Контактная сварка – как самому изготовить оборудование и клещи?

Сварка играет важную роль в технических процессах. Один из её видов, точечная сварка — соединение деталей вместе в одной или нескольких точках. Аппарат точечной сварки позволяет значительно снизить конечную стоимость и сократит время на изготовление, особенно если сделан своими руками.

Б., Псахье С. Г., Оришич A. M., Ковалев О. Б., Юдина Е. В.

Исследованы структура и механические свойства соединений, выполненных лазерной и точечной контактной сваркой. Уста-новлено, что при лазерной сварке листов алюминиевого сплава образуется пористое соединение с пониженной пластичностью. Чтобы повысить надежность таких сварных швов, рекомендовано производить ультразвуковую ударную обработку. В процессе точечной контактной сварки деталей из циркониевых сплавов соединение получается неоднородным по структуре и по механи-ческим свойствам. Чтобы улучшить его характеристики, предложен диффузионный отжиг.

Общая информация

Если вы хоть раз видели процесс контактной сварки, то, определенно, заметили, что модели, применяемые здесь, отличаются от привычных штучных стержней.

Общая информация
Общая информация
Общая информация

Прут из металла, покрытый специальным составом – вот как представляют его себе большинство сварщиков. Но они совершенно другие для такой сварки.

Общая информация
Общая информация
Общая информация

Они могут быть различных форм и представляют из себя изделия из металла, цилиндрической формы, имеют заостренный конец. Их диаметр существенно отличается в большую сторону по сравнению с обычными изделиями.

Общая информация
Общая информация
Общая информация

Общая информация
Общая информация

Сварка тонкого металла инвертором: видео, особенности

В отличие от сварки толстого металла, металлический лист толщиной 1 мм нельзя подвергать сильному нагреву. Если возникает перегрев, листы деформируются и прожигаются насквозь. Электроды проводят строго вдоль шва в одном направлении, не отклоняясь в стороны.

Второй особенностью сварки тонколистового металла инвертором является то, что необходимо использовать короткую дугу, потому что работа производится на малых токах. Сложность при этом состоит в том, что при отрыве от металла она может погаснуть, а недостаточная сила тока приведет к непровару.

Если края изделия свариваются встык, они должны быть тщательно зачищены и обработаны, потому что загрязнения сделают процесс сварки еще более проблематичным.

Учитывая эти особенности, а также опираясь на подробную инструкцию, сварка  инвертором для начинающих тонкого металла 1 мм окажется не сложным процессом с качественным результатом работы.

Принципы конструирования и сборки контактной сварки

Контактная сварка, своими руками собранная, может быть использована для решения довольно широкого спектра задач несерийного и непромышленного характера по ремонту и изготовлению изделий, механизмов, оборудования из различных металлов как в домашних условиях, так и в небольших мастерских.

Читайте также:  Как быстро высушить доски в домашних условиях

Контактная сварка обеспечивает создание сварного соединения деталей за счет нагрева области их соприкосновения проходящим через них электрическим током при одновременном приложении сжимающего усилия к зоне соединения. В зависимости от материала (его теплопроводности) и геометрических размеров деталей, а также мощности используемого для их сваривания оборудования процесс контактной сварки должен протекать при следующих параметрах:

Принципы конструирования и сборки контактной сварки
  • низкое напряжение в силовой сварочной цепи – 1–10 В;
  • за малое время – от 0,01 секунды до нескольких;
  • большой ток сварочного импульса – чаще всего от 1000 А либо выше;
  • маленькая зона расплавления;
  • сжимающее усилие, прилагаемое к месту сварки, должно быть значительным – десятки–сотни килограмм.

Соблюдение всех этих характеристик напрямую влияет на качество получаемого сварного соединения. Самостоятельно можно изготовить только устройства для точечной сварки, как на видео. Проще всего собрать аппарат переменного сварочного тока с нерегулируемой силой. В нем управление процессом соединения деталей осуществляется за счет изменения продолжительности подаваемого электрического импульса. Для этого используют реле времени либо справляются с этой задачей вручную «на глазок» с помощью выключателя.

Самодельная точечная контактная сварка не очень сложна в изготовлении, а для выполнения ее основного узла – сварочного трансформатора – можно подобрать трансформаторы от старых микроволновок, телевизоров, ЛАТРов, инверторов и тому подобного. Обмотки подходящего трансформатора надо будет перемотать в соответствии с необходимым напряжением и сварочным током на его выходе.

Схему управления подбирают готовую или разрабатывают, а все остальные комплектующие и, в частности, для контактно-сварочного механизма берут, исходя из мощности и параметров сварочного трансформатора. Контактно-сварочный механизм изготавливают в соответствии с характером предстоящих сварочных работ по какой-либо из известных схем. Обычно делают сварочные клещи.

Принципы конструирования и сборки контактной сварки

Все электрические соединения должны быть выполнены качественно и иметь хороший контакт. А соединения с использованием проводов – из проводников с сечением, соответствующим протекающему по ним току (как показано на видео). Особенно это касается силовой части – между трансформатором и электродами клещей. При плохих контактах цепи последних в местах соединений будут большие потери энергии, возможно возникновение искрения, а сваривание может стать невозможным.

Дефекты сварки и контроль качества

Как и при любой другой технологии, сварочные соединения должны подвергаться жесткому контролю, для выявления всевозможных дефектов.

Здесь применяются практически все методы неразрушающего контроля и прежде всего – внешний осмотр. Однако, из-за прижатия деталей, выявить подобным способом дефекты бывает очень сложно, поэтому часть изготовленной продукции отбирается и проводится разрез деталей вдоль шва для выявления погрешностей. В случае обнаружения дефекта партия потенциально дефектной продукции отправляется на переработку, а аппарат калибруют.

Читайте также:  Изолента вместо купальника: фотограф придумал новый супертренд

Разновидности аппаратов точечной сварки

Самый простой аппарат точечной сварки управляется вручную, каждый раз выставляться сварочный ток и продолжительность работы. Требует опыта работы с конкретным аппаратом. Довольно простая конструкция, легко изготовить своими руками.

Аппараты бывают трех разновидностей:

  1. Автоматические системы позволяют выполнять качественную сварку даже неспециалистам. Что снижает количество бракованных изделий и трудозатраты.
  2. Механические приводы — самый популярный вариант аппарата точечной сварки, широко применяется во многих отраслях, изготовить своими руками не составит большого труда.
  3. Гидравлические и пневматические прижимные устройства используются в стационарных машинах на промышленных объектах.

Переносные устройства по своим характеристикам не уступают стационарным. Сварочный аппарат, сделанный в виде ручных клещей, способен соединить металл толщиной 5 мм. А с помощью ручного привода фиксации достигается усилие в 150 кг. Простота использования, высокое качество сварного шва, низкая цена, выделяет этот тип аппаратов среди конкурентов.

Инвентарные устройства имеют небольшие размеры, многофункциональность, легко подключаются к бытовой сети. И даже высокая цена не снижает их популярности.

Преимущества и недостатки

Любой технологический процесс обладает сильными и слабыми сторонами. Преимущества аргоновой TIG сварки:

  1. Благодаря использованию защитного газа шов получается равномерным, без поров, трещин, пустот. Аргон защищает нагреваемую поверхность от оксидной плёнки, образующейся при взаимодействии горячего металла с кислородом.
  2. Уменьшаются внутренние напряжения, образующиеся во время сваривания без защитного газа.
  3. Металл не разбрызгивается.
  4. После сваривания изделия не нуждаются в дополнительной обработке.
  5. ТИГ сваркой можно соединять большинство известных металлов, сплавов.
  6. Достаточно попробовать поработать оборудованием 2–3 раза, чтобы освоить навык создания качественных, красивых швов.

Недостатки TIG сварки:

Преимущества и недостатки
  1. Используя оборудование на открытом воздухе, нужно закрывать место соединения от ветра. Потоки воздуха сбивают направления движения защитного газа, ухудшают качество шва.
  2. Нужно тщательно подготавливать рабочую поверхность.
  3. Нельзя выбирать острый угол наклона горелки относительно заготовки. Это осложняет рабочий процесс.
  4. На месте, где зажигается электрическая дуга, остаётся отметка, которую нужно будет счистить.

Учитывая недостатки ТИГ оборудования, можно подготовиться к возможным сложностям во время эксплуатации сварки.

Красивые швы сварки

Популярные производители электродов для работы с медью и другими металлами

Хорошо зарекомендовали электроды компании Esab. Ее марки ESAB ОК , OK , OK , OK NiCu-7 (OK ), OK Ni-1 (OK ) используются во всем мире. Эта шведская компания была основана в 1904 году. Корпорация занимается производством сварочных аппаратов разного назначения, модификаций, флюсов. В ESAB разработали многие современные методы сварки, отвечающие требованиям прогресса.

ООО НПО Спецэлектрод занимается изготовлением марок электродов, используемых для всех целей. Для работы с цветными металлами хорошо себя зарекомендовали такие марки: АНЦ-3, АНЦ/ОЗМ-2, АНЦ/ОЗМ-3, АНЦ/ОЗМ-4, ОЗА 1 и 2 и многие другие. Это российское предприятие, его продукция недорогая и надежная.

Читайте также:  Как правильно посеять газон на участке, пошаговое руководство

Электроды Zeller производятся немецкой компанией начиная с 1963 года. В каталоге более 500 наименования продукции. Ее электроды отвечают самым высоким требованиям, наделены отличной коррозионной стойкостью, образуют прочный надежный шов.

Часто сварщики и поставщики материалов для них рекомендуют следующих производителей:

  • – ПлазмаТэк;
  • – Kobe Steel, Япония;
  • – Линкольн Электрик;
  • – Судиславский завод сварочных материалов, Костромская область;
  • – завод Е.О. Патона и некоторые другие.

Преимущества и недостатки

У контактной сварки довольно много достоинств, благодаря которым она стала так популярна в последнее время. Прежде всего, такой метод сварки потребляет очень мало энергии при высокой производительности. Ведь метод контактного соединения очень быстрый и на формирование одной сварной точки уходит менее секунды. Качество получаемых швов на высоком уровне, соединения получаются прочными и долговечными.

Не требуется особых знаний, контактной сваркой может заниматься мастер без специальной квалификации. Также возможна полная автоматизация рабочего процесса, вплоть до отсутствия необходимости находиться у станка. Профессиональные станки без проблем встраиваются в крупные сборочные линии.

Также не нужно использовать дополнительные комплектующие, вроде покрытых стержней, флюсов, газов и прочего

Отсюда и высокая экологичность контактной сварки, что тоже важно в условиях современного производства. Еще один плюс — простота сварки сложных металлов

Вам под силу сварка нержавеющей стали, алюминия и цветных металлов. При этом не нужно использовать инертный газ или неплавящиеся стержни.

Но, как и у всех видов сварки, у контактного метода есть свои недостатки. Самый главный — высокая цена на профессиональное сварочное оборудование. Чтобы укомплектовать небольшой завод необходимым количеством аппаратов для контактной сварки нужно иметь немалый бюджет. Не говоря уже о покупке аппарата для домашней сварки.

Кроме того, такие аппараты требовательны к источнику питания. Им необходимо выдавать ток большого значения, минимум 1000 ампер. А для этого необходимо мощное и стабильное электронапряжение.

Начинающие сварщики, пожалуй, отнесут к недостатку тот факт, что правила контактной сварки регламентируются отдельным ГОСТом и они довольно строгие. Если хоть один пункт из правила не будет соблюдаться, то такую деталь просто не примут на следующий производственный этап. Проще говоря, уклониться от работы не получится. Мы не считаем это недостатком, ведь соблюдение технологии сварки и дальнейший контроль качества — это залог прочной и долговечной металлоконструкции.