Сварочный аппарат для точечной сварки своими руками. Трансформатор для точечной сварки
Трансформатор для контактной сварки своими руками
Среди множества видов сварочных процессов можно выделить точечную. Ее применяют при создании систем вентиляции и кондиционирования, для соединения тонкостенных корпусных деталей и множества других конструкций.
Точечная контактная сварка
Виды точечной сварки
К точечной относят один из видов контактной сварки, в ходе выполнения которой детали соединяют по отдельным точкам. Электроды, выполненные из разных материалов, сжимают заготовки и передают через себя электрический ток соответствующих характеристик. Расположение точек контакта, напрямую зависит от того как установлены электроды в машине, используемой для сварки. Опять же в зависимости от конструкции машины и электродов допустимо получение одной или нескольких точек сварки.
Контактную сварку используют для работы с черными и цветными металлами. Это могут быть детали, обработанные на механическом оборудовании, они могут иметь одинаковую или разную толщину. В качестве заготовок могут быть использованы листы, полученные на прокатных станах или кузнечно — прессовом оборудовании.Такой вид сварки наиболее эффективен для изготовления деталей в транспортном машиностроении, при производстве различного по классам станочного оборудования и пр.
Особенности и принцип точечной сварки для выбора трансформатора
Метод точечной сварки применяют и на производственных площадках, и в кустарных мастерских. На производстве эту технологию применяют для работы с листовыми заготовками из разных марок металла – черного, цветного, нержавеющего и пр. С помощью точечной сварки обрабатывают детали разной формы и размеров, кроме того, на оборудовании такой сварки изготавливают пересекающиеся стрежни.
В домашней мастерской такую технологию применяют для выполнения ремонта бытовой техники, в т.ч. автомобильной, электрической, например, для наращивания силового кабеля.Надо отметить то, что способ точечной сварки включает в себя несколько последовательных операций, причем, эти операции одинаковы и для промышленного, и для бытового оборудования.На первом этапе заготовки, выполненные из металла, соединяют между собой в заданном пространственном положении. Для их фиксации могут быть использованы обыкновенные строительные струбцины или друга технологическая оснастка.
Затем, соединенные детали помещают в рабочую зону оборудования, в пространстве между электродами. После этого их приводят в движение, начинается сжимание заготовок и подача электрического тока с определенными характеристиками. Подаваемый ток, выполняет нагревание металла до определенной температуры, в результате, этого будет произведена необходимая деформация заготовок.В промышленных условиях применяют автоматические установки точечной сварки, в условиях мастерской чаще применяют полуавтоматические сварочные аппараты. Некоторые виды оборудования позволяют получать до 600 сварных контактов в минуту.Еще один способ точечной сварки — это лазерная. Ее применение обеспечивает высокое качество, получаемых швов.
Смысл сварки этого типа заключается в следующем:После сильного нагрева заготовок происходит их оплавление и происходит образование однородной структуры (шва).
Главный параметр такого сварочного процесса – это импульсная характеристика тока.
Именно она обеспечивает требуемый нагрев. Кроме того, важную роль играет и сила, с которой заготовки прижимают друг с другом. Именно в результате этого происходит кристаллизация металлической структуры.Импульсная сварка гарантирует максимальную прочность стыков, при практически полной автоматизации сварочного процесса. Но главный недостаток такой технологии это невозможность обеспечения 100% герметичности заготовок между собой.
Виды трансформаторов для сварки
Технические характеристики трансформаторов должны обеспечивать такие технические свойства, которые позволяют с минимальными потерями произвести нагрев, расплав и соединение обрабатываемых деталей.
Трансформатор, предназначенный для производства сварных работ, имеет простую конструкцию и именно поэтому, многие домашние мастера предпочитают его изготавливать самостоятельно.
В конструкцию входит несколько составных частей:
Сердечник для трансформатора
- Сердечник, состоящий из нескольких пластин, выполненных из стали. Для сборки магнитопровода применяют пластины, изготовленные из электротехнической стали. На нем устанавливают одну или несколько обмоток. Настройку напряжения выполняют с помощью винтовой пары, которая проходит через сердечник и обмотку.
- Металлический корпус предназначен для защиты устройства от каких-либо повреждений. Кроме того, в состав трансформатора входят устройства вентиляции, рукояти и колеса для транспортировки.
Номинальное рабочее напряжение составляет 220 или 380 вольт и это позволяет их использовать и на промышленных объектах, и домашнем хозяйстве. Технические характеристики трансформатора допускают производить работы с металлическими заготовками разной формы и размеров.
Трансформатор для контактной сварки, состоит из тех же узлов, что и для традиционной. Это оборудование работает в режиме коротких, но часто повторяющихся нагрузок. Это приводит к тому, что обмотки испытывают серьезные динамические нагрузки. Для их компенсации в трансформаторах для точечной сварки применяют сердечник броневого типа и дисковые обмотки.
Трансформатор для контактной сварки ТВК-75
Трансформатор для контактной сварки ТВК-75 предназначается для работы в составе электросварного оборудования для точечной сварки, которые эксплуатируются в закрытых помещениях при соблюдении ряда условий. Магнитопровод в этом трансформаторе имеет ленточную конструкцию, и стянут в раму с помощью шпилек. Обмотки этого трансформатора дисковые. Для изготовления первой обмотки применяют теплостойкий кабель ПСД.
Трансформатор для контактной сварки ТВК-75
Вторая обмотка собрана из отдельных дисков и с помощью металлических деталей, выполненных из меди, они собраны в параллельную схему.Для охлаждения вторичной обмотки используют проточную воду, которая перемещается по специально проложенным трубам. Обмотки залиты эпоксидной смолой.Напряжение регулируется с помощью переключателей, которые установлены на сварочной машине. К основным параметрам трансформатора этой марки можно отнести следующее:
Охлаждение водой, аппарат изготовлен по классу изоляции F. За счет использования технологии Unicore трансформатор несет минимальные потери в магнитопроводе. Производитель выпускает трансформатор в климатическом исполнении УХЛ4.
Трансформатор для контактной сварки ТКС — 4500 Каскад
Трансформатор для контактной сварки ТКС — 4500 Каскад используют для сварки деталей из малоуглеродистых сталей совокупной толщиной до 4 мм.
Расчет трансформатора для сварки
Магнитопровод и обмотки отвечают за создание рабочих параметров устройства. То есть, зная, какие характеристики должны быть у трансформатора можно просчитать параметры обмоток, сердечника и сечения всех проводов.
Для выполнения расчетов необходимо взять следующие данные:
Сварочный трансформатор своими руками
- Напряжение на первой обмотке.
- Напряжение на второй обмотке.
- Сила тока на второй обмотке. Размер этого параметра определяется типом электродов и размерами заготовки.
- Площадь сердечника. Этот параметр определяет надежность трансформатора в целом. Оптимальным размером можно считать от 45 до 55 кв. см.
- Размер площади окна сердечника. Оптимальным считают размер от 80 до 110 кв. см.
- Плотность тока внутри обмотки. Этот параметр отвечает за потери в обмотке. Для аппаратов, выполненных своими руками, эта характеристика составляет 2,5 – 3 А.
Самодельный аппарат из микроволновой печи
Для установки в домашней мастерской высокопроизводительного сварочного оборудования нет необходимости в приобретении дорогостоящего оборудования. Для этого достаточно использовать старую микроволновую печь. Точнее, ее трансформатор. Он в состоянии обеспечить напряжение необходимо для выполнения точечной сварки.
При извлечении трансформатора из корпуса микроволновой печи необходимо соблюдать аккуратность. Сначала надо снять все крепежные детали, и удалить вторичную обмотку. Кроме этого необходимо удалить шунты, встроенные в ограничители тока. Точечная сварка, изготовленная из микроволновой печи, обеспечивает мощность в 700 – 800 Вт и это позволяет выполнять сварку стальных листов толщиной до 1 мм.
Строение трансформатора
Как и для любого другого сварочного устройства для его работы потребуется электрод.
Создание электродов
Сварочное оборудование позволяет выполнять большое количество работ по неразъемному соединению деталей, выполненных из металла. Для выполнения этой операции применяют электроды. Те, которые применяют для точечной сварки, называют сварочные клещи. Их можно купить и в специализированном магазине, а можно изготовить своими силами.
Электрод для контактной сварки
Сварочные клещи состоят из:
- захвата, который несет токонесущие части;
- собственно электроды;
- сварочные кабели;
- механизм управления.
Для качественного сварного соединения необходимо, чтобы на выходе из аппарата было устойчивое пониженное напряжение и повышенная сила тока. Часто, для достижения необходимых параметров применяют аппараты с усиленной второй обмоткой.
Напряжение с обмотки поступает на сварочные клещи, в которые вставляют заготовки, подлежащие сварке.
Когда заготовки собраны между собой и помещены в рабочее пространство электроды сжимают. Это можно выполнить в ручном, а можно и в автоматическом режимах. Одновременно с этим на электроды подается ток надлежащей мощности. Он вызывает нагрев металла, его расплав и перемешивание. Так, выполняется контактная сварка. Диаметр пятна контакта определяет размер силы тока и время выдержки деталей между электродами.
Сварка цветных металлов точечной сваркой
В промышленности широко применяют точечную сварку цветных металлов. В качестве примера можно рассмотреть сварку алюминия. Важным моментом в точечной сварке является удаление с поверхности заготовок оксидной пленки. Как правило, ее удаляют с применением стальной щетки или абразивной шкурки нулевого размера. Другой, не менее распространенный способ удаления оксидной пленки – это химический.
Для того применяют серную или хромовую кислоту. Но, такой способ применяют в условиях серийного производства.
Для сварки цветных металлов, в частности, алюминия необходимо использовать машины большой мощности. Так, для сварки двух листов дюраля толщиной в 0,5 мм потребует ток в 12 000 А.
Технология конденсаторной сварки
Одна из разновидностей контактной сварки – конденсаторная. Такой метод сварки известен с первой половины прошлого века. Сварка происходит за счет расплавления заготовок в тех местах, где происходит короткое замыкание тока, которое получают из энергии разряда конденсаторов. Время процесса сварки составляет от 1 до 3 миллисекунд.
Технология конденсаторной сварки
В основе такого сварочного аппарата находится конденсаторная емкость, заряжаемая от источника постоянного напряжения.
По достижении потребного количества энергии в емкости, электроды смыкают в месте сварки. Ток, протекающий между заготовками, вызывает необходимый нагрев поверхности и в результате металл плавится и образуется шов высокого качества.
К достоинствам конденсаторной сварки можно отнести:
Скорость, применение автоматизированного оборудования позволяет получать до 600 точек сварки в минуту. Точность позиционирования и соединения заготовок. Малое выделение тепла, отсутствие расходных материалов – проволоки или электродов.
На практике применяют два вида аппаратов такого типа сварки. Первые обеспечивают разряд из накопителей энергии на поверхности деталей, вторые получают разряд от второй обмотки трансформатора. Первый метод применяют при проведении ударно-конденсаторной сварки, второй применяют тогда, когда речь идет о необходимости получения качественного шва.
Такая сварка отличается экономичностью и поэтому ее часто применяют в условиях домашней мастерской. На рынке можно встретить устройства с мощностью в 100 – 400 Вт, которые часто применяют для работы в небольших мастерских по ремонту автомобильных кузовов.Продолжительность нагрева и сила давленияРежимы сварки определяют следующими характеристиками – силой тока, длительностью нагрева, силой сжатия, размерами рабочего конца электрода.
Особенности выбора и использования электродов
Электроды для такой сварки должны иметь форму и размер, которые обеспечат его доступ к рабочему месту. Кроме того, электроды должны быть приспособлены для простой и надежной установки в сварочной машине и иметь высокую стойкость к износу. Самая простая конструкция электрода для точечной сварки – прямая. Их производят в соответствии с требованиями ГОСТ 14111-69. Для их производства применяют различные сплавы на основе меди.
Электрод для конденсаторной сварки
Например, при сварке разных металлов электроды должны обладать низкой электропроводностью. Но если, из металла такого типа изготовить весь электрод, то он будет достаточно быстро нагреваться. В таком случае его необходимо выполнять из двух частей. Одну из меди, а другую из материала, который приспособлен для выполнения необходимой операции.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
stankiexpert.ru
Сварочный аппарат для точечной сварки своими руками
Точечную сварку, точнее аппарат для данной работы можно изготовить из обычного бытового прибора. Что выбрать? Подойдет ли микроволновка для работы. Как поэтапно сделать описано в статье по пунктам.
Работа с трансформатором
Без трансформатора нельзя увеличивать входное напряжение, проще говоря, выполнить регулировку.
От старой микроволновки нужен прибор, мощностью 700–850 Вт. Им легко сваривать металлические листы, толщиной до 1 миллиметра. Подобный трансформатор относят к повышающему типу, вырабатываемое напряжение — 4 киловатта.
Несложно догадаться, что-то извлекать трансформатор нужно очень аккуратно. Здесь не поможет молоток или инструменты для грубой работы.
Сначала от микроволновки нужно открутить основу, убрать абсолютно все крепления. Потом уже достать трансформатор с того места, где он был установлен.
Что возьмем в работу от извлеченного устройства?
От трансформатора нужен магнитопровод.
Для этого выполняют демонтаж обмотки. Вот здесь тяжелый инструмент (зубило и молоток) подходит идеально. Работая инструментом, первичная обмотка не должна быть повреждена. Процессы могут быть обнаружены шунты, которые также удаляют.
Когда в конструкции магнитопровода использован сварной метод, а не клееный, вторичная обмотка может быть удалена ножовкой по металлу. Но когда верхний слой плотно забит в само окно магнитопровода, лишнюю часть устройства необходимо будет высверливать. Тут также приветствуется аккуратность, иначе все разрушится.
Демонтаж выполнил, что дальше?
Второй этап в работе — это вторичная обмотка. Здесь лучше заранее приготовить провод сечением от 1 мм. Когда нет подобного материала под рукой, придется покупать. Причем приобретать необязательно многожильный провод нужного сечения, подойдут пучки из одного и более проводников. Они в общей массе создадут необходимый диаметр провода.
Когда вторичная обмотка уже на трансформаторе, устройство будет способна к выработке тока до 1000 ампер.
Иногда нужен аппарат для точечной сварки с повышенной мощностью. Тогда одного трансформатора точно не хватит. Лучше использовать несколько устройств, пустив в дело дополнительную микроволновку.
Про доработку трансформатора подробнее
Вторичная обмотка подразумевает несколько витков проволоки на самом сердечнике. Достаточно два или три слоя. Тогда выходное напряжение будет 2В. А кратковременный сварочный ток — от 800А. Таких показателей хватит на точечную сварку.
Конечно, намотать нужное количество витков без затруднений или опыта не так и просто. Особенно это чувствуется когда расходный провод с толстым слоем изоляции. Подобную проблему решить несложно: с обычного провода снимается стандартная изоляция, затем обматывается сердцевина провода изолентой на тканевой основе.
Существенным для вторичной обмотки является минимальная возможная длина проволоки. Иначе не избежать роста сопротивления, что уменьшает силу тока.
Когда нужно спаривать более толстый металл (толщина до 5 миллиметров), вышеуказанной мощности не хватит. Нужна цепочка для сварочного аппарата из нескольких трансформаторов.
Конкретных правил для создания цепочки нет, но при ошибке с первичной и вторичной обмоткой на нескольких трансформаторах короткого замыкания не избежать.
Как определить правильность соединения?
Удачное соединение без маркировки необходимо проверить вольтметром.
Самодельные устройства, созданные для точечной сварки, необходимо эксплуатировать в домашней мастерской, где есть ограничения по силе тока. Данный показатель заканчивается на цифре 2000А.
Если превысить это значение, то перебоев в электросети не избежать. Причем пострадает проводка во всем доме, а еще и в соседском. Наверняка проверить силу тока в цепи трансформатора также можно амперметром.
Про одноименные выводы для трансформатора
Представим, что нет маркировки на выводах. Но необходимость в определении одноименных есть. Это нужно для соединения.
Как разрешить задачу?
Первичную вторичную обмотку на двух или нескольких трансформаторах требуется соединить последовательно. На конец цепи соединенных устройств необходимо подать напряжение, в то же время к выходам или выводам подключить вольтметр, замеряющий переменное напряжение.
Есть два варианта данных на вольтметре:
- Расплывчатые значения;
- Никаких значений.
Если 1 вариант, то сеть с разноименными выводами. Что будет происходить в сети? Поступивший напряжение на первичную обмотку нескольких трансформаторов будет уменьшаться на 50% в геометрической прогрессии.
Если 2 вариант, то напряжения, которые выходят из обмоток, будут равны по значению, но с разными знаками. Это ошибка. Необходимо сделать изменения в порядке подключений первичной или вторичной обмотки. Ориентир для подходящего результата — показания вольтметра, указанные в первом пункте.
Электроды на самодельную точечную сварку
На что нужно обращать внимание для выбора электрода? Естественно, на диаметр. Точнее, необходимо учесть схожесть диаметров электрода и провода. Для подобных элементов подойдет медный пруток. Но если устройство небольшим показателем по мощности, то подойдет профессиональный паяльник.
Любой электрод в процессе эксплуатации обязательно измениться. Для корректировки геометрических параметров нужно делать подточку. Что приводит через некоторое время к замене.
Чтобы не было потери по мощности, необходимо сократить длину проводов до минимума.
Провод, связывающим электрод с самим аппаратом, по диаметру достаточно большой. Облегчает процесс пайки специальным наконечником, который предварительно прошел процедуру лужения. Электроды съемные, А это значит, что в точке соединения не должно быть пайки.
Как установить электроды
Медный пруток или жало паяльника на руках. Эти элементы необходимо присоединить к проводам при помощи медных наконечников. А вот уже наконечники крепят пайкой.
Наконечники необходимо совмещать с электродами надежным болтовым соединением. Из материалов выбирают медь или сплавы с медью. Нужен материал минимального электрического сопротивления.
Управление для точечной сварки
В этом пункте нет ничего сложного. Нужен рычаг и выключатель. Между электродами контролируются сила зажатия, за что отвечает рычаг. Функция достаточно существенная, поэтому рычажный механизм дополняют винтовым элементом, что обеспечит значительное сжатие и надежность.
Для выключателя, который отвечает уже за подачу тока к сварочному электроду, соединение идет с первичной обмоткой. Если же наоборот, то получится лишнее сопротивление.
Рабочие моменты
Процесс работы подразумевает нагрев электродов. Еще нагревается сам трансформатор с токопроводящими элементами устройства. Предотвратить сильный нагрев можно при помощи простой системы охлаждения. Что это значит? Без обычного вентилятора не обойтись. Для удобства в работе электроды в рабочем состоянии контролируют визуальным методом. Для этого есть ориентир по цвету. Иногда применяют и специальное реле.
Простое устройство для точечной сварки на трансформаторной основе соорудить не так сложно. Необходимо лишь прочитать инструкцию и подготовить детали к работе.
svarkagid.com
Сварочные трансформаторы — устройство и схема работы
Апрель 1, 2017
Сварочный трансформатор для выполнения дуговой ручной сварки, а также некоторых типов промышленной сварки считается незаменимым инструментом. Такие аппараты преобразовывают необходимое для них напряжение из общегородской электросети.
Такое оборудование способно понижать напряжение под напряжение холостого хода сварочного трансформатора, обеспечивая тем самым его бесперебойную эксплуатацию.
Разновидности трансформаторной сварки
Сегодня существуют разные виды сварочных трансформаторов, которые отличаются конструктивно, принципом работы. Самым востребованным на рынке среди них, который можно сделать самостоятельно считается трансформатор сварочный для дуговой и контактной сварки.
Трансформатор дуговой сварки
Широкое распространение среди домашних умельцев имеют трансформаторы для дуговой сварки. Этому есть несколько причин:
- надежная и довольно простая конструкция инструмента;
- мобильность;
- довольно обширный рабочий диапазон;
- простота управления;
- хорошая производительность.
Конечно же, кроме многочисленных достоинст, в дуговая ручная сварка постоянного тока обладает и рядом недочетов:
- низкий показатель КПД;
- качество сварного шва полностью зависит от уровня профессионализма самого сварщика.
Сварочный трансформатор для ручной сварки обычно используется в процессе проведения разноплановых строительных или ремонтных работ, производства конструкций из металла, соединения отдельных металлических образцов, а также соединения трубопроводных коммуникаций. При помощи дуговой ручной сварки можно осуществлять и резку металла, и его сварку, при этом разной толщины.
Подобного типа инструменты имеют довольно простую конструкцию. Сварочный агрегат включает:
- непосредственно сам трансформатор;
- электродный держатель;
- регулятор тока;
- зажим для массы.
Нужно выделить основной элемент сварочного аппарата – трансформатор, который может иметь разную конструкцию. Самыми популярными на сегодняшний день являются самодельные инструменты, оснащенные магнитопроводом П-образной, тороидальной конфигурации.
Вокруг магнитопровода размещаются две обмотки проволоки из алюминия или меди. Толщина проволоки на обмотках зависит от рабочих характеристик агрегата, и количества выполненных витков.
Трансформатор точечной сварки
Подобный тип сварки также называется контактной сваркой. Трансформатор ТС имеет характерные отличия от инструмента, предназначенного под дуговую сварку. Ключевое из них – это технология сваривания металлических образцов. К примеру, плавление дуговой сваркой осуществляется электрической дугой, которая формируется между электродом и свариваемым изделием, то в случае с контактной сваркой производится точечный нагрев свариваемого участка электричеством (для чего используются два заточенных электрода из меди), соединение деталей происходит под воздействием высокого давления (таким образом, металл свариваемых образцов плавится в точке соединения, после чего сливается в одно целое).
Точечная сварка широко используется в автомобилестроении, строительной сфере, для соединения тонких алюминиевых листов, медных образцов, нержавеющей стали, для сварки скруток, создания из арматура каркаса ЖБ конструкций, прочих металлов, для соединения которых необходимо создавать специальные условия.
Конструкция
Каждый домашний мастер старается обеспечить себя самым разнообразным инструментом, в особенности сварочным агрегатом, который является просто незаменимым помощником в хозяйственной деятельности. При этом не исключается возможность собрать такой аппарат самостоятельно. Устройство сварочного трансформатора, сделанного в домашних условиях, может быть самым разнообразным. Такой прибор может использоваться для дуговой, точечной сварки разнотипных металлических изделий.
Автолюбители из сварочного трансформатора ТД 500 могут соорудить споттер, который позволит осуществлять в любое время ремонт автомобильного кузова.
У всех сварочных устройств, изготовленных на основе стандартного трансформатора принцип работы идентичный, они отличаются только конструктивными характеристиками. Сварочный полуавтомат имеет настолько простую конструкцию, что его можно сделать даже из обыкновенной микроволновки. Такой инструмент способен функционировать при использовании переменного, постоянного токов, качественные характеристики шва при этом не пострадают.
Схема сварочного полуавтомата включает несколько обязательных деталей, которые точно есть на хозяйстве любого бытового мастера.
Схема трансформатора
Делая самостоятельно трансформатор (споттер), необходимо обязательно сделать расчет. Какие детали включает схема сварочного трансформатора? Любой подобного типа инструмент включает в конструкцию проволоку из меди, намотанную на сердечнике. Число медных проводов для основного аппарата не имеет значения, его можно сделать даже из микроволновой печки.
Общая схема сварочного трансформатора должна включать диодный мост. При предназначении агрегата для точечной сварки схема немного сложнее. Здесь, кроме проволоки из меди, диодного моста обязательно наличие конденсаторов, тиристоров, диодов. Эти дополнительные элементы позволят максимально точно осуществлять регулировку тока, плюс качество шва будет намного лучше.
Трансформатор для сварки точечного варианта имеет сложную схему и конструкцию. Какой больше подойдет сварочный инструмент в домашних условиях, конечно же, каждый решает самостоятельно. Главное — точно знать его функциональные обязанности.
В любом варианте трансформатора постоянного тока обязательно предусмотрен сердечник, проволочная обмотка. Эти компоненты несут ответственность за технические характеристики инструмента.
Чтобы верно выполнить требуемые расчеты, нужно первое что сделать – это определиться с показателями: напряжения обмоток, сварного тока.
Расчет трансформатора
Как выполняется расчет сварочного трансформатора?
Как говорилось ранее, сварочные трансформаторы переменного тока включают две обмотки, сердечник, которые несут ответственность за ключевые технические характеристики инструмента. Заранее предполагая напряжение обмоток, силу тока, прочие дополнительные параметры, производятся расчеты сердечника, обмоток, сечения медной проволоки.
При произведении расчетов основанием являются такие параметры:
- U1 – напряжение первичной обмотки, в качестве которого выступает сетевое напряжение, от какого сварка и будет работать (220В/380В).
- U2 – напряжение вторичной обмотки (не более 80В). Напряжение электричества, создаваемое после понижения. Оно необходимо для возбуждения сварочной дуги;
- I – сила тока вторичной обмотки (рассчитывается в зависимости от предполагаемых для выполнения работ электродов, толщины свариваемого металла).
- Sс – площадь сечения сердечника (берется в пределах 45-55 см²). Этот параметр влияет на качество и надежность работы инструмента.
- So – площадь окна сердечника (берется в пределах 80-110 см²). Параметр берется из расчета отвода избыточного тепла, качественного магнитного рассеяния, удобства намотки медной проволоки.
- Рт – плотность тока обмотки (2,5-3A/мм2 – для самодельных трансформаторов). довольно значимый параметр, который отвечает за электрические потери на обмотках инструмента.
Сварочный инструмент своими руками
Чем отличается самодельный сварочный трансформатор?
Первичную обмотку самодельных сварочных инструментов обычно изготавливают из медной проволоки, специально для этого предназначенной. К вторичной обмотке требования минимальные, поэтому чаще используется кабель многожильный (берется сечение в пределах 2,5-3,5 см).
На самодельном бытовом агрегате для сварки обмотка выводится стандартно – на медные клеммы, варианты заводского производства, конечно же, имеют более надежные переключатели. Детальная схема сварки постоянного тока, предназначенного для ручной сварки, зависит от разновидности сердечника (тороидальный, стержневой), наличия у домашнего мастера подручных деталей.
Трансформаторы для инвертора отличаются сложностью сборки. В данном случае используется несколько преобразователей для преобразования тока сначала в переменный ток, далее в постоянный ток, но установленного напряжения. Также устройство инструмента усложнено наличием электроники, которая предоставляет возможность намного точнее контролировать сварочный процесс.
Масса трансформатора для сварки переменного тока будет зависеть от марки. Минимальная масса такого инструмента может составлять 3 кг, но на рынке электротехники чаще всего можно встретить аппараты массой не менее 10 кг.
electrod.biz
Аппарат точечной сварки своими руками: изготовление и особенности применения
Оборудование, позволяющее соединять тонколистовые металлические детали методом точечной контактной сварки, имеет весьма несложное устройство, поэтому оно легко может быть собрано в домашних условиях из вполне доступных материалов. В самой простой версии такого аппарата сваривание осуществляется переменным током, величина которого не регулируется и всегда остается неизменной — в пределах 800-1000 А. Такой ток позволяет соединять металлические элементы толщиной 1-1,5 мм, при этом степень его воздействия будет зависеть от продолжительности импульса, которая определяется вручную или с помощью реле.
Устройство ручной точечной сварки: 1 – основание, 2 – неподвижный угольник, 3 – рычаг, 4 – шарнир, 5 – угольник, 6 – винт, 7 – электрод.
Следует отметить, что хотя точечный сварочный аппарат и имеет незамысловатое устройство, качество всех соединений и цепи в целом должно быть на самом высоком уровне. В противном случае из-за большой величины тока в плохо выполненных контактах будут иметь место значительный нагрев и существенные потери энергии.
Где взять трансформатор?
Главным элементом данного устройства является понижающий трансформатор, коэффициент трансформации которого будет достаточным для достижения на выходе токов указанной величины. Для его изготовления нам понадобится трансформатор от старой или поломанной микроволновой печи, который придется слегка переделать. Схема питания магнетрона предусматривает преобразование напряжения до 4000 вольт и половину этого напряжения обеспечивает именно повышающий трансформатор (далее напряжение увеличивается с помощью удвоителя). «Микроволновка» должна быть достаточно мощной — не менее 1 кВт.
Подбирая печь на барахолке или в интернете, присматривайтесь к устройствам с большими размерами. Солидные габариты всегда свидетельствуют о такой же мощности.
Схема конденсаторной точечной сварки.
Разбирая приобретенную микроволновую печь, помните, что даже в выключенном состоянии некоторые ее составляющие могут стать причиной поражения электротоком. Поэтому в ходе всего процесса необходимо постоянно соблюдать осторожность.
В извлеченном трансформаторе нужно демонтировать вторичную обмотку. От первичной она отличается более тонким проводом и большим количеством витков. Избавиться от этой обмотки бывает непросто, поскольку ее витки заполняют окно магнитопровода достаточно плотно. Для этого приходится применять ножовку или зубило, иногда витки приходится даже высверливать. Все манипуляции следует совершать с предельной осторожностью, поскольку первичная обмотка трансформатора должна остаться невредимой. Необходимо удалить шунты, если таковые имеются, клей и бумагу.
Вернуться к оглавлению
Конструируем трансформатор
«Добытый» из микроволновки трансформатор необходимо переделать в понижающий. Для этого в нем устанавливают новую вторичную обмотку. Схема устройства нашего аппарата точечной сварки предусматривает использование рабочих токов величиной до 1000 А, поэтому сечение провода новой обмотки должно быть достаточно большим. Его диаметр ограничивается только просветом окна магнитопровода, который составляет обычно 7-10 мм. Необязательно использовать один многожильный провод, его можно заменить несколькими более тонкими. Для экономии места изоляцию с провода можно снять, заменив ее тканевой изолентой. Важно, чтобы сопротивление вторичной обмотки было минимальным, поэтому она набирается из медного провода, длину которого стараются делать наименьшей.
Схема точечной сварки.
Всего в этой обмотке должно быть два или три витка, а выходное напряжение должно составлять около 2 вольт. Можно попытаться разместить и большее количество витков, это сделает сварочный аппарат более мощным.
Если достаточно мощную микроволновую печь раздобыть не удалось либо есть необходимость сваривать детали с большей толщиной, можно объединить два одинаковых трансформатора, удвоив таким образом их мощность. Для этого одноименные выводы их первичных обмоток соединяются, а соединения в цепи вторичных обмоток выполняют посредством электродов. Напряжение на выходе при этом не изменится, но номинальный выходной ток увеличится в два раза. Схема соединения.
Соединяемые выводы должны быть именно одноименными, в противном случае при включении устройства в сеть возникнет короткое замыкание.
Бывает так, что трансформатор обладает достаточной мощностью, но просвет в магнитопроводе не позволяет разместить то количество витков вторичной обмотки, которое необходимо для получения желаемого напряжения. В этом случае также необходимо воспользоваться вторым трансформатором. При этом один кусок провода наматывается сначала на магнитопровод первого трансформатора, затем — второго. Таким образом, мы получаем две вторичные обмотки, соединенные последовательно.
Схема аппарата для осуществления точечной сварки своими руками может включать и большее количество трансформаторов. Однако следует помнить, что при слишком большой мощности он вызовет ощутимое падение напряжения в сети и, как следствие, нарушения в работе других приборов (в том числе источников освещения) у вас и у соседей.
Вернуться к оглавлению
Изготовление корпуса
Характеристики точечной сварки.
Корпус для аппарата проще всего сделать из дерева. Его размеры будут зависеть от количества трансформаторов и схемы их подключения. Края деталей корпуса после вырезания можно слегка закруглить с помощью фрезы. В задней и передней панелях следует высверлить отверстия для проводов. После сборки корпус следует отшлифовать, затем покрыть грунтовкой и выкрасить. В целях безопасности не рекомендуется для всех элементов сварочного аппарата использовать краску одного цвета. Для движущихся частей следует подбирать отдельный цвет. Они могут быть выкрашены, к примеру, в желтый, тогда как корпус — в черный.
Для того чтобы аппарат удобно было переносить, на верхней грани его корпуса можно закрепить простенькую дверную ручку.
Вернуться к оглавлению
Изготовление электродов
Диаметр медных электродов самодельного сварочного аппарата должен быть равным диаметру провода вторичной обмотки. Материалом для их изготовления служит медный прут. В процессе работы электроды срабатываются, поэтому их приходится периодически заострять. Когда электроды станут совсем короткими, их нужно будет заменить новыми.
Режимы точечной сварки.
Для уменьшения потерь мощности необходимо минимизировать длину провода, ведущего от трансформатора к электродам, а также количество соединений на этом участке. Оптимальный вариант — напайка на оба конца провода медных наконечников (жилы провода при этом тоже спаиваются). Опрессовка наконечниками в данном случае нежелательна, поскольку при таком способе площадь контактов сокращается, а на поверхности меди образуется оксидная пленка. Потери на ней столь велики, что сварочный аппарат может оказаться абсолютно бесполезным.
Наконечники следует подбирать луженные, предназначенные специально для пайки. Паять обычный наконечник на таком толстом проводе будет непросто. Конечно, в идеальном варианте можно было бы и электроды припаять к проводу, но тогда их замена окажется затруднительной.
Вернуться к оглавлению
Прижимное устройство
Для надлежащего качества сваривания обе детали должны быть сильно сжаты электродами, причем величина силы сжатия должна быть тем больше, чем более толстыми являются соединяемые детали. Конечно, если изготавливать сварочный аппарат своими руками, обеспечить усилие в 100 кг, как в промышленных установках, будет трудно. Но для тонколистовых деталей, на которые рассчитано самодельное устройство, такие усилия не нужны.
Для прижима деталей мы будем использовать рычаг. Он должен быть достаточно прочным, при этом основание сварочного аппарата лучше делать помассивнее, оснастив его струбциной для крепления к столу. Для усиления эффекта рычаг можно дополнить винтовым механизмом. Он позволит развивать значительное прижимное усилие и удерживать его на постоянном уровне в течение всего сварочного цикла.
Вернуться к оглавлению
Монтаж выключателя
Установка выключателя производится в той части схемы, где сила тока имеет минимальное значение, то есть в цепи первичной катушки трансформатора. Если поставить его с другой стороны — на вторичной обмотке, мы получим дополнительное соединение и, как следствие, дополнительные потери мощности. Более того, значительные по своей силе токи могут вызвать расплавление контактов выключателя и их сваривание.
Удобнее всего размещать выключатель на рычаге. При этом пользователь сможет осуществлять управление сварочным станком (включение и отключение) той же рукой, какой давит на рычаг. Таким образом, вторая рука остается свободной для манипуляций с деталями.
В качестве небольшого усовершенствования схемы можно предложить установку двух выключателей. Один из них — основной — монтируется на корпусе аппарата, другой — можно использовать обычный микрик — на рычаге. Такое решение является более удачным с точки зрения безопасности.
Вернуться к оглавлению
Особенности применения
Запуск сварочного процесса можно осуществлять только при условии, что электроды сжаты с достаточной силой. В противном случае в зоне сварки возникнет искрение, что приведет к выгоранию электродов.
Приведенная схема является самой простой, защита от перегрева в ней не предусмотрена. Поэтому при эксплуатации аппарата необходимо контролировать температуру трансформатора, проводов и электродов, при необходимости давая им остыть. Улучшить условия работы оборудования поможет принудительный обдув с помощью вентилятора.
Продолжительность импульса следует определять на глаз, ориентируясь по цвету точки в сварочной зоне. После некоторой практики появится опыт, качество сварки достигнет приемлемого уровня.
Точечная сварка не всегда бывает безвредной. Если обработке подвергается оцинкованный металл, в окружающий воздух попадает большое количество оксида цинка в виде пара. Это вещество является вредным для здоровья человека, поэтому сварочный пост перед проведением таких работ следует оснастить мощной вентиляцией.
moiinstrumenty.ru
Сварочный трансформатор своими руками: устройство, принцип действия, схема
Любой домашний мастер мечтает иметь в своем хозяйстве самый разный инструмент, в том числе и сварочный трансформатор, который станет незаменимым помощником при необходимости собрать какую-либо конструкцию из металла или выполнить сварное соединение.
Данное устройство подходит как для ручной дуговой, так и для точечной сварки различных типов металла.
Автомобилисты могут из сварочного трансформатора сделать споттер, который даст возможность проводить ремонтные работы с кузовом машины в любое удобное время.
Принцип работы всех сварочных агрегатов, которые сделаны на базе обыкновенного трансформатора, один и тот же, различия носит конструктивный характер.
Следует отметить и то, что устройство сварочного трансформатора полуавтомата достаточно простое и собрать его можно даже из обычной микроволновки.
Такие устройства могут работать как от переменного, так и от постоянного тока, при этом качество сварного соединения всегда остается на высочайшем уровне.
Схема сварочного трансформатора полуавтомата состоит из нескольких обязательных элементов, которые можно найти в хозяйстве у каждого домашнего мастера.
Конечно, можно для домашних целей приобрести современный инвертор, однако его цена доступна далеко не всем.
В любом случае, трансформатор, сделанный своими руками, при правильном подходе к делу и выполнении всех основных рекомендаций, сможет собрать каждый.
Особенности трансформаторов
В настоящее время существует большое количество самых разнообразных сварочных агрегатов, которые можно использовать, в том числе и дома.
Наиболее функциональным считается ручной инвертор, область применения которого достаточно широкая. Он получает питание от сети переменного тока и имеет высокие технические характеристики своей работы.
Инвертор удобен в использовании и обладает большим потенциалом работы. Следует отметить то, что цена инвертора достаточно высокая, и не каждый сможет позволить себе такой универсальный аппарат.
Видео:
Некоторые для дуговой и точечной сварки используют полуавтоматы. Дело в том, что у полуавтомата, как правило, есть отвод специально для дуговой или точечной сварки.
Вообще, полуавтоматы используются при сварке с газом, однако если модель такого полуавтомата предусматривает отвод для точечной или дуговой сварки, то его можно смело использовать и для этих целей.
Между всеми устройствами для данного вида сварки существенное отличие состоит непосредственно в конструктивных особенностях.
В большинстве случаев от постоянного тока питание получают промышленные агрегаты. Бытовые ручные аппараты, в том числе инверторы и полуавтоматы, получают питание от переменного тока.
Если нет денег на инвертор, а для работы по дому постоянно требуется сварочный аппарат, то следует подумать о том, как собрать трансформатор для сварки.
Принцип работы сварочного трансформатора позволяет с легкостью выполнять высококачественные соединения металлов.
Его основные эксплуатационные и технические характеристики практически ни в чем не будут уступать заводским изделиям, если все действия будут выполняться в заданной последовательности.
Любой трансформатор состоит, главным образом, из медных проводов, которые образуют катушки с определенным количеством витков.
Такой самодельный аппарат должен иметь регулятор, при помощи которого будет производиться регулировка всех основных параметров работы, и выполняться технические условия.
Если планируется, что трансформатор будет использоваться, главным образом, для ремонта автомобиля, то внимание следует обратить на споттер.
Споттер отличается от обычного сварочного трансформатора температурой нагрева рабочей области на поверхности металла, что становится возможным за счет некоторых конструктивных особенностей.
Также своими руками можно собрать трансформатор для контактной сварки, и в этом случае можно будет соединять между собой крупногабаритные технические детали.
Виды и типы
Сварочная область активно развивается и постоянно совершенствуется.
Регулярно появляются все новые устройства для сварки, технические характеристики которых в несколько раз превосходят предыдущие изделия.
Как правило, в условиях дома чаще всего используют ручной аппарат, который получает питание от переменного тока и подходит для точечной и дуговой сварки металла.
Видео:
В настоящее время для дома наиболее совершенным считается ручной инвертор, технические характеристики которого отличаются высокими показателями работы, однако его цена доступна далеко не для всех домашних мастеров.
В этом случае многие мастера стараются своими силами собрать трансформатор широкого спектра действия, который можно использовать как для дуговой, так и для точечной сварки.
В настоящий момент есть разные виды трансформаторов для сварки. Для дома чаще всего используется аппарат для дуговой сварки.
Его основным преимуществом является простая и при этом надежная конструкция, а также широкая область применения.
Некоторые технические показатели его работы можно отнести к недостаткам, например низки КПД. Данный самодельный аппарат можно изготовить даже из микроволновки.
Также большой популярностью среди домашних умельцев пользуется самодельный аппарат, предназначенный для точечной или контактной сварки.
Он имеет высокие технические характеристики своей работы и нашел широкое применение в условиях дома. Такой аппарат служит, главным образом, для проведения ремонтных работ в гараже.
Его трансформатор имеет более низкие показатели мощности, однако функциональные возможности достаточно большие. В его схему работы обязательно включаются конденсаторы.
А кроме этого, есть и другие небольшие конструктивные различия. Известны и другие виды устройств для сварки, созданные на основе трансформаторов.
Так, у автолюбителей большой популярностью пользуется споттер. Споттер позволяет качественно ремонтировать кузов машины за счет некоторых конструктивных особенностей.
Какой лучше аппарат собрать свои руками для дома, каждый мастер решает сам. В этом случае, в первую очередь, необходимо определиться, для чего конкретно и какой он нужен.
Непосредственно перед тем, как перейти к сборке такого устройства, в обязательном порядке проводится расчет сварочного трансформатора, который позволяет определить все его основные параметры работы.
Основные характеристики
Все характеристики работы устройства в обязательном порядке необходимы для того, чтобы провести расчет сварочного трансформатора.
В первую очередь, следует обращать внимание на напряжение. В большинстве случаев в условиях дома трансформаторы для точечной, а также дуговой сварки получают питание от переменного тока.
На промышленных предприятиях, как правило, стоит аппарат постоянного тока, который имеет более высокие показатели мощности.
От переменного тока получает питание и инвертор, а также споттер. Большое значение, как для обычного трансформатора, так и для инвертора играет номинальный сварочный ток.
Этот показатель указывает на все возможности сварки, равно как и резки металлических заготовок.
Споттер и самодельный трансформатор, как правило, имеют величину в пределах двухсот ампер, что более чем достаточно для дома.
В процессе выполнения соответствующих работ, в зависимости от характеристики металла осуществляется регулировка силы тока.
Если соответствующий регулятор будет выставлен неправильно, то металл можно расплавить. Такой регулятор имеет и инвертор, а также споттер.
Видео:
Определенные технические характеристики имеет и используемый для сварки электрод.
Сегодня в специализированных магазинах предлагаются различные виды электродов, в том числе и с разным диаметром.
При работе с материалом, который имеет различную толщину, производится регулировка сварочного тока, а также подбирается соответствующий размер электрода.
Для трансформаторов, предназначенных для сварки металлов, должно учитываться и номинальное напряжение, которое замеряется на входе в аппарат.
Его регулировка ручным способом не предусмотрена, а поэтому этот параметр закладывают еще на этап конструирования устройства.
Для трансформатора большое значение играет номинальный режим работы. Это параметр указывает на то, в течение какого постоянного времени самодельный аппарат сможет функционировать в непрерывном режиме.
Также, для того чтобы произвести расчет сварочного трансформатора, необходимо обязательно знать показатели мощности, как потребляемой, так и выходной, а также напряжение холостого хода.
Как инвертор, так и самодельный споттер с трансформатором на корпусе в обязательном порядке имеют специальный регулятор исключительно для регулировки силы тока.
Все остальные параметры в большинстве случаев закладываются в устройстве при его конструировании.
Схема и расчет
Собирая собственноручно для дома трансформатор или споттер, в обязательном порядке придется выполнять расчет сварочного трансформатора.
Как известно, любой трансформатор или споттер состоит из медных проводов, которые в виде витков уложены на сердечник.
Количество медных проводов в одном трансформаторе, предназначенном для сварки, особого значения не играет, так как такое устройство можно собрать даже из микроволновки.
В общую схему устройства необходимо будет правильно интегрировать диодный мост. Если собирается трансформатор для выполнения точечной сварки, то его принципиальная схема будет несколько сложней.
В этом случае помимо проводов и диодного моста, в нее необходимо будет включить в обязательном порядке тиристоры, диоды, а также конденсаторы.
При помощи данных элементов регулировка тока будет более точной, а значит, и качество сварного шва увеличится.
Вообще трансформатор, предназначенный для точечной сварки, имеет более сложное устройство не только в конструктивном плане, но и в схеме сборки.
Какой лучше собрать трансформатор для дома, каждый решает сам, для чего необходимо в точности знать его основное предназначение.
Любой тип трансформатора в обязательном порядке состоит из сердечника плюс обмоток проводов. Оба этих конструктивных элемента и отвечают за технические характеристики сварочного устройства.
Для того чтобы правильно провести необходимый расчет, следует, прежде всего, определиться с такими параметрами, как номинальная сила тока, а также, естественно, напряжение на обмотках.
Видео:
На основании этих показателей и выполняется расчет сечения проводов, и также для обмоток проводов и самого сердечника.
Все расчеты в отношении проводов и сердечника проводятся по соответствующим формулам, и для этого необходимо обладать хотя бы школьными познаниями в физике.
Расчет проводов и сердечника трансформатора одинаков, как для контактной, так и для дуговой видов сварки.
Следует отметить, что расчет проводов необходимо проводить даже в том случае, когда агрегат собирается из обыкновенной микроволновки.
Все технические характеристики, полученные при проведении расчета, потребуются и при эксплуатации сварочного трансформатора.
Этапы сборки
После того, как на руках окажутся все необходимые расчеты, а также схема устройства, можно смело приступать к сборке своими руками.
Собирая самодельный сварочный трансформатор своими руками, придется много считать, в частности количество витков.
Для домашнего применения подойдет агрегат с П-образным сердечником, кроме этого, его легче и проще собрать самостоятельно.
Все действия начинаются с создания каркасов, на которые впоследствии будут смонтированы сердечники. Для этих целей лучше всего использовать специальные текстолитовые пластины.
Видео:
Данные пластины необходимо будет в обязательном порядке изолировать и только после этого можно начинать мотать сами обмотки.
В качестве обмоток лучше использовать провода, которые имеют стеклянную изоляцию, даже не смотря на то, что цена на них несколько выше, чем на обычный тип обмотки.
На концах каждого отвода от обмоток следует закрепить специальные медные болты. Далее следует сформировать и правильно отрихтовать магнитопровод.
При проведении работ следует постоянно контролировать при помощи тестера правильность сборки.
После того, как основная часть сварочного трансформатора будет готова, необходимо сделать диодный мост. Он подключается совместно с дросселем параллельно обмоточным отводам.
После этого устройство следует поместить в корпус и проверить на работоспособность.
Цена такого самодельного устройства будет значительно ниже заводских аппаратов, притом, что качество сварного соединения при правильном выполнении всех работ будет отвечать стандартам.
Для многих мастеров именно цена является определяющим фактором при выборе сварного оборудования и в этом случае такой самодельный аппарат будет отличным выходом из положения.
rezhemmetall.ru
