Для большинства желающих заняться ремонтом автомобиля или другой техники в домашних условиях самодельное оборудование для контактной сварки – это единственно верное решение.
Однако для реализации данного проекта, необходимо ознакомиться с конструкцией такого аппарата, и только после можно попытаться изготовить его своими руками.
Конструкция и принцип действия
Сделать аппарат для контактной сварки можно только при наличии определённых деталей и запчастей, найти которые порой бывает очень непросто. Лишь после решения этой задачи можно будет констатировать, что самодельная контактная сварка вполне реальна и может быть реализована даже при отсутствии специальных навыков.
В конструкцию типового сварочного аппарата для точечной сварки должны входить следующие обязательные узлы:
- преобразователь напряжения (трансформатор), обеспечивающий требуемую мощность контактного тока;
- выпрямитель на основе мощных тиристорных вентилей;
- комплект точечного оборудования (контактный блок).
Основной задачей такого самодельного аппарата является формирование мощного сварочного импульса, который проходит через контактную зону находящихся под давлением свариваемых деталей.
В момент подачи такого импульса в точке контакта заготовок образуется электрическая дуга, мгновенно расплавляющая металл в этой зоне. Длительность действия импульсного сварочного тока составляет порядка 0,01-0,1 секунды, что вполне достаточно для сварки.
Таким образом, перед сборкой своими руками оборудования для контактной сварки необходимо определиться с требуемой силой сварочного тока, временем его действия и силой сжатия заготовок в контактной зоне.
Элементы самодельного устройства
Перед изготовлением аппарата контактной сварки в первую очередь следует побеспокоиться о преобразователе, мощности которого должно быть достаточно для того чтобы электрический импульс варил металл.
Всем этим требованиям вполне удовлетворяют трансформаторные устройства, имеющиеся в составе большинства моделей микроволновых печей. Для их использования достаточно удалить встроенную вторичную обмотку и заменить её новой.
При разборке старого устройства следует действовать крайне осторожно, стараясь не повредить сердечник преобразователя. Все имеющиеся на нём дополнительные элементы (шунты, в частности) также необходимо будет снять.
Для того чтобы изготовить трансформатор для контактной сварки (точнее – его новую вторичную катушку) потребуется толстая медная шина в надёжной изоляции.
Её толщина должна составлять не менее одного сантиметра, так что для получения требуемого низковольтного напряжения (2 Вольта) достаточно будет намотать не более трёх витков.
Для самостоятельной сборки аппарата, рассчитанного на большую мощность, необходимо будет задействовать два таких трансформатора, включённых в цепь питания последовательно.
При их использовании следует исходить из возможностей действующей бытовой электросети и не допускать того, чтобы она работала со значительной перегрузкой.
На рисунке приводится схема включения такого комплексного трансформатора, состоящего из двух последовательно включённых катушек.
Для изготовления контактного блока можно будет воспользоваться самой простой конструкцией, предполагающей использование электродов для сварки стандартной формы.
В качестве электродов рекомендуется использовать подходящие по сечению и форме медные прутья. Их толщина выбирается из расчёта, чтобы она соответствовала мощности подводящих шин.
В отдельных случаях для этих целей могут применяться отслужившие свой срок жала старых паяльников мощностью более 100 ватт. С общим видом полученного из этих запчастей контактного блока можно ознакомиться на фото.
На базе инвертора
Контактная сварка из инвертора – это один из альтернативных вариантов применения электронного аппарата в домашних условиях, выбор которого определяется особыми свойствами выпускаемых промышленных образцов этого оборудования.
Принцип работы контактного точечного аппарата на основе инвертора основан на том же импульсном нагреве металла в зоне контакта с последующим его расплавлением и остыванием. Вот почему его сборка в данном случае полностью идентична изготовлению аппарата для сварки на основе микроволновой печи.
При отсутствии в хозяйстве старого СВЧ аппарата можно воспользоваться любым подходящим для этих целей трансформатором мощностью не менее 1-го киловатта.
Единственным отличием этого варианта от уже рассмотренного ранее является возможность использования в инверторной схеме невыпрямленного импульсного тока.
Для надёжной фиксации свариваемых частей, чтобы препятствовать их раздвиганию и образованию зазора, в инверторном устройстве применяется специальный сжимающий механизм.
Режимы работы
В процессе точечной контактной сварки производится соединение двух заготовок на участках их непосредственного прилегания. Этим приёмом, как правило, пользуются при необходимости сварки небольших по габаритам деталей из тонкого листового материала (толщиной не более 0,5 см).
Свариваемые поверхности могут соединяться различными способами, но на практике особо распространены следующие три режима оплавления:
- непрерывное оплавление в зоне контакта;
- прерывистое сваривание;
- точечная сварка с сопротивлением.
Каждый из методов следует рассмотреть подробнее. При этом надо понимать, что внешний вид самодельного аппарата зависит от деталей, которые мастер смог применить в процессе конструкции.
Непрерывный режим
Для реализации режима непрерывного оплавления, помимо основного аппарат, могут применяться специальные клещи для сварки или подобные им образцы жёстких фиксирующих приспособлений.
В этом режиме после подачи тока в зону контакта, его края сразу же оплавляются, и одновременно с этим производится осадка расплавленного материала под внешним давлением. По завершении процедуры импульсный ток выключают, а место сварки оставляют до момента полного остывания.
Этим режимом контактной сварки чаще всего пользуются при монтаже тонкостенных трубных изделий или других заготовок с подобной им структурой.
Основным достоинством данного метода считается высокая скорость выполнения сварочных операций. Единственный его недостаток – это то, что из контактной зоны может вытекать расплавленный металл, что нередко приводит к образованию угарного газа.
Прерывистое сваривание
Режим прерывистой сварки реализуется путём поочерёдного усиления и ослабления контактного прижима клещей в точке соединения заготовок. При каждом очередном замыкании внимательно следят за тем, чтобы температура в зоне контакта не превышала 900 °-950 °. Этим методом принято пользоваться при нехватке рабочей мощности сварного аппарата для осуществления непрерывного оплавления.
Обычно он востребован при работе с цветными металлами и различными видами промышленных сталей. Однако из-за повышенных требований к соблюдению температурного режима его применение крайне ограничено.
С эффектом сопротивления
Особенностью стыковой сварки металлических заготовок с эффектом сопротивления является предварительное их сжатие, производимое непосредственно перед пропусканием импульсов сварочного тока.
Этим она коренным образом отличается от сваривания оплавлением, при котором до пропускания импульсного тока соединяемые части не имеют плотного контакта.
При этом начальная стадия сварки сопротивлением, а именно – установка листовых заготовок в электродных губках аппарата и их фиксация – полностью аналогична тем же процессам, происходящим при сварке оплавлением.
Ещё одной особенностью этого метода является то, что величина действующего на соединяемые детали давления на порядок выше того же показателя для уже рассмотренных режимов.
Ознакомление с вариантами самостоятельного изготовления аппаратов для точечной сварки позволяет убедиться в доступности этого метода. Его вполне возможно реализовать на практике собственными силами.
