Точечная сварка на конденсаторах своими руками: Конденсаторная сварка: схемы, описание, оборудование – своими руками схема и описание, контактная для аккумуляторов, точечная – Контактная сварка на Svarka.guru

24.03.2020

Содержание

Что такое конденсаторная сварка и как сделать ее своими руками?

Существует множество видов сварки, каждый из которых отличается своими достоинствами и недостатками. Некоторые из них предназначены только для работы на дому, а некоторые станут универсальным помощником для любого сварщика.

Об одном из таких помощников мы и поговорим в этой статье. Мы расскажем вам, что такое конденсаторная сварка, какие есть достоинства у этого метода сварки и как смастерить аппарат для конденсаторной сварки в домашних условиях.

Содержание статьи

Общая информация

Технология конденсаторной сварки была разработана еще в начале 20 века. За это время она не претерпела существенных изменений, а потому зарекомендовала себя как надежная и простая технология соединения металлов. При этом конденсаторная сварка получила большое распространение, чего поспособствовали ее достоинства.

У сварочного аппарата для конденсаторной сварки очень простая конструкция, такой агрегат даже можно собрать самому. Также на электрическую цепь оказываются небольшие нагрузки, а производительно высокая. Последнее достоинство особенно важно при выпуске крупносерийных изделий из металла.

Но и это еще не все достоинства. При конденсаторной сварке используются кратковременные тепловые импульсы, их достаточно для формирования соединения, но недостаточно для перегрева металла. Благодаря такой особенности появляется возможность сварки тонких небольших деталей, которые легко деформируются под действием высоких температур.

К тому же, сварщику не нужно иметь какую-то особую квалификацию, чтобы заниматься таким видом работ. Не нужно знать множество нюансов и вдаваться в подробности. Вот почему такая сварка стала популярна у домашних мастеров.

Суть конденсаторной сварки схожа с контактной сваркой. Только в контактной сварке ток подается непрерывно, а в конденсаторной — импульсно, подача тока кратковременная, но очень мощная. Чтобы получить ток большой мощности при конструировании сварочного аппарата используют ёмкие конденсаторы.

Читайте также: Как смастерить контактную сварку своими руками

С помощью технологии конденсаторной сварки можно быстро и качественно соединить разные типы сталей и цветные металлы. Перед проведением работ учитывается толщина и тип металла, а также его характерные особенности.

К примеру, если металл, с которым вы будете работать, склонен к деформациям и накоплению напряжения, то вам придется подкорректировать длину сварочного импульса. Это лишь одна из особенностей конденсаторной сварки. Если вам предстоят ответственные работы, то лучше ознакомьтесь с ГОСТами и прочими нормативными документами. Там все подробно расписано.

Разновидности

Существует три типа конденсаторной сварки, каждый из которых позволяет выполнить определенные задачи. Давайте рассмотрим из поподробнее.

Точечная конденсаторная сварка

Здесь все так же, как и при обычной точечной контактной сварке. Здесь генерируется короткий импульс тока, который мгновенно плавит металл и соединяет детали. Такая технология самая распространенная, она используется во многих отраслях. К тому же, она одна из самых универсальных, вы сможете сварить даже детали разной толщины.

Роликовая конденсаторная сварка

Здесь принцип тот же, но получаемые «точки» находятся не на расстоянии, а частично друг друга перекрывают. Такое соединение полностью герметично, не пропускает влагу и пыль. Данная технология получила широкое применение при производстве вакуумных и мембранных изделий.

Стыковая конденсаторная сварка

Такой тип сварки существенно отличается от предыдущих. Здесь разряд тока плавит не поверхность металла, а его торцы, которые затем стыкуются и при остывании образуют прочное соединение. Это самый сложный метод.

Конденсаторная сварка своими руками

Сейчас в магазинах можно найти большой ассортимент аппаратов для конденсаторной сварки на любой вкус и кошелек. Для новичков изготавливают бюджетные компактные модели, а мастерам своего дела предлагают профессиональное высокопроизводительное оборудование. Но что делать, если даже бюджетные модели вам не по карману или же вы просто хотите испробовать данный метод в своей практике без особых трат?

Вы можете сами собрать конденсаторный аппарат. Его конструкция и принцип работы крайне просты, так что вам будет достаточно минимальных знаний электротехники и простых инструментов. Далее вы прочтете подробное описание принципа работы, а пока можете ознакомиться со схемой ниже. Это схема конденсаторной сварки ударного типа от Aka Kasyan.

Итак, принцип работы. Сначала сварочный ток подают на первичную обмотку трансформаторной катушки, также ток нужно подать на диодный мост. Затем на мост подается сигнал от тиристора. Предварительно тиристор должен быть подключен к кнопке, отвечающей за подачу импульса.

Далее, чтобы накопить сварочные импульсы нам нужно встроить конденсаторы в цепь тиристора. В то же время нужно подключить конденсатор к диодному мосту и первичной обмотке трансформатора. Вот и все.

При включении сварочника на конденсаторах начинает накапливаться электричество, которое аппарат получает от обычной розетки. Мы нажимаем кнопку и накопившееся электричество движется через резистор и тиристор, образуется импульс. Затем импульс поступает на электрод. При этом нужно остановить подачу электричества к сварочному аппарату.

Если вам нужно повторно зарядить конденсаторы, то отпустите кнопку и снова подключите аппарат к сети. Так вы разомкнете цепь между резисторами и тиристорами. Кроме того, вы можете регулировать длину импульса, это делается с помощью управляющих резисторов.

Это простейший аппарат для конденсаторной сварки. Естественно, вы можете его модернизировать, добавляя свои комплектующие и улучшая характеристики прибора. Мы лишь рассказали о принципах работы аппарата сварочного аппарата из конденсаторов.

Хотим дать вам несколько рекомендаций, какие комплектующие использовать, чтобы собрать базовый сварочный аппарат для конденсаторной сварки.

Мы рекомендуем использовать конденсаторы с емкостью от 1000 до 2000 мкФ. Этого будет достаточно для выполнения большинства работ. Для трансформатора лучше взять сердечник Ш40, толщина 60-70 миллиметров. В качестве управляющего элемента можете использовать тиристоры типа ПТЛ-50.

Для первичной обмотки хватит 280-300 витков медной проволоки диаметром 6-8 миллиметров. Для вторичной обмотки хватит около десяти витков медной шины. Ее сечение должно быть около 20 кв. мм. Входное напряжение должно обеспечиваться трансформатором, выдающим мощность не менее 10 Вт.

Это минимальный набор, который понадобится вам. Самодельная конденсаторная сварка стоит недорого, относительно стабильно работает и позволяет выполнить большинство бытовых задач. Конечно, такой прибор не будет работать так же четко и точно, как заводской сварочный аппарат. Так что не стоит выполнять с его помощью серьезные работы. Но вы все же можете обучиться базовым навыкам конденсаторной сварки с помощью самодельного аппарата.

Вместо заключения

Конденсаторная сварка — это удобная, простая и проверенная технология. К тому же, легко изготавливается конденсаторная точечная сварка своими руками. Вам даже не нужно тратить много денег, чтобы применить данную технологию на практике. Воспользуйтесь нашими рекомендациями и поделитесь опытом применения конденсаторной сварки. Желаем удачи в работе!

[Всего голосов: 2 Средний: 3/5]

виды, сборка аппарата своими руками, технический процесс

Конденсаторную сварку используют для сплавления металла кратковременными импульсами тока продолжительностью в тысячные доли секунды. Этого времени достаточно, чтобы необходимое для сваривания тепло распространилось на малую глубину. Конденсаторная сварка эффективна для листов толщиной менее 2 мм: возникает несоответствие частоты импульса и глубины провара. Для заготовок толще 2 мм применяют контактные сварочные машины.

Применяются две технологии:

Без использования трансформатора – когда конденсаторы разряжаются на деталь непосредственно.
С трансформатором – разрядка происходит на первичную обмотку, вторичная цепь – заготовки для сваривания.

Виды конденсаторной сварки

По методу образования шва способ подразделяется на такие виды, как:

Стыковая – производится оплавлением или сопротивлением:

в первом случае между деталями возникает электрический разряд, вызывающий дугу. Под её воздействием место соединения оплавляется;
во втором – разряд и сваривание заготовок происходит при их соприкосновении.

Точечная используется в приборостроении, предпочтительна для соединения тонких изделий с толстыми.
Роликовая – применяют для сваривания мембран и электровакуумных приборов. Роль электродов выполняют ролики, шов получается сплошным и герметичным.

Точечная конденсаторная сварка своими руками

Пример сборки аппарата:

берут 8 конденсаторов на 25 вольт, ёмкостью 15 000 микрофарад;
для удобства работы конденсаторы склеивают между собой так, чтобы получилось два ряда по четыре штуки;
соединяют их двумя отрезками медной проволоки последовательно, проволоку припаивают к контактам, соединяют в цепь;
один конец цепи соединяют с аккумулятором, который будет давать зарядку конденсаторной батарее;
второй – к миниатюрному электроду с двумя контактами в виде вилки с пластиковой изолирующей ручкой.

Установка готова.

Ещё один пример изготовления настольного сварочного аппарата:

берут блок питания от старого компьютера;
вентилятор крепят снаружи корпуса;
оставляют разъём для подключения сети 220 вольт;
в электрическую цепь устанавливают трансформатор на 150 ватт от старого усилителя;
из трансформатора идёт 12 вольт, дальше – умножитель на 4, на выходе – 48 вольт;
далее в цепи 6 конденсаторов по 10000 микрофарад на 50 вольт;
конденсаторы устанавливают на текстолитовую площадку, снизу – спайка в батарею;
для соединения с электродом используют гибкий многожильный звуковой провод в пластиковой изоляции;
с батареи напряжение идёт на 4 тиристора ТПС-12;
тиристоры открываются с помощью батарейки на 1,5 вольта;
делают кнопку, лучше на длинном проводе, достающем до пола, чтобы нажимать ногой;
на конце звукового провода – два отрезка толстой медной проволоки в качестве электродов.

Закрывают корпус – аппарат готов к работе

Технический процесс

Сначала, если есть необходимость, проводят подготовку свариваемых поверхностей. Затем прикладывают электрод в месте соединения, нажатием кнопки подают на него импульс. Через 1-2 секунды контакт убирают от детали, сваривают следующее звено. Длина промежутков между точками зависит от толщины изделий, обычно шаг сварки от 20 до 60 мм.

Главные преимущества технологии:

возможность сваривать тонкие, почти как фольга, листы металла;
простота – работать может неподготовленный человек;
минимальные затраты электроэнергии;
используемая сила тока безопасна для работающего.

Процесс точечной сварки состоит из трёх этапов:

предварительное сжатие изделий между электродом и плоскостью заготовок;
нагрев деталей до температуры плавления;
охлаждение места сварки при увеличенном усилии сжатия

.

( 1 оценка, среднее 5 из 5 )

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Схема и описание конденсаторной сварки своими руками: общие сведения, изготовление устройства

Конденсаторная сварка — это один из методов бесшовного соединения металлических деталей. Он осуществляется благодаря подаче тока и созданию короткого замыкания. Из-за этого металл расплавляется, и две заготовки надёжно скрепляются друг с другом. Такой процесс довольно дорогой, поэтому лучше выполнять его при помощи самодельного устройства. В этом поможет схема и описание конденсаторной сварки своими руками.

Общие сведения

Конденсаторная сварка считается одной из самых часто применяемых. Свою популярность она получила благодаря высокому качеству соединения и его долговечности. Чтобы использовать её для своих целей, необходимо подробно изучить всю доступную информацию. Она поможет избежать ошибок в изготовлении устройства и процессе соединения деталей.

Достоинства и недостатки

Самодельная контактная сварка на конденсаторах часто применяется не только в промышленности, но и в домашних условиях. Для её осуществления достаточно небольшого помещения, в котором можно расположить малогабаритный аппарат.

Основные преимущества технологии:

высокая производительность;
возможность скрепления деталей, изготовленных из разных материалов;
долговечность применяемого оборудования;
малое тепловыделение;
высокая точность и качество шва;
отсутствие затрат на покупку дополнительных расходных материалов.

Несмотря на большое количество достоинств, у технологии есть и несколько недостатков. Их обязательно нужно принимать во внимание перед планированием и началом работы. В противном случае можно столкнуться с проблемами, которые снизят качество изделия и повлекут за собой дополнительные финансовые затраты.

Среди основных недостатков выделяются такие:

ограниченность размера сечения соединяемых деталей;
кратковременность мощности процесса;
помехи в сети, создаваемые импульсной нагрузкой.

Особенности применения

Во время конденсаторной сварки наблюдаются некоторые особенности, которые по-разному влияют на качество работы. Из-за этого следует учитывать все мельчайшие факторы и стараться добиться идеального результата.

Основные особенности:

Запас энергии для выполнения сварки производится в специальных конденсаторах, которые устанавливаются внутри аппарата.
Продолжительность процесса выделения энергии составляет от 1 до 3 миллисекунд. За счёт этого снижается термическое воздействие на зону, находящуюся вокруг места контакта.
Для выполнения сварки в домашних условиях необходимо подключать прибор к обычной электросети, а в промышленности — к специальным устройствам, обладающим высокой мощностью.

Лучше всего использовать конденсаторную сварку для ремонта кузова автомобиля или любого другого транспортного средства. С её помощью тонкий лист металла не будет подвержен деформации, что значительно улучшит качество выполненной работы.

Основные требования и технологические приёмы

Для того чтобы хорошо выполнить соединение двух деталей, необходимо принять во внимание основные требования к процессу. Они помогут избежать недочётов в работе и снизят риск возникновения непредвиденной ситуации.

Условия проведения работы:

Для обеспечения максимально надёжного соединения необходимо в момент импульса оказывать достаточное давление контактных элементов на заготовки.
Разжимать электроды следует через небольшой промежуток времени после завершения импульса. Это поможет получить лучшую кристаллизацию деталей.
Поверхности скрепляемых деталей должны быть хорошо очищены от каких-либо загрязнений (ржавчина, плёнка окиси). Это позволит снизить сопротивление и увеличить воздействие тока на заготовку. При этом эффективность сварки значительно повысится.
При выборе электродов следует отдавать предпочтение медным стержням. Их диаметр в точке контакта должен быть в 3 или более раз больше толщины скрепляемых деталей.

Кроме этого, очень важно правильно выбрать способ воздействия на свариваемые элементы. Все они используются для соединения определённых деталей и подходят для той или иной конструкции.

Среди них выделяются следующие:

Точечная. Она используется для скрепления элементов, которые имеют различную толщину. Схема точечной сварки на конденсаторах предусматривает её использование в приборостроении и электронике.

Роликовая. Этот вид представляет собой несколько последовательных точечных соединений, которые образуют сплошной шов. В такой сварке используются электроды, имеющие форму вращающейся катушки.
Ударная. Она предназначается для создания цельных конструкций из деталей с небольшим сечением. Перед началом процесса подаётся дуговой заряд, который оплавляет края заготовок. Благодаря этому упрощается сваривание элементов после их соприкосновения.

Самодельные устройства

Есть несколько способов смастерить своими руками аппарат для конденсаторной сварки. Каждый из них выбирается исходя из особенности формы и размера конструкции, которую нужно сваривать, а также её назначения.

Простой вариант

Самая простая конструкция применяется только для соединения деталей толщиной до 0,5 миллиметра. Во всех остальных случаях установка не сможет качественно справиться со своей задачей. Такой аппарат можно изготовить в любой мастерской или гараже. Принцип его работы основывается на подачи импульса через трансформатор. Один из концов его вторичной обмотки подводится к электроду, а другой — к обрабатываемой детали.

Особенности процесса изготовления аппарата:

За основу можно взять схему, в которой первичная обмотка подсоединяется к электросети.
Один из её концов должен проходить через диагональ преобразователя в виде диодного моста, а другой — через тиристор, управляемый кнопкой пуска.
Для вырабатывания необходимого импульса следует применять конденсатор ёмкостью от 1 до 2 тыс. микрофарад.
Его обмотку (300 витков) лучше всего делать из ПЭВ провода с сечением не более 0,8 миллиметров.
Вторичную обмотку (10 витков) следует изготавливать из медной шины.
В качестве прибора управления может служить тиристор ПТЛ-50 или КУ200.

Сложная конструкция

Для изготовления более многофункционального прибора понадобится больше материалов и времени. Однако это даст возможность соединять заготовки толщиной около 1 миллиметра.

Нюансы создания аппарата своими руками:

В качестве прибора для управления импульсом применяется бесконтактный пускатель МТТ4К, который рассчитан на силу электрического тока в 80 ампер. Блок дополняется диодами, резистором и тиристорами.
В главной цепи входного трансформатора встраивается реле. С его помощью можно настроить скорость и интервал срабатывания установки.
Необходимая для импульса энергия накапливается в электролитических конденсаторах, которые объединены в общую батарею при помощи параллельного соединения.
Первичная обмотка трансформатора выполняется из провода сечением не более полутора миллиметров, а вторичная — из медной шины.

Принцип действия изготовленного своими руками прибора соответствует стандартной схеме. Она одинакова для всех подобных устройств и идеально подходит для работы аппарата в домашних условиях.

Порядок действий:

После включения устройства срабатывает реле.
С его помощью активируются контакты тиристоров, и включается трансформатор.
Как только конденсатор будет полностью разряжен, происходит отключение аппарата.

Этапы работы

Процесс выполнения конденсаторной сварки довольно простой, и понять его сможет даже человек, который никогда не делал подобную работу. Она выполняется в три этапа, на которые затрачивается минимальное количество времени. От точности соблюдения порядка действий будет зависеть качество шва и прочность конструкции.

Порядок действий:

Начальная стадия процесса подразумевает тщательную подготовку свариваемых деталей. Первым делом с их поверхности счищается ржавчина. Затем удаляются пыль, остатки каких-либо веществ и прочие загрязнения. Если этого не сделать, то шов получится кривым и хрупким.
Обе заготовки стыкуются друг с другом в нужном положении.
Затем они помещаются между двумя электродами.
К месту соединения подводятся контакты.
Мастер включает устройство, и на них подаётся импульс нужной силы.
После завершения этой процедуры электроды возвращаются в начальное положение.
Соединённые детали вынимаются, и проверяется качество шва.
При необходимости заготовки поворачиваются под нужным углом, и сварка продолжается аналогичным образом.

Техника безопасности

Во время эксплуатации аппарата для контактной сварки нужно соблюдать простые меры предосторожности. С их помощью можно избежать поломки оборудования и снизить риск получения какой-либо серьёзной травмы (ожог от попадания раскалённого металла, удар электрическим током, раны, нанесённые движущимися частями устройства).

Основные правила техники безопасности:

Запрещается выполнять какие-либо сварочные работы с незаземленным устройством.
Чтобы избежать поражения электрическим током, не рекомендуется эксплуатировать аппарат, имеющий повреждения в защитном корпусе.
Рабочий должен иметь прямой доступ к устройству аварийного отключения.
Включать прибор можно только сухими руками. При этом также нужно проверить пространство вокруг аппарата на наличие влаги.
Перед началом сварки мастер должен стать на резиновый коврик и проверить всё защитное обмундирование.
Сварку на конденсаторах может выполнять только высококвалифицированный опытный рабочий.
При смене электродов или установке детали необходимо обеспечить защиту рук и глаз от воздействия высоких температур.
Рабочее место должно быть огорожено со всех сторон. Такая мера предосторожности поможет избежать возгорания в случае отлетания капель горячего металла.
Около сварочного аппарата нельзя хранить горючие и легковоспламеняющиеся материалы.
Если работа выполняется в полностью закрытом помещении, то необходимо обеспечить хорошую вентиляцию для удаления вредных паров.
При возникновении какой-либо неисправности следует сразу же приостановить процесс сварки и отключить аппарат от источника питания.

Конденсаторная сварка — это быстрый и простой способ качественно соединить две металлические детали. При правильном её проведении и соблюдении всех правил техники безопасности можно значительно упростить процесс и снизить риск получения серьёзной травмы.

Сварочный аппарат для контактной сварки конденсаторного типа

Приветствую всех читателей сайта «Вольт-Индекс», иногда делая те или иные проекты на основы литиевых аккумуляторов, многие читатели часто критикуют, что литиевые батарейки нельзя паять. Это конечно так, но если паять очень быстро и не нагревать чрезмерно – можно. Входе этой статьи мы постараемся сделать аппарат для контактной сварки конденсаторного типа.

На самом деле в интернете очень много вариантов построения таких аппаратов, но мы остановимся на самом простом и безотказном. Это бестрансформаторная или ударная контактная сварка, чтобы потом не путаться хочу сказать, что трансформатор на нашей схеме.

Все же есть, он предназначен для зарядки конденсатора. Но есть сварочные аппараты, где емкость конденсатора разряжается на месте сварки не напрямую, а через разделительный трансформатор.

Такие аппараты называют трансформаторными.

В отличие от обычных аппаратов контактной сварки, у которых процесс происходит нагреванием двух металлов, конденсаторная сварка не нагревает деталь из-за очень кратковременного процесса сварки. Это особенно хорошо для пайки аккумуляторов.

В схеме S3 подключается на массу. В архиве на схеме, все исправлено.

Принцип работы следующий.

Напряжение с сетевого трансформатора выпрямляется двухполупериодным выпрямлителем и заряжает электролитический конденсатор большой емкости. Целесообразно использовать батарею из параллельно соединенных конденсаторов одинакового напряжения и емкости.

Если честно, емкости могут отличаться, но важно чтобы конденсаторы имели одинаковое расчетное напряжение.

В момент сварки вся емкость конденсатора разряжается на определенной точке, к которой подключаются съемные контакты. Притом в качестве этих контактов иногда могут быть использованы сами детали, которые нужно сварить вместе.

Моментальный разряд емкости мощных конденсаторов вызывает огромный скачок тока, процесс очень кратковременный, но токи могут доходить до десятков тысяч ампер в зависимости от емкости и напряжения конденсаторной батареи. Кратковременный разряд такой емкости приводит к моментальному плавлению металла под электродами.

Давайте более подробно рассмотрим систему.

Напряжение было выбрано порядка 40 вольт. Такое напряжение полностью безопасно для человека, хотя все зависит от физиологии индивида. Для кого-то и 12 вольт максимум.

Но, во всяком случае, 40 вольт не смертельно. Поскольку аппарат планировался с питанием от сети нужно использовать понижающий трансформатор для зарядки конденсаторов.

В нашем случае был использован трансформатор, выдающий на вторичке около 30 вольт при токе в 1.5 ампера, что отлично подходит для наших целей.

После выпрямителей напряжение на конденсаторах будет порядка 40 вольт. Естественно из-за нестабилизированного источника это напряжение может отклоняться в ту или иную сторону в зависимости от напряжения в сети.

В принципе подойдет любой трансформатор мощностью свыше 50 ватт, которое обеспечивает на выходе нужное напряжение. От тока вторичной обмотки будет зависеть время зарядки конденсаторов.

Для ограничения тока заряда конденсатора использован 10 ваттный резистор проволочного типа с сопротивлением 10-15 Ом.

Если же не ограничивать ток заряда, то система будет потреблять колоссальные токи, в следствие чего может сгореть диодный мост.

В аппарате предусмотрен тиристорный замыкатель.

При нажатии слаботочной кнопки сработает мощный тиристор, который разрядит всю емкость конденсаторной батареи, то есть произойдет короткое замыкание. В нашем случает был взят тиристор Т 171-320.

Кратковременный ударный ток в нашей системе может доходить до 4 000 ампер.

Для того, чтобы этот «монстр» сработал нужно подать на управляющий электрод напряжение от 3.5 – 12 вольт. Указанное напряжение можно получить путем использования делителя напряжение на базе двух резисторов на 0.5 -1 ватт. Их подбором в средней точке нужно получить раннее указанное напряжение.

В качестве диодного выпрямителя был использован готовый мост на 10 Ампер, напряжение моста не менее 100 вольт, хотя такие мосты делают на 400 и более вольт. Мост в ходе работы не нагревается, но желательно посадить его на теплоотвод.

Цепочка из резистора, светодиода и стабилитрона представляет собой индикатор заряда конденсаторов и при достижении на них около 40 вольт светодиод загорается, что свидетельствует, о том, что аппарат готов к использованию.

Можно также использовать цифровой вольтметр.

При отсутствии стабилитронов на 40 вольт можно использовать несколько штук меньших номиналов.

Светодиод можно взять любой, а ограничительный резистор 0.25 ватт.

Конденсаторы были взяты с напряжением в 50 вольт – желательно на 63 либо 100 вольт. Общая емкость батареи составила 41 000 мкф.

Конечно можно увеличить емкость конденсатров лишь бы тиристор справился, а увеличение емкости даст возможность варить более крупные детали.

Конденсаторы были запаяны на общую плату, дорожки были дополнительно усилены. Также парралельно к конденсаторам был запаян 5 ваттный резистор на 1.5 кОм. Для разряда последних после выключения прибора. Также была предусмотрена кнопка для экстренного разряда емкости. Здесь принцип тот же – разряд через резистор только в этом случае он низкоомный.

Для запуска тиристора можно использовать абсолютно любой низковольную кнопку.

В первичной цепи трансформатора можно внедрить простой диммер. Это позволит регулировать напряжение на конденсаторах и выбрать оптимальное напряжение для сварки деталей из определенных металлов.

Прикрепленные файлы: СКАЧАТЬ.

Автор: АКА КАСЬЯН

Конденсаторная сварка своими руками — схема и описание

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.

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:

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

Как уже упоминали ранее, этот вид сварки является экологически безопасным. Приборам не требуется жидкость для охлаждения из-за отсутствия тепловых выделений. Это преимущество позволяет прибавить времени к сроку эксплуатации конденсаторного устройства.
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:
Трансформаторный. При которой конденсатор разрядит энерго-заряд на обмотку трансформаторного оборудования. При этом заготовки расположены в сварочном поле, которое соединяется со вторичной обмоткой.
Бестрансформаторный.
Преимущества
Как и у всех других видов, самостоятельная конденсаторная сварка отличается рядом положительных особенностей:
При стабильной работе, есть возможность сэкономить электроэнергию;
Надёжность и практичность. Скорость работы позволяет точечной сварке быть доступной при воздушном охлаждении;
Скорость работы;
Сварочный ток очень плотный;
Аккуратность. Учитывая дозу потребляемой энергии, в поле соприкосновения образуется надёжный шов, компактной толщины. Такой способ широко используют для тонкой сварки цветного металла;
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.
Когда работа будет требовать соединения заготовок до 0,5 см, стоит применить кое-какие коррективы в схему конструкции. Для более удобного управления сигналом, используют пусковик серии МТТ4К, он включает параллельные тиристоры, диоды и резистор. Дополнительное реле позволит корректировать рабочее время.
Такая самодельная конденсаторная сварка, работает при следующей последовательности действий:
Нажимаем пусковую кнопку, она запустит временное реле;
Трансформатор включается с помощью тиристоров, после реле отключается;
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.
Конденсаторная сварка по точечной, контактной и ударной технологии: устройство оборудования
Одним из главных видов контактной сварки, широко применяемой в промышленности, можно назвать конденсаторную сварку. Правила ее проведения регламентирует ГОСТ.
Ее принцип основан на разряде, накопленного на блоке конденсаторов электрического заряда на соединяемые изделия. В точке соприкосновения электродов происходит разряд и формирование краткой электрической дуги, достаточной для расплавления металла.
Разделение на виды
Конденсаторная сварка наибольшее распространение получила в приборостроении. Она способна сваривать металлы до 1,5 мм, причем толщина второй детали может быть значительно больше. В сварке тонких изделий по экономичности, производительности и качеству у конденсаторной сварки конкурентов нет.
Она бывает трансформаторная и бестрансформаторная. В первом варианте на конденсаторах можно накопить большую энергию за счет использования высокого напряжения и разряда через понижающий трансформатор с большими токами. Второй вариант отличается простотой и минимумом деталей.
В зависимости от особенностей образования шва конденсаторную сварку подразделяет на:
точечную;
шовную;
стыковую.
Первый, точечный способ, в основном применяется в приборостроении и производстве электронной техники. Его активно используют для сваривания тонких деталей с толстыми.
Шовная сварка, ее еще называют роликовой, используется при сваривании мембран и электровакуумных приборов. Сплошной, герметичный шов получается за счет того, что точечные соединения производятся с перекрытием. Роль электродов выполняют вращающиеся ролики.
Стыковую сварку осуществляют оплавлением или сопротивлением. При первом способе сначала возникает разряд между свариваемыми деталями, место будущего соединения оплавляется под действием образовавшейся дуги, а потом они осаживаются, после чего происходит соединение металлов. Во втором случае разряд и последующее сваривание происходит в момент соприкосновения деталей.
Преимущества
Достоинством конденсаторной сварки является то, что из-за высокой плотности энергии и малой длительности сварочного импульса зона термического воздействия очень маленькая, напряжения и деформации минимальны. Оборудование простое и производительное.
За счет того, что в момент разряда конденсаторный блок отключен от сети, он никак не влияет на ее параметры. Единственным недостатком является то, что она применяется лишь при работе с тонкими металлами.
Другим достоинством емкостной сварки является ее компактность. Для конденсаторной сварки не нужны мощные источники питания, устройство может зарядиться между переносом электрода к следующей точке.
В процессе сваривания практически отсутствуют вредные газы. Устройство очень экономично, вся запасенная энергия идет на расплавление металлов в точке соединения. Благодаря тому, что заряд на конденсаторах постоянен, получается качественная и стабильная дуга.
Конденсаторная сварка позволяет сваривать цветные металлы малой толщины. Кроме этого она может соединять разнородные металлы и сплавы благодаря высокой концентрации энергии на маленькой площади.
Благодаря тому, что система конденсаторной сварки работает в дискретном режиме (сначала заряд, затем разряд), ей достаточно воздушного охлаждения, что упрощает устройство сварочного агрегата.
Емкостной сварочный аппарат применяется для соединения сталей всех видов, деталей из латуни, алюминия, бронзы. Он может сваривать разнородные металлы, тонкие с толстыми листами.
Возможность регулировки энергии разряда и длительности импульса позволяют производить микросварку, к примеру, в механизме часов. Конденсаторный аппарат может сваривать тугоплавкие вольфрамовые нити накаливания, применяется в ювелирном деле.
Технологические особенности
В зависимости от технологического процесса сварка конденсаторного типа бывает:
контактной;
ударной;
точечной.
При контактной сварке накопленная в емкости энергия разряжается на металлические детали, которые до этого были плотно соединены между собой. В месте прижима электродов возникает электрическая дуга, при которой ток доходит до 10-15 тысяч ампер при длительности дуги до 3 мс.
В случае ударной конденсаторной сварки разряд происходит в момент краткого удара электрода о заготовку. Длительность воздействия дуги 1,5 мс. Это снижает термическое воздействие на окружающую область и повышает качество сварки.
При конденсаторной сварке точечного типа дуга появляется между электродами и заготовками, находящимися между ними. Процесс разряда длится от 10 до 100 мс (зависит от установок), и соединение металлов происходит на маленькой площади.
Бестрансформаторный аппарат
Решив самостоятельно сделать аппарат для конденсаторной сварки, вначале выбирают вариант исполнения. Самый простой вариант – это бестрансформаторная схема. Ее можно реализовать с емкостями высокого или низкого напряжения.
В первом случае потребуется повышающий трансформатор и конденсаторы на 1000 В емкостью 1000 мкФ. Кроме этого потребуется высоковольтный диодный мост для выпрямления переменного тока, переключатель, электроды с соединительными проводами.
Сваривание происходит в два этапа. На первом этапе происходит зарядка емкости, на втором после переключения ее выводов на сварочные электроды и прикосновении их к месту сварки, происходит разряд, и детали соединяются. Протекающий ток доходит до 100 А, длительность импульса 5 мс. Этот вариант опасен для человека из-за высокого рабочего напряжения.
При втором варианте требуется понижающий трансформатор, батарея конденсаторов на напряжение до 60 В емкостью 40000 мкФ и более, диодный мост, переключатель.
Процесс сварки идентичен первому случаю только через точку сваривания проходят токи силой 1-2 кА и длительностью до 600 мс. Мощность трансформатора особого значения не имеет, она может быть 100-500 Вт.
Трансформаторная схема своими руками
При использовании трансформаторной схемы потребуется повышающий трансформатор и диодный мост для зарядки на 1 кВ, конденсаторы на 1000 мкФ и понижающий трансформатор, через вторичную обмотку которого осуществляется разряд накопленного заряда в месте соединения заготовок.
При таком исполнении сварочного аппарата точечной сварки длительность разряда составляет 1 мс, а ток доходит до 6000 А. После зарядки блока конденсаторов переключателем они подключаются к первичной обмотке понижающего трансформатора. Во вторичной обмотке индуцируется ЭДС, которая вызывает огромные токи при замкнутых электродах на соединяемых заготовках.
Качество сваривания будет сильно зависеть и от состояния электродного блока. Самый простой вариант представляет собой зажимы для фиксации и прижатия контакторов.
Но более надежна конструкция, где нижний электрод неподвижен, а верхний с помощью рычага может прижиматься к нижнему. Он представляет собой медный пруток диаметром 8 мм и длиной 10-20 мм закрепленный к любому основанию.
Верхняя часть прутка закругляется для получения надежного контакта со свариваемым металлом. Аналогичный медный стержень устанавливается на рычаге, при опускании которого электроды должны плотно соединяться. Основа с нижним электродом изолируется от верхнего рычага. Вторичная обмотка соединяется с электродами проводом 20 мм².
Первичная обмотка наматывается ПЭВ-2 0,8 мм, количество витков равно 300. Вторичная обмотка из десяти витков наматывается проводом 20 мм2. В качестве магнитопровода можно применять сердечник Ш 40 толщиной 70 мм. Для управления зарядом/разрядом применяется тиристор ПТЛ-50 или КУ202.
Подготовка деталей
Перед началом конденсаторной сварки необходимо подготовить детали, которые предстоит соединить. С них счищают ржавчину, окалину и прочих загрязнения.
Заготовки совмещают должным образом и потом помещают между нижним неподвижным электродом и верхним подвижным. Затем они сильно сдавливаются электродами. Нажимая пусковую кнопку, подают электрический разряд.
В месте соприкосновения электродов происходит сварка металла. Разжимать электроды нужно через некоторое время, необходимое для остывания и кристаллизации места сваривания под давлением.
После этого деталь перемещается, за это время устройство успевает зарядиться, и процесс сварки повторяется. Размер места сварки должен быть в 2-3 раза больше наименьшей толщины соединяемых заготовок.
Когда нужно приварить лист до 0,5 мм толщиной к другим деталям независимо от их толщины, можно применить упрощенный способ сварки. Один электрод с помощью зажима присоединяется к свариваемой толстой детали в любом удобном месте.
В том месте, где нужно приварить тонкую деталь, она прижимается вручную вторым электродом. Можно использовать автомобильные зажимы. Затем производится сварка. Как видно, процесс не слишком сложный, и доступный для домашних условий.
Точечная электросварка за $4, без расчленения микроволновок
Довольно давно собирался обзавестись агрегатом для точечной сварки. С интересом прочитал обзор коллеги yurok с раскурочиванием микроволновки, но остановила боязнь сетевого напряжения. Можете считать это паранойей, но от 220 вольт в розетке я стараюсь держаться подальше.
Ну и опять же искать добротный транс от микроволновки по свалкам и гнуть толстую медь для вторичной обмотки на много ампер не хотелось. В конце концов, я собираюсь сваривать максимум десяток литиевых АКБ в год, заводить для этого дома отдельный немаленький девайс не хочется.
Ведь могучий низковольтный источник тока дома уже имеется — это б.у. АКБ от машины. Завести машину в глубокий мороз ему уже не под силу, но дури в нём всё ещё предостаточно.

На Instructables уже есть готовый рецепт изготовления умного сварочника из 12-вольтовой АКБ: www.instructables.com/id/DIY-Arduino-Battery-Spot-Welder/ Автор запараллелил восемь мощных MOSFET и коммутирует короткие сварочные импульсы тока по команде с Arduino.
Мне этот вариант не понравился сложностью и дороговизной (необходимо заказывать плату, да и сами элементы дороги).
Вариант на параллельных MOSFET
Затем пришла в голову мысль использовать старое доброе реле. Останавливало только то, что обычные автомобильные реле на 12 вольт рассчитаны максимум на 100 ампер, а токи короткого замыкания при сварке в разы больше. Есть риск, что якорь реле просто приварится.
И тогда на просторах Али я наткнулся на мотоциклетные реле стартера. Подумалось, что если эти реле выдерживают ток стартера, причём много тысяч раз, то и для моих целей сгодится. Окончательно убедило вот это видео, где автор испытывает аналогичное реле:
Моё реле было куплено за 253 рубля (минус семь процентов) и доехало до Москвы меньше, чем за 20 дней. Прямая ссылка на лот:
aliexpress.com/item/12V-Starter-Relay-Solenoid/32681191278.html
Характеристики с сайта продавца:
Предназначено для мотоциклов с двигателем 110 или 125 кубов
Номинальный ток — 100 ампер сроком до 30 секунд
Ток возбуждения обмотки — 3 ампера
Рассчитано на 50 тыс. циклов
Вес — 156 граммов

Реле приехало в аккуратной картонной коробочке и при распаковке отдало дикой вонью китайской резины. Виновник — резиновый кожух поверх металлического корпуса, запах не выветривается уже третий день как.
Агрегат порадовал качеством — под контакты выведены два медных (!) резьбовых соединения, все провода — залиты компаундом для водонепроницаемости.
На скорую руку собрал «тестовый стенд», контакты реле замыкал вручную. Провод использовал одножильный, сечением 4 квадрата, зачищенные наконечники фиксировал клеммником. Для подстраховки снабдил одну из клемм к АКБ «страховочной петлёй» — если бы якорь реле решил бы пригореть и устроить короткое замыкание, я бы успел сдёрнуть клемму с АКБ за неё:
Испытания показали, что машинка работает на твёрдую пятёрку. Якорь очень громко стучит, а электроды дают чёткие вспышки. Чтобы не тратить никелевую полосу и не практиковаться на опасном литии, мучил лезвие канцелярского ножа. На фото вы видите несколько качественных точек и несколько передержанных:
Передержанные точки видны и на изнанке лезвия:
Едем дальше. Как показал эксперимент на лезвии, выдержать необходимую длину импульса для сварки вручную невозможно, надо делать управление от тактовой кнопки или на микроконтроллере.
Сначала нагородил простую схему на мощном транзисторе, но быстро вспомнил, что соленоид в реле хочет кушать аж 3 ампера. Порылся в ящике и нашёл взамен транзистору MOSFET IRF3205 и набросал простую схему с ним:
Схема довольно нехитрая, MOSFET, два резистора — на 1К и 10К, да диод, предохранающий цепь от индуцированного соленоидом тока в момент обесточивания реле. Ардуину ещё не подключал, тестирую с обычной тактовой кнопкой. Когда Ардуина появится, она будет подключена через простейшую оптопару, чтобы не испытывать помех от основной цепи.
Сначала пробуем схему на фольге (с радостными щелчками жжёт дырки насквозь через несколько слоёв), потом достаём из загашника никелевую ленту для соединения аккумуляторных сборок. Коротко жмём кнопку, получаем громкую вспышку, и рассматриваем прожжённую дыру. Блокноту тоже досталось — прожгло не только никель, но и пару листов под ним 🙂
Даже сваренную двумя точками ленту разделить руками не выходит.
Очевидно, что схема работает, дело за тонкой настройкой «выдержки и экспозиции». Если верить экспериментам с осциллографом того же дядьки, у которого я подсмотрел идею с реле стартера, то на срыв якоря уходит около 21мс — от этого времени и буду плясать.
Пользователь Ютуба AvE тестирует скорострельность реле стартера в сравнении с SSR Fotek на осциллографе
Дань традиции — домашнее животное проводит проверку сечения меди: