Точковий зварювальний апарат для акумуляторів: як зробити своїми руками, саморобний

Контактна точкове зварювання деталей заснована на з’єднанні їх один з одним за рахунок тепла, яке виділяється при проходженні великого за величиною струму через місце їх контакту. Особливістю цього виду зварювання є імпульсний характер протікаючого струму. Імпульс дуже короткий, зазвичай він вимірюється частками секунди, а сила струму, навпаки, дуже велика, сотні, а то й тисячі ампер.

Саморобний точковий зварювальний апарат застосовується для ремонту побутової техніки і комп’ютерів, при зварюванні труб опалення та водопостачання.

Використовують контактне зварювання як в промисловості, так і вдома. У домашніх умовах вона незамінна при ремонті побутової техніки, при любительському конструюванні. Контактна зварювання дозволяє вирішити задачу надійного кріплення висновків до акумуляторів при заміні батарей в ноутбуках і їм подібних пристроях. Останнім часом вона стала дуже актуальною.

Точкове зварювання для акумуляторів

Для надійного кріплення тонкої металевої пластинки до висновку акумулятора необхідний імпульс струму з наступними параметрами:

  • тривалість від 50 до 450 мс, бажано регульована;
  • електрозварювальний ток 400-1200 А.

Конденсаторне зварювання

При даному виді зварювання електронергія накопичується в електричному полі конденсатора великої ємності, що заряджається зазвичай від випрямляча змінного струму. При розрядці конденсатора ця енергія перетворюється в теплову, нагріваючи місця контакту деталей, що з’єднуються.

Переваги цього способу зварювання:

  • суворе дозування енергії;
  • незначна тривалість імпульсу (0,1-1,0 мс);
  • можливість здійснювати зварювання тонких листів металу;
  • мала споживана потужність.

Схеми, наведені на малюнку 1, ілюструють дві основні різновиди конденсаторного зварювання:

Малюнок 1. Схеми різновидів конденсаторного зварювання: а) ударна зварювання, б) трансформаторний спосіб, в) точкове зварювання для акумуляторів.

  1. Бестрансформаторная (ударна). Заряджається від розетки (див. Рис. 1а) через випрямний діод VD1 конденсатор С1 підключений безпосередньо до зварюваних деталей. Розряд конденсатора відбувається в момент їх зіткнення, і деталі зварюються. Напруга має бути близько 30-50 В, ємність конденсатора 50000,0-500000,0 мкФ.
  2. При трансформаторному способі зварювання (див. Рис. 1б) заряджений через розмикає контакт перемикача SA1 конденсатор після спрацьовування цього перемикача розряджається через який замикає контакт на первинну обмотку зварювального трансформатора T2. У вторинній обмотці, замкнутої на зварюються вузли, виникає індукційний струм, що нагріває місце стику.

Ці схеми лише ілюструють принцип зварювання за рахунок розряду конденсатора, а на ділі в такому вигляді для практичної зварювання вони малозастосовні. Трохи ускладнивши ці схеми, використовуючи відносно недорогі вузли та деталі, можна отримати цілком працездатні пристрою.

Як приклад на рис. 1в наведена принципова схема цілком працездатного пристрою, основне призначення якого — точкове зварювання для акумуляторів. Це аналог бестрансформаторних схеми з тиристором в якості керуючого ключа.

Малюнок 2. Схема первинної обмотки трансформатора.

При зміні за допомогою перемикача SA1 змінної напруги, що знімається з вторинної обмотки трансформатора Т1 в межах від 25 до 40 В, змінюється напруга, до якого заряджається конденсатор С1. Відповідно, змінюється і енергія імпульсу. Щоб ця енергія була достатньою, ємність конденсатора повинна бути досить великою (не менше 50000,0 мкФ).

Діоди VD1 повинні бути розраховані на струм 5-1 А і зворотне напруга не нижче 50 В (будь-які з серії Д243-Д245). Резистор R1 обмежує величину зарядного струму. Якщо натиснути на кнопку SA2, замикається ланцюг керуючого електрода тиристора VD5, в результаті чого тиристор переходить у відкритий стан, а конденсатор С1 розряджається на деталі, що зварюються.

Після розряду конденсатора прямий струм через тиристор зменшується, він знову переходить в непроводящее стан. Конденсатор заряджається, пристрій готовий до нового циклу. Тиристор VD5 імпульсний, розрахований на максимальний струм близько 500-700 А. Підійдуть тиристори Т123-250, Т123-320.

Зварювальні апарати на основі понижувального трансформатора

Малюнок 3. Схема реле.

Основний елемент описаних в цьому розділі пристроїв — зварювальний трансформатор. Виготовити його своїми руками зовсім нескладно. Потрібен муздрамтеатр з площею поперечного перерізу близько 40 см2. Мається на увазі площа перетину середнього стрижня Ш-образного сердечника або площа поперечного перерізу тороїдального.

Первинна обмотка трансформатора Т2 на рис. 2 містить 221 виток проводу перетином 2,5 мм2 з відводами від 214, 207 і 200-го витків. У схемі на рис. 3 вона містить 200 витків. Вторинна обмотка містить 7 витків шинки площею перетину 50 мм2. Між цими обмотками слід прокласти кілька шарів лакоткани або інший ізоляції. Це збільшить електробезпека трансформатора.

У початковий момент часу тиристор VD9, який включений в діагональ випрямні мосту VD5-VD8, закритий, струм через первинну обмотку зварювального трансформатора відсутня. Конденсатор С1 заряджається до напруги близько 15 В від малопотужного випрямляча на діодах VD1-VD4 через розмикає контакт кнопки SA2. Якщо натиснути на цю кнопку, заряджений конденсатор через її замикає контакт і резистор R1 підключається до керуючого електрода тиристора VD9, відкриваючи його.

Первинна обмотка трансформатора Т2 виявляється підключеної до мережі напругою 220 В. В результаті у вторинній обмотці зварювального трансформатора, яка замкнута на деталі, що зварюються, виникає потужний імпульс струму. Тривалість цього імпульсу визначається параметрами ланцюжка R1C1 і може регулюватися підлаштування резистором R1. В кінці розряду конденсатора, коли струм в ланцюзі стає менше, ніж Iуд, тиристор знову закривається.

Потужність імпульсу можна регулювати перемикачем SA3. При переміщенні движка перемикача вгору (на схемі) напруга, що знімається з вторинної обмотки, а з ним і потужність імпульсу, зменшується.

Загальний вигляд точкового зварювального апарату.

Трансформатор Т1 понижуючий. Може бути використаний будь-який малопотужний трансформатор з напругою на вторинній обмотці близько 12 В. Діоди VD1-VD4 — випрямні малої потужності. Тиристор VD9 повинен витримувати прямий струм порядку 50 А і зворотне напруга не менше 220 В. Підійде ПТЛ-50 або який-небудь інший з аналогічними параметрами. Діоди VD5-VD8 повинні бути досить потужними. Підійдуть 2 Д977, але можна спробувати застосувати Д232.

Якщо виникають труднощі з придбанням тиристора, що має необхідні параметри, можна спробувати її замінює релейний схему (див. Рис. 3). На цій схемі реле К1 малопотужне, типу РЕЗ-6 (паспорт РФО.452.110), з опором обмотки 2,5 кОм. К2 — потужне реле на напругу 220 В, контактор або пускач.

Схема на рис. 3а дозволяє задати необхідну тривалість імпульсу. Обраний перемикачем один з електролітичних конденсаторів С1-С8 заряджається через розмикає контакт кнопки SA1 від джерела постійної напруги 45-50 В. При натисканні на кнопку конденсатор розряджається через обмотку реле К1. Формується тимчасової імпульс, тривалість якого визначається ємністю конденсатора і опором обмотки реле.

На цей час замикає контакт К1.1 включає ланцюг харчування потужного мережевого реле К2. Його замикає контакт К2.1 формує імпульс в первинній обмотці трансформатора для зварювання Т1. Як і в схемі з тиристорним ключем, імпульс струму, що виникає у вторинній обмотці, зварює деталі. Замість великого числа конденсаторів можна використовувати всього 3-4, поєднуючи їх послідовно для зменшення і паралельно — для зростання сумарної ємності.

технологія зварювання

Схема точкового зварювання.

В якості електродів в саморобні точкові апарати для зварювання зазвичай вставляють мідні стрижні. Зручно використовувати стрижні від паяльників. Довжина проводів між трансформатором і електродами повинна бути мінімальною, їх розтин не менше діаметра електродів. На обидва кінці кожного проводу бажано надіти мідні наконечники і добре пропаять.

Якщо при звичайній точковому зварюванні з’єднуються деталі затискаються між електродами, то при приварювання виводів до акумуляторів доводиться використовувати іншу технологію. Електроди розташовуються паралельно на відстані близько 5 мм один від одного. Майбутній висновок притискається електродами до полюсу акумулятора, і натисканням пускової кнопки зварювальний апарат формує імпульс струму. Металева смужка надійно приварюється до акумулятора в місцях притискання електродів.

Нехай сьогодні придбати зварювальне обладнання досить просто, але домашнього майстра ці пристрої не завжди задовольняють.

Виготовити для своїх саморобок зварювальний апарат з потрібними характеристиками нескладно — достатньо вміти читати схеми, працювати паяльником і іншими нехитрими інструментами.

Ссылка на основную публикацию