Сварочные клещи для контактной сварки. варим быстро и просто!

Как работает контактная сварка

Перед тем как сделать контактную сварку своими руками стоит рассмотреть ее главные особенности. Этот метод относится к термомеханическому типу, во время которого применяется электрический ток. Он распространяется на всю область шва двух свариваемых элементов, и затем формирует дугу, которая вызывает расплавление металла.

Чтобы поверхности металлических элементов разогрелись и начали быстро расплавляться, на них подается ток с большой силой. Этот импульс вызывает быстрое расплавление металлов. Длительность его подачи зависит от видов соединяемых металлов. В среднем его продолжительность составляет от 0,01 до 0,1 секунды.

Расплавленная металлическая структура образует сварочную каплю, которая со временем застывает. Для этого свариваемые элементы следует удерживать в сдавленном состоянии в течение определенного времени. В этот момент капля переходит в состояние кристаллической решетки.

Стоит отметить! Во время сваривания обязательно подается сильное давление, оно выполняет важные функции – предотвращает растекание расплавленной капли по площади деталей. Она скрепляется в определенной точке. Силу сдавления постепенно уменьшают, это улучшает схватывание сварки.

Устройство и принцип работы

Любые сварочные клещи состоят пяти основных элементов:

блока питания, обеспечивающего электроснабжение необходимой мощности (с этой задачей справляется трансформатор);
пускового устройства;
двух проводников, соединяющих блок питания с концами зажимного устройства (куски кабеля с большим сечением);
двух жестких токопроводов, по которым идет заряд к месту контакта (они выполняют функцию рычагов зажимного устройство);
двух плотных электродов, способных выдержать сжимающую нагрузку и создающих электрическую дугу, прогревающую металл.

Сварочные клещи

По сути, чертеж зажимов прост. Это те же плоскогубцы, к ручкам которых подведены провода, а на месте зажимных пластин установлены электроды. Для электропитания используют мощные трансформаторы, запитывающиеся от трехфазной сети 380 В. Они оснащены цельным медным диском вторичной обмотки. Необходимая разница потенциалов холостого хода составляет от двух до пяти вольт. Сила тока контактной сварки в зависимости от вида агрегатов варьируется от 2 до 15 кА.

Для того, чтобы металл плотно сваривать, нужна мощная дуга. От нее в месте соединения двух листов внахлест образуется 2-3 миллиметровая сплавленная точка с общей кристаллической структурой. Для плотного контакта ручки сжимаются с необходимым усилием, поэтому ручные клещи делают с длинными ручками.

Электроды для контактной сварки должны обладать жесткостью, стойкостью к окислению. Они производятся из медных сплавов. Могут быть съемными и приваренными к концам. Электроды бывают с заострёнными и тупыми, закругленными, концами. Площадь их соприкосновения при контакте – это точка сварки.

Достоинства:

такое сварочное оборудование удобно транспортировать;
при работе не нарушается поверхностный слой антикоррозионной защиты;
зажимные ручки делают легкими, чтобы сварщику было удобно работать;
для работы не требуется специальных навыков и длительного обучения;
шов можно контролировать в процессе сварки;
свариваемая поверхность остаётся ровной и практически гладкой;
электроды в процессе соединение металлов не разрушаются, не загрязняются.

Самодельные клещи

Ручные клещи для точечной сварки, сделанные своими руками — это отличный способ сэкономить, и при этом получить рабочий инструмент. Самодельные клещи для контактной и точечной сварки просты в изготовлении и применении. Они справятся со всеми типами металлов и пригодятся любому дачному умельцу или частному мастеру. Себестоимость самодельных клещей крайне мала, так что вы сможете неплохо сэкономить. Посмотрите ниже видео, где подробно рассказывается, как собрать самодельные клещи. Если вам нужна краткая инструкция, то прочтите далее. Начните с изготовления основной конструкции клещей. Для этого можно использовать подручные материалы. Мы рекомендуем взять металл толщиной не более 5 мм и нарезать из него полоски шириной 20 мм. Длину полосок выбирайте исходя из ваших предпочтений. Также можете использовать толстые металлические стержни. На обеих полосках или стержнях выгните концы, чтобы они приобрели форму щипцов.

Состыкуйте заготовки крест-накрест и просверлите отверстие. Оно необходимо для соединения двух металлических заготовок и их дальнейшего раскрывания/закрывания. Не забудьте про прокладку из диэлектрика. Ее нужно установить между двух заготовок. Затем на торце одной заготовки нужно сделать отверстие для крепления медных проводов с помощью болта. На другой заготовке сверлится отверстие для крепления сварочного кабеля и фиксации клеммы.

Обмотайте ручки клещей изолентой или наденьте резиновый шланг, если использовали металлический стержень при изготовлении приспособления. Так клещи будут более безопасными и удобными в применении. Этого достаточно для ручного применения на весу. Но если хотите использовать клещи стационарно, то между двумя рукоятками приварите толстую пружину.

Что касается подвода тока к клещам, то для этих целей сгодится любой трансформатор с вторичной перемотанной обмоткой. Вы можете уложить в три витка сварочный кабель на сердечник. Если вы хотите получить контактную сварку повышенной мощности, то соедините два трансформатора и используйте их для генерации тока.

В интернете есть чертежи только подвесных клещей, так что вам придется самостоятельно продумать конструкцию своего самодельного приспособления. Но это не вызовет затруднений, поскольку в многочисленных видеороликах подробно рассказывается, как сделать ручные клещи.

Аппарат для точечной сварки своими руками

Сварочный аппарат действует на принципах закона Ленца — Джуоля: электрический ток, проходя по проводнику, выделяет тепло, которое напрямую равно квадрату тока, времени и сопротивлению проводника. Это означает что при силе тока в 1000 А, на тонких проводах и плохо сделанных соединениях, потери будут в 10000 раз больше, чем при 10 А.

Трансформатор

Основной элемент любого оборудования для точечной сварки — силовой, с повышенным эффектом трансформации (для получения нормального сварочного тока). Его можно взять в мощной микроволновке (от 1 кВт и выше), он питает магнетрон. Удобен своей доступностью и хорошими характеристиками. Показателей трансформатора хватит для точечной сварки стальных листов в 1 мм. Для получения большей мощности используют 2 и более детали.

Показатели таких трансформаторов составляют до 2000 В (в микроволновке оно удваивается перед подачей на магнетрон), не стоит их подключать в сеть и измерять выходные характеристики. Из этой детали нам понадобится первичная обмотка (в которой толще провод и меньше витков) и магнитопровод.

Провода срезаются стамеской или ножовкой (если он сварен, а не склеен), или выковыривается и высверливается (при очень плотной набивки обмотки, когда выбивание всё разрушит). При удалении проводов вторичной обмотки старайтесь действовать аккуратно, чтобы не повредить первичную обмотку. В трансформаторе также бывают шунты, которые ограничивают ток, их тоже нужно срезать.

После аккуратного извлечения нужных элементов, вторичная обмотка трансформатора обновляется. Для достижения показателей тока в 1000 А нужно использовать медный кабель с толщиной сечения в 100 мм² и более. Это может быть пучок или многожильный провод. Если внешняя изоляция мешает получить нужное количество витков, то её удаляют и заменяют на тканевую изоленту. Провода должны быть как можно меньшей длины, чтобы не было ненужного сопротивления.

сделайте больше витков, так вы повысите показатели мощности

Например, если у вас есть 2 трансформатора мощностью 0,5 кВт, с входным напряжением 220 В, при номинальном токе 250 А и выходным напряжением 2В. Соединив выводы вторичных и первичных обмоток, получим прибор, в котором номинальное напряжении в 2 В, выходной ток — 500 А (ток сварки также удвоится).

При создании устройства, во вторичных цепях устройства должны использоваться электроды. То есть при задействовании трансформаторов по 0,5 кВт, их связывают вместе проводами с диаметром 1 см, а концы к электроду. Если допустить ошибку при подключении выводов вторичной и первичной обмотки, это приведёт к короткому замыканию.

Когда используете два мощных трансформатора и вам нужно увеличить напряжение, но размер окна магнетрона не позволяет добавить необходимое количество витков провода, для этого вторичные обмотки соединяются последовательно. Необходимо согласовывать направление витков, иначе можно получит противофазу, что приведёт к выходному напряжению равному нулю (чтобы правильно понять этот момент проведите эксперимент с тонкими поводами).

На первичные обмотки трансформаторов

Первый случай свидетельствует о том, что цепи первичной и вторичной обмотки соединены вместе разноимёнными выводами (напряжение на первичной обмотке равно половине входного, которое преобразуется во вторичной обмотке, где оно суммируется и даёт двойное значение). Нулевое значение вольтметра показывает, значение напряжения на вторичных обмотках противоположны, это значит что одна из пар обмоток соединена одноимённым выводом.

Чтобы увеличить показатели у своего аппарата точечной сварки, нужно соединить несколько трансформаторов, но они не должны превышать показатели сети, иначе при его использовании общее напряжение будет падать. Ограничитесь 1000–2000 А, для бытовых условий такой силы тока достаточно.

Электроды

Медные стержни используют в качестве электродов. Чем больше толщина тем лучше, но его диаметр не должен быть меньше показателей провода. Если у вас аппарат небольшой мощности, то подойдут жала от паяльника.

Чем меньше длина провода

При использовании обжима, площадь крепления получается гораздо меньше, что увеличивает потери.

Управление

На промышленных аппаратах она доходит до 100 кг

Выключатель подключается к цепи первичной обмотки, иначе он будет добавлять сопротивления, а его контакты при работе расплавятся.

Если вы используете рычажный механизм прижима, то кнопку выключения монтируйте на нём. Очень удобно одной рукой давить на рычаг и управлять работой. Вторая рука контролирует сварку деталей.

Аппарат для точечной сварки своими руками

Сварочный аппарат действует на принципах закона Ленца — Джуоля: электрический ток, проходя по проводнику, выделяет тепло, которое напрямую равно квадрату тока, времени и сопротивлению проводника. Это означает что при силе тока в 1000 А, на тонких проводах и плохо сделанных соединениях, потери будут в 10000 раз больше, чем при 10 А.