Сварка своими руками (контактная, точечная): схемы, расчет, изготовление

Сварка своими руками в данном случае значит не технология производства сварочных работ, а самодельное оборудование для электросварки. Рабочие навыки приобретаются производственной практикой. Безусловно, прежде чем идти в мастерскую, нужно усвоить теоретический курс. Но претворять его в практику можно только, имея на чем работать. Это первый довод в пользу того, чтобы, самостоятельно осваивая сварочное дело, позаботиться вначале о наличии соответствующего оборудования.

Второй – покупной сварочный аппарат стоит дорого. Аренда тоже недешева, т.к. вероятность выхода его из строя при неквалифицированном пользовании велика. Наконец, в глубинке добраться до ближайшего пункта, где можно взять сварочник напрокат, может быть просто долго и трудно. В общем, первые шаги в сварке металлов лучше начинать с изготовления сварочной установки своими руками. А потом – пусть себе стоит в сарае или гараже до случая. Потратиться на фирменную сварку, буде дело пойдет, никогда не поздно.

О чем будем

В настоящей статье рассматривается, как в домашних условиях сделать оборудование для:

• Электродуговой сварки переменным током промышленной частоты 50/60 Гц и постоянным током до 200 А. Этого хватит, чтобы варить металлоконструкции примерно до забора из профнастила на каркасе из профтрубы или сварного гаража.
• Микродуговой сварки скруток проводов – очень просто, и полезно при прокладке или ремонте электропроводки.
• Точечной импульсной контактной сварки – может хорошо пригодиться при сборке изделий из тонкого стального листа.

О чем не будем

Первое, пропустим газовую сварку. Оборудование для нее стоит гроши по сравнению с расходными материалами, баллоны с газом дома не сделаешь, а самодельный газогенератор – серьезный риск для жизни, плюс карбид сейчас, где он еще поступает в продажу, дорог.

Второе – инверторную электродуговую сварку. Действительно, сварочный инвертор-полуавтомат позволяет начинающему дилетанту варить довольно ответственные конструкции. Он легок и компактен, носить его можно рукой. Но покупка в розницу компонентов инвертора, позволяющего стабильно вести качественный шов, обойдется дороже готового аппарата. А с упрощенными самоделками опытный сварщик работать попробует, и откажется – «Дайте нормальный аппарат!» Плюс, точнее минус – чтобы сделать более-менее приличный сварочный инвертор, нужно обладать довольно солидным опытом и познаниями в электротехнике и электронике.

Третье – аргонно-дуговую сварку. С чьей легкой руки пошло гулять в рунете утверждение, что она гибрид газовой и дуговой, неведомо. На самом деле это разновидность дуговой сварки: инертный газ аргон в сварочном про

Точечная сварка своими руками | Лучшие самоделки

Мне очень понадобился аппарат для точечной сварки и я решил его сделать своими руками из старой микроволновой печи, в этой статье я опишу подробный процесс его создания. В основном он нужен для спайки между собой тонких листовых металлов, например для скрепления между собой аккумуляторных батарей используя шину из тонкого металла, так как они боятся перегрева то паять их просто паяльником нельзя. Данная точечная сварка из трансформатора от микроволновки способна выдавать ток до 800 Ампер.

Точечная сварка своими руками

Детали и инструменты:

• Старая ненужная микроволновка, а точнее трансформатор от неё;
• Клеммная колодка;
• Кусок медного провода диаметром 1,7 мм;
• Силовой многожильный кабель диаметром 8 мм;
• Модуль таймера;
• Адаптер питания на 12 В и 0,5 А;
• Компьютерный БП, а точнее его металлический корпус;
• Выключатель на 220В;
• Кнопка без фиксации;
• Деревянная рейка;
• Пружина.

Точечная сварка своими руками

Точечная сварка своими руками

Точечная сварка своими руками

Точечная сварка своими руками

Точечная сварка своими руками

Как сделать точечную сварку своими руками, пошаговая инструкция:

Шаг 1

Нам нужна будет старая ненужная или нерабочая (ну естественно с рабочим трансформатором) микроволновая печь, чем крупнее она будет тем мощнее трансформатор может там стоять. Итак, достаём с неё эту необходимую нам деталь, у меня попался трансформатор на 800 Ампер.

Затем разбираем компьютерный БП, оставляем только железный корпус, и разъём питания 220В, в него мы разместим всю начинку точечной сварки.

Точечная сварка своими руками

Точечная сварка своими руками

Размещаем в корпусе трансформатор, плату таймера и адаптер питания, примеряем и размечаем все необходимые отверстия которые нужно будет в дальнейшем просверлить.

Шаг 2

Нам нужно будет избавится от вторичной обмотки (та, обмотка у которой более тонкий провод) трансформатора микроволновки и намотать силовым кабелем свою новую обмотку. Для того, чтобы не разбирать пластины трансформатора то обмотку можно сначала с одной стороны срезать стамеской ударяя по ней молотком, затем проделать тоже самое с другой стороны. Потом просто выбить оставшиеся волоски проволоки, я это делал с помощью сверла.

Точечная сварка своими руками

Точечная сварка своими руками

Точечная сварка своими руками

Шаг 3

Теперь вместо старых обмоток наматываем новые силовым кабелем, у меня получилось 2 витка. Ставим этот трансформатор в корпус, там, где решётка проделываем два отверстия под выводы катушки, продеваем их, делаем также отверстия в дне корпуса под крепления транса.

Точечная сварка своими руками

Точечная сварка своими руками

Точечная сварка своими руками

Далее нам нужно закрепить на передней панели модуль таймера и чуть ниже продеваем светодиод в просверленное отверстие выпаянный за ранее из этой платы и удлинили его проводками.

Точечная сварка своими руками

Точечная сварка своими руками

На заднюю панель добавляем выключатель питания.

Точечная сварка своими руками

Покажу полную схему подключения всех частей:

Точечная сварка своими руками

У адаптера питания отпиливаем вилку, так как она занимает лишнее место и мы припаяемся к разъёму питания напрямую проводками. Припаиваем все части будущей точечной сварки проводками, от таймера к трансформатору я присоединился клеммами. К таймеру я подключил кнопку без фиксации. С помощью переменного резистора таймера выставляется время импульса для сваривания, подходящее время подбирается уже при сваривании деталей.

Точечная сварка своими руками

Точечная сварка своими руками

Точечная сварка своими руками

Точечная сварка своими руками

Шаг 4

С помощью металлических уголков крепим деревянную рейку к корпусу сварочника.

Точечная сварка своими руками

Точечная сварка своими руками

Точечная сварка своими руками

Достаём с клеммной колодки клеммники с винтиками и надеваем на зачищенные контакты кабеля, зажимаем винтами. Прикручиваем теперь их шурупами к рейке.

Точечная сварка своими руками

Точечная сварка своими руками

Точечная сварка своими руками

Точечная сварка своими руками

Точечная сварка своими руками

Спусковую кнопку размещаем тоже в этой же рейке для удобства, просверлив под него отверстие.

Точечная сварка своими руками

Из медной проволоки диаметром 1,7 мм  делаем электроды, скручивая таким образом (но если есть толстая проволока то можно выточить из них более красивые контакты), обтачиваем из конец чтобы они были острыми:

Точечная сварка своими руками

Закрепляем их в клеммниках:

Точечная сварка своими руками

Точечная сварка своими руками

Шаг 5

Теперь нам нужно добавить пружину, которая будет возвращать контакты аппарата контактной сварки на место. Для этого прикрутим к верхней крышке ещё одну деревянную рейку.

Точечная сварка своими руками

Точечная сварка своими руками

Точечная сварка своими руками

Всё, наша точечная сварка готова, этот аппарат довольно мощный и чтобы в тонких металлах не прожигалось отверстие то нужно выставлять меньшее время срабатывания на таймере. Аппарат для точечной сварки сделанный своими руками получился достаточно компактный и много места не будет занимать в Вашей мастерской.

Точечная сварка своими руками

Точечная сварка своими руками

Точечная сварка своими руками

Точечная сварка своими руками: схема, принцип работы (видео)

Точечная сварка своими руками может стать очень нужным аппаратом в домашней мастерской. Такое устройство позволяет соединять различные металлические элементы, ремонтировать разные конструкции в домашних условиях. А самое главное, собственноручное изготовление помогает избежать значительных затрат, связанных с приобретением готовых сварочных устройств.

Схема самодельной точечной сварки.

Точечная сварка своими руками – это достаточно сложная конструкция и для ее создания нужны определенные навыки в электрике и слесарном деле, но при всей сложности можно смело приступать к работе, вооружившись знанием принципов монтажа. Домашние умельцы придумали разные схемы и технологии изготовления, которые осуществлены и прошли проверку в реальных условиях. Положительные отзывы о работоспособности аппаратов свидетельствуют о возможности сборки достаточно надежных конструкций.

Основная сущность процесса

Схема создания сварочного аппарата на основе старого трансформатора.

Точечная сварка является разновидностью контактной сварки, т.е. представляет собой соединение металлов путем проникновения их расплавов друг в друга при точечном контакте под нагрузкой.

Принцип осуществления такого процесса основан на том, что соединяемые заготовки плотно совмещаются и с двух сторон прижимаются электродами, на которые подается кратковременный сварочный ток.

За счет собственного электрического сопротивления при прохождении тока большой силы происходит разогрев материалов до температуры их плавления, а расплавы двух заготовок взаимно перемешиваются под нагрузкой, что и обеспечивает прочное соединение.

Для уменьшения зоны разогрева (снижения потребной мощности сварочного импульса) обеспечивается минимальная площадь контакта – применяются электроды точечного типа.

Конструирование аппарата

Точечный сварочный аппарат включает в себя две главные части – источник сварочного импульса и контактный блок. Источник питания должен обеспечить подачу в автоматическом режиме импульса с силой тока порядка 150-250 А в течение 0,02-0,1 с при питании от обычной электросети напряжением 220 В.

К контактному блоку предъявляются следующие требования: подведение сварочного сигнала с помощью точечного электрода, прижатие свариваемых заготовок, удержание заготовок до полного отвердения расплава после снятия импульса. В основном, используются такие конструктивные решения: зажатие заготовок между двумя точечными электродами; один электрод плоский, а другой точечный; споттер – роль нижнего электрода исполняет сама заготовка.

Необходимый инструмент

Для изготовления аппарата точечной сварки своими руками потребуется следующее оборудование и инструмент:

Принцип работы точечной сварки.

• сварочный аппарат;
• болгарка;
• электродрель;
• ножовка по металлу;
• фрезер;
• паяльник;
• напильник;
• зубило;
• молоток;
• плоскогубцы;
• отвертка;
• нож;
• ножницы по металлу;
• штангенциркуль;
• линейка металлическая;
• ключи гаечные.

Изготовление источника питания

Самодельный аппарат точечной сварки, обычно, собирается на основе источника сварочного импульса, использующего принцип разряда конденсатора. Простая схема такого источника. Сварочный аппарат с таким питанием способен сваривать лист толщиной до 0,5 мм, может применяться для аккумуляторов с целью надежного соединения батарей типа Li-Ion.

Необходимая сила тока в виде кратковременного импульса создается на выходе вторичной обмотки трансформатора Тр3, при этом нужный сигнал обеспечивается разрядом конденсаторов С8-С9 на первичную обмотку. Тиристоры Т1 и Т2 обеспечивают управление конденсаторного разряда. Накопление заряда на обкладках конденсаторов осуществляется при включенной вспомогательной цепи трансформатора Ток. Для выпрямления электрического сигнала применены диоды D6-D7.

Схема изготовления точечной сварки.

Принцип разряда конденсаторов осуществляется следующим образом. В период отключенной главной цепи происходит зарядка конденсаторов С8-С9 через обмотку Ток. При включении главной цепи (пуск сварочного аппарата) конденсаторы разряжаются на обмотку Тр3, при этом параметры разряда регулируются тиристорами Т1-Т2, а продолжительность сигнала обеспечивается системой Ru1-Ru2, R34 и С10. Цикл полностью повторяется при отключении аппарата. Рекомендуемые характеристики деталей приведены, а параметры трансформатора Ток следующие: тип 220/220 В, для обеих обмоток применяется провод ПЭВ-2 диаметром 0,5 мм, число витков – 90.

Для сварки заготовок толщиной до 3-4 мм следует увеличить мощность разряда. Приведена схема более мощного источника тока, который по принципу действия не отличается от предыдущего случая. Продолжительность импульса регулируется реле времени, а в цепь первичной обмотки выходного трансформатора включается бесконтактный пускатель МТТ4К, в связи с повышением мощности.

Намотка силового трансформатора

Выходной трансформатор является основополагающей частью всей конструкции аппарата для сварки, обеспечивающий необходимую силу тока, подаваемую на электрод. Его желательно сделать собственноручно следующим образом. Сердечник подойдет от обыкновенного вышедшего из строя трансформатора – важно, чтобы он обладал стальной пластинчатой конструкцией и имел общее поперечное сечение одного элемента около 65 см².

На первую стойку наматывается первичная обмотка из провода марки ПЭВ или ПЭТВ диаметром 2,9 мм с числом витков – 20. Под обмотку и сверху нее накладывается трансформаторная (кабельная) бумага. Концы обмотки закрепляются на контактной колодке, размещаемой на верхней части сердечника.

На вторую стойку сердечника наматывается выходная (вторичная) обмотка в виде двух витков плоской шины. Такую шину можно собрать из 15-17 медных плоских проводов общим сечением 200 мм² и обматывается для изоляции фторлоновой пленкой или тканевой изоляционной лентой. Рекомендуется сверху и снизу обмотки проложить трансформаторную бумагу, а концы обмотки вывести на контактную колодку.

Если соблюдены все перечисленные условия, то должен получиться выходной трансформатор со следующими параметрами: мощность 3000 В А; первичное напряжение – 220В, вторичное напряжение – 15В, ток – до 220 А.

Сборка блока контактов

Для домашнего устройства точечной сварки, в т.ч. споттера, чаще всего используется конструкция блока для контакта пистолетной формы. Собирается пистолет для электрода в такой последовательности. Подбирается две пластины из гетинакса или текстолита толщиной 8-12 мм, из которых выпиливаются фигуры в виде пистолета длиной 23-25 см. Форма произвольная с учетом удобства эксплуатации. Целесообразно обеспечить такую геометрию: ширина ствола – 42-45 мм, ширина ручки 50-55 мм, длина ручки – 100-110 мм.

http:

В передней части половинок (стволе) делаются симметричные продольные полукруглые проточки радиусом 5-7 мм для установки электрода. Длина проточенного канала составляет 55-60 мм. На расстоянии 30-35 мм от крайнего среза ствола на продольной проточке вытачивается прямоугольный паз для установки гайки, в которую, затем, будет вкручиваться электрод. В курковом участке делается выборка и просверливается отверстие для монтажа и крепления пускового кнопочного выключателя. Для совмещения двух половин пистолета просверливаются отверстия для винтов: в ручке – 4 штуки, в стволе и задней части – по 2 штуки. Чтобы обеспечить подвод кабеля, делаются проточки в ручке и между курком и электродным каналом.

Электрод выполняется из медного прутка диаметром 8-10 мм, а на его хвостовом торце нарезается резьба, соответствующая крепежной гайке. Передний торец стержня затачивается в виде конуса порядка 15-20 мм, причем вершина конуса закругляется. Общая длина электрода выбирается порядка 50-60 мм.

Собирается сварочный пистолет в следующем порядке. На хвостовую часть электрода накручивается гайка, а к его торцу припаивается подводящий провод, который соединен с пусковой кнопкой. В курковую часть укладывается кнопочный выключатель с выводом кнопки в отверстие. Кнопка соединяется с электродом, и подключается подводящий провод. Вся схема укладывается в соответствующие проточки и пазы; половинки пистолета совмещаются и закручиваются.

Сделанная своими руками контактная сварка

Довольно часто при ремонте автомобиля или бытовой техники требуется сварка. Рекомендуемая здесь смонтированная своими руками контактная сварка помогает решить многие задачи по термическому соединению деталей.

Для осуществления контактной сварки в домашних условиях требуются мощнейшие источники питания.

Немного теории о контактной сварке

Прохождение электрического тока через проводник вызывает его нагрев – этот термоэлектрический процесс, и используется он при производстве контактной сварки. Рассчитать генерируемое тепло можно по формуле:

Q = I² • R • T • K,

Рисунок 1. Принципиальная схема аппарата контактной сварки.

где Q – генерируемое тепло, I – сила тока, R – сопротивление проводника, T – время на процесс сварки, K – тепловой коэффициент (табличная величина для различных материалов).

Различия термических характеристик проводников можно представить из следующих примеров:

1. Цинк: сопротивление 10,4 Ом; теплопроводность (при 27ºС) 3,98 Вт/м; точка плавления 1115ºС.
2. Медь: сопротивление 17,6 Ом; теплопроводность 2,37 Вт/м; точка плавления 680ºС.
3. Железо: сопротивление 400 Ом; теплопроводность 0,803 Вт/м; точка плавления 1300ºС.

На процесс контактной сварки также влияет сила сжатия соединяемых деталей. Отметим, что качество сварочного соединения зависит от изменения физических свойств: окисления, чистоты поверхности, шероховатости и т.п.

Вернуться к оглавлению

Виды контактной сварки

Обычно различают три вида контактной сварки: точечная, многоточечная и сварка непрерывным оплавлением.

Схема определения выводов трансформаторов.

Классическую точечную сварку часто называют сваркой-сопротивлением. Сварочный ток, проходя через соединенные детали, разогревает их до пластичного состояния, после чего производится осадка – силовое сжатие.

Многоточечная сварка применяется при необходимости термического соединения больших деталей, когда для прочности соединения необходимо сваривать детали в нескольких местах.

Сварку непрерывным оплавлением производят для соединения деталей, когда требуется обеспечить герметичность соединения – например, сварка трубопроводов. При этом электрод, которым производят осадку, непрерывно движется вдоль места будущего соединения. Такой метод часто называют шовной контактной сваркой. В качестве движущего электрода используются ролики.

Отдельно стоит отметить микроточечную сварку, незаменимую при ремонте радиотехники, телефонов, микроволновок и прочей бытовой техники.

Вернуться к оглавлению

Как устроен аппарат контактной сварки

Рисунок 2. Мощность трансформатора должна быть не менее 1 кВт.

Все аппараты контактной сварки состоят из двух основных функциональных узлов: блок питания, обеспечивающий электрический ток необходимой характеристики и выносные электроды, доставляющие этот ток к месту сварки.

Основой блока питания является силовой сварочный трансформатор, понижающий напряжение со стандартных 220 В до примерно 40 В. Коэффициент трансформации должен быть достаточно большим, чтобы обеспечить большую силу тока. Мощность трансформатора должна быть не менее 1 кВт. Для управления процессом к трансформатору присоединено реле времени. Процессом можно управлять и вручную, но это не всегда дает положительный результат.

Выносные электроды часто изготавливают в виде сварочного пистолета. Это удобно, когда необходимо приварить маленькую деталь внутри большого агрегата. Если соединяемые детали будут небольшими, то электроды можно сделать в виде небольшого настольного станка.

Вернуться к оглавлению

Собираем аппарат

Первым делом необходимо выбрать принципиальную схему будущего аппарата. Достаточно простая и надежная схема изображена на рис.1. В качестве силового трансформатора используется высоковольтный трансформатор из старой микроволновой печи. Его можно заменить на ЛАТР (лабораторный автотрансформатор), но в этом случае необходимо оценить его мощность. Основная схема аппарата практически не изменится. Однако главная деталь из микроволновки более доступна и имеет достаточную мощность. Необходимо помнить, что этот трансформатор повышающий, поэтому его вторичная обмотка по количеству витков больше первичной.

Для нашего аппарата потребуется именно первичная обмотка. Вторичную необходимо аккуратно срезать, сделать это можно с помощью ножовки или стамески. Если в трансформаторе есть ограничивающие ток шунты, то их также удаляют.

Положения электрода при сварке.

После этого наматывают новую вторичную обмотку. Чтобы ток после трансформатора был более 1000 А для новой обмотки необходим толстый медный провод диаметром не менее 1 см (площадь сечения 100 кв.мм). Можно использовать пучок проводов меньшего диаметра. Необходимо сделать 2-3 витка вторичной обмотки, стараясь общую длину провода сделать наименьшей. Увеличение числа витков ведет к увеличению мощности аппарата. Необходимо помнить, что мощность устройства должна быть ограничена параметрами вашей электросети – слишком большая мощность вызовет падение напряжения и жалобы соседей. Внешний вид переделанного из микроволновки сварочного трансформатора показан на рис.2.

Монтаж остальных деталей принципиальной схемы осуществляется на прочной диэлектрической основе и располагается в одном корпусе с силовым трансформатором. При возможности в него можно поместить вентилятор для охлаждения установки во время работы.

Электроды изготавливают из толстого медного прута. Желательно, чтобы его толщина была соразмерна с сечением провода вторичной обмотки, с концами которой электроды должны быть надежно соединены. Поскольку концы электродов во время работы оплавляются, то их необходимо периодически подтачивать, а со временем и вовсе заменять на новые. Соединение провода с электродом необходимо спаять, чтобы предотвратить снижение мощности из-за окисления контактов.

Крепятся электроды обычно в виде сварочного пистолета. Из текстолита (или схожего материала) вырезаются накладки переходника. Обычно их размеры соответствуют размерам своей руки. К этим накладкам надежно контровочными винтами фиксируются провода и электроды, рукоятки обматываются изоляционной лентой.

Большое значение при производстве контактной сварки имеет сила сжатия между электродами, поэтому рычаг с верхним электродом желательно делать подлиннее, а основание – помассивнее.

Вернуться к оглавлению

Отладка и работа аппарата контактной сварки

Правильно собранный аппарат контактной сварки своими руками начинает работать сразу. Необходимо испытать собранную схему, при необходимости подрегулировать длительность импульса резистором. Самодельная контактная сварка в вашем распоряжении.

Во избежание искрения включайте и выключайте аппарат только при сжатых электродах. Не забывайте о диэлектрических перчатках и защитных очках.