Конденсаторная сварка

Инструкция по проведению конденсаторной сварки

Перед началом работы необходимо изучить основные этапы работы, ознакомиться с техникой безопасности.

Меры предосторожности

При работе с конденсаторным сварочным оборудованием соблюдают следующие правила:

1. Не используют незаземленные устройства.
2. Перед началом работы проверяют состояние корпуса прибора. Если он поврежден, повышается риск получения электротравмы.
3. Работают с устройством можно только сухими руками. На наличие влаги стоит проверить и окружающее мастера пространство.
4. Проверяют наличие на сварочном посту кнопки аварийного отключения.
5. Перед началом работы встают на диэлектрический коврик, надевают специальный костюм. Варить в одежде из синтетических тканей запрещено.
6. При смене стержня или установке деталей используют очки и рукавицы, защищающие от теплового воздействия.
7. Рабочую зону огораживают экраном. Это предотвращает возникновение пожара при образовании отскакивающих искр и брызг.
8. Сварочный аппарат не устанавливают возле легковоспламеняющихся жидкостей и материалов.​​​​​​
9. При работе в закрытых помещениях обеспечивают постоянное проветривание. ​
10. При появлении каких-либо проблем сварку приостанавливают, оборудование отключают от сети.

Рекомендуем к прочтению Особенности углекислотной сварки

Конденсаторная сварка – это быстрый способ качественно соединить две металлические детали.

На общем примере

Алгоритм действий при конденсаторной сварке включает в себя следующие этапы:

1. Подготовку соединяемых деталей. Удаляют следы коррозии и пыль, обезжиривают поверхности.
2. Сопоставление заготовок. Элементы прочно фиксируют в выбранном положении.
3. Размещение деталей между стержнями.
4. Подведение контактов.
5. Запуск сварочной установки, подачу кратковременного импульса нужной мощности.
6. Возврат электродов в исходное положение.
7. Извлечение деталей, оценку качества сварного соединения.

Работа со шпильками

Привариваемый элемент устанавливают между стержнями. Подносят шпильку к основной детали, настраивают аппарат. После подачи импульса ножка крепежного элемента расплавляется вместе с поверхностью основания. После остывания металла получается долговечный шов.

Приварка шпилек считается в сварочном деле одним из самых трудоемких и сложных процессов.

Приварка гаек

Для присоединения крепежа к листовому металлу подают мощный импульс длительностью до 5 миллисекунд. Нижняя часть гайки плавится вместе с основанием. Крепеж вдавливают в расплав сварочным пистолетом. Получается прочное соединение. Метод подходит для приваривания крепежа к листам толщиной более 5 мм.

Как собрать сварное оборудование

Совсем не обязательно приобретать дорогое оборудование его можно сделать своими руками. Если соблюдать все правила и нюансы, то готовая самодельная контактная сварка на конденсаторах выйдет ничем не хуже оригинала, но это позволит существенно сэкономить финансы.

Чтобы сделать конденсаторный сварочный аппарат своими руками стоит подготовить следующие компоненты:

• трансформатор на 220 вольт. Устройство должно иметь мощность 5-20 Вт, а показатель выходного напряжения должен составлять 5В;
• диодные компоненты выпрямительного типа с прямым током – 4 штуки. Показатель мощности – не меньше 300 мА;
• тиристор. В качестве аналога подойдет прибор Т142-80-16, КУ 202 и похожие устройства;
• конденсаторы электролитические;
• резистор переменного типа на 100 Ом;
• трансформатор с мощностью 1000 Вт. Подходящим вариантом будет устройство от микроволновок;
• электроды;
• провод из меди с сечением не меньше 35 мм.кв. – 1 метр;
• переключательные компоненты, предохранители, корпус по желанию.

Чтобы сделать конденсаторную сварку своими руками потребуется схема и описание процесса. Ниже на картинке изображена схема конденсаторного сварочного аппарата, которая потребуется при его сборке.

Главное все собирать четко по схеме. Если все будет выполнено правильно, а все детали будут исправными, то проблем с работоспособностью самодельного сварного оборудования возникнуть не должно. Но все же трудности могут возникнуть с трансформатором. Как было указано выше, можно использовать прибор от микроволновки, его можно недорого купить на рынке с использованными элементами.

В этом деле может потребоваться схема конденсаторной сварки ударного типа от Aka Kasyan.

Однако перед тем как устанавливать, трансформатор переделывается:

1. Обязательно удаляются магнитные шунты, убирается вторичная обмотка.
2. На свободную область место наматывается 2-5 витков вторичной обмотки. Для этих целей применяется толстый провод из меди.
3. При настройке число витков меняется.

Особенности сборки

Схема конденсаторной сварки, собранной своими руками требует соблюдения важных принципов

Важно чтобы все было выполнено строго по алгоритму, только так можно получить качественное и исправное оборудование

Особенности сборки и работы прибора:

1. На начальном этапе сварочные разряды тока должны поступать на область первичной обмотки трансформаторной катушки. Также они должны доходить до диодного моста.
2. После на мост поступает сигнал от тиристора. Но перед этим данный элемент необходимо подключить к кнопке, которая подает импульс.
3. Чтобы происходило скапливание сварочных импульсов, конденсаторные элементы встраиваются в цепь тиристора. Одновременно с этим конденсатор подключается к диодному мосту и к области первичной обмотки трансформатора.
4. Во время включения самодельного оборудования с конденсаторами происходит накапливание электричества, исходящего из розетки. После этого нужно нажать на кнопку, а накопленное электричество в это время передвигается через резистор и тиристор, оно образует импульс.
5. После импульс переходит на электрод. Как раз в этот момент требуется остановить подачу электричества к сварному прибору.

Это простая схема конденсаторной точечной сварки своими руками. При желании ее можно улучшить, модернизировать новыми и современными элементами. Но для бытовых условий вполне сойдет простое оборудование. При помощи него можно варить разные небольшие элементы из металла. При этом шов будет очень прочным и ровным.

Если вы решили сделать конденсаторную точечную сварку своими руками, то предварительно рассмотрите ее важные особенности и нюансы. Несмотря на то, что данная технология считается простой, она имеет важные принципы и правила, которые нужно учитывать при ее проведении. Не стоит забывать про принципы, виды и отличительные качества. Также, перед тем как приступать к сооружению самодельного аппарата для сварки, стоит подготовить необходимые элементы.

Как выглядит схема инверторной сварки

Для того, чтобы понимать, что вообще собой представляет сварочный инверторный аппарат, необходимо рассмотреть схему, представленную ниже.

Электрическая схема инверторной сварки

Все эти компоненты необходимо объединить и тем самым получить сварочный аппарат, который будет незаменимым помощником при выполнении слесарных работ. Ниже представлена принципиальная схема инверторной сварки.

Схема блока питания инверторной сварки

Плата, на которой находится блок питания аппарата, монтируется отдельно от силовой части. Разделителем между силовой частью и блоком питания выступает металлический лист, подсоединенный к корпусу агрегата электрически.

Для управления затворками применяются проводники, припаивать которые нужно поблизости транзисторов. Эти проводники соединяются между собой парно, а сечение этих проводников не играет особой роли

Единственное, что важно учитывать — это длина проводников, которая не должна превышать 15 см

Для человека, который не знаком с основами электроники, прочесть такого рода схему проблематично, не говоря уже о назначении каждого элемента. Поэтому если у вас нет навыков работы с электроникой, то лучше попросить знакомого мастера помочь разобраться. Вот, к примеру, ниже изображена схема силовой части инверторного сварочного аппарата.

Схема силовой части инверторной сварки

Общие сведения

Конденсаторная сварка считается одной из самых часто применяемых. Свою популярность она получила благодаря высокому качеству соединения и его долговечности. Чтобы использовать её для своих целей, необходимо подробно изучить всю доступную информацию. Она поможет избежать ошибок в изготовлении устройства и процессе соединения деталей.

Достоинства и недостатки

Самодельная контактная сварка на конденсаторах часто применяется не только в промышленности, но и в домашних условиях. Для её осуществления достаточно небольшого помещения, в котором можно расположить малогабаритный аппарат.

Основные преимущества технологии:

• высокая производительность;
• возможность скрепления деталей, изготовленных из разных материалов;
• долговечность применяемого оборудования;
• малое тепловыделение;
• высокая точность и качество шва;
• отсутствие затрат на покупку дополнительных расходных материалов.

Несмотря на большое количество достоинств, у технологии есть и несколько недостатков

Среди основных недостатков выделяются такие:

• ограниченность размера сечения соединяемых деталей;
• кратковременность мощности процесса;
• помехи в сети, создаваемые импульсной нагрузкой.

Особенности применения

Во время конденсаторной сварки наблюдаются некоторые особенности, которые по-разному влияют на качество работы. Из-за этого следует учитывать все мельчайшие факторы и стараться добиться идеального результата.

Основные особенности:

1. Запас энергии для выполнения сварки производится в специальных конденсаторах, которые устанавливаются внутри аппарата.
2. Продолжительность процесса выделения энергии составляет от 1 до 3 миллисекунд. За счёт этого снижается термическое воздействие на зону, находящуюся вокруг места контакта.
3. Для выполнения сварки в домашних условиях необходимо подключать прибор к обычной электросети, а в промышленности — к специальным устройствам, обладающим высокой мощностью.
4. Лучше всего использовать конденсаторную сварку для ремонта кузова автомобиля или любого другого транспортного средства. С её помощью тонкий лист металла не будет подвержен деформации, что значительно улучшит качество выполненной работы.

Основные требования и технологические приёмы

Для того чтобы хорошо выполнить соединение двух деталей, необходимо принять во внимание основные требования к процессу. Они помогут избежать недочётов в работе и снизят риск возникновения непредвиденной ситуации. Условия проведения работы:

Условия проведения работы:

Условия проведения работы:

1. Для обеспечения максимально надёжного соединения необходимо в момент импульса оказывать достаточное давление контактных элементов на заготовки.
2. Разжимать электроды следует через небольшой промежуток времени после завершения импульса. Это поможет получить лучшую кристаллизацию деталей.
3. Поверхности скрепляемых деталей должны быть хорошо очищены от каких-либо загрязнений (ржавчина, плёнка окиси). Это позволит снизить сопротивление и увеличить воздействие тока на заготовку. При этом эффективность сварки значительно повысится.
4. При выборе электродов следует отдавать предпочтение медным стержням. Их диаметр в точке контакта должен быть в 3 или более раз больше толщины скрепляемых деталей.

Среди них выделяются следующие:

1. Точечная. Она используется для скрепления элементов, которые имеют различную толщину. Схема точечной сварки на конденсаторах предусматривает её использование в приборостроении и электронике.
2. Роликовая. Этот вид представляет собой несколько последовательных точечных соединений, которые образуют сплошной шов. В такой сварке используются электроды, имеющие форму вращающейся катушки.
3. Ударная. Она предназначается для создания цельных конструкций из деталей с небольшим сечением. Перед началом процесса подаётся дуговой заряд, который оплавляет края заготовок. Благодаря этому упрощается сваривание элементов после их соприкосновения.

Разновидности

По способу выполнения конденсаторная сварка подразделяется на 3 типа:

• контактную;
• ударно-конденсаторную;
• точечную.

Контактная сварка выполняется через электроды, приложенные к плотно сжатым деталям. В точке касания электродов образуется дуга с током 10 — 15 кА, длительностью 3 мс.

При ударно-конденсаторной сварке один электрод подсоединяют к заготовкам, а другим кратковременно ударяют по месту соединения. Продолжительность импульса сокращается до 1,5 мс, что способствует уменьшению зоны термического влияния.

Точечный способ отличается тем, что дуга образуется между деталями и электродами. Продолжительность импульса в зависимости от толщины заготовок 10 — 100 мс. Заготовки соединяются на небольшой площади на месте воздействия дуги.

По способу наложения шва конденсаторная сварка выполняется как:

1. Контактная. Применяется на приборостроительных и предприятиях производящих радиоэлектронную аппаратуру. Этот вид используют автомастерские для ремонта кузовов легковых автомобилей, так как при конденсаторной сварке не деформируются тонкостенные листы обшивки.
2. Шовная или роликовая позволяет создавать герметичные соединения. Это достигается за счет перекрытия соседних точек шва, которые выполняются электродами в виде роликов. Они прокатываются по заготовкам, уложенных внахлест. Этим способом сваривают мембраны и сосуды из тонкого металла.
3. Стыковая выполняется методом оплавливания или сопротивления. В первом варианте разряд пропускают между заготовками. После того, как возникшая дуга оплавит места соединения, детали осаживают. При втором варианте запуск разряда и сварка осуществляются, когда заготовки соприкоснутся. Таким способом удобно сращивать медные и алюминиевые провода. В отличие от обычной скрутки контакт между ними не окислится.

Как действует технология

Метод основывается на прочном скреплении деталей 2 проводниками, на которые подается электрический импульс. Такой процесс способствует созданию дуги, расплавляющей металл. После импульса наблюдается сжатие объектов под нагрузкой.

Процесс сварки протекает так:

• конденсаторы накапливают нужное количество энергии, подаваемой через первичную цепь;
• электрод контактирует с металлом, передавая ему поток частиц, способствующих нагреванию и расплавлению;
• импульс подается повторно, формируется следующая точка соединения.

Технология конденсаторной сварки. Метод эффективен при работе с элементами толщиной не более 1,5 мм.

Конструкция блока

За фиксацию и перемещение стержней отвечает контактный узел. Конструкция простого блока подразумевает крепление ручного образца. Более сложные варианты фиксируют нижний, оставляют подвижным верхний стержень. Готовая конструкция напоминает тиски. Здесь фиксируют короткий тонкий прут из меди. Он должен свободно перемещаться в вертикальной плоскости. Поэтому в верхней части устанавливают винтовой регулятор, меняющий давление.

Особенности точечного метода

При использовании этого способа сварочный процесс включает в себя следующие этапы:

1. Подготовку деталей. Поверхности очищают от пыли, ржавчины, масел.
2. Сопоставление элементов. Детали устанавливают между контактами, фиксируют ими же.
3. Запуск аппарата с помощью клавиши. Формируют первую сварную точку. Завершают работу, отводя электроды.
4. Установку стержня, подачу электрического импульса, соединение деталей в следующей точке. Работу продолжают до получения нужного результата.

Точечная сварка – это высокотехнологический метод заваривания деталей.

Самодельные аппараты и схемы

Сделанные своими руками устройства часто применяются в домашних мастерских. Для проведения работ достаточно помещения минимальной площади.

Рекомендуем к прочтению Принцип ацетиленовой сварки с кислородом

Для сборки приборов применяют 2 вида схем:

1. Простую. Аппарат способен соединять элементы толщиной не более 0,5 мм. В других случаях он не справляется с поставленной задачей. Устройство можно собрать в домашней мастерской. Принцип действия основывается на выдаче импульса трансформатором. Один конец обмотки соединяется с электродом, другой – с обрабатываемой заготовкой.
2. Сложную. Электрическая цепь включает большое количество функциональных элементов. Для сборки потребуется много времени и материалов. Готовый аппарат позволяет сваривать детали толщиной 1-1,5 мм.

Техника безопасности

Во время эксплуатации аппарата для контактной сварки нужно соблюдать простые меры предосторожности. С их помощью можно избежать поломки оборудования и снизить риск получения какой-либо серьёзной травмы (ожог от попадания раскалённого металла, удар электрическим током, раны, нанесённые движущимися частями устройства). Основные правила техники безопасности:

Основные правила техники безопасности:

Запрещается выполнять какие-либо сварочные работы с незаземленным устройством. Чтобы избежать поражения электрическим током, не рекомендуется эксплуатировать аппарат, имеющий повреждения в защитном корпусе. Рабочий должен иметь прямой доступ к устройству аварийного отключения. Включать прибор можно только сухими руками. При этом также нужно проверить пространство вокруг аппарата на наличие влаги. Перед началом сварки мастер должен стать на резиновый коврик и проверить всё защитное обмундирование. Сварку на конденсаторах может выполнять только высококвалифицированный опытный рабочий. При смене электродов или установке детали необходимо обеспечить защиту рук и глаз от воздействия высоких температур. Рабочее место должно быть огорожено со всех сторон

Такая мера предосторожности поможет избежать возгорания в случае отлетания капель горячего металла. Около сварочного аппарата нельзя хранить горючие и легковоспламеняющиеся материалы

Если работа выполняется в полностью закрытом помещении, то необходимо обеспечить хорошую вентиляцию для удаления вредных паров. При возникновении какой-либо неисправности следует сразу же приостановить процесс сварки и отключить аппарат от источника питания.

Конденсаторная сварка является методом сварки с запасенной энергией. Энергетические заряды будут накапливаться в конденсаторах в процессе зарядки от выпрямителя, после чего трансформироваться в теплоту. Она будет образовываться в процессе протекания тока между свариваемыми деталями. Именно поэтому конденсаторная сварка также называется контактной.

Электрическая схема точечной микросварки.

Элементы, которые будут необходимы:

• устройство для сварки;
• электрод;
• трансформатор;
• проволока;
• конденсатор.

Технологические особенности

Технология, при которой место соприкосновения двух соединяемых металлов подвергается механическому усилию сжатия и последующему нагреву в результате пропускания электротока, называется контактной сваркой.

Контактная сварка

Сваривание электропроводки

Конденсаторная сварка (КС) представляет одну из разновидностей подобной технологии с использованием аккумулированной энергии. Основное её отличие – кратковременная подача тока на стык, обусловленная временем разряда конденсаторов.

Внимание! Источником энергии электрического тока, проходящего через место контакта, служат конденсаторы, имеющие большую ёмкость. Разряжаясь через сварочную зону, они расплавляют металлы

Время воздействия тока на шов минимизировано (до 3 мс), тем самым нагрев получается дозированный и максимально нацеленный на место контакта. Этим обеспечивается устойчивое качество соединения деталей в местах стыка.

Используемое оборудование

Существует деление установок на трансформаторные и безтрансформаторные модели. Наличие трансформатора позволяет регулировать напряжение заряда и ток разряда. Использование при разряде понижающего трансформатора даёт увеличение сварочного тока.

У безтрансформаторного оборудования свои плюсы: конструктивная простота и возможность образования теплового поля непосредственно в зоне сопротивления контакта (на плоскости). В этом случае импульс тока, доходящий до 100 А, действует на заготовки в течение 0,005 с. При необходимости токи увеличивают до 1,2 кА (при U = 60 V) и воздействуют на детали до 0,6 с.

Трансформаторная и безтрансформаторная схемы КС

Основные приёмы

Соединение двух металлов с помощью КС можно выполнять несколькими способами. К ним относятся следующие категории подобной технологии:

• точечная – применяется для сопряжения элементов, у которых большая разница в толщине материала (лист и шпилька), а также используется для выполнения электровакуумных электронных изделий и в точном приборостроении;
• шовная или роликовая – с помощью такой технологии соединяют мембраны и сильфоны, контактными электродами служат ролики, а место соединения являет собой сплошной шов;
• стыковая – разряд сначала оплавляет концы заготовок, потом их прижимают (метод оплавления), или ток подают в момент соприкосновения поверхностей (метод сопротивления).

Информация. Метод оплавления требует обязательного наличия выступа на привариваемых деталях. Это цилиндр диаметром 0,6-0,8 мм и высотой 0,55-0,75 мм. Такой выступ позволяет точно позиционировать место сварки и гарантировать устойчивую дугу горения по всей поверхности при разряде конденсатора.

Основные преимущества

К плюсам КС можно отнести следующие моменты:

• прочность места соединения;
• малая потребляемая мощность агрегатов;
• возможность автоматизации работы;
• большая производительность при простоте процесса;
• узкий сектор температурного воздействия;
• отсутствие всплесков нагрузки в сети питания при наличии больших сварочных токов.

Некоторые недостатки

Наличие специальных сварочных устройств и дополнительного оборудования, лимит на применение больших сечений могут вполне считаться минусами подобной технологии.

Простая схема для точечной сварки

Тут актуально рассмотреть упрощённую модель, которая передаёт импульс через электромагнитное устройство. В ходе работы надлежит подключить первый провод непосредственно к детали, а второстепенный к передатчику. Прижатие составляющих возможно с использованием «крокодила». Схема прибора выглядит следующим образом: первичный трансформаторный моток подключается к сети (один его конец проводиться через диодный мост). К другой стороне этого же моста поступается сигнал с тиристора.

Схема точечной сварки

После запуска заряд будет накапливаться в транзисторах (они располагаются в цепочке полупроводникового приспособления и подключены к мосту трансформатора). С этого звена в дальнейшем будет браться электроток.

Последовательность происходит следующей манерой: сначала идёт зарядка двухполюсников от электросети. После пуска отключается зарядка, и ток переходит на электромагнитное устройство минуя резистор. Продолжительность можно контролировать при помощи специального регулятора.

Именно трансформатор относится к ключевым звеньям модуля. Его можно сформировать на подобии сердечника с габаритами 40 на 70 (длинна и ширина). Первичный слой изготавливается из 0,08 см кабеля, и оборачивается 300 раз. Вторичный делается проволочной шиной с размером 2 см, и ей делается 10 оборотов. Трансформатор можно взять любой, однако, его мощность обязана быть 10 Вт, а напряжение 15 В.

Принцип точечной сварки

Конструкция трансформаторов для точечной сварки.

Наиболее распространенным типом конденсаторной сварки в бытовых условиях является точечная сварка трансформаторного вида. Основной принцип точечной сварки заключается в том, что свариваемые заготовки, совмещенные в необходимом положении, зажимаются между двумя электродами, на которые подается кратковременный сварочный ток большой величины. Образующаяся между электродами электрическая дуга расплавляет металл заготовок в зоне диаметром 4-12 мм, что приводит к их соединению.

Действие сварочного импульса обеспечивается в течение 0,01-0,1 с, что обеспечивает образование общего для обоих свариваемых металлов ядра расплава. После снятия импульса тока на заготовки продолжает действовать сдавливающая нагрузка, что обеспечивает образование общего сварного шва. Ограничение зоны расплавления металлов достигается тем, что в момент подачи импульса, металлы контактировали между собой, обеспечивая теплоотвод.

Сварочный ток (импульс) подается на электроды с вторичной обмотки, где обеспечивается большой ток при малом напряжении. На первичную обмотку подается импульс, возникающий при разряде конденсатора (или блока конденсаторов). В самом конденсаторе заряд накапливается в период между подачей импульсов на электроды, т.е. зарядка конденсатора осуществляется за время, пока электроды перемещаются в другую точку для сварки.

Область применения такой сварки обширна по виду материала. Особо хорошие результаты получаются при сварке цветных металлов, в том числе меди и алюминия. По толщине свариваемых листов есть существенное ограничение – до 1,5 мм. Зато точечная сварка прекрасно показала себя в случае присоединения тонких полос проволоки к любой массивной конструкции. При этом соединяемые материалы могут быть разнородными.