Точечная сварка своими руками.

Так случилось, что в старинных часах с боем лопнула пружина. Дважды обращался к часовщикам. И те, разобрав их и посмотрев на пружину, вынесли свой приговор: мол, часы свое отслужили. Конечно, выбросить можно, но жаль. Вот и пришлось соорудить устройство для реанимации часов. Потом оно пригодилось и при восстановлении спирали в тостере, и при ремонте мелких изделий, например, очков. Отдельно поясню, что существуют две похожие технологии сварки: точечная и контактная. При точечной мощность сварки определяется энергией заряженного конденсатора, при контактной - мощностью понижающего трансформатора и длительностью импульса сварки. При точечной сварке происходит мгновенное расплавление металла в месте сварки и быстрое последующее остывание. Поэтому можно сваривать армированные в пластмассу детали, не заботясь об отводе тепла, в чем и заключается существенное преимущество этой технологии. Принципиальная схема устройства изображена на рис.1.

Устройство состоит из трех узлов: блока питания, зарядного блока и зажимных клещей. Блок питания предназначен для формирования выпрямленного напряжения заряда в пределах 10...60 В и зарядного тока около 2 А. Когда переключатель находится в положении «установка», производится выбор величины необходимой энергии. Потом переключатель переводится в положение «заряд», и спустя 10 секунд устройство готово к работе. Переключаюсь на положение «установка» только при выборе нового значения энергии.
Зарядный блок - это набор из шести электролитических конденсаторов и разрядного тиристора. Конденсаторы объединены параллельно посредством медных шин сечением не менее 30 мм. Зажимные клещи (рис.2) с подводящими к ним силовыми проводами необходимы для фиксации точечно свариваемых деталей и создания импульса разряда. Для этого есть микрокнопка управления тиристором.
Для создания устройства необходимы следующие комплектующие и материалы:

Для блока питания:

1. Силовой трансформатор мощностью 70-100 Вт и напряжением вторичной обмотки не более 70 В при токе 1 А (применен ТА88-220-50).
2. Диодный мост на напряжение 200 В и ток 3 А.
3. Транзистор типа КТ827А.
4. Резистор углеродистый, 4 Вт величиной 22-30 Ом.
5. Индикаторная головка (применена от магнитофона типа М68501).
6. Тумблер - 2 шт.
7. Резистор переменный (потенциометр) типа ППЗ-12 номиналом 10 кОм.
8. Резистор подстроенный номиналом 6,8 кОм, мощностью 0,5 Вт.
9. Двухконтактная (розеточная и штепсельная) часть разъема.

Для зарядного блока:

1. Конденсаторы электролитические 33000 мкФ на напряжение 70 В - 6 шт.
2. Тиристор на ток и напряжение не менее 100 В типа ТС253-1000.
3. Медная полоса сечением не менее 4х15 мм и длиной 400 мм - 2 шт.
4. Двухконтактная (розеточная и штепсельная) часть разъема.
5. Двухконтактная часть с гайками М8 -2 шт.
6. Дюралевая пластина 100х100х8 мм -2 шт.
7. Двухконтактная штепсельная часть разъема.

Для зажимных клещей (рис.3):

1. Заготовки стеклотекстолита 90х80х2 мм -2 шт.
2. Медная полоса 4х18х180 мм -2 шт.
3. Стальная полоса сечением 5х15х360 мм -2 шт.
4. Многожильный провод в любой изоляции сечением 40-50 мм, длиной 1000 мм с наконечниками под болты М6 -2 шт.
5. Микрокнопка (тип не принципиален).
6. Болты с гайками (предпочтительно латунные) М6 длиной 20 мм - 4шт.
7. Провод двойной многожильный в изоляции сечением 0,35, длиной 1200 мм.
8. Двухконтактная вилочная часть разъема.
9. Сменные наконечники - 20-30 шт.

Как известно, процесс точечной сварки основан на импульсном разряде конденсатора, в результате чего в контакте свариваемых внахлест деталей высвобождается очень большая энергия. При этом металл в контакте мгновенно плавится и сразу же остывает. При длительности импульса 22 мсек. мощность, выделяемая в течение импульса, составит около 450 кВт.
Величина импульса тока в начальный момент разряда составит несколько меньше 1000 А. Но это при максимальном напряжении заряда, равном 50 В, которое можно оперативно понижать до нуля и таким образом устанавливать нужную энергию точечной сварки.
Начальный ток и время заряда конденсаторов определяются величиной резистора R3 (22 Ома) и составят соответственно 2,27 А и 10 сек, т е. повтор точечной сварки возможен не ранее этого времени. Нужно экспериментально освоить этот процесс, поэтому рекомендую перед выполнением окончательной сварки сделать пару пробных. Поверхности свариваемых деталей предварительно зачищаю и протираю.
Операция точечной сварки совершенно проста. После включения устройства и установления величины необходимой энергии детали зажимаю в клещи и через 10 секунд нажимаю кнопку разряда.
К узлу питания особых требований нет. В зарядном блоке для обеспечения низкого контактного сопротивления тиристор зажат между двумя жесткими алюминиевыми (еще лучше - медными) пластинами, с креплением силовых цепей непосредственно к ним.
В зажимных клещах я применил наконечники, которые при обгорании легко заменить другими такими же или контактами силового реле. Зажимные клещи удобно применять для часто повторяющихся и однотипных операций. При нестандартных условиях сварки рекомендую использовать вместо клещей раздельные электроды из меди, соблюдая правила техники безопасности.

Виктор Юношев. г. Могилев.

<< Предыдущая

Cледующая >>

Вверх