Контактный сварка своим руками

Как сделать контактную сварку своими руками

В процессе соединения разных деталей из металла можно столкнуться с рядом трудностей. Многие пользователи хотят решить проблему самостоятельно. В таком случае самым оптимальным решением является контактная сварка своими руками. О том, что собой представляет такой вид сварки и при помощи какого оборудования она выполняется пойдет речь в этой статье.

Общая информация

Процесс любой контактной сварки основывается на использовании электрического тока. Он перемещается по всему участку соединения двух свариваемых деталей и образует дугу, которая расплавляет их. На мощность этой дуги оказывает влияние показатель величины тока, время его воздействия и сжатие металлов, от которой зависит размер дуги. Самодельная контактная сварка подразделяется на: стыковую, точечную, шовную и рельефную.

Сварочный аппарат

Чтобы осуществить контактную сварку своими руками надо сконструировать специальный аппарат. Перед тем, как приступить к процессу изготовления устройства, надо ознакомиться с рядом требований, которые необходимо соблюдать в процессе работы. Чаще всего для проведения сварки деталей в бытовых условиях, применяются аппараты точечной или стыковой сварки. Далее нужно определиться с видом сварочного аппарата, который вы будете использовать : переносной или стационарный, а затем надо задать основные параметры прибора:

• напряжение в самом участке (зоне) сварки,
• ток (переменный или постоянный) и его сила,
• продолжительность сварочного импульса,
• число и размеры электродов.

Определяющим условием в том, как же сделать контактную сварку своими руками является простота сварочного аппарата. Он сконструирован из двух блоков: контактного и источника сварочного тока. В первом расположена непосредственно сама зона сварки. В ней металлы контактируют между собой, посредством электродов к ним поступает электрический импульс и в итоге они соединяются. Источник сварочного тока отвечает за то, чтобы этот импульс попал в зону сварки.

Схема представлена на рисунке 3.

Конструктивные составляющие источника тока

Основу контактной сварки своими руками составляет электрическая схема с использованием конденсаторов. Импульс сварочного тока образуется за счет разряда конденсатора.

Импульс тока создается во вторичной обмотке трансформатора. К первичной обмотке трансформатора подключены конденсаторы С8-С9. Именно благодаря им образуется разряд, необходимый для получения импульса. Управление разрядом конденсаторов осуществляется в тиристорах Т1 и Т2. По цепочке от входного трансформатора «Ток», заряжается конденсатор. Также в схеме отображено выпрямление тока диодами D6-D7.

Функционирование подобного конденсаторного источника осуществляется по следующему принципу. Когда основная цепь отключается, конденсаторы С8-С9 заряжаются от цепи трансформатора «Ток». В момент, когда система запускается, происходит их разрядка на вторичную обмотку выходного трансформатора Тр3. За контроль продолжительности импульса отвечают цепи Ru1-Ru2 R34 и C10. После того как цепь выключается – процесс повторяется.

Изготовление выходного трансформатора своими руками

Выходной трансформатор является очень важным и неотъемлемым звеном конструкции источника питания, поскольку от него зависит сила задаваемого тока. Чтобы обеспечить сварку требуемыми параметрами, наиболее оптимальным решением будет изготовление трансформатора самостоятельно. Первое, что необходимо сделать – это найти наборный сердечник. Можно позаимствовать эту деталь у любого силового аппарата. Главное, чтобы он был выполнен из стали, а показатель его сечения был не менее 60 см². Далее, стальные пластины надо плотно укомплектовать и стянуть с помощью болтов, диаметр которых составляет 8 мм. Чтобы придать устройству большую прочность, с боковой стороны сердечник укрепляется П-образным профилем или уголком.

Обмотка первичного типа производится проводом ПЭВ (диаметр – 2,9 мм). Нужно намотать 20 витков. Сам сердечник надо обвить кабельной или трансформаторной бумагой. После чего, нужно намотать витки провода с натягом. Важно, как можно ровнее распределить витки по всей длине стойки сердечника. Сверху на провод нужно положить бумажную обмотку и зафиксировать тесьмой.

электросхема выходного трансформатора

Вторичная намотка осуществляется на второй стойке сердечника. Она создается из самодельной шины плоского сечения, которая собирается из 14-16 небольших шинок из меди. Ширина общего сечения равняется 200 м². Нужно сделать два витка. Перед тем как накладывать на сердечник, шину нужно обернуть фторопластовой или изоляционной лентой. Все окончания обмотки направляются на верхнюю часть сердечника, в них делается отверстие, в котором при помощи болта будет крепиться кабель, соединяемый с контактным блоком сварочного аппарата.

первичной – 220 В, вторичной – 15 В

Исходя из вышеописанного следует, что без трансформатора, функционирование аппарата для выполнения сварочных работ — невозможно, т.к. основные функции лежат на нем.

Устройство контактного блока

Самый простой вариант используется при стыковой сварке. В данном случае ток подается прямо на участки, подвергающиеся сварке. Другими словами, это означает, что окончания вторичной обмотки контактируют со свариваемыми металлами. Один конец – примыкает к одной заготовке, второй – к другой.

Для точечной сварки характерным является применение контактного блока с электродами. Подойдут конструкции с одним или двумя стержневыми электродами. Если использовать один электрод, ток будет попадать на одну из свариваемых деталей, а второй конец вторичной обмотки выходного трансформатора будет контактировать с электродом.

Совет! В процессе работы используйте пистолетный держатель электрода.

Процесс сборки аппарата

Сборка сварочного аппарата требует четкой последовательности выполнения действие. Процесс включает в себя несколько этапов.

В первую очередь, нужно уложить источник сварочного тока в металлический корпус. Электрическое плато собирается на текстолите. Затем его нужно поместить внутрь корпуса источника и вертикально зафиксировать в нем. После чего, готовый выходной трансформатор устанавливается на основание корпуса и фиксируется на нем. Далее, посредством болтов сверху к шине вторичной обмотки прикрепляется сварочный кабель. Другой его конец находится в непосредственном контакте с электродом в контактном пистолете. К контактной колодке, которая расположена на электрическом плато, подсоединяется входной кабель от электрической сети.

готовый аппарат

Для того, чтобы сконструировать аппарат для контактной сварки своими руками, необходимо иметь в наличии все необходимые инструменты, среди которых: болгарка; электродрель; ножовка по металлу; метчик; напильник; зубило; молоток; отвертка; тиски; штангенциркуль; плоскогубцы; нож; ножницы; плашка.

Не забывайте, что контактная сварка, как и любой другой вид соединения деталей предполагает наличие некоторого опыта. Это важно, т.к. качество и надежность сварочного шва зависит от умений сварщика. Обязательным условием является соблюдение правил техники безопасности. Выполнять сварочные работы нужно только в специальном защитном костюме, в перчатках и с защитной маской на лице, поскольку велика опасность попадания раскаленного металла на оголенные участки тела.

Подводя итог, отметим, что контактная сварка своими руками – процесс непростой. Но если соблюдать технологию выполнения работы и подойди к ней со всей ответственностью и серьезностью, то результат не заставит себя ждать. Контактная сварка характеризуется широкой сферой применения. Ее можно использовать для соединения деталей металлических изделий, составляющих элементов автомобиля, кузовных деталей, а также для ремонта всевозможных устройств.

Источник

Как смастерить контактную сварку своими руками

Контактная сварка — один из наиболее технологичных, но вместе с тем простых методов соединения деталей из металла. Он применяется как на крупном производстве, так и в быту. Данный тип сварки относится к термомеханическому, поскольку для соединения металлов используется высокая температура и механическое давление одновременно. С помощью контактной сварки собирают самолеты, суда, автомобили и микросхемы. На заводах обычно используют крупные мощные аппараты.

Также вполне осуществима контактная сварка, выполняемая ручным способом. Для этого домашние умельцы используют самодельные аппараты для контактной сварки, поскольку их изготовление не отнимает много времени и позволяет сэкономить. Самодельные аппараты используются и дома, и в небольших частных мастерских. В этой статье мы расскажем, что такое контактный метод сварки, как с его помощью выполняется сварка нержавейки или любого другого металла. Также мы научим вас собирать аппарат для контактной сварки своими руками.

Общая информация

Контактная сварка (также «электрическая контактная сварка», «контактная электросварка» или «ERW») — это метод соединения металлов путем их нагрева с помощью тока и одновременной механической деформации с помощью давления. Говоря простыми словами, сварной шов получается в результате нагрева металла и его дальнейшего сжатия под двумя толстыми металлическими электродами. При контактной сварке ключевую роль играет именно ток, а не давление. Ниже представлена схема простейшей контактной сварки.

Во время прохождения тока при сварке тепло распространяется по металлической детали, в зоне сварного шва, а также между металлическими электродами. При этом все эти элементы нагреваются с разной температурой, наибольшая концентрация тепла наблюдается, когда установлен контакт между электродами и деталью.

Если аппарат настроен правильно и соблюдается технология сварки, то поверхность металла не должна нагреваться слишком сильно, поскольку в контактной сварке важна не столько высокая температура плавления, сколько совокупность температуры и механического воздействия. Кроме того, электроды должны охлаждаться (например, с помощью воды). Так что важно следить за температурой нагрева. Если она избыточна, то это первый признак ошибки сварщика или неисправного оборудования.

Преимущества и недостатки

У контактной сварки довольно много достоинств, благодаря которым она стала так популярна в последнее время. Прежде всего, такой метод сварки потребляет очень мало энергии при высокой производительности. Ведь метод контактного соединения очень быстрый и на формирование одной сварной точки уходит менее секунды. Качество получаемых швов на высоком уровне, соединения получаются прочными и долговечными.

Не требуется особых знаний, контактной сваркой может заниматься мастер без специальной квалификации. Также возможна полная автоматизация рабочего процесса, вплоть до отсутствия необходимости находиться у станка. Профессиональные станки без проблем встраиваются в крупные сборочные линии.

Также не нужно использовать дополнительные комплектующие, вроде покрытых стержней, флюсов, газов и прочего. Отсюда и высокая экологичность контактной сварки, что тоже важно в условиях современного производства. Еще один плюс — простота сварки сложных металлов. Вам под силу сварка нержавеющей стали, алюминия и цветных металлов. При этом не нужно использовать инертный газ или неплавящиеся стержни.

Но, как и у всех видов сварки, у контактного метода есть свои недостатки. Самый главный — высокая цена на профессиональное сварочное оборудование. Чтобы укомплектовать небольшой завод необходимым количеством аппаратов для контактной сварки нужно иметь немалый бюджет. Не говоря уже о покупке аппарата для домашней сварки.

Кроме того, такие аппараты требовательны к источнику питания. Им необходимо выдавать ток большого значения, минимум 1000 ампер. А для этого необходимо мощное и стабильное электронапряжение.

Начинающие сварщики, пожалуй, отнесут к недостатку тот факт, что правила контактной сварки регламентируются отдельным ГОСТом и они довольно строгие. Если хоть один пункт из правила не будет соблюдаться, то такую деталь просто не примут на следующий производственный этап. Проще говоря, уклониться от работы не получится. Мы не считаем это недостатком, ведь соблюдение технологии сварки и дальнейший контроль качества — это залог прочной и долговечной металлоконструкции.

Разновидности контактной сварки

Существует несколько видов контактной сварки. К ним относится точечная сварка (она может быть одноточечной, двухточечной и многоточечной), рельефная сварка, шовная сварка (может быть непрерывной, шаговой и прерывистой), стыковая сварка (выполняемая либо с помощью сопротивления, либо с помощью оплавления). Также возможны комбинации разных методов, например, шовно-стыковая сварка или рельефно-точечная. В таком случае комбинированный метод будет обладать всеми характерными особенностями обоих типов контактной сварки.

Давайте подробнее разберем способы контактной электросварки изделий из металла.

Точечная сварка

Точечная сварка — это самый распространенный тип контактной сварки. Ее суть в формировании так называемых точек путем нагрева металла и его дальнейшей деформации. Точки формируются с малым шагом, образуя сварное соединение.

Точечная сварка довольно универсальна, она используется для соединения тонколистового металла, маленьких деталей, используемых в электроприборах, и толстых деталей до 2 сантиметров. С помощью такого метода возможна быстрая и качественная сварка нержавеющей стали.

Что касается качества и надежности соединения, то здесь все просто: чем больше точек, тем шов надежнее. Новички ошибочно полагают, что такое соединение ненадежно и может разрушиться в любой момент. Но это большое заблуждение. При формировании точки используется большое давление. Оно без труда деформирует нагретый металл, который затем остывает и надежно фиксирует детали между собой.

Рельефная сварка

Контактная рельефная сварка осуществляется по тому же принципу, что и контактная, только перед работой края одной детали обрабатываются с помощью специальных инструментов или станков, образующих выступы. Деталь кладется сверху, выступами вниз. Выступы могут быть полукруглыми или продолговатыми. В месте выступа как раз и будет точка, формируемая аппаратом для контактной сварки. Вторая деталь остается неизменна, она кладется снизу.

Рельефный метод контактной сварки зачастую применяется при сборке автомобилей. Он очень сложен за счет необходимости формировать выступы и поэтому редко проводится в домашних условиях.

Шовная сварка

Шовная сварка несколько отличается от прочих типов контактной сварки. Здесь электроды роликовые, с их помощью металл не только прокатывается, но и сваривается. При этом сварное соединение выглядит, как при точечной сварке. Но точки перекрывают друг друга на несколько миллиметров, образуя шов, больше похожий на соединение, выполненное ручным способом с помощью покрытого электрода.

Шовная сварка применяется при сварке тонких металлов до 3 миллиметров. Также шовная сварка отлично подходит для сварки герметичных изделий, например, баков и цистерн.

Стыковая сварка

Стыковая контактная сварка также использует тепло и давление, но в другой плоскости. Шов формируется не между верхним и нижним электродом, а посередине. Чтобы лучше понять суть, посмотрите на схему ниже.

Стыковая сварка делится на сварку с сопротивлением и с плавлением. При сварке с сопротивлением детали сначала стыкуют, затем сжимают под небольшим давлением, и только после этого к зоне шва поступает ток, который нагревает металл, размягчая его. Затем металл остывает и образуется соединение.

При сварке плавлением детали предварительно нагреваются до пластичного состояния и только потом соединяются с применением давления. Нагрев может быть либо постоянным, когда тепло поступает во время всего сварочного процесса, либо прерывистым, когда деталь нагревается интервалами. Прерывистый нагрев используются для экономии электричества. Также он полезен, если детали небольшие и тонкие, в таких случаях нет нужды использовать нагрев постоянно.

Внимательные мастера спросят, куда исчезает расплавленный металл? Ведь при других способах сварки при плавлении металл начинает окисляться, образуется шлак. А это создает дополнительные проблемы. Дело в том, что в контактной сварке ток обладает электродинамическим действием, поэтому он без труда выбрасывает расплавленный металл вне зоны сварки.

Делаем аппарат для контактной сварки

Теперь, когда мы разобрались со всеми особенностями, можно определиться, использовать ли контактную сварку в своей работе. Кого-то отпугнет высокая цена на оборудование, но в оглавлении мы писали о том, что многие умельцы делают сварщик контактной сварки своими руками. Его мощности вполне достаточно для работы дома.

Мы расскажем вам, как сделать такой аппарат самому. С его помощью вы сможете выполнить контактную точечную сварку. Кстати, в интернете есть множество видео с пошаговым руководством. Изучите их, чтобы иметь полную картину. Итак, для изготовления контактной сварки нам понадобится не обязательно новый, но обязательно работающий трансформатор (можете вытащить его из старой микроволновой печи; используйте два трансформатора, если вам требуется аппарат большей мощности).

Также нам нужен медный провод большого диаметра (вместо одного толстого провода можно использовать множество тонких, связав их в жгут), рычаги из металла (их мы будем использовать для зажима электродов), основание для аппарата (это может быть толстый лист тяжелого металла или что-то очень устойчивое; можете прикрутить аппарат прямо к столу), струбцины, отвертки разных размеров, кабели, изолента (или любой другой материал для обмотки), медные детали с заостренным концом, которые будут выполнять роль электродов.

Вот и все. Приступим к сборке. Собирая сварщик контактной сварки вы должны понимать, что ключевой элемент конструкции — трансформатор. Мы не зря рекомендовали вам взять его из микроволновой печи, поскольку это идеальный варит для небольшого самодельного аппарата. Чтобы ваше устройство смогло сварить металл толщиной в 1 миллиметр вам понадобится мощность 1 кВт. Чем больше мощность, тем больше диапазон толщин.

Для работы вам понадобится не весь трансформатор. А только первичная обмотка и магнитопровод. Вторичную обмотку нужно убрать из трансформатора (делайте это максимально осторожно, чтобы не повредить остальные элементы).

Также есть шунты, их тоже нужно демонтировать. Шунты расположены с обеих сторон вторичной обмотки.

Далее нужно сделать новую обмотку. Для этого возьмем многожильный провод с диаметром не менее 10 миллиметров. Двух-трех витков будет достаточно для корректной работы трансформатора. Если у провода будет слишком толстая изоляция, можно ее удалить и обмотать провод изолентой из ткани или ПВХ. Если вы собираете мощный аппарат и для этого взяли два трансформатора, то обмотка должна быть одна на двоих. В таком случае важно правильно соединить все выводы с первичной обмотки обоих трансформаторов.

Теперь нужно собрать все компоненты воедино. Нужно установить трансформатор в корпус (можете изготовить его самостоятельно или взять подходящий от неработающего бытового прибора), подсоединить медные электроды, все кнопки и органы управления. Тут вам помогут элементарные знания электротехники.

Вместо заключения

Контактная сварка — относительно простой, быстрый и удобный метод соединения различных металлов. С ней не страшна сварка нержавейки или алюминия, которые имеют толстый слой оксидной пленки, также работу можно доверить не самому опытному мастеру и качество соединения все равно будет хорошим. Такой сваркой можно заниматься и дома, соорудив аппарат для контактной сварки своими руками. Делитесь свои опытом в комментариях, он будет полезен для новичков. Желаем удачи в работе!

Источник