Точкове зварювання в домашній майстерні

Різновиди і класифікація зварювання   Зварюванням називають процес отримання нероз'ємного з'єднання деталей за рахунок утворення міжатомних зв'язків в звареному шві Різновиди і класифікація зварювання

Зварюванням називають процес отримання нероз'ємного з'єднання деталей за рахунок утворення міжатомних зв'язків в звареному шві. Такі зв'язки виникають при дії місцевого або загального нагріву деталей, що зварюються, або під впливом пластичної деформації, або того й іншого разом.

Сварка найчастіше застосовується для з'єднання металів та їх сплавів, для з'єднання термопластів і навіть в медицині. Але зварювання живих тканин виходить за рамки даної статті. Тому коротко розглянемо лише ті види зварювання, які застосовуються в техніці.

Сучасний розвиток зварювальних технологій таке, що дозволяє виконувати зварювальні роботи не тільки в умовах виробництва, а також на відкритому повітрі і навіть під водою. В останні роки зварювальні роботи в якості експерименту вже проводилися в космосі.

Для виробництва зварювання застосовуються різні види енергії. В першу чергу це електрична дуга або полум'я газового пальника. Більш екзотичними джерелами є ультразвук, випромінювання лазера, електронний промінь, а також зварювання тертям.

Всі зварювальні роботи пов'язані з високою пожежною небезпекою, загазованістю шкідливими газами, ультрафіолетовим опроміненням, і просто небезпекою ураження електричним струмом. Тому проведення зварювальних робіт вимагає неухильного дотримання правил техніки безпеки.

Всі способи зварювання в залежності від виду енергії і технології її використання поділяються на три основні класи: термічний клас, термомеханічний клас, і механічний клас.

Сварка термічного класу здійснюється плавленням за рахунок використання теплової енергії. В основному це широко відома електродугове зварювання і газове зварювання. Сварка термомеханічного класу виконується за допомогою теплової енергії і механічного тиску. Для зварювання механічного класу використовується енергія тиску і тертя. Все поділу зварювання на класи проводяться згідно ГОСТ 19521-74.

Точкова зварка

Точкове зварювання відноситься до розряду так званих контактних сварок. Крім неї туди ж відносяться стикова і шовна зварювання. В умовах домашньої майстерні останні два види здійснити практично неможливо, оскільки обладнання занадто складне для повторення в умовах кустарного виробництва. Тому далі буде розглянута тільки точкова контактне зварювання.

Згідно вищенаведеної класифікації точкове зварювання відноситься до термомеханічної класу. Процес зварювання складається з декількох етапів. Спочатку зварюються деталі, попередньо суміщені в потрібному положенні, поміщаються між електродами зварювальної машини і туляться один до одного. Потім піддаються нагріванню до стану пластичності, і подальшого спільного пластичного деформації. При використанні автоматичного обладнання в промислових умовах досягається частота зварювання 600 точок в хвилину.

Коротка технологія точкового зварювання

Нагрівання деталей здійснюється за рахунок подачі короткочасного імпульсу зварювального струму. Тривалість імпульсу варіюється в межах 0,01 ... 0,1 сек залежно від умов зварювання. Цей короткочасний імпульс забезпечує розплавлення металу в зоні електродів і утворення спільного для обох деталей рідкого ядра. Після зняття імпульсу струму протягом деякого часу деталі утримуються під тиском для охолодження і кристалізації розплавленого ядра.

Притиснення деталей в момент зварювального імпульсу забезпечує утворення навколо розплавленого ядра ущільнюючого паска, який перешкоджає виплеску розплаву із зони зварювання. Тому додаткових заходів захисту місця зварювання не потрібно.

Зусилля стиснення електродів слід знімати з деякою затримкою після закінчення зварювального імпульсу, що забезпечує умови для кращої кристалізації розплавленого металу. У деяких випадках на остаточній стадії рекомендується збільшення зусилля притиску деталей, що забезпечує проковиваніе металу і усунення всередині зварного шва неоднорідностей.

Слід зауважити, що для отримання якісного зварювального шва зварюються поверхні повинні бути попередньо підготовлені, зокрема, зачищені від товстих оксидних плівок або просто іржі. Для зварювання досить тонких листів, до 1 ... 1,5 мм застосовується так звана конденсаторная зварювання.

Конденсатори заряджаються від мережі безперервно , Досить невеликим струмом, споживаючи незначну потужність. У момент зварювання конденсатори розряджаються через зварюються деталі, забезпечуючи необхідний режим зварювання.

Такі джерела застосовуються для зварювання мініатюрних і надмініатюрних деталей в приладобудуванні, електронній та радіотехнічної промисловості. При цьому можливе зварювання, як чорних, так і кольорових металів, причому навіть в різному поєднанні.

Переваги та недоліки точкового зварювання

Як і все на світі точкове зварювання має свої переваги і недоліки. До переваг, перш за все, слід віднести високу економічність, механічну міцність точкових швів і можливість автоматизації зварювальних процесів. Недоліком слід визнати відсутність герметичності зварювальних швів.

Саморобні конструкції апаратів точкового зварювання

В умовах домашньої майстерні точкове зварювання може бути просто необхідна, тому було розроблено чимало апаратів, придатних для самостійного виготовлення в домашніх умовах. Далі буде наведено короткий опис деяких з них.

Одна з перших конструкцій апарату для точкового зварювання була описана в журналі РАДІО N 12, 1978 г. С.47-48. Схема апарату показана на малюнку 1.

Малюнок 1. Схема апарату для точкового зварювання

Подібний апарат не відрізняється підвищеною потужністю, з його допомогою можна зварювати листовий метал товщиною до 0,2 мм або сталевий дріт діаметром до 0,3 мм. При таких параметрах цілком можлива зварювання термопар , А також приварювання тонких деталей з фольги до масивних сталевим підставах.

Одне з можливих застосувань це приварювання тонких листів фольги з попередньо наклеєними тензодатчиками до випробовуваним деталей. З причини того, що зварюються деталі малогабаритні, зусилля притиску при їх зварюванні невелика, тому зварювальний електрод виконаний у вигляді пістолета. Притиск деталей здійснюється зусиллям руки.

Схема зварювального апарату досить проста. Основне її призначення це створення зварювального імпульсу необхідної тривалості, що забезпечує різні режими зварювання.

Основним вузлом апарату є зварювальний трансформатор Т2. До його вторинній обмотці (за схемою верхній кінець) за допомогою багатожильного гнучкого кабелю підключається зварювальний електрод, а до нижнього кінця підключається масивніша зварювана деталь. Підключення повинно бути достатньо надійним.

Зварювальний трансформатор підключений до мережі через випрямний міст V5 ... V8. В іншу діагональ цього моста включений тиристор V9 при відкритті якого напруга мережі через випрямний міст прикладається до первинної обмотці трансформатора Т2. Управління тиристором здійснюється за допомогою кнопки S3 «Імпульс» розташованої в рукоятці зварювального пістолета.

При включенні в мережу від допоміжного джерела відразу ж заряджається конденсатор С1. Допоміжне джерело складається з трансформатора Т1 і випрямного моста V1 ... V4. Якщо тепер натиснути кнопку S3 «Імпульс», то конденсатор С1 через її замкнутий контакт і резистор R1, буде розряджатися через ділянку керуючий електрод - катод тиристора V9, що призведе до відкриття останнього.

Відкритий тиристор замкне діагональ моста V5 ... V9 (по постійному струму), що призведе до включення зварювального трансформатора Т1. Тиристор буде відкритий до тих пір, поки не розрядиться конденсатор С1. Час розряду конденсатора, а отже і час імпульсу зварювального струму можна регулювати змінним резистором R1.

Для того, щоб підготувати наступний імпульс зварювання, кнопку «Імпульс» необхідно короткочасно відпустити, щоб зарядився конденсатор С1. Наступний імпульс буде сформований при повторному натисканні на кнопку: весь процес повториться, як було описано вище.

Як трансформатора Т1 підійде будь-який малопотужний (5 ... 10 Вт) з вихідною напругою на обмотці III близько 15В. Обмотка II використовується для підсвічування, її напруга 5 ... 6В. При зазначених на схемі номіналах С1 і R1 максимальна тривалість імпульсу зварювання близько 0,1 сек, що забезпечує зварювальний струм на рівні 300 ... 500 А, що цілком достатньо для зварювання малогабаритних деталей, згадуваних вище.

Трансформатор Т2 виготовлений на залозі Ш40. Товщина набору 70 мм, первинна обмотка намотана дротом ПЕВ-2 0,8 і містить 300 витків. Вторинна обмотка намотана відразу в два дроти і містить 10 витків. Провід вторинної обмотки багатожильний діаметром 4 мм. Також можна застосувати шину перерізом не менше 20 кв.мм.

Тиристор ПТЛ-50 цілком можливо замінити на КУ202 з буквами К, Л, М, Н. При цьому ємність конденсатора С1 доведеться збільшити до 2000 мкФ. Ось тільки надійність роботи апарату при такій заміні може дещо зменшитися.

Більш потужний апарат для точкового зварювання

Описаний вище апарат можна назвати апаратом для микросварки. Схема більш потужного апарату показана на малюнку 2.

Малюнок 2. Принципова схема апарату точкового зварювання

При найближчому розгляді неважко помітити, що структурно вона дуже схожа на попередню і містить ті ж вузли, а саме: зварювальний трансформатор, напівпровідниковий тиристорний ключ і пристрій витримки часу, що забезпечує необхідну тривалість зварювального імпульсу.

Ця схема дозволяє зварювати листовий метал товщиною до 1 мм, а також дріт діаметром до 4 мм. Таке збільшення потужності в порівнянні з попередньою схемою досягнуто за рахунок застосування більш потужного зварювального трансформатора.

Загальна схема апарату показана на малюнку 2а. Первинна обмотка зварювального трансформатора Т2 підключена до мережі через тиристорний безконтактний пускач типу МТТ4К. Прямий струм такого пускача 80 А, зворотна напруга 800 В. Його внутрішній устрій показано на малюнку 2в.

Схема модуля досить проста і містить два тиристора, включених зустрічно - паралельно, два діоди і резистор. Контакти 1 і 3 коммутируют навантаження в той час, коли замкнуті контакти 4 і 5. У нашому випадку вони замикаються за допомогою контактної групи реле К1. Для захисту від аварійних ситуацій схема містить автоматичний вимикач АВ1.

Реле часу зібрано на трансформаторі ТР1, діодному мосту КЦ402, електролітичних конденсаторах С1 ... С6, реле К1 і комутуючих перемикачах і кнопках. У положенні показаному на схемі при включенні автомата АВ1 починають заряджатися конденсатори С1 ... С6.

Конденсатори підключаються до діодному мосту за допомогою перемикача П2К з незалежною фіксацією, що дозволяє підключати різну кількість конденсаторів і тим самим регулювати витримку часу. У ланцюзі заряду конденсаторів встановлений резистор R1, його призначення обмежити зарядний струм конденсаторів в початковий момент зарядки. Це дозволяє збільшити термін служби конденсаторів. Зарядка конденсаторів відбувається через нормально - замкнутий контакт кнопки КН1.

При натисканні на кнопку КН1 замикається її нормально - розімкнутий контакт, який підключає реле К1 до времязадающей конденсаторів. Нормально - замкнутий контакт в цей час, природно, розмикається, що перешкоджає підключенню реле К1 безпосередньо до випрямного мосту.

Реле спрацьовує, своїми контактами замикає керуючі контакти тиристорного реле, яке і включає зварювальний трансформатор. Після того, як конденсатори розрядяться, реле відключиться, зварювальний імпульс припиниться. Для підготовки до наступного імпульсу кнопку КН1 потрібно відпустити.

Для точного підбору часу імпульсу служить перемінний резистор R2. В якості реле К1 підійде герконовое реле типу РЕС42, РЕС43 або подібне з напругою спрацьовування 15 ... 20 В. При цьому, чим менший струм спрацьовування реле, тим більше витримка часу. Струм між контактами 4 і 5 тиристорного пускача не перевищує 100 мА, тому підійде будь-який слабкострумове реле.

Конденсатори C1 і С2 по 47 мкФ, С3, С4 100 мкФ, С5 і С6 470 мкФ. Робоча напруга конденсаторів не менше 50 В. Трансформатор ТР2 підійде будь-який, потужністю не більше 20 Вт з напругою вторинної обмотки 20 ... 25 В. Випрямний міст можна зібрати з окремих діодів, наприклад широко поширених 1N4007 або 1N5408.

Зварювальний трансформатор виготовлений на муздрамтеатрі від згорілого Латре на 2,5 А. Після видалення старої обмотки залізо обмотується не менше, ніж трьома шарами лакоткани. На торцях муздрамтеатру, перед намотуванням лакоткани, встановлюються кільця з тонкого електрокартону, які підгинаються по зовнішній і внутрішній крайках кільця. Це запобігає руйнуванню лакоткани під час намотування і подальшої експлуатації.

Первинна обмотка виконується проводом діаметром 1,5 мм, найкраще, якщо провід буде з тканинної ізоляцією, що покращує умови для просочення обмотки лаком. Для просочення можна використовувати лак КС521 або йому подібний. Кількість витків показано на малюнку 2б. за допомогою відводів можна здійснювати грубу регулювання зварювального струму. Між первинною та вторинною обмотками намотується шар бавовняної стрічки, після чого котушка просочується лаком.

Вторинна обмотка виконана багатожильним проводом в кремнийорганической ізоляції діаметром 20 мм і містить 4 ... 7 витків. Площа дроту не менше 300 кв.мм. На кінцях дроти встановлюються наконечники, які для кращого контакту слід пропаять. Можливо виконати вторинну обмотку джгутом з декількох більш тонких проводів. Загальна площа повинна бути не менше зазначеної, а намотування всіх проводів повинна проводитися одночасно. Така конструкція трансформатора забезпечує зварювальний струм до 1500 А. Напруга холостого ходу 4 ... 7 В.

Зварювально - контактний механізм виконується відповідно до характеру виконуваних робіт по одній з відомих схем. Найчастіше це зварювальні кліщі. Тиск, що створюється механізмом, близько 20 КГ / см.кв. Більш точно це зусилля підбирається практичним шляхом. Контакти виготовляються з міді або берилієвої бронзи. При цьому розмір контактних майданчиків повинен бути по можливості мінімальним, що забезпечує отримання більш якісного зварювального ядра.

Аматорських конструкцій для точкового зварювання зараз можна знайти чимало. У справу йде все, що завгодно. Наприклад, одна з конструкцій створена на основі силових трансформаторів ТС270 від старих лампових кольорових телевізорів. Для створення такої установки знадобилося шість трансформаторів. З'являються навіть схеми з мікропроцесорним управлінням, але загальний зміст конструкцій залишається незмінним: створити короткочасний імпульс зварювального струму і достатнє зусилля притиску в місці зварювання.

Борис Аладишкін

Главное меню
Реклама

Архив новостей
Права на автомат и на механику: отличия в 2018 году
В 2017 году национальное водительское удостоверение Российской федерации привели в соответствие с Венской Конвенцией «О дорожном движении». В документе появились дополнительные подкатегории транспортных

Коробка передач автомобиля ГАЗ-66
Строительные машины и оборудование, справочник К атегория:     Устройство автомобиля Коробка передач четырехступенчатая, с синхронизатором на 3—4-й передачах. Передаточные отношения

Вариатор (вариаторная коробка передач): что это такое, принцип работы. Подробно + видео
У меня много статей про автоматические коробки передач (особенно сильно я люблю обычную АКПП). Однако второй по распространению я считаю вариатор или CVT, достаточно много автомобилей выпускается именно

Устройство АКПП: принцип работы и схема автоматической коробки
Что такое АКПП? Автоматическая Коробка Переключения Передач (АКПП) – вид трансмиссии в машине, в котором переключение скоростей осуществляется за счет электроники, не требуя внимания водителя.

Как правильно пользоваться коробкой автомат (АКПП)
Содержание статьи На сегодняшний день большинство водителей не представляет как бы они ездили на автомобиле, который не имеет автоматической коробки передач. Некоторые новички, приходят в ужас от одной

Автоматическая коробка передач (АКПП): что это такое, устройство и принцип работы для чайников
Двигатели внутреннего сгорания не способны обеспечить движение автомобиля в разных режимах без специальных устройств, изменяющих частоту вращения коленчатого вала. На части транспортных средств для этого

Как пользоваться автоматической коробкой передач?
Уважаемые автомобилисты! Прежде, чем мы с вами рассмотрим основные положения, как управлять автоматической коробкой передач, давайте поймем, что это такое. Нет, мы не станем углубляться в процессы, происходящие

Как пользоваться коробкой автомат АКПП (видео)
Как водит на автомате? Таким вопросом задается практически каждый человек, который раньше ездил на механической коробке, а теперь собирается приобрести автомобиль на автомате. Опасения на счет поломок

Какую автоматическую коробку передач выбрать (какие бывают коробки автомат): роботизированные, вариатор, гидротрансформатор
Более правильным называнием было бы — механическая КПП с автоматическим сцеплением, поскольку с «автоматом» её роднит только количество педалей. «Робот» полностью повторяет схему работы обычной механической

Mercedes-Benz переходит на 9 ступенчатую коробку-автомат
Немецкий автоконцерн Daimler начал оснащать Mercedes-Benz 9-ступенчатой автоматической трансмиссией. «Автомат», получивший название 9G-Tronic, уже используется в серийном Mercedes E350 BlueTec. Пока эта

Реклама

© 2013 mexpola.h1a25414f