторичной обвивке течет ток значительно большей величины, выдержать который сможет не каждый автомат.

Для охлаждения контактной точечной сварки можно установить кулер от ПК. Нельзя пренебрегать необходимостью регулярных пауз в работе для остывания всех частей аппарата.

Процесс сборки контактной точечной сварки из инвертора

С трансформатора удаляется вторичная обмотка, вместо нее создается новая из медного провода сечением не менее 200 мм². Она укрывается термобумагой, поверх которой накладывается лак для фиксации и улучшения изоляции.

Обе обмотки следует заземлить, так как контакт с находящимися под напряжением элементами из-за высокой мощности тока может быть смертельно опасным. Необходимо следить за плотностью укладки витков, в противном случае между ними могут образоваться замыкания – провода перегреются и перегорят.

Также при сборке аппарата для контактной точечной сварки необходимо предусмотреть охлаждение трансформатора. Для этого можно использовать обдуваемые вентиляторами радиаторы.

Емкости конденсаторных устройств, имеющихся в некоторых моделях инверторов, для контактной сварки может не хватить, потому при необходимости следует приобрести подходящие по своим характеристикам элементы.

Изготовление электродов для контактной сварки

При сварке контактным способом электроды постепенно изнашиваются и требуют регулярной подточки. По мере износа их придется заменить.

Электроды выполняют следующие функции:

• прижимают детали;
• проводят сварочный ток;
• отводят излишки тепла.

При сопряжении прибора для сварки с электродами следует минимизировать количество соединений, подбирать провода как можно меньшей длины во избежание потерь мощности.

Электроды для контактной сварки делятся на прямые и изогнутые.

Наконечники бывают:

• плоскими;
• заостренными;
• конусообразным.

Наиболее распространены наконечники в виде конуса, при этом чем меньше соединяемые сваркой элементы, тем острее подбирается кончик.

Для недопущения окислений соединение электродов с проводами осуществляется спайкой.

Получилось ли у вас собрать самостоятельно аппарат для точечной контактной сварки из печки СВЧ или инвертора? С какими трудностями вы столкнулись, какой опыт приобрели? Поделитесь, пожалуйста, своим мнением в комментариях.

Как сделать аппарат точечной сварки своими руками в домашних условиях: особенности устройства

Рано или поздно у многих людей возникает желание приобрести собственный сварочный аппарат. Но, к сожалению, подобное оборудование отличается высокой стоимостью, поэтому многие ставят приоритет на изготовление самодельного устройства. С помощью имеющихся в свободном доступе схем, чертежей и прочего пошагового руководства предстоящее мероприятие может стать очень простым и понятным.

Описание и принцип работы

В настоящее время точечная контактная сварка пользуется очень большим спросом и используется в самых различных сферах деятельности человека. Инструмент незаменим при ремонте или производстве металлических деталей. Также он может применяться для изготовления металлических лестниц, ворот, отдельных конструктивных элементов и других деталей.

Принцип работы контактной сварки заключается в следующем: имеющийся в ключевом узле электрический ток способен нагревать отдельные детали стальной заготовки, которые соединены друг с другой. Таким образом происходит формирование особого сварного соединения — шва. Качество результата определяется типом материала, из которого выполнено изделие, а также плотностью. К тому же при проведении сварочных мероприятий следует обратить внимание на такие особенности:

1. У сварочной цепи должны присутствовать низкие показатели напряжение — от 1 до 10 ватт.
2. Процесс сваривания продолжается на протяжении нескольких секунд.
3. Для сварочного импульса характерна большая сила тока.
4. Чем меньше зона расплавления, тем выше качество сваривания.
5. Сварочный шов должен справляться и выдерживать большие нагрузки.

От правильного соблюдения подобных правил зависит конечный результат сварочных мероприятий. Изготовить устройство своими руками достаточно сложно. Чтобы выполнение поставленной задачи было успешным, необходимо в точности выучить ряд определенных инструкций и технологический рекомендаций.

Более простое решение заключается в сборке сварочной установки с переменной силой тока. Такой прибор способен управлять процессом сваривания посредством изменения продолжительности сварочного импульса, который попадает на заготовку. К тому же, чтобы успешно завершить поставленную задачу необходимо обустроить часовое реле, которым можно управлять автоматическим или ручным путём.

Важные конструктивные свойства

Ключевой узел сварочного устройства точечного типа — это сварочный трансформатор, который часто встречается в микроволновых печах, телевизорах и другом оборудовании. Перематывание обмотки проводят только после определения соотношения нужной силы тока и напряжения, в процессе подачи которого происходит сваривание.

Чтобы подобрать подходящий вариант управления устройством, необходимо правильно собрать основные механизмы. Не секрет, что конструктивные детали подбирают с учётом мощности и параметров трансформатора.

При изготовлении контактно-сварочных систем учитывается соотношение типа применения и свойств материала, который поддаётся обработке. В большинстве случаев к основному прибору фиксируют сварочные клещи.

Выполняя любую сборочную работу, будьте предельно внимательными и тщательными. Качество сборки должно быть максимальным, иначе дальнейшая эксплуатация может стать проблематичной. Провода выбирают с соответствующим диаметром и сечением. Если надёжность цепи недостаточно хорошая, интенсивность требуемого электрического тока не будет стабильной. К тому же повышается риск появления искр, что заставит рабочих остановить сваривание.

Схема точечной сварки

Чтобы самостоятельно изготовить точечную контактную сварку, внимательно изучите соответствующие схемы. Самая популярная из них эффективна в тех ситуациях, где приходится обрабатывать металлические листы с толщиной от одного миллиметра или проводку и прут с диаметром до 4 миллиметром.

В данном случае необходимо учесть такие особенности:

1. Для сваривания следует обзавестись оборудованием с переменным напряжением в 220 Вт.
2. Что касается выходного типа напряжения при работе на холостом ходу, то оно составляет 3−7 В.
3. Максимальные показатели сварочного тока достигают 1,5 тысячи ампер.

Вся конструкция характеризуется принципиальной схемой, которая состоит из силовых частей, автоматизированного выключателя и контрольной цепи. Если при выполнении поставленной задачи возникают опасные ситуации, для их предотвращения достаточно нажать на выключатель. На первом узле установлен трансформатор для сварки т2 и прибор бесконтактного тиристорного включателя однофазного типа, который подключает первичную обмотку к источнику электрического питания.

Что касается второй схемы, то она требует выполнение характерной обмотки на сварочном трансформаторе с помощью определенных витков. На первичной обмотке размещены выводные участки, которые предназначаются для регулировки выходного сварочного тока с учётом соотношения вторичной обмотки. Таким образом постоянное соединение сетевой цепи остаётся на первом выводе, а работа электропитания регулируется посредством остальных.

Важная деталь системы с маркировкой М ТТ4 К отличается серийным производством. В таком модуле предусмотрен тиристорный ключ, который выполняет коммутацию нагрузки через 1 и 3 контакты. Устройство может работать под нагрузками с напряжением до 800 ватт и током до 80 ампер. Состав схемы включает в себя:

1. блок питания.
2. цепь для настройки механизма.
3. реле к1.

В качестве источника электрического питания для сварочного оборудования используются любые трансформаторные системы с мощностью до 20 ватт. При этом его используют при работе на номинальной сети в 220 В. Что касается напряжения, которое выдается на втором варианте обмотки, то его показатели достигают 22 В. Чтобы выпрямить интенсивность подачи тока, можно установить диодный мост. Также не исключается вариант использования любых других узлов с подобными параметрами.

Особенности устройства и конструкция

В настоящее время существует несколько функций цепи управления. Если необходимо включать к1 на заданном промежутке времени, нужно правильно задать этот промежуток, определяя конкретное время подачи электронных импульсов на свариваемых элементах.

В устройстве электрической цепи предусмотрены конденсаторры: от с1 до с6 с характерными электролитическими свойствами. Их напряжение равно 52 В. К тому же необходимо воспользоваться конденсатором ёмкостью в 46 мкФ.

Основной силовой узел механизма — трансформатор. Он выполняет роль преобразователя одного вида электроэнергии в другой. В данном случае принято использовать магнитный провод на 2,5 А. Старую обмотку лучше не использовать, а на торце магнитного провода установить кольца из электрического картона. Их подгибают по внутренней и верхней кромке. На следующем этапе следует выполнить обмотку магнитопровода латотканью в три или более слоев. Для успешного выполнения обмотки следует воспользоваться такими проводами:

1. первичная обмотка с диаметром 1,5 миллиметров, которую пропитывают лаковым составом.
2. второй вариант обмотки с диаметром около двух сантиметров, который оборудован многожильной изоляцией с кремниевоорганическим происхождением.

При выполнении первой обмотки важно обустроить выводы промежуточного типа. Затем обмотку пропитывают специальным лаком, а на первичную катушку наматывают хлопчатобумажную ленту, которую тоже пропитывают лаковым составом. Затем начинается процесс вторичной обмотки, а также дальнейшее пропитывание лаком.

Изготовление клещей для сварочного оборудования

При желании изготовить самодельную точечную сварку вы должны ответственно отнестись к конструированию клещей. Сегодня применяется две разновидности таких элементов:

1. стационарные.
2. выносные.

Первое решение характеризуется простотой в эксплуатации, а также качественной и надёжной изоляцией, которая обусловлена прочно соединенными узловыми участками. Правда, подобные клещи характеризуются одним недостатком — чтобы обеспечить прижимное усилие, нужно приложить физическое усилие.

Вариант выносных клещей отличается особым удобством работы и компактными размерами. Чтобы контролировать усилия клещей, достаточно поменять длины их вынесения за аппарат. В мете подсоединения таких деталей устанавливают болты, втулки и шайбы, для более надёжной гидроизоляции.

При изготовлении деталей принято использовать медные прутья или бериллиевую бронзу. Также можно воспользоваться жалом от паяльного аппарата с высокими показателями мощности. Что касается диаметра электрода, то он должен соответствовать диаметру провода, к которому подключен.

Чтобы сварочные ядра обладали хорошим качеством, концы электродов сужают и делают небольшими.

Точечная сварка из микроволновки

Не секрет, что покупные модели стоят очень дорого, поэтому есть смысл отдать предпочтение самодельным решениям. Для изготовления продуктивной установки можно применить микроволновую печь с большими размерами. Именно габариты определяют мощность будущего устройства.

Если вы не располагаете микроволновкой, попробуйте поискать её на барахолке или купить у соседей. Подобное приобретение не станет большим вложением. В дальнейшем остаётся разобрать микроволновку и извлечь из неё высоковольтный трансформатор.

Будьте внимательны, т. к. даже в разобранном состоянии без прямого подключения к электрической сети отдельные узлы оборудования могут «биться» током.

Основные части трансформатора представлены сердечником и двумя видами обмотки — первичным и вторичным. Чтобы соединить сердечник, можно использовать два сварочных шва с небольшой толщиной. Заранее избавьтесь от них, что можно сделать посредством молотка и ножовки. Также вы можете применить болгарку, что позволит добраться до трансформаторных обмоток, не повредив их. Чтобы извлечь вторичную обмотку, достаточно аккуратными движениями разрезать вторичную.

В конечном итоге вам будет открыт доступ к сердечнику от трансформатора, который состоит из двух частей.

На следующем этапе следует провести вторичную обмотку трансформаторной детали. Здесь понадобится воспользоваться медным кабелем с таким же сечением, как трансформаторная прорезь. Необходимо намотать около двух витков. Используя стандартную двухкомпонентную эпоксидную смолу, осуществите соединение двух половин сердечника между собой. Чтобы процесс был выполнен по-особому успешно, попробуйте зафиксировать их в тисках.

Не забудьте проверить уровень напряжения на выходе из трансформаторного механизма. Оно не должно превышать отметку в 2 вольта. При этом минимальное значение силы тока варьируется в пределе 850 А.

Затем необходимо приступить к изготовлению корпуса сварочного материала. На данном этапе можно воспользоваться деревом или высокопрочным пластиком. На задней панели размещается несколько отверстий. Одно из них отвечает за электрическое снабжение, а второе — за включение и выключение системы.

Заключение

Если корпусная часть высохнет, можно переходить к сборке устройства, соединив рабочие узлы между собой. Затем необходимо отрезать две части медного провода с размером около 25 миллиметров. Они выполняют роль электродов, которые фиксируются в держателе с помощью обычной отвертки. Затем необходимо зафиксировать выключатель с помощью утолщенного кабеля, который предотвратит выпадение. Трансформатор фиксируется с помощью обычных саморезов. Также важно позаботиться о заземлении, которое фиксируется на одной из клемм.

Если внимательно соблюсти все рекомендации и пошаговое руководство, процесс сборки сварочного аппарата будет успешным. В таком случае вы сможете снизить все расходы, лишив себя необходимости покупать дорогостоящее профессиональное оборудование.

Точечная(контактная) сварка своими руками — делаем споттер в домашних условия

Хочу поделиться своим опытом создания аппарата точечной сварки своими руками. Как и большинство подобных самоделок, исходниками послужили трансформатор микроволной печи и медный кабель для стартера.

Для включения я использовал полупроводниковое реле Fotek SSR-40DA DC. Первое с чего нам нужно начать, это извлечь трансформатор из микроволновой печи и заменить вторичную обмотку.

Итак микроволновая печь (около 1050 Вт потребляемая мощность) препарирована. В дополнение к трансформатору(слева), я получил еще несколько полезных в хозяйстве вещей.
Вторичная обмотка распилена. На фото вы видите еще одну(красная) я ее удалю позже. После распила старая обмотка легко удаляется зубилом, но будьте осторожны, не повредите сердечник.

Скажу на перед, первоначальные испытания с использованием 700 Вт 12 V автомобильного кабеля не дали удовлетворительных сварных швов. Основную толщину там составляет не медь(как может показаться по фото) а изоляция.

Возможно, мне стоило поискать другой кабель, но я решил обходиться тем что есть под рукой и просто удалил большую часть изоляции. Минимизация резистивных потерь для нас является ключевым фактором.

После доработки, мой кабель удалось обернуть еще в несколько витков. Это увеличило напряжение и уменьшило резистивные потери. При тестировании я получил 4.6v на вторичке.

Один конец вторичного кабеля уходит на корпус, где он будет заземлен на теле сварщика, а затем переходит к неподвижной части. Верхняя часть клещей подвижна. Для уменьшения износа вторичного кабеля он закручен в форме спирали. Пластиковая ручка изолирует рабочую часть от пользователя.

Вид споттера с другой стороны. Я не нашел медных трубок, которые бы идеально подходили, поэтому это не идеальное решение. Кабель идет внутри трубок почти по все длине для уменьшения потерь. Для использования я рекомендую продумать установку сменных медных электродов.

Установлен 230 V AC вентилятор для охлаждения. Работает на выдув.
Я хотел автоматизировать время сварки, поэтому я сделал простую регулировку длительности импульса из некоторых компонентов, которые уже были у меня в наличии.

Список деталей:

• Резистор 1 кОм (R4)
• Резистор 9 кОм (R1)
• Резистор 40 кОм (R2)
• Переменный резистор 10 кОм (VR1)
• 3x Конденсатор 10 V 10 мкФ (можно поставить дополнительную конденсатор параллельно с С2, чтобы сделать импульс больше) (C1, C2)
• CD4093BC Триггер Шмидта с двумя логическими входами

Переменный резистор VR1 контролирует тайминги. Высокое разрешение резистора необходимо для больших импульсов сварки, при которых VR1 близко к R2. R1 и R2 используются для настройки диапазона делителя напряжения. Конденсатор С2 также заряжается через R1. Диапазон делителя напряжения должны быть такими, чтобы на максимуме, сварка работала непрерывно (удерживая кнопку нажатой) и на минимуме давала самый коротки импульс, который нужен. Если получаемые короткие импульсы сварки слишком большие, емкость конденсатора С2 можно увеличить. Это также позволит делать очень длинные импульсы, если нужно. Удвоение емкости должны удвоить время.

Грубое выражение, как напряжение на конденсаторе С2 поднимается после нажатия кнопки в момент времени t = 0 определяется по формуле:

где R сопротивление и С емкость элемента. RVR1 является номинальным сопротивлением переменного резистора, а не текущим значением. Первая половина переменного сопротивления VR1 и вторая половина VR1 + резистор R2 выступать в качестве делителя напряжения, который питает разделенный VC2 на триггер Шмитта(который номинально 3,3 V) для окончания импульса.

Первоначальная версия схемы требовала около секунды, чтобы восстановиться для следующего импульса. Резистор R4 был добавлен, чтобы исправить эту ситуацию. Это быстро разряжает конденсаторы, когда кнопка отключает цепь от источника питания.

Для безопасности схема получает питание через кнопку. Это позволяет контролировать работу, даже если IC или другая часть схемы выйдет из строя. Шум в схеме может быть проблемой для длительных импульсов, где может влиять на время сварки. Таймер не синхронизирован с AC, так что время импульса может также изменяться под воздействием работы твердотельного реле.

Сборка продолжается. Подумав, я заземлил все открытые участи корпуса.

Добавлено управляющее реле(справа) и блок питания на 5V.

Сварочный аппарат готов. Добавлю, что для качественной сварки нагрузка на свариваемые детали должна быть ~70кг + необходимо предусмотреть использование сменных сварных электродов. Но для не регулярного использования результат меня вполне устроил.

Блок питания сверхвысокого тока

Иногда вам нужен низковольтный источник питания с очень большими токами (сотни ампер) — будь то точечная сварка, нагрев или плавление металлов, запуск двигателя автомобиля или другие физические эксперименты. Вот такой запас я решил построить. Учитывая, что у меня уже есть импульсный блок питания 3-60В 40А и блок питания 60А 56В, я решил построить коммутирующий инвертор, который который изменит напряжение постоянного тока до 60 В на меньшее, примерно до 12 В при более высоком токе.Я выбрал двухтактную топологию, в которой используется трансформатор с соотношением сторон 5: 1. Регулировка напряжения (при необходимости) и ограничение тока обеспечивается источником входного напряжения. Этот переключающий инвертор снижает входное напряжение примерно в соотношении 5: 1 за вычетом потерь и падений напряжения. (сопротивление диодов, полевых МОП-транзисторов, обмоток и проводников), на практике оно составляет до 6: 1. Почти с той же скоростью, при инвертировании увеличивается допустимый ток. Для источника входного сигнала 40A вы можете получить около 200 — 240A.Максимальное выходное напряжение этого сильноточного импульсного инвертора составляет около 10-12 В.
Принципиальная схема описываемого импульсного инвертора показана ниже. Трансформатор Тр1 имеет первичные обмотки 5 + 5 витков и вторичные обмотки 1 + 1 виток. Коммутацию обеспечивают полевые МОП-транзисторы 4 + 4. Я использовал тип IXFH50N20 (50A, 200V, 45mR, Cg = 4400pF). Вы можете использовать полевые МОП-транзисторы с любым напряжением с Uds 200 В (150 В) и наименьшее проводящее сопротивление. Скорость и меньшая емкость ворот тоже неплохие.Вторичное выпрямление обеспечивают два двойных диода Шоттки MBRP60035CTL (600 А, 35 В). Ферритовый трансформатор Тр1 имеет поперечное сечение около 15 х 15 мм. Индуктор L1 образован 5 кольцами из порошкового железа, нанизанными на провода. Индуктивность, радиатор и некоторые другие детали я достал от какого-то старого инвертора 56 В / 5 В (сотни А), который использовался для информационных технологий. На силовой плате я использовал оригинальные амортизаторы. Я отключил ворота от исходной схемы (непригодной для использования) и подключил к своей собственной схеме управления.В нем используется интегральная схема IR2153. Из-за большой емкости гейтов (4х 4н4) пришлось использовать усилитель мощности с парой NPN / PNP транзисторов BD139 и BD140. Однако схему IR2153 можно заменить другим элементом управления. схема допускает широтно-импульсную модуляцию (ШИМ), например, SG3525, создать регулируемый источник. Теоретически можно изменить входное напряжение (другие полевые МОП-транзисторы, первичные обмотки и т. Д.) И даже работать напрямую с выпрямленной сетью. Такая топология импульсного источника питания обеспечивает гальваническую развязку.Предупреждение — MOSFET видит вдвое большее входное напряжение (при 60 В это 120 В, а в случае выпрямленной сети 230 В ~ оно будет 650 В). Рабочая частота около 40 кГц. Кратковременное использование (например, в качестве источника запуска двигателя автомобиля, для точечной сварки) не предъявляют таких высоких требований к охлаждению, размерам обмоток и т. д. При непрерывной работе необходимо хорошее охлаждение. Наибольшие потери мощности происходят на выходных диодах. Падение напряжения Шоттки составляет около 0,5 В, а при токе, например, 240 А, потери составляют 120 Вт.

Предупреждение! Эти эксперименты могут вызвать ожоги, пожар или материальный ущерб! Все делаете на свой страх и риск.

Плата оригинальная, используются только силовые компоненты. Ворота отрублены и прикреплены к новому водителю.

8x IXFH50N20

Медный радиатор, конденсаторы и индуктивности.

… и после монтажа платы с полевыми МОП-транзисторами и демпфирующими элементами.

Выходные электроды для опытов с плавлением металла. При использовании в качестве источника запуска двигателя автомобиля подключаются кабели.

Диоды, Tr1, L1, вторичные конденсаторы (10 В типа I затем заменены на 20 В) и оригинальный входной фильтр электромагнитных помех (не требуется)

Подача нагревает железный лист до белого цвета.

Источник нагревает железный стержень диаметром 6 мм до белого свечения.

Видео — Источник нагревает железный стержень диаметром 6 мм до белого свечения.

Видео — провод на выходе.

Видео — Железный лист.

Видео — Катушка на выходе блока питания — попытка 1

Видео — Катушка на выходе блока питания — попытка 2

Видео — Железный лист еще раз.

Добавлен: 13. 2. 2012
дом

— все, что вам нужно знать о схеме подключения

Что такое электрическая схема?

Схема подключения — это простое визуальное представление физических соединений и физической компоновки электрической системы или цепи. Он показывает, как электрические провода соединяются между собой, а также может показать, где приспособления и компоненты могут быть подключены к системе.

Когда и как использовать электрическую схему

Используйте электрические схемы, чтобы помочь в создании или изготовлении схемы или электронного устройства.Также они пригодятся при ремонте.

энтузиасты используют электрические схемы, но они также распространены в домостроении и ремонте автомобилей.

Например, строитель дома захочет подтвердить физическое расположение электрических розеток и осветительных приборов с помощью схемы подключения, чтобы избежать дорогостоящих ошибок и нарушений строительных норм.

Как нарисовать принципиальную схему

SmartDraw поставляется с готовыми шаблонами электрических схем. Настраивайте сотни электрических символов и быстро вставляйте их в свою электрическую схему.Специальные ручки управления вокруг каждого символа позволяют при необходимости быстро изменять их размер или вращать.

Чтобы нарисовать провод, просто нажмите на опцию Draw Lines в левой части области рисования. Если щелкнуть линию правой кнопкой мыши, можно изменить цвет или толщину линии, а также при необходимости добавить или удалить стрелки. Перетащите символ на линию, и он вставится и встанет на место. После подключения он останется подключенным, даже если вы переместите провод.

Если вам нужны дополнительные символы, щелкните стрелку рядом с видимой библиотекой, чтобы открыть раскрывающееся меню, и выберите Дополнительно .Вы сможете искать дополнительные символы и открывать любые соответствующие библиотеки.

Щелкните Set Line Hops в SmartPanel, чтобы показать или скрыть линейные переходы в точках пересечения. Вы также можете изменить размер и форму хмеля. Выберите Показать размеры , чтобы показать длину проводов или размер компонента.

Щелкните здесь, чтобы прочитать полное руководство SmartDraw о том, как рисовать принципиальные и другие электрические схемы.

Чем электрическая схема отличается от схемы?

Схема показывает план и функции электрической цепи, но не касается физического расположения проводов.На схемах подключения показано, как подключены провода и где они должны располагаться в реальном устройстве, а также физические соединения между всеми компонентами.

Чем электрическая схема отличается от графической схемы?

В отличие от графической схемы, схема подключения использует абстрактные или упрощенные формы и линии для отображения компонентов. Графические схемы часто представляют собой фотографии с этикетками или подробные чертежи физических компонентов.

Обозначения на стандартной электрической схеме

Если линия, касающаяся другой линии, имеет черную точку, это означает, что линии соединены.Когда несоединенные линии показаны пересекающимися, вы увидите переход между линиями.

Большинство символов, используемых на схеме соединений, выглядят как абстрактные версии реальных объектов, которые они представляют. Например, выключатель будет разрывом линии с линией под углом к ​​проводу, очень похоже на выключатель, который можно включать и выключать. Резистор будет представлен серией волнистых линий, символизирующих ограничение тока. Антенна — это прямая линия с тремя маленькими линиями, отходящими на ее конце, очень похожая на настоящую антенну.

• Провод, токопроводящий
• Предохранитель, отключается, когда ток превышает определенную величину
• Конденсатор для хранения электрического заряда
• Тумблер, останавливает ток при открытии
• Кнопочный переключатель, мгновенно разрешает прохождение тока при нажатии кнопки, прерывает ток при отпускании
• Аккумулятор, накапливающий электрический заряд и вырабатывающий постоянное напряжение
• Резистор, ограничивает ток
• Провод заземления, используемый для защиты
• Автоматический выключатель, используемый для защиты цепи от перегрузки по току
• Индуктор, катушка, создающая магнитное поле
• Антенна, принимает и передает радиоволны
• Устройство защиты от перенапряжения, используется для защиты цепи от скачков напряжения
• Лампа, излучает свет при протекании тока через
• Диод, позволяет току течь в одном направлении, указанном стрелкой или треугольником на проводе
• Микрофон, преобразует звук в электрический сигнал
• Электродвигатель
• Трансформатор, изменяет напряжение переменного тока с высокого на низкое или наоборот
• Наушники
• Термостат
• Электрическая розетка
• Распределительная коробка

Примеры электрических схем

Лучший способ понять электрические схемы — это посмотреть на некоторые примеры электрических схем.

Щелкните любую из этих схем подключения, включенных в SmartDraw, и отредактируйте их:

Просмотрите всю коллекцию примеров и шаблонов схем подключения SmartDraw