Контактная сварка из инвертора своими руками

Контактная сварка из инвертора своими руками

Автор: Игорь

Дата: 09.04.2017

• Статья
• Фото
• Видео

Создание сварочных аппаратов своими руками является весьма распространенной практикой для тех, кто предпочитает использовать его в домашних условиях не для важных целей. Контактная сварка своими руками из инвертора может стать отличным аналогом заводским вариантам. Новые аппараты зачастую стоят намного дороже, чем самодельные и не всегда их цена оправдана для домашнего применения. Имея сварочный инвертор, вполне возможно получить достаточно качественный результат по относительно невысокой цене.

Контактная сварка из инвертора

Аппарат контактной сварки, созданный своими руками, может применяться для соединения тонких листовых материалов. Для этого не нужно каких-то тонких регулировок рабочих параметров и сложной электроники, если все делается в домашних условиях. Все это делает актуальным создание техники для сварки самостоятельно. Инвертор есть у многих и его можно применить для создания контактного сварочного аппарата.

Сварочный процесс: схема изготовления

При самостоятельной сборке аппарата необходимо учитывать закон Джоуля-Ленца (Q=I² Х R Х t), в котором говорится: тепловая энергия выделяется в проводниках в определённом количестве пропорционально их сопротивлению, коэффициенту силы тока во времени и в квадрате.

Специалисты советуют уделять должное внимание самодельному механизму, учитывать большую потерю энергии в тонких проводах, использовать электроцепь высокого качества.

Виды контактной сварки:

1. Шовная
2. Точечная
3. Стыковая

В точечной сварке технология аппарата основана на тепловом воздействии тока. Это обеспечивает сварку детали как в одной, так и в нескольких точках.

Размер и особенности структуры контактной поверхности электрода имеют отличия. Это влияет на уровень прочности соединений.

Перечислим несколько существующих ступеней в технологии точечной сварки:

1. Совмещаемые компоненты соединяются и размещаются между электродами устройства. Следует расположить компоненты плотно прилегая друг к другу. Это обеспечит формирование уплотняющего пояса возле расплавленного ядра, что не позволит выплёскивание раскалённого метала во время импульса.
2. Следующий шаг — нагревание деталей. Они становятся термопластичны, что даёт возможность их видоизменения. Сделать сварку высокого качества возможно в домашних условиях, главное – соблюдать ключевые принципы технологии: поддерживать скорость движения электродов, постоянную величину давления и плотное соединение всех частей.

При прохождении тока образуется импульс, который обеспечивает нагревание сварочного аппарата и позволяет расплавить металл в точках соприкасания с электродами.

Затем образуется общее ядро жидкой консистенции 4-12 мм в диаметре. После воздействия тока на детали, они будут надёжно держаться до охлаждения ядра и его дальнейшей кристаллизации.

Бытовая эксплуатация самодельной точечной сварки позволяет обеспечить машинальную прочность металлических швов без больших расходов, но создать герметичные швы не позволяет.

Государственный стандарт регламентирует технику безопасности, рабочий процесс и сварочное оборудование.

Точечная сварка на основе инвертора

Контактная сварка из инвертора, изготовленная своими руками, является наиболее распространённым видом самодельного споттера для рихтовки. Существует множество способов сборки этого прибора.

Такой вид споттера очень похож на контактную сварку и является ее модификацией. Но его конструкция имеет отличительную черту — в ней отсутствуют клещи. Именно поэтому его можно считать аналогом электродуговой сварки, в которой ток проходит сквозь корпус автомобиля. Один контакт сварки присоединяется к поверхности, а вторым выступают насадка и шток.

Инверторное устройство

Основной деталью устройства является пистолет, который можно сделать из аналогичного приспособления для строительного клея или от полуавтоматической сварки. Многие интересуются, как собрать пуллер своими руками. Схема довольно простая.

Включает она в себя следующие элементы:

• инверторная сварка;
• реле трёхстороннее.

Для того чтобы собрать его, понадобятся такие детали:

• 200 вольтовый тиристор;
• трансформатор, который регулирует напряжение и понижает его до 12 вольт;
• реле (30 ампер);
• диодный мост;
• контактная группа;
• кнопка для управления.

С помощью диодного моста происходит подключение трансформатора к сети, а к мосту подсоединяется тиристор.

Споттер работает по следующему алгоритму:

• нажимается кнопка питания, запускается конденсатор и на незначительное время тиристор и резистор;
• в последующем с помощью диодов подаётся напряжение на трансформаторную обмотку;
• дальше электрод (направляющая) сваривается с поверхностью автомобиля;
• при разрядке конденсатора закрывается тиристор, а трансформатор теряет ток;
• работа аппарата завершена, и только конденсатор продолжает заряжаться от трансформатора для дальнейшей работы.

В качестве альтернативы тиристоры и диодный мост заменяются симистрами. Конструкцию самодельного споттера необходимо тщательно рассчитать для его правильной работы. Он должен работать без перебоев даже с минимальными вложениями.

Необходимые материалы для работы

Для сбора аппарата нужно до 40 кубических сантиметров металла. По периметру тиристора перегревы случаются редко, чаще всего они возникают после кабеля. Шток устройства тоже может сильно нагреваться, поэтому желательно его делать из латуни.

Кабель аппарата должен быть с сечением 70 кв. миллиметров, а для длины молотка его достаточно 2 метров. Также необходимо обустроить импульсное управление.

Для начала следует вместе с медной шиной обмотать трансформатор вторичной обмоткой. Она может быть и алюминиевая. После этого нужно ещё два раза намотать слои обмотки. В результате должна получиться обмотка на 250 квадратных миллиметра (5 обмоток с шестью витками).

Также необходимо уделять большое внимание внешней части молотка (электрода). Как правило, в качестве рукоятки используют строительный пистолет для клея, а провод для него требуется термоизоляционный. Следует учитывать и то, что при работе изоляционная обмотка будет стягиваться.

Изготовление

Качественный точечный сварочный аппарат можно изготовить самостоятельно. Для этого можно использовать источник сварочного импульса, который использует принцип разряда конденсатора. Схема такого источника достаточно проста.

Сварочные аппараты для сварки с таким типом питания могут сваривать тонкие листы металла (до 0,5мм).

На выходе вторичной обмотки выделяется необходимая сила тока. На первичную обмотку происходит разряд конденсаторов, что способствует возникновению нужного сигнала. Конденсаторные разряды управляются тиристорами. Накопление заряда происходит от включенной вспомогательной цепи трансформатора. Необходимо использовать диоды, которые выпрямляют электрический сигнал.

Аппарат точечной сварки из сварочника

Главной сложностью при изготовлении аппарата точечной сварки своими руками является сборка источника тока. Он должен выдавать короткие импульсы небольшого напряжения и высокой силы тока, превышающей 1000А. Длительность импульса регулируется тиристорной схемой или вручную обычным выключателем на первичной обмотке. Для низколегированных сталей необходим более длительный импульс, нержавейка сваривается при коротких импульсах, чтобы верхняя часть не успела прогреться и окислиться, что значительно снижает антикоррозионные свойства.

Во втором случае сварка таким аппаратом требует определенной сноровки — с первого раза угадать необходимую длительность импульса очень сложно, особенно на разных металлах. Но методом проб и ошибок на обрезках листовой стали или цветных сплавов вполне реально добиться качества сварки не хуже, чем на промышленных аппаратах.

Точечная сварка, собранная своими руками из старого сварочного аппарата, работает достаточно эффективно и вполне в состоянии решить ряд проблем с соединением листового металла толщиной от нескольких десятых до 2-3 мм. Для более толстого листа сложно создать требуемое усилие при помощи самодельных клещей или рычажного устройства.

Почему выбирается именно старый трансформатор? Аппарат точечной сварки своими руками предполагает его полное переоборудование, которое касается, впрочем, только вторичной обмотки. После переделки обычная сварка ММА таким аппаратом становиться невозможной, поэтому и выбирается старый, но еще рабочий аппарат, по крайней мере, первичная обмотка должна быть если не в идеальном, то в приемлемом состоянии.

Вторичная обмотка удаляется полностью и на ее место устанавливается другая, из медного изолированного жгута или шины. Изолировать провод необходимо очень тщательно, в несколько слоев негорючей изоляцией. Удобна для этих целей тканевая изолента, которая чередуется с обмоткой обычным автомобильным скотчем, который используется при покраске кузова.

Кратко о точечной сварке

Данный тип сварки относится к контактным (термомеханическим). Заметим, что к такой категории также относят шовную и стыковую сварку, но их реализовать в домашних условиях не представляется возможным, поскольку для этой цели понадобится сложное оборудование.

Сварочный процесс включает в себя следующие этапы:

• детали совмещают в необходимом положении;
• закрепляют их между электродами аппарата, которые прижимают детали;
• производится нагрев, в результате которого за счет пластического деформирования детали прочно соединяются между собой.

Производственный аппарат точечной сварки (такой как показан на фото) способен в течение минуты совершить до 600 операций.

Оборудование для машинной точечной сварки

Типы сердечников

Сердечники, используемые в сварочных трансформаторах, могут иметь несколько различных исполнений (рисунок ниже).

Среди них особо выделяются следующие типы ТТ:

• С так называемым «Ш-образным» или броневым сердечником;
• Со стержневым основанием (в виде буквы «О»);
• И, наконец, с сердечником, выполненным в виде тора.

Из всех перечисленных вариантов самым подходящим для рассматриваемых целей является трансформатор с тороидальным сердечником, имеющий небольшие габариты и сравнительно малый вес (смотрите рисунок далее по тексту).

Дополнительная информация. Сечение такой жилы в любом трансформаторе будет определяться предполагаемым током сварки.

Чтобы точечная сварка своими руками работала нормально, выходной ток агрегата должен быть не менее 1000 Ампер. Последнее означает, что в выходной обмотке ТТ должен использоваться достаточно толстый провод. Данному требованию полностью удовлетворяет выбранный вариант тороидального сердечника, поскольку места для размещения выходной обмотки в нём имеется предостаточно.

Изготовление электродов

Сделать электроды своими руками очень просто. Для этого вам потребуются медные прутики диаметром от 1,5 сантиметров (их можно приобрести на рынке или в металлоломе). При этом очень важно помнить один основополагающий принцип — диаметр электрода ни в коем случае не должен уступать диаметру кабеля.

Если вы изготавливаете аппарат для слабой сварки, то можно даже просто разобрать два паяльника и извлечь из них жала. Они сами по себе являются неплохими и работоспособными электродами.

Провод, который будет подключаться к электроду, должен обладать минимальной длиной для минимизации потери тока.

Чтобы соединить провод с электродом, вам потребуется обычный медный наконечник. Его нужно соединить с проводом посредством пайки или болтового соединения — это предотвратит возможность окисления, неизбежно возникающего во время первого использования прибора. Контакты, которые предварительно не были спаяны, могут вызвать нежелательное сопротивление, которое будет особенно ощущаться, если аппарат работает на низкой мощности.

Единственное преимущество, которым обладают болтовые соединения — это возможность быстрого удаления диодов. Во всех остальных случаях прибор приходится полностью перепаивать. Также к такому соединению прибегают в случаях, если диоды приходится чаще менять. Замена производится значительно быстрее и удобнее. Само собой, для таких креплений лучше приобретать болты и гайки из меди.

Вместо заключения

Самодельный аппарат — это отличная задумка. Самоделка в любом случае дешевле и проще в применении, чем заводское устройство. Особенно, если дело касается именно контактной сварки. Ведь многие мастера не используют ее на постоянной основе, а лишь нуждаются в аппарате пару раз в году. В таком случае просто нецелесообразно покупать дорогой сварочник в магазине. Легче и разумнее собрать что-то попроще своими руками.

Но учтите, что самодельная контактная сварка из сварочного аппарата потребует от вас определенных навыков и знаний. Схема у такого устройства несложная, но вы должны разбираться в элементарных понятиях. Если вы не можете отличить первичную обмотку от вторичной, то лучше изучайте теорию и только потом приступайте к сборке самодельного аппарата. Желаем удачи в работе!