Как сделать контактную сварку
Варить на сварочном аппарате — полезное умение. Наличие навыков может подразумевать заинтересованность не только в самостоятельной контактной сварке, но и в изготовлении готового аппарата своими руками.
Технологический процесс контактной сварки
Организация работ по соединению металлоконструкций при помощи сварки доступна не только в промышленных масштабах или на специализированных предприятиях, но и вполне осуществимо в домашних условиях.
Необходимое оборудование:
- сварочный инвертор;
- электроды;
- мощный источник питания.
Принцип действия инвертора заключается в преобразовании электрической энергии в тепловую. Тем самым, металл электрода и рабочей поверхности расплавляется, закрепляя конструкционные элементы металлических деталей.
Главной особенностью дуговой сварки является правильное ведение шва. Традиционно наиболее надежной считается точечная сварка. Особенно это актуально вертикальных поверхностей.
Необходимо задать некоторое время для остывания поверхности шва. Точечное нанесение позволяет создавать надежный и ровный шов.
Для того, чтобы избежать сдвиги, и зафиксировать детали для закрепления необходимо закрепить их при помощи электродов. Происходит это путем подачи электрического тока через инвертор.
При проведении работ в домашних условиях требуется наличие мощных источников питания. Опасность заключается в возможном выходе проводки и бытовой техники.
Перед работой следует убедиться в наличии качественной медной проводки. Если такая отсутствует, то желательно заменить.
Две поверхности детали перед креплением зачищают от грязи и коррозии. В зоне прилегающих краев проводят работу по точечной сварке.
Технология применима для тонких металлов, маленьких деталей и прутов до 5 мм толщиной.
Существует 3 вида соединений.
- Прерывистое оплавление. Включает в себя мероприятия поочередного плотного и неплотного контакта рабочих поверхностей заготовок.
Путем замыкания в месте соединения, происходит расплавление электрода. Образуется точечное металлическое соединение. - Непрерывное оплавление. Способ нанесения, заключающийся в непрерывном воздействии электрода на скрепляемую поверхность. При этом получается сплошное металлическое соединение.
- Путем расплавления сопротивлением. Детали из низкоуглеродистой стали, цветных металлов, меди, латуни, стали, а также при совмещении различных металлов фиксируются. В дальнейшем производится нагрев до плавления. Таким образом, и происходит соединение деталей.
Путем замыкания в месте соединения, происходит расплавление электрода. Образуется точечное металлическое соединение.Для подготовки поверхности следует выполнить следующие шаги:
- зачистить и выровнять рабочие поверхности для сварки;
- совместить края, зафиксировать заготовки для сварочного аппарата;
- обеспечить подачу электрической энергии.
Далее проводится сам процесс сварки:
- прогреваемый электрод при соединении с рабочей поверхностью создаёт эффект оплавления;
- после проведения шва, требуется несколько минут для остывания;
- выключить питание сварочного инвертора.
Для контроля качества сварки, проводится постукиванием молотка. Некачественные элементы откалываются при небольшом усилии.
Контактную сварку в домашних условиях производят и при помощи самодельных аппаратов.
Основу конструкции самодельного аппарата составляют:
- блок подачи напряжения;
- трансформатор;
- сварочный зажим;
- низковольтная обмотка.
Как сделать сварочный аппарат из микроволновки
Данный трансформатор отлично подходит в качестве узла агрегата. Прежде чем браться за изготовление нового аппарата, стоит взвесить все вопросы по стоимости.
Остальные расходные материалы, корпус, крепления легко найти в любом хорошем хозяйственном магазине.
Мощность трансформатора должна составлять не менее 1 киловатта. При помощи какого устройства, появляется возможность легко проводить точечную сварку рабочей поверхности металлических листов, даже с толщиной менее 1 миллиметра.
Удвоив мощность трансформатор, появляется возможность работы с металлическим листом толщиной более 1,8 миллиметра.
Стоит отметить, что современные микроволновые печи достигают мощности 3 киловатт.
Для того, чтобы увеличить мощность сварочного аппарата, следует подключать несколько трансформаторов. Перед использованием трансформатора, необходимо освободить его из металлического кожуха. А также избавиться от шунтов ограничение тока.
Микроволновка работает под высоким напряжением, поэтому первичная обмотка трансформатора имеет меньшее количество петель, чем вторичная.
По этой причине появляется разность потенциалов. Нам необходимо использовать вторичную обмотку, сделав выводы под контактную сварку.
Необходимо зачистить трансформатор. Делать это нужно тщательно, с применением металлической щетки, освобождая от вторичной проводки и шунтов. Первичная обмотка не затрагивается, а вторичная перематывается заново.
Для этих целей используется многожильный электрическая проводка с сечением не менее 1,0 квадратных мм.
Если вы создаете мощный трансформатор из цепочки, то выводы вторичной обмотки соединяются в один провод.
Корпус можно использовать на усмотрение, бывает так что подходит старый.
Вторичная обмотка состоит от 2 до 4 витков провода. Провод следует использовать без изоляции, в качестве таковой используется изолента.
Выключатель необходимо установить в цепь первичной обмотки. В качестве наконечника используется медный провод или наконечники, значительно превосходящих толщину провода обмотки.
Аппарат готов для проведения точечной сварки.
Источник питания в качестве аккумуляторов
Ни для кого не секрет, что бытовые сети терпят значительные перегрузки при проведении сварочных работ. Последствия большой нагрузки могут привести выгорание провода и поломки бытовых устройств.
Поэтому, разумнее всего, провести организацию автономного питания.
Кости альтернативы можно рассматривать генератор автономного питания, основанного на преобразовании дизельного топлива в электрическую энергию. Ну, как правило, такое оборудование достаточно дорого стоит.
Для работы нам понадобится несколько аккумуляторов от автомобиля.
Идеальный вариант, когда емкость этих источников совпадает.
Подключение производится последовательно, с установкой дополнительного реостата. Удобство использования такого автономного источника питания заключается в его мобильности.
Таким образом, мы доказали, что точечную сварку можно производить самостоятельно с применением подручных средств.
Контактная сварка своими руками в гараже
Контактная сварка — один из наиболее технологичных, но вместе с тем простых методов соединения деталей из металла. Он применяется как на крупном производстве, так и в быту. Данный тип сварки относится к термомеханическому, поскольку для соединения металлов используется высокая температура и механическое давление одновременно. С помощью контактной сварки собирают самолеты, суда, автомобили и микросхемы. На заводах обычно используют крупные мощные аппараты.
Также вполне осуществима контактная сварка, выполняемая ручным способом. Для этого домашние умельцы используют самодельные аппараты для контактной сварки, поскольку их изготовление не отнимает много времени и позволяет сэкономить.
Самодельные аппараты используются и дома, и в небольших частных мастерских. В этой статье мы расскажем, что такое контактный метод сварки, как с его помощью выполняется сварка нержавейки или любого другого металла. Также мы научим вас собирать аппарат для контактной сварки своими руками.
Содержание статьи
- Общая информация
- Преимущества и недостатки
- Разновидности контактной сварки
- Точечная сварка
- Рельефная сварка
- Шовная сварка
- Стыковая сварка
- Делаем аппарат для контактной сварки
- Вместо заключения
Общая информация
Контактная сварка (также «электрическая контактная сварка», «контактная электросварка» или «ERW») — это метод соединения металлов путем их нагрева с помощью тока и одновременной механической деформации с помощью давления. Говоря простыми словами, сварной шов получается в результате нагрева металла и его дальнейшего сжатия под двумя толстыми металлическими электродами. При контактной сварке ключевую роль играет именно ток, а не давление.
Ниже представлена схема простейшей контактной сварки.
Во время прохождения тока при сварке тепло распространяется по металлической детали, в зоне сварного шва, а также между металлическими электродами. При этом все эти элементы нагреваются с разной температурой, наибольшая концентрация тепла наблюдается, когда установлен контакт между электродами и деталью.
Если аппарат настроен правильно и соблюдается технология сварки, то поверхность металла не должна нагреваться слишком сильно, поскольку в контактной сварке важна не столько высокая температура плавления, сколько совокупность температуры и механического воздействия. Кроме того, электроды должны охлаждаться (например, с помощью воды). Так что важно следить за температурой нагрева. Если она избыточна, то это первый признак ошибки сварщика или неисправного оборудования.
Преимущества и недостатки
У контактной сварки довольно много достоинств, благодаря которым она стала так популярна в последнее время. Прежде всего, такой метод сварки потребляет очень мало энергии при высокой производительности.
Ведь метод контактного соединения очень быстрый и на формирование одной сварной точки уходит менее секунды. Качество получаемых швов на высоком уровне, соединения получаются прочными и долговечными.
Не требуется особых знаний, контактной сваркой может заниматься мастер без специальной квалификации. Также возможна полная автоматизация рабочего процесса, вплоть до отсутствия необходимости находиться у станка. Профессиональные станки без проблем встраиваются в крупные сборочные линии.
Также не нужно использовать дополнительные комплектующие, вроде покрытых стержней, флюсов, газов и прочего. Отсюда и высокая экологичность контактной сварки, что тоже важно в условиях современного производства. Еще один плюс — простота сварки сложных металлов. Вам под силу сварка нержавеющей стали, алюминия и цветных металлов. При этом не нужно использовать инертный газ или неплавящиеся стержни.
Но, как и у всех видов сварки, у контактного метода есть свои недостатки. Самый главный — высокая цена на профессиональное сварочное оборудование.
Чтобы укомплектовать небольшой завод необходимым количеством аппаратов для контактной сварки нужно иметь немалый бюджет. Не говоря уже о покупке аппарата для домашней сварки.
Кроме того, такие аппараты требовательны к источнику питания. Им необходимо выдавать ток большого значения, минимум 1000 ампер. А для этого необходимо мощное и стабильное электронапряжение.
Начинающие сварщики, пожалуй, отнесут к недостатку тот факт, что правила контактной сварки регламентируются отдельным ГОСТом и они довольно строгие. Если хоть один пункт из правила не будет соблюдаться, то такую деталь просто не примут на следующий производственный этап. Проще говоря, уклониться от работы не получится. Мы не считаем это недостатком, ведь соблюдение технологии сварки и дальнейший контроль качества — это залог прочной и долговечной металлоконструкции.
Разновидности контактной сварки
Существует несколько видов контактной сварки. К ним относится точечная сварка (она может быть одноточечной, двухточечной и многоточечной), рельефная сварка, шовная сварка (может быть непрерывной, шаговой и прерывистой), стыковая сварка (выполняемая либо с помощью сопротивления, либо с помощью оплавления).
Также возможны комбинации разных методов, например, шовно-стыковая сварка или рельефно-точечная. В таком случае комбинированный метод будет обладать всеми характерными особенностями обоих типов контактной сварки.
Давайте подробнее разберем способы контактной электросварки изделий из металла.
Точечная сварка
Точечная сварка — это самый распространенный тип контактной сварки. Ее суть в формировании так называемых точек путем нагрева металла и его дальнейшей деформации. Точки формируются с малым шагом, образуя сварное соединение.
Точечная сварка довольно универсальна, она используется для соединения тонколистового металла, маленьких деталей, используемых в электроприборах, и толстых деталей до 2 сантиметров. С помощью такого метода возможна быстрая и качественная сварка нержавеющей стали.
Что касается качества и надежности соединения, то здесь все просто: чем больше точек, тем шов надежнее. Новички ошибочно полагают, что такое соединение ненадежно и может разрушиться в любой момент.
Но это большое заблуждение. При формировании точки используется большое давление. Оно без труда деформирует нагретый металл, который затем остывает и надежно фиксирует детали между собой.
Рельефная сварка
Контактная рельефная сварка осуществляется по тому же принципу, что и контактная, только перед работой края одной детали обрабатываются с помощью специальных инструментов или станков, образующих выступы. Деталь кладется сверху, выступами вниз. Выступы могут быть полукруглыми или продолговатыми. В месте выступа как раз и будет точка, формируемая аппаратом для контактной сварки. Вторая деталь остается неизменна, она кладется снизу.
Рельефный метод контактной сварки зачастую применяется при сборке автомобилей. Он очень сложен за счет необходимости формировать выступы и поэтому редко проводится в домашних условиях.
Шовная сварка
Шовная сварка несколько отличается от прочих типов контактной сварки. Здесь электроды роликовые, с их помощью металл не только прокатывается, но и сваривается.
При этом сварное соединение выглядит, как при точечной сварке. Но точки перекрывают друг друга на несколько миллиметров, образуя шов, больше похожий на соединение, выполненное ручным способом с помощью покрытого электрода.
Шовная сварка применяется при сварке тонких металлов до 3 миллиметров. Также шовная сварка отлично подходит для сварки герметичных изделий, например, баков и цистерн.
Стыковая сварка
Стыковая контактная сварка также использует тепло и давление, но в другой плоскости. Шов формируется не между верхним и нижним электродом, а посередине. Чтобы лучше понять суть, посмотрите на схему ниже.
Стыковая сварка делится на сварку с сопротивлением и с плавлением. При сварке с сопротивлением детали сначала стыкуют, затем сжимают под небольшим давлением, и только после этого к зоне шва поступает ток, который нагревает металл, размягчая его. Затем металл остывает и образуется соединение.
При сварке плавлением детали предварительно нагреваются до пластичного состояния и только потом соединяются с применением давления.
Нагрев может быть либо постоянным, когда тепло поступает во время всего сварочного процесса, либо прерывистым, когда деталь нагревается интервалами. Прерывистый нагрев используются для экономии электричества. Также он полезен, если детали небольшие и тонкие, в таких случаях нет нужды использовать нагрев постоянно.
Внимательные мастера спросят, куда исчезает расплавленный металл? Ведь при других способах сварки при плавлении металл начинает окисляться, образуется шлак. А это создает дополнительные проблемы. Дело в том, что в контактной сварке ток обладает электродинамическим действием, поэтому он без труда выбрасывает расплавленный металл вне зоны сварки.
Делаем аппарат для контактной сварки
Теперь, когда мы разобрались со всеми особенностями, можно определиться, использовать ли контактную сварку в своей работе. Кого-то отпугнет высокая цена на оборудование, но в оглавлении мы писали о том, что многие умельцы делают сварщик контактной сварки своими руками. Его мощности вполне достаточно для работы дома.
Мы расскажем вам, как сделать такой аппарат самому. С его помощью вы сможете выполнить контактную точечную сварку. Кстати, в интернете есть множество видео с пошаговым руководством. Изучите их, чтобы иметь полную картину. Итак, для изготовления контактной сварки нам понадобится не обязательно новый, но обязательно работающий трансформатор (можете вытащить его из старой микроволновой печи; используйте два трансформатора, если вам требуется аппарат большей мощности).
Также нам нужен медный провод большого диаметра (вместо одного толстого провода можно использовать множество тонких, связав их в жгут), рычаги из металла (их мы будем использовать для зажима электродов), основание для аппарата (это может быть толстый лист тяжелого металла или что-то очень устойчивое; можете прикрутить аппарат прямо к столу), струбцины, отвертки разных размеров, кабели, изолента (или любой другой материал для обмотки), медные детали с заостренным концом, которые будут выполнять роль электродов.
Вот и все. Приступим к сборке. Собирая сварщик контактной сварки вы должны понимать, что ключевой элемент конструкции — трансформатор. Мы не зря рекомендовали вам взять его из микроволновой печи, поскольку это идеальный варит для небольшого самодельного аппарата. Чтобы ваше устройство смогло сварить металл толщиной в 1 миллиметр вам понадобится мощность 1 кВт. Чем больше мощность, тем больше диапазон толщин.
Для работы вам понадобится не весь трансформатор. А только первичная обмотка и магнитопровод. Вторичную обмотку нужно убрать из трансформатора (делайте это максимально осторожно, чтобы не повредить остальные элементы).
Также есть шунты, их тоже нужно демонтировать. Шунты расположены с обеих сторон вторичной обмотки.
Далее нужно сделать новую обмотку. Для этого возьмем многожильный провод с диаметром не менее 10 миллиметров. Двух-трех витков будет достаточно для корректной работы трансформатора. Если у провода будет слишком толстая изоляция, можно ее удалить и обмотать провод изолентой из ткани или ПВХ.
Если вы собираете мощный аппарат и для этого взяли два трансформатора, то обмотка должна быть одна на двоих. В таком случае важно правильно соединить все выводы с первичной обмотки обоих трансформаторов.
Теперь нужно собрать все компоненты воедино. Нужно установить трансформатор в корпус (можете изготовить его самостоятельно или взять подходящий от неработающего бытового прибора), подсоединить медные электроды, все кнопки и органы управления. Тут вам помогут элементарные знания электротехники.
Вместо заключения
Как сделать аппарат для точечной сварки в домашних условиях с помощью высоковольтного конденсатора