Wabashpress.ru

Техника Гидропрессы
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Рекомендации по изготовлению аппарата точечной сварки своими руками

Рекомендации по изготовлению аппарата точечной сварки своими руками

  • 26-01-2015
  • 36
  • 1626

Оборудование, позволяющее соединять тонколистовые металлические детали методом точечной контактной сварки, имеет весьма несложное устройство, поэтому оно легко может быть собрано в домашних условиях из вполне доступных материалов. В самой простой версии такого аппарата сваривание осуществляется переменным током, величина которого не регулируется и всегда остается неизменной – в пределах 800-1000 А. Такой ток позволяет соединять металлические элементы толщиной 1-1,5 мм, при этом степень его воздействия будет зависеть от продолжительности импульса, которая определяется вручную или с помощью реле.

Устройство ручной точечной сварки

Устройство ручной точечной сварки: 1 – основание, 2 – неподвижный угольник, 3 – рычаг, 4 – шарнир, 5 – угольник, 6 – винт, 7 – электрод.

Следует отметить, что хотя точечный сварочный аппарат и имеет незамысловатое устройство, качество всех соединений и цепи в целом должно быть на самом высоком уровне. В противном случае из-за большой величины тока в плохо выполненных контактах будут иметь место значительный нагрев и существенные потери энергии.

Где взять трансформатор?

Главным элементом данного устройства является понижающий трансформатор, коэффициент трансформации которого будет достаточным для достижения на выходе токов указанной величины. Для его изготовления нам понадобится трансформатор от старой или поломанной микроволновой печи, который придется слегка переделать. Схема питания магнетрона предусматривает преобразование напряжения до 4000 вольт и половину этого напряжения обеспечивает именно повышающий трансформатор (далее напряжение увеличивается с помощью удвоителя). «Микроволновка» должна быть достаточно мощной – не менее 1 кВт.

Подбирая печь на барахолке или в интернете, присматривайтесь к устройствам с большими размерами. Солидные габариты всегда свидетельствуют о такой же мощности.

Схема конденсаторной точечной сварки

Схема конденсаторной точечной сварки.

Разбирая приобретенную микроволновую печь, помните, что даже в выключенном состоянии некоторые ее составляющие могут стать причиной поражения электротоком. Поэтому в ходе всего процесса необходимо постоянно соблюдать осторожность.

В извлеченном трансформаторе нужно демонтировать вторичную обмотку. От первичной она отличается более тонким проводом и большим количеством витков. Избавиться от этой обмотки бывает непросто, поскольку ее витки заполняют окно магнитопровода достаточно плотно. Для этого приходится применять ножовку или зубило, иногда витки приходится даже высверливать. Все манипуляции следует совершать с предельной осторожностью, поскольку первичная обмотка трансформатора должна остаться невредимой. Необходимо удалить шунты, если таковые имеются, клей и бумагу.

Конструируем трансформатор

«Добытый» из микроволновки трансформатор необходимо переделать в понижающий. Для этого в нем устанавливают новую вторичную обмотку. Схема устройства нашего аппарата точечной сварки предусматривает использование рабочих токов величиной до 1000 А, поэтому сечение провода новой обмотки должно быть достаточно большим. Его диаметр ограничивается только просветом окна магнитопровода, который составляет обычно 7-10 мм. Необязательно использовать один многожильный провод, его можно заменить несколькими более тонкими. Для экономии места изоляцию с провода можно снять, заменив ее тканевой изолентой. Важно, чтобы сопротивление вторичной обмотки было минимальным, поэтому она набирается из медного провода, длину которого стараются делать наименьшей.

Схема точечной сварки

Схема точечной сварки.

Всего в этой обмотке должно быть два или три витка, а выходное напряжение должно составлять около 2 вольт. Можно попытаться разместить и большее количество витков, это сделает сварочный аппарат более мощным.

Если достаточно мощную микроволновую печь раздобыть не удалось либо есть необходимость сваривать детали с большей толщиной, можно объединить два одинаковых трансформатора, удвоив таким образом их мощность. Для этого одноименные выводы их первичных обмоток соединяются, а соединения в цепи вторичных обмоток выполняют посредством электродов. Напряжение на выходе при этом не изменится, но номинальный выходной ток увеличится в два раза. Схема соединения.

Соединяемые выводы должны быть именно одноименными, в противном случае при включении устройства в сеть возникнет короткое замыкание.

Бывает так, что трансформатор обладает достаточной мощностью, но просвет в магнитопроводе не позволяет разместить то количество витков вторичной обмотки, которое необходимо для получения желаемого напряжения. В этом случае также необходимо воспользоваться вторым трансформатором. При этом один кусок провода наматывается сначала на магнитопровод первого трансформатора, затем – второго. Таким образом, мы получаем две вторичные обмотки, соединенные последовательно.

Схема аппарата для осуществления точечной сварки своими руками может включать и большее количество трансформаторов. Однако следует помнить, что при слишком большой мощности он вызовет ощутимое падение напряжения в сети и, как следствие, нарушения в работе других приборов (в том числе источников освещения) у вас и у соседей.

Изготовление корпуса

Характеристики точечной сварки

Характеристики точечной сварки.

Корпус для аппарата проще всего сделать из дерева. Его размеры будут зависеть от количества трансформаторов и схемы их подключения. Края деталей корпуса после вырезания можно слегка закруглить с помощью фрезы. В задней и передней панелях следует высверлить отверстия для проводов. После сборки корпус следует отшлифовать, затем покрыть грунтовкой и выкрасить. В целях безопасности не рекомендуется для всех элементов сварочного аппарата использовать краску одного цвета. Для движущихся частей следует подбирать отдельный цвет. Они могут быть выкрашены, к примеру, в желтый, тогда как корпус – в черный.

Читайте так же:
Чем просверлить кафельную плитку в ванной

Для того чтобы аппарат удобно было переносить, на верхней грани его корпуса можно закрепить простенькую дверную ручку.

Изготовление электродов

Диаметр медных электродов самодельного сварочного аппарата должен быть равным диаметру провода вторичной обмотки. Материалом для их изготовления служит медный прут. В процессе работы электроды срабатываются, поэтому их приходится периодически заострять. Когда электроды станут совсем короткими, их нужно будет заменить новыми.

Режимы точечной сварки

Режимы точечной сварки.

Для уменьшения потерь мощности необходимо минимизировать длину провода, ведущего от трансформатора к электродам, а также количество соединений на этом участке. Оптимальный вариант – напайка на оба конца провода медных наконечников (жилы провода при этом тоже спаиваются). Опрессовка наконечниками в данном случае нежелательна, поскольку при таком способе площадь контактов сокращается, а на поверхности меди образуется оксидная пленка. Потери на ней столь велики, что сварочный аппарат может оказаться абсолютно бесполезным.

Наконечники следует подбирать луженные, предназначенные специально для пайки. Паять обычный наконечник на таком толстом проводе будет непросто. Конечно, в идеальном варианте можно было бы и электроды припаять к проводу, но тогда их замена окажется затруднительной.

Прижимное устройство

Для надлежащего качества сваривания обе детали должны быть сильно сжаты электродами, причем величина силы сжатия должна быть тем больше, чем более толстыми являются соединяемые детали. Конечно, если изготавливать сварочный аппарат своими руками, обеспечить усилие в 100 кг, как в промышленных установках, будет трудно. Но для тонколистовых деталей, на которые рассчитано самодельное устройство, такие усилия не нужны.

Для прижима деталей мы будем использовать рычаг. Он должен быть достаточно прочным, при этом основание сварочного аппарата лучше делать помассивнее, оснастив его струбциной для крепления к столу. Для усиления эффекта рычаг можно дополнить винтовым механизмом. Он позволит развивать значительное прижимное усилие и удерживать его на постоянном уровне в течение всего сварочного цикла.

Монтаж выключателя

Установка выключателя производится в той части схемы, где сила тока имеет минимальное значение, то есть в цепи первичной катушки трансформатора. Если поставить его с другой стороны – на вторичной обмотке, мы получим дополнительное соединение и, как следствие, дополнительные потери мощности. Более того, значительные по своей силе токи могут вызвать расплавление контактов выключателя и их сваривание.

Удобнее всего размещать выключатель на рычаге. При этом пользователь сможет осуществлять управление сварочным станком (включение и отключение) той же рукой, какой давит на рычаг. Таким образом, вторая рука остается свободной для манипуляций с деталями.

В качестве небольшого усовершенствования схемы можно предложить установку двух выключателей. Один из них – основной – монтируется на корпусе аппарата, другой – можно использовать обычный микрик – на рычаге. Такое решение является более удачным с точки зрения безопасности.

Особенности применения

Запуск сварочного процесса можно осуществлять только при условии, что электроды сжаты с достаточной силой. В противном случае в зоне сварки возникнет искрение, что приведет к выгоранию электродов.

Приведенная схема является самой простой, защита от перегрева в ней не предусмотрена. Поэтому при эксплуатации аппарата необходимо контролировать температуру трансформатора, проводов и электродов, при необходимости давая им остыть. Улучшить условия работы оборудования поможет принудительный обдув с помощью вентилятора.

Продолжительность импульса следует определять на глаз, ориентируясь по цвету точки в сварочной зоне. После некоторой практики появится опыт, качество сварки достигнет приемлемого уровня.

Точечная сварка не всегда бывает безвредной. Если обработке подвергается оцинкованный металл, в окружающий воздух попадает большое количество оксида цинка в виде пара. Это вещество является вредным для здоровья человека, поэтому сварочный пост перед проведением таких работ следует оснастить мощной вентиляцией.

Изготовление точечной сварки своими руками

Изготовление точечной сварки

Рано или поздно у многих людей возникает желание приобрести собственный сварочный аппарат. Но, к сожалению, подобное оборудование отличается высокой стоимостью, поэтому многие ставят приоритет на изготовление самодельного устройства. С помощью имеющихся в свободном доступе схем, чертежей и прочего пошагового руководства предстоящее мероприятие может стать очень простым и понятным.

Описание и принцип работы

Аппарат для точечной сварки

В настоящее время точечная контактная сварка пользуется очень большим спросом и используется в самых различных сферах деятельности человека. Инструмент незаменим при ремонте или производстве металлических деталей. Также он может применяться для изготовления металлических лестниц, ворот, отдельных конструктивных элементов и других деталей.

Принцип работы контактной сварки заключается в следующем: имеющийся в ключевом узле электрический ток способен нагревать отдельные детали стальной заготовки, которые соединены друг с другой. Таким образом происходит формирование особого сварного соединения — шва. Качество результата определяется типом материала, из которого выполнено изделие, а также плотностью. К тому же при проведении сварочных мероприятий следует обратить внимание на такие особенности:

  1. У сварочной цепи должны присутствовать низкие показатели напряжение — от 1 до 10 ватт.
  2. Процесс сваривания продолжается на протяжении нескольких секунд.
  3. Для сварочного импульса характерна большая сила тока.
  4. Чем меньше зона расплавления, тем выше качество сваривания.
  5. Сварочный шов должен справляться и выдерживать большие нагрузки.

Как сделать точечную сварку

От правильного соблюдения подобных правил зависит конечный результат сварочных мероприятий. Изготовить устройство своими руками достаточно сложно. Чтобы выполнение поставленной задачи было успешным, необходимо в точности выучить ряд определенных инструкций и технологический рекомендаций.

Читайте так же:
Температура плавления металлов таблица по возрастанию

Более простое решение заключается в сборке сварочной установки с переменной силой тока. Такой прибор способен управлять процессом сваривания посредством изменения продолжительности сварочного импульса, который попадает на заготовку. К тому же, чтобы успешно завершить поставленную задачу необходимо обустроить часовое реле, которым можно управлять автоматическим или ручным путём.

Важные конструктивные свойства

Трасформатор для изготовления точечной сварки

Ключевой узел сварочного устройства точечного типа — это сварочный трансформатор, который часто встречается в микроволновых печах, телевизорах и другом оборудовании. Перематывание обмотки проводят только после определения соотношения нужной силы тока и напряжения, в процессе подачи которого происходит сваривание.

Чтобы подобрать подходящий вариант управления устройством, необходимо правильно собрать основные механизмы. Не секрет, что конструктивные детали подбирают с учётом мощности и параметров трансформатора.

При изготовлении контактно-сварочных систем учитывается соотношение типа применения и свойств материала, который поддаётся обработке. В большинстве случаев к основному прибору фиксируют сварочные клещи.

Выполняя любую сборочную работу, будьте предельно внимательными и тщательными. Качество сборки должно быть максимальным, иначе дальнейшая эксплуатация может стать проблематичной. Провода выбирают с соответствующим диаметром и сечением. Если надёжность цепи недостаточно хорошая, интенсивность требуемого электрического тока не будет стабильной. К тому же повышается риск появления искр, что заставит рабочих остановить сваривание.

Схема точечной сварки

Чтобы самостоятельно изготовить точечную контактную сварку, внимательно изучите соответствующие схемы. Самая популярная из них эффективна в тех ситуациях, где приходится обрабатывать металлические листы с толщиной от одного миллиметра или проводку и прут с диаметром до 4 миллиметром.

В данном случае необходимо учесть такие особенности:

  1. Для сваривания следует обзавестись оборудованием с переменным напряжением в 220 Вт.
  2. Что касается выходного типа напряжения при работе на холостом ходу, то оно составляет 3−7 В.
  3. Максимальные показатели сварочного тока достигают 1,5 тысячи ампер.

Вся конструкция характеризуется принципиальной схемой, которая состоит из силовых частей, автоматизированного выключателя и контрольной цепи. Если при выполнении поставленной задачи возникают опасные ситуации, для их предотвращения достаточно нажать на выключатель. На первом узле установлен трансформатор для сварки т2 и прибор бесконтактного тиристорного включателя однофазного типа, который подключает первичную обмотку к источнику электрического питания.

Применение аппарата для точечной сварки

Что касается второй схемы, то она требует выполнение характерной обмотки на сварочном трансформаторе с помощью определенных витков. На первичной обмотке размещены выводные участки, которые предназначаются для регулировки выходного сварочного тока с учётом соотношения вторичной обмотки. Таким образом постоянное соединение сетевой цепи остаётся на первом выводе, а работа электропитания регулируется посредством остальных.

Важная деталь системы с маркировкой М ТТ4 К отличается серийным производством. В таком модуле предусмотрен тиристорный ключ, который выполняет коммутацию нагрузки через 1 и 3 контакты. Устройство может работать под нагрузками с напряжением до 800 ватт и током до 80 ампер. Состав схемы включает в себя:

  1. блок питания.
  2. цепь для настройки механизма.
  3. реле к1.

В качестве источника электрического питания для сварочного оборудования используются любые трансформаторные системы с мощностью до 20 ватт. При этом его используют при работе на номинальной сети в 220 В. Что касается напряжения, которое выдается на втором варианте обмотки, то его показатели достигают 22 В. Чтобы выпрямить интенсивность подачи тока, можно установить диодный мост. Также не исключается вариант использования любых других узлов с подобными параметрами.

Особенности устройства и конструкция

Работа сварщика аппаратом

В настоящее время существует несколько функций цепи управления. Если необходимо включать к1 на заданном промежутке времени, нужно правильно задать этот промежуток, определяя конкретное время подачи электронных импульсов на свариваемых элементах.

В устройстве электрической цепи предусмотрены конденсаторры: от с1 до с6 с характерными электролитическими свойствами. Их напряжение равно 52 В. К тому же необходимо воспользоваться конденсатором ёмкостью в 46 мкФ.

Основной силовой узел механизма — трансформатор. Он выполняет роль преобразователя одного вида электроэнергии в другой. В данном случае принято использовать магнитный провод на 2,5 А. Старую обмотку лучше не использовать, а на торце магнитного провода установить кольца из электрического картона. Их подгибают по внутренней и верхней кромке. На следующем этапе следует выполнить обмотку магнитопровода латотканью в три или более слоев. Для успешного выполнения обмотки следует воспользоваться такими проводами:

  1. первичная обмотка с диаметром 1,5 миллиметров, которую пропитывают лаковым составом.
  2. второй вариант обмотки с диаметром около двух сантиметров, который оборудован многожильной изоляцией с кремниевоорганическим происхождением.

При выполнении первой обмотки важно обустроить выводы промежуточного типа. Затем обмотку пропитывают специальным лаком, а на первичную катушку наматывают хлопчатобумажную ленту, которую тоже пропитывают лаковым составом. Затем начинается процесс вторичной обмотки, а также дальнейшее пропитывание лаком.

Изготовление клещей для сварочного оборудования

При желании изготовить самодельную точечную сварку вы должны ответственно отнестись к конструированию клещей. Сегодня применяется две разновидности таких элементов:

  1. стационарные.
  2. выносные.

Аппарат собран на основе трансформатора

Первое решение характеризуется простотой в эксплуатации, а также качественной и надёжной изоляцией, которая обусловлена прочно соединенными узловыми участками. Правда, подобные клещи характеризуются одним недостатком — чтобы обеспечить прижимное усилие, нужно приложить физическое усилие.

Читайте так же:
Приспособление для распила под углом

Вариант выносных клещей отличается особым удобством работы и компактными размерами. Чтобы контролировать усилия клещей, достаточно поменять длины их вынесения за аппарат. В мете подсоединения таких деталей устанавливают болты, втулки и шайбы, для более надёжной гидроизоляции.

При изготовлении деталей принято использовать медные прутья или бериллиевую бронзу. Также можно воспользоваться жалом от паяльного аппарата с высокими показателями мощности. Что касается диаметра электрода, то он должен соответствовать диаметру провода, к которому подключен.

Чтобы сварочные ядра обладали хорошим качеством, концы электродов сужают и делают небольшими.

Точечная сварка из микроволновки

Не секрет, что покупные модели стоят очень дорого, поэтому есть смысл отдать предпочтение самодельным решениям. Для изготовления продуктивной установки можно применить микроволновую печь с большими размерами. Именно габариты определяют мощность будущего устройства.

Если вы не располагаете микроволновкой, попробуйте поискать её на барахолке или купить у соседей. Подобное приобретение не станет большим вложением. В дальнейшем остаётся разобрать микроволновку и извлечь из неё высоковольтный трансформатор.

Будьте внимательны, т. к. даже в разобранном состоянии без прямого подключения к электрической сети отдельные узлы оборудования могут «биться» током.

Основные части трансформатора представлены сердечником и двумя видами обмотки — первичным и вторичным. Чтобы соединить сердечник, можно использовать два сварочных шва с небольшой толщиной. Заранее избавьтесь от них, что можно сделать посредством молотка и ножовки. Также вы можете применить болгарку, что позволит добраться до трансформаторных обмоток, не повредив их. Чтобы извлечь вторичную обмотку, достаточно аккуратными движениями разрезать вторичную.

В конечном итоге вам будет открыт доступ к сердечнику от трансформатора, который состоит из двух частей.

На следующем этапе следует провести вторичную обмотку трансформаторной детали. Здесь понадобится воспользоваться медным кабелем с таким же сечением, как трансформаторная прорезь. Необходимо намотать около двух витков. Используя стандартную двухкомпонентную эпоксидную смолу, осуществите соединение двух половин сердечника между собой. Чтобы процесс был выполнен по-особому успешно, попробуйте зафиксировать их в тисках.

Не забудьте проверить уровень напряжения на выходе из трансформаторного механизма. Оно не должно превышать отметку в 2 вольта. При этом минимальное значение силы тока варьируется в пределе 850 А.

Затем необходимо приступить к изготовлению корпуса сварочного материала. На данном этапе можно воспользоваться деревом или высокопрочным пластиком. На задней панели размещается несколько отверстий. Одно из них отвечает за электрическое снабжение, а второе — за включение и выключение системы.

Заключение

Если корпусная часть высохнет, можно переходить к сборке устройства, соединив рабочие узлы между собой. Затем необходимо отрезать две части медного провода с размером около 25 миллиметров. Они выполняют роль электродов, которые фиксируются в держателе с помощью обычной отвертки. Затем необходимо зафиксировать выключатель с помощью утолщенного кабеля, который предотвратит выпадение. Трансформатор фиксируется с помощью обычных саморезов. Также важно позаботиться о заземлении, которое фиксируется на одной из клемм.

Если внимательно соблюсти все рекомендации и пошаговое руководство, процесс сборки сварочного аппарата будет успешным. В таком случае вы сможете снизить все расходы, лишив себя необходимости покупать дорогостоящее профессиональное оборудование.

Как сварить детали просто и правильно

Как сварить детали просто и правильно

Точечная сварка применяется, как в промышленности, так и в быту. При помощи точечной сварки на производстве свариваются листы металла, а также швеллера и металлические уголки.

В домашних условиях этот способ соединения металла используется в процессе возведения дома, ремонте кухонных приспособлений и различных бытовых приборов.

Понятно, что менеджеры технических проектов пользуются большим спросом. Но что такое технический руководитель проекта? В гибридной роли, включающей в себя как технического гуру, так и вдохновляющего лидера, технический менеджер проекта играет важную роль в планировании, составлении графиков и управлении ИТ- проектами и проектами, связанными с ИТ. Компания в которой знают всё о технических проектах, дизайне и не только больше информации читать здесь remplan.kz .
Лица, выполняющие эту роль, должны обладать как высоким уровнем технических знаний, так и способностями, необходимыми для всех менеджеров проектов, в том числе отличными организационными, лидерскими и коммуникативными навыками.

Как правильно работать точечной сваркой?

Сваривание металлических деталей таким способом подразумевает собой работу в несколько этапов:

  • Вначале в требуемом положении соединяются заготовки.
  • Затем соединённые элементы располагаются между двумя электродами и хорошо закрепляются.
  • Потом детали нагреваются до того момента, пока металл не начинает плавиться. Изделия соединяются во время деформации.

Точечная сварка в промышленности применяется для соединения до 700 точек в минуту. Если планируется использовать этот вид сварки в быту, понадобится обеспечить высокое давление и необходимое количество точек электродов, перемещающихся на требуемом уровне.

Как правильно работать точечной сваркой?

Благодаря силе кратковременного тока сварки металл становится пластичным. При этом продолжительность импульса равна не более чем 0,01-0,1 сек. В участке крепления электрода металл плавится и в результате появляется жидкая масса. После ее застывания изделия точечно соединяются. При соединении металла в домашних условиях изделия должны иметь ширину порядка 5-13 мм и не более.

Читайте так же:
Трубогиб арбалетный для медных труб

Как только импульс перестаёт подаваться электродами, осуществляется кристаллизация расплавленного металла. При всем этом между собой детали скреплены под давлением до окончательного застывания.

Как правильно работать точечной сваркой?

Но стоит понимать, что, как и любой другой вид сварки, точечная сварка обладает не только преимуществами, а и недостатками. Швы в результате получаются прочными и экономичными в плане изготовления. Удобно и то, что использовать точечную сварку допускается автоматизировано даже в быту. Среди недостатков следует отметить плохую герметичность между заготовками.

Основные правила при работе с точечной сваркой

Нагреваться металл может за разное количество времени, от секунды и больше. Нагрев и непосредственно продолжительность импульса во многом зависит от нескольких факторов:

  • какой мощности используется сварочный аппарат;
  • в каких условиях осуществляются сварочные работы;
  • какой именно тип металла сваривается.

К примеру, сталь углеродного типа нагревается дольше. В итоге шов будет медленнее остывать и не растрескается. Что касается нержавеющей стали, ее стоит нагревать недолго. В противном варианте внешние точки соединения расплавятся, и изделие будет в дальнейшем не защищено от появления очагов ржавчины.

Основные правила при работе с точечной сваркой

Используя подходящее давление, требуется обеспечить для заготовок максимально близкое соединение. Важно знать, что давление необходимо подбирать исходя из того, какую толщину и прочность имеет деталь. Когда металл нагреется, давление становится не столь важным. Дело в том, что к этому времени мелкозернистый сплав уже обладает определённым сцеплением. У шва будет прочность аналогичная прочности заготовки.

Расплавленный металл не будет растекаться благодаря появлению специального пояска вокруг сварочного ядра. Для того чтобы началась кристаллизация, электроды нужно разжимать с небольшой задержкой.

Какие электроды лучше выбрать для выполнения точечной сварки?

Точечную сварку допускается осуществлять не всеми электродами. Специалисты советуют отдавать предпочтение электродам, обладающим высокими электропроводящими и теплопроводящими качествами. Нужно выбрать подходящие по прочности электроды. Делается это в зависимости от того, какой температурный режим планируется использовать.

Какие электроды лучше выбрать для выполнения точечной сварки?

Для использования в быту лучше всего пользоваться электродами из сплава ЭВ. Они выполнены из чистой меди. Также возможно использование электродов с добавлением примеси хрома 0,5-0,7%.

Точечно-искровой сварочный аппарат для ювелирных работ своими руками

Недавно ремонтировал точечно-искровой сварочный аппарат Ding Xing Jewelry Machine и после того, как вернул его хозяину, решил собрать себе такой же. Естественно, с заменой части оригинальных комплектующих на то, что есть «в тумбочке».

Принцип работы аппарата достаточно простой – на конденсаторе C5 (рис.1) накапливается такое количество энергии, что при открывании транзистора Q9 её хватает, чтобы в месте сварки точечно расплавить металл.

С трансформатора питания Tr1 напряжение 15 В после выпрямления, фильтрации и стабилизации поступает на те части схемы, что отвечают за управление характеристиками сварочного импульса (длительность, ток) и создания высоковольтного «поджигающего» импульса. Напряжение 110 В после выпрямления заряжает конденсатор С5, который (при нажатии на педаль) разряжается в точку сварки через силовой транзистор Q8 и через вторичную обмотку трансформатора Tr2. Этот трансформатор совместно с узлом на транзисторах Q5 и Q8 создают на выводах вторичной обмотки высоковольтный импульс, пробивающий воздушный промежуток между сварочным электродом (вольфрамовой иглой, красный вывод) и свариваемыми деталями, подключенными к чёрному выводу. Это, скорее всего, необходимо для химически чистой сварки ювелирных изделий (вольфрам достаточно тугоплавкий металл).

Схема принципиальная
Рис.1

Часть схемы на элементах R1, C1, D1, D2, R2, Q1, R3, Q2, K1 и D5 обеспечивает кратковременное включение реле К1 на время около 10 мс, зависящее от скорости заряда конденсатора С1 через резистор R1. Реле через контакты К1.1 подаёт стабилизированное напряжение питания +12 В на два узла. Первый, на элементах C8, Q5, R15, R16, Q8, R18, R20 и Tr2 – это уже упомянутый генератор высоковольтного «поджигающего» импульса. Второй узел на R5, C2, R6, D6, D7, R9, C4, R10, Q3, R12, Q4, R13, R14, Q6, R24, Q7, R17, R21, D8, R22, Q9 и R23 – генератор одиночного сварочного импульса, регулируемого резисторами R6 по длительности (1…5 мс) и R17 по току. На транзисторе Q3 собран, собственно, сам генератор импульса (принцип работы как и на включение реле), а транзисторы Q6 и Q7 – это составной эмиттерный повторитель, нагрузкой которого является силовой ключ на транзисторе Q9. Низкоомный резистор R23 — датчик силы сварочного тока, напряжение с него проходит через регулируемый делитель R22, R17, R14 и открывает транзистор Q4, который уменьшает напряжение открывания выходного транзистора Q9 и этим ограничивает протекающий ток. Параметры регулировки тока точно определить не удалось, но расчётный верхний предел не более 150 А (определяется внутренним сопротивлением транзистора Q9, сопротивлениями вторичной обмотки Tr2, резистора R23, монтажных проводников и мест пайки).

Полевой транзистор Q8 собран из четырёх IRF630, включенных параллельно (в оригинальной схеме стоит один IRFP460). Силовой транзистор Q9 состоит из десяти FJP13009, также включенных «параллельно» (в оригинальной схеме стоят два IGBT транзистора). Схема «запараллеливания» показана на рис.2 и кроме транзисторов содержит в себе элементы R21, D8, R22 и R23 каждые для своего транзистора (рис.3).

Читайте так же:
Рейтинг перфораторов до 1000 вт


Рис.2


Рис.3

Низкоомные резисторы R20 и R23 выполнены их нихромовой проволоки диаметром 0,35 мм. На рис.4 и рис.5 показано изготовление и крепёж резисторов R23.


Рис.4


Рис.5

Печатные платы в формате программы Sprint-Layout развёл (рис.6 и рис.7), но заниматься их изготовлением по технологии ЛУТ не стал, а просто вырезал на фольгированном текстолите дорожки и «пятачки» (видно на рис.8). Размеры печатных плат 100х110 мм и 153х50 мм. Контактные соединения между ними выполнены короткими и толстыми проводниками.


Рис.6


Рис.7

Трансформатор питания Tr1 «сделан» из трёх разных трансформаторов, первичные обмотки которых включены параллельно, а вторичные последовательно для получения нужного выходного напряжения.

Сердечник импульсного трансформатора Tr2 набран из четырёх ферритовых сердечников строчных трансформаторов от старых «кинескопных» мониторов. Первичная обмотка намотана проводом ПЭЛ (ПЭВ) диаметром 1 мм и имеет 4 витка. Вторичная обмотка намотана проводом в ПВХ изоляции с диаметром жилы 0,4 мм. Количество витков в последнем варианте намотки – 36, т.е. коэффициент трансформации равен 9 (в оригинальной схеме применялся трансформатор с Ктр.=11). «Начало-конец» одной из обмоток надо скоммутировать так, чтобы выходной отрицательный импульс на красном выводе аппарата возникал после закрытия полевого транзистора Q8. Это можно проверить опытным путём – при правильном подключении искра «мощней».

Элементы R19, C10 являются демпфирующей антирезонансной цепочкой (снаббер), а такое включение диода D9 обеспечивает на красном выводе сварочного аппарата отрицательную полуволну высоковольтного «поджигающего» импульса и защищает транзистор Q9 от пробоя высоким напряжением.

Накопительный конденсатор С5 составлен из 30 электролитических конденсаторов разной ёмкости (от 100 до 470 мкФ, 200 В), включенных параллельно. Их общая ёмкость – около 8700 мкФ (в оригинальной схеме применены 4 конденсатора по 2200 мкФ). Чтобы ограничить зарядный ток конденсаторов, в схеме стоит резистор R8 NTC 10D-20. Для контроля тока используется стрелочный индикатор, подключенный к шунту R7.

Аппарат был собран в компьютерном корпусе размерами 370х380х130 мм. Все платы и другие элементы закреплены на куске толстой фанеры подходящего размера. Фото расположения элементов во время настройки на рис.8. В окончательном варианте с передней панели был убран шунт R7 и стрелочный индикатор тока (рис.9). Если же индикатор нужно ставить в аппарат, то сопротивление резистора R7 придётся подбирать по рабочему току используемого индикатора.


Рис.8


Рис.9

Сборку и настройку аппарата лучше производить последовательно и поэтапно. Сначала проверяется работа трансформатора питания Tr2 вместе с выпрямителями D3, D4, конденсаторами С3, С5, С9, стабилизатором VR1 и конденсаторами С6 и С7.

Затем собрать схему включения реле К1 и подбором ёмкости конденсатора С1 или сопротивления резистора R1 добиться устойчивого срабатывания реле на время около 10-15 мс при замыкании контактов на педали.

После этого можно собрать узел высоковольтного «поджигающего» импульса и, поднеся выводы вторичной обмотки друг к другу на расстояние долей миллиметра, проверит, проскакивает ли между ними искра во время срабатывания реле К1. Хорошо бы ещё убедиться, что её длительность лежит в пределах 0,3…0,5 мс.

Потом собрать остальную часть схемы управления (ту, что ниже R9 по рис.1), но к коллектору транзистора Q9 подключить не трансформатор Tr2, а резистор сопротивлением 5-10 Ом. Второй вывод резистора припаять к плюсовому выводу конденсатора С9. Включить схему и убедиться, что при нажатии педали на этом резисторе появляются импульсы длительностью от 1 до 5 мс. Чтобы проверить работу регулировки по току, нужно будет или собирать высоковольтную часть аппарата или, увеличив сопротивление R23 до нескольких Ом, посмотреть, меняется ли длительность и форма импульса тока, протекающего через Q9. Если меняется – это значит, что защита работает.

Возможно, что понадобится подбор номиналов резистора R9 и конденсатора C4. Дело в том, что для того, чтобы полностью «открыть» транзисторы Q9.1-Q9.10, нужен достаточно большой ток, который пропускает через себя Q7. Соответственно, уровень напряжения питания на конденсаторе С4 начинает «просаживаться», но этого времени должно хватать, чтобы провести сварку. Излишне большое увеличение ёмкости конденсатора C4 может привести к замедленному появлению питания в узле, а соответственно, к задержке по времени сварочного импульса относительно «поджигающего». Лучшим выходом из этой ситуации является уменьшение управляющего тока, т.е. замена десяти транзисторов 13007 на два-три мощных IGBT. Например, IRGPS60B120 (1200 В, 120 А) или IRG4PSC71 (600 В, 85 А). Ну, тогда есть смысл и в установке «родного» транзистора IRFP460 в узле, формирующем высоковольтный «поджигающий» импульс.

Не скажу, что аппарат оказался очень нужным в хозяйстве :-), но за прошедшие три недели было приварено всего несколько проводников и резисторов к лепесткам электролитических конденсаторов при изготовление блока питания и сделано несколько «показательных выступлений» для любознательных зрителей. Во всех случаях в качестве электрода использовалась медная оголённая миллиметровая проволока.

Недавно провёл «доработку» — вместо педали поставил кнопку на передней панели и добавил индикацию включения аппарата (обыкновенная лампочка накаливания, подключенная к обмотке с подходящим напряжением одного из трансформатора).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector