2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Назначение точечной сварки для аккумуляторов

Назначение точечной сварки для аккумуляторов

Точечную сварку для аккумуляторов сделать своими руками несложно в домашней мастерской, пользуясь только обычными инструментами. Об этом далее.

Аккумуляторные батареи на базе литий-ионных элементов очень широко распространены в компьютерной и бытовой технике. Часто требуется собрать блок питания, работоспособность которого зависит от качества контактов. В заводских блоках используется точечная контактная сварка, но аппараты для ее выполнения — слишком большая роскошь для бытового использования. Выручить может точечная сварка для аккумуляторов своими руками. Сделать ее несложно в домашней мастерской, пользуясь только обычными инструментами.

Инструменты

Покупка аппарата для сварки доступна не каждому, так как данный инструмент отличается высокой стоимостью. Поэтому гораздо дешевле изготовить его своими руками из подручных материалов. Об особенностях применения и изготовления аппарата для точечной сварки рассмотрим далее.

Оглавление:

  1. Сварочный аппарат для точечной сварки: принцип работы и основы изготовления
  2. Схема аппарата точечной сварки для металлических деталей
  3. Устройство аппарата точечной сварки и его конструкция
  4. Как сделать аппарат точечной сварки из микроволновой печи

Сварочный аппарат для точечной сварки: принцип работы и основы изготовления

Сфера применения контактной сварки довольно широкая, данный инструмент используется в ремонте или изготовлении разного рода изделий из металла. Кроме того, с помощью данного аппарата, удается с легкостью выполнить различные работы по изготовлению металлических лестниц, ворот, конструктивных элементов и т.д.

Принцип работы контактной сварки состоит в том, что электрический ток нагревает определенные участки стальных деталей, которые соприкасаются между собой. При этом, образуется сварное соединение, называемое швом. Конечный результат сварки напрямую зависит от типа материала, из которого изготовлена деталь, ее плотности. Кроме того, следует учитывать такие параметры:

  • сварочная цепь должна отличаться достаточно низким показателем напряжения, от одного до десяти ватт;
  • процесс сваривания длиться не более нескольких секунд;
  • сварочный импульс имеет большую силу тока;
  • чем меньше зона расплавления, тем качественнее происходит сваривание;
  • сварочный шов должен выдерживать большие нагрузки.

От того насколько правильно были соблюдены данные характеристики напрямую зависит результат сваривания. Самостоятельное изготовление сварочного аппарата — довольно сложный процесс, для качественного выполнения которого потребуется соблюсти определенные инструкции и технологические рекомендации.

Более простой вариант — сборка сварочного аппарата, имеющего переменную силу тока. Данное устройство управляет процессом сваривания с помощью изменения длительности сварочного импульса, попадающего на деталь. Для того, чтобы выполнить данные действия потребуется наличие часового реле, которое регулируется автоматически или вручную.

Основным узлом самодельного аппарата точечной сварки является сварочный трансформатор, который довольно часто можно встретить в таких бытовых приборах как микроволновая печь, телевизор и т.д. Обмотки трансформаторного устройства перематываются в соотношении с нужной силой тока и напряжения, в процессе подачи которого осуществляется сваривание.

Для подбора сферы управления сварочным аппаратом, следует вначале собрать основные механизмы устройства. Конструктивные элементы сварочного аппарата подбираются в соотношении с его мощностью и параметрами трансформатора — основного механизма.

Изготовление контактно-сварочного аппарата осуществляется в соотношении с типом его применения и характеристик материала, с которым придется работать. Чаще всего, к основному устройству подсоединяют клещи сварочного типа.

Учтите, что все соединения электрического типа должны быть качественно выполненными. Все провода должны быть соответствующего диаметра и сечения. Если цепь будет ненадежной, то электричество будет утеряно. При этом, возможен вариант возникновения искр и процесс сваривания прекратится.

Схема аппарата точечной сварки для металлических деталей

Для самостоятельного изготовления устройства точечной сварки контактного типа, используйте нижеприведенные схемы. Первая их них используется в том случае, если аппарат точечной сварки используется для сваривания листов металла, толщиной до одного миллиметра, а также для проволоки и прута, диаметром до четырех миллиметров.

В таком случае, потребуется наличие такого устройства:

  • аппарат, работающий от переменного напряжения в 220 Вт;
  • выходной тип напряжения составляет 3-7 В, при холостом ходу;
  • максимальное значение сварочного тока до полторы тысячи ампер.

Все устройство отличается наличием схемы принципиального характера, в составе которой присутствует силовая составляющая, автоматизированный выключатель и цепь контроля. Если в процессе работы возникают какие-то аварийные ситуации, то они предотвращаются как раз с помощью выключателя. На первом узле располагается трансформатор для сварки т2 и устройство в виде бесконтактного тиристорного включателя однофазного типа, с помощью которого первичная обмотка подключается к электричеству.

Второй вариант схемы управления подразумевает выполнение обмотки на сварочном трансформаторе определенными витками. На первичной обмотке имеется шесть выводных участков. С помощью их переключения удается регулировать выходной сварочный ток в соотношении с вторичной обмоткой. При этом, постоянное соединение сетевой цепи остается на первом выводе, а с помощью остальных регулируется работа электрического питания.

Пускатель под маркировкой М ТТ4 К, имеет серийное производство. Данный модуль отличается наличием тиристорного ключа, который в процессе замыкания выполняет коммутацию нагрузки через первый и третий контакты. Данное устройство способно работать под нагрузкой в максимальным напряжением до восемьсот ватт и током до восьмидесяти ампер. В составе данной схемы управления присутствует:

  • блок питания;
  • цепь для настройки механизма;
  • реле к1.
Читать еще:  Бормашина для домашних работ своими руками

Для обеспечения питания сварочного аппарата используется любой тип трансформатора, мощность которого составляет до двадцати ватт. При этом, он должен использоваться при работе на номинальной сети в 220 В. Напряжение, которое выдается на втором варианте обмотки составит около 22 В. Для того, чтобы выпрямить подачу тока, рекомендуется произвести установку диодного моста. Кроме того, возможен вариант применения любого другого механизма, имеющего такие же параметры.

Для того, чтобы замкнуть четвертые и пятые контакты используется реле к1. Данный процесс осуществляется при подаче напряжения от управленческой цепи на обмотку. Значение коммутированного тока при этом составит не более 99 мА. В таком случае, потребуется наличие практически любого реле, обладающего слаботочными электромагнитными характеристиками.

Устройство аппарата точечной сварки и его конструкция

Различают несколько функций цепи управления. При включении к1 на заданном промежутке времени происходит задание определенного типа времени. В данном случае удается задать определенное время подачи электронных импульсов на свариваемых деталях.

В составе электрической цепи присутствуют конденсаторы, от с1 до с6. Они имеют электролитические характеристики, при этом напряжение составляет более 52 В. Кроме того, потребуется наличие конденсатора, емкостью в 46 мкФ. При разомкнутой нормально замкнутой контактной группе реле заряжается непосредственно через питательный блок.

Основной силовой частью данного механизма является трансформатор. С его помощью происходит преобразование одного вида электричества на другой. Для этих целей используется магнитный провод, на 2,5 А. От старой обмотки следует избавиться, на торце магнитного провода устанавливаются кольца для изготовления которых используется электрический картон. Они подгибаются по внутренней и внешней кромке. Далее производится обмотка магнитопровода лакотканью в три или более слоев. Для того, чтобы выполнить обмотку потребуется наличие таких проводов:

  • первичная обмотка составляет около 1,5 мм диаметром, для того, чтобы она лучше пропиталась лаковым составом, рекомендуется использовать провод на тканевой основе;
  • вторичный вариант обмотки имеет диаметр около двух сантиметров, в его составе присутствует многожильная изоляция, имеющая кремниевоорганическое происхождение.

В процессе выполнение первой обмотки следует оборудовать выводы промежуточного назначения. Далее производится ее пропитка с помощью лака. На первичную катушку наматывается хлопчатобумажная лента, которая также пропитывается с помощью лакового состава. Далее следует процесс вторичной обмотки, и дальнейшее пропитывание лаком.

Изготовление самодельного аппарата точечной сварки также подразумевает конструирование клещей. Клещи бывают двух видов: стационарного или выносного. Первый вариант — более прост в изготовлении, так как они имеют качественную и надежную изоляцию, с прочно соединенными между собой узловыми участками. Но, у данных клещей имеется определенный недостаток, для создания прижимного усилия, необходимо непосредственное участие человека, выполняющего сварочные работы.

Выносные клещи — более удобные в работе, легко снимаются, не занимают много места. Для контроля усилия клещей, достаточно изменить длину их вынесения за аппарат. В месте подсоединения выносных клещей со сваркой следует установить болты, втулки и шайбы, которые обеспечивают надежную гидроизоляцию.

В процессе изготовления клещей для аппарата точечной сварки своими руками, необходимо определить величину вылета из электродного пространства, расстояние между корпусом и местом подвижных соединений на ручке. Данный параметр сказывается на максимально возможном расстоянии между сваркой и кромкой соединения листов.

Для изготовления клещевых электродов, используйте медные прутья или бериллиевую бронзу. Возможен вариант использования жала от паяльного аппарата с высокой мощностью. Диаметр электрода должен соответствовать диаметру провода, к которому он подключен. Для того, чтобы сварочные ядра имели хорошее качество концы электрода должны сужаться и иметь минимальный размер.

Как сделать аппарат точечной сварки из микроволновой печи

На аппарат точечной сварки цена довольно высокая, поэтому намного дешевле изготовить его самостоятельно. В процессе работы потребуется наличие микроволновой печи, предпочтительнее выбрать устройство побольше. От данного параметра зависит мощность будущего сварочного аппарата.

Если микроволновой печи у вас нет, вы можете поискать ее на барахолке или поспрашивать у соседей и купить ненужную микроволновую печь совсем недорого. Далее следует разобрать микроволновую печь и извлечь из нее деталь в виде высоковольтного трансформатора.

Обратите внимание: несмотря на то, что вы разбираете микроволновую печь не подключенную к электроснабжению, внутри у нее имеются детали, которые бьются током даже в таком состоянии.

Среди основных частей трансформатора отметим — сердечник и два вида обмотки — первичную и вторичную. Для соединения сердечника используют два тонких сварочных шва, от них следует избавиться. Сделать это можно с помощью молотка и ножовки. Также для его срезывания можно использовать болгарку. Таким образом вы доберетесь до трансформаторных обмоток, старайтесь не повредить их. Для извлечения вторичной обмотки следует аккуратно разрезать вторичную и вытащить нужную.

После этого вы получите сердечник от трансформатора и первичную его обмотку. Сердечник должен состоять из двух частей, разъединенных между собой.

Далее следует выполнить вторичную обмотку трансформаторной детали. Для этих целей потребуется наличие медного кабеля, имеющий такое же сечение, как и трансформаторная прорезь. Намотайте около двух витков. С помощью стандартной двухкомпонентной эпоксидной смолы происходит соединение двух половин сердечника между собой. Для того, чтобы они лучше соединились, поместите их в тиски.

Проверьте уровень напряжения на выходе из трансформаторного механизма, оно не должно превышать двух вольт. При этом минимальное значение силы тока составляет 850 А.

Далее следует позаботиться об изготовлении корпуса сварочного аппарата, для этих целей можно использовать дерево или высокопрочный пластик. Задняя панель корпуса должна иметь несколько отверстий, одно из которых будет отвечать за электроснабжение, а второе за выключение и включение механизма.

Если корпус изготавливается из дерева, то его следует хорошо отшлифовать, покрыть пропиткой и лаком. Для того, чтобы изготовить ручной аппарат для точечной сварки, также потребуется наличие:

  • шнура электропитания;
  • дверной ручки;
  • выключателя;
  • держателей из меди, из которых будут выполнены электроды;
  • медного провода с большим сечением;
  • саморезов по дереву и гвоздей.
Читать еще:  Оригинальная открытка на 8-е марта

После высыхания корпусной части, следует собрать данное устройство и соединить все детали между собой. Далее следует отрезать две части провода, выполненного из меди, размер каждого участка около 25 мм. Они будут выполнять функцию электродов, для их фиксации в держателе, достаточно использовать обычную отвертку. Далее следует зафиксировать выключатель, утолщенный кабель предотвращает его выпадение. Для фиксации трансформатора на корпусной части используйте обычные саморезы. При этом, следует позаботиться о заземлении, которое одевается на одну из клемм.

Для большей безопасности использования данного механизма, рекомендуем установить еще один дополнительный включатель. Для фиксации рычагов также используются саморезы и гвоздь. На торцевых участках рычагов производится установка контактных электродов. Для поднятия верхнего рычага используйте обычную резину. После выгорания электродов, они легко заменяются на новые, изготовленные таким же способом.

В домашних условиях

Для удобства и повышения качества сварки в домашних условиях применяют дополнительные элементы.

Многожильный силовой провод с помощью зажимов присоединяют к рабочему аккумулятору, а другие концы к нормально-разомкнутому контакту реле и к жалу паяльника.

Второй контакт реле подсоединяют ко второму жалу. В результате получается такая схема, что при замыкании контактов реле на концах жал (электродов) будет присутствовать напряжение рабочего аккумулятора.

Для управления реле используется конденсатор большой емкости, резистор и переключатель. Конденсатор и резистор соединяются последовательно. Один вывод конденсатора подключен к батарее. Общий вывод переключателя подсоединяется к резистору.

В исходном состоянии переключатель должен находиться в положении, когда он замкнут на рабочий аккумулятор. Конденсатор зарядится. Обмотка управления реле одним контактом подсоединяется к выводу емкости, соединенной с аккумулятором, а второй подсоединяется к свободному выводу переключателя.

При переключении напряжение с конденсатора поступает на управляющую обмоток. Пока емкость разряжается, реле замкнуто, и через него может проходить ток в случае замыкания цепи.

Для сварки достаточно на элемент литиевого аккумулятора поставить никелевую соединительную ленту, на нее два жала, прижать и нажать на переключатель. Контакты реле замкнутся, на электродах появится напряжение.

Так как они замкнуты через пластину, через нее потечет ток короткого замыкания, который вызовет расплавление металла между точками касания электродов. Сварка произведена.

С помощью резистора можно регулировать длительность управляющего импульса. Регулировку можно проводить опытным путем. Она необходима при изменении напряжения рабочего аккумулятора и толщины свариваемого материала.

Версия из автомобильного аккумулятора

Существует и более быстрый способ создания аппарата для сварки батарей, который не требует перемотки трансформатора. Это самодельная точечная сварка от автомобильного аккумулятора. Она позволяет получить такое же соединение, как и предыдущее устройство, но имеет простую комплектацию и принцип работы.

Источником тока служит заряженный АКБ от машины. Замыкания его клемм достаточно чтобы приварить контакт на батарее. Органами управления являются электрическая колодка с сечением не менее пяти квадратов и два медных стержня, зафиксированные в ней. Для удобства длина электродов покрывается изоляцией, а для выставления постоянного расстояния между торцами надевается соединитель. Важно поставить мощную модель, иначе от нагрева стержней он будет плавиться.

Провода от АКБ заводятся в клеммник колодки. После этого можно сразу осуществлять сварку. Недостатком является более высокое напряжение — 12 V, которое способно прожечь пластину при плохом контакте с поверхностью. Чтобы это предупредить концы медных стержней подтачиваются надфилем для плотного прижимания.

Шаг 4: Сборка трансформатора

Трансформатор почти готов. Теперь нужно собрать и сварить разобранный нами корпус. Вместо сварки можно использовать эпоксидную смолу.

2 Схема устройства для сварки металла толщиной до 1 мм

Устройство точечной сварки для соединения деталей контактным способом можно собрать по ниже приведенным схемам. Предлагаемый аппарат рассчитан на сварку металлов:

  • листовых, толщина которых до 1 мм;
  • проволоки и прутков, диаметр которых до 4 мм.

Основные технические характеристики устройства:

  • напряжение питающей сети – переменное 50 Гц, 220 В;
  • выходное напряжение (на электродах контактно-сварочного механизма – на клещах) – переменное 4–7 В (холостого хода);
  • сварочный ток (максимальный импульсный) – до 1500 А.

На Рис.1 приведена принципиальная электрическая схема всего устройства. Предлагаемая контактная сварка состоит из силовой части, цепи управления и автоматического выключателя АВ1, который служит для включения питания устройства и защиты в случае возникновения аварийных ситуаций. Первый узел включает сварочный трансформатор Т2 и бесконтактный тиристорный однофазный пускатель типа МТТ4К, который осуществляет подключение первичной обмотки Т2 к питающей сети.

На Рис.2 представлена схема обмоток сварочного трансформатора с указанием количества витков. Первичная обмотка имеет 6 выводов, переключением которых можно осуществлять ступенчатую грубую регулировку выходного сварочного тока вторичной обмотки. При этом постоянно подсоединенным к сетевой цепи остается вывод №1, а остальные 5 служат для регулировки, и для работы подключают к питанию только один из них.

Схема пускателя МТТ4К, выпускаемого серийно, на Рис.3. Этот модуль представляет собой тиристорный ключ, который при замыкании его контактов 5 и 4 коммутирует нагрузку через контакты 1 и 3, подключенные в разрыв цепи первичной обмотки Тр2. МТТ4К рассчитан на нагрузку с максимальными напряжением до 800 В и током до 80 А. Производят такие модули в г. Запорожье на ООО «Элемент-Преобразователь».

Схема управления состоит из:

  • блока питания;
  • непосредственно цепи управления;
  • реле K1.

В блоке питания может быть использован любой трансформатор мощностью не более 20 Вт, предназначенный для работы от сети 220 В и выдающий на вторичной обмотке напряжение 20–25 В. В качестве выпрямителя предлагается установить диодный мост типа КЦ402, но может быть применен любой другой с аналогичными параметрами либо собран из отдельных диодов.

Реле K1 служит для замыкания контактов 4 и 5 ключа МТТ4К. Это происходит при подаче напряжения от цепи управления на обмотку его катушки. Так как коммутируемый ток, протекающий через замкнутые контакты 4 и 5 тиристорного ключа, не превышает 100 мА, то в качестве K1 подойдет практически любое слаботочное электромагнитное реле с напряжением срабатывания в пределах 15–20 В, например, РЭС55, РЭС43, РЭС32 и подобные.

Читать еще:  Снеговик из носка и риса

Разновидности аппаратов точечной сварки

Самый простой аппарат точечной сварки управляется вручную, каждый раз выставляться сварочный ток и продолжительность работы. Требует опыта работы с конкретным аппаратом. Довольно простая конструкция, легко изготовить своими руками.

Аппараты бывают трех разновидностей:

  1. Автоматические системы позволяют выполнять качественную сварку даже неспециалистам. Что снижает количество бракованных изделий и трудозатраты.
  2. Механические приводы — самый популярный вариант аппарата точечной сварки, широко применяется во многих отраслях, изготовить своими руками не составит большого труда.
  3. Гидравлические и пневматические прижимные устройства используются в стационарных машинах на промышленных объектах.

Переносные устройства по своим характеристикам не уступают стационарным. Сварочный аппарат, сделанный в виде ручных клещей, способен соединить металл толщиной 5 мм. А с помощью ручного привода фиксации достигается усилие в 150 кг. Простота использования, высокое качество сварного шва, низкая цена, выделяет этот тип аппаратов среди конкурентов.

Инвентарные устройства имеют небольшие размеры, многофункциональность, легко подключаются к бытовой сети. И даже высокая цена не снижает их популярности.

Сборка сварочного аппарата своими силами

Для точечного сваривания деталей необходимо создать соответствующее оборудование. Установка для точечной сварки своими руками, изготовленная в домашних условиях, может иметь любую форму – от переносных разновидностей до крупногабаритных моделей. На практике обычно используются настольные варианты, применяемые для соединения различных металлов. Перед тем как создать точечную сварку из инвертора, следует ознакомиться с материалами, какие понадобятся при изготовлении.

  • преобразователь энергии, то есть трансформатор;
  • электрический кабель с изоляцией сечением от 10 мм;
  • медные электроды;
  • прерыватель;
  • наконечники;
  • болты;
  • подручные средства и материалы для создания корпусной основы либо сварочных клещей (бруски из дерева, вторсырье, фанера).

Схемы монтажа

Основными разновидностями схем сборки сварочного устройства являются простые проекты с минимальным количеством требуемых материалов. Стоит отметить, что изготовленное оборудование не будет мощным, то есть данная схема точечной сварки предназначена только для бытового применения. Его назначение – сварка небольших листов железа и электрических проводов.

Чтобы понять, как сделать контактную сварку вспомнить курс школьной программы, а именно физическое правило «Закон Джоуля-Ленца»: когда электричество проходит по проводнику, объем тепловой энергии, создаваемый в нем, прямо пропорционален сопротивлению проводника, времени воздействия и квадрату электрического тока. Вывод, если ток изначально составлял большое значение (например, 1000 А), то при слабом соединении и маленьких проводах будет расходоваться большее количество энергии (в несколько тысяч раз), чем при меньшем электротоке (10 А). То есть качество собранной электрической цепи играет важную роль.

Формирование электрического импульса между двумя участками металлических изделий считается базовой частью работы сварочной установки. Для этого потребуется небольшой преобразователь энергии. Свариваемое изделие необходимо подключить к нижней обмотке устройства, а металлический электрод к вторичной.

Стоит отметить, что недопустимо непосредственно совмещать преобразователь с источником питания. Для этого в электрической цепи предусмотрен мост с электронным выключателем (тиристор). Чтобы создать требуемый импульс, в устройство необходимо подать вспомогательное питание, включающее в себя мост выпрямления энергии и трансформатор. Электрический ток будет концентрироваться в конденсаторе, чья роль – это формирование импульса.

Для того чтобы аппарат контактной сварки, изготовленный своими руками, заработал, нужно на рукояти пистолета нажать «кнопку импульса» для открытия цепной схемы конденсатора-резистора. В результате этих манипуляций произойдет разряд через металлический стержень. Чтобы закрепить теоретический материал, рекомендуется ознакомиться с обучающим видео, где подробно рассказывается о точечной сварке. Это позволяет понять визуально, как же это все правильно осуществляется.

Механическая часть конструкции

Для того чтобы работать было не только удобно, но и безопасно – необходимо оформить сварочный аппарат в виде клещей с закрепленными на концах электродами.

Примером может послужить одна из конструкций промышленного изготовления. Компоновка всех электроприборов идентична.

Электрическая часть сварочного аппарата, в которой присутствует напряжение 220 вольт, должна быть надежно закрыта в диэлектрическом корпусе.

Оголенные рабочие электроды опасности не представляют, поскольку на них присутствует напряжение не более 2-3 вольт.

Однако высокая температура может привести к ожогу рук, поэтому штанги клещей лучше изготовить из материала с низкой теплопроводностью, например, из деревянных брусков.

Подвижная часть клещей обязательно должна самостоятельно размыкать электроды, отводя один из контактов от рабочей зоны. Это можно обеспечить пружиной или резиновым жгутом.

Подвод напряжения 220 вольт на первичную обмотку должен быть обеспечен не фиксируемым выключателем.

Выключатель в виде кнопки удобно разместить рядом с рабочей зоной. Тогда можно одной рукой удерживать заготовку, а второй сжимать клещи, и одновременно подавать напряжение на первичную обмотку.

Точечная сварка своими руками изготовленная по указанной методике – ничем не отличается от промышленного образца.

Ввиду простоты схемы, надежность кустарно изготовленного прибора будет на высоком уровне. Главное – подойти к сборке с должным старанием и не жалеть времени.

Впрочем, если на первом месте срочность – простой сварочный аппарат своими руками можно собрать буквально за несколько часов.

Функциональность прибора не пострадала, а вот к безопасности такой конструкции есть вопросы. В любом случае, мастер сам перед собой несет ответственность за собранное изделие.

В качестве силовой обмотки для сварочного аппарата использован медный провод сечением 6 квадратов в виде жгута из трех жил.

Такой диаметр обеспечит нагрузку не более 500-700 ампер. Это позволит варить жесть толщиной 1 мм. При работе с более толстым материалом вторичная обмотка будет сильно нагреваться.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector