Сборка агрегатаВ домашних условиях часто возникает необходимость соединения мелких металлических деталей. Для таких работ лучше всего подходит конденсаторная или, как её ещё называют, точечная сварка. Это аппаратура средней мощности, которая особенно хорошо взаимодействует с цветными металлами, но главная её прелесть заключается в простоте сборки. Любой человек даже без знаний механизма сварки сможет собрать точечный агрегат, используя только подручные материалы и необходимые инструменты.

Отличительные свойства точечной сварки

Особенности прибораМетод конденсаторной сварки заключается в наборе энергетического заряда, который накапливается в конденсаторах от выпрямителя. После этого вся энергия трансформируется в теплоту, являющуюся основой для образования тока при сваривании деталей. Именно поэтому конденсаторная сварка ещё называется контактной.

Отличительной чертой этого типа сварочного аппарата является экологическая чистота. Добиться такого можно путём работы на высоком токе, что приводит к небольшому расходу энергопотребления, но это не сказывается на самой работе. Швы между деталями получаются качественными и долговечными.

Точечный сварочный аппарат используется исключительно при соединении мелких деталей или заготовок с большим сечением в толщине. Такой результат достигается накоплением энергии в необходимом количестве, которая потом трансформируется в тепло, необходимое для выделения тока. Получается добиться минимального выделения тепла в окружающую среду и нет необходимости в применении охлаждающей жидкости. Подобное преимущество даёт возможность значительно увеличить срок эксплуатации техники.

Контактная сварка, в отличие от других видов, отличается ещё и использованием сервоприводов, которые устанавливаются вместо типичных цилиндров. Благодаря этому отпадает необходимость в пневмоподлючении. Хоть механизм и его компоненты простые, сварочное усилие накапливается быстро, а электроды в процессе работы действуют деликатно.

Таким образом выделяют следующие преимущества:

  • долговечность;
  • экологическую чистоту;
  • работу над точечными соединениями;
  • производство сварки на высокой скорости;
  • надёжность полученных соединений.

Быстрое соединение деталей не даёт им деформироваться и расплавляться в процессе работы. Даже цветные металлы спокойно переносят щадящую обработку. Показатели качества отличные, но они отличаются при использовании точечного или ударного способа соединения заготовок. Ударно-конденсаторный метод больше подходит для сплава деталей из цветных металлов или материалов на их основе. В итоге получается надёжный, крепкий и красивый шов, а сам процесс получения неразъёмного соединения занимает минимальное время. Правда, контактная сварка своими руками из инвертора позволяет делать ограниченные объёмы работы.

Конденсаторная сварка используется часто на промышленном производстве благодаря сочетанию уникальных и полезных эксплуатационных характеристик. Основное технологическое явление — это нераздельный контакт между заготовками, который, получается, через выход тепла. При этом во время самого процесса с поверхности металлических деталей устраняется оксидная плёнка, грязь, различные включения и выпуклости, полученные в процессе деформации. Результат работы это появление соединения между атомами двух металлических частей.

Читайте также:  Алюминиевое литье в домашних условиях, литье алюминия

Аккумуляция заряда происходит при зарядке от выпрямителя или генератора. При этом есть возможность регулировать количество энергии, изменяя напряжение.

Разновидности конденсаторного аппарата

Сварка своими рукамиОсновное различие контактных сварочных аппаратов заключается в работе с трансформаторами и без них. При работе без трансформаторов конденсаторы разряжают энергию и соединяют основания. Различают две схемы заряда:

  1. Устройство 1000 мкф аккумулирует энергию при напряжении до 1000 В, используя повышающий трансформатор. Время сварки при этом составляет 0,005 с. Ток при работе находится в промежутке от 10 до 100 А и именно из-за этого этот тип сварочного аппарата редко используется. Подобное напряжение опасно для человека.
  2. Устройство 40000−400000 мкф накапливает энергию при напряжении в 60 В при использовании понижающего трансформатора. Время сварки достигает 0,6 с, но ток находится в пределах 1000−2000 А.

Остальные типы точечного соединения требуют использования трансформаторов. В таких случаях конденсатор разряжает энергию на первичную обмотку в трансформаторных устройствах. Соединяемые детали в таком механизме размещаются в контуре, которые соединяются со вторичной обмоткой трансформатора. В микросварке такой способ соединения применяется со следующими параметрами:

  • ток — 6000 А;
  • напряжение заряда — 1000 В;
  • время сварки — 0,001 с;
  • ёмкость конденсаторных устройств — 1000 мкф.

При размещении левого рычага конденсатор аккумулирует энергию до установленного количества. Размещение правого рычага позволяет сделать разряд теплового обменника в трансформаторной конструкции на первичную обмотку. Во вторичной обмотке происходит индукция электродвижущей силы, которая и обуславливает силу тока при сварочной работе.

Соединение цветных металлов точечным способом

Соединение деталейЦветные металлы, в отличие от обычной стали, отличаются большим количеством разнообразных параметров, которые влияют на их соединение. Сварка подобных металлов имеет следующие особенности:

  • плотность;
  • отношение к газам атмосферы;
  • температура плавления;
  • показатели при взаимодействии на низких и высоких температурах.

Исходя из вышеперечисленных критериев, выделяют цветные металлы таких групп, как:

  • тяжёлые;
  • лёгкие;
  • тугоплавкие;
  • активные.

Первая группа тяжёлых цветных металлов не требует особых параметров точечной сварки. Механические устройства отлично подходят, например, для работы с проводами из меди. В процессе сохраняется качество и размеры заготовки.

Для сварки цветных металлов из остальных групп требуется высокая концентрация энергии, но даже при этом такую работу проводят редко из-за опасности выделения летучих соединений, опасных для здоровья человека. Впрочем, сварить детали в литиевых батареях не составит труда, если правильно собрать точечную сварку для аккумуляторов своими руками.

Читайте также:  Сварочные электроды: маркировка и назначение

Технология контактной сварки

Сварочный агрегатСоединение заготовок точечным способом разделяют на несколько этапов. Прежде всего, необходимо установить и зафиксировать рабочие детали в необходимом положении так, чтобы между ними поместился электрод и немного соприкоснулся с металлическими деталями. Таким образом, происходит практически моментальный нагрев заготовок, которые, дойдя до температуры плавления, соединяются пластичной деформацией. В домашних условиях такую работу проводят только в том случае, если необходимо соединить детали на 1−5 точек.

В промышленной сфере скорость автоматической точечной сварки достигает около 600 точек в минуту. Это огромная и быстрая работа, которая требует поддержания одинаковой скорости и мгновенного соединения расправленных деталей. Заготовки нагреваются благодаря кратковременным импульсам, длительность которых зависит от сварочных условий, составляющих 0,01 или 0,1 с. Этот импульс взаимодействует с поверхностью металлической части, нагревает и расплавляет её. Образуется жидкое ядро размером 4−12 мм. Дальше после отключения сварки под давлением заготовки соединяются и требуется определённое количество времени для того, чтобы металл остыл и кристаллизовался.

В обоих случаях успешного результата удаётся добиться, если электроды и детали были зафиксированы правильно, была достигнута нужная температура плавления определённого вида металла и создание необходимой величины давления для дальнейшей их стыковки.

Продолжительность нагрева и давление

Конструирование своими рукамиПрохождение тока сварки и продолжительность нагрева зависит исключительно от характеристик выбранного металла и возможностей сварочной аппаратуры. Например, в случае с соединением закалённых стальных деталей требуется нагреть их до весьма высоких температур. Это поможет достичь пластичного состояния и предотвратит образование различных трещин в структуре заготовки. Кроме того, это помогает значительно замедлить процесс охлаждения металла.

Нержавеющая сталь требует аккуратного подхода. Время нагрева этого типа металла минимальное из-за опасности повреждения наружного основания. Если говорить простыми словами, то высокая температура способна повредить внешний антикоррозийный слой металла за пределами площади соединения.

Сила давления подбирается в зависимости от типа металлических заготовок, качества требуемого соединения и толщины свариваемых деталей. Давление — это важное условие, которое обеспечивает величину мелкозернистой структуры после его соединения, при этом прочность точки будет равна базовому состоянию металла.

Особенности выбора электродов

Легко собрать конденсаторную сварку своими руками. Схемы и описание позволяют сделать это даже тем, кто не знаком с этой техникой, везде есть свои нюансы. Например, это касается выбора и использования электродов в дальнейшей работе.

Читайте также:  Сварочный шов: техника сварки вертикального и горизонтального шва

Качество соединения заготовок зависит от следующих факторов:

  1. Диаметр электрода из меди должен быть в несколько раз больше площади деталей.
  2. Для улучшенной кристаллизации металла после расплавления, электроды рекомендуется разжимать с небольшой задержкой после прохождения импульса.
  3. Шов сварки зависит от качества зачистки соединительных элементов.
  4. Правильный выбор расстояния между точками и соответствующая установка электрода позволяет уменьшить шунтирование тока через ближние точки. Например, если толщина деталей равна 2−5 мм, то расстояние между ними колеблется от 15 до 50 мм.

Для обеспечения прочности подбираются электроды с высокой электро- и теплопроводностью. Подобным требованиям соответствуют электроды из бронзы и некоторые виды из кобальта и кадмия. Часто подходят сплавы из хрома.

Сборка точечной сварки

Выбор электродовИмея схему и описание, конденсаторную сварку своими руками легко собрать даже новичку. Такое самодельное устройство станет хорошим помощником для соединения проволоки из меди. Основой для сборки станет трансформатор мощностью 450 Вт. Он может быть стандартного типа с первичной обмоткой толщиной в 0,75×2 мм и вторичной обмоткой из силового алюминиевого кабеля 6 мм. Ещё понадобится угольный электрод.

Для соединения тонких деталей из меди необходимо сделать сварку с переменным током от 35 до 40 А. Точка напряжения не должна быть выше 15 В. Уникальность такой конструкции заключается в установке держателей и зажимов для электрода и рабочих деталей, которые требуется соединить путём пластичной деформации. Проводником служит угольный электрод. Он изготавливается из простой щётки для троллейбусных контактов или покупается отдельно.

При аккуратной эксплуатации самодельной сварки срок её работы легко растянуть на несколько лет. В основном необходимо следить за контактами и аккумулятором, который должен быть всегда прочно зафиксирован. Кроме того, важно помнить о том, что такое самодельное устройство подразумевает соединение только проволоки из меди или аналогичных заготовок. Металл с высокой температурой плавления или детали больших объёмов не достигнут пиковой точки пластичной деформации, а сам агрегат значительно снизит свой потенциальный ресурс работы.

Контактная сварка своими руками из сварочного трансформатора — это отличный способ быстро и надёжно починить или собрать любую механику, в том числе и детали в аккумуляторе. Такой агрегат потребует минимальных денежных вложений и времени. Главное — это следовать схеме сборки, подбирать правильный вид электродов, следить за перегрузкой сварочного аппарата и следовать всем правилам безопасности.