Точечная конденсаторная сварка: схема и описание точечной контактной сварки

схема и описание точечной контактной сварки

Конденсаторная сварка является одним из видов контактной сварки, которую активно используют в промышленности, а также для выполнения сварных операций своими руками в быту.

Технологическая схема операции следующая: в конденсаторах при их зарядке от выпрямителя осуществляется накопление энергии, которая при разряде трансформируется в тепловую энергию.

С помощью этой энергии и осуществляется соединение кромок металлических изделий. Расскажем, как выполнить конденсаторную сварку своими руками: схема и описание технологии.

Содержание

  1. Конденсаторная сварка: что это такое
  2. Выполняем конденсаторную сварку своими руками
  3. Схема при конденсаторной сварке
  4. Требования к конденсаторной сварке
  5. Конструкции контактного блока
  6. Особенности работы самодельного агрегата
  7. Подведем итоги

Конденсаторная сварка: что это такое

Конденсаторная своими руками была разработана еще в 30-х годах XX века. Сегодня эта технология активно используется предприятиями промышленности и умельцами с целью выполнения бытовых сварных операций.

Особенно популярна такая технология в цехах ремонта кузовов транспортных средств: в отличие от дугового, при конденсаторном методе создания сварного шва не происходит прожигание и деформация тонких стенок листов кузовных деталей. В последующее время соединенным деталям кузова не нужна дополнительная рихтовка.

Такую технологию применяют в радиоэлектронике для соединения изделий, не паяющихся посредством обычных флюсов или выходящих из строя при перегреве.

Активно применяются аппараты конденсаторной сварки ювелирами при изготовлении и ремонте ювелирных украшений, на предприятиях, выпускающих коммуникационные шкафы, лабораторное, медицинское, пищевое оборудование, при строительстве зданий, мостов, инженерных коммуникаций.

Столь широкое распространение можно объяснить действием ряда факторов:

  • простая конструкция сварочного аппарата, который при желании можно собрать своими руками;
  • точечная сварка отличается относительно низкой энергоемкостью и малыми нагрузками, создаваемыми на электрическую сеть;
  • высокие показатели производительности, что крайне важно при серийном производстве;
  • возможность снизить термическое влияние на соединяемые поверхности, что позволяет сваривать детали малых размеров и работать с теми конструкциями, стенки которых чрезмерно тонки и могут деформироваться при обычной сварке.

На заметку! Достоинством технологии конденсаторной сварки является простота ее реализации: даже средний уровень квалификации позволяет мастеру создать качественные сварные швы.

Способ конденсаторной сварки изделия.

Правила осуществления сварных операций с помощью энергии конденсаторов регламентируются ГОСТ. Принцип технологии основывается на трансформации энергии электрического заряда, накопленного на конденсаторах, в тепловую энергию.

При соприкосновении электродов происходит разряд и образуется электрическая дуга краткого действия. За счёт выделяемого ею тепла кромки соединяемых деталей из металла плавятся, образуя сварной шов.

При конденсаторной сварке ток подается на сварной электрод в виде кратковременного импульса высокой мощности, который получается за счет монтажа в оборудование конденсаторов большой емкости.

В случае использования контактной сварки ток непрерывен. В этом заключается основное отличие этих видов выполнения сварных операций.

В итоге, мастер может достичь высоких показателей двух важных параметров:

  • на термический нагрев соединяемых деталей требуется гораздо меньше времени, что особенно ценно для производителей электронных компонентов;
  • ток, используемый для соединения деталей, обладает высокой мощностью, поэтому и сами сварные швы получаются более качественными.

В процессе сварных операций для крепления элементов и узлов разных изделий могут потребоваться разные по разновидности и назначению шпильки.

Достоинством конденсаторной сварки является возможность уменьшить площадь термического воздействия, снизить напряжение и свести к нулю риск деформации поверхностей ввиду высокой плотности энергии и кратковременности сварного импульса. Технология позволяет работать с цветными металлами с малой толщиной.

Также отметим, что огромным плюсом конденсаторного сварного аппарата является его компактность. Для применения такой технологии на практике не потребуется мощный источник питания, устройство можно заряжать между переносом электрода к следующей точке.

Выполняем конденсаторную сварку своими руками

Контактная сварка применяется сварщиками, поэтому купить заводской аппарат для ее выполнения несложно.

Модели, в отличие от агрегатов для точечной сварки, отличаются простой конструкцией, несложным управлением и стоят недорого, но многие умельцы все же принимают решение, собрать сварной аппарат конденсаторного типа своими руками. Это позволяет сэкономить деньги, реализовать собственный талант.

Температура сварки различных материалов.

Выполнения данного задания требует от мастера следующего:

  • найти в интернете нужную схему и подробное описание конструкционных особенностей агрегата;
  • уяснить механизм работы устройства;
  • подобрать актуальные материалы и приспособления: шпильки приварные, сварные электроды и т.п.

Механизм функционирования аппарата для конденсаторной сварки:

  • ток направляется через первичную обмотку питающего трансформатора, выпрямитель, представленный диодным мостом;
  • на диагонали моста осуществляется подача управляющего сигнала тиристора с кнопкой запуска;
  • в цепи тиристора вставлен конденсатор для накопления сварного импульса, который также нужно подключить к диагонали выпрямителя и первичной обмотке трансформаторной катушки.

Соединение участков металлических конструкций осуществляется при сильном электрическом влиянии, накопленном в двухполюсниках, а сам процесс делится на три категории:

  1. Контактная сварка.
    Предполагает плотное прижатие заготовок друг к другу с последующим соприкосновением электродов к данному месту. Энергия, подающаяся на ограниченное пространство настолько велика, что это приводит к быстрому расплавлению и дальнейшему прикреплению кромок деталей.
  2. Ударная технология.
    Также предполагает соединение отдельных деталей из металла в единую конструкцию, но электричество подается к месту сваривания в виде кратковременного удара. Такая технология позволяет уменьшить продолжительность сварной операции до 1,5 м/с;
  3. Точечная техника.
    При использовании такого вида сварки потребуется два медных контакта, касающиеся объекта с двух граней. В результате изделия скрепляются в точке прикосновения к электроду.

При необходимости навесить на тонколистовую металлическую конструкцию приборы, фиксируемые гайками, можно воспользоваться той же конденсаторной сваркой.

С ее помощью на стенку конструкции приваривается специальная шпилька для конденсаторной сварки, а уже на нее фиксируют прибор. Шпильку помещают напротив основного металла и настраивают оборудование для выполнения операции приварки.

Дуга плавит основание шпильки и соответствующую ему площадь основного металла, после чего изделие вводят в сварную ванну и фиксируют на поверхности до тех пор, пока металлы не остынут. На выполнение такого потребуются миллисекунды, но он будет надежен и долговечен.

Схема при конденсаторной сварке

Схема конденсаторной сварки.

Конденсаторная точечная сварка своими руками легко выполняется даже малоопытным сварщиком.

Ее основа ‒ электрическая схема с применением конденсаторов:

  1. Первичная обмотка проводится через выпрямитель, представленный .
    Затем она подключается к источнику напряжения.
  2. Тиристор подает сигнал на мостовую диагональ и управляется кнопкой запуска.
    Конденсатор подключается к сети тиристора, диодному мосту и выводится на первичную обмотку.
  3. Зарядить конденсатор можно путем, включения вспомогательной цепи с выпрямителем и трансформатором.

Конденсаторная сварка аккумуляторов своими руками осуществляется в следующей последовательности действий со стороны мастера:

  • нажатие пусковой кнопки, запускающей временное реле;
  • включение трансформатора при помощи тиристоров, после реле отключается;
  • использование резистора с целью определения длительности импульса.

Требования к конденсаторной сварке

Сварные конденсаторы применяются в промышленном масштабе и в условиях небольших мастерских. В любом варианте нельзя нарушать технологию сварки для аккумуляторов своими руками, иначе сварные швы получаться низкокачественными.

Электрическая схема конденсаторной сварки.

Соблюдение следующих условий позволит получить действительно качественный результат работы:

  • обеспечьте подачу кратковременного импульса в течение временного промежутка до 0,1 с, а также последующее накопление энергозаряда от источника питания для нового импульса за максимально краткое время;
  • позаботьтесь о хорошем контакте свариваемых деталей путем достаточного давления электрода на детали в момент подачи сварочного импульса;
  • разжимание электродов производите с задержкой, дабы расплав остывал под давлением и улучшался режим кристаллизации металла сварного шва;
  • диаметр точки, образуемой на металле от контакта с электродом, должен быть крупнее, нежели самая тонкая свариваемая заготовка в 2 раза;
  • тщательно очистите поверхность свариваемых заготовок перед сваркой, дабы окисные пленки и ржавчина не спровоцировали существенное сопротивление для тока.

На заметку! Наиболее удачный вариант электродов для конденсаторной сварки – это омедненная проволока.

Конденсаторную точечную сварку осуществлять своими руками можно только при условии сборки агрегата с минимум двумя блоками: источником сварного импульса и сварочного блока. Также крайне важно предусмотреть возможность регулировки режима сварки и защиты.

Особенно важно придерживаться правил безопасной со сварным аппаратом, которые предполагают следующие пункты:

  • для защиты глаз от искр от сварного аппарата надевают специальную маску;
  • обезопасить кожу рук от ожога помогут перчатки, а тело – специальный защитный комбинезон;
  • на ноги сварщика надевают ботинки с подошвой из плотного материала, не позволяющего повредить пальцы и ступню при работе.

Конструкции контактного блока

Контактный блок конденсаторной сварки ответственен за фиксацию и перемещение сварных . В большинстве случаев фиксация обоих стержней осуществляется вручную.

Схема конденсаторной сварки ударного типа.

Более качественный вариант обеспечивает надежную фиксацию нижнего стержня, но оставляет подвижным верхний стержень. В данном случае верхний медный прут закрепляется так, чтобы он свободно двигался в вертикальной плоскости. А нижний ‒ оставляют в неподвижном состоянии.

Также на верхней части монтируют регулятор винтового образца, позволяющий создавать дополнительное давление. Главное, чтобы верхняя площадка и основание энергоблока имели хорошую изоляцию друг от друга. Некоторые модели сверху оснащены фонарем, что делает работу более комфортной.

При конструировании конденсаторной сварки своими руками потребуется иметь следующие детали:

  • конденсатор, емкостью 1000-2000 мкФ, мощностью 10 В, напряжением 15;
  • трансформатор требуемого размера ‒ 7 см, произведенный из сердечника типа Ш40;
  • первичная обмотка, сделанная из трехсот слоев провода с диаметром 8 мм;
  • вторичная обмотка из десяти обмоток медной шины;
  • пусковик серии МТТ4К, включающий параллельные тиристоры, диоды и резистор.

На заметку! Если работа потребует соединения заготовок до 0,5 см, понадобится применить дополнительные коррективы в схему конструкции.

Особенности работы самодельного агрегата

Осуществить ударную конденсаторную сварку можно с помощью специального аппарата заводского производства, который продается в специализированных магазинах. Однако, вполне реально изготовить сварку конденсаторного типа самостоятельно в условиях маленькой мастерской.

Изготовленные своими силами агрегаты демонстрируют высокие эксплуатационные параметры и в работе не уступают заводским моделям.

Самодельный аппарат конденсаторной сварки.

Перед работой самодельному аппарату для сварки, использующему энергию конденсаторов, задают основные параметры функционирования:

  • напряжение в зоне металлоизделий;
  • вид и сила тока;
  • длительность действия сварного импульса;
  • число и размеры сварной проволоки, применяемой в работе.

Платы управления, присутствующие в конструкции и заводских, и самодельных сварочных агрегатов, предоставляют мастеру возможность привести поступающее напряжение и постоянную величину тока к стабильному значению. Самодельный агрегат важно оснастить переключателем для выполнения сварки электродами без особенных трудностей.

Самодельные агрегаты, как и заводские модели, долговечны, просты в использовании, если при их конструировании придерживаться схемы, технологических требований и норм безопасности.

А технические параметры изготовленной своими силами модели должны соответствовать характеристикам заводских конструкций. Тогда аппарат позволит даже малоопытному сварщику выполнять надежные и долговечные сварные швы методом конденсаторной сварки.

Но не стоит забывать, что весомая доля успеха при выполнении сварочных операций зависит от тщательности подготовительных работ. Обязательно позаботьтесь о том, чтобы свариваемые поверхности не имели загрязнений, слоя пыли, ржавчины перед началом работы.

Такие дефекты могут свести на нет усилия сварщика, став преградой для качественного соединения расплавленных кромок изделий.

Подведем итоги

Конденсаторная сварка актуальна при необходимости соединить детали из цветных металлов в единую конструкцию.

Технология имеет ряд достоинств, среди которых особенно ценна возможность уменьшить площадь термовоздействия, снизить напряжение и устранить риск деформации металлоповерхностей. Аппараты для конденсаторной сварки просты в использовании и легко собираются своими руками, что позволяет сэкономить.

Конденсаторная сварка своими руками — схема и описание

0


Опубликовано: 08. 04.2017






Этот вид сварки относится к точечному способу. Он удобен в случае, когда требуется приваривать небольшие детали друг к другу, а одну и маленькую. Преимущественно конденсаторную сварку используют для работы с цветными металлами.

Как только появилась возможность проводить точеную сварку в домашних условиях, метод стал набирать популярность среди неопытных сварщиков. Такая ситуация и прибавила актуальности вопросу на сегодняшний день. Что собой представляет этот процесс и как собственноручно сделать сварку для домашнего использования? Этот вопрос мы и постараемся сегодня разобрать в деталях.

Оглавление:

  • Чем отличается конденсаторный способ от других видов?
  • Принцип работы конденсаторной сварки
    • Виды точечной сварки
    • Преимущества
  • Схема сборки агрегата своими руками
    • Как происходит процесс сварки?
  • Вывод

Чем отличается конденсаторный способ от других видов?

Первое отличие, которое бросается в глаза, это скорость сварки и её экологичность. Стандартный прибор для конденсаторной сварки работает на высоком напряжении. Это и позволяет сэкономив электроэнергию, получить качественный и ровный шов. Основное её применение лежит в микросварке или же при надобности осуществить сварку больших сечений. Это происходит при таком принципе:

  1. Конденсаторы собирают в себе требуемое количество энергии;
  2. Заряд переходит в тепло, которое используется для сварки.

Принцип работы конденсаторной сварки

В процессе сваривания точечным способом, детали подвергаются зажиму двумя электродами, на которые приходит кратковременный ток. Затем между электродами образуется дуга, она и нагревает металл, расплавляя его. Сварочный импульс приходит в работу в течение 0,1 сек., он предоставляет общее ядро расплавки для обеих подвергающихся сварке частей заготовок. Когда снимается импульс, детали продолжают сжиматься под давлением нагрузки. В результате получаем общий сварной шов.

Существуют вторичные обмотки, с них ток попадает на электроды, а на первичную обмотку, приходится импульс, который образовался при конденсаторном заряде. В конденсаторе накапливание заряда происходит в промежутке между поступления импульса на два электрода. Особенно хорошие результаты приходят, когда речь идёт о сварке алюминия или меди. Существует ограничение по тому, какой должна быть толщина заготовок, она не должна превышать 1,5 мм. Может, это и минус, но такая схема прекрасно проявляет себя при сваривании разнородных материалов.

Виды точечной сварки

Различают два основных вида конденсаторной сварки своими руками:

  1. Трансформаторный. При которой конденсатор разрядит энерго-заряд на обмотку трансформаторного оборудования. При этом заготовки расположены в сварочном поле, которое соединяется со вторичной обмоткой.
  2. Бестрансформаторный.

Преимущества

Как и у всех других видов, самостоятельная конденсаторная сварка отличается рядом положительных особенностей:

  1. При стабильной работе, есть возможность сэкономить электроэнергию;
  2. Надёжность и практичность. Скорость работы позволяет точечной сварке быть доступной при воздушном охлаждении;
  3. Скорость работы;
  4. Сварочный ток очень плотный;
  5. Аккуратность. Учитывая дозу потребляемой энергии, в поле соприкосновения образуется надёжный шов, компактной толщины. Такой способ широко используют для тонкой сварки цветного металла;
  6. Экономичность. Потребляемая мощность равна 20 кВА максимум. Это происходит при помощи отбора мощности благодаря стабилизации напряжения в сети.

Схема сборки агрегата своими руками

Через диодный мост (выпрямительный) проводится первичная обмотка, затем подключается к источнику напряжения. С тиристора идёт сигнал на мостовую диагональ. Тиристор управляется специальной кнопкой для запуска. Конденсатор подключают к тиристору, точнее к его сети, к диодному мосту, затем его выводят на обмотку (первичную). Чтобы зарядить конденсатор, включается вспомогательная цепь с диодным мостом и трансформатором.

Как источник импульса, используют конденсатор, его емкость должна быть 1000-2000 мкФ. Для конструкции системы производится трансформатор из сердечника типа Ш40, требуемый размер 7 см. Чтобы сделать первичную обмотку, нужен провод диаметром 8 мм, который обматывается 300 раз. Вторичная обмотка предполагает использование медной шины, в 10 обмоток. Для входа используют практически любые конденсаторы, единственное требование мощность в 10 В., напряжение 15.

Такая самодельная конденсаторная сварка, работает при следующей последовательности действий:

  1. Нажимаем пусковую кнопку, она запустит временное реле;
  2. Трансформатор включается с помощью тиристоров, после реле отключается;
  3. Резистор используют для определения длительности импульса.

Как происходит процесс сварки?

После того как конденсаторная сварка своими руками собрана, мы готовы приступить к работам. Для начала стоит подготовить детали, зачистив их от ржавчины и другой грязи. Перед тем как поместить заготовки между электродами, их соединяют в таком положении, в котором их нужно сваривать. Затем запускается прибор. Теперь можно сжать электроды и прождать 1-2 минуты. Заряд, который скапливается в высокоемкостном конденсаторе пройдёт через приварной крепёж и поверхность материала. В результате он плавится. Когда эти действия проделаны, можно приступать к последующим шагам и сваривать остальные части металла.

Перед сварочными работами в домашних условиях, стоит приготовить такие материалы, как наждачная бумага, болгарка, нож, отвертка, любой зажим или пассатижи.

Вывод

Конденсаторную сварку очень широко применяют как дома, так и в промышленной зоне, как мы видим, она очень удобна и проста в применении, плюс ко всему имеет большое количество преимуществ. С помощью приведённой информации, Вы сможете вывести свои знания на новый уровень и удачно примените точечную сварку на практике.

Сергей Одинцов


tweet

Сборка аппарата для точечной сварки из 500 ненужных конденсаторов

  • по:
  • Дэйв Раунтри

[Касян ТВ] на ютубе выдали кучу запчастей в достаточно больших количествах, часть из которых была полезна и выделена под конкретные проекты, но с учетом интересующей их электроники найти не смогли использование пакета из 500 или около того конденсаторов низкой спецификации 470 мкФ. Это не были типы с низким ESR или высокой емкостью, поэтому они не подходили для индивидуального использования в качестве источника питания. Но как насчет того, чтобы складывать их все параллельно? (видео, встроенное ниже) После нескольких быстрых вычислений [Касьян] определил, что общая емкость всех 500 должна быть около 0,23 Фарад с ESR от около 0,4 до 0,5 мОм при 16 В и теоретической суммарной энергией около 30 Дж. Этого достаточно, чтобы нанести удар в нужной ситуации.

Печатная плата была сконструирована для параллельного соединения 168 маленьких банок с большими широкими дорожками, усиленными несколькими жилами медной проволоки диаметром 1,8 мм и большим толстым слоем припоя поверх. Три такие печатные платы были соединены параллельно одним и тем же медным проводом, чтобы максимально снизить общее сопротивление. Такая штука имеет несколько практических применений, поскольку сверхнизкое измеренное ESR 0,6 мОм и большая емкость делают ее идеальной для сглаживания источников питания во многих приложениях, но можно ли ее использовать для создания аппарата точечной сварки? Ну да и нет. В сочетании с одним из этих дешевых китайских контроллеров «точечной сварки» он действительно производит несколько сварных швов на литий-полимерном элементе с тонкой никелированной полосой батареи, но дует прямо насквозь с небольшим проникновением. [Касьян] обнаружил, что конденсаторная батарея может использоваться параллельно с приличной ячейкой LiPo, что дает потенциально идеальную комбинацию — огромный начальный удар от конденсаторов, чтобы продуть полосу и начать сварку, а затем LiPo с более низким ( но все равно огромный) ток чуть дольше, чтобы помочь с проникновением в клемму аккумулятора, доводя сварочный шов.

[Кейсан] приводит некоторые измерения пиковой подачи тока и его профиля, показывая, что даже груду довольно обыденных деталей можно с небольшой осторожностью превратить во что-то полезное. Чем такая сборка отличается от одиночного суперконденсатора? Некоторое время назад мы говорили о суперконденсаторах и батареях LiPo, это была интересная дискуссия, и, если вам все еще интересно, гибридные суперконденсаторы на основе графена тоже актуальны!

 

Спасибо [Danjovic] за подсказку!

Posted in Аккумуляторные хаки, Tool HacksTagged конденсатор, ESR, точечная сварка, суперконденсатор

Как сделать аппарат для точечной сварки в домашних условиях с помощью высоковольтного конденсатора
14 840 просмотров

Что такое точечный сварочный аппарат?

Аппараты для точечной сварки представляют собой электрический инструмент, который используется для сварки двух металлических пластин посредством приложения давления и электрического тока. Точечная сварка используется в самых разных отраслях промышленности, включая, помимо прочего, производство листового металла и автомобилестроение; особенно для сборки кузовов автомобилей из листовой стали. Они обеспечивают прочный сварной шов и просты в сборке из небольшого количества компонентов. Итак, в этой статье мы рассмотрим пошаговый процесс изготовления аппарата для точечной сварки с использованием высоковольтного конденсатора.

Точечная сварка использует явление Сварка сопротивлением ; Сварка сопротивлением — это соединение металлов путем приложения давления и пропускания электрического тока в течение определенного времени через область металла, которая должна быть соединена, создавая прочный и сфокусированный сварной шов.

Аппаратные компоненты

Следующие компоненты необходимы для изготовления аппарата для точечной сварки

Серийный номер Компонент Значение Qty
1) Electrical Probes 2
2) Capacitor 20uF/440VAC 1
3) Insulated Copper wire 1,5 мм Согласно необходимости
4 Безопасные перчатки и защитные очки 2
5) термин для соединения проволоки 0073 1
6) Soldering Iron 45W – 60W 1
7) Soldering wire & flux 1
8) Hard Plastic Bottle w / CAP 1
9) Плоская отвертка 1
10) . 0074
11) Bench Stand with clips 1
12) AC Wall outlet 220V 1

Useful Steps

The following are the steps on «Как сделать точечную сварку». БУДЬТЕ КРАЙНЕ ОСТОРОЖНЫ при работе с источниками переменного тока 220 В и высоковольтными конденсаторами.

1) Снимите выводы двух электрических щупов и припаяйте их к концам изолированного медного провода диаметром 1,5 мм.

2) Проделайте отверстие в крышке пустой пластиковой бутылки и подсоедините концы проводов к 2-полюсному разъему через крышку бутылки.

3) Подсоедините клеммы +ve и -ve конденсатора к щупам +ve и -ve соответственно, затем поместите конденсатор и источник питания в пластиковую бутылку и плотно закройте крышку.

4) Поместите металлическую поверхность, которую нужно приварить, к другой поверхности (здесь мы используем металлическую клемму батареи постоянного тока) на изолирующую поверхность (предпочтительно пластиковую/деревянную подставку)

4) Сварка: Наденьте перчатки и защитные очки и поместите два щупа на клеммы под напряжением и нейтралью 220 В переменного тока на несколько секунд, чтобы зарядить конденсатор. ( НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ ЭТОГО ПРОЕКТА НЕ ПРИКАСАЙТЕСЬ К МЕТАЛЛИЧЕСКИМ ЧАСТЯМ ЗОНДОВ ПОСЛЕ ЗАРЯДКИ КОНДЕНСАТОРА, ТАК МОЖЕТ ПОЛУЧИТЬ СМЕРТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ УДАР! ).

5) Закрепите свариваемую металлическую деталь с помощью сварочного стенда с зажимами типа «крокодил» и поместите их друг на друга так, чтобы они соприкасались друг с другом. Поместите один из щупов на нижнюю металлическую деталь и прижмите другой щуп к верхнему металлическому листу. Полетит несколько искр, после чего вы должны увидеть надежный самородок сварного шва. Полностью разряжайте конденсатор после каждой сварки.