В основе процесса контактной сварки лежит нагрев места соединения электрическим током с одновременным воздействием на него большим давлением. В промышленности контактная сварка нашла широкое применение при выполнении крестообразных соединений и стыков арматуры железобетонных или стальных конструкций, соединении медных и алюминиевых проводов, стальных труб. В домашних условиях возможна контактная сварка своими руками при помощи специального аппарата, который также можно сделать самостоятельно. После этого аппарат можно применить для сварки труб электросваркой своими руками.
Аппарат для контактной сварки (далее АКС) может использоваться для сваривания деталей из листов обычной и нержавеющей стали толщиной 0,08 — 0,9 мм или для соединения стальной проволоки до 1,5 мм толщиной.
Устройство аппарата
АКС содержит в своем составе два функциональных узла — блок питания и выносной сварочный пистолет. Узел блока питания состоит из электронного реле, собранного на тиристоре VS1 и мощном сварочном трансформаторе Тр2. К одному выводу его вторичной низковольтной обмотки с помощью сварочного кабеля подключен электрод. Второй вывод при сварке надо надежно соединить с наиболее массивной из свариваемых деталей. Первичная обмотка трансформатора Тр2 подключается к сети с помощью диодного моста на VD5…VD8 и тиристора VS1, включенного в его диагональ. Вспомогательный трансформатор Тр1 малой мощности питает сеть управления тиристора и лампу подсветки (обмотка II).
Сварочный пистолет собран из двух одинаковых по размерам и форме деталей, вырезанных из текстолита, гетинакса или другого прочного изоляционного материала. В передней части крепятся ламподержатель (поз. 28), переходник (поз. 2) и микропереключатель SA5. В задней — выключатель подсветки SA5, закрепленный между накладками винтами М2 и держателями (поз. 27). Накладки соединяются между собой винтами, вкручивающимися в ламподержатель, переходник и распорные планки. Между накладками располагается сварочный кабель, соединяемый с переходником с помощь контровочного винта (поз. 9). Управляющие провода фиксируются на сварочном кабеле и коммутируют переключатели SA2, SA5 и элементы БП. Сменные электроды (поз. 3) крепятся в отверстие переходника M8 и фиксируются контровочной гайкой (поз. 10). На основании без изоляционных прокладок монтируется второй вывод вторичной обмотки трансформатора Тр2. Кабель, подключенный к этому выводу, снабжается зажимом любого типа, для закрепления на одной из свариваемых деталей. Рекомендуемый тип зажима — струбцина.
Изготовление АКС
Для того, чтобы собрать аппарат контактной сварки своими руками, следует воспользоваться нижеследующими рекомендациями. Габариты блока питания определятся размерами Тр2, поэтому сборку следует начинать с него. Конструкция трансформатора особого значения не имеет. Определяющим параметром является сечение магнитопровода, которое не должно быть меньше 60 см2. Магнитопровод можно использовать любой. Первичную обмотку, содержащую 160 — 165 витков, следует намотать на круглом каркасе из электрокартона проводом ПЭТВ диаметром 1,62…1,7 мм и разместить на одной из сторон магнитопровода, изолировав ее от него деревянными клиньями. Вторичная обмотка содержит 4,5 витка медной шины ПБУ 5,2 x 17,5 мм. Можно использовать другую шину или провод, но сечение не должно быть меньше 90 мм2.
Затем концы шины вторичной обмотки надо изогнуть петлей для последующего крепления к ним болтами сварочных кабелей. Перед намоткой шина по всей длине изолируется лентой из фторопласта или подобного материала в один слой. Можно использовать изоленту на х/б основе, сложенную в 2 — 3 слоя. Такой же лентой надо изолировать друг от друга все слои первичной обмотки. Ее выводы фиксируются х/б тесьмой. Пластины магнитопровода должны собираться «вперекрышку», то есть перекрывая длинной пластиной стык с короткой и так далее.
Чертеж №3 — трансформатор ТР2
Стяжку магнитопровода надо производить уголками и болтами М8. Сначала для выпрямления пластин выполняется предварительная стяжка. После этого верхнюю часть магнитопровода надо удалить и поместить на него каркасы с обмотками. Затем пластины верхней части надо поставить на место и выполнить окончательную стяжку пластин. Каркасы относительно магнитопровода должны фиксироваться деревянными клиньями.
Проверка
Затем надо выполнить электрическую проверку Тр2 — включить в сеть 220 В и измерить напряжение на вторичной обмотке. Оно должно быть равно 41 В, а обмотки не должны перегреваться.
После изготовления Тр2, учитывая его реальные размеры, надо вычислить габариты кожуха и основания и вырезать из листовой стали. Детали электронного реле можно расположить на плате из листового гетинакса или текстолита толщиной 3 — 5 мм.
Основные материалы для газовой сварки — это сварочная проволока и горючие газы. Детали можно сваривать при помощи различных видов сваривания. Подробнее о каждом из них читайте в этой статье.
Вам нужно соединить разнородные металлы? Как это сделать, описано по https://elsvarkin.ru/texnologiya/xolodnaya-svarka-metalla/ ссылке.
Вспомогательный трансформатор
Готовый трансформатор Тр1 может быть любого типа и должен обеспечивать на вторичной обмотке значения напряжений 6 и 10-15 В. Самодельный Тр1 можно сделать на основе магнитопровода любого типа сечением 1 см2. Первичная обмотка должна содержать 8000 витков провода ПЭТВ — 2 диаметром 0,06 мм, вторичная — 800 витков того же провода, обмотка III — 200 витков провода ПЭТВ — 2 диаметром 0,2 мм. Обмотки между собой и магнитопроводом следует изолировать несколькими слоями фторопластовой ленты. В качестве сварочных можно использовать провода типа КОГ-2 с основной жилой диаметром 90 мм2 и четырьмя вспомогательными жилами.
- обмотка трансформатора
- радиатор тиристора
- тиристор
- верхняя пластина
- брусок
- ручка для переноски
- блок регулировки
- потенциометр (R12)
- клемма для подсоединения сварочного кабеля
- крепежный болт;
- нижняя пластина
- скоба для намотки сетевого кабеля
- сетевой кабель
Последовательность сборки сварочного пистолета
Создание сварочного пистолета рекомендуется начинать с изготовления электродов и переходника (см. чертеж). Из листа винипласта или текстолита вырезаются накладки, размеры которых могут быть изменены под руку владельца контактной сварки своими руками. В ламподержателе сверлятся каналы для проводов, ведущих к лампе подсветки. При помощи винтов М2 и двух держателей к накладкам крепится микропереключатель.
Распорные планки можно изогнуть из полосы оргстекла по месту с учетом расположения на накладках (поз. 2, 6, 7 и 28) и проходящего через рукоятку сварочного кабеля. Накладки скрепляются винтами М5, ввернутыми в распорные планки и переходник. Конец сварочного кабеля опаивается и вставляется в отверстие переходника с фиксацией контровочным винтом. Для более надежной фиксации накладок рекомендуется применить клеящие мастики «Монолит» или «Гарант». Острые кромки накладок надо притупить, а рукоятку обмотать изолентой.
Если сборка выполнена правильно, то АКС начинает работать сразу. Чтобы оценить, как работает собранная контактная электросварка, можно поступить следующим образом. К очищенной от поверхности стального бруска несколькими точками приваривают полоску стального листа до 10 — 12 мм шириной, а затем отрывают ее плоскогубцами. В точках соединения должны остаться отверстия (так называемые вырывы) диаметром 0,5 — 0,8 мм. При возможных отклонениях следует отрегулировать длительность сварочного импульса подстроечным резистором R1. Проверку надо производить как при параллельном, так и последовательном включении конденсаторов, что выбирается переключателями SA3 и SA4.
Эксплуатация АКС
Мастер, работающий с АКС должен находиться на резиновом коврике и использовать защитные очки и резиновые перчатки. «Заземляющий» кабель надо подсоединить к детали, к которой требуется приварить другую деталь. Затем надо включить АКС, приложить друг к другу соединяемые детали, плотно прижать их электродом сварочного пистолета и нажать на кнопку SA5. Спустя 1 — 1,5 сек электрод можно снять с точки и установить на следующую. При необходимости можно включить подсветку.
