Контактне точкове зварювання: технологія, переваги

Контактне точкове зварювання: технологія, переваги

Всім людям відомо, що таке зварювання металевих деталей. Однак не всі знають, що існує велика різноманітність методів і способів зварювального з 'єднання з використанням різних енергоносіїв. Точкова сполука металів є різновидом контактного виду зварювання. Вона відрізняється від інших тим, що в ній відсутній зварний шов, а стикування деталей проводиться кількома точками. Найбільш широке застосування це з 'єднання отримало на промислових підприємствах, але і домашні умільці намагаються освоїти контактну точкову зварювання, технологію і переваги її використання.

Принцип контактного з "єднання

Принцип контактного зварювання полягає в швидкому розігріві матеріалу до температури плавлення і безпосереднього утворення структури металу однорідного характеру в місці сполуки.

Імпульсний характер струму в процесі зварювання і час його впливу на поверхню заготовок відіграють основну роль у нагріванні місця з 'єднання. Хорошої якості зварної точки можна досягти тільки при щільному і надійному утриманні деталей на час кристалізації розплавленої металевої структури.

При використанні автоматичного точкового зварювання на виробництві можливе досягнення швидкості дій до шестисот контактів на хвилину.

Технологія зварювання

У промисловому виробництві контактне зварювання використовується в основному для сполуки листового металу з кольорових сплавів, різних марок сталі, а також перетинається арматури і заготовок профільного типу (куточок, швеллер). У домашніх умовах часто доводиться застосовувати цей вид зварювання при ремонті побутової техніки, влаштуванні металевої огорожі, зварювання сітки для будівництва.

Процес контактного точкового зварювання можна умовно розділити на кілька етапів:

  1. Перед початком роботи потрібно підготувати заготовки. Виробляти зачистку поверхні по всій площині сполуки, як у зварювання, суцільним швом необов 'язково. Достатньо буде зачистити передбачувані місця стикування за допомогою металевої щітки або дрібного наждачного паперу. Залишки фарби або жирових плям видаляють спеціальним розчином.
  2. Далі, підготовлені деталі необхідно з 'єднати між собою в потрібному положенні.
  3. Після цих операцій потрібно заготовки встановити між електродами і щільно притиснути один до одного.
  4. Наступний етап передбачає основний процес роботи. Вмикається апарат точкового зварювання, який виробляє потрібний розігрів металу до пластичного стану і виробляє необхідну деформацію точки зварювання.

На промислових підприємствах найчастіше застосовується обладнання, здатне здійснювати зварювання в автоматичному режимі. А в побутових умовах ефективніше використання напівавтоматичного точкового зварювання.

Режими роботи

Залежно від умов з 'єднання і максимальної потужності зварювального апарату тривалість нагріву точки стику деталей може змінюватися від мілісекунд до декількох десятків секунд. Так, при проведенні своїми руками точкового зварювання вуглецевих сталей, які легко загартовуються і здатні утворювати тріщини, час нагріву бажано збільшити, для більш повільного подальшого остигання металу.

А ось нержавійку краще зварювати з малою тривалістю розігріву поверхні. Це робиться для зменшення можливості порушення ^ розійного покриття металу.

Щільний контакт виробів у місцях зварювання забезпечує необхідний тиск між електродами. Це стиснення повністю залежить від товщини матеріалу і характеристик зварюваного металу. Величина тиску після закінчення зварювання має величезне значення, оскільки відповідає за утворення дрібнозернистої структури матеріалу в точці зварювання і наближає міцність контактів до міцності основного металу.

Поліпшення кристалізації розплавленого металу досягається за рахунок невеликої затримки сили тиску після проходження імпульсу струму.

Переваги точкового з "єднання

Порівняно з багатьма іншими видами сполук, здійснювана своїми руками точкова зварювання має цілий ряд переваг:

  1. У процесі зварювання не потрібно застосовувати додаткові матеріали (флюс, газ).
  2. Оскільки з 'єднання проводиться без використання газу, то і шкідливі випари відсутні.
  3. Відсутність шлаків і відходів у процесі роботи.
  4. Коефіцієнт корисної дії контактного точкового зварювання набагато вище звичайного стикування деталей.
  5. Можливість домогтися за короткий проміжок часу високої якості з 'єднання.
  6. Багато зварювальників вважають цей спосіб найбільш гігієнічним порівняно з іншими технологіями зварювання.

При дотриманні всіх правил роботи дуже легко домогтися надійного і акуратного з 'єднання виробів, навіть для новачка.

Недоліки методу

Поряд з перевагами точкового зварювання, існують і деякі мінуси використання цього способу. До них можна віднести наступне:

  1. Практично неможливо отримати міцне з 'єднання різнорідних металів.
  2. Можливість розбризкування металу при впливі потужного імпульсу струму.
  3. Механізм стиснення заготовок і пристрій головки для зварювання мають складну конструкцію при одночасному кріпленні в декількох місцях.
  4. Також при багатоточковому з 'єднанні доводиться ускладнювати конструкцію електродів.

Вимоги до електродів

Електроди призначені для замикання електричного ланцюга через зварювані поверхні металу. Основним матеріалом для виготовлення електродів є електролітична холоднокатана мідь і її сплави на вольфрамовій основі, а також спеціальна бронза з вмістом кобальту або кадмію. Всі ці метали відповідають основній характеристиці електрода - стійкості, тобто зберігають розміри, властивості і форму при великому нагріванні їх поверхні (до 600 ^).

Щоб зменшити знос електродів у процесі роботи, необхідно подбати про їх інтенсивне водяне охолодження.

Переріз електрода повинен відповідати розміру зварної точки. Збільшення діаметру електрода призводить до значного зниження рівня нагріву в точці зварювання.

Апарат контактного зварювання

Сучасні виробники випускають безліч моделей різних зварювальних апаратів точкового зварювання. Вартість таких моделей залежить від набору функціональних можливостей пристрою, тому кожен зварювальник повинен вирішити самостійно, для яких цілей він набувається.

Стандартний зварювальний апарат включає в себе:

  • трансформатор струму;
  • затиснемо універсальний зварювальний;
  • реле включення і вимикання;
  • регулятор тривалості і сили струму;
  • пристрій для стиснення електродів.

Прості побутові апарати для точкового зварювання можуть не мати регулятора сили стиснення, тому зварювальнику доводиться самому робити налаштування цього параметра, спираючись на свої знання і досвід.

Все обладнання можна класифікувати:

  1. За принципом розміщення електродів - один навпроти одного і паралельно.
  2. За способом проведення робіт - на агрегати автоматичні та ручні.
  3. За методом переміщення - на апарати підвісні, мобільні або стаціонарні.

На промислових підприємствах робота виконується за допомогою високоточного автоматичного обладнання. А ось для будинку цілком підійде і апарат точкового зварювання, зроблений своїми руками.

Застосування зварювання для акумуляторів

У побутових і комп 'ютерних приладах в даний час широко використовуються літій-іонні акумуляторні батареї, справна робота яких залежить від якісного сполучного контакту. У домашніх умовах краще виготовити точкове зварювання для акумулятора своїми руками, адже ціна заводських агрегатів доступна не всім умільцям.

Звичайно, технічні характеристики таких пристроїв поступатимуться заводським приладам, але для побутового використання виявляться цілком придатними. Головне, при виготовленні точкового зварювання для акумуляторів послідовно і дуже уважно поставитися до всіх вимог, що пред 'являються до саморобного приладу.

Принцип кріплення контакту до акумулятора

Великої потужності імпульсу для хорошого з 'єднання клем акумулятора не потрібно. Тому перш ніж вирішити питання, як зробити точкове зварювання, потрібно зрозуміти, чому не можна застосовувати пайку контактів батарейки. Суть справи в тому, що клеми елементів живлення бояться перегріву, а робота паяльником передбачає високий нагрів поверхні пелюстка.

Таку проблему здатна вирішити виготовлена своїми руками точкова зварювання для акумуляторів, яка може створити потужний імпульс струму до 400-800 А. Цього буде цілком достатньо для виконання зварювання.

Цілісність контакту і надійність з 'єднання залежатимуть від тривалості імпульсу (35-100 мілісекунд). У разі більш тривалого впливу пластина може прогоріти, що призведе до втрати міцності.

Зробити агрегат для зварювання можна зі звичайного акумулятора для автомобіля, але все ж більш функціональним буде апарат, зроблений своїми руками для точкового зварювання з мікрохвильовки.

Зварювальний апарат з печі СВЧ

Ключовим елементом будь-якого контактного зварювання є трансформатор, який перетворює вхідну напругу до необхідного рівня. Тому ідеально за характеристиками підійде трансформатор для точкового зварювання з мікрохвильовки.

Якщо є стара мікрохвильова піч, то спочатку потрібно акуратно вилучити деталі з неї. Ця процедура буде виглядати наступним чином:

  1. Обережно проводять демонтаж корпусу мікрохвильовки і витягують трансформатор з конструкції.
  2. Оскільки вторинна обмотка виготовлена з дроту малого перерізу, її доведеться видалити. Робити цю операцію потрібно за допомогою зубила і маленького молотка, при цьому не можна пошкодити первинну обмотку.
  3. Далі потрібно видалити магнітопровід. Тут доведеться докласти більше зусиль, оскільки на деяких моделях він виконаний методом зварювання.
  4. Наступною дією потрібно намотати нову вторинну обмотку. Для намотки підійде дріт із перетином від 10 мм.
  5. На сердечник трансформатора додаємо два або три витки дроту, щоб на виході була напруга 2 В.

Для збільшення потужності при виготовленні своїми руками точкового зварювання з мікрохвильовки потрібно провести установку другого, аналогічного трансформатора, з 'єднавши його в електричний ланцюг з першим.

Вимоги до саморобних електродів

Найчастіше в якості електродів використовуються жала від паяльника, які попередньо заточуються під конус. За відсутності таких деталей можна використовувати звичайний мідний дріт перерізом 2-5 мм. Обслуговування та монтаж таких частин апарату мають свої нюанси:

  1. Щоб зберігати необхідну форму, електроди потрібно постійно підточувати, оскільки вони в процесі роботи інтенсивно піддаються зносу.
  2. Періодично жало потрібно підчищати від нальоту. А при повному зносі його доведеться замінити.
  3. Щоб не втрачати потужність, дроти, що підходять до електродів, повинні бути короткими.
  4. На струмові дроти краще вдягнути наконечники.

Останній етап збірки

Щоб функціональність саморобного пристрою була повною і безпечною, потрібно встановити вимикач у систему притиску. Тумблер підключається до первинної обмотки трансформатора і кріпиться на рукоятці важеля притиснутого.

Для побутового використання достатньо застосування важеля довжиною близько 60 см, який дозволить збільшити зусилля рук в десятки разів.

І звичайно ж, необхідно продумати кріплення точкового зварювання з мікрохвильовки до робочого столу. Найбільш оптимальною вважається фіксація апарату за допомогою струбцини, що дозволить переміщати його в потрібне місце для роботи.

Деякі дефекти контактного зварювання

Краще завжди вчитися будь-якій справі на помилках інших. Тому необхідно ознайомитися з можливими дефектами, які можуть виникнути під час зварювання:

  1. Тріщини на поверхні можуть з 'явитися через порушення температурного режиму роботи.
  2. При зварюванні виробів внахлест можуть відбуватися розриви по кромці сполуки, якщо зварна точка розташовується близько до краю.
  3. Через неякісні електроди може вийти частковий або повний непровар місця зварювання.
  4. А ось від малого діаметра електродів можуть на контакті з 'являтися вм' ятини.
  5. І звичайно ж, у початківців зварювальників найпоширеніша помилка - це пропал поверхні, який може статися при слабкому стисненні електродів.
  6. Через велику тривалість імпульсу і сильний струм можуть утворитися зовнішні і внутрішні тріщини.
  7. Якщо електроди встановлені неправильно по відношенню до зварюваних пластин, то може статися зміщення ядра.

Незважаючи на те, що придбати обладнання для точкового зварювання не представляє ніякої складності, все ж зроблений своїми руками апарат буде помічником, який повністю відповідає вимогам домашнього умільця. А щоб зробити такий апарат самостійно, не знадобиться багато матеріалів і грошей.