Точечная сварка своими руками - мастер-класс по сооружению разновидностей сварки своими руками, выбор материалов для создания

Аппараты для точечной сварки не так часто используются в быту, как дуговые, но иногда без них невозможно обойтись. Учитывая, что стоимость такого оборудования начинается от $450-$470, рентабельность его покупки вызывает сомнения.

Бытовой аппарат для точечной сварки CBA-1,5AK

Выход из такой ситуации – контактная точечная сварка своими руками. Но, прежде чем рассказать, как самостоятельно сделать такое устройство, давайте рассмотрим, что представляет собой точечная сварка и технологию ее работы.

Преимущества точечной сварки

Отличительными характеристиками контактной сварки являются:

Бережное и аккуратное соединение деталей, смежных поверхностей, стыков.
Отсутствие значительного повышения температуры при подаче электрического разряда. В данном моменте имеет значение площадь соединяющих дуг и контактов, через которые подается электрический ток.
Удобство проведения ремонтных работ. Сама конструкция аппарата (классический вариант) предусматривает возможность захвата и удерживания деталей, поверхностей или металлических листов.
Благодаря особой конструкции сварочный аппарат подобного типа позволяет соединять места сгибов, стыков, труднодоступных мест.
Все скрепленные локусы отличаются особой прочностью стыков.
Точечная сварка, изготовленная своими руками, часто используется для сварки автомобиля, деталей, ремонта днища и кузова.

К практическим плюсам самодельных сварочных установок следует отнести низкие финансовые затраты, возможность моделировать конструкцию агрегата (например, удерживающую ручку или захваты-щипцы для деталей), возможность воспользоваться готовыми проектами сборки микросварки своими руками.

Как работает контактная сварка

Это термомеханический тип сварки. Перед началом работы, сварные детали устраивают в нужное положение. Далее каждая их часть фиксируется между аппаратными электродами, под их действием детали сжимаются.

Ток, проходящий по электродам, раскаляет детали, и в этом месте образуется сплав. Он и есть соединяющий элемент двух деталей. Аппараты подобного типа на производстве имеют высокую производительность. Они за минуту способны сделать 600 сварных точек.

Но, чтобы поверхности раскалились, и начали плавиться, на них подают электрический ток огромной силы. Такой импульс приводит к практически мгновенному плавлению металлов. Его продолжительность зависит от вида сплавляемых металлов. Обычно временной диапазон составляет 0,01-0,1 секунды.

При этом расплавленные поверхности металлов образуют между собой сварочную каплю, которая должна застыть. Для этого сварные детали держаться сдавленными некоторое время. Расплавленная капля в этот момент образует своеобразную кристаллическую решетку.

Давление в этом процессе играет важную роль. Оно не дает расплавленной капле растекаться по площади деталей, таким образом, скрепляясь в одной точке. Силу сдавливания постепенно уменьшают, тогда лучше схватывается сварка. Данный работа требует чистых поверхностей деталей.

Поэтому перед работой предполагаемое место сварного шва обрабатывается специальным раствором. Так снимается элементы коррозии, и других оксидных пленок. В итоге получается шов высокого качества.

Принцип работы конструкции

Для того, чтобы начать собирать сварку подобного типа своими руками, необходимо ознакомиться с принципом его работы. Весь процесс условно можно разделить на несколько ключевых моментов:

Механическое соединение поверхностей ли деталей, которые следует скрепить.
Механическая фиксация деталей при помощи щипцов или губ, в центре которых расположена площадка подачи электрического тока.
Подача электрического разряда с последующим скреплением смежных поверхностей.

Принцип работы достаточно прост, и является единым для всех моделей точечных сварочных аппаратов. На практике могут быть модифицированы только наружные контуры конструкции (ручка для мастера, формы зажимов, корпуса).

Подключение самодельного сварочного аппарата

Схема подключения инвертора к аккумулятору.

Готовый сварочный инвертор нужно подключить в сеть или к аккумулятору. Для подключения к аккумулятору используйте зажимы. Обязательно соблюдайте полярность. Черный зажим идет на»-«, а красный — на «+». В случае если между аккумулятором и бортовой сетью агрегата присутствует соединение, его можно не отсоединять. В момент подключения выходов сварочного инвертора с аккумулятором должна появиться искра.

Подключите устройства к розетке. Розетка должна иметь предохранитель или функцию автоматического выключения. В случае необходимости допускается использование удлинителя до 50 м.

Включите кнопку агрегата. Если все нормально, то загорится зеленый светодиод. Он будет гореть зеленым до тех пор, пока напряжение на аккумуляторе не будет выходить за приемлемые границы.

При подключении и использовании самодельного инвертора нужно учитывать еще один очень важный момент. В том случае, если при работе сварочного инвертора на нагрузку напряжение аккумулятора снизится до 10,5 Вт и будет продолжать падать в течение более чем 1 минуты, аппарат автоматически отключится. Это предотвратит полную разрядку аккумулятора и избавит от необходимости его ремонта. Менее продолжительные падения напряжения не навредят ни сварочному аппарату, ни аккумулятору, ни сети.

Виды сварки по принципу соединения

В процессе самостоятельной работы мастерам приходится сталкиваться с ещё одним параметром, который отличает одну модель от остальных типов. Это принцип соединения поверхностей. Различают следующие виды сварки:

Шовная сварка.
Стыковая сварка.
Конденсаторная сварка.

В зависимости от используемого типа конструкции меняется форма и размеры удерживающих зажимов и площадь основного электрода.

Разительно отличаются и области применения подобных аппаратов. Любая контактная сварка из представленных моделей может быть собрана своими руками из сварочного аппарата.

Как собрать трансформаторный аппарат?

Процесс сборки трансформаторного аппарата для сварки несколько отличается от предыдущего варианта. Работает он на переменном токе. Для сварки постоянным током к нему собирается простейшая приставка. Для сборки аппарата своими руками нужно раздобыть трансформаторное железо для сердечника и несколько десятков метров толстой медной шины или просто толстого провода. Можно поискать эти вещи в пунктах приема цветного и черного металла, у друзей и знакомых. Рекомендуется сердечник делать П-образным, но можно и круглый, тороидальный. Некоторые умельцы с успехом используют в качестве сердечника статор сгоревшего электромотора. Для П-образного сердечника порядок сборки может быть таким:

Для выполнения первичной обмотки потребуется обмоточный провод.

Набрать сердечник из трансформаторного железа до оптимального его сечения около 55 квадратных сантиметров. Можно и больше, но аппарат получится тяжелым. При сечении меньше 30 см² прибор может потерять некоторые свои качества. Для выполнения первичной обмотки идеально годится специальный обмоточный провод сечением 5-7 мм². Он изготовлен из меди, имеет термостойкую стеклотканевую или хлопчатобумажную изоляцию

Это очень важно, так как при работе обмотка может нагреваться до температуры выше 100 градусов. Сечение провода обычно квадратное или прямоугольное

Найти такой провод не всегда удается. Можно заменить его обычным проводом такого же сечения и доработать: снять изоляцию, обмотать провод полосками стеклоткани, пропитать тщательно специальным электротехническим лаком и просушить. Первичная обмотка состоит из 200-230 витков. Для вторичной обмотки сначала можно намотать 50-60 витков. Обрезать провод не нужно. Нужно включить первичную обмотку в сеть. Найти на проводах вторичной обмотки место, где напряжение будет равно 60-65 В. Для того чтобы найти эту точку, приходится отматывать или наматывать дополнительные витки. Мотать можно алюминиевый провод, увеличив сечение в 1,7 раз. Простейший трансформатор собран. Осталось разместить его в подходящем корпусе. Для выводов вторичной обмотки делаются клеммы из меди. Берется трубка диаметром около 10 мм длиной 3-4 см. Ее конец расклепывается, и в нем просверливается отверстие, диаметр которого 10 мм. В другой конец трубки нужно вставить очищенный от изоляции конец провода и обжать его легкими ударами того же молотка. Для усиления контакта провода с трубкой-клеммой можно нанести на нее насечки керном. К корпусу самодельные клеммы прикручиваются болтами и гайками М10. Желательно подбирать медные детали. Можно при намотке вторичной обмотки делать отводы через каждые 5-10 витков провода. Эти отводы позволят ступенчато менять напряжение на электроде. Осталось сделать электрододержатель. Его можно изготовить из трубы диаметром около 18-20 мм. Общая ее длина примерно 25 см. На концах в 3-4 см от торца выпиливаются выемки примерно до половины диаметра. Электрод вставляется в выемку и прижимается пружиной из приваренного куска стальной проволоки диаметром 6 мм. К другому концу крепится винтом и гайкой М8 такой же провод, из которого выполнена вторичная обмотка. На держатель надевается резиновая трубка подходящего внутреннего диаметра. Подключать аппарат к домашней сети рекомендуется с помощью рубильника и проводов сечением 1,5 мм² или больше. Ток в первичной обмотке обычно не бывает выше 25 А. Во вторичной обмотке он может быть от 60 до 120 А. При работе рекомендуется через 10-15 электродов диаметром 3 мм делать перерыв, чтобы трансформатор остыл. При более тонких электродах можно этого не делать. В режиме резки перерывы следует делать чаще.

Сварка по шву

Используют подобный тип установки либо в профессиональных цехах, либо в частных мастерских, где обработке подвергают крупные агрегаты, детали, конструкции. Концевая часть сварочного аппарата представляет собой ролик, снабженный точечными электродами.

Движение ролика по поверхности сопровождается равномерной подачей электрических разрядов, что приводит к моментному расплавлению металла и образованию точки соединения. В результате получается оригинальный шов, состоящий из точечных стыков, но расположенных через равномерные промежутки.

Отличительные особенности

Стандартное сваривание подразумевает эксплуатацию сложной аппаратуры, где используются специальные электроды. Их прикладывают к обрабатываемой поверхности, что создаёт воспламенение обмотки, приводящее к расплавке металлопроката. Далее расплавленный металл перетекает в ванну, где после застывания скрепляет элементы. С таким делом справиться лишь опытный человек, а выделяемый газ и ультрафиолет окажут негативное следствие на организм. Следует отметить, что этой системой невозможно приварить мелкие составляющие.

Конденсаторная сварка не вредит экологии, а после манипуляций на плоскости практически не остаётся следов внешнего воздействия. Также этот подход поможет сэкономить электричество, и для процесса требуется минимум средств индивидуальной защиты. Прибор не требует охлаждения, и на всё уйдёт минимум времени. Особенным моментом можно назвать высокую точность и аккуратность соединения. Оборудование компактное, а область его применения – микросварка и электросварка больших сечений.

Сварка по стыкам

Более модернизированный тип соединения смежных деталей. Используется преимущественно на крупных ремонтных предприятиях, так как движение контактов производится автоматически.

Отличительной особенностью является размер фиксирующих зажимов и диаметр электродов для подачи тока. Одномоментная подача электрического разряда производится на достаточно обширную площадь, приводя к образованию качественного стыка.

Особенности работы самодельного агрегата

Осуществить ударную конденсаторную сварку можно с помощью специального аппарата заводского производства, который продается в специализированных магазинах. Однако, вполне реально изготовить сварку конденсаторного типа самостоятельно в условиях маленькой мастерской.

Изготовленные своими силами агрегаты демонстрируют высокие эксплуатационные параметры и в работе не уступают заводским моделям.

Самодельный аппарат конденсаторной сварки.

Перед работой самодельному аппарату для сварки, использующему энергию конденсаторов, задают основные параметры функционирования:

напряжение в зоне контактной сварки металлоизделий;
вид и сила тока;
длительность действия сварного импульса;
число и размеры сварной проволоки, применяемой в работе.

Платы управления, присутствующие в конструкции и заводских, и самодельных сварочных агрегатов, предоставляют мастеру возможность привести поступающее напряжение и постоянную величину тока к стабильному значению. Самодельный агрегат важно оснастить переключателем для выполнения сварки электродами без особенных трудностей.

Самодельные агрегаты, как и заводские модели, долговечны, просты в использовании, если при их конструировании придерживаться схемы, технологических требований и норм безопасности.

А технические параметры изготовленной своими силами модели должны соответствовать характеристикам заводских конструкций. Тогда аппарат позволит даже малоопытному сварщику выполнять надежные и долговечные сварные швы методом конденсаторной сварки.

Но не стоит забывать, что весомая доля успеха при выполнении сварочных операций зависит от тщательности подготовительных работ. Обязательно позаботьтесь о том, чтобы свариваемые поверхности не имели загрязнений, слоя пыли, ржавчины перед началом работы.

Такие дефекты могут свести на нет усилия сварщика, став преградой для качественного соединения расплавленных кромок изделий.

Конденсаторный тип работы аппарата

Ещё одна модель, применяющаяся преимущественно в производственных условиях. Отличается наличием специализированных пластин, использующихся для подачи электрического тока.

Применяют подобные конструкции для сваривания очень тонких стальных листов, где нельзя оставлять следы прижигания металла, грубые стыки, деформирующие поверхность.

Самостоятельное изготовление аппарата

Весьма часто мастера могут встретить готовые проекты по сборке контактной сварки. На просторах интернета можно найти пошаговые инструкции, видео-уроки и чертежи для самостоятельной работы. Большинство сварочных аппаратов с контактным принципом действия можно собрать буквально из подручных материалов.

Обратите внимание!

Установка пластиковых окон своими руками: пошаговый мастер-класс по монтажу своими руками, подготовка необходимых инструментов
Ленточный фундамент своими руками — пошаговая инструкция: подробное описание этапов работы, особенности возведения своими руками + простой мастер-класс
Подъемные ворота своими руками: необходимые материалы для изготовления + поэтапная инструкция по сооружению и установке своими руками

Аппарат постоянного тока

Данные модели позволяют выполнять сложные работы по толстым стальным листам и чугуну. Главное преимущество этого механизма, заключается в простой сборке, которая не займет много времени.

Сварочный инвектор представляет собой конструкцию вторичной обмотки с дополнительным выпрямителем.

Обратите внимание!

Тиски своими руками: создаем разные типы зажимных устройств. 64 фото идей для разных предназначений
Топор своими руками (67 фото) — создаём боевой, декоративный и рабочий инструмент
Правила создания вывески своими руками: красивая и привлекательная наружная реклама (63 фото + видео)

Он будет выполнен из диодов. В свою очередь, они должны выдерживать электрический ток в 210 А. Для этого подойдут элементы с маркировкой Д 160-162. Такие модели, довольно часто применяют для работы в промышленных масштабах.

Опытные сварщики не рекомендуют перегревать оборудование. Это может стать причиной сгорания важных деталей.

Ремонт сварочного аппарата не составит особого труда. Здесь достаточно заменить повреждённую область механизма. В случае серьезной поломки, необходимо заново осуществлять первичную и вторичную обмотки.

Инструментарий для сборки аппарата

Данная конструкция имеет автоматизированный принцип работы, а значит, понадобится преобразователь тока (трансформатор). Если в сарае имеется старая микроволновая печь, можно извлечь преобразователь из корпуса, стараясь не повредить детали.

Точечную сварку можно сделать своими руками из сварочного аппарата. Также понадобятся отвертки, кабели, медный провод достаточного сечения, материалы для корпуса, ручки, щипцы, которые будут использоваться в качестве зажимов.

Для качественной подачи электрического разряда необходимы электроды, поверхность которых покрыта сплавом из меди. Для организации поворотного механизма фиксирующих зажимов нужен рычаг (если нет в хозяйстве, можно купить в магазине строительных инструментов). Также понадобятся инструкции по сборке аппарата точечной сварки своими руками.

Что нужно для сборки инвертора

Чтобы собрать самостоятельно инверторную сварку, нужно знать, что схема рассчитывается, прежде всего, на потребляющее напряжение величиной 220 Вольт и током на 32 Ампера. Уже после преобразования энергии на выходе ток будет увеличен почти в 8 раз и будет достигать 250 Ампер. Такого тока достаточно для того, чтобы создать прочный шов электродом на расстоянии до 1 см. Для реализации блока питания инверторного типа потребуется воспользоваться следующими составляющими:

1) Трансформатор, состоящий из ферритного сердечника.

2) Обмотка первичного трансформатора со 100 витками провода диаметром 0,3 мм.

3) Три вторичных обмотки:

— внутренняя: 15 витков и диаметром провода 1 мм;

— средняя: 15 витков и диаметром 0,2 мм;

— наружная: 20 оборотов и диаметром 0,35 мм.

Кроме того, чтобы собрать трансформатор, потребуются следующие элементы:

— медные провода;

— стеклоткань;

— текстолит;

— электротехническая сталь;

— хлопчатобумажный материал.

Извлечение преобразователя из печи

Самый ответственный этап работы – это извлечение и подготовка трансформатора к работе. Доставать преобразователь необходимо крайне осторожно, ведь любое повреждение приведет к неисправности сварочного аппарата. Произвести демонтаж конструкции поможет болгарка и отвертки.

Инструкция, как сделать точечную сварку своими руками:

Обратите внимание!

Укладка ламината своими руками пошаговая инструкция: подробное описание этапов работы, особенности укладки своими руками + простой мастер-класс
Теплый пол водяной своими руками: типы обогрева, преимущества и недостатки, инструкция по укладке и подключении пола поэтапно
Декоративная штукатурка своими руками: пошаговая инструкция по приготовлению состава и отделке, выбор материалов и инструментов (фото + видео)

Старую микроволновую печь располагают на рабочей поверхности.
Болгаркой (с использованием средств защиты для лица и рук) аккуратно по шву вскрывают корпус печи.
Снимают крышку корпуса.
Далее необходимо найти небольшой блок с магнитной катушкой на заднем контуре.

Блок извлекают, внимательно осматривают на предмет наличия трещин и дефектов.

Сборка готовой конструкции

Перед монтажом наружной части контактного сварочного аппарата необходимо провести вторичную обмотку извлеченной катушки (несколько витков проводом с достаточным сечением). Далее ведут работу согласно инструкции, как сделать точечную сварку своими руками:

Следующим этапом готовят электроды, которые могут иметь самую различную конфигурацию. Зависит форма, размеры и диаметр наконечника от назначения сварочного агрегата, размеров и формы скрепляемых деталей.

При решении изготовить электроды своими руками, следует воспользоваться ГОСТами, которые регулируют все требуемые параметры. В случае отсутствия опыта работы на токарном станке детали для подачи электрических разрядов можно приобрести в магазине.

Готовые, отшлифованные электроды приваривают к выведенным проводам. При выводе проводов следует проверять качество и правильность прокладки рабочих кабелей (используя вольтметр). Особенно, актуален данный вопрос для усиленных трансформаторов.

При сборке трансформатора обязательно монтируют конденсаторы, а на корпус выводят кнопки регулировки скорости и времени подачи электрического разряда. Подобный принцип позволяет регулировать процесс сварки деталей, не допуская перегревания металла и образования грубых швов.

Обратите внимание!

Штукатурка стен своими руками — как это сделать ровно и гладко? Учимся с экспертами с фото описанием!
Отопление в частном доме своими руками: как отопить дом, дачу и квартиру. Основы, нормы и правовое обеспечение
Монтаж сайдинга своими руками пошаговая инструкция как установить внешнюю ПВХ отделку

Следующий шаг – это монтаж и сборка корпуса. Электроды «одевают» в корпуса ручек-зажимов, позволяющих надежно фиксировать обрабатываемые поверхности.

Клещи для аппарата точечной сварки можно сделать своими руками. Следом монтируют поворотный механизм, при помощи которого двигаются ручки с электродами.

Трансформатор также прячут в корпус, внутренняя поверхность которого обязательно обрабатывается антикоррозийным составом. Также наличие корпуса позволяет защитить центральную деталь от попадания пыли, искр, грязи и влаги.

Обработке антикоррозийными составами следует подвергнуть и все другие детали для сборки конструкции. Качество и срок эксплуатации изделия напрямую зависит от оптимального подхода к работе.

Окончательное формирование наружного контура зависит от пожеланий и умений мастера, его приспособленности к работе с инструментом (учитывается охват ладони, удобство удерживания аппарата в руке, общий вес конструкции и предполагаемая длительность проведения ремонтных работ). В работе поможет схема сборки точечной сварки из микроволновки своими руками.

Инвертор (импульсный блок питания для сварки)

Самодельный инверторный сварочный аппарат нельзя изготовить просто «на коленке». Для этого потребуется современная элементная база и опыт работы с ремонтом и созданием электронных устройств. Однако, не так страшна схема, как ее малюют. Подобных устройств сделано великое множество, и все они работают не хуже фабричных аналогов. К тому же, чтобы создать импульсный сварочный аппарат своими руками, не обязательно приобретать десятки дорогостоящих радиодеталей и готовых узлов. Большинство из них, особенно высокочастотные элементы для блока питания, можно позаимствовать у старых телевизоров или БП от компьютера. Стоимость близкая к нулю.

Рассматриваемый инвертор имеет следующие характеристики:

Ток нагрузки на электродах: до 100 А.
Потребляемая мощность от сети 220 вольт — не более 3.5 кВт (ток порядка 15 А).
Используемые электроды до 2.5 мм.

На иллюстрации изображена готовая схема, которая неоднократно опробована многими домашними мастерами.

Конструктивно инвертор состоит из трех элементов:

Блок питания для схемы преобразователя и управления. Выполнен на доступной элементной базе, с применением оптрона от старого блока питания компьютера. При самостоятельном изготовлении трансформатора стоимость практически нулевая: детали копеечные. Номиналы и названия радиоэлементов на иллюстрации. Блок задержки заряда конденсаторов (для стартовой дуги). Выполнен на базе транзисторов КТ972 (абсолютно не дефицит). Разумеется, транзисторы устанавливаются на радиаторы. Для коммутации достаточно обыкновенного автомобильного реле с токовой нагрузкой на контактах до 40 А. Для ручного управления установлены обычные защитные автоматы (пакетники) на 25 А. Выходные 300 вольт — холостой ход. При нагрузке напряжение 50 вольт. Трансформатор тока — самый ответственный узел

При сборке особое внимание следует обратить на точность катушек индуктивности. Некоторую подстройку можно выполнить с помощью переменного резистора (на схеме выделен красным цветом)

Однако если параметры не буду согласованными, требуемой мощности дуги достичь не удастся.ШИМ реализуется на микросхеме US3845 (одна из немногих деталей, которую придется покупать). Силовые транзисторы — все те же КТ972 (973). Некоторые элементы на схеме импортные, однако их легко можно заменить на доступные отечественные, поискав аналоги на сайте datasheet.Высокочастотный блок выполнен из частей строчного трансформатора от телевизора.

На выход сварочного инвертора подключаются рабочие провода длиной не более 2 метров. Сечение не менее 10 квадратов. При работе с электродами до 2.5 мм, падение тока минимальное, шов получается гладкий и ровный. Дуга непрерывная, не хуже заводского аналога.

При наличии активного охлаждения (вентиляторы от того-же компьютерного блока питания), конструкцию можно компактно упаковать в небольшой корпус. Учитывая высокочастотные преобразователи, лучше использовать металл.