Конденсаторный сварочный аппарат своими руками для сварки

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Конденсаторный сварочный аппарат для аккумуляторов

Аккумуляторы. Их трудно паять, поэтому приходится сваривать. И если их много — тогда без специального сварочника точно не обойтись. И для данных целей как нельзя лучше подходит конденсаторный СА.

Соединения, создаваемые током короткого замыкания конденсаторов, представляют собой смешение атомов обоих соединенных металлов, а ток, протекающий за долю секунды, очень велик. Его значение зависит от Uc и результирующего сопротивления короткого замыкания Rw. Для Uc = 55V и Rw = 0,1 Ом Iz = 550A в течение времени, зависящего от значения tal = C х Rw. При использовании постоянного напряжения от сети конденсаторы заряжаются до Uc = 322 В. Тогда ток Iz будет Iz = 3220A. Была установлена продолжительность этого импульса. Он колеблется от 0,005 до 0,015 с. Чтобы избежать сварки контактов, используются тиристоры. Емкость конденсаторов выбирается в зависимости от требуемого диаметра точки сварки. Требуемое напряжение ниже для деталей из меди и выше для стали, из-за сопротивления цепи короткого замыкания.

Для конструкции этого самодельного сварочного аппарата использовался предварительно сконструированный штатив от сверлильного станка.

Основными элементами схемы являются тиристоры, конденсаторы, медные электроды, источник питания. Тиристор в оригинальной версии был TK 1202 K, но после нескольких десятков сварных швов он получил непонятно почему пробой. Может он был слишком слаб, спецификация этого тиристора отсутствовала, поэтому максимальный ток под вопросом.

На данный момент поставлен гораздо более мощный импульсный тиристор T 987-630-12 с током 630 A. Для его использования пришлось построить специальный держатель-радиатор.

Еще один элемент — конденсаторный блок. Это 10 штук 33000 мкФ на 35 В конденсаторов, соединенных параллельно на одной плате. Важно укрепить дорожки оловом и даже проволокой, потому что они не выдерживают токов, протекающих там. Батарея запасает примерно 100 Вт энергии. Если разряд длится 0,001 с, мощность такой сварки в импульсе составит 100 кВт.

И еще: батарея конденсатора должна быть обязательно собрана из нескольких конденсаторов с меньшей емкостью. Использование одиночных конденсаторов с тысячами микрофарад — плохая идея. Они дадут меньше тока да и быстро сгорят.

Следующим элементом являются электроды.

Это два медных стержня диаметром 10 мм сверху, отверстия с резьбой для завинчивания проводов, снизу с отверстиями 3,5 мм для крепления электродов из медного провода, заостренного с трех сторон. Между стержнями текстолитовая пластинка в качестве изолятора. Острия электродов приблизительно 0,8 x 0,8 мм.

Сварочный аппарат после сборки выглядит примерно так:

В рычаге опускания сделана кнопка — переключатель, прикрепленный болтами к боковой части штатива, который активирует включение сварочной машины.

Блок питания сварочной установки

Последний элемент — это источник питания. Трансформатор 24 В, диодный мост, лампочка, являющаяся ограничением тока во время зарядки, а также компонент для разрядки конденсаторов.

Схема конденсаторного сварочника

Теперь схема: переключатель в источнике питания разряжает конденсаторы после завершения работы и до отключения. Конденсаторы заряжаются до 36 В и во время первой фазы зарядки лампочка в блоке питания 24 В 55 Вт медленно загорается. После искры она также светит и защищает источник питания во время короткого замыкания электродов. После получения сварного шва и отхода электродов от аккумулятора конденсаторы заряжаются.

В целом стоимость проекта составила лишь 1000 рублей на конденсаторы. Остальные элементы не могут быть оценены, потому что они были в запасах дома.

Хотя конечно было бы неплохо использовать регулируемый стабилизатор для зарядки конденсаторов до определенного напряжения. Позднее добавим индикатор готовности сварки после зарядки конденсаторов.

Достоинства и недостатки СА на конденсаторах

Поскольку сварной шов это всего две точки, вероятность хорошего сварного соединения очень высока (около 99%). Также здесь ничего не греется. Сварные швы становятся холодными сразу после сварки, потому что это всего лишь короткий импульс и несколько мелких искр. Давление почти постоянное благодаря пружинам, ход электрода составляет около 2 мм. Вот фотографии сварных швов. Таким образом, плюсы и минусы этого СА следующие:

Достоинства

• очень короткий импульс сварки
• хорошая настройка сварочной мощности
• быстрая генерация тепла и сварка элементов
• легкая конструкция
• немного компонентов
• возможность работы от батареи, портативность
• высокая повторяемость правильных сварных швов

Недостатки

• большая стоимость исполнения
• более быстрое разрушение конденсаторов
• более длительный период ожидания для полной мощности
• не предназначен для сварки листового металла более 1 мм.

Но несмотря на множество недостатков сварочной машины с конденсаторами, её определенно можно советовать для самостоятельной сборки, потому что если все хорошо подобрать — работает очень быстро и безопасно. Это идеальное решение для сварки батарейных ячеек, а также для ювелирных изделий. Заметим, что сварку аккумуляторов лучше всего делать с использованием цинковой пластины. Цинковая фольга может быть куплена в катушке.

Заключение

Можете использовать трансформаторы малой мощности для зарядки конденсаторов, но тогда нужно выбрать резистор соответственно с максимальным током зарядки, иначе он быстро нагреется и сгорит. Готовность возникает из-за достижения напряжения постоянного тока на конденсаторе, что является результатом преобразования переменного напряжения (для сети 50 Гц это около 1,41 х значение переменного напряжения), и это можно контролировать, например, вольтметром. Очевидно следует использовать специальные конденсаторы для импульсной работы. Стоит позаботиться о том, чтобы допустимое рабочее напряжение конденсаторов находилось с определенным запасом по отношению к предполагаемому значению.

Источник

Суть конденсаторной сварки и как сделать ее самому

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.

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.

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!

Источник