Электроды для контактной сварки своими руками

Электроды для контактной сварки

Большинство металлических изделий, которые нас окружают, изготовлены при помощи контактной сварки. Существуют различные виды сварки, но контактная позволяет создавать достаточно прочные и эстетично красивые швы. Поскольку металл сваривается не традиционным методом, то для такого процесса нужны электроды для контактной сварки.

Контактная сварка возможна только для сваривания двух металлических деталей, наложенных одна на другую, их невозможно соединить данным методом встык. В тот момент, когда обе детали зажаты токопроводящими элементами сварочного аппарата, кратковременно подается электрический ток, который плавит детали непосредственно в точке сжатия. Главным образом это возможно благодаря сопротивлению тока.

Конструкции электродов

Для работы с электродуговой сваркой также используются электроды, но они кардинально отличаются от токопроводящих элементов для контактной сварки, и не подходят для данного вида работ. Поскольку в момент сварки детали сдавливаются контактными частями сварочного аппарата, то электроды для контактной сварки способны проводить электрический ток, выдерживать нагрузку на сжатие и отводить тепло.

Диаметр электродов определяет насколько прочно и качественно будут сварены детали. Их диаметр должен быть в 2 раза толще сварного узла. Согласно государственным стандартам они бывают диаметром от 10 до 40 мм.

Свариваемый металл определяет форму применяемого электрода. Данные элементы, имеющие плоскую рабочую поверхность, используют для сварки обычных сталей. Сферическая форма идеально подходит для соединения меди, алюминия, высокоуглеродистых и легированных сталей.

Сферическая форма наиболее устойчива к сгоранию. Благодаря своей форме они способны выполнить большее количество сварных швов до заточки. Кроме того, применение такой формы позволяет варить любой металл. В то же время, если сваривать алюминий или магний плоской поверхностью, то будут образовываться вмятины.

Схема электрода для сварки

Посадочное место электрода часто выполнено в форме конуса или с резьбой. Данная конструкция позволяет избежать потерь тока и эффективно выполнить сжатие деталей. Посадочный конус может быть коротким, однако их применяют при малых усилиях и низких токах. Если используется крепление с резьбой, то зачастую через накидную гайку. Резьбовое крепление особенно актуально в специальных многоточечных машинах, так как необходим одинаковый зазор между клешнями.

Для выполнения сварки в глубине детали, применяются электроды искривленной конфигурации. Существует разнообразие изогнутых форм, поэтому при постоянной работе в таких условиях, необходимо иметь подборку различных форм. Однако пользоваться ими неудобно, и они имеют более низкую стойкость, в сравнении с прямыми, поэтому к ним прибегают в последнюю очередь.

Поскольку давление на фигурный электрод приходится не по его оси, во время нагрева он подвержен изгибанию, и об этом нужно помнить при выборе его формы. Кроме того, в такие моменты, возможно смещение рабочей поверхности искривленного электрода, по отношении к ровному. Поэтому в таких ситуациях обычно применяется сферическая рабочая поверхность. Не осевая нагрузка сказывается также на посадочном месте электрододержателя. Поэтому при чрезмерной нагрузке, нужно использовать электроды с увеличенным диаметром конуса.

Выполняя сварку в глубине детали можно использовать прямой электрод, если наклонить его по вертикали. Однако угол наклона должен быть не больше 30 о , так как при большем градусе наклона происходит деформация электрододержателя. В таких ситуациях применяют два изогнутых токопроводящих элемента.

Внешний вид электродов

Использование хомута в месте крепления фигурного электрода позволяет снизить нагрузку на конус и продлить срок службы посадочного места сварочного аппарата. При разработке фигурного электрода, необходимо вначале выполнить чертеж, затем изготовить из пластилина или дерева пробную модель, и только после этого приступать к его изготовлению.

В промышленной сварке применяется охлаждение контактной части. Зачастую такое охлаждение происходит через внутренний канал, но если электрод небольшого диаметра или происходит увеличенный нагрев, то охлаждающую жидкость подают снаружи. Однако наружное охлаждение допускается при условии, что свариваемые детали не поддаются коррозии.

Труднее всего охладить фигурный электрод из-за его конструкции. Для его охлаждения применяют тонкие медные трубки, которые располагаются по боковым частям. Однако даже при таких условиях он недостаточно хорошо охлаждается, поэтому не может варить в том же темпе, что и прямой электрод. В противном случае происходит его перегрев и срок эксплуатации сокращается.

Сварка в глубине маленькой детали производится фигурными электродами, а с большими деталями предпочтительнее использовать фигурные держатели. Преимуществом такого способа является возможность регулировать длину электрода.

Во время контактной сварки ось двух электродов должна быть 90 о по отношению к поверхности детали. Поэтому когда свариваются крупногабаритные детали с уклоном, используются поворотные, самоустанавливающиеся держатели, а сварка выполняется сферической рабочей поверхностью.

Стальная сетка диаметром до 5 мм сваривается пластинчатым электродом. Равномерное распределение нагрузки достигается путем свободного вращения вокруг своей оси верхнего токопроводящего контакта.

Хотя сферическая форма рабочей поверхности является самой устойчивой из остальных форм, все же она, вследствие тепловых и силовых нагрузок, теряет свою первоначальную форму. Если рабочая поверхность контакта увеличивается на 20 % от первоначального размера, то он считается непригодным, и его нужно затачивать. Заточка электродов контактной сварки производится в согласии ГОСТом 14111.

Материалы электродов для контактной сварки

Одним из решающих факторов качества сварного шва, является прочность на разрыв. Это определяется температурой сварной точки и зависит от теплофизических свойств материала проводника.

Медь в чистом виде неэффективна, поскольку является очень пластичным металлом и не имеет необходимой упругости, чтобы между сварными циклами восстановиться в геометрической форме. Кроме того, себестоимость материала относительно высока, а при таких свойствах электроды требовали бы регулярной замены, что привело бы к удорожанию процесса.

Использование упрочненной меди также не увенчалось успехом, так как снижение температуры рекристаллизации приводит к тому, что с каждой следующей сварной точкой износ рабочей поверхности будет увеличиваться. В свою очередь, эффективными оказались сплавы меди с рядом других металлов. К примеру, кадмий, бериллий, магний и цинк добавили твердости сплаву во время нагрева. В то же время железо, никель, хром и кремний позволяют выдерживать частые тепловые нагрузки и сохранять темп работы.

Электропроводность меди составляет 0,0172 Ом*мм 2 /м. Чем меньше этот показатель, тем наиболее он подходит в качестве материала электродов для контактной сварки.

В случае, если нужно сварить элементы из разных металлов или деталей разной толщины, тогда электротеплопроводность электрода должна составить до 40% от данного свойства чистой меди. Однако если выполнить весь проводник из такого сплава, то он будет достаточно быстро нагреваться, поскольку имеет высокое сопротивление.

Используя технологию составных конструкций можно добиться ощутимой экономии средств. В таких конструкциях материалы, используемые в основании, подбирают с высоким показателем электропроводности, а наружную или сменную часть изготавливают из тепло и износостойких сплавов. Например, металлокерамические сплавы, состоящие на 44 % из меди и на 56 % из вольфрама. Электропроводность такого сплава составляет 60 % от электропроводности меди, что позволяет минимальными усилиями нагреть сварную точку.

В зависимости от условий работы и поставленных задач, сплавы делятся на:

  1. Тяжелые условия. Электроды, работающие при температуре до 500 о С, выполнены из сплавов бронз, хрома и циркония. Для сварки нержавейки используют сплавы бронз, легированных титаном и бериллием.
  2. Средняя нагрузка. Сваркустандартно углеродистых, медных и алюминиевых деталей, производят электродами из сплавов, в которых марка меди для электродов, способная работать при температуре до 300 о С.
  3. Легко нагруженные. Сплавы, в состав которых входит кадмиевая, хромистая и кремненикелевая бронзы, способны работать при температуре до 200 о С

Электроды для точечной сварки

Процесс точечной сварки объясняет сам себя из своего же названия. Соответственно сварочным мини швом является одна точка, размер которой обусловлен диаметром рабочей поверхности электрода.

Электродами для контактной точечной сварки являются стержни, выполненные из сплавов, в основе которых находится медь. Диаметр рабочей поверхности обусловлен ГОСТом 14111-90, и изготавливается в диапазоне от 10-40 мм. Электроды на точечную сварку тщательно подбираются, поскольку имеют различные свойства. Они выполняются как со сферической, так и с плоской рабочей поверхностью.

Криволинейный электрод для точечной сварки

Электроды для точечной сварки своими руками теоретически можно изготовить, но необходимо быть уверенным, что сплав соответствует заявленным требованиям. Кроме того нужно выдержать все размеры, что в домашних условиях не так-то просто. Поэтому, приобретая заводские токопроводящие элементы, можно рассчитывать на качественное выполнение сварочных работ.

Точечная сварка имеет массу плюсов, среди которых эстетическое сварочное пятно, простота эксплуатации сварочного аппарата и высокая производительность. Имеется также один недостаток, а именно отсутствие герметичного сварочного шва.

Электроды для шовной сварки

Одной из разновидностей контактной сварки являетс, шовная сварка. Однако электроды для шовной сварки – это также сплав металлов, только в форме ролика.

Ролики для шовной сварки бывают таких видов:

  • без скоса;
  • со скосом с одной стороны;
  • со скосом с обеих сторон.

Конфигурация свариваемой детали определяет, ролик какой формы следует использовать. В труднодоступных местах недопустимо применять ролик со скосом с обеих сторон. В этом случае подойдет ролик без скосов или со скосом с одной стороны. В свою очередь ролик со скосом на двух сторонах эффективнее прижимает детали и быстрее охлаждается.

Электроды-ролики для шовной сварки

Применение роликовой сварки помогает добиться герметичных сварочных швов, что позволяет использовать их в изготовлении емкостей и резервуаров.

Итак, контактная сварка позволяет производить высокотехнологичные швы, но чтобы добиться качественного результата, нужно тщательно следовать значениям, указанным в таблицах. Какую сварку выбрать, точечную или шовную, зависит от ваших потребностей.

Технология точечной сварки и ответы на вопрос

Точечная сварка наиболее распространена на промышленных производствах, благодаря высокому качеству сварных точек или швов. С её помощью можно делать очень много сварочных соединений за короткий промежуток времени. Чаще всего применяется в автомобильном, самолётном и судостроении. Нередко используют для сборки сельскохозяйственных машин и агрегатов для них. Собирают батареи аккумуляторов. Именно в производстве аккумуляторов точечная сварка показывает свою незаменимость.

  1. Для чего нужна сварка
  2. Подготавливаемся к работе
  3. Этапы сварочных работ
  4. Существующие ошибки и дефекты
  5. Что такое полярность

Немного про сварочные работы

При правильно построенному процессу сварки и полном соответствии техническим нормам и требованиям, точечные соединения получаются невероятно крепкими, а качественными. Благодаря сильному разогреву металла и давлению, которое создаёт точечная сварка, соединения, может обретать крепость, приближенную к основному металлу, который сваривает аппарат.

Читайте также  Насадка культиватор на мотокосу своими руками

В этой статье мы вам поможем разобраться с технологией контактной сварки и ответим на вопрос как сделать точечную сварку, расскажем о подготовке поверхности, выборе аппарата, электродов и прочих составляющих. Пошагово опишем схему сварочного процесса и укажем на возможные ошибки и дефекты, которые могут возникать. Объясним, что такое полярность и какая она бывает, а так же расскажем, как работать с тонкими материалами.

Подготовительные работы

Начнём с выбора подходящего аппарата. Тут следует учесть то, какой тип материала мы будем сваривать и насколько прочным должно быть соединение. Если вы используете тугоплавкий материал, с довольно большой толщиной тогда следует выбрать сварочный аппарат с более высокой мощностью.

Если необходимо очень крепкое соединение, тогда к высокой мощности необходимо ещё и довольно большое давление во время процесса. Для увеличения крепости сварной точки, давление после нагревания должно ещё больше возрастать. Таким образом, точечная сварка получится практически той же прочности что и металл.

Подготовка поверхности перед работой один из важнейших этапов сварочного процесса. Благодаря правильно подготовленной рабочей поверхности металла точечная сварка получится максимально крепкой и качественной. Если поверхность будет сделана правильно, тогда риск появления дефектов крайне низок.

Итак, что же следует сделать:

  • Обезжирить, так качество сцепления будет максимальным.
  • Удалить ржавчину и прочие эффекты коррозии или окисления.
  • Пассивирование поверхности.
  • Очистить от пыли и налёта. В случае если присутствует окалина на металле, её также следует удалить.
  • Убедитесь, что детали плотно прилегают.
  • После удаления излишних слоёв налёта и прочего, детали омываются и сушатся.
  • Последняя стадия подготовки – контроль. Детали проверяются на остатки недопустимых элементов на поверхности, если всё нормально тогда можно приступать к работе.

Выбор электрода для сварочного аппарата, является ключевым фактором, который влияет на окончательное качество контактной сверки. Подобрав правильно электрод, точечная сварка своими руками получится максимально крепкой и долговечной.

Первое на что необходимо обратить внимание, это теплоэлектропроводность металла. Чтобы материал, из которого сделан электрод, не должен смешиваться с материалом, который сваривается. Поэтому теплоэлектропроводность электрода должна быть выше, чем у металла, и между ними не должно возникать никаких реакций. Если сварочный период нагревания уменьшается, тогда соотношение величин теплопроводности также должно возрастать.

Каждая группа металлов соответствует определённому типу электродов, с которыми они могут совмещаться. Это особенно важно при работе с тонколистовыми и легкоплавкими металлами, которые легко поддаются воздействию температур. Это алюминиевые и магниевые сплавы, выбор электродов для них должен быть особенно тщательным

Так как сварочные работы связаны с большими температурами, и присутствует риск попадания раскалённых частиц на поверхность человеческого тела необходимо придерживаться правил безопасности при работе.

Экипировка сварщика – это элемент защиты от механических повреждений. Без чего процесс сварки не может проходить это без защитной маски, которая защитит ваше лицо и глаза от яркого света и частиц металла.

Сварочные перчатки обязательный атрибут для комфортной и безопасной работы, они защитят вас от ожогов и помогут работать без какого-либо дискомфорта от высоких температур. Для дополнительно защиты лучше носить специальный костюм для сварочных работ, он не поддаётся горению, и ткань не будет плавиться при попадании на неё раскалённых частиц металла.

Этапы работы

Условно точечная сварка разделяется на три шага, пройдя которые вы получаете готовую контактную самодельную точку, скрепляющую две заготовки. Для создания последующих точек процесс повторяется в том же порядке.

Давайте приступим к работе по следующей схеме:

  1. Фиксирование детали в зажиме между электродами аппарата. На деталь сразу производится определённое заданное давление, которое деформацию на микронеровностях .
  2. После плотной фиксации и необходимого сжатия происходит подача электрического импульса. Впоследствии чего металл разогревается до предельных температур и в месте соприкосновения электродов начинает плавиться, и заготовки соединяются. Жидкая фаза металла связывается, образуя цельное соединение, которое стаёт максимально приближённым к прочности самого материала.
  3. Подача импульса прекращается. Место сваривания охлаждается и происходит окончательный процесс кристаллизации. Убирать усилил сжатия необходимо через определённый промежуток времени, так как в процессе остывания металл при сжатии набирает более мелкозернистой структуры. Ещё лучше сжатие увеличить, так эффект будет ещё сильнее и соединение получится более однородным.

При необходимости создания множества сварочных соединений повторяем весь цикл. Если же есть потребность сделать очень много таких точек, тогда можно использовать аппарат, у которого контактная сварка происходит сразу в нескольких указанных точках. Так, вы сэкономите время и будете работать более продуктивно.

Дефекты и ошибки контактной сварки

Точечная сварка довольно сложная схема, в котором есть множество нюансов и особенностей. Очень часто у новичков возникают следующие ошибки:

  • Неправильно подобранная мощность.
  • Недостаточный либо слишком большой период давления на заготовку.
  • Электрод не подходит к свариваемому металлу.
  • Схема работы самого сварочного аппарата не подходит к условиям необходимого сварочного процесса.
  • Поверхность для контактной сварки подготовлена неправильно.

Дефекты, возникающие при неправильной контактной сварке:

  • Недостаточная степень расплавления, что способствует неправильному формированию ядра точки.
  • Слишком глубокое образование вмятин при контактном давлении.
  • Кромки нахлёстки могут разорваться при очень близком нахождении контактной сварной точки.
  • Изменение свойства металла впоследствии слишком большого разогрева. Например, ухудшение рабочих качеств аккумуляторов.
  • Сквозное прожигание металла.
  • Образование внутренних трещин либо пустот.

Работая с тонкими металлами, или при сборке аккумуляторов следует тщательно подбирать мощность и силу давления на них. Так как при слишком большой мощности есть риск сквозного прожига и тогда такая заготовка стаёт непригодной. При слишком большом давлении могут образовываться вмятины и различные дефекты поверхности.

Работая с алюминиевыми заготовками нельзя перегревать их слишком долгое время, так как это потянет за собой смену их антикоррозийных свойств и повышается риск деформации поверхности.

Полярность при сварке

Полярность может быть прямой или обратной. Используя прямую полярность, к электроду подсоединяется минус, а на заготовку направляют плюс. Если же использовать обратную, тогда плюс и минус меняются местами. От схемы подключения полярности к аппарату зависит процесс возникновения катодного и анодного пята. Анод возникает на плюсовых полярностях, а катод, наоборот, на минусе.

Подведём итог

Точечная сварка технически сложный процесс, который требует тщательно подготовки. Вам следует знать все тонкости такой сварки, от выбора сварочного аппарата до необходимого давления, которое производится на заготовку. Тогда ваша работу будет выполнена качественно и надолго. Придерживаясь всех правил, с помощью контактного сварочного аппарата вы сделаете все ваши задумки связанные с металлом и его соединением.

Контактная сварка своими руками

Аппарат для контактной сварки и его применение для сварки в быту

Контактная сварка представляет собой соединение двух деталей в одно целое, которое происходит при помощи нагрева в месте сварки мощным кратковременным потоком электричества.

При этом одновременно происходит сжатие деталей в месте нагрева до возникновения пластической деформации. В промышленности этот вид соединения применяется достаточно широко, но в последнее время всё чаще мастера применяют его и в домашних мастерских.

Причем этим способом можно сваривать не только одинаковые металлы между собой, но и разные по составу.

Сварка алюминия при помощи контактной точечной сварки

Этот способ хорош и для ремонта инструмента, в том числе и садового, и для ремонта более крупных деталей, таких как кузов автомобиля. Особенно успешно применяется контактная сварка при соединении алюминия, который имеет свои особенности сварки.

Хорошо варить и сетку для ограды.

При контактной сварке меньший риск прожечь тонкий лист металла. В месте соединения деталей на точке их соприкосновения под воздействием тока металл расплавляется.

Сжатие этого места способствует переходу металла одной детали в другую. Затем подача тока прекращается, и металл кристаллизуется, образуя единое целое.

Компании, выпускающие такое оборудование, очень чутко реагируют на повышение спроса, поэтому в продаже сейчас можно найти бытовые приборы для сварки. Стоят они от 12000 рублей и не каждому по карману.

В то время как специалисты научились сами изготавливать такие приборы.

Как выглядит контактная сварка своими руками из микроволновки

Из микроволновой печи извлекается трансформатор, лучше, если он будет мощностью выше 700 Вт. В трансформаторе используем вторичную обмотку, снимая её так, что бы первичная осталась неповреждённой. В итоге нам нужно иметь ток, силой не меньше 500 А. Для этого усиливаем первичную обмотку, намотав на неё в зазоре изолированный провод, толщина которого около 1 см. Получится 2-3 витка.

Наматываем обмотку толстым проводом

Если у нас была мощность трансформатора около 1000 Вт, такой переделки будет достаточно, что бы варить пластины толщиной 3 мм.

Ток в момент сварки может увеличиваться до 1500 А. Для работы в квартире больше и не нужно, и так будут скачки напряжения. Если у вас частный дом, тогда мощность можно и увеличить.

Для увеличения мощности можно установить параллельно два трансформатора, тогда сварочный ток удваивается. Нужно обратить внимание на то, что бы не было подключения в противофазе. Для этого следят за тем, что бы направление витков на вторичной обмотке было одинаковое.

Схема сдвоенного подключения трансформатора.

Здесь указаны схема №1 и №2 для контактной сварки, изготовленной своими руками из двух микроволновок.

Нужно только, что бы вторичные обмотки трансформатора имели то же количество витков.

Реле времени для контактной сварки можно также собрать своими руками, руководствуясь, например, следующей схемой.

Реле времени для контактной сварки своими руками, наиболее простая схема

Можно собрать реле и совсем по простой схеме

Эту схему соберет и новичок

Далее в вопросе, как сделать контактную сварку своими руками стоит вопрос электродов. Используя для этого медную проволоку, нужно обратить внимание, что её толщина должна соответствовать диаметру того провода, который идет от трансформатора, причем длина у проводов должна быть минимальной длины.

Пример установки электрода

Как вариант, можно использовать и жало от паяльника б/у. В процессе выработки электроды нужно будет подтачивать, а затем и вовсе менять. Клещи для сжатия для контактной сварки, которые можно изготовить и своими руками или применить от другого оборудования, в месте сварки могут иметь разную конструкцию, но давления для бытового прибора будет достаточно до 30 кг. Причем, чем длиннее рычаг, тем меньше к нему нужно прикладывать усилий.

Читайте также  Электростанция из автомобильного генератора своими руками

Клещи для сжатия места сварки

Как видно, изготовить оборудование для контактной и точечной сварки своими руками совсем не сложно.

Изготовление своими руками контактной сварки на конденсаторах

Конденсаторную контактную сварку есть смысл собирать своими руками в случае, если работы связаны с со сваркой цветных металлов или с привариванием небольшой детали к большей, что важно для домашних умельцев. Такой прибор имеет высокое напряжение при работе.

Конденсаторы – это батарейки, собранные определенным образом. Время прохождения тока очень мало, буквально 0,1 секунды, но при этом образуется дуга температурой, достаточной для расплавления металла. Место сварки сжимается прибором, в результате чего получаем прекрасный сварочный шов.

По видам они бывают транформаторными и безтрансформаторными.

Собираем аппарат согласно схеме из конденсаторов

По сравнению с аппаратом, изготовленным из микроволновки, такой прибор не потребляет много электроэнергии. Кроме того, он не требует принудительного охлаждения. Скорость работы при вырабатываемом плотном сварочном токе вполне приличная.

Швы получаются аккуратные, что очень актуально в случае сварки тонкого или цветного металла.

Изготавливаем прибор следующим образом. Берем самую простую схему, например, следующую.

Самая элементарная схема контактной сварки на конденсаторах для изготовления своими руками

Первичную обмотку пропускаем через выпрямительный, диодный мост и подключаем её напрямую к источнику напряжения. С тиристора (это полупроводниковый прибор), который имеет кнопку для пуска, на мостовую панель проходит сигнал. Конденсатор через тиристор подключается к выпрямительному мосту и на первичную обмотку. Для его зарядки включаем специальную дополнительную цепь, имеющей диодный мост и трансформатор.

Емкость конденсатора, который и является источником импульса, должна быть в пределах от 1000 до 2000 мкФ, а первичная обмотка должна быть изготовлена из проволоки, немногим меньше 1 см, примерно 0,8 см, его обматываем в 300 витков. Сердечник изготавливаем из трансформатора Ш40 размером в 7 см.

Что бы изготовить вторичную обмотку, используем медную шину, 10 обмоток будет достаточно.

Используя конденсаторы, выбор которых ограничивается только мощностью- 10В, а также напряжением 15 В.

Затем изготавливаем зажим и электроды, как указано в предыдущей статье, только в размерах, соответствующих данному прибору.

Вариант изготовления клещей для зажима при контактной сварке

Прибор для контактной сварки на конденсаторах своими руками готов

Изготовление прибора для контактной сварки из инвертора своими руками

Можно изготовить контактную сварку своими руками, используя сварочный инвертор. При этом получаем на выходе низкую потребляемую мощность при достаточных основных рабочих показателях.

Схема, по которой можно изготовить аппарат для контактной сварки из конвертора своими руками

Появляется возможность сварки тонких листов при достаточно низкой цене аппарата, который в итоге получается и простая конструкция, которой не сложно работать.

Есть и недостатки.

Вся конструкция не совсем надежная, так как делают её без расчетов. Поэтому её использовать как профессиональное оборудование не получится, к тому же регулировка имеет небольшой диапазон.

Сам корпус слабый и не имеет защиты от ударов, влаги и прочее.

Собираем аппарат, например, по приведенной схеме. Можно и слегка изменить её но принцип соединения силовой части, выключателя, цепи управления, а также защиты. Из инвертора используются трансформатор, блок питания. Нужна система управления и сам выключатель

В первой обмотке подключаются сварочный трансформатор и тиристорный пускатель.

Вторичная обмотка не нужна, её удаляют, особо церемониться с ней не нужно, можно использовать молоток и зубило.

Далее первичную обмотку усиливают намоткой второго слоя проволокой толщиной 2 -3 см. Её обязательно изолируют. Это может быть как специальная изоляционная бумага, так и специальный лак. Как и в первом случае, важно правильное направление обмоток. Проверяем все при помощи обыкновенного вольтметра.

Проверяем силу тока, она не должна быть выше 2000 А.

Электроды выбираем немного меньше, чем толщина кабеля. По составу это может быть медь, медный сплав с добавлением хрома или с медными наконечниками.

Соединяют электроды для контактной сварки своими руками при помощи или пайки или при помощи болтов и гаек. Пайку используют для маломощного оборудования. При соединении электродов с кабелем болтами, последние желательно использовать медными.

Пример соединения электродов

Изготовление такого прибора всегда оправдано и целесообразно.

2 способа сделать аппарат точечной сварки

Главной сложностью при изготовлении точечной сварки своими руками является сборка источника тока. Он должен выдавать импульсы высокой силы тока от 1000А.

Точечная контактная сварка отличается от привычной дуговой тем, что металл плавится не при высокой температуре электродуги, возникающей между электродом и свариваемым металлом, а за счет прохождения тока сквозь контакт двух свариваемых деталей. Этими деталями могут быть тонкие листы металла, проволока, пластины. Они прочно сжимаются специальными механическими приспособлениями и сквозь место соединения пропускается импульсный ток высокой силы (1000 и более Ампер) при напряжении в несколько вольт.

Точечная сварка своими руками предполагает, что на 1 мм 2 контактной площади приходится не менее 5 кВт мощности, что соответствует силе тока до 50А/мм 2 . При этом механическое давление на тот же квадратный миллиметр должно быть не менее 3-8 кг. Чтобы достичь таких параметров, необходима специальная конструкция рабочего инструмента в виде клещей.

Рабочий орган — два токопроводящих электрода, которые сжимают соединяемые детали с требуемой силой при нажатии на рукоятки. После сжатия на электроды подается импульс тока длительностью 01-1 с, который расплавляет металл до пластического состояния. После прекращения подачи тока механическое воздействие сохраняется и расплавленный металл сливается в одно целое и так застывает, образуя прочное соединение, не уступающее электродуговой сварке.

Схема сваривания выглядит так:

Аппарат точечной сварки из сварочника

Главной сложностью при изготовлении аппарата точечной сварки своими руками является сборка источника тока. Он должен выдавать короткие импульсы небольшого напряжения и высокой силы тока, превышающей 1000А. Длительность импульса регулируется тиристорной схемой или вручную обычным выключателем на первичной обмотке. Для низколегированных сталей необходим более длительный импульс, нержавейка сваривается при коротких импульсах, чтобы верхняя часть не успела прогреться и окислиться, что значительно снижает антикоррозионные свойства.

Во втором случае сварка таким аппаратом требует определенной сноровки — с первого раза угадать необходимую длительность импульса очень сложно, особенно на разных металлах. Но методом проб и ошибок на обрезках листовой стали или цветных сплавов вполне реально добиться качества сварки не хуже, чем на промышленных аппаратах.

Точечная сварка, собранная своими руками из старого сварочного аппарата, работает достаточно эффективно и вполне в состоянии решить ряд проблем с соединением листового металла толщиной от нескольких десятых до 2-3 мм. Для более толстого листа сложно создать требуемое усилие при помощи самодельных клещей или рычажного устройства.

Почему выбирается именно старый трансформатор? Аппарат точечной сварки своими руками предполагает его полное переоборудование, которое касается, впрочем, только вторичной обмотки. После переделки обычная сварка ММА таким аппаратом становиться невозможной, поэтому и выбирается старый, но еще рабочий аппарат, по крайней мере, первичная обмотка должна быть если не в идеальном, то в приемлемом состоянии.

Вторичная обмотка удаляется полностью и на ее место устанавливается другая, из медного изолированного жгута или шины. Изолировать провод необходимо очень тщательно, в несколько слоев негорючей изоляцией. Удобна для этих целей тканевая изолента, которая чередуется с обмоткой обычным автомобильным скотчем, который используется при покраске кузова.

Как подобрать электроды

В большинстве случаев умельцы изготовляют электроды самостоятельно. В зависимости от мощности сварки, подходят медные стержни диаметром от 5 до 15 мм. С одной стороны они вставляются в металлическую гильзу с зажимными болтами, закрепленную на кабеле от трансформатора. Как и кабель, электроды прочно зажимаются болтами.

Второй вариант крепления электрода — пайка. Это тоже довольно надежный и эффективный способ, обеспечивающий надежный электроконтакт, но менять электрод в таком случае сложнее. Это не слишком влияет на продуктивность работы — электроды изнашиваются очень медленно, особенно при любительской сварке.

Намного важнее надежный контакт. Если соединение неплотное, то провод и электрод будут окисляться и перегреваться, а сила тока будет меньше требуемой. Также необходимо все соединительные кабели делать как можно короче — диаметр электрода и кабеля должны быть одинаковыми, иначе возможны сюрпризы в виде горящей изоляции или обгорания стержней.

Нелишним будет напомнить, что для медных электродов выбираются такие же медные провода. Сочетания алюминий/медь ненадежно и приводит к ненадежной сварке.

Рабочие концы электродов могут быть заостренными (коническими), овальными или плоскими. В бытовых самодельных аппаратах удобнее всего использовать плоский нижний и конический верхний электроды. Такое сочетание обеспечит и высокую плотность тока в точке сварки, и надежную опору для прижима деталей.

Точечная сварка из аккумулятора

Точечная сварка своими руками из аккумулятора — конструкция несложная и может быть сделана в гараже на протяжении нескольких часов, при наличии всех частей и инструментов, естественно. Для ее монтажа не требуется каких- то особых приспособлений или сложного оборудования.

Существует три разновидности сварки при помощи аккумулятора. Первый, самый простой, можно сказать примитивный, требует только наличия аккумулятора и двух медных проводов, оголенные концы которых и выступают электродами. Как правило, используется этот способ чаще всего, но только для сваривания цветных металлов. Именно его с полным основанием можно назвать точечным.

Два других способа — угольными электродами и при помощи инвертора требуют батареи из нескольких аккумуляторов и дополнительного оборудования. Они тоже используются в бытовых и походных условиях, но покупать несколько однотипных аккумуляторов, чтобы сделать из них сварочный аппарат, довольно накладно. Для точечной сварки может подойти любой аккумулятор, который достаточно снять с автомобиля.

Сварка от аккумулятора предназначена для соединения небольших деталей из тонкого листового металла, но даже при этом аккумулятор разряжается довольно интенсивно. Если вы сняли его с машины, то желательно иметь в гараже и зарядное устройство, чтобы вернуть батареи прежний заряд.

Приведенные примеры — самые простые самодельные конструкции аппаратов точечной сварки. Если у вас есть свои разработки — пишите нам на сайт. Нас и наших читателей очень интересуют реальные разработки самодеятельных конструкторов. Самые интересные схемы мы непременно опубликуем.

Читайте также  Самодельная дисковая пилорама своими руками видео

Электроды для контактной сварки

Время чтения: 5 минут

Электроды для точечной сварки совсем непохожи на классические штучные электроды с покрытием. Да и сама контактная сварка существенно отличается от любой другой привычной для нас технологии соединения металлов.

Поэтому не удивительно, что форма и материал для электродов контактной сварки нужно подбирать с особым вниманием и учитывать множество нюансов, чтобы не ошибиться. В этой статье мы кратко расскажем, какими бывают электроды для контактной сварки и из чего они изготавливаются.

Общая информация

Если вы имеете представление о контактной сварке, то наверняка заметили, что применяемые в этой технологии электроды разительно отличаются от привычных штучных стержней. Для большинства сварщиков электрод — это металлический пруток, имеющий специальное покрытие. Но в контактной сварке используются электроды другого типа.

Они представляют собой металлические изделия цилиндрической формы с заостренным концом. Их диаметр намного больше, чем у стандартного штучного электрода с покрытием. При этом электроды для контактной сварки могут быть самых разнообразных форм.

Форма электродов

Наиболее применяемая форма — прямая. Такие электроды не имеют изгибов, просты в изготовлении и используются чаще всего. Подходят для сварки листового металла и не труднодоступной сварки. Могут быть изготовлены из различных металлов.

Кстати, материал электрода должен подбираться исходя из материала основного металла, который вы будете варить. И электроды, и металл должны иметь схожий состав, чтобы соединение получилось прочным и долговечным. Это касается электродов любой формы и размера.

Но электроды прямой формы не всегда способны сформировать сварную точку, когда проводится сварка в труднодоступных местах или деталь сложная. В таких случаях используют электроды изогнутой формы. Ниже вы можете видеть лишь немногие из возможных форм. Современные производители предлагают десятки разновидностей для выполнения даже самых сложных задач.

Чтобы изготовить электрод прямой формы, можно использовать недорогое оборудование, работающее по заданному шаблону. А вот для изготовления электрода сложной формы предварительно изготавливают его модель в полную величину. Это необходимо, чтобы еще на стадии проектирования изделия исключить ошибки и недочеты. Сложная форма требует повышенного внимания и опытных специалистов.

Охлаждение

Во время контактной сварки электроды подвергаются существенным температурным нагрузкам. Поэтому они нуждаются в оперативном охлаждении. И воздуха здесь недостаточно. Чаще всего применяется внутреннее или наружное охлаждение с помощью воды. Вода подается либо по специальным трубкам, либо прямо сквозь отверстия в электроде.

Охлаждение электродов сложной формы зачастую приводит к трудностям. А все из-за особенной его конструкции. Поэтому при использовании фигурных электродов уделите особое внимание их эффективному охлаждению.

Если применяется электрод большого размера (не важно, прямой или фигурный), то вдоль его корпуса можно припаять две медные трубки и через них пустить воду. Учтите, что электроды для контактной сварки всегда охлаждаются хуже, чем обычные штучные стержни с покрытием. Поэтому для их эффективного охлаждения периодически снижайте темп сварочных работ, чтобы электроды не перегревались. Это особенно касается электродов сложной формы.

Материал электродов

Материал электродов для контактной сварки не может быть абсолютно любым. Сама контактная сварка предполагает высокие температуры, сжатие, напряжение, неравномерный прогрев электрода и прочее. Соответственно, металл, из которого будут изготовлены электроды, должен обладать характеристиками, которые позволят изделию противостоять всем нагрузкам. Ведь чем дольше форма электрода будет оставаться неизменной, тем качественнее будут сварные точки. Как только форма начнет меняться под воздействием нагрузок, так сразу начнет ухудшаться качество соединений.

Что еще может привести к деформации электрода? Постоянный перегрев, плавление или даже окисление — все это ждет электроды, применяемые при контактной сварке. Поэтому важно правильно подобрать материал, из которого они будут изготовлены.

Основным материалом является медь. Но она никогда не используется в чистом виде, поскольку не является жаропрочной. А это важно при контактной сварке. Производители учитывают эту особенность и применяют различные медные сплавы, в составе которых помимо меди есть разные легирующие компоненты.

Это может быть хром, алюминий, цинк, магний, кадмий, цирконий, бериллий и некоторые другие металлы. Благодаря им медные электроды не теряют своей высокой электропроводности, при этом приобретают улучшенные эксплуатационные характеристики. Для сравнения, исключительно медные электроды приходят в негодность в 6 раз быстрее, чем электроды, изготовленные из смеси меди и любого легирующего компонента.

Но это не значит, что при покупке электродов вы можете просто выбрать изделия с выше описанным составом и забыть о трудностях. Нужно также учитывать особенности металла, который вы будете варить. Так, например, если вы будете работать с оцинкованной сталью, то необходимо приобрести электроды с медью, вольфрамом и молибденом в составе. Так электроды будут достаточно твердыми и стойкими по отношению к основному металлу. И не придут в негодность.

Вместо заключения

Материалы для электродов, их форма и размер могут быть самыми разнообразными: от примитивных и простых до замысловатых и с трудно выговариваемым составом. Здесь важно четко осознавать, какой тип работ вам предстоит. И уже, исходя из этого, подбирать электроды.

Какой металл вы варите? Какова его толщина? В каком пространственном положении будет происходить сварка? Вы должны дать ответ на каждый из этих вопросов, чтобы правильно выбрать электроды для контактной сварки. Если у вас уже есть опыт, поделитесь им в комментариях ниже. Любой совет будет полезен для всех новичков. Желаем удачи в работе!

Подробно о самостоятельной сборке клещей контактной сварки

Самодельные клещи контактной сварки – устройство и принцип работы! Самым распространенным способом соединения и резки металлов является сварка. Существуют разные варианты проведения сварочных работ, которые зависят непосредственно от используемых материалов и оборудования. Для работы с небольшими изделиями был разработан метод контактного соединения, суть которого заключается в нагреве металла при помощи электрического тока. Ток пропускается через металл в определенной сварочной зоне, соединяя изделия между собой. Предварительная подготовка соединяемых поверхностей, сила электрического тока, длительность воздействия тока на место соединения металла, а также сила сжатия свариваемых деталей – это основные факторы, влияющие на качество сварочных работ. Наиболее компактным и легким аппаратом для подобного соединения металлических поверхностей являются клещи для контактной сварки.

Клещи контактной сварки в миниатюре

Принцип работы и устройство клещей контактной сварки

По способу эксплуатации различают два вида клещей контактного соединения деталей:

  • Ручные;
  • Подвесные.

Ручные клещи для контактного сварочного аппарата – это устройство, состоящее из трансформатора к которому присоединены щипцы для электродов. В верхней части корпуса фигурирует рычаг, выполняющий функцию регулировки ширины раскрытия держателей. Для работы устройства не требуется соединения электродов посредством проводов с отдельным источником тока. Такие сварочные клещи очень удобны в использовании, так как они весят всего 12 кг.

При подключении к электросети ручные клещи вырабатывают сварочный ток, подаваемый на электроды, которые зажимают металлические заготовки. Металл под воздействием сварочного тока подвергается плавлению, и в месте зажима образуется сварочная точка. Воздействие электродов на металл с обеих сторон обеспечивает хороший прижим, в результате которого образуется более надежное соединение в сравнении с односторонней точечной сваркой.

Подвесные клещи чаще всего используются в условиях производственных процессов. Их основным достоинством считается высокая производительность, это обуславливает их применение в разных областях современного производства.

Приспособление для соединения более толстого металла

Параметры выбора клещей для сварки

Выбирая ручные клещи для контактной сварки, уделите особое внимание максимальному значению тока. Чем выше показатель значения тока, тем большей толщины детали можно будет соединить. Для наглядного примера можно взять ручные клещи с силой тока 3800 А.. Используя их, мы сможем соединить два листа толщиной 1 мм. Максимальное значение таких аппаратов составляет 6300 ампер. Такие характеристики позволяют работать с листами толщиной до двух миллиметров каждый.

Немаловажным показателем является и вылет электродов, его еще называют длиной кронштейнов. Вылет электродов – это расстояние от корпуса клещей до электрода. Именно от этого показателя зависит максимально допустимое расстояние от края листа, на котором можно произвести точечное соединение. Длина кронштейнов, в зависимости от модели устройства составляет от 120-500 мм.

Электроды для контактной сварки

Никакая контактная сварка не может быть выполнена без специфического сварочного атрибута – электродов для контактной сварки. Наиболее востребованными электродами для контактного соединения деталей являются прямые электроды. Их изготавливают из прутков диаметром от 12-40 мм. Хвостики электродов для контактной сварки бывают как цилиндрического, так и конусного типа. Они фиксируются в гнезде рукоятки при помощи специальных зажимов либо конусных резьбовых соединений. Сварочные электроды со сменной рабочей частью крепятся при помощи накидной гайки.

Электроды для контактной сварки изготавливают в основном на основе медных сплавов. Медь проходит легирование хромом, кадмием, бериллием, кобальтом и др. Благодаря небольшому электрическому сопротивлению и жароустойчивости такие электроды отлично справляются со своей задачей при контакте с поверхностью свариваемой детали.

Вся установка в сборе

Самодельные клещи для контактной сварки

Поэтапный процесс сборки клещей для точечной сварки своими руками потребует немного старания и терпения. Для этого нам понадобится медный дротик, длиной в 2 м. и диаметром 30 мм. Дротик может быть и немного длиннее, чтоб его можно было хорошо прогнуть. Сгибаем его, таким образом, чтоб получилась буква U. В каждом конце делаем по одному отверстию диаметром 18 мм, разворачиваем их и делаем пропил. Таким образом, у нас получится два зажима для рабочих электродов. Далее, соединяем параллельно два трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, напряжением в 9 ампер. Подачу тока регулируйте самостоятельно. К примеру, можно спаять симисторный комутатор с обыкновенным ждущим мультивибратором, который будет отрабатывать выдержки. Охлаждение самодельных клещей производится водой. Электроды снимаются при помощи ножной педали.

Итак, сварочные ручные клещи состоят из трансформатора, рычага, поворачивающего электроды, и рукоятки с толкателем. Рычаг с рукояткой держат шарниры, оси которых, при работе, находятся противоположно. В некоторых типах клещей между толкателями предусмотрена пружина. Такие клещи не совсем удобны, так как сжимать пружину при каком-то повороте становится все труднее. Каждый элемент установки очень важен. При выходе из строя любой составляющей, рухнет вся система.