Изготовление точечной сварки своими руками и ее использование

Точечная сварка, своими руками изготовленная, позволяет осуществлять соединение путем сваривания небольших заготовок из разнообразных металлов и их сплавов в домашних условиях.

Схема точечной сварки.

Использование сварочника для точечной сварки

Точечную сварку в промышленных условиях используют для проведения сваривания листов из цветного металла, заготовок из разнообразных материалов, стержней и профилированных заготовок. В быту ее применяют для проведения ремонтных работ с бытовой техникой и починки кабелей. Процесс сварки включает в себя несколько этапов. Сначала делается совмещение заготовок в нужном положении, затем они помещаются межу электродами, которые прижимаются.

Схема создания сварочного аппарата на основе старого трансформатора.

Детали разогревают, пока они не приобретут пластичность. Это достигается тем, что сварочный ток действует, как кратковременный импульс (всего 0,01-1 с). Благодаря короткому импульсу в области действия металл расплавляется, формируется жидкое ядро, имеющее диаметр от 4 до 12 мм. После прекращения действия электроимпульса начинают деформацию деталей: их удерживают до тех пор, пока ядро не кристаллизируется.

В промусловиях удается сделать до 600 свариваний в минуту. Если точечная сварка проводится в домашних условиях, необходимо поддерживать на одном уровне скорость движения электродов, оптимальное давление и постоянный контакт деталей, подвергающихся сварке. Как и любой другой вид работ, точечная сварка имеет свои недостатки. Основной из них – нет возможности обеспечить оптимальную герметичность шва. К положительным моментам относятся прочность швов, экономичность, а также возможность автоматизации сварочных работ.

Время нагрева деталей может варьироваться от сотой доли секунды до десятка секунд. Этот показатель напрямую зависит от условий процесса и мощности сварки. При работе с углеродистой сталью (или сталью другого вида, склонной к образованию трещин или закалке) время нагрева должно быть больше – за счет этого увеличится и время остывания жидкого ядра.

Режимы точечных сварочных работ

Изделия из нержавеющей стали долго нагревать не рекомендуется: при превышении определенной температуры произойдут структурные превращения, что может плохо сказаться на антикоррозийных свойствах детали. Поддержание оптимального давления позволяет создать в местах соединения деталей надежный контакт. При выборе давления нужно ориентироваться на:

Схема изготовления точечной сварки.

• вид металла;
• толщину деталей.

После нагрева давление определяет образование в месте сварки мелкозернистой структуры. При правильно подобранном давлении прочность точек будет такой же, как у металлов до сварочных работ. Прижатие деталей позволяет получить уплотняющий пояс вокруг расплавленного металла. Этот пояс не дает металлу вытекать из места сварки. Чтобы улучшить процесс кристаллизации металла, электроды нужно удалять не сразу, а через некоторый период времени после прохождения электроимпульса.

Изготовленный самостоятельно аппарат для точечной сварки вполне подойдет для работы в домашних условиях. С его помощью можно быстро отремонтировать бытовую технику или некоторые детали автомобиля. При работе не стоит забывать о технике безопасности: обязательно нужно надевать специальные защитные очки и перчатки. Ток нужно включать только тогда, когда электроды сварочника прижаты, иначе возникает искрение, и электроды будут подгорать.

Не стоит допускать перегрева электродов, трансформатора и других деталей. Желательно иногда охлаждать сварочник вентилятором. Если вентилятора под рукой нет, температуру элементов аппарата нужно контролировать.

Изготовление сварочника для проведения точечной сварки

Принцип работы точечной сварки.

Для проведения сварных работ понадобится специальный инструмент, который можно приобрести в магазине или изготовить самостоятельно. Процесс сборки аппарата для точечной сварки своими руками не представляет особой сложности. В домашних условиях можно сделать сварочный аппарат разной конструкции – от небольшого агрегата до весьма габаритного аппарата. Обычно для работы дома достаточно настольного устройства, с помощью которого можно проводить сварку черных и цветных металлов.

Перед тем как начать сборку, нужно вспомнить закон Ленца-Джоуля. При движении по проводнику тока количество выделяемой теплоты прямо пропорционально сопротивлению проводнику, квадрату тока и времени протекания тока. То есть, при токе 10 А будет теряться в 10000 раз меньше энергии, чем при токе 1000 А. Это значит, что качеством электроцепи пренебрегать не следует. Для агрегата следует подготовить набор электродов. Электроды в первую очередь должны гарантировать:

• высокую теплопроводность;
• прочность, электропроводность;
• легкий и быстрый процесс обработки.

Этим качествам соответствуют электроды с включением кобальта и сплавов вольфрама. Самым лучшим вариантом станет сплав ЭВ, состоящий из меди с небольшим включением хрома и цинка. Чистая медь отличается хорошими показателями электропроводности, но износостойкость значительно ниже, поэтому чистую медь для электродов использовать не рекомендуется. Чтобы продлить срок службы электродов, необходимо охлаждать их водой.

Изготовление трансформатора сварочного агрегата

Основная часть, которую имеет самодельная установка для проведения контактной сварки – трансформатор.

Сделать его можно из электротрансформатора микроволновки. Лучше всего выбирать печь большого размера, так как в них обычно устанавливается более мощный электротрансформатор. Взятого из микроволновки электротрансформатора вполне достаточно, чтобы сварить лист толщиной 1 мм. Если такой мощности недостаточно, можно взять не один, а два и более трансформатора. Разбирать микроволновку нужно очень осторожно, в ней установлено несколько элементов, которые могут нанести сильный электроудар, даже если сам агрегат выключен.

Сердечник и электротрансформатор скреплены швом. Чтобы его удалить, нужна болгарка. Добраться до электрообмотки можно при помощи молотка и долота. Извлекать обмотку электротрансформатора нужно очень осторожно, чтобы не повредить, т.к. в дальнейшем она пригодится для работы. Вторичная обмотка наматывается обычно очень плотно, поэтому ее можно удалить по частям. В итоге должны получиться следующие детали: разделенный надвое сердечник и первичная обмотка. Далее нужно сделать вторичную обмотку. Для этого понадобится медный провод толщиной 7 мм, т.е. диаметром как отверстия в сердечнике. Провод наматывается в 2 витка. Сердечник крепится к основанию. Это можно сделать с помощью эпоксидной смолы. После приклейки сердечник нужно сжать в тисках и оставить на некоторое время.

Сборка корпуса устройства

Последний этап – изготовление корпуса. Его можно сделать из дерева или другого подходящего материала. Все части корпуса вырезаются, концы затачиваются с помощью фрезы. На верхнем рычаге нужно сделать выемку, тогда он не будет упираться в корпус сварочного аппарата. На задней части корпуса нужно вырезать отверстия для провода и включателя. Наконец все детали нужно загрунтовать и покрасить. Чтобы краска хорошо просохла, нужно подождать хотя бы 2 дня. После этого можно переходить к сборке аппарата.

Для изготовления электродов нужно отрезать 2 куска медного провода, каждый по 2,5 см. Вставить электроды в держатель и затянуть как можно плотнее с помощью отвертки. На панели в отверстия вставляются провод и выключатель. Трансформатор закрепляется с помощью саморезов. Можно прикрепить клемму на один из них и присоединить к заземлению. На каждую сторону прикручивают по 6 саморезов, закрепляют рычаги. На торцах рычагов устанавливаются контактные электроды. Обратите внимание, что электроды после сборки должны становиться точно друг на друга. В случае, если этого не происходит, то положение можно исправить путем подгибания электродов.

При наличии определенного объема знаний в области электротехники можно собственными руками изготовить споттер. Это устройство, обеспечивающее проведение процесса точечной сварки за счет электрического импульса, получаемого от конденсатора большой емкости. При использовании этого устройства разряд тока, обеспечивающий процесс сварки, является настолько коротким, что не происходит даже обгорания красящего покрытия на обратной стороне заготовки.