Точечная сварка своими руками: как самостоятельно собрать аппарат

Что это такое? В домашних условиях время от времени необходимо использовать сварку. Когда речь идет о достаточно толстом листе металла, никаких проблем не возникает. Сварочный аппарат можно купить, попросить у соседа или заплатить за работу специалисту. Другое дело – тонкостенный металл, такие детали нельзя соединять обычной сваркой.

Как осуществляют? Для работ с металлом толщиной до 2 мм, например, в электротехнических изделиях, применяется точечная сварка. Аппарат для нее можно сделать своими руками.

Особенности точечной сварки

Самодельный сварочный аппарат для контактной сварки позволяет создавать неразъемные соединения. В зависимости от требуемого режима и характеристик материала для сваривания могут применяться разные технологии. В ходе процесса происходит пластическая деформация металла, сопровождающаяся термическим воздействием, которое активирует связи между молекулами. Сваривание точечным методом подразумевает плотный контакт деталей.

Точечной сваркой принято называть быстрое контактное сращивание заготовок, в ходе которого не используются присадочные материалы. Этот метод пользуется популярностью, которая обусловлена конструктивной простотой и компактностью оборудования, низкой себестоимостью технологии и высокими эксплуатационными характеристиками готовых изделий.

Заготовки точно позиционируют, помещают в зазор между электродами и плотно прижимают друг к другу. Соединение происходит в ходе совместного пластического деформирования обеих деталей, разогретых до требуемой температуры. Промышленные автоматические аппараты обеспечивают скорость сваривания до 10 точек в секунду.

Для осуществления качественной точечной сварки своими руками в условиях домашней мастерской необходимо добиться, чтобы электродная пара перемещалась с постоянной скоростью, обеспечить необходимое давление и плотное прижатие свариваемых заготовок.

Технология изготовления аппарата для точечной сварки из микроволновки

Для изготовления аппарата для точечной сварки своими руками можно использовать в качестве донора деталей вышедшую из строя микроволновую печь с сохранившим работоспособность трансформатором. Микроволновку необходимо аккуратно разобрать. Для сборки самодельного сварочного аппарата, помимо трансформатора, можно также воспользоваться выключателем, сетевым фильтром и проводом питания.

После модернизации трансформатор должен обеспечивать:

• импульсный ток силой ≥ 1000 А;
• мощность – до 5 кВт.

Первичную обмотку, выполненную из толстого провода, трогать не нужно. Чтобы ее не повредить, трансформатор следует зафиксировать в тисках, заполнив зазор между обмотками небольшими кусками гофрированного картона. Далее необходимо удалить вторичную обмотку, которая не понадобится, с помощью ножовки по металлу, острой стамески и киянки.

Затем следует избавиться от металлических шунтов, ограничивающих силу тока. Удалить проволоку будет проще, если заранее высверлить сварной сердечник, не касаясь его внутренней поверхности. На этом подготовительные работы можно считать законченными.

Мощное устройство для точечной сварки

Для повышения мощности необходимо оборудовать аппарат еще одним самодельным трансформатором. Для создания единой цепи вторичные обмотки следует объединить, использовав одноименные выводы. Важно, чтобы оба трансформатора имели одинаковое число витков в первичных и вторичных обмотках. Направление намотки должно быть согласовано, иначе возникнет противофаза, и выходное напряжение упадет до нуля.

Порядок работы по сборке аппарата:

• последовательно соединить обмотки обоих трансформаторов в единую цепь;
• после подачи напряжения с помощью вольтметра замерить его на выходе;
• если напряжение повышено – убедиться, что соединены одноименные выводы;
• при отсутствии напряжения надо проверить, в правильном ли порядке подключены обмотки трансформаторов.

Соединив одноименные выводы, на выходе получаем вдвое большую мощность. Напряжение при этом не меняется. С помощью самодельного аппарата для точечной сварки можно соединять детали из стального листа толщиной до 5 мм. Если сила импульсного тока выше 2 000 А, необходимо усилить проводку.

Точечная сварка из конденсаторов своими руками

Простой аппарат для точечной сварки можно изготовить своими руками, используя конденсаторы. Имея под рукой необходимые детали, его без особых проблем соберет даже начинающий мастер. Главные элементы такого аппарата – конденсаторы напряжением 25 В, которых понадобится не меньше пяти (каждый на 47 000 μФ).

Помимо конденсаторов, для изготовления аппарата следует обзавестись:

1. симисторами;
2. вольтметром (можно использовать самый недорогой);
3. аккумуляторами 18650 и боксами для их установки;
4. кнопкой включения;
5. лампочкой;
6. медными электродами.

Для увеличения мощности необходимо параллельно соединить три симистора.

В черновом варианте самодельный аппарат для точечной сварки состоит из:

1. связки из пяти конденсаторов емкостью 47 000 μФ (суммарно – 235 000 μФ);
2. вольтметра;
3. двух высокотоковых аккумуляторов 18650;
4. электронного ключа из трех симисторов;
5. кнопки включения;
6. самодельных медных электродов.

Для повышения производительности в отдельных случаях из схемы исключается повышающий преобразователь напряжения и используется связка из шести высокотоковых батарей, работающих напрямую. Такой аппарат обеспечивает более высокую скорость сварки. Лампочку включают в цепь между высокотоковыми батареями и конденсаторами для ограничения тока заряда последних и улучшения работы аккумуляторов.

Изготовление сварочных клещей для точечной сварки

Клещи для точечной сварки – еще одно несложное устройство, которое можно собрать своими руками. Первым делом следует изготовить корпус инструмента, используя подручные материалы, которые можно найти в любой домашней мастерской. Для этого пригодятся любые пластины или полоски металла, толщина которых не превышает 5 мм.

Для изготовления клещей понадобятся две полосы металла по 2 см шириной каждая, которые нужно согнуть таким образом, чтобы они при наложении образовали щипцы. Длину ручек можно выбрать произвольно. Далее необходимо просверлить отверстие для оси в обеих полосках, предварительно проложив между ними пластину из любого диэлектрического материала.

Для крепления проводов следует просверлить на концах ручек будущих клещей отверстия под болты. Далее следует наложить на ручки инструмента обрезки резинового шланга и зафиксировать их, обмотав изолентой. Ручки клещей с такой обмоткой станут удобными и безопасными. Для того чтобы пользоваться приспособлением было еще комфортнее, установите между рукоятками пружину.

Сборка трансформатора для точечной сварки

Собирая самодельный трансформатор, на вторичную обмотку опытные мастера советуют пустить кабель КГ 1х35, рассчитанный на длительную эксплуатацию при напряжении 1 000 В и силе тока 300 А. Такой провод выдерживает импульсный ток силой до 1 200 А.

Для модернизации трансформатора понадобится около 2 м кабеля с полимерным покрытием на токопроводящих жилах. Резина толщиной 2,2 мм, которую часто используют в качестве внешней изоляции, слишком грубая и будет мешать, поэтому рекомендуется использовать провод с защитой толщиной не более 1,2 мм.

Далее необходимо обмотать сердечник тремя слоями клейкой ленты, чтобы снизить трение и облегчить намотку. Хорошо натягивая кабель, нужно аккуратно уложить два-три витка. Важно правильно рассчитать минимальную длину выводов. Можно использовать многожильный мягкий кабель, сложив вместе несколько отрезков. В сумме они должны образовать один пучок диаметром не менее 10 мм.

Чем меньше витков во вторичной обмотке, тем большего сечения должен быть использованный провод. Такое устройство позволяет кратно увеличивать напряжение и силу тока. Необходимые для точечной сварки параметры ориентировочно должны составлять:

• напряжение (на холостом ходу) – от 1,5 до 3 В;
• сила импульсного тока – ≥ 800 А.

Электроды для точечной сварки своими руками

Электроды, которые используются в оборудовании для точечной сварки, внешне отличаются от расходников для электродуговой сварки. Чтобы добиться хорошего качества контактного соединения деталей, нередко пользуются электродами, которые изготовлены из сплава, максимально схожего по составу с материалом свариваемых деталей. Чаще всего в работе используются прямые стержни, но если сварка осуществляется в труднодоступном месте, могут понадобиться электроды специальной конфигурации.

Если вы решили изготовить электроды для точечной сварки своими руками, желательно начинать со сборки пробной полноразмерной модели, которая даст возможность принять во внимания все возможные нюансы. Для получения хорошего результата важно проследить, чтобы диаметры медного стержня, из которого изготовлены электроды и провода, использованного для вторичной обмотки трансформатора, соответствовали друг другу.

От мощности изготовленного своими руками оборудования зависит тип используемых электродов. Это могут быть медные жала от обычных ручных паяльников или большие сварочные клещи, позволяющие создавать серьезное давление на детали. В зависимости от вида сварки электроды могут быть расположены как соосно, так и под необходимым углом.

Пользоваться обжимными соединениями нежелательно, так как они создают дополнительное сопротивление. Для крепления электродов используют туго затянутые резьбовые сочленения. Для изготовления болтов и шайб предпочтительно применять медные сплавы. Поверхность деталей и соединений необходимо периодически очищать от оксидной пленки.

Электроды на концах должны иметь форму конуса с вершиной, скругленной для того, чтобы увеличить зону расплавления металла. Слишком большой диаметр кончика отрицательно скажется на качестве сварки и увеличит усилие, которое необходимо прикладывать в процессе работы. Обжимные соединения – зоны роста сопротивления. Электроды крепят на резьбе с тугой затяжкой. Болты, шайбы выполняют из сплавов меди. Удаление окислов проводят регулярно.

Управление самодельной контактной сваркой

Самодельный аппарат для точечной сварки оборудован двумя устройствами, позволяющими управлять процессом: кнопкой, которая включает и выключает подачу электрического тока на обмотку трансформатора, и рычагом сварочных клещей.

Кнопку включения подачи тока на первичную обмотку самодельного трансформатора следует располагать под рукой мастера, который должен включать сварку только при полном сжатии деталей, чтобы исключить подгорания электродов.

Визуально необходимое для сваривания время можно контролировать, наблюдая за цветом металла в зоне сварки. Если речь идет о больших объемах работы, трансформатор и электроды необходимо оснастить принудительным воздушным охлаждением, в противном случае процесс придется часто прерывать, давая оборудованию остыть. Начиная работу, следует убедиться в исправности и работоспособности аварийного выключателя, изоляции проводов и правильности подключения электродов.

Выполняя сварку, надо обязательно применять средства индивидуальной защиты – очки, специальную обувь, перчатки. Также важно работать, стоя на диэлектрическом коврике. Необходимо следить, чтобы в аптечке, которая должна присутствовать в любой сварочной мастерской, имелись такие медицинские препараты, как капли для глаз и средство от ожогов.

Аппарат точечной контактной сварки, выполненный своими руками, отлично заменит в домашней мастерской дорогостоящее оборудование из специализированного магазина. Благодаря Сети в наши дни у каждого есть возможность скачать схему для его сборки. Немаловажный плюс самостоятельного изготовления в том, что большую часть деталей не придется покупать, ведь их можно «позаимствовать» у вышедшей из строя бытовой техники.