Цей вид зварювання відноситься до точкового способу. Він зручний у випадку, коли потрібно приварювати невеликі деталі одна до одної, а одну і маленьку. Переважно конденсаторне зварювання використовують для роботи з кольоровими металами.

Як тільки з'явилася можливість проводити точне зварювання в домашніх умовах, метод став набирати популярності серед недосвідчених зварювальників. Така ситуація додала актуальності питання на сьогодні. Що таке цей процес і як власноруч зробити зварювання для домашнього використання? Це питання ми й постараємось сьогодні розібрати в деталях.

Перша відмінність, яка впадає у вічі, це швидкість зварювання та її екологічність. Стандартний прилад для конденсаторного зварювання працює на високій напрузі. Це і дозволяє заощадивши електроенергію, отримати якісний та рівний шов. Основне її застосування лежить у мікрозварюванні або при необхідності здійснити зварювання великих перерізів. Це відбувається за такого принципу:

  1. Конденсатори збирають у собі необхідну кількість енергії;
  2. Заряд перетворюється на тепло, яке використовується для зварювання.

Як згадували раніше, цей вид зварювання є екологічно безпечним. Прилади не потребують рідини для охолодження через відсутність теплових виділень. Ця перевага дозволяє додати час до терміну експлуатації конденсаторного пристрою.

Принцип роботи конденсаторного зварювання

У процесі зварювання точковим способом деталі піддаються затиску двома електродами, на які приходить короткочасний струм. Потім між електродами утворюється дуга, вона нагріває метал, розплавляючи його. Зварювальний імпульс приходить у роботу протягом 0,1 сек., він надає загальне ядро ​​розплавки для обох частин заготовок, що піддаються зварюванню. Коли імпульс знімається, деталі продовжують стискатися під тиском навантаження. В результаті одержуємо загальний зварний шов.

Існують вторинні обмотки, їх струм потрапляє на електроди, але в первинну обмотку, доводиться імпульс, який утворився при конденсаторному заряді. У конденсаторі накопичення заряду відбувається у проміжку між надходженням імпульсу на два електроди. Особливо хороші результати приходять, коли мова йде про або міді.Існує обмеження по тому, якою має бути товщина заготовок, вона не повинна перевищувати 1,5 мм. Може, це і мінус, але така схема чудово поводиться при зварюванні різнорідних матеріалів.

Види точкового зварювання

Розрізняють два основні види конденсаторного зварювання своїми руками:

  1. Трансформаторний. При якій конденсатор розрядить енергозаряд на обмотку трансформаторного обладнання. При цьому заготовки розташовані у зварювальному полі, яке з'єднується із вторинною обмоткою.
  2. Безтрансформаторний.

Переваги

Як і у всіх інших видів, самостійне конденсаторне зварювання відрізняється низкою позитивних особливостей:

  1. При стабільній роботі є можливість заощадити електроенергію;
  2. Надійність та практичність. Швидкість роботи дозволяє точковому зварюванню бути доступною при повітряному охолодженні;
  3. Швидкість роботи;
  4. Зварювальний струм дуже щільний;
  5. Акуратність. Враховуючи дозу споживаної енергії, у дотику утворюється надійний шов, компактної товщини. Такий спосіб широко використовують для тонкого зварювання кольорового металу;
  6. Економічність. Споживана потужність дорівнює 20 кВА максимум. Це відбувається за допомогою відбору потужності завдяки стабілізації напруги у мережі.

Схема збирання агрегату своїми руками

Через діодний міст (випрямний) проводиться первинна обмотка, потім підключається до джерела напруги. З тиристора йде сигнал на бруківку діагональ. Тиристор керується спеціальною кнопкою для запуску. Конденсатор підключають до тиристору, точніше до мережі, до діодного мосту, потім його виводять на обмотку (первинну). Щоб зарядити конденсатор, включається допоміжний ланцюг з діодним мостом та трансформатором.

Як джерело імпульсу використовують конденсатор, його ємність повинна бути 1000-2000 мкФ. Для конструкції системи виробляється трансформатор із сердечника типу Ш40, необхідний розмір 7 см. Щоб зробити первинну обмотку, потрібен провід діаметром 8 мм, який обмотується 300 разів. Вторинна обмотка передбачає використання мідної шини, 10 обмоток. Для входу використовують практично будь-які конденсатори, єдина вимога потужність 10 Ст, напруга 15.

Коли робота вимагатиме з'єднання заготовок до 0,5 см, варто застосувати деякі корективи в схему конструкції. Для зручнішого керування сигналом, використовують пусковик серії МТТ4К, він включає паралельні тиристори, діоди та резистор. Додаткове реле дозволить коригувати робочий час.

Таке саморобне конденсаторне зварювання працює при наступній послідовності дій:

  1. Натискаємо кнопку пуску, вона запустить тимчасове реле;
  2. Трансформатор включається за допомогою тиристорів, після реле відключається;
  3. Резистор використовують визначення тривалості імпульсу.

Як відбувається процес зварювання?

Після того, як конденсаторне зварювання своїми руками зібрано, ми готові приступити до робіт. Для початку варто підготувати деталі, зачистивши їх від іржі та іншого бруду. Перед тим, як помістити заготовки між електродами, їх з'єднують у такому положенні, в якому їх потрібно зварювати. Потім запускається пристрій. Тепер можна стиснути електроди та прочекати 1-2 хвилини. Заряд, який накопичується у високоємнісному конденсаторі, пройде через приварне кріплення та поверхню матеріалу. В результаті він плавиться. Коли ці дії зроблено, можна приступати до наступних кроків і зварювати інші частини металу.

Перед зварювальними роботами в домашніх умовах варто приготувати такі матеріали, як наждачний папір, болгарка, ніж, викрутка, будь-який затискач або пасатижі.

Висновок

Конденсаторне зварювання дуже широко застосовують як вдома, так і в промисловій зоні, як ми бачимо, воно дуже зручне і просте в застосуванні, плюс до всього має велику кількість переваг. За допомогою наведеної інформації Ви зможете вивести свої знання на новий рівень і вдало застосуйте точкове зварювання на практиці.

Технологія відома з 30-х років минулого століття, проте вона не втратила актуальності і донині. Цей спосіб призначений для скріплення дрібних деталей між собою, а найпопулярнішими матеріалами для таких процедур є алюміній і мідь. Завдяки простоті та можливості використовувати пристрій у приватному виробництві такий різновид набрав популярності серед початківців зварювальників, і його легко зробити самостійно.

Відмінні особливості

Стандартне зварювання має на увазі експлуатацію складної апаратури, де використовуються спеціальні електроди. Їх прикладають до оброблюваної поверхні, що створює займання обмотки, що призводить до розплавлення металопрокату. Далі розплавлений метал перетікає у ванну, де після застигання скріплює елементи. З такою справою впоратися лише досвідчена людина, а газ і ультрафіолет, що виділяється, нададуть негативний наслідок на організм. Слід зазначити, що цією системою неможливо приварити дрібні складники.

Конденсаторне зварювання не шкодить екології, а після маніпуляцій на поверхні практично не залишається слідів зовнішнього впливу. Також цей підхід допоможе заощадити електрику, і для процесу потрібний мінімум засобів індивідуального захисту. Прилад не вимагає охолодження і на все піде мінімум часу. Особливим моментом можна назвати високу точність та акуратність з'єднання. Обладнання компактне, а сфера його застосування - мікрозварювання та електрозварювання великих перерізів.

Принцип дії

Об'єкти щільно скріплюються двома провідниками, куди подається короткочасний розряд електрики. Подібна реакція створює дугу, яка своїм жаром розплавляє сталь. Після імпульсу продовжується стиск під навантаженням, що робить загальний шов для кількох предметів. Якщо розглядати захід докладніше, вона проходить так:

  • накопичувальні конденсатори збирають потрібну енергію, яка надходить через первинний ланцюг;
  • при контакті електрода з оброблюваним матеріалом надходить інтенсивний сплеск частинок, що сприяє нагріванню та плавці металопрокату;
  • далі все відбувається повторно і в такій послідовності.

Діяльність можна проводити з обмеженою кількістю прокатів і з товщиною не більше 0,15 см.

Важливо! Такою манерою можна приварити тонкий дріт до твердої сталевої поверхні, причому хімічні склади сплавів можуть істотно відрізнятися.

Слід зазначити, що результат приєднання виходить з дуже позитивними властивостями, а агрегату не доведеться купувати витратні компоненти. Під час застосування допускається прояв навантаження, що створює перешкоди електромережі. Незважаючи на це, конденсаторний підхід закріплення широко поширений як у великій промисловості, так і приватному використанні.

Різновиди

Склепування обох ділянок відбувається завдяки сильному електричному впливу, що накопичується в двополюсниках, а сам процес поділяється на три категорії:

  • контактна має на увазі щільне притискання обох заготовок, і дотик електродів до необхідного місця. В результаті торкання невеликого простору предмета подається електроенергія, температура якої сприяє розплавленню і майбутньому прикріпленню. Щодо напруги, воно дорівнює 15 кА і діє протягом 0,3 сек;
  • ударна технологія також розрахована на приєднання обох елементів, однак подача електрики здійснюється за допомогою короткочасного удару. Термін операцій зменшується до 15 м/с, що скорочує область плавлення;
  • точкова техніка. У цій ситуації знадобиться два мідні контакти, які стосуються об'єкта з двох граней. Інтенсивність струму досягає 10 кА, а скріплення виробів відбувається у точці дотику.

Так можна проводити ремонт кабелів, відновлення побутових електроприладів, переробку дрібних автомобільних складових та інше. А головна перевага – для неї не потрібно купувати дороге обладнання. Аналог такої установки зможе зробити будь-яка людина у домашніх умовах.

Вимоги до конденсаторного зварювання

Для виготовлення високоякісної конструкції рекомендується враховувати деякі правила:

  • створюється гарне постачання короткострокового потоку, з періодом діяльності не більше однієї мілісекунди;
  • забезпечується швидке накопичення нової енергії наступної дії (за максимально короткий термін);
  • провідники можуть міцно утримувати листи, при цьому вони повинні швидко від'єднатися для зниження температури;
  • стрижні вибираються з міді, які товщина має бути втричі більше, ніж найтонше місце листка;
  • перед обробкою ретельно очищається об'єкт від іржі, бруду та жиру.

Конденсаторне зварювання, створене своїми руками, буде гарним лише за наявності 2-х енергоблоків. Крім іншого, слід передбачити регулювання величини потоку для різних типів робіт, і подбати про високоякісні засоби безпеки.

Проста схема для точкового зварювання

Тут актуально розглянути спрощену модель, яка передає імпульс через електромагнітний пристрій. У ході роботи слід підключити перший провід безпосередньо до деталі, а другорядний до передавача. Притискання складових можливе з використанням «крокодила». Схема приладу виглядає так: первинний трансформаторний моток підключається до мережі (один його кінець проводиться через діодний міст). До іншого боку цього мосту надходить сигнал з тиристора.

Після запуску заряд накопичуватиметься в транзисторах (вони розташовуються в ланцюжку напівпровідникового пристрою і підключені до мосту трансформатора). З цієї ланки надалі братиметься електрострум.

Послідовність відбувається наступною манерою: спочатку йде зарядка двополюсників від електромережі. Після пуску відключається зарядка, і струм переходить на електромагнітний пристрій, минаючи резистор. Тривалість можна контролювати за допомогою спеціального регулятора.

Саме трансформатор відноситься до ключових ланок модуля. Його можна сформувати типу сердечника з габаритами 40 на 70 (довга і ширина). Первинний шар виготовляється з 0,08 см кабелю і обертається 300 разів. Вторинний робиться дротяною шиною з розміром 2 см, і їй робиться 10 оборотів. Трансформатор можна взяти будь-який, проте, його потужність повинна бути 10 Вт, а напруга 15 Вт.

Апарат із підвищеною потужністю

Тут потрібно переробляти агрегат за іншою методикою, але це дозволить зварювати товстіші листи і дріт. Це також саморобна конструкція, але конденсаторне зварювання вийти анітрохи не гірше. Щоб її створити потрібно: пускач MTT4K зі струмом 8 А і зворотним напругою 800 В. До модуля управління приєднані тиристори, пара діодів і один резистор.

Всі реакції протікають, як і в попередньому випадку, але тут необхідно приділити увагу вибору конденсаторів. Їх наявність – 3 пари з наступною потужністю:

  • 1-а 47мкФ;
  • 2-а 100мкФ;
  • 3-тя 470мкФ.

При цьому напруга повинна бути не менше 50 В. Також знадобиться герконове реле з напругою 20 В. Що стосується обмотки, то знадобиться 1,5 мм провід і шина з 60 мм 2 . Сила електроструму в зоні варіння сягатиме 1500 А.

Зрозуміло, такою апаратурою не вийде приварити труби чи арматуру, але для малих справ вона буде чудовим помічником.

Контактний блок

Пристосування відповідає за кріплення та переміщення стрижнів. Більшість ситуацій установка передбачає фіксацію ручного зразка. Більш якісне фіксує нижній, і робить рухомим верхній стрижень (готовий блок нагадує слюсарні лещата). Тут закріплюється мідний прут невеликої довжини та з колом 0.8 см. Він повинен вільно рухатися у вертикальній площині. Нижній залишається в нерухомому стані. Також на верхній частині встановлюється регулятор гвинтового зразка, завдяки якому можна створити додатковий тиск. При цьому верхній майданчик та основа енергоблоку повинні бути наділені гарною ізоляцією один від одного. У деяких моделях зверху можна прикріпити ліхтар, це додасть зручності для роботи.

  • Підготовка виробів Якісне склепування вдасться при ідеально чистих поверхнях. На них не повинно бути бруду, корозії, сторонніх сумішей та іншого.
  • З'єднання елементів. Тут сплави розміщуються необхідним чином, встановлюються між двома контактами і ними здавлюються. Після натискання на кнопку запуску починається процедура зварювання, а після закінчення електроди від'єднуються.
  • Повторення. Другий пункт повторюється доти, доки вся площа не буде надійно зварена.
  • Також зварювальнику знадобляться допоміжні будівельні інструменти: зубило, молоток, циркуль, ніж, наждака та інше. Ними проводитися підготовка, вирівнювання та розмітка металу. Незважаючи на простоту всього процесу працівник повинен суворо дотримуватися техніки безпеки. Нехтування цим правилом може призвести до удару струмом або спалаху.

    Алюмінієві електролітичні конденсатори – один із головних елементів, що забезпечують стабільність роботи високочастотних інверторів зварювальних апаратів. Надійні високоякісні конденсатори для цього виду застосування виробляють компанії.

    У перших пристроях, що використовували метод електродугового зварювання, застосовувалися регульовані трансформатори змінного струму. Трансформаторні зварювальні апарати найбільш популярні та застосовуються до сьогодні. Вони надійні, прості в обслуговуванні, проте мають ряд недоліків: велика вага, високий вміст кольорових металів в обмотках трансформатора, мінімальний рівень автоматизації процесу зварювання. Подолати ці недоліки можливо при переході на більш високі частоти струму та зменшення розмірів вихідного трансформатора. Ідея зменшити розмір трансформатора за рахунок переходу від частоти електромережі 50 Гц на більш високу народилася ще у 40-х роках XX століття. Тоді це робили за допомогою електромагнітних перетворювачів-вібраторів. У 1950 році для цього стали використовувати електронні лампи - тиратрони. Однак у зварювальній техніці використовувати їх було небажано через низький ККД і невисоку надійність. Широке використання напівпровідникових приладів на початку 60-х років призвело до активного розвитку зварювальних інверторів, спершу – на тиристорній основі, а потім – на транзисторній. Розроблені на початку XXI століття біполярні транзистори із ізольованим затвором (IGBT-транзистори) дали новий імпульс розвитку інверторних апаратів. Вони можуть працювати на ультразвукових частотах, що дозволяє значно зменшити розміри трансформатора та масу апарату загалом.

    Спрощено структурну схему інвертора можна з трьох блоків (рисунок 1). На вході стоїть безтрансформаторний випрямляч з паралельно підключеною ємністю, що дозволяє підняти напругу постійного струму до 300 В. Інверторний блок перетворює постійного струму в змінний високочастотний. Частота перетворення сягає десятків кілогерц. До складу блоку входить високочастотний імпульсний трансформатор, у якому відбувається зниження напруги. Цей блок може виготовлятися у двох варіантах – з використанням однотактних або двотактних імпульсів. В обох випадках транзисторний блок працює в ключовому режимі з можливістю регулювання часу увімкнення, що дозволяє регулювати струм навантаження. Вихідний випрямний блок перетворює змінний струм після інвертора в постійний струм зварювання.

    Принцип роботи зварювального інвертора полягає у поетапному перетворенні напруги мережі. Спочатку мережна змінна напруга підвищується і випрямляється у попередньому блоці випрямлення. Постійна напруга живить високочастотний генератор на транзисторах IGBT в інверторному блоці. Високочастотна змінна напруга перетворюється на нижчу за допомогою трансформатора і подається на вихідний випрямний блок. З виходу випрямляча струм можна подавати на зварювальний електрод. Струм електрода регулюється схемотехнічно шляхом контролю глибини негативного зворотного зв'язку. З розвитком мікропроцесорної техніки розпочали виробництво інверторних напівавтоматів, здатних самостійно вибирати режим роботи та здійснювати такі функції як «антизалипання», високочастотне збудження дуги, утримання дуги та інші.

    Алюмінієві електролітичні конденсатори у зварювальних інверторах

    Основні компонентні складові зварювальних інверторів – це напівпровідникові компоненти, що знижують трансформатор та конденсатори. Сьогодні якість напівпровідникових компонентів настільки висока, що при правильній їх експлуатації проблем не виникає. Зважаючи на те, що пристрій працює на високих частотах і досить великих струмах, особливу увагу слід приділити стабільності роботи апарату – від неї безпосередньо залежить якість зварювальних робіт. Найбільш критичними компонентами в даному контексті є електролітичні конденсатори, від якості яких залежить надійність апарату і рівень внесених в електричну мережу перешкод.

    Найбільш поширеними є алюмінієві електролітичні конденсатори. Вони найкраще підходять для використання у первинному джерелі мережного ІП. Електролітичні конденсатори мають високу ємність, велику номінальну напругу, малі габарити і здатні працювати на звукових частотах. Такі характеристики відносяться до безперечних переваг алюмінієвих електролітів.

    Всі алюмінієві електролітичні конденсатори є послідовно накладеними шарами алюмінієвої фольги (анод конденсатора), паперової прокладки, ще одного шару алюмінієвої фольги (катод конденсатора) і ще одного шару паперу. Все це згортається в рулон і вміщується в герметичний контейнер. Від анодного та катодного шарів виводяться провідники для включення до ланцюга. Також алюмінієві шари додатково протруюють з метою збільшення площі їхньої поверхні і, відповідно, ємності конденсатора. При цьому ємність високовольтних конденсаторів зростає приблизно в 20 разів, а низьковольтних - в 100. Крім цього, вся дана конструкція обробляється хімічними речовинами для досягнення необхідних параметрів.

    Електролітичні конденсатори мають досить непросту структуру, що зумовлює складність їх виготовлення та експлуатації. Характеристики конденсаторів можуть сильно змінюватися за різних режимів роботи та кліматичних умов експлуатації. Зі зростанням частоти та температури знижується ємність конденсатора та ЕПС. При зниженні температури ємність також падає, а ЕПС може зростати до 100 разів, що, своєю чергою, знижує гранично допустимий струм пульсацій конденсатора. Надійність імпульсних і вхідних мережевих конденсаторів, що фільтрують, в першу чергу, залежить від їх гранично допустимого струму пульсацій. Протікають струми пульсацій здатні розігрівати конденсатор, що спричиняє його ранній вихід з ладу.

    В інверторах основні призначення електролітичних конденсаторів – підвищення напруги у вхідному випрямлячі та згладжування можливих пульсацій.

    Значні проблеми в роботі інверторів створюють великі струми через транзистори, високі вимоги до форми імпульсів, що управляють, що передбачає використання потужних драйверів для управління силовими ключами, високі вимоги до монтажу силових ланцюгів, великі імпульсні струми. Усе це значною мірою залежить від добротності конденсаторів вхідного фільтра, для інверторних зварювальних апаратів потрібно особливо ретельно підбирати параметри електролітичних конденсаторів. Таким чином, у попередньому блоці випрямлення зварювального інвертора найбільш критичним елементом є електролітичний конденсатор, що фільтрує, встановлений після діодного моста. Рекомендовано встановлювати конденсатор у безпосередній близькості до IGBT та діодів, що дозволяє усунути вплив індуктивності проводів, що з'єднують пристрій із джерелом живлення, на роботу інвертора. Також встановлення конденсаторів поруч із споживачами зменшує внутрішній опір змінному струму джерела живлення, що запобігає збудженню підсилювальних каскадів.

    Зазвичай конденсатор, що фільтрує, у двонапівперіодних перетворювачах вибирають таким, щоб пульсації випрямленої напруги не перевищували 5...10 В. Слід також враховувати, що на конденсаторах фільтра напруга буде більше в 1,41 рази, ніж на виході діодного моста. Таким чином, якщо після діодного мосту ми отримаємо 220 В пульсуючої напруги, то на конденсаторах буде вже 310 В постійної напруги. Зазвичай робоча напруга в мережі обмежується відміткою в 250 В, отже, на виході фільтра напруга буде 350 В. У поодиноких випадках мережна напруга може підніматися ще вище, тому конденсатори слід вибирати на робочу напругу не менше 400 В. Конденсатори можуть мати додатковий великим робочим струмам. Рекомендований верхній діапазон температур не менше 85...105°C. Вхідні конденсатори для згладжування пульсацій випрямленої напруги вибирають ємністю 470...2500 мкФ залежно від потужності апарату. При незмінному зазорі в резонансному дроселі збільшення ємності вхідного конденсатора пропорційно збільшує потужність, що віддається в дугу.

    У продажу є ємності, наприклад, на 1500 та 2200 мкФ, але, як правило, замість одного використовують батарею конденсаторів – кілька компонентів однакової ємності, включених паралельно. Завдяки паралельному включенню зменшуються внутрішні опір та індуктивність, що покращує фільтрацію напруги. Також на початку заряду через конденсатори протікає дуже великий зарядний струм, близький до струму короткого замикання. Паралельне увімкнення дозволяє зменшити струм, що протікає через кожен конденсатор окремо, що збільшує термін експлуатації.

    Вибір електролітів від Hitachi, Samwha, Yageo

    На ринку електроніки сьогодні можна знайти велику кількість відповідних конденсаторів від відомих та маловідомих виробників. При виборі обладнання не слід забувати, що при подібних параметрах конденсатори дуже відрізняються якістю і надійністю. Найбільш добре себе зарекомендувала продукція від таких всесвітньо відомих виробників високоякісних алюмінієвих конденсаторів, як , і . Компанії активно розробляють нові технології виробництва конденсаторів, тому їхня продукція має кращі характеристики порівняно з продукцією конкурентів.

    Алюмінієві електролітичні конденсатори випускаються в декількох форм-факторах:

    • для монтажу на друкованій платі;
    • з посиленими висновками-засувками (Snap-In);
    • з болтовими виводами (Screw Terminal).

    У таблицях 1, 2 і 3 представлені серії вищезгаданих виробників, найбільш оптимальні для використання в попередньому блоці випрямлення, а їх зовнішній вигляд показаний на рисунках 2, 3 та 4 відповідно. Наведені серії мають максимальний термін служби (у межах сімейства конкретного виробника) та розширений температурний діапазон.

    Таблиця 1. Електролітичні конденсатори виробництва Yageo

    Таблиця 2. Електролітичні конденсатори виробництва Samwha

    Таблиця 3. Електролітичні конденсатори виробництва Hitachi

    Найменування Місткість, мкФ Напруга, В Струм пульсацій, А Розміри, мм Форм-фактор Строк служби, ч/°C
    470…2100 400, 420, 450, 500 2,75…9,58 30×40,
    35×35…40×110
    Snap-In 6000/85
    470…1500 400, 420, 450, 500 2,17…4,32 35×45,
    40×41…40×101
    Snap-In 6000/105
    470…1000 400, 420, 450, 500 1,92…3,48 35×40,
    30×50…35×80
    Snap-In 12000/105
    1000…12000 400, 450 4,5…29,7 51×75…90×236 Screw Terminal 12000/105
    GXR 2700…11000 400, 450 8,3…34,2 64×100…90×178 Screw Terminal 12000/105

    Як видно з таблиць 1, 2 і 3, номенклатурна база досить широка, користувач має можливість зібрати конденсаторну батарею, параметри якої повною мірою забезпечать вимоги майбутнього зварювального інвертора. Найбільш надійними є конденсатори компанії Hitachi з гарантованим терміном експлуатації до 12000 годин, у той час як у конкурентів даний параметр становить до 10000 годин у конденсаторах Samwha серії JY і до 5000 годин у конденсаторах Yageo серій LC, NF, NH. Правда, цей параметр не вказує на гарантований вихід конденсатора з ладу після закінчення зазначеного рядка. Тут мається на увазі лише час використання при максимальному навантаженні та температурі. При використанні в меншому діапазоні температур термін експлуатації відповідно зросте. Після закінчення зазначеного рядка можливе також зменшення ємності на 10% та збільшення втрат на 10…13% під час роботи на максимальній температурі.

    Існує безліч технологій зварювання різних матеріалів і серед них – конденсаторне зварювання. Технологія відома з 30-х років минулого століття і представляє різновид. З'єднання металів відбувається під час розплавлення у місцях короткого замикання електричного струму за рахунок прикладеної енергії розряду заряджених конденсаторів великої ємності. Процес займає 1-3 мілісекунди.

    Основа апарату – конденсатор або блок конденсаторів, які заряджаються джерелом живлення постійної напруги. Електроди конденсаторів після досягнення необхідного рівня енергії під час заряду підключаються до точок зварювання. Струм, поточний під час розряду між деталями, що зварюються, викликає нагрівання поверхонь до такого ступеня, що метал розплавляється і утворюється якісний .

    Незважаючи на низку переваг, конденсаторне зварювання має низку обмежень, що не дозволяють використовувати її повсюдно. Серед них:

    ПлюсиМінуси
    висока швидкість процесу на автоматизованих виробництвах, до 600 пікселів на хвилинукороткочасна потужність процесу зварювання
    точність з'єднання деталей та повторюваність процесів на лініїобмеження за розмірами перерізу деталей, що зварюються
    не пропускає інфрачервоне та ультрафіолетове випромінюванняімпульсне навантаження створює перешкоди в мережі та високі короткочасні навантаження
    довговічність обладнання
    зварювання різних металів
    низьке тепловиділення, відсутня необхідність застосування охолоджувальної рідини
    відсутність таких витратних матеріалів, як електроди або зварювальний дріт

    Незважаючи на деякі недоліки, метод з'єднання металів отримав широке застосування в промисловості та побуті.

    Типи зварювальних конденсаторних апаратів

    Існує два різновиди апаратів конденсаторного зварювання - з розрядом накопичувачів енергії безпосередньо на поверхнях, що зварюються, і з розрядом від вторинної обмотки трансформатора. Перший, безтрансформаторний спосіб, частіше використовується в ударно-конденсаторному зварюванні. Другий спосіб, трансформаторний, застосовується до створення якісного шва.

    Ударно-конденсаторна апаратура зварює деталі під час удару одного з електродів по деталі. Під час удару деталі поверхні щільно притискаються одна до одної. Відбувається розряд конденсатора, що утворює мікродугу, що нагріває поверхні до температури плавлення металів. Деталі міцно з'єднуються.

    У трансформаторному способі зварювання конденсатор після заряду підключається до первинної обмотки понижуючого трансформатора. На вторинній обмотці з'являється потенціал, в кілька разів менший за амплітуду вхідного імпульсу. Під час розряду відбувається зварювання деталей, конденсатор знову заряджається та знову віддає енергію первинній обмотці трансформатора. Це дозволяє виробляти тривалі серії з частотою до 5 розрядів за секунду, які створюють міцні та точні зварювальні шви.

    Специфіка застосування

    Конденсаторне зварювання - економічний процес, тому його зручно використовувати в домашніх умовах з однофазною мережею невеликої потужності. Промисловість випускає побутові зварювальники потужністю 100-400 ват, які призначені для домашнього використання або в невеликих приватних майстернях.

    Особливу популярність конденсаторне зварювання набуло в цехах ремонту кузовів автомобілів. На відміну від дугового зварювання, конденсаторна не пропалює та не деформує тонкі стінки листів кузовних деталей. Відпадає необхідність додаткової рихтування.

    Також конденсаторне зварювання використовується в радіоелектроніці для зварювання виробів, які не паяються за допомогою звичайних флюсів або виходять із ладу від перегріву.

    Апарати конденсаторного зварювання використовують ювеліри для виготовлення чи ремонту ювелірних виробів.

    У промисловості точкове з'єднання використовується для:

    • приварювання болтів, гачків, гайок, шпильок та інших металовиробів до поверхонь;
    • з'єднання між собою різних металів, у тому числі кольорових;
    • зварювання деталей годинників, фото та кінотехніки;
    • виготовлення оптичних та світлових приладів;
    • збирання електронної апаратури
    • та ін.

    Конденсаторне зварювання використовують для з'єднання мікроскопічних деталей, які неможливо зварювати дуговим методом.

    Конденсаторний апарат своїми руками

    Зварювальний апарат конденсаторного типу можна виготовити самостійно та використовувати його в домашніх цілях. Для цього знадобляться

    • трансформатор на 220 вольт потужністю 5-20 Вт із вихідною напругою 5В;
    • чотири випрямляючі діоди з прямим струмом не менше 300мА (наприклад, Д226б);
    • тиристор ПТЛ-50, сучасна заміна Т142-80-16, КУ 202 або подібні;
    • електролітичний конденсатор 1000,0х25 В;
    • змінний резистор 100 Ом;
    • трансформатор потужністю не менше 1000 Вт (підходить від мікрохвильових печей);
    • електроди або зварювальний пістолет (різні конструкції описані на сторінках інтернет багаторазово);
    • мідний провід перетином не менше 35 мм. кв. - 1 метр.
    • перемикачі, запобіжники, корпус на розсуд.

    Якщо монтаж виконаний за схемою без помилок та деталі справні, то проблем із працездатністю пристрою не виникне.

    Є єдина проблема – вихідний трансформатор. Якщо ви дійсно вирішили скористатися трансформатором від мікрохвильової печі, а його можна купити дешево на ринках користованих деталей, то приготуйтеся, що його необхідно переробити.

    Необхідно видалити магнітні шунти і вторинну обмотку і намотати на місце, що звільнилося, 2-5 витків вторинної обмотки товстим мідним проводом. У процесі налаштування кількість витків, можливо, доведеться змінити. Оптимальним вважається, що вихідна напруга має коливатися в межах 2-7 вольт, але ця величина також залежить від тривалості зварювального імпульсу, товщини матеріалів, що зварюються. Не треба боятися експериментувати, вибираючи різні режими змінним резистором та змінюючи кількість витків. Але не намагайтеся домогтися від апарата того, що може робити нормальний дуговий процес. Варити водопровідні труби та арматуру не вдасться, цей прилад для інших цілей.

    Апарати для безтрансформаторного типу не набагато складніші, але вони більш громіздкі. Потрібний набір конденсаторів загальною ємністю близько 100 000 мікрофарад. Це пристойна за вагою та розміром батарея. Її можна замінити на компактний іоністор, але прилад не з дешевих. З іншого боку, електролітичні конденсатори не довговічні. Тому портативні та побутові конденсаторні апарати точкового зварювання зазвичай виготовляються за трансформаторною схемою.

    Сучасні апарати виготовляються дещо за іншими технологіями. Частота та потужність розряду регулюється PIC-контролерами, існує можливість автоматизації процесів, керування через інтерфейс комп'ютера чи монітора. Але фізичні процеси зварювання не змінились. Зібравши одного разу найпростіший агрегат, ви зможете згодом додати до нього елементи комп'ютерного керування, автоматизації виробництва та контролю.

    Якщо ця тема вам близька і ви готові доповнити її або заперечити, поділиться своєю думкою, розповідайте, викладайте опис ваших рішень у блоці коментарів.

    • Принцип точкового зварювання
    • Вимоги до конденсаторного зварювання
    • Проста конструкція для точкового зварювання
    • Апарат із підвищеною потужністю
    • Конструкції контактного блоку
    • Проведення конденсаторного точкового зварювання

    Часто виникає необхідність у точковому зварюванні, коли не треба з'єднувати труби чи профілі, а просто потрібно приєднати невелику, але важливу деталь. Здійснити це допоможе конденсаторне зварювання своїми руками.

    Контактне зварювання – це досить затребуваний вид з'єднання металів, особливо кольорових. Багато хто прагне того, щоб мати можливість її здійснити в домашніх умовах. Конденсаторне зварювання своїми руками цілком доступне і легко здійсненне.

    Різновиди конденсаторного зварювання

    Конденсаторне зварювання є різновидом зварювання, при якому розплавлення металу відбувається за рахунок запасеної електричної енергії в конденсаторах. За методом проведення конденсаторне зварювання можна поділити на контактну, ударну та точкову.

    Контактне зварювання має на увазі, що конденсатор розряджається на попередньо притиснуті один до одного дві металеві заготовки. У місці контакту виникає дуга, яка розплавляє та з'єднує заготовки на невеликій ділянці їхнього контакту. Зварювальний струм у зоні дуги досягає 15 кА при часі дії до 3 мс. При ударному зварюванні контакт між металевими заготовками, на який подано розряд, відбувається у вигляді короткочасного удару. Час дії дуги не перевищує 1,5 мс, що ще зменшує ділянку зварювання.

    При точковому зварюванні розряд подається на два мідні електроди, які в точках стосуються поверхні металів з двох сторін. Дуга утворюється між електродами протягом 0,01-0,1 з залежно від регулювання. Сила зварювального струму може сягнути 10 кА. Зварювання металів відбувається практично у точці.

    Схема конденсаторного зварювання.

    По виду розряду, що формується, конденсаторне зварювання підрозділяється на безтрансформаторне і трансформаторне зварювання. При першому вигляді розряд із конденсаторів надходить безпосередньо на поверхню металу. Таке зварювання може здійснюватися шляхом високовольтного розряду (напруга до 1 кВ) зі струмом до 100 А протягом 0,005 або низьковольтного розряду (напруга до 60 В) зі струмом 1-2 кА протягом до 0,6 с.

    Трансформаторний вид конденсаторного зварювання полягає в тому, що розряд з конденсатора виробляється на обмотку трансформатора, а з його вторинної обмотки надходить у зону зварювання. Такий вид зварювання розширює можливості регулювання процесу. Напруга розряду досягає 1 кВ при цьому у вторинній обмотці досягається зварювальний струм силою до 6 кА, який подається протягом 0,001 с.

    Повернутись до змісту

    Найбільш поширеним типом конденсаторного зварювання у побутових умовах є точкове зварювання трансформаторного виду. Основний принцип точкового зварювання полягає в тому, що заготовки, що зварюються, поєднані в необхідному положенні, затискаються між двома електродами, на які подається короткочасний зварювальний струм великої величини. Електрична дуга, що утворюється між електродами, розплавляє метал заготовок у зоні діаметром 4-12 мм, що призводить до їх з'єднання.

    Дія зварювального імпульсу забезпечується протягом 0,01-0,1 с, що забезпечує утворення загального для обох металів, що зварюються ядра розплаву. Після зняття імпульсу струму на заготівлі продовжує діяти навантаження, що здавлює, що забезпечує утворення загального зварного шва. Обмеження зони розплавлення металів досягається тим, що в момент подачі імпульсу метали контактували між собою, забезпечуючи тепловідведення.

    Зварювальний струм (імпульс) подається на електроди з вторинної обмотки, де забезпечується великий струм при малій напрузі. На первинну обмотку подається імпульс, що виникає під час розряду конденсатора (або блоку конденсаторів). У самому конденсаторі заряд накопичується період між подачею імпульсів на електроди, тобто. заряджання конденсатора здійснюється за час, поки електроди переміщуються в іншу точку для зварювання.

    Область застосування такого зварювання широка на вигляд матеріалу. Особливо хороші результати виходять при зварюванні кольорових металів, у тому числі міді та алюмінію. По товщині листів, що зварюються, є суттєве обмеження - до 1,5 мм. Зате точкове зварювання чудово показало себе у разі приєднання тонких смуг дроту до будь-якої масивної конструкції. При цьому матеріали можуть бути різнорідними.

    Повернутись до змісту

    Для того щоб конденсаторне точкове зварювання своїми руками було зроблено якісно, ​​необхідно виконати деякі умови. Повинна бути забезпечена подача короткочасного імпульсу протягом 0,1 с і подальше накопичення енергії від мережі для нового імпульсу за дуже короткий час.

    Тиск електродами на деталі, що зварюються, в момент подачі зварювального імпульсу повинен забезпечувати надійний контакт між ними. Розжимання електродів необхідно проводити із затримкою для того, щоб розплав остигав під тиском, що покращує режим кристалізації металу в зварному шві.

    Як електроди для точкового зварювання найбільш поширені мідні електроди. Діаметр точки в місці контакту повинен перевищувати товщину найтоншої заготовки, що зварюється, в 2-3 рази.

    Поверхня заготовок, що зварюються, перед зварюванням повинна бути ретельно очищена, щоб окисні плівки і іржа не створили великий опір для струму.

    Конденсаторне точкове зварювання своїми руками може бути виконане тільки за умови складання пристрою, що має як мінімум два блоки: джерело зварювального імпульсу і зварювальний блок. Крім того, необхідно передбачити можливість регулювання режимом зварювання та захист.

    Повернутись до змісту

    При зварюванні тонких листів (до 0,5 мм) або при варінні тонких елементів до будь-яких деталей можна використовувати спрощену конструкцію зварювального апарату. У ньому подача зварювального імпульсу здійснюється через трансформатор. При цьому один кінець вторинної обмотки з'єднаний безпосередньо з масивною деталлю, до якої приварюється тонка деталь, а другий - до електрода. Іншими словами, пристрій передбачає застосування лише одного (верхнього) електрода. Притискання його до тонкої деталі проводиться вручну. Для кріплення та утримання електрода можна, наприклад, використовувати стандартні затискні клеми для автомобільного акумулятора (затискач типу «крокодил»).

    При виготовленні простого джерела зварного струму можна використовувати наступну схему. Первинна обмотка трансформатора, що живить зварювальний блок, підключена до електромережі, причому одним кінцем через одну з діагоналей випрямного діодного моста. На іншу діагональ цього моста подається сигнал з тиристора, керування якого здійснюється за допомогою кнопки пуску.

    Зварювальний імпульс накопичується в конденсаторі, що розташовується в ланцюзі тиристора і підключений до діагоналі моста з виходом на первинну обмотку трансформатора. Зарядка конденсатора проводиться від допоміжного ланцюга, що включає вхідний трансформатор і діодний випрямляючий міст.

    Працює джерело у такому порядку. Поки зварювальний трансформатор вимкнено, йде зарядка конденсатора від допоміжної мережі. При натисканні пускової кнопки (увімкнення зварювального трансформатора) конденсатор відключається від допоміжної мережі та розряджається на первинну обмотку трансформатора через резистор. Розрядка конденсатора протікає через керуючий тиристор. Час тривалості розряду змінюється за допомогою резистора, що регулює. При вимиканні кнопки ланцюг розряду розривається, а допоміжний ланцюг вмикається, починається цикл заряджання конденсатора.

    Джерелом імпульсу є конденсатор ємністю 1000 мкф або 2000 мкф на напругу до 25 В. Важливим елементом схеми є трансформатор. Він може бути виготовлений на базі осердя Ш 40 товщиною 70 мм. Первинна обмотка виконується із дроту ПЕВ-2 діаметром 0,8 мм. Кількість витків - 300. Вторинна обмотка має 10 витків і виконується із мідної шини перетином 20 мм². Для керування можна використовувати тиристор ПТЛ-50 або КУ202. Як вхідний трансформатор можна використовувати будь-який трансформатор потужністю 10 Вт з напругою на вторинній обмотці 15 В. При використанні рекомендованого джерела можна забезпечити імпульс струму до 500 А з тривалістю до 0,1 с.

    Повернутись до змісту

    Схема шовного зварювання.

    Для підвищення потужності джерела зварювального струму слід рекомендувати зміну конструкції, що дозволяє зварювати листи завтовшки до 1 мм або провід до 5 мм. Управління сигналом проводиться за допомогою безконтактного пускача МТТ4К на струм 80 А і зворотна напруга до 800 В. У модуль, що управляє, включені два паралельно з'єднані тиристора, два діода і резистор. Час спрацьовування регулюється реле часу, включеному в ланцюг вхідного трансформатора.

    Накопичення енергії відбувається у електролітичних конденсаторах, зібраних у батарею шляхом паралельного з'єднання. Конденсатори, зазвичай у кількості 6 штук, вибираються наступного номіналу: два конденсатори ємністю 47 мкФ, два - ємністю 100 мкФ, два - ємністю 470 мкФ, на робочу напругу не менше 50 В. Як реле часу можна використовувати герконове реле РЕС42 напруга до 20 ст.

    Схема рельєфного зварювання.

    Первинна обмотка зварювального трансформатора виготовляється із дроту діаметром 1,5 мм, а вторинна із мідної шини або дроту перерізом не менше 60 кв.мм. Кількість витків у вторинній обмотці – 4-7. При цьому забезпечується струм у зоні зварювання до 1500 А.

    Працює апарат в такий спосіб. При натисканні кнопки пуску спрацьовує реле, яке через керуючі контакти тиристорів включає зварювальний трансформатор. Після розряджання конденсаторів реле відключається. Точне регулювання тривалості імпульсу здійснюється змінним резистором.

    У зв'язку із збільшенням потужності, зварювальний блок слід зробити більш надійним. У ньому використовуються два мідні електроди. Досить часто як електроди використовуються зварювальні кліщі, в яких забезпечується тиск до 20 кг/см². Діаметр контактних майданчиків підбирається найменшим.

    Повернутись до змісту

    Зварювальний блок є контактний блок, тобто. пристосування, що дозволяє кріпити та переміщати електроди. Найпростіша конструкція передбачає ручне утримання та здавлювання електродів. Більш надійна система, що передбачає стаціонарний нижній електрод та рухомий верхній електрод. В цьому випадку на будь-якій підставі закріплюється мідний пруток невеликої довжини (10-20 мм) діаметром не менше 8 мм. Верхній зріз електрода заокруглюється. Верхній електрод з такого ж дроту закріплюється на майданчику, який має можливість переміщатися вільно вгору або відкидатися. Повинні бути передбачені регулювальні гвинти, що дозволяють створити додатковий тиск після контакту верхнього електрода з заготовкою. Основа блоку та верхній майданчик повинні бути надійно ізольовані один від одного до контакту електродів.

    https://moiinstrumenty.ru/youtu.be/h8KOu3EnDIw

    Повернутись до змісту

    Весь процес конденсаторного точкового зварювання своїми руками можна поділити на кілька етапів. Спочатку проводиться підготовка поверхні заготовок, що зварюються. Потім заготовки поєднуються у необхідному порядку, поміщаються у простір між електродами та здавлюються ними. За допомогою кнопки пуску подається зварювальний імпульс. Через 1-2 хв після припинення імпульсу електроди розсуваються. Зварена деталь знімається та встановлюється в іншій точці.

    Проміжок між точками зварювання залежить від товщини заготовки і зазвичай коливається в інтервалі 15-60 мм.

    https://moiinstrumenty.ru/youtu.be/WpAsbsXi_m4

    Процес зварювання повторюється.

    Щоб зробити точкове зварювання своїми руками потрібно наступний додатковий інструмент:

    • лещата;
    • ножівка;
    • болгарка;
    • коло наждачний;
    • напилок;
    • плоскогубці;
    • викрутка;
    • ключі гайкові;
    • шкірка наждачна;
    • тестер;
    • молоток;
    • зубило;
    • штангенциркуль.

    https://moiinstrumenty.ru/youtu.be/tISthYl3-QU

    Конденсаторне зварювання своїми руками допоможе з'єднати тонкі листи з будь-якого металу або приварити невеликі робили до будь-якої металевої конструкції. Таке точкове зварювання досить просте і доступне.

    moiinstrumenty.ru

    Схема та опис конденсаторного зварювання

    Існує кілька способів безшовного з'єднання металевих елементів, але серед усіх особливе місце посідає саме конденсаторне зварювання. Технологія почала користуватися популярністю приблизно з 30-х років минулого століття. Стикування здійснюється за рахунок подачі електричного струму до потрібного місця. Створюється коротке замикання, що дозволяє розплавити метал.

    Переваги та недоліки технології

    Найцікавіше, що конденсаторне зварювання може застосовуватися у промислових умовах, а й у побуті. Вона передбачає використання невеликого за розмірами апарату, що має заряд постійної напруги. Такий прилад може легко переміщатися робочою територією.

    З переваг технології слід зазначити:

    • високу продуктивність робіт;
    • довговічність устаткування, що використовується;
    • можливість з'єднання різних металів;
    • низький рівень тепловиділення;
    • відсутність додаткових витратних матеріалів;
    • точність з'єднання елементів.

    Однак існують ситуації, коли застосувати зварювальний апарат зварювання конденсаторної для з'єднання деталей неможливо. Це в першу чергу пов'язано з короткочасністю потужності самого процесу і обмеженням перерізу елементів, що поєднуються. Крім того, імпульсне навантаження здатне створювати різні перешкоди в мережі.

    Особливості та специфіка застосування

    Сам процес з'єднання заготовок передбачає контактне зварювання, для здійснення якого витрачається певний запас енергії у спеціальних конденсаторах. Її виділення відбувається практично миттєво (протягом 1-3 мс), завдяки чому зменшується зона термічного впливу.

    Достатньо зручно здійснювати конденсаторне зварювання своїми руками, оскільки процес є економічним. Цей апарат можна підключити до звичайної електричної мережі. Для використання у промисловості існують спеціальні пристрої високої потужності.

    Особливу популярність технологія набула в цехах, призначених для ремонту кузовів транспортних засобів. При проведенні робіт тонкі листи металу не пропалюються та не піддаються деформації. Необхідність у здійсненні додаткової рихтування відпадає.

    Основні вимоги до процесу

    Щоб конденсаторне зварювання було виконане на високому якісному рівні, слід дотримуватись деяких умов.

    1. Тиск контактних елементів на деталі, що обробляються, безпосередньо в момент імпульсу повинен бути достатнім, щоб забезпечити надійне з'єднання. Розтискання електродів слід проводити з невеликою затримкою, тим самим добиваючись кращого режиму кристалізації металевих деталей.
    2. Поверхня заготовок, що з'єднуються, повинна бути очищена від забруднень, щоб плівки окису і іржа не викликали занадто великий опір при впливі електричного струму безпосередньо на деталь. За наявності сторонніх часток значно знижується ефективність технології.
    3. Як електроди потрібно використовувати мідні стрижні. Діаметр точки в зоні контакту повинен бути не менш ніж у 2-3 рази більше товщини елемента, що зварюється.

    Технологічні прийоми

    Існує три варіанти впливу на заготівлі:

    1. Конденсаторне точкове зварювання в основному застосовується для з'єднання деталей з різним співвідношенням товщини. Вона успішно використовується у сфері електроніки та приладобудування.
    2. Роликова зварювання є певну кількість точкових з'єднань, виконаних у вигляді суцільного шва. Електроди нагадують котушки, що обертаються.
    3. Ударне конденсаторне зварювання дозволяє створювати стикові з'єднання елементів з невеликим перетином. Перед зіткненням заготовок утворюється дуговий розряд, що оплавляє торці. Після зіткнення деталей здійснюється зварювання.

    Що стосується класифікації по обладнанню, що застосовується, то можна розділити технологію за наявності трансформатора. За його відсутності полегшується конструкція основного приладу, а також відбувається виділення основної маси тепла в зоні безпосереднього контакту. Основною перевагою трансформаторного зварювання є можливість забезпечення великою кількістю енергії.

    Конденсаторне точкове зварювання своїми руками: схема найпростішого приладу

    Для з'єднання тонких листів до 0,5 мм або дрібних деталей можна застосовувати нехитру конструкцію, виготовлену в побутових умовах. У ньому імпульс подається через трансформатор. Один із кінців вторинної обмотки підводиться до масиву основної деталі, а інший – до електрода.

    При виготовленні такого пристрою може застосовуватися схема, коли первинна обмотка підключається до електричної мережі. Один із її кінців виводиться через діагональ перетворювача у вигляді діодного мосту. З іншого боку здійснюється подача сигналу безпосередньо з тиристора, що під керуванням пускової кнопки.

    Імпульс у разі виробляється з допомогою конденсатора, має ємність 1000 - 2000 мкФ. Для виготовлення трансформатора може бути взятий сердечник Ш-40, що має товщину 70 мм. Первинну обмотку з трьохсот витків легко зробити із дроту перетином 0,8 мм з маркуванням ПЕВ. Для управління підійде тиристор з позначенням КУ200 або ПТЛ-50. Вторинна обмотка з наявністю десяти витків може бути виготовлена ​​із мідної шини.

    Більш потужне конденсаторне зварювання: схема та опис саморобного пристрою

    Для збільшення показників потужності доведеться змінити конструкцію пристрою, що виготовляється. При правильному підході з його допомогою можна буде з'єднувати дроти перетином до 5 мм, а також тонкі листи завтовшки не більше 1 мм. Для керування сигналом застосовується безконтактний пускач із маркуванням МТТ4К, розрахований на електричний струм 80 А.

    Зазвичай керуючий блок включаються тиристори, з'єднані паралельно, діоди і резистор. Інтервал спрацьовування налаштовується за допомогою реле, що знаходиться в основному ланцюзі вхідного трансформатора.

    Енергія розжарюється в електролітичних конденсаторах, поєднаних в єдину батарею за допомогою паралельного підключення. У таблиці можна ознайомитися з необхідними параметрами та кількістю елементів.

    Основна трансформаторна обмотка робиться із дроту перетином 1,5 мм, а вторинна – із мідної шини.

    Робота саморобного апарату відбувається за такою схемою. При натисканні кнопки запуску спрацьовує реле, яке за допомогою контактів тиристорів включає трансформатор зварювального блоку. Вимкнення відбувається відразу після розрядки конденсаторів. Налаштування імпульсної дії здійснюється за допомогою змінного резистора.

    Пристрій контактного блоку

    Виготовлений пристрій для конденсаторного зварювання повинен мати зручний зварювальний модуль, що надає можливість фіксувати та безперешкодно переміщати електроди. Найпростіша конструкція має на увазі ручне утримання контактних елементів. При складнішому варіанті нижній електрод закріплюється в стаціонарному положенні.

    Для цього на потрібній підставі він фіксується довжиною від 10 до 20 мм і перерізом більше 8 мм. Верхня частина контакту закруглюється. Другий електрод кріпиться до майданчика, здатного рухатися. У будь-якому випадку повинні бути встановлені регулювальні гвинти, за допомогою яких буде здійснюватись додаткове натискання для створення додаткового тиску.

    Слід обов'язково ізолювати основу від рухомого майданчика до контакту електродів.

    Порядок проведення робіт

    Перш ніж буде зроблено точкове конденсаторне зварювання своїми руками, необхідно ознайомитися з основними етапами.

    1. На початковій стадії елементи, що з'єднуються, готуються належним чином. З їхньої поверхні видаляються забруднення у вигляді частинок пилу, іржі та інших речовин. Наявність сторонніх включень не дозволить досягти якісного стикування заготовок.
    2. Деталі з'єднуються один з одним у необхідному положенні. Вони повинні розташовуватися між двома електродами. Після стискання контактних елементів подається імпульс шляхом натискання пускової кнопки.
    3. Коли електрична дія на заготівлю припиниться, електроди можуть бути розсунуті. Готова деталь виймається. Якщо є необхідність, то вона встановлюється в іншій точці. На величину проміжку безпосередній вплив має товщина елемента, що приварюється.

    Застосування готових апаратів

    Роботи можуть бути з використанням спеціального устаткування. Такий комплект зазвичай включає:

    • апарат створення імпульсу;
    • пристосування для приварювання та затиску кріплень;
    • зворотний кабель, обладнаний двома фіксаторами;
    • цанговий набір;
    • інструкцію із застосування;
    • дроти для підключення до електромережі.

    Заключна частина

    Ця технологія з'єднання металевих елементів дозволяє не тільки зварювати сталеві вироби. З її допомогою можна без особливих труднощів стикувати деталі, виготовлені з кольорових металів. Однак при виконанні зварювальних робіт необхідно враховувати всі особливості матеріалів, що використовуються.

    fb.ru

    Робимо конденсаторне зварювання своїми руками

    Цей вид зварювання відноситься до точкового способу. Він зручний у випадку, коли потрібно приварювати невеликі деталі одна до одної, а одну і маленьку. Переважно конденсаторне зварювання використовують для роботи з кольоровими металами.

    Як тільки з'явилася можливість проводити точне зварювання в домашніх умовах, метод став набирати популярності серед недосвідчених зварювальників. Така ситуація додала актуальності питання на сьогодні. Що таке цей процес і як власноруч зробити зварювання для домашнього використання? Це питання ми й постараємось сьогодні розібрати в деталях.

    Чим відрізняється конденсаторний спосіб інших видів?

    Перша відмінність, яка впадає у вічі, це швидкість зварювання та її екологічність. Стандартний прилад для конденсаторного зварювання працює на високій напрузі. Це і дозволяє заощадивши електроенергію, отримати якісний та рівний шов. Основне її застосування лежить у мікрозварюванні або при необхідності здійснити зварювання великих перерізів. Це відбувається за такого принципу:

    1. Конденсатори збирають у собі необхідну кількість енергії;
    2. Заряд перетворюється на тепло, яке використовується для зварювання.

    Принцип роботи конденсаторного зварювання

    У процесі зварювання точковим способом деталі піддаються затиску двома електродами, на які приходить короткочасний струм. Потім між електродами утворюється дуга, вона нагріває метал, розплавляючи його. Зварювальний імпульс приходить у роботу протягом 0,1 сек., він надає загальне ядро ​​розплавки для обох частин заготовок, що піддаються зварюванню. Коли імпульс знімається, деталі продовжують стискатися під тиском навантаження. В результаті одержуємо загальний зварний шов.

    Існують вторинні обмотки, їх струм потрапляє на електроди, але в первинну обмотку, доводиться імпульс, який утворився при конденсаторному заряді. У конденсаторі накопичення заряду відбувається у проміжку між надходженням імпульсу на два електроди. Особливо хороші результати приходять, коли йдеться про зварювання алюмінію чи міді. Існує обмеження по тому, якою має бути товщина заготовок, вона не повинна перевищувати 1,5 мм. Може, це і мінус, але така схема чудово поводиться при зварюванні різнорідних матеріалів.

    Види точкового зварювання

    Розрізняють два основні види конденсаторного зварювання своїми руками:

    1. Трансформаторний. При якій конденсатор розрядить енергозаряд на обмотку трансформаторного обладнання. При цьому заготовки розташовані у зварювальному полі, яке з'єднується із вторинною обмоткою.
    2. Безтрансформаторний.

    Переваги

    Як і у всіх інших видів, самостійне конденсаторне зварювання відрізняється низкою позитивних особливостей:

    1. При стабільній роботі є можливість заощадити електроенергію;
    2. Надійність та практичність. Швидкість роботи дозволяє точковому зварюванню бути доступною при повітряному охолодженні;
    3. Швидкість роботи;
    4. Зварювальний струм дуже щільний;
    5. Акуратність. Враховуючи дозу споживаної енергії, у дотику утворюється надійний шов, компактної товщини. Такий спосіб широко використовують для тонкого зварювання кольорового металу;
    6. Економічність. Споживана потужність дорівнює 20 кВА максимум. Це відбувається за допомогою відбору потужності завдяки стабілізації напруги у мережі.

    Схема збирання агрегату своїми руками

    Через діодний міст (випрямний) проводиться первинна обмотка, потім підключається до джерела напруги. З тиристора йде сигнал на бруківку діагональ. Тиристор керується спеціальною кнопкою для запуску. Конденсатор підключають до тиристору, точніше до мережі, до діодного мосту, потім його виводять на обмотку (первинну). Щоб зарядити конденсатор, включається допоміжний ланцюг з діодним мостом та трансформатором.

    Як джерело імпульсу використовують конденсатор, його ємність повинна бути 1000-2000 мкФ. Для конструкції системи виробляється трансформатор із сердечника типу Ш40, необхідний розмір 7 см. Щоб зробити первинну обмотку, потрібен провід діаметром 8 мм, який обмотується 300 разів. Вторинна обмотка передбачає використання мідної шини, 10 обмоток. Для входу використовують практично будь-які конденсатори, єдина вимога потужність 10 Ст, напруга 15.

    Таке саморобне конденсаторне зварювання працює при наступній послідовності дій:

    1. Натискаємо кнопку пуску, вона запустить тимчасове реле;
    2. Трансформатор включається за допомогою тиристорів, після реле відключається;
    3. Резистор використовують визначення тривалості імпульсу.

    Як відбувається процес зварювання?

    Після того, як конденсаторне зварювання своїми руками зібрано, ми готові приступити до робіт. Для початку варто підготувати деталі, зачистивши їх від іржі та іншого бруду. Перед тим, як помістити заготовки між електродами, їх з'єднують у такому положенні, в якому їх потрібно зварювати. Потім запускається пристрій. Тепер можна стиснути електроди та прочекати 1-2 хвилини. Заряд, який накопичується у високоємнісному конденсаторі, пройде через приварне кріплення та поверхню матеріалу. В результаті він плавиться. Коли ці дії зроблено, можна приступати до наступних кроків і зварювати інші частини металу.

    Перед зварювальними роботами в домашніх умовах варто приготувати такі матеріали, як наждачний папір, болгарка, ніж, викрутка, будь-який затискач або пасатижі.

    Висновок

    Конденсаторне зварювання дуже широко застосовують як вдома, так і в промисловій зоні, як ми бачимо, воно дуже зручне і просте в застосуванні, плюс до всього має велику кількість переваг. За допомогою наведеної інформації Ви зможете вивести свої знання на новий рівень і вдало застосуйте точкове зварювання на практиці.

    Сергій Одинцов

    electrod.biz

    Конденсаторне зварювання є методом зварювання із запасеною енергією. Енергетичні заряди накопичуватимуться в конденсаторах у процесі зарядки від випрямляча, після чого трансформуватимуться в теплоту. Вона утворюватиметься в процесі протікання струму між деталями, що зварюються. Саме тому конденсаторне зварювання також називається контактним.


    Електрична схема точкового мікрозварювання.

    Елементи, які будуть необхідні:

    • пристрій для зварювання;
    • електрод;
    • трансформатор;
    • дріт;
    • конденсатор.

    Відмінність точкового методу зварювання від інших існуючих

    Конденсаторне зварювання з розрядом конденсатора через первинну обмотку трансформатора: а-схема процесу; б-діаграма струму.

    Основною відмінністю такого методу сполуки є екологічність. Стандартний пристрій конденсаторного зварювання працює на високих струмах, завдяки чому можна отримати шов відмінної якості при невеликій витраті електроенергії.

    Конденсаторний метод зварювання, як і пристосування для нього, найчастіше використовується у випадках, коли необхідно виконати мікрозварювання або з'єднати заготовки великих перерізів і товщин. Точкове зварювання своїми руками полягає в наступному:

    1. У конденсаторах накопичується енергія у необхідній кількості.
    2. Заряди перетворюються на тепло, яке використовується для зварювання.

    Слід знати, що точкове зварювання є екологічним, оскільки воно практично не впливає на навколишнє середовище. Пристрої не потребують рідини для охолодження, так як з них не виділяється тепло. Подібна значна перевага дає можливість збільшити цикл життя всього пристрою для отримання нероз'ємних з'єднань.

    Замість типових циліндрів у конструкціях використовуються спеціальні сервоприводи, у зв'язку з чим відсутня потреба у пневмопідключенні. Вбудовані компоненти дозволяють накопичити зварювальне зусилля досить швидко та ефективно. Електроди будуть діяти на підставу делікатно.

    Конденсаторне зварювання має такі переваги:

    • можливість проводити зварювання на високій швидкості;
    • точність з'єднання елементів;
    • високий рівень екологічності;
    • надійність з'єднання;
    • довговічність зварювальних пристроїв.

    Схема конденсаторного зварювання.

    За рахунок високої швидкості точкове зварювання не буде деформувати та розплавляти метал. Пристрої діють різні оброблювані заготовки щадним чином. Відмінні показники якості можна отримати при контактному чи ударному способі з'єднання заготовок. Наприклад, ударно-конденсаторний метод найкраще використовуватиме з'єднання кольорових металів і сплавів з їхньої основі. У результаті шов вийде естетичним, надійним, а процес отримання нероз'ємних з'єднань займе невелику кількість часу.

    Конденсаторне зварювання досить часто використовується у промислових умовах завдяки поєднанню експлуатаційних характеристик. Утворюється технологічне явище, у процесі якого нероздільний контакт заготовок з металу виробляється через виділення тепла. При цьому з місця зварювання шляхом зусилля стиску усунуться бруд, оксидні плівки, різні включення та опуклості. В результаті з'являться з'єднання між атомами покриттів, що з'єднуються.

    Заряди енергії акумулюватимуться при зарядці від генератора або випрямляча. Здійснювати регулювання енергії можна за допомогою зміни напруги та ємності зарядки.

    Існуючі різновиди точкового зварювання

    Конструкція трансформаторів для точкового зварювання.

    Іноді використовують з'єднання без трансформаторів. Конденсатори в даному випадку будуть розряджати енергію на підставу, що з'єднується. Допускаються такі схеми заряджання:

    1. 1000 мкФ пристрої будуть акумулювати енергію на напругу до 1000 шляхом підвищує трансформатора, при цьому час зварювання складе 0,005 с. Струм зварювання знаходиться в проміжку від 10 до 100 А. Подібний спосіб небезпечний для людини через високу напругу.
    2. 40000-400000 мкФ пристрої акумулюватимуть енергію на напругу до 60 В шляхом понижуючого трансформатора. Час зварювання може досягати 06 с. при цьому струм зварювання знаходиться у проміжку від 1000 до 2000 А.

    В інших випадках використовують зварювання з використанням трансформаторів. В даному випадку конденсатор розряджатиме заряд енергії на первинну обмотку пристрою трансформатора.

    Види контактного зварювання: а - стикове; б – точкова; в – роликова; 1 – зварювальний шов; 2 – електрод; 3 - деталі, що зварюються; 4 – рухома плита з переміщуваною деталлю; 5 – зварювальний трансформатор; 6 – нерухома плита.

    Деталі, що з'єднуються, при цьому розміщуються в контурі зварювання, який з'єднується з вторинною обмоткою трансформатора. Даний спосіб з'єднання використовується як мікрозварювання з наступними параметрами:

    • напруга зарядки – 1000 В;
    • час зварювання – 0,001 с.;
    • струм зварювання – 6000 А;
    • ємність конденсаторних пристроїв – 1000 мкФ.

    Конденсатор акумулюватиме енергію до конкретної кількості при лівому розміщенні важеля. При правому виконується розряд теплових обмінників на первинну обмотку трансформаторної конструкції. Конденсаторний метод з'єднання у вторинній обмотці індукується електрорушійною силою. Ця сила обумовлює силу струму в ланцюжку зварювання.

    Зварювання кольорових металів точковим зварюванням

    Кольорові метали контрастують із звичайною сталлю. У разі можуть використовуватися різні методи теплової обробки. Все залежатиме від виду металу, що з'єднується. Зварювання подібних металів має такі особливості:

    • Температура плавлення;
    • густина;
    • спорідненість до газів атмосфери;
    • механічні показники при низьких та високих температурах.

    Зварювальні пальники для точкового зварювання.

    За сукупністю даних можна виділити метали:

    • важкі кольорові;
    • активні та тугоплавкі;
    • легені.

    З першої групи можна плавити метали точковим зварюванням без особливих труднощів. Для проводів із міді найчастіше застосовуються механізовані устрою. Вони здатні забезпечити з'єднання високої якості та зберігати вихідні розміри заготовок.

    Для обробки металів двох інших груп знадобляться пристрої з високою концентрацією енергії. Зварювання своїми руками заготовок з цих груп виконується вкрай рідко, оскільки у разі можуть утворюватися леткі шкідливі сполуки.

    Технологія конденсаторного зварювання

    Процес з'єднання заготовок точковим способом складається з кількох етапів. Насамперед, заготовки, що сполучаються, знадобиться поєднати в необхідному положенні, помістити між електродами пристрою для зварювання, після чого притиснути один до одного. Після цього їх знадобиться нагріти до стану пластичності та піддати подальшій пластичній деформації. У разі промисловості у процесі використання автоматичних конструкцій частота зварювання сягає 600 точок/хв. Щоб можна було зробити якісне конденсаторне зварювання своїми руками, потрібно підтримувати однакову швидкість переміщення всіх електродів. Обов'язково треба забезпечити необхідну величину тиску і повний контакт заготовок, що зварюються.

    https://moyasvarka.ru/youtu.be/1woLk3K7oGU

    Заготівлі нагріватимуться за рахунок проходження струму зварювання у вигляді короткочасного імпульсу. Тривалість імпульсу залежить від умов зварювання та може становити від 0,01 до 0,1 с. Даним імпульсом забезпечиться розплавлення елемента в зоні дії електродів та утворюється загальне рідке ядро ​​двох заготовок. Діаметр ядра може становити від 4 до 12 мм. Після того як припинить діяти імпульс струму, заготовки деякий час під тиском утримуватимуться, щоб утворене ядро ​​могло охолонути і кристалізуватися.

    Тривалість нагрівання та сила тиску

    Тривалість нагрівання або проходження струму зварювання може змінюватися, вона залежить від умов зварювання та потужності використовуваної конструкції. У разі з'єднання елементів із сталей, які схильні до загартування та утворення тріщин, знадобиться збільшити тривалість нагріву. Це робиться для того, щоб була можливість уповільнити подальше охолодження металу. Зварювання заготовок із нержавіючої сталі знадобиться проводити з мінімальною тривалістю нагріву. Це потрібно для того, щоб була можливість запобігти небезпеці нагрівання зовнішньої основи точки з'єднання до температури перетворень структури. Слід знати, що внаслідок цього можуть бути порушені високі антикорозійні властивості зовнішніх шарів металу.

    https://moyasvarka.ru/youtu.be/q-ZMndpMz6A

    Сила тиску між електродами повинна забезпечити надійне з'єднання заготовок у місці зварювання. Вона залежить від виду металу, що з'єднується, і товщини зварюваних заготовок. Тиск після нагрівання має важливе значення, так як його величина забезпечуватиме дрібнозернисту структуру металу в місці з'єднання, при цьому міцність точки з'єднання буде дорівнює міцності базового металу.

    Особливості вибору та використання електродів

    Положення електрода при зварюванні.

    Чинники, від яких залежить якість зварювання:

    1. Якість зварювання залежатиме від правильного вибору діаметра електрода з міді. Діаметр точки з'єднання обов'язково має перевищувати товщину тонкого елемента з'єднання зварювання у кілька разів.
    2. Притиском заготовок у момент проходження імпульсу зварювання може забезпечити появу пояска для ущільнення біля розплавленого ядра. Завдяки цьому не потрібні додаткові заходи захисту місця з'єднання.
    3. Щоб була можливість покращити кристалізацію розплавленої заготовки, електроди знадобиться розтиснути з невеликою затримкою після імпульсу зварювання.
    4. Щоб можна було отримати якісний і надійний шов зварювання, підстави, що з'єднуються, знадобиться насамперед підготувати. В даному випадку мається на увазі очищення елементів від іржі.
    5. Відстань між точками з'єднання має забезпечити зменшення шунтування струму через ближні точки. Наприклад, для з'єднання двох заготовок товщиною 2-5 мм відстань між точками з'єднання буде змінюватися від 15 до 50 мм.

    Електроди, які використовуються для конденсаторного зварювання, повинні забезпечити міцність в інтервалі робочих температур, високу електро- та теплопровідність, а також легкість їх обробки. Подібним вимогам відповідають деякі бронзи, які включають кобальт і кадмій. Підходять і сплави міді із вмістом хрому. Слід знати, що за показниками тепло-і електропровідності мідь значно перевищує бронзу і сплави, але цей метал набагато гірше за показниками зносостійкості. Тому найкраще підходить для подібних цілей сплав типу ЕВ, який є практично чистою мідь з додаванням хрому і цинку.

    Щоб зменшити зношування електродів, в процесі використання потрібно інтенсивно охолоджувати їх водою.

    Схема шовного зварювання.

    Пристрій для зварювання дроту з міді можна легко зібрати самому. Для цього слід придбати трансформатор потужністю 450 Вт. Трансформатор потрібен стандартного типу, з первинною мідною обмоткою товщиною 0,75х2 мм і вторинною обмоткою силовим кабелем з алюмінію 6 мм. У разі знадобиться і вугільний електрод.

    Пристрій для зварювання дротів з міді працює на змінному струмі від 35 до 40 А. Вища точка напруги становить 15 В. Як тримач електрода можна використовувати кілька затискачів. Провідником для пристрою може бути вугільний електрод, який виготовляється зі щітки тролейбусного контакту.

    Якщо акуратно експлуатувати цей пристрій, то він може прослужити кілька років. Потрібно стежити за контактами, а також за тим, щоб акумулятор не розряджався. Схема зварювання проводів із міді не передбачає застосування пристроїв із високими ресурсами. Саморобне пристосування здатне добре впоратися зі значними обсягами роботи.

    Слід зауважити: зварювальні роботи в даному випадку можна автоматизувати, що є суттєвою перевагою.

    https://moyasvarka.ru/youtu.be/tISthYl3-QU

    Конденсаторне зварювання є складним процесом, тому необхідно знати усі нюанси.