Схема та опис конденсаторного зварювання

Схема та опис конденсаторного зварювання

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

Переваги та недоліки технології

Найцікавіше, що конденсаторне зварювання може застосовуватися не тільки в промислових умовах, але і в побуті. Вона передбачає використання невеликого за розмірами апарату, який має заряд постійної напруги. Такий прилад може легко переміщатися по робочій території.

З достоїнств технології слід зазначити:

  • високу продуктивність робіт;
  • довговічність використовуваного обладнання;
  • можливість з 'єднання різних металів;
  • низький рівень тепловиділення;
  • відсутність додаткових витратних матеріалів;
  • точність з 'єднання елементів.

Однак існують ситуації, коли застосувати зварювальний апарат конденсаторного зварювання для з 'єднання деталей неможливо. Це в першу чергу пов 'язано з короткочасністю потужності самого процесу і обмеженням за перетином суміщуваних елементів. 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 в спеціальних конденсаторах. Її виділення відбувається практично миттєво (протягом 1 - 3 мс), завдяки чому зменшується зона термічного впливу.

Досить зручно здійснювати конденсаторну зварювання своїми руками, оскільки процес є економічним. Застосовуваний апарат можна підключити до звичайної електричної мережі. Для використання в промисловості існують спеціальні пристрої високої потужності.

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

Основні вимоги до процесу

Щоб конденсаторне зварювання було виконано на високому якісному рівні, слід дотримуватися деяких умов.

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

Технологічні прийоми

Існує три варіанти впливу на заготовки:

  1. Конденсаторне точкове зварювання в основному застосовується для з 'єднання деталей з різним співвідношенням товщини. Вона успішно використовується у сфері електроніки та приладобудування.
  2. Роликовий зварювання - це певна кількість точкових сполук, виконаних у вигляді суцільного шва. Електроди нагадують обертові котушки.
  3. Ударне конденсаторне зварювання дозволяє створювати стикові сполуки елементів з невеликим перерізом. Перед зіткненням заготовок утворюється дуговий розряд, що оплавляє торці. Після зіткнення деталей здійснюється зварювання.

Що стосується класифікації за застосовуваним обладнанням, то можна розділити технологію з наявності трансформатора. За його відсутності спрощується конструкція основного приладу, а також відбувається виділення основної маси тепла в зоні безпосереднього контакту. Основною гідністю 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 ній імпульс подається через трансформатор. Один з кінців вторинної обмотки підводиться до масиву основної деталі, а інший - до електроду.

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

Імпульс в даному випадку виробляється за допомогою конденсатора, що має ємність 1000 - 2000 мкФ. Для виготовлення трансформатора може бути взято сердечник Ш-40, що має товщину 70 мм. Первинну обмотку з трьохсот витків легко зробити з дроту перетином 0,8 мм з маркуванням ПЕВ. Для управління підійде тиристор з позначенням КУ200 або ж ПТЛ-50. Вторинна обмотка з наявністю десяти витків може бути виготовлена з 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 аркуші товщиною не більше 1 мм. Для управління сигналом застосовується безконтактний пускатель з маркуванням МТТ4К, розрахований на електричний струм 80 А.

Зазвичай у блок керування включаються тиристори, з 'єднані паралельно, діоди та резистор. Інтервал обробки налаштовується за допомогою реле, що знаходиться в основному ланцюгу 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.

Кількість конденсаторів

Ємність, мкФ

2

470

2

100

2

47

Основна трансформаторна обмотка робиться з дроту перетином 1,5 мм, а вторинна - з мідної шини.

Робота саморобного апарату відбувається за наступною схемою. При натисканні кнопки запуску спрацьовує встановлене реле, яке за допомогою контактів тиристорів включає трансформатор зварювального блоку. Відключення відбувається відразу після розрядки конденсаторів. Налаштування імпульсного впливу здійснюється за допомогою змінного резистора.

Пристрій контактного блоку

Виготовлене пристосування для конденсаторного зварювання повинно мати зручний зварювальний модуль, що надає можливість фіксувати і безперешкодно переміщати електроди. Найпростіша конструкція передбачає ручне утримання контактних елементів. При більш складному варіанті нижній електрод закріплюється в стаціонарному положенні.

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

Слід в обов 'язковому порядку ізолювати основу від рухомого майданчика до контакту електродів.

Порядок проведення робіт

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

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

Застосування готових апаратів

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

  • апарат для створення імпульсу;
  • пристосування для приварювання і затиснута кріпаків;
  • зворотний кабель, оснащений двома фіксаторами;
  • цанговий набір;
  • інструкцію щодо застосування;
  • дроти для підключення до електромережі.

Завершальна частина

Описувана технологія з 'єднання металевих елементів дозволяє не тільки зварювати сталеві вироби. З її допомогою можна без особливої складності стикувати деталі, виготовлені з кольорових металів. Однак при виконанні зварювальних робіт необхідно враховувати всі особливості використовуваних матеріалів.