Конденсаторная сварка своими руками: схема и описание

Контактная или конденсаторная сварка является одним из самых распространенных видов соединения изделий и деталей из металла. Ее широко применяют не только в промышленных, но и в домашних условиях. Именно поэтому вопрос о сборке аппарата конденсаторной сварки своими руками остается актуальным и интересует многих умельцев.

Как работает конденсаторная сварка

Сварочный аппарат конденсаторной сварки представляет собой корпус, оснащенный выступающими рабочими клешнями. На каждой имеются электроды. Соединение прутков и металлических пластин происходит за счет расположения электродов напротив друг друга.

Технология конденсаторной сварки

Процесс начинается с зажима свариваемых заготовок между клешнями. После включения аппарата через электроды и свариваемые детали проводят ток с большой силой. В результате в нужном месте происходит образование жидкого ядра, разрушение решетки молекул и их соединение. Толщина сварочного шва зависит от мощности тока и используемых электродов. Материал расплавляется и сжимается.

Конденсаторную точечную сварку успешно применяют в бытовых, домашних условиях. Благодаря трансформатору можно преобразовывать ток из сети, понижая и усиливая его до необходимых параметров. Аппарат создает импульс тока, длительность которого всего 0,1-1,5 сек. За это короткое время образуется точка, скрепляющая две металлические части. Образовавшийся бугорок зачищают щеткой или болгаркой, придавая изделию эстетичный вид.

Преимущества

Самостоятельная конденсаторная сварка известна целым рядом преимуществ:

Принципиальная схема конденсаторной сварки

• возможно соединение мелких и тонких элементов;
• быстрое выполнение соединения;
• надежность соединительного шва;
• аккуратность шва;
• соединение разных видов металлов;
• экономичность;
• доступность для начинающих мастеров.

При помощи точечной или конденсаторной сварки можно соединять очень тонкие детали без перегрева и подрезов. Аппарат сконструирован таким образом, что процесс не занимает много времени. Создается достаточная сила электрического тока, надежно соединяющая детали.

Шов выглядит аккуратно, без верхнего слоя наплавленного материла. Для улучшения внешнего вида изделия достаточно зачистить место сплава щеткой. Соединять можно даже драгоценные металлы. Для выполнения сплава нет необходимости использовать присадочные материалы, что снижает стоимость метода. Обучение и выполнение сварочных работ доступно широкому кругу работников.

Схема самостоятельной сборки аппарата

Составляющие конденсаторной сварки достаточно просты, поэтому агрегат можно собрать самостоятельно, следуя определенной схеме. Основным элементом является трансформатор, способный значительно понижать силу электрического тока из бытовой сети. Оптимальными параметрами являются цифры – 10-12 V. При этом необходимо добиться силы электричества в 300-500 А. С такими показателями возможно выполнение конденсаторной сварки в домашних условиях.

Схема сварочного конденсаторного аппарата

Работа аппарата основана на преобразовании используемого напряжения и его передаче на накопители. Накопителями в данном случае являются конденсаторы, емкость которых должна быть в пределах 46 мкФ. Конструкция оснащается диодным мостом и диодами в количестве две штуки. Управление сварочным процессом происходит при помощи реле РЭК 74. Это устройство подает ток на встроенные электроды, таким способом осуществляя процесс.

Конденсаторный аппарат должен содержать специальный автомат, который будет срабатывать во время перегрузки. Для предотвращения перегрева используется кулер, который встраивают сзади конденсаторной конструкции. На клешнях устанавливают пусковую кнопку, с помощью которой осуществляют запуск сварочного процесса. Сварщик зажимает соединяемые стороны изделия между клешнями, совершает конденсаторную сварку точечным способом.

Сварочный процесс

Процесс сварки конденсаторным агрегатом начинается с подготовки изделий. Стороны соединения очищают от всех имеющихся загрязнений. Если этого не сделать, шов может получиться недостаточно надежным.

Процесс сварки конденсаторным аппаратом

Подготовленные элементы соединяют в нужном месте, помещают между двумя электродами, один из которых подвижный, а другой находится в неподвижном состоянии. С помощью клешней с электродами металлические свариваемые детали сдавливаются с силой. После нажатия на кнопку пуска происходит подача электрического разряда.

В том месте, где соединяются электроды, образуется сварочный шов. Клешни следует разжимать через некоторое время – необходимо дать остыть и кристаллизоваться сварочному соединению под действием давления. Затем детали перемещают для соединения следующего участка. Для удобства проведения конденсаторной сварки необходимо обзавестись пассатижами, наждачной бумагой, отверткой, ножом и болгаркой.

Контактный блок и последовательность действий

Самодельное устройство для конденсаторной сварки

Блок для проведения конденсаторной сварки своими руками можно собрать в домашних условиях. Многие используют в качестве трансформатора элемент от микроволновки. Чтобы прибор справлялся со своими функциями – снижение напряжения и увеличение ампер – первичный слой обмотки удаляют. Вместо нее заводят кабель для сварки. Пространства хватает для выполнения трех витков.

Выполнив основу, приступают к установке реле и диодного моста. Все детали необходимо монтировать в непосредственной близости от трансформатора. Блок укомплектовывают автоматом. К задней стенке крепят кулер или маленький вентилятор, необходимый для охлаждения агрегата. Для расположения элементов советуют использовать диэлектрическую основу.

Рабочие органы изготавливают из профиля или бруса. Нижняя деталь с электродом неподвижна. Верхнюю деталь фиксируют с помощью стержня между стойками, она является подвижной. Верхний элемент находится в поднятом положении, в котором его фиксирует прикрепленная пружина.

Конденсаторная сварка своими руками — схема

Толщина медных электродов должна соответствовать толщине кабеля для сварки вторичной обмотки. Их крепят на клешни болтовым соединением. Сюда же подсоединяют клеммы от трансформатора. Кнопку для запуска конденсаторного сварочного процесса выводят на корпус так, чтобы удобно было ее включить.

На первом этапе работы детали очищают от посторонних частиц. Затем их соединяют и помещают в сварочное поле, образуемое электродами. Кнопкой запускают аппарат, подавая импульс. По завершении контакта электроды раздвигают.

Видео по теме: Самодельная конденсаторная сварка

Контактная сварка — DIY конденсаторная — Самодельное сварочное и вспомогательное оборудование

Народ, привет!

Назрела проблема ремонтировать аккумуляторные сборки (NiMh, LiIon etc), а следовательно нужен аппарат точечной сварки. Паять буду тонкой никелевой лентой. Вникнув немного в тему, определили для себя, что с этой задачей хорошо будет справляться самодельный конденсаторный аппарат.

 

За основу буду брать буржуйскую конструкцию:

Оригинальная конструкция

 

И ее усовершенствованный вариант:

Сварка с контроллером

 

У буржуинов получается очень хорошо.

 

Как накопитель энергии возьму т.н. «автомобильный» силовой аудио конденсатор на 1-2 Фарада, 24В. Эти конденсаторы довольны распространены, стоят около 70 долларов даже в нашем молдавском захолустье. С учетом местных цен один такой конденсатор брать дешевле, чем набирать батарею + компактнее + стильный корпус с вольтметром и подсветкой.

 

Блок питания — 24В 5А от ноутбука, благо он имеет второй выход USB На 5В. Тиристор — на 100А (есть в наличии симистор ТС171-250-8-3 на 250А, но, по моему, лучше брать именно тиристор, т.к. односторонняя проводимость уменьшит длительность импульса (с симистором будет образоваться колебательный контур — проверено на практике, когда делал подобие Гаусс-пушки).

 

Микросхема контроллера тоже есть в наличии, LM22678, получал как образцы.

 

Что хочется поменять во второй конструкции — иметь возможность устанавливать длительность импульса. Благо один вывод контроллера свободен, значит можно поменять его на PIC12F675 — совместим по выводам + есть АЦП, программу переписать не проблема. На свободный вывод садим линейный потенциометр + шкалу к нему.

 

Вообще-то у меня есть и личная разработка программируемого таймера на PI16F628 и ЖКИ экране, в свое время делал для устройства экспозиции УФ-светом печатных плат. Может возьму и ее за основу, т.к. ЖКИ экран более информативен + можно точно задавать форму и длительность импульса.

 

Буду постепенно выкладывать результаты.

 

Кто желает изучать тему по второй ссылке — будьте внимательны :aggressive: , в лучших традициях открытых разработок:fool: :diablo: заложены несколько ошибок в разводке платы (не проведена дорожка к 4-й ноге контроллера зарядки) и в программе — разные имена процедур в теле программы DLY_xxx против Dly_xxx, ассемблер будет ругаться на необьявленные переменные).

Не верю, что так и было, автор специально поставил, чтоб народ хоть немного думал :spiteful: !

Изменено 12.12.2010 10:11 пользователем kreitzz

Конденсаторная шпилькоприварная сварка — Самодельное сварочное и вспомогательное оборудование

Предыстория появления этой темы такая. Купили мы давно конденсаторную сварку фирмы Фарадей. Что-то вроде этой http://nelsonua.com/…ent/view/26/46/ Отработала она честно гарантийный срок (1год) – и начались непрерывные поломки – мы ее уже и к ним отправляли, и электронику новую у них покупали, и сам я ее ремонтировал… В конце концов я выкинул их логику (там была дискретная SMD) и сделал свою на PICe…приобретя кучу новых знаний, которыми и делюсь. Сразу предупреждаю – эта не готовая схема(здесь и далее имеется в виду простая), а скорее сведения об устройстве, принципах работы и особенностях данного типа сварки.

Если эту схему собрать – она будет работать, но будет весьма неудобно пользоваться в наш век микропроцессоров и автоматизации.. Вместе с тем бывают ситуации, когда надо по любому – для этого она тоже годится…

Итак.

Силовой трансформатор TR1 – с выходными обмотками 220в (идет на заряд силовых емкостей) и 12в (для питания электронной (хм..) части). Его мощность – хотя бы ватт 200.

Мост BR1 любой на напряжение 400-600в и ток 5-20А.

Мост BR2 любой на напряжение 25-600в и ток 0.5-1А.

Тиристор U1 – любой на напряжение 400-600 в и ток 5-20 А, например Ку202Н

Тиристор U2 – советский Т171-320

Резисторы R1 и R2 на мощность не менее 20вт.

АМПЛИТУДНОЕ значение напряжение на выходе моста BR1 НИКОГДА не должно превышать пробивное напряжение конденсаторной батареи.

Батарея конденсаторов C8-C11 — на самом деле их там больше. Надо набрать суммарную емкость 33000 мкф для шпилек до 8 мм или 60000 мкф для шпилек до 12мм . Годятся не любые. Их пробивное напряжение не менее 350в и они должны быть рассчитаны на большой ток разряда. Как правило, в названии такого конденсатора присутствует слово PHOTO – намек на их базовое предназначение для фотовспышек. Батарея собирается как показано на схеме – т.е. от каждого кондера идут 2 провода и спаиваются вместе, лучше всего: + на сварочном разъеме от которого пойдет силовой кабель на деталь, ”-” на электроде мощного тиристора U2. Кстати, эти силовые цепи и кабеля – сечением не менее 50 мм2 (нетолстый сварочный кабель).

Работает все это так. Включаем в розетку. Вольтметр показывает 0. Нажимаем на кнопку ЗАРЯД. Напряжение на вольтметре (можно дешевый китайский тестер) начинает плавно расти. Ждем пока не достигнет, например 200в ( это примерно для шпильки 5 или 6мм), отпускаем. Если решили вдруг, что надо меньше – нажимаем кнопку РАЗРЯД — напряжение плавно снижается. Когда готово – упираемся пистолетом в деталь и жмем расположенную на пистолете кнопку ПУСК. Слышим хлопок громкостью как пистолетный выстрел – готово. Шпилька приварилась.

Естественный вопрос – раз уж выкинул всю электронику, почему нельзя включать зарядку и разрядку напрямую кнопками и выкинуть IRF и зарядный тиристор? Нельзя.

Огромный заряд в конденсаторной батарее не даст беспроблемно разомкнуть кнопки – потянется дуга, которая их спалит. У показанной схемы есть очень важный недостаток. Может получиться так, что вы нажмете на ПУСК без детали. Необязательно, но может произойти так, что при этом откроется пусковой тиристор. После этого между стволом пистолета будет присутствовать напряжение заряда емкостей (тиристор не закроется, пока батарея полностью не разрядится). Тогда сразу при касании пистолетом детали произойдет самопроизвольный разряд. Чтобы об этом хотя бы знать, можно включить второй вольметр между кабелем детали и кабелем пистолета, либо светодиод с резистором (резистор придется подобрать, чтобы светил во всем диапазоне напряжений).

Тогда при свечении этого диода надо будет кнопкой РАЗРЯД разрядить батарею до предела, а потом, коснувшись стволом пистолета детали, разрядить окончательно.

Те, кто разбирается в электронике, думаю, без проблем на основе полученной инфы смогут сделать модуль автоматики. Для них – алгоритм обычно такой : зарядка — разрядка происходит сразу при включении, Напряжение заряда выставляется потенциометром. Гистерезис я делал примерно 2-3 в. Как устроен датчик касания — возьмите из моей схемы на PICe. Проблем с помехами особых нет, проц. не сбоит. Все цепи, которые контачат с силовыми, должны иметь приличные искровые промежутки – печатные макетки прошивает на раз… Теперь о пистолете. Устроен просто. Подпружиненный( навскидку 5кг) латунный штырь ~Ф10мм в который с одной стороны ввернута латунная же цанга для захвата шпилек ( если кому понадобится – выложу фото). К штырю хорошо подключен силовой кабель . Все это собрано в изолированном корпусе- пистолете. В нем же кнопка ПУСК. Вообще они и отдельно продаются ( цена, правда, совершенно нечестная..)

И помните – энергия заряда там недетская. Емкость электролитов – тоже. Все вместе образовывает некоторый эквивалент гранаты. Лучше сначала зацепить батареей 1-2 конденсатора (налаживать, правда, станет хуже) , а уж когда все отладите – остальные. И ( как а американцы обычно пишут) – автор никакой ответственности за ваши действия не несет…

В заключение – моя схема из Протеуса в качестве примера: у меня работает другая , с дисплеем , но там кое-что было сыровато, а эту все никак не соберу…могут быть ошибки.

( За схемотехнику сильно не пинайте — я все ж больше металлообработчик, чем электронщик..)

Изменено 12.09.2011 13:41 пользователем alex56

Конденсаторная сварка своими руками. Делаем конденсаторную сварку самостоятельно

Конденсаторная сварка – метод сварки, так называемой, запасенной энергией. Заряды энергии скапливаются в конденсаторах во время зарядки от выпрямителя и трансформируются в теплоту. Она, в свою очередь, образуется в контакте в моменты протекания тока между соприкасающимися заготовками. Исходя из этого, конденсаторную сварку часто называют контактной.

 

Отличительные особенности конденсаторной сварки

 

Главным отличием данной технологии сварки является экологичность и скорость. Стандартный аппарат конденсаторной сварки функционирует на высоких токах. Что позволяет получить максимально качественный шов при небольшом расходовании электрической энергии.

Вообще конденсаторная сварка, ровно как и оборудование для этого, находит применение в случаях, когда требуется микросварка либо сварка больших сечений и толщин. Принцип работы заключается в следующем:

1. Накапливается достаточное количество энергии в конденсаторах.
2.  Заряды преобразуются в тепло, используемое для сварки.

Мы можем говорить об абсолютной экологичности, поскольку конденсаторная сварка, пусть даже самодельная, фактически не влияет на окружающую среду. Агрегаты не требуют охлаждающей жидкости ввиду нулевого тепловыделения. Этот безусловный плюс позволяет увеличить жизненный цикл всего сварочного аппарата.

Вместо стандартных цилиндров в машины встраиваются опциональные сервоприводы, что сокращает необходимость в так называемом пневмоподключении. Интегрированные элементы позволяют быстро и эффективно скапливать сварочное усилие. При этом электроды действуют на поверхность чрезвычайно деликатно.

Итак, перечислим достоинства конденсаторной сварки:

• высокая скорость сварки;
• точность сварки;
• экологичность;
• надежность сцепления;
• долговечность сварочного оборудования.

Конденсаторная сварка благодаря высокой точности не деформирует, не плавит металл. Агрегаты щадяще действуют на разного рода обрабатываемые напыления и покрытия. Высокие показатели качества демонстрируются при контактном или ударном методе. К примеру, ударно-конденсаторная сварка отлично справляется при обработке цветных металлов и сплавов на их основе.

Вывод: шов получается аккуратным, прочным, сварка занимает минимальное время.

 

Разновидности сварки

 

Выделяют четыре вида:

• электромагнитная;
• аккумуляторная;
• конденсаторная;
• инерционная.

Конденсаторная получила наиболее широкое применение в промышленности благодаря совокупности эксплуатационных характеристик. Оптимально технологическое явление, в ходе которого неразъемный контакт металлических элементов производится ввиду тепловыделения. Причем из зоны сварки посредством сжимающего усилия Р устраняются грязь, оксидные пленки, дополнительные включения, неровности. В результате образуются межатомные соединения между обрабатываемыми покрытиями.

Энергетические заряды аккумулируются в процессе зарядки от генератора или выпрямителя. Регулировать энергию можно при помощи изменения напряжения и емкости зарядки.

Виды конденсаторной сварки:

1. Бестрансформаторная.

Конденсаторы разряжают энергию на обрабатываемую поверхность. Допускают две схемы зарядки:

• 1000 мкФ конденсаторы аккумулируют энергию на напряжение до 1000 В посредством повышающего трансформатора; время сварки составляет 0,005 с; сварочный ток в диапазоне от 10 до 100 А. Технология опасна для человека из-за высокого напряжения;
• 40 – 400 тысяч мкФ конденсаторы аккумулируют энергию на напряжение до 60 В посредством понижающего трансформатора; время сварки достигает 0.6 с; сварочный ток в диапазоне от 1000 до 2000 А.

2. Трансформаторная.

Конденсатор разряжает энергетический заряд на первичную обмотку трансформаторного устройства. Причем заготовки располагаются в так называемом сварочном контуре, который соединен со вторичной трансформаторной обмоткой. Этот вид сварки эксплуатируется в качестве микросварки с характеристиками:

• напряжение зарядки – 1000 В;
• время сварки – 0,001 с;
• сварочный ток – 6000 А;
• емкость конденсаторов – 1000 мкФ.

 

Схема конденсаторной трансформаторной сварки

Конденсатор аккумулирует энергию до определенного количества при левом положении рычага. При правом производится разряд теплообменников на первичную обмотку трансформатора. Конденсаторная сварка, как демонстрирует схема, во вторичной обмотке индуктируется э.д.с. Она в свою очередь обуславливает силу тока в сварочной цепи.

 

Преимущества конденсаторной сварки

 

1. Высокая скорость и плотность сварочного тока.

Это способствует высококонцентрированному тепловыделению в районах соединения. Обеспечивает мгновенное расплавление небольшого участка металлических изделий. Как результат, шов не нуждается в дополнительной обработке. А специалист получает возможность сваривать сплавы и металлы, отличные по своим теплофизическим параметрам.

2. Экономичность и стабильность работы.

Каждый сварочный цикл требует постоянного, четко выверенного объема электрической энергии. Это обеспечивает высокую стабильность и экономичность сварки.

3. Практичность.

Благодаря скорости работы и паузе, точечная конденсаторная сварка доступна при воздушной системе охлаждения электродов. Работа эффективно автоматизируется и механизируется.

4. Невысокая потребляемая мощность.

Требуемая мощность составляет от 0,05 до 20 кВА. Невысокие энергоресурсы объясняются постепенным отбором мощности из сети с процессом стабилизации напряжения.

5. Деликатность сварки.

Ввиду дозировки энергии. в районе контакта получается прочный шов небольшой толщины. Эту возможность используют при деликатной сварке цветных металлов.

 

Сфера применения конденсаторной сварки

Эта технология сварки используется:

1. Для соединения металлов однородного типа:

• сталь всех классов;
• заготовки из латуни;
• заготовки из алюминиевых сплавов;
• заготовки тугоплавких металлов;
• заготовки из бронзы и др.

2. Для приварки толстых пластин к тонким, а также сварки разнородного металла:

• бронза и серебро;
• латунь и нихром;
• константан и нержавеющая сталь;
• константан и низкоуглеродистая сталь.

 

Бестрансформаторный способ используется:

• для стыковки спиралей небольшого диаметра;
• для соединения так называемого термопара;
• для стыковой сварки нитей накаливания.

Бестрансформаторная сварка чаще всего применяется в производстве часов и других изделий, имеющих в составе микродетали.

Трансформаторный способ используется в производстве:

• катодов ПУЛ;
• спиралей для ламп накаливания;
• сильфонов;
• металлических игрушек;
• реле;
• мембран;
• многослойных пакетов из медной фольги;
• микросхем.

Точечная микросварка с легкостью соединяет детали из меди и других цветных металлов. Это и сварка медного провода, и соединение тонких и толстых пластин из бронзы и серебра, и стыковка миниатюрных деталей.

 

Технология сварки цветных металлов

 

По физико-химическим и технологическим данным цветные металлы контрастируют с традиционной сталью. В зависимости от металла специалисты используют различные способы тепловой обработки. Выделим особенности сварки цветных металлов:

• температура плавления;
• температура кипения;
• плотность;
• сродство к атмосферным газам;
• механические данные при низкой и высокой температуре.

Выделяют металлы со совокупности данных:

1. Тяжелые цветные (серебро, платина, медь).

2. Тугоплавкие и активные (вольфрам, цирконий, титан, молибден).

3. Легкие (бериллий, магний, алюминий).

За исключением драгоценных металлов, из первой группы подвергаются плавлению всеми современными методами сварки сплавы из меди. Чаще всего используют для сварки медных проводов механизированные аппараты. Они обеспечивают высокое качество и соблюдение исходных размеров.

Что касается металлов второй и третьей группы, для их обработки требуются агрегаты с высокой концентрацией энергии. Самостоятельно приваривать детали из этой категории не рекомендуется ввиду образования летучих вредных соединений.

 

Сварка медного провода своими руками

 

Самостоятельно вполне по силам собрать аппарат для сварки медной проволоки. Для этого понадобится трансформатор 450 Вт, а также несколько подручных компонентов.

Трансформатор подойдет стандартный, с первичной обмоткой медью толщиной 2х0.75 мм и вторичной обмоткой 6-миллиметровым алюминиевым силовым кабелем. Непосредственно для сварочных работ потребуется угольный электрод, применяющийся для сварки меди.

Прибор для сварки медных проводов функционирует на переменном токе от 30 до 40 А. При этом высшая точка напряжения может составить 15,5 В. В роли ручки-держателя электрода отлично смотрятся два зажима типа «крокодил». В качестве проводника для самодельного агрегата может использоваться угольный электрод, произведенный из щетки троллейбусного контакта.

Что любопытно, подобное изобретение, в случае аккуратной эксплуатации и хранения прослужит не один год. Следите за тем, чтобы аккумулятор не разрядился, а также за контактами. Схема сварки медных проводов не предполагает использование аппаратов с высокими ресурсами. Даже самодельный аппарат отлично справится с большими объемами работы при правильном подходе и бережливом обращении.

Сварочные аппараты, собранные своими руками, могут предназначаться для куда более серьезных целей. Следовательно, конфигурации машин будут отличаться от мобильных до массивных. В домашних условиях оптимальным вариантом станут настольные версии. Они эффективно используются для плавления легких черных и цветных металлов.

Конденсаторная точечная сварка с трансформатором — Самодельное сварочное и вспомогательное оборудование

Разделите напряжение на конденсаторах на активное (резистивное) сопротивление первички и получите ток в ней.

Не задумывался о сопротивлении первички транса, но уж точно килоамперов не будет, точно больше Ома думаю. По скорости нарастания, ещё ключ в цепи, тиристор или симистор, тоже задержит.

может здесь найдёте что то нужное

Спасибо, почитаю.

Смотрите тему «Намагничивание магнитной стойки»

Спасибо, обязательно гляну. Про импульсные конденсаторы в курсе, а вот про трансы врядли что-то новое узнаю, первый инвертор сделал 8 лет назад и потом ещё несколько десятков, на такую мощность даже 400 Гц найти не просто, а баянить феррит как-то не вдохновляет, буду пробовать на том что есть, или не про это?

—————————————

Смотрите тему «Намагничивание магнитной стойки»

Темы именно с таким названием нет, но есть десяток по стойке, дайти ссылку плиз.

Изменено 18.07.2015 06:01 пользователем mono