Принцип точечной сварки заключается в соединении двух металлов под действием электрической дуги, создаваемой двумя подвижными электродами (жалами). К ним подводится электроток большой мощности. При сжимании электродов на месте прошива металлов дугой образуется расплав однородной структуры.
Метод точечной сварки часто применяется в автомастерских, частных гаражах, когда проводятся кузовные работы. Очень часто автомобильные аккумуляторы выходят из строя из-за перелома контакта, чтобы их поменять обычная пайка не подходит, нужно более прочное соединение.
Технология точечной сварки
Метод подходит для прочного соединения неоднородных сплавов. Сварка называется точечной из-за размера контакта, она зависит от площади касания двух жал или электродов, образующих электродугу.
Чтобы сделать точечную сварку, берут два листа металла и сварочное устройство. Процесс состоит из нескольких этапов:
- свариваемый металл помещают между жалами, к которым подводится электрический ток;
- включается блок питания;
- жала с силой соединяют;
- возникает электродуга, она проходит сквозь металлы, разогревает их;
- за счет силы сжатия расплав уплотняется, получается точечное соединение двух листов металла.
Прочность соединения зависит от силы сжатия жал, мощности дуги и площади касательной поверхности жал. Их делают из сплавов большой электро-, теплопроводности, такими свойствами обладают цветные металлы на основе меди.
Виды контактной сварки
Точечная сварка – один из самых популярных видов контактной сварки в домашних условиях. Однако, есть еще два типа сварки этой категории, которые используются чаще всего на заводах и в специализированных металлообрабатывающих цехах.
- Шовная контактная сварка.Принцип действия шовной контактной сварки не отличается от точечной. Привычные нам щипцы заменяют специальные медные ролики. Сварка в этом случае происходит точечно, но на определенном расстоянии, а сварочный шов напоминает дорожку из отдельных сваренных участков.
Шовная контактная сварка применяется для сварки швов, как на окружностях, так и на вытянутых крупногабаритных листах. - Стыковая контактная сварка. Этот тип сварки отличается большей площадью одномоментной сварки. Электрический ток переменного импульса подается на свариваемые изделия, контактирующие в стыках. Таким образом, во время подачи импульса нагрев происходит по всей площади касания, еще её называют площадью сечения. Процесс этот полностью механизирован, поэтому для самостоятельной сборки в домашних условиях не подходит. Схема машины стыковой контактной сварки
- Конденсаторная сварка. По такому же принципу работает и конденсаторная сварка. Ее применяют в тех сферах промышленности, где сплавляются миниатюрные детали толщиной от 0,5 – до 1,5 мм. Такой тип сварки используется в сфере электроники и приборостроения. Преимущество в том, что она практически не оставляет следов и не прожигает металл.
Самодельный аппарат конденсаторной сварки
Оборудование
Готовые аппараты для точечной сварки бывают стационарными и переносными, ими удобно пользоваться при проведении ремонтных работ. В промышленности используются сварочные автоматы. Есть переносные рычажные сварочные устройства, они называются клещами.
Сварочное оборудование стоит недешево, пользоваться им приходится редко. Умельцы нашли рациональный выход из положения.
Устройство точечной сварки для аккумуляторов и кузова своими руками сделать вполне реально. Его можно использовать для ремонта бытовой техники, создавать декоративные изделия из металла.
Принцип работы конструкции
Для того, чтобы начать собирать сварку подобного типа своими руками, необходимо ознакомиться с принципом его работы. Весь процесс условно можно разделить на несколько ключевых моментов:
- Механическое соединение поверхностей ли деталей, которые следует скрепить.
- Механическая фиксация деталей при помощи щипцов или губ, в центре которых расположена площадка подачи электрического тока.
- Подача электрического разряда с последующим скреплением смежных поверхностей.
Принцип работы достаточно прост, и является единым для всех моделей точечных сварочных аппаратов. На практике могут быть модифицированы только наружные контуры конструкции (ручка для мастера, формы зажимов, корпуса).
Сварка мелких деталей
Иногда бывает проблематично крепить небольшие контакты: обычный паяльник для этого не подходит, соединение, полученное методом лужения очень хрупкое, не выносит больших динамических нагрузок.
Сделать точечную сварку двух небольших контактов можно с помощью мини-сварочника небольшой мощности. Он делается по такому же принципу, что и клещи, только нижняя ручка зажимного устройства стационарно закреплена, двигается только верхняя.
Источник тока фиксируется на диэлектрической основе, это может быть:
- дерево;
- фанера;
- негорючий пластик;
- текстолит.
В качестве выпрямителя тока подойдет трансформатор из микроволновой печи или готовый TR1. Если используется трансформатор из микроволновой печи, в качестве дополнительной обмотки используют провод с сечением не меньше 8 мм2 в прочной термостойкой оплетке.
При подборе электродов важно соизмерять их толщину с размерами провода. Д Концы электродов затачивают до нужного размера. Чем меньше площадь касания, тем прочнее соединение.
- Вентилятор своими руками: как сделать самодельный мощный вентилятор. Основные параметры и свойства вентиляторов (130 фото)
- Зачем нужна охранная сигнализация, какие функции она выполняет
- Как выбрать зимнюю спецодежду, и не ошибиться — рекомендации от профи
В качестве электрода для точечной сварки используют:
- жала паяльников;
- латунный сплошной прокат (прутки, шестигранники, капиллярную трубку);
- стержни из хромокадмиевой бронзы.
При выборе рычага учитывают длину рабочей зоны – это глубина, на которую можно завести свариваемый металл в сварочное устройство. Для крепления жала на ручке используются клеммы: к одному концу подводится ток, другая часть закрепляется саморезом.
Чтобы правильно выбрать время импульса, в электросхему блока питания включают резистор. Кнопку включения выводят на ручку или фиксируют на коробе блока питания. Провода и корпус можно спрятать в единый корпус из электроизолятора.
Сварка по шву
Используют подобный тип установки либо в профессиональных цехах, либо в частных мастерских, где обработке подвергают крупные агрегаты, детали, конструкции. Концевая часть сварочного аппарата представляет собой ролик, снабженный точечными электродами.
Движение ролика по поверхности сопровождается равномерной подачей электрических разрядов, что приводит к моментному расплавлению металла и образованию точки соединения. В результате получается оригинальный шов, состоящий из точечных стыков, но расположенных через равномерные промежутки.
Аккумуляторный аппарат
Устройство для мини-точечной сварки своими руками делают, используя автомобильную аккумуляторную батарею. Ее мощности хватит, чтобы приварить контакт к другой, которая требует реставрации.
На колодке с клеммником из медного сплава крепят два латунных или бронзовых стержня, они изолируются в зоне контакта с рукой. Нужно учитывать, что во время сварки стержни сильно нагреются, изолятор-соединитель не должен плавиться.
Недостатком такого устройства считается отсутствие выключателя и высокая мощность аккумулятора. Работать с устройством надо осторожно, чтобы в зоне контакта не было прожогов.
Как выбрать кондиционер для дома и в квартируПрикормка своими руками — состав, особенности применения и способы хранения (115 фото и видео)
Откатные ворота своими руками — как построить простые и автоматические ворота. Схемы, чертежи и обзор лучших идей (90 фото)
Общая информация
Споттер — это сварочный аппарат, применяемый при кузовном ремонте. По своей сути споттер очень схож с точечной сваркой, однако внешне это два совершенно разных аппарата. У точечной сварки есть два металлических электрода, между которыми помещается листовой металл. В случае со споттером технология другая. Давайте рассмотрим ее подробнее. У споттера есть два вывода: масса и провод с рабочим «пистолетом». Массу нужно присоединить к кузову авто (не забудьте заранее достать из машины аккумулятор). На конце «пистолета» есть специальный фиксатор, куда можно установить специальную насадку. При нажатии кнопки на рабочем «пистолете» начинается подача сварочного тока. В процессе место сварки начинает постепенно нагреваться. Сопротивление возрастает, и металл начинает плавиться в определенной зоне. При этом весь остальной кузов не перегревается. Происходит прихват металла, который затем можно вытянуть.
Объясним проще. Споттер нагревает не всю деталь, а только определенную точку (как в случае с точечной сваркой). Нагрев небольшой, чуть меньше температуры плавления металла. Крепежная насадка прижимается к поверхности металла и в момент сопротивления она надежно присоединяется, благодаря чему затем можно вытянуть ту же вмятину в обратную сторону. Позже насадку можно легко отсоединить от металла.
От точечной сварки здесь и нагрев, и усилие. Нагрев осуществляется аппаратом, а усилие — мастером, который прижимает насадку к металлу. Поэтому такой вид сварки называются не точечной, а сваркой сопротивлением.
Фото точечной сварки своими руками
Самодельный споттер или заводской: что лучше?
У многих мастеров может возникнуть резонный вопрос: «А зачем собирать самодельный споттер, если его можно купить в магазине?». Логично. Но не все так просто.
Заводские споттеры стоят очень дорого. Это узкоспециализированное оборудование, поэтому его не производят в тех же масштабах, что инверторы или полуавтоматы. Покупка заводского споттера нецелесообразна, если вы гаражный мастер и будете использовать аппарат пару раз в год. В таких случаях лучше собрать споттер самому из подручных деталей.
Самодельный споттер будет надежным и ремонтопригодным. Вы будете точно знать, из каких компонентов он сделан и сколько они стоят. Поэтому можно заранее просчитать ремонт такого аппарата и не беспокоиться, что придется идти в дорогостоящий сервис.
Тем не менее, сборка споттера своими руками не всегда оправдана. К примеру, на СТО лучше все-таки использовать профессиональный аппарат заводского производства. Он даст вам намного больше возможностей и позволит исправить даже самые серьезные кузовные дефекты. Вы должны понимать, что самодельный споттер — это маломощное устройство. Оно подойдет только для скромного ремонта.
Также учитывайте, что для сборки споттера нужны определенные навыки. В этой статье мы прилагаем очень простую инструкцию, где нет сложных электросхем и не нужно заморачиваться. Но вы должны понимать, что даже такой простой аппарат нужно собирать, обладая навками и знаниями. А еще лучше опытом. Иначе вы получите не помощника, а потенциально опасное устройство.
Резумируя: самодельный споттер — это отличный вариант для гаража или дачи. Он неприхотлив, стоит недорого, легко ремонтируется. Но на СТО лучше применять профессиональные споттеры заводского производства. Их функционал намного больше, что важно при выполнении профессионального ремонта кузова.
Чем можно варить
Самый лучший вариант сварки для новых аккумуляторов 18650 – промышленный аппарат. Для большинства пользователей он не доступен, поэтому приходиться делать что-то свое.
Аккумулятором
Суть метода точечной сварки, как разновидности контактной сварки, состоит в быстром разогреве соединяемых металлических деталей проходящим через место сопряжения током. При этом выделяется большое количество тепла, которое расплавляет металл в точке контакта, а сжатие способствует диффузии расплавленных областей и образованию прочного соединения. Задача состоит в том, чтобы получить в месте сопряжения достаточно высокий ток. Такой ток можно получить от аккумулятора – например, токоотдача полностью заряженного автомобильного аккумулятора может составлять 700+ ампер. Но наибольший ток зависит от переходного сопротивления в месте прилегания свариваемых поверхностей, поэтому важно уделить внимание чистоте контактируемых граней. Также ток ограничивает сечение проводов, поэтому надо брать провода сечением не менее 10 кв.мм. (лучше 16 кв.мм.).
Никелевая лента.
Сначала надо подготовить шинки – их вырезают из никелевой ленты (точнее, лента изготовлена из никелированной стали). Дальше надо подключиться к аккумулятору – лучше сделать это с помощью штатных автомобильных зажимов. К ним надо подключить проводники соответствующего сечения. С обратной стороны можно сделать специальные наконечники, а можно не делать – не очень удобно, но не возникнет дополнительного переходного сопротивления.
Приварка шинки.
Варить надо в нескольких точках – обычно, в 3..5. По окончании процесса надо проверить качество соединения – подергать рукой. Шинка не должна отрываться.
Приваренная никелевая полоска.
Прибор из трансформатора
Если под рукой нет аккумулятора, можно сделать сварочный аппарат из понижающего трансформатора. Подойдет трансформатор габаритной мощностью 150..200 Вт. Это означает, что сечение центрального стержня сердечника должно быть 17…20 кв.мм. Надо удалить вторичную обмотку и намотать другую – 2..3 (можно 4) витка проводом соответствующего сечения. В интернете можно найти советы мотать вторичку кабелем от сварочного аппарата, но для приварки шинок к аккумуляторам достаточно проводника сечением (не толщиной!) 10..16 мм.
Неплохо для подобной цели подходят трансформаторы от неисправных СВЧ-печей, к тому же их можно купить по цене лома. В первую очередь надо удалить вторичную высоковольтную обмотку и выколотить шунты (они занимают место, которого и так немного, и несколько снижают мощность трансформатора).
Трансформатор от СВЧ-печи с удаленной вторичной обмоткой и выколоченными шунтами.
В освободившееся место надо уложить не менее трех витков провода. Если взять проводник сечением 16 кв.мм, можно постараться, и уложить 4 витка.
Укладка вторичной обмотки.
Выведенные концы обмотки можно снабдить наконечниками. Крепить их надо обжимом, а не пайкой – при нагреве припой может потечь.
Выводы вторичной обмотки с кабельными наконечниками.
Чтобы управлять током и длительностью импульса, потребуется модуль NY-D01, а для его питания – маленький трансформатор с выходным напряжением 9..12 VAC. Все это надо подключить согласно схеме, приложенной к плате, и упрятать в подходящий корпус.
Плата контроллера NY-D01.
После окончательно сборки можно опробовать аппарат. Возможно, придется подобрать параметры сварки для получения оптимального результата.
Приварка шинок с помощью самодельного аппарата.
Конструкция трансформатора от СВЧ-печи такова, что он ощутимо греется даже на холостом ходу. Нельзя держать первичную обмотку под напряжением сети дольше получаса.
Самоделка из конденсаторов
Если нет трансформатора достаточной мощности, можно пробовать применить батарею из оксидных конденсаторов. Конденсатор имеет свойство накапливать энергию в течение относительно длительного времени, а потом почти мгновенно отдавать ее. Можно собрать батарею достаточной емкости из оксидников, зарядить ее от любого имеющегося источника напряжения, и разряжать на контакты сварочного устройства.
Принцип действия сварочного устройства на конденсаторах.
Сопротивление R зависит от наибольшего тока источника. Его можно рассчитать по формуле R=U/Imax, где:
- U – напряжение источника;
- Imax – наибольший отдаваемый ток.
Так, если есть 12-вольтовый источник с наибольшим током в пол ампера, то резистор должен быть 24 Ома и его мощность должна составлять U*I=6 ватт. Можно ставить резистор и с меньшей мощностью – расчеты показывают, что батарея в 100 000 мкФ полностью зарядится за 12 секунд, причем наибольший ток будет идти только в первый момент, потом он падает по экспоненциальному закону. Резистор даже меньшей мощности сгореть не успеет.
Начальный ток зависит от напряжения, до которого заряжены конденсаторы, а длительность тока разряда (а, следовательно, энергия, передаваемая к месту сварки), зависит от емкости батареи. Ее выбирают по необходимости – насколько массивными окажутся свариваемые детали, насколько сложно их прогреть.
Конденсаторы должны с запасом выдерживать рабочее напряжение. Так, для 12-вольтового источника надо применять емкости не менее, чем на 16 вольт.
Этапы производства трансформатора
Сборка трансформатора является обязательным этапом изготовления споттера из сварочного аппарата. Такая работа является наиболее трудной. Обмотка требует большого количества времени, но этот этап не является обязательным. Обмотка осуществляется на кольцевом железе. Провод для вторичной обмотки должен изготавливаться из алюминия или меди. Между мотками следует прокладывать качественную изоляцию. Для этого подходит трансформаторная бумага в несколько слоев. Для максимальной надежности ее пропитывают парафином.
Пистолет делают из полуавтомата. К нему потребуются некоторые дополнения, чтобы закрепить инструмент на приборе для рисования. Чтобы сделать клещи, подойдёт простая труба 20 на 20 мм. Силовые провода, соединяющие трансформатор и пистолет, должны иметь идентичное сечение. Как альтернатива, они должны превышать сечение шины. Не стоит использовать слишком большие по длине провода. Максимальный их размер должен быть равен 2,5 м. Рабочий кабель, соединяющий трансформатор и пистолет, должен быть сделан на основе коммутирующего кабеля с термоизоляцией. При каждом нагревании этот слой будет стягиваться.
