Электроды для точечной сварки своими руками: Держатели электродов для точечной сварки своими руками

Содержание

Держатели электродов для точечной сварки своими руками


В этой статье мастер-самодельщик покажет нам, как можно самостоятельно сделать держатели электродов для точечной сварки.

Инструменты и материалы:
-Клемма;
— Цанговый патрон;
-Латунная трубка;
-Термоусадка;
-Медный провод;
-Гравер;
-Нож;
-Кусачки;
-Винты;
-Отвертка;
-Тиски;
-Горелка;
-Напильник;
-Ножницы;
-Медная проволока;

Шаг первый: отверстия
В качестве основания будет выступать латунная трубка. На трубку с одной стороны устанавливается цанговый патрон, с другой стороны клемма. Для и крепления в трубке сверлятся отверстия.

Шаг второй: медный провод
Дальше нужно сделать монтаж провод — клемма — электрод. Мастер снимает изоляцию с одной стороны медного провода. Оголенную жилу устанавливает в клемму и припаивает.

Дальше нужно измерять и отрезать лишнюю часть провода. Удалить с провода изоляцию.

Провод протянуть внутри трубки. Зафиксировать провод, в средней части, винтами. Дальше мастер, через отверстия припаивает медную жилу к трубке. Затем выкручивает винты и припаивает провод в средней части.

Шаг третий: цанга
Теперь нужно отшлифовать места пайки и установить цанговый патрон. Патрон крепится с помощью винтов.

Шаг четвертый: изоляция
Для изолирования мастер использует термоусадочную трубку. Отрезает нужную длину. Надевает на держатель. Прогревает феном. Места пайки закрывает двумя слоями трубки. Также нужно двумя слоями закрыть зону хвата, т.е. то место, за что мастер будет держать инструмент. Это связанно с тем, что держатель при работе может нагреваться, а двойная изоляция защитит от ожога.


Все готово, сталось установить электроды. В качестве электродов мастер использует жесткую медную проволоку или вольфрамовые стержни.




Весь процесс по изготовлению держателей можно посмотреть на видео.


Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Точечная сварка своими руками | Строительный портал

О процедуре сварки слышали даже дети. Однако не все знают, что существует много разновидностей сварочных процессов с применением различных энергоносителей, без которых невозможно обойтись. Существует один вид сварки, используемый чаще всего домашними мастерами – точечная сварка. Качество сварочного соединения будет зависеть от приобретенного опыта, который в основном состоит в выдерживании необходимой длительности токового импульса на основе визуального наблюдения за сварной точкой.

Содержание:

  1. Процедура точечной сварки
  2. Режимы точечной сварки
  3. Требования к электродам
  4. Самодельный сварочный аппарат

 

Процедура точечной сварки

Точечную сварку используют в промышленности и домашних условиях. В промышленности точечная сварка применяется при сваривании листовых заготовок из стали разных марок, цветных сплавов и металлов различных толщин, профильных заготовок (швеллеров, двутавров, уголков) и пересекающихся стержней. В быту самодельная точечная сварка незаменима при ремонте бытовой техники, разнообразных работах с кабелем, алюминием или починкой кухонной утвари.

Процесс точечной сварки состоит из нескольких этапов. В нужном положении совмещаются соединяемые детали, помещаются между электродами и прижимаются между собой. После этого детали нагревают до состояния пластичности и подвергают пластическому деформированию.

При применении автоматического оборудования в промышленных условиях частота сварки нередко достигает 600 точек в минуту. Для качественной точечной сварки в домашних условиях рекомендуется поддерживать на неизменном уровне скорость перемещения электродов и обеспечивать определенную величину давления и контакт соединяемых деталей.

Детали нагреваются благодаря прохождению сварочного тока в качестве кратковременного импульса, что отличается длительностью около — 0,01- 0,1 секунд, зависимо от условий сварки. Подобные импульсы отвечают за расплавление металла в области действия электродов и формирование общего жидкого ядра деталей, диаметр которого составляет 4 — 12 миллиметров.

После того, как импульс тока детали прекратит действие, детали будут удерживаться в течение некоторого времени, чтобы расплавленное ядро смогло остыть и кристаллизоваться. Как и любые технологические процессы, технология точечной сварки характеризуется достоинствами и недостатками.

К её преимуществам относят механическую прочность точечных швов и высокую экономичность, а также возможность автоматизации сварочной работы. Значительным недостатком служит невозможность обеспечения герметичности сварочного шва.

Режимы точечной сварки

Продолжительность нагрева изменяется от тысячных долей до нескольких десятков секунд и зависит от мощности аппарата и условий сварки. При сварке изделий из сталей, которые склонны к закалке и образованию трещин, к примеру, углеродистой стали, рекомендуется увеличить время нагрева, чтобы замедлить последующее охлаждение металла.

Сварку изделий из нержавеющих аустенитных сталей рекомендуется выполнять наоборот, с небольшой продолжительностью нагрева. Это принято делать для предотвращения риска нагрева наружной поверхности точек соединения до определенных температур структурных превращений, что влечет за собой нарушение антикоррозионных свойств наружного слоя металла.

Определенное давление между электродами обеспечивает надежный контакт деталей в местах соединения. Значение давления зависит от разновидности свариваемого металла и толщины деталей, что соединяются.

Уровень давления после нагрева имеет большое значение, потому что его величина отвечает за обеспечение мелкозернистой структуры металла в месте сварки, а прочность точек соединения становится идентичной прочности базового металла.

С помощью прижима деталей во время прохождения сварочного импульса можно обеспечить формирование около расплавленного ядра уплотняющего пояска, который препятствует выплеску расплавленного материала из области сварки. Чтобы улучшить кристаллизацию расплавленного металла, рекомендуется разжимать электроды с небольшой задержкой после того, как прошел сварочный импульс.

Требования к электродам

Электроды, которые применяются для точечной сварки своими руками, должны гарантировать прочность в интервале рабочей температуры, высокую тепло- и электрическую проводность, а также легкость процесса механической обработки.

Соответствуют подобным требованиям специальные бронзы с включением кадмия или кобальта, холоднокатаная электролитическая медь, сплавы меди с содержанием хрома и сплавы на вольфрамовой основе.

Медь по значениям электрической и теплопроводности существенно превосходит бронзу и её сплавы, но по показателю износостойкости хуже в 5 — 7 раз. Поэтому для изготовления электродов самым лучшим сплавом выступает сплав вида ЭВ, который из себя представляет практически чистую медь, в составе которой присутствует около 0,7% хрома и близко 0,4% цинка.

Для уменьшения износа электродов, которые применяются при точечной сварке, рекомендуется практиковать их интенсивное охлаждение водой. Качество ручной точечной сварки зависит от выбора диаметра электродов. Диаметр точек соединения должен в 2-3 раза превышать толщину наиболее тонкого элемента соединения.

Самодельный сварочный аппарат

Для точечной сварки в домашних условиях необходимо изготовить специальный аппарат. Самодельные сварочники обладают самой разной конфигурацией — от небольших переносных моделей до достаточно габаритных аппаратов точечной сварки. В домашних условиях обычно принято использовать настольные версии, применяемые для сварки цветных и черных металлов.

Схемы сборки аппарата

Основная масса схем сборки аппарата – небольшие схемы точечной сварки, которые содержат минимальное количество нужных деталей. Правда, изготовленные таким способом аппараты не отличаются высокой мощностью, но два листа железа, толщина которых 0,2 миллиметра, или металлических провода, они смогут сварить.

Перед изготовлением аппарата для точечной сварки необходимо вспомнить закон Ленца-Джоуля: когда электрический ток проходит по проводнику, количество тепла, что выделяется в проводнике, является прямо пропорциональным сопротивлению проводника, квадрату тока и времени, на протяжении которого ток протекал по проводнику. Это значит, что если ток составлял 1000 Ампер, на плохо выполненном соединении и тонких проводах будет теряться больше энергии приблизительно в 10000 раз, чем при электрическом токе 10 Ампер. Поэтому качеством электрической цепи пренебрегать нельзя.

Основой всей работы подобного аппарата является создание электрического импульса, проваривающего 2 части металлической детали.

Для этого вам понадобится небольшой трансформатор, подсоедините к его нижней обмотке свариваемую деталь, а к вторичной — электрод.

Нельзя соединять трансформатор с питанием напрямую, для этого применяется специальный выпрямительный мост с тиристором. Для создания необходимого импульса в аппарат нужно дополнительно установить ещё один источник, состоящий из еще одного выпрямительного моста и трансформатора. Электрический ток будет собираться в конденсаторе, который и служит сборником и создателем импульса.

Чтобы сработал самодельный аппарат точечной сварки, нажмите на рукоятке пистолета кнопку «импульса», которая отвечает за открытие цепи конденсатора-резистора, что спровоцирует их разряжение через электрод. Посмотрите видео о точечной сварке, чтобы понять, как это делается правильно.

Тиристор в этой цепи будет выступать в качестве катода, замыкающего выпрямительный мост трансформатора №1. Пока конденсатор не разрядится полностью, тиристор находится в открытом состоянии. После этого отпустите кнопку «импульс» отпустить, и конденсатор зарядится заново. И все будет повторяться по этой же схеме.

Если нужен более мощный аппарат точечной сварки, то вы сможете его изготовить своими руками с помощью все тех же деталей и узлов: тиристора полупроводникового, трансформатора сварочного и реле времени. Правда, понадобится для этого более мощный трансформатор. А определенные узлы должны иметь совершенно другие технические характеристики.

Основной агрегат

Самым простым в изготовлении является сварочный аппарат переменного тока с нерегулируемым показателем силы тока. Управление рабочим процессом осуществляется с помощью изменения длительности электрического импульса — с применением реле времени или с помощью выключателя вручную.

Основной составляющей частью любого оборудования для точечной сварки является силовой трансформатор, который обладает большим коэффициентом трансформации, помогающим обеспечить большой сварочный ток. Лучше всего для этого воспользоваться прибором серийного производства, к примеру, ОСМ — 1.

Оставьте первичную обмотку трансформатора без изменения, помните, что она должна содержать не менее 200 витков. Замените вторичную обмотку на более мощную, рекомендуется использовать провод ПВ З — 50 или ПЭВ 2/1,9.

Также подобный трансформатор вы сможете сделать из трансформатора от микроволновой печки. Такие трансформаторы характеризуются большой мощностью и доступностью. К тому же цена точечной сварки получится низкой. Одного трансформатора от микроволновки хватит для самодельного аппарата точеной сварки, что будет сваривать исключительно стальные листы, толщина которых составляет 1 миллиметр.

Если вам нужен более мощный аппарат, то вы можете использовать два трансформатора или больше. Если имеется два одинаковых трансформатора, можете их объединить в один источник тока для работы с толстыми металлами. Подобным образом можно соединять и больше, чем два трансформатора, если это позволяет сеть.

Но помните, что слишком мощный трансформатор вызывает значительное падение напряжения в сети, приводит к миганию лампочек, срабатыванию предохранителей и жалобам соседей. Поэтому мощность самодельного аппарата для точечной сварки обычно ограничивается значениями, обеспечивающими силу сварочного тока в пределах 1000-2000 Ампер. Нехватку силы тока можно компенсировать с помощью увеличения времени сварочного цикла.

Конструкция электродов

В качестве электродов принято использовать стержни из меди. Чем толще вы возьмете электрод, тем лучше. Хорошо, если диаметр электрода будет не меньше диаметра провода. Для самодельных не слишком мощных аппаратов подходят жала от паяльников большой мощности. Периодически рекомендуется подтачивать электроды, потому что они теряют свою форму. Электроды со временем полностью стачиваются и требуют замены.

Длина провода, который идет от трансформатора к электроду, должна быть минимальной. Помните, что должно быть минимальное количество соединений, потому что на каждом соединении осуществляется потеря мощности. На оба конца кабеля желательно надеть медные наконечники для соединения с электродами и установки точечной сварки.

Наконечники спаяйте с проводом, его жилы тоже спаяйте. Дело в том, что в месте контактов со временем, а может и при первом запуске, совершается окисление меди, которое приводит к росту сопротивления и большим потерям мощности, из-за чего ваш аппарат точечной сварки может и вовсе перестать сваривать.

Из-за большого диаметра наконечника для провода и самого провода их непросто спаять, однако эту задачу можно облегчить с помощью покупки луженных наконечников для пайки. Неспаянные соединения наконечников и электродов тоже создают сопротивление и окисляются, но так как нужны съемные электроды, то при замене каждый раз отпаивать старые наконечники и припаивать новые неудобно.

Сделайте нижний электрод неподвижным и изолируйте его от крепежных болтов и щечек шайбами и клейкой лентой. Чтобы закрепить электроды в держателях, можно использовать два болта или латунные шайбы. Держатели с электродами разведите пружиной в исходное положение. Самодельный сварочный аппарат для точечной сварки в сеть подключается при помощи автоматического выключателя, который рассчитан на ток не меньше 20 Ампер.

Органы управления

Единственные органы управления – выключатель и рычаг. Между электродами силы сжатия должно быть достаточно для обеспечения контакта деталей между электродами. Помните, что чем толще листы, которые вы свариваете, тем сила сжатия должна быть больше. Слишком большое усилие прижима у самодельных приборов можно создать зажимом — рычажным и рычажно-винтовым. Возможны и прочие методы, которые требуют разного оборудования.

Выключатель необходимо устанавливать в цепь первичной обмотки, так как в цепи вторичной обмотки присутствует большой ток, а выключатель дополнительно создает сопротивление. Выключатель в ситуации рычажного прижимного механизма необходимо монтировать на рычаге, чтобы можно было давить на рычаг одной рукой и включать ток. А второй рукой будете придерживать свариваемые детали.

Выключать и включать сварочный ток нужно исключительно при сжатых электродах, иначе возникнет интенсивное искрение, которое приводит к подгоранию электродов. Рекомендуется использовать процедуру принудительного охлаждения аппарата при помощи вентилятора. При отсутствии вентилятора необходимо постоянно осуществлять контроль температуры трансформатора, электродов, токопроводов и делать перерывы для предотвращения их перегрева.

Таким образом, сегодня покупка сварочного аппарата — небольшая проблема. В любом специализированном магазине вы сможете отыскать аппарат точечной сварки различной мощности от разных производителей. Однако не все аппараты отвечают требованиям, которые предъявляемым домашними мастерами. А чтобы собрать самостоятельно такой аппарат, достаточно всего лишь поинтересоваться, как сделать точечную сварку, приготовить схему аппарата, узлы и детали для сборки, а также паяльник.

Точечная сварка своими руками | Строительный портал

О процедуре сварки слышали даже дети. Однако не все знают, что существует много разновидностей сварочных процессов с применением различных энергоносителей, без которых невозможно обойтись. Существует один вид сварки, используемый чаще всего домашними мастерами – точечная сварка. Качество сварочного соединения будет зависеть от приобретенного опыта, который в основном состоит в выдерживании необходимой длительности токового импульса на основе визуального наблюдения за сварной точкой.

Содержание:

  1. Процедура точечной сварки
  2. Режимы точечной сварки
  3. Требования к электродам
  4. Самодельный сварочный аппарат

 

Процедура точечной сварки

Точечную сварку используют в промышленности и домашних условиях. В промышленности точечная сварка применяется при сваривании листовых заготовок из стали разных марок, цветных сплавов и металлов различных толщин, профильных заготовок (швеллеров, двутавров, уголков) и пересекающихся стержней. В быту самодельная точечная сварка незаменима при ремонте бытовой техники, разнообразных работах с кабелем, алюминием или починкой кухонной утвари.

Процесс точечной сварки состоит из нескольких этапов. В нужном положении совмещаются соединяемые детали, помещаются между электродами и прижимаются между собой. После этого детали нагревают до состояния пластичности и подвергают пластическому деформированию.

При применении автоматического оборудования в промышленных условиях частота сварки нередко достигает 600 точек в минуту. Для качественной точечной сварки в домашних условиях рекомендуется поддерживать на неизменном уровне скорость перемещения электродов и обеспечивать определенную величину давления и контакт соединяемых деталей.

Детали нагреваются благодаря прохождению сварочного тока в качестве кратковременного импульса, что отличается длительностью около — 0,01- 0,1 секунд, зависимо от условий сварки. Подобные импульсы отвечают за расплавление металла в области действия электродов и формирование общего жидкого ядра деталей, диаметр которого составляет 4 — 12 миллиметров.

После того, как импульс тока детали прекратит действие, детали будут удерживаться в течение некоторого времени, чтобы расплавленное ядро смогло остыть и кристаллизоваться. Как и любые технологические процессы, технология точечной сварки характеризуется достоинствами и недостатками.

К её преимуществам относят механическую прочность точечных швов и высокую экономичность, а также возможность автоматизации сварочной работы. Значительным недостатком служит невозможность обеспечения герметичности сварочного шва.

Режимы точечной сварки

Продолжительность нагрева изменяется от тысячных долей до нескольких десятков секунд и зависит от мощности аппарата и условий сварки. При сварке изделий из сталей, которые склонны к закалке и образованию трещин, к примеру, углеродистой стали, рекомендуется увеличить время нагрева, чтобы замедлить последующее охлаждение металла.

Сварку изделий из нержавеющих аустенитных сталей рекомендуется выполнять наоборот, с небольшой продолжительностью нагрева. Это принято делать для предотвращения риска нагрева наружной поверхности точек соединения до определенных температур структурных превращений, что влечет за собой нарушение антикоррозионных свойств наружного слоя металла.

Определенное давление между электродами обеспечивает надежный контакт деталей в местах соединения. Значение давления зависит от разновидности свариваемого металла и толщины деталей, что соединяются. Уровень давления после нагрева имеет большое значение, потому что его величина отвечает за обеспечение мелкозернистой структуры металла в месте сварки, а прочность точек соединения становится идентичной прочности базового металла.

С помощью прижима деталей во время прохождения сварочного импульса можно обеспечить формирование около расплавленного ядра уплотняющего пояска, который препятствует выплеску расплавленного материала из области сварки. Чтобы улучшить кристаллизацию расплавленного металла, рекомендуется разжимать электроды с небольшой задержкой после того, как прошел сварочный импульс.

Требования к электродам

Электроды, которые применяются для точечной сварки своими руками, должны гарантировать прочность в интервале рабочей температуры, высокую тепло- и электрическую проводность, а также легкость процесса механической обработки.

Соответствуют подобным требованиям специальные бронзы с включением кадмия или кобальта, холоднокатаная электролитическая медь, сплавы меди с содержанием хрома и сплавы на вольфрамовой основе.

Медь по значениям электрической и теплопроводности существенно превосходит бронзу и её сплавы, но по показателю износостойкости хуже в 5 — 7 раз. Поэтому для изготовления электродов самым лучшим сплавом выступает сплав вида ЭВ, который из себя представляет практически чистую медь, в составе которой присутствует около 0,7% хрома и близко 0,4% цинка.

Для уменьшения износа электродов, которые применяются при точечной сварке, рекомендуется практиковать их интенсивное охлаждение водой. Качество ручной точечной сварки зависит от выбора диаметра электродов. Диаметр точек соединения должен в 2-3 раза превышать толщину наиболее тонкого элемента соединения.

Самодельный сварочный аппарат

Для точечной сварки в домашних условиях необходимо изготовить специальный аппарат. Самодельные сварочники обладают самой разной конфигурацией — от небольших переносных моделей до достаточно габаритных аппаратов точечной сварки. В домашних условиях обычно принято использовать настольные версии, применяемые для сварки цветных и черных металлов.

Схемы сборки аппарата

Основная масса схем сборки аппарата – небольшие схемы точечной сварки, которые содержат минимальное количество нужных деталей. Правда, изготовленные таким способом аппараты не отличаются высокой мощностью, но два листа железа, толщина которых 0,2 миллиметра, или металлических провода, они смогут сварить.

Перед изготовлением аппарата для точечной сварки необходимо вспомнить закон Ленца-Джоуля: когда электрический ток проходит по проводнику, количество тепла, что выделяется в проводнике, является прямо пропорциональным сопротивлению проводника, квадрату тока и времени, на протяжении которого ток протекал по проводнику. Это значит, что если ток составлял 1000 Ампер, на плохо выполненном соединении и тонких проводах будет теряться больше энергии приблизительно в 10000 раз, чем при электрическом токе 10 Ампер. Поэтому качеством электрической цепи пренебрегать нельзя.

Основой всей работы подобного аппарата является создание электрического импульса, проваривающего 2 части металлической детали. Для этого вам понадобится небольшой трансформатор, подсоедините к его нижней обмотке свариваемую деталь, а к вторичной — электрод.

Нельзя соединять трансформатор с питанием напрямую, для этого применяется специальный выпрямительный мост с тиристором. Для создания необходимого импульса в аппарат нужно дополнительно установить ещё один источник, состоящий из еще одного выпрямительного моста и трансформатора. Электрический ток будет собираться в конденсаторе, который и служит сборником и создателем импульса.

Чтобы сработал самодельный аппарат точечной сварки, нажмите на рукоятке пистолета кнопку «импульса», которая отвечает за открытие цепи конденсатора-резистора, что спровоцирует их разряжение через электрод. Посмотрите видео о точечной сварке, чтобы понять, как это делается правильно.

Тиристор в этой цепи будет выступать в качестве катода, замыкающего выпрямительный мост трансформатора №1. Пока конденсатор не разрядится полностью, тиристор находится в открытом состоянии. После этого отпустите кнопку «импульс» отпустить, и конденсатор зарядится заново. И все будет повторяться по этой же схеме.

Если нужен более мощный аппарат точечной сварки, то вы сможете его изготовить своими руками с помощью все тех же деталей и узлов: тиристора полупроводникового, трансформатора сварочного и реле времени. Правда, понадобится для этого более мощный трансформатор. А определенные узлы должны иметь совершенно другие технические характеристики.

Основной агрегат

Самым простым в изготовлении является сварочный аппарат переменного тока с нерегулируемым показателем силы тока. Управление рабочим процессом осуществляется с помощью изменения длительности электрического импульса — с применением реле времени или с помощью выключателя вручную.

Основной составляющей частью любого оборудования для точечной сварки является силовой трансформатор, который обладает большим коэффициентом трансформации, помогающим обеспечить большой сварочный ток. Лучше всего для этого воспользоваться прибором серийного производства, к примеру, ОСМ — 1.

Оставьте первичную обмотку трансформатора без изменения, помните, что она должна содержать не менее 200 витков. Замените вторичную обмотку на более мощную, рекомендуется использовать провод ПВ З — 50 или ПЭВ 2/1,9.

Также подобный трансформатор вы сможете сделать из трансформатора от микроволновой печки. Такие трансформаторы характеризуются большой мощностью и доступностью. К тому же цена точечной сварки получится низкой. Одного трансформатора от микроволновки хватит для самодельного аппарата точеной сварки, что будет сваривать исключительно стальные листы, толщина которых составляет 1 миллиметр.

Если вам нужен более мощный аппарат, то вы можете использовать два трансформатора или больше. Если имеется два одинаковых трансформатора, можете их объединить в один источник тока для работы с толстыми металлами. Подобным образом можно соединять и больше, чем два трансформатора, если это позволяет сеть.

Но помните, что слишком мощный трансформатор вызывает значительное падение напряжения в сети, приводит к миганию лампочек, срабатыванию предохранителей и жалобам соседей. Поэтому мощность самодельного аппарата для точечной сварки обычно ограничивается значениями, обеспечивающими силу сварочного тока в пределах 1000-2000 Ампер. Нехватку силы тока можно компенсировать с помощью увеличения времени сварочного цикла.

Конструкция электродов

В качестве электродов принято использовать стержни из меди. Чем толще вы возьмете электрод, тем лучше. Хорошо, если диаметр электрода будет не меньше диаметра провода. Для самодельных не слишком мощных аппаратов подходят жала от паяльников большой мощности. Периодически рекомендуется подтачивать электроды, потому что они теряют свою форму. Электроды со временем полностью стачиваются и требуют замены.

Длина провода, который идет от трансформатора к электроду, должна быть минимальной. Помните, что должно быть минимальное количество соединений, потому что на каждом соединении осуществляется потеря мощности. На оба конца кабеля желательно надеть медные наконечники для соединения с электродами и установки точечной сварки.

Наконечники спаяйте с проводом, его жилы тоже спаяйте. Дело в том, что в месте контактов со временем, а может и при первом запуске, совершается окисление меди, которое приводит к росту сопротивления и большим потерям мощности, из-за чего ваш аппарат точечной сварки может и вовсе перестать сваривать.

Из-за большого диаметра наконечника для провода и самого провода их непросто спаять, однако эту задачу можно облегчить с помощью покупки луженных наконечников для пайки. Неспаянные соединения наконечников и электродов тоже создают сопротивление и окисляются, но так как нужны съемные электроды, то при замене каждый раз отпаивать старые наконечники и припаивать новые неудобно.

Сделайте нижний электрод неподвижным и изолируйте его от крепежных болтов и щечек шайбами и клейкой лентой. Чтобы закрепить электроды в держателях, можно использовать два болта или латунные шайбы. Держатели с электродами разведите пружиной в исходное положение. Самодельный сварочный аппарат для точечной сварки в сеть подключается при помощи автоматического выключателя, который рассчитан на ток не меньше 20 Ампер.

Органы управления

Единственные органы управления – выключатель и рычаг. Между электродами силы сжатия должно быть достаточно для обеспечения контакта деталей между электродами. Помните, что чем толще листы, которые вы свариваете, тем сила сжатия должна быть больше. Слишком большое усилие прижима у самодельных приборов можно создать зажимом — рычажным и рычажно-винтовым. Возможны и прочие методы, которые требуют разного оборудования.

Выключатель необходимо устанавливать в цепь первичной обмотки, так как в цепи вторичной обмотки присутствует большой ток, а выключатель дополнительно создает сопротивление. Выключатель в ситуации рычажного прижимного механизма необходимо монтировать на рычаге, чтобы можно было давить на рычаг одной рукой и включать ток. А второй рукой будете придерживать свариваемые детали.

Выключать и включать сварочный ток нужно исключительно при сжатых электродах, иначе возникнет интенсивное искрение, которое приводит к подгоранию электродов. Рекомендуется использовать процедуру принудительного охлаждения аппарата при помощи вентилятора. При отсутствии вентилятора необходимо постоянно осуществлять контроль температуры трансформатора, электродов, токопроводов и делать перерывы для предотвращения их перегрева.

Таким образом, сегодня покупка сварочного аппарата — небольшая проблема. В любом специализированном магазине вы сможете отыскать аппарат точечной сварки различной мощности от разных производителей. Однако не все аппараты отвечают требованиям, которые предъявляемым домашними мастерами. А чтобы собрать самостоятельно такой аппарат, достаточно всего лишь поинтересоваться, как сделать точечную сварку, приготовить схему аппарата, узлы и детали для сборки, а также паяльник.

Точечная сварка своими руками, разбираем ошибки в работе

Точечная сварка наиболее распространена на промышленных производствах, благодаря высокому качеству сварных точек или швов. С её помощью можно делать очень много сварочных соединений за короткий промежуток времени. Чаще всего применяется в автомобильном, самолётном и судостроении. Нередко используют для сборки сельскохозяйственных машин и агрегатов для них. Собирают батареи аккумуляторов. Именно в производстве аккумуляторов точечная сварка показывает свою незаменимость.

Немного про сварочные работы

При правильно построенному процессу сварки и полном соответствии техническим нормам и требованиям, точечные соединения получаются невероятно крепкими, а качественными. Благодаря сильному разогреву металла и давлению, которое создаёт точечная сварка, соединения, может обретать крепость, приближенную к основному металлу, который сваривает аппарат.

В этой статье мы вам поможем разобраться с технологией контактной сварки и ответим на вопрос как сделать точечную сварку, расскажем о подготовке поверхности, выборе аппарата, электродов и прочих составляющих. Пошагово опишем схему сварочного процесса и укажем на возможные ошибки и дефекты, которые могут возникать. Объясним, что такое полярность и какая она бывает, а так же расскажем, как работать с тонкими материалами.

Подготовительные работы

Начнём с выбора подходящего аппарата. Тут следует учесть то, какой тип материала мы будем сваривать и насколько прочным должно быть соединение. Если вы используете тугоплавкий материал, с довольно большой толщиной тогда следует выбрать сварочный аппарат с более высокой мощностью.

Если необходимо очень крепкое соединение, тогда к высокой мощности необходимо ещё и довольно большое давление во время процесса. Для увеличения крепости сварной точки, давление после нагревания должно ещё больше возрастать. Таким образом, точечная сварка получится практически той же прочности что и металл.

Схема сварки металла

Подготовка поверхности перед работой один из важнейших этапов сварочного процесса. Благодаря правильно подготовленной рабочей поверхности металла точечная сварка получится максимально крепкой и качественной. Если поверхность будет сделана правильно, тогда риск появления дефектов крайне низок.

Итак, что же следует сделать:

  • Обезжирить, так качество сцепления будет максимальным.
  • Удалить ржавчину и прочие эффекты коррозии или окисления.
  • Пассивирование поверхности.
  • Очистить от пыли и налёта. В случае если присутствует окалина на металле, её также следует удалить.
  • Убедитесь, что детали плотно прилегают.
  • После удаления излишних слоёв налёта и прочего, детали омываются и сушатся.
  • Последняя стадия подготовки – контроль. Детали проверяются на остатки недопустимых элементов на поверхности, если всё нормально тогда можно приступать к работе.

Выбор электрода для сварочного аппарата, является ключевым фактором, который влияет на окончательное качество контактной сверки. Подобрав правильно электрод, точечная сварка своими руками получится максимально крепкой и долговечной.

Первое на что необходимо обратить внимание, это теплоэлектропроводность металла. Чтобы материал, из которого сделан электрод, не должен смешиваться с материалом, который сваривается. Поэтому теплоэлектропроводность электрода должна быть выше, чем у металла, и между ними не должно возникать никаких реакций. Если сварочный период нагревания уменьшается, тогда соотношение величин теплопроводности также должно возрастать.

Режимы сварки низкоуглеродистых сталей

Каждая группа металлов соответствует определённому типу электродов, с которыми они могут совмещаться. Это особенно важно при работе с тонколистовыми и легкоплавкими металлами, которые легко поддаются воздействию температур. Это алюминиевые и магниевые сплавы, выбор электродов для них должен быть особенно тщательным

Так как сварочные работы связаны с большими температурами, и присутствует риск попадания раскалённых частиц на поверхность человеческого тела необходимо придерживаться правил безопасности при работе.

Экипировка сварщика – это элемент защиты от механических повреждений. Без чего процесс сварки не может проходить это без защитной маски, которая защитит ваше лицо и глаза от яркого света и частиц металла.

Сварочные перчатки обязательный атрибут для комфортной и безопасной работы, они защитят вас от ожогов и помогут работать без какого-либо дискомфорта от высоких температур. Для дополнительно защиты лучше носить специальный костюм для сварочных работ, он не поддаётся горению, и ткань не будет плавиться при попадании на неё раскалённых частиц металла.

Этапы работы

Условно точечная сварка разделяется на три шага, пройдя которые вы получаете готовую контактную самодельную точку, скрепляющую две заготовки. Для создания последующих точек процесс повторяется в том же порядке.

Давайте приступим к работе по следующей схеме:

  1. Фиксирование детали в зажиме между электродами аппарата. На деталь сразу производится определённое заданное давление, которое деформацию на микронеровностях.
  2. После плотной фиксации и необходимого сжатия происходит подача электрического импульса. Впоследствии чего металл разогревается до предельных температур и в месте соприкосновения электродов начинает плавиться, и заготовки соединяются. Жидкая фаза металла связывается, образуя цельное соединение, которое стаёт максимально приближённым к прочности самого материала.
  3. Подача импульса прекращается. Место сваривания охлаждается и происходит окончательный процесс кристаллизации. Убирать усилил сжатия необходимо через определённый промежуток времени, так как в процессе остывания металл при сжатии набирает более мелкозернистой структуры. Ещё лучше сжатие увеличить, так эффект будет ещё сильнее и соединение получится более однородным.

Производим различные соединения

При необходимости создания множества сварочных соединений повторяем весь цикл. Если же есть потребность сделать очень много таких точек, тогда можно использовать аппарат, у которого контактная сварка происходит сразу в нескольких указанных точках. Так, вы сэкономите время и будете работать более продуктивно.

Дефекты и ошибки контактной сварки

Точечная сварка довольно сложная схема, в котором есть множество нюансов и особенностей. Очень часто у новичков возникают следующие ошибки:

  • Неправильно подобранная мощность.
  • Недостаточный либо слишком большой период давления на заготовку.
  • Электрод не подходит к свариваемому металлу.
  • Схема работы самого сварочного аппарата не подходит к условиям необходимого сварочного процесса.
  • Поверхность для контактной сварки подготовлена неправильно.

Дефекты, возникающие при неправильной контактной сварке:

  • Недостаточная степень расплавления, что способствует неправильному формированию ядра точки.
  • Слишком глубокое образование вмятин при контактном давлении.
  • Кромки нахлёстки могут разорваться при очень близком нахождении контактной сварной точки.
  • Изменение свойства металла впоследствии слишком большого разогрева. Например, ухудшение рабочих качеств аккумуляторов.
  • Сквозное прожигание металла.
  • Образование внутренних трещин либо пустот.

Работая с тонкими металлами, или при сборке аккумуляторов следует тщательно подбирать мощность и силу давления на них. Так как при слишком большой мощности есть риск сквозного прожига и тогда такая заготовка стаёт непригодной. При слишком большом давлении могут образовываться вмятины и различные дефекты поверхности.

Работая с алюминиевыми заготовками нельзя перегревать их слишком долгое время, так как это потянет за собой смену их антикоррозийных свойств и повышается риск деформации поверхности.

Полярность при сварке

Полярность может быть прямой или обратной. Используя прямую полярность, к электроду подсоединяется минус, а на заготовку направляют плюс. Если же использовать обратную, тогда плюс и минус меняются местами. От схемы подключения полярности к аппарату зависит процесс возникновения катодного и анодного пята. Анод возникает на плюсовых полярностях, а катод, наоборот, на минусе.

Подведём итог

Точечная сварка технически сложный процесс, который требует тщательно подготовки. Вам следует знать все тонкости такой сварки, от выбора сварочного аппарата до необходимого давления, которое производится на заготовку. Тогда ваша работу будет выполнена качественно и надолго. Придерживаясь всех правил, с помощью контактного сварочного аппарата вы сделаете все ваши задумки связанные с металлом и его соединением.

их виды и основные элементы

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.

Прочность сварки

На прочность сварки влияет размер и материал участка. А на него воздействует:

  • Размер электродов.
  • Площадь контакта.
  • Состояние поверхности.
  • Время воздействия и величина тока.
  • Размер поверхности с которой контактировал электрод.

Точная сварка имеет свою нишу для применения — соединения деталей между собой от 0,002 мкм до 20 мм. При процессе, величина тока измеряется сотнями ампер, а сопротивление поверхности и электродов минимально.

Преимущества точечной сварки:

  • Сварочный шов высокой прочности.
  • Автоматизация работы.
  • Экономичность.

Процесс используется как в домашних условиях, так и в промышленности. С его помощью производится сварка таких материалов:

  • Листовой металл.
  • Изделий из цветных сплавов и стали.
  • Гнутых и сортовых профилей.

В быту с помощью точечной сварки ремонтируют инструмент, домашнюю утварь, кухонное оборудование. Процесс заключается в совмещении деталей в определённом положении. Они фиксируются между собой и электродами с помощью электрического тока происходит разогрев поверхностей до сваривания. Главное — точно закрепить деталь в нужном положении и удерживать её в процессе сварки. Тепловой импульс, плавит металл в зоне контакта, соединяя две поверхности в одно целое.

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.

Аппарат для точечной сварки своими руками

Простейшим для изготовления в домашних условиях является аппарат точечной сварки, в котором сила тока не регулируется. А управление процессом осуществляется с помощью изменения длительности электрического импульса, для этого используют выключатель или реле времени.

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.

Для работы магнетрона в микроволновой печи нужно повышенное напряжение в 4000 В. Поэтому используется повышенный трансформатор. На первичной обмотке у него меньше витков чем на вторичной, но толщина провода больше.

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.

Делается не больше 3 витков. У вас получиться 2 В, этого достаточно для домашних нужд. Но если вам нужен больший ток, то сделайте больше витков, так вы повысите показатели мощности. Также можно использовать несколько трансформаторов. Это хороший вариант когда у вас на руках 2 одинаковых, но их характеристик по отдельности не хватит для сварки металла нужной толщины.

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).

Одноимённые выводы имеют обозначения на трансформаторах, но если на вашем устройстве оно отсутствует, то можно провести проверку. На первичные обмотки трансформаторов подаётся напряжение, а к вторичным обмоткам подключён вольтметр. Результата может быть два: прибор показывает напряжение или нет.

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.

Электроды требуют периодической подкачки, так как со временем они теряют форму и приходят в негодность. Чем меньше длина провода, идущего от электрода к трансформатору, тем лучше. Количество соединений должно быть минимальным, на них также теряется мощность. В идеале, на концы цепляются медные наконечники, к которым подключаются электроды. В месте контакта меди происходит окисление, чтобы этого избежать их спаивают вместе. Такое соединение проще чистить.

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

Управление

Аппарат управляется переключателем или рычагом. Электроды должны быть закреплены с такой силой, чтобы обеспечить нормальную сварку. Чем толще лист металла, тем больше показатель. На промышленных аппаратах она доходит до 100 кг. Делайте рычаг управления длинными и крепким, а сам аппарат помассивнее, с возможностью стационарного крепления. Дополнительное усилие при точечной сварке можно добавить винтовым зажимом.

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.

Эксплуатация

Включать и выключать аппарат нужно когда электроды сжаты, иначе электроды будут искрить и подгорать. Принудительная вентиляция значительно облегчит эксплуатацию, иначе вам придётся следить за температурой трансформатора, электродов, токопроводов и делать частые перерывы. А пока вы опытным путём найдёте температурные режимы элементов, что-то может безвозвратно сгореть.

Чтобы качественно осуществлять точечную сварку нужен опыт сведения двух поверхностей материала, сварки токовым импульсом, определения процесса готовности по цвету и внешнему виду.

При осуществлении точечной сварки своими руками соблюдайте технику безопасности, при возникновении искр и расплавленного металла, немедленно прекращайте работу. Эксплуатация неисправного аппарата представляет большую опасность.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Держак для электродов точечной сварки, ручка для сварки аккумуляторов + обзор альтернативных вариантов

Продолжаем тему контактной сварки. Решил попробовать ручку для электродов. Две медные полосы, две отдельные пружины на полосы, фиксированное расстояние между электродами, микрик для автоматической сработки в конце нажатия. В целом ручка годная, можно брать. Хотя, как всегда, есть варианты дешевле — хуже и дороже — лучше.



Я заказывал у другого продавца, на 5$ дороже, по этому информация о доставке наверное не актуальна.
В комплекте всех этих ручек идет два шестигранных ключа, 4 болта под внутренний шестигранник, шайбы и провод для разъема микрика. Не понятно, зачем идет 4 болта — вполне достаточно двух, может быть запасные, если один сорвется. Но вряд ли кто-то, кроме меня, будет снимать и ставить ручку по 10 раз за день.

Корпус ручки видимо фрезерован из какого то пластика, на странице этого продавца (видимо производитель) есть интересное видео создания более дорогой ручки.

Корпус состоит из двух половин, в нем фрезерованы пазы под пружины, провода, микрик и т. д.


Внутри есть один микрик — он срабатывает при нажатии ручки до конца. В комплекте идет провод, с 2-контактным разъемом 3.5мм, длина провода 1 метр. Время срабатывания микрика не регулируется, но можно регулировать жесткость пружин, тогда микрик будет срабатывать на разном давлении на ленту.
Две пружины лежат в пазах, их поджимают две квадратные гайки. Для регулировки в комплекте идет шестигранный ключ, регулировка возможна даже когда ручка установлена для сварки. Винты немного мешают, но регулировать можно.

Интересно, что некоторые мелкие гайки и винты сделаны с нержавейки. Гайки крепления электродов, винты и гайки, скрепляющие половинки, винты с гайкой, для поджатия пружин магнитятся очень слабо.

Этим же шестигранником разбирается крепление электродов. Мне понравилась эта версия ручки потому, что я могу ставить электроды от 1мм до 4мм, Держатель электродов — просто две медные пластины, скрученные вместе и прикрученные к основным токонесущим полосам.Просто отверстия насквозь, болты и гайки. В меди нет резьбы — можно просто поменять гайки с винтами, если что. Между этими пластинами фрезерованы отверстия 1мм и 3мм, в комплекте стоят электроды 1.5мм и я ставил 3.5мм без проблем.

Сами основные пластины 4мм Х 15мм, то есть сечение 60мм, я думаю этого вполне достаточно для сварки аккумов. Вверху пластин отверстия D8, то есть соединение с сваркой надежное. Никаких винтов сбоку, как в ручке ZBU (ее обзор). Но Геннадий тоже перешел на нормальное болтовое крепление на новых версиях.

В общем пластины ходят внутри пластиковой ручки, жесткость пружин можно менять, микрик срабатывает по одной пластине. При большом желании можно поставить и второй микрик, подсоединить их последовательно. Но я думаю, что если ставить ручку не косо, то будет работать и с одним. Но в более дорогой ручке стоит два микрика.

И в дорогой версии ручки для сварки есть светодиод, который светит в место сварки. В плате таймера на педаль/микрик идет 5 в, в эту ручку тоже можно встроить светодиод, запитать его от микрика и рассчитать на 5В, я думаю что будет работать.

В общем я попробовал варить.

Была проблема, что у меня провода выходили параллельно и мне не было удобно подключать эту ручку. У меня наконечники проводов выглядели I I а на ручке — — и мне пришлось загнуть наконечники буквой Г. Тогда все подсоединилось. Но, опять же, я не смог использовать гайки, которые шли в комплекте, по этому я ставил мои гайки барашками. Болты под шестигранник как раз в тему, обычны болты с большой шляпкой мешали бы разъему. И так разъем встает вплотную. Ну и маленькие головки болтов позволяют регулировать жесткость пружин.
Пробовал варить стандартными электродами, сразу прожег дырку в ленте — слабый прижим. Это есть в видео на 10.40 Потом отрегулировал-прижал пружины и стало варить нормально. Электроды немного липнут. Поменял один электрод на кусок провода ВВГ2.5 — ничего не поменялось, так что похоже стандартные электроды это просто куски меди.

Дальше я взял медную моножилу, зажал ее в дремель и довел до заточки карандаша на шкурке.
Получилось два электрода диаметром 3.5мм. Они варили и сильно прилипали, пока я не затупил наконечник электрода, тогда они перестали прилипать.


Минутное видео сварки разными электродами.

Выводы:
В общем ручка годная, можно использовать как со стандартным микриком так и с внешней педалью. Я считаю, что это оптимальный вариант.
Эту ручку я выбирал из за нормального сечения пластин (60 квадратов) и возможности установки электродов от 1 мм до 4мм. Ну и в ней есть регулировка силы прижима.
Есть другие варианты:
1. 65$ Дорогая ручка. два микрика, светодиод подсветки и толщенные токопроводящие пластины, есть регулировка прижима. Электроды вроде 2.8-5мм
2. 25$ Средняя ручка, есть регулировка силы прижима, один микрик, но пластины сечением всего 45 квадратов. Пружины торчат снаружи.
Электроды только около 3мм.
3. 22$ Самая дешевая, тонкие пластины, электроды 3мм, нет регулировки, пружины снаружи.

Для тех, кому лень читать, все это и еще кое что есть в видео:

Электроды для контактной сварки точечной и шовной

Большинство металлических изделий, которые нас окружают, изготовлены при помощи контактной сварки. Существуют различные виды сварки, но контактная позволяет создавать достаточно прочные и эстетично красивые швы. Поскольку металл сваривается не традиционным методом, то для такого процесса нужны электроды для контактной сварки.

Электроды для контактной сварки

Контактная сварка возможна только для сваривания двух металлических деталей, наложенных одна на другую, их невозможно соединить данным методом встык. В тот момент, когда обе детали зажаты токопроводящими элементами сварочного аппарата, кратковременно подается электрический ток, который плавит детали непосредственно в точке сжатия. Главным образом это возможно благодаря сопротивлению тока.

Конструкции электродов

Для работы с электродуговой сваркой также используются электроды, но они кардинально отличаются от токопроводящих элементов для контактной сварки, и не подходят для данного вида работ. Поскольку в момент сварки детали сдавливаются контактными частями сварочного аппарата, то электроды для контактной сварки способны проводить электрический ток, выдерживать нагрузку на сжатие и отводить тепло.

Диаметр электродов определяет насколько прочно и качественно будут сварены детали. Их диаметр должен быть в 2 раза толще сварного узла. Согласно государственным стандартам они бывают диаметром от 10 до 40 мм.

Свариваемый металл определяет форму применяемого электрода. Данные элементы, имеющие плоскую рабочую поверхность, используют для сварки обычных сталей. Сферическая форма идеально подходит для соединения меди, алюминия, высокоуглеродистых и легированных сталей.

Сферическая форма наиболее устойчива к сгоранию. Благодаря своей форме они способны выполнить большее количество сварных швов до заточки. Кроме того, применение такой формы позволяет варить любой металл. В то же время, если сваривать алюминий или магний плоской поверхностью, то будут образовываться вмятины.

Схема электрода для сварки

Посадочное место электрода часто выполнено в форме конуса или с резьбой. Данная конструкция позволяет избежать потерь тока и эффективно выполнить сжатие деталей. Посадочный конус может быть коротким, однако их применяют при малых усилиях и низких токах. Если используется крепление с резьбой, то зачастую через накидную гайку. Резьбовое крепление особенно актуально в специальных многоточечных машинах, так как необходим одинаковый зазор между клешнями.

Для выполнения сварки в глубине детали, применяются электроды искривленной конфигурации. Существует разнообразие изогнутых форм, поэтому при постоянной работе в таких условиях, необходимо иметь подборку различных форм. Однако пользоваться ими неудобно, и они имеют более низкую стойкость, в сравнении с прямыми, поэтому к ним прибегают в последнюю очередь.

Поскольку давление на фигурный электрод приходится не по его оси, во время нагрева он подвержен изгибанию, и об этом нужно помнить при выборе его формы. Кроме того, в такие моменты, возможно смещение рабочей поверхности искривленного электрода, по отношении к ровному. Поэтому в таких ситуациях обычно применяется сферическая рабочая поверхность. Не осевая нагрузка сказывается также на посадочном месте электрододержателя. Поэтому при чрезмерной нагрузке, нужно использовать электроды с увеличенным диаметром конуса.

Выполняя сварку в глубине детали можно использовать прямой электрод, если наклонить его по вертикали. Однако угол наклона должен быть не больше 30о, так как при большем градусе наклона происходит деформация электрододержателя. В таких ситуациях применяют два изогнутых токопроводящих элемента.

Внешний вид электродов

Использование хомута в месте крепления фигурного электрода позволяет снизить нагрузку на конус и продлить срок службы посадочного места сварочного аппарата. При разработке фигурного электрода, необходимо вначале выполнить чертеж, затем изготовить из пластилина или дерева пробную модель, и только после этого приступать к его изготовлению.

В промышленной сварке применяется охлаждение контактной части. Зачастую такое охлаждение происходит через внутренний канал, но если электрод небольшого диаметра или происходит увеличенный нагрев, то охлаждающую жидкость подают снаружи. Однако наружное охлаждение допускается при условии, что свариваемые детали не поддаются коррозии.

Труднее всего охладить фигурный электрод из-за его конструкции. Для его охлаждения применяют тонкие медные трубки, которые располагаются по боковым частям. Однако даже при таких условиях он недостаточно хорошо охлаждается, поэтому не может варить в том же темпе, что и прямой электрод. В противном случае происходит его перегрев и срок эксплуатации сокращается.

Сварка в глубине маленькой детали производится фигурными электродами, а с большими деталями предпочтительнее использовать фигурные держатели. Преимуществом такого способа является возможность регулировать длину электрода.

Во время контактной сварки ось двух электродов должна быть 90о по отношению к поверхности детали. Поэтому когда свариваются крупногабаритные детали с уклоном, используются поворотные, самоустанавливающиеся держатели, а сварка выполняется сферической рабочей поверхностью.

Стальная сетка диаметром до 5 мм сваривается пластинчатым электродом. Равномерное распределение нагрузки достигается путем свободного вращения вокруг своей оси верхнего токопроводящего контакта.

Хотя сферическая форма рабочей поверхности является самой устойчивой из остальных форм, все же она, вследствие тепловых и силовых нагрузок, теряет свою первоначальную форму. Если рабочая поверхность контакта увеличивается на 20 % от первоначального размера, то он считается непригодным, и его нужно затачивать. Заточка электродов контактной сварки производится в согласии ГОСТом 14111.

Материалы электродов для контактной сварки

Одним из решающих факторов качества сварного шва, является прочность на разрыв. Это определяется температурой сварной точки и зависит от теплофизических свойств материала проводника.

Медь в чистом виде неэффективна, поскольку является очень пластичным металлом и не имеет необходимой упругости, чтобы между сварными циклами восстановиться в геометрической форме. Кроме того, себестоимость материала относительно высока, а при таких свойствах электроды требовали бы регулярной замены, что привело бы к удорожанию процесса.

Использование упрочненной меди также не увенчалось успехом, так как снижение температуры рекристаллизации приводит к тому, что с каждой следующей сварной точкой износ рабочей поверхности будет увеличиваться. В свою очередь, эффективными оказались сплавы меди с рядом других металлов. К примеру, кадмий, бериллий, магний и цинк добавили твердости сплаву во время нагрева. В то же время железо, никель, хром и кремний позволяют выдерживать частые тепловые нагрузки и сохранять темп работы.

Контактная сварки

Электропроводность меди составляет 0,0172 Ом*мм2/м. Чем меньше этот показатель, тем наиболее он подходит в качестве материала электродов для контактной сварки.

В случае, если нужно сварить элементы из разных металлов или деталей разной толщины, тогда электротеплопроводность электрода должна составить до 40% от данного свойства чистой меди. Однако если выполнить весь проводник из такого сплава, то он будет достаточно быстро нагреваться, поскольку имеет высокое сопротивление.

Используя технологию составных конструкций можно добиться ощутимой экономии средств. В таких конструкциях материалы, используемые в основании, подбирают с высоким показателем электропроводности, а наружную или сменную часть изготавливают из тепло и износостойких сплавов. Например, металлокерамические сплавы, состоящие на 44 % из меди и на 56 % из вольфрама. Электропроводность такого сплава составляет 60 % от электропроводности меди, что позволяет минимальными усилиями нагреть сварную точку.

В зависимости от условий работы и поставленных задач, сплавы делятся на:

  1. Тяжелые условия. Электроды, работающие при температуре до 500 оС, выполнены из сплавов бронз, хрома и циркония. Для сварки нержавейки используют сплавы бронз, легированных титаном и бериллием.
  2. Средняя нагрузка. Сваркустандартно углеродистых, медных и алюминиевых деталей, производят электродами из сплавов, в которых марка меди для электродов, способная работать при температуре до 300 оС.
  3. Легко нагруженные. Сплавы, в состав которых входит кадмиевая, хромистая и кремненикелевая бронзы, способны работать при температуре до 200 оС

Электроды для точечной сварки

Процесс точечной сварки объясняет сам себя из своего же названия. Соответственно сварочным мини швом является одна точка, размер которой обусловлен диаметром рабочей поверхности электрода.

Электродами для контактной точечной сварки являются стержни, выполненные из сплавов, в основе которых находится медь. Диаметр рабочей поверхности обусловлен ГОСТом 14111-90, и изготавливается в диапазоне от 10-40 мм. Электроды на точечную сварку тщательно подбираются, поскольку имеют различные свойства. Они выполняются как со сферической, так и с плоской рабочей поверхностью.

Криволинейный электрод для точечной сварки

Электроды для точечной сварки своими руками теоретически можно изготовить, но необходимо быть уверенным, что сплав соответствует заявленным требованиям. Кроме того нужно выдержать все размеры, что в домашних условиях не так-то просто. Поэтому, приобретая заводские токопроводящие элементы, можно рассчитывать на качественное выполнение сварочных работ.

Точечная сварка имеет массу плюсов, среди которых эстетическое сварочное пятно, простота эксплуатации сварочного аппарата и высокая производительность. Имеется также один недостаток, а именно отсутствие герметичного сварочного шва.

Электроды для шовной сварки

Одной из разновидностей контактной сварки являетс, шовная сварка. Однако электроды для шовной сварки – это также сплав металлов, только в форме ролика.

Ролики для шовной сварки бывают таких видов:

  • без скоса;
  • со скосом с одной стороны;
  • со скосом с обеих сторон.

Конфигурация свариваемой детали определяет, ролик какой формы следует использовать. В труднодоступных местах недопустимо применять ролик со скосом с обеих сторон. В этом случае подойдет ролик без скосов или со скосом с одной стороны. В свою очередь ролик со скосом на двух сторонах эффективнее прижимает детали и быстрее охлаждается.

Электроды-ролики для шовной сварки

Применение роликовой сварки помогает добиться герметичных сварочных швов, что позволяет использовать их в изготовлении емкостей и резервуаров.

Итак, контактная сварка позволяет производить высокотехнологичные швы, но чтобы добиться качественного результата, нужно тщательно следовать значениям, указанным в таблицах. Какую сварку выбрать, точечную или шовную, зависит от ваших потребностей.

Конфигуратор электродов — Форма электрода

Ваш следующий шаг может быть простым… или трудным. Это действительно зависит от вашего приложения. Если у вас простая установка (например, сварка двух плоских листов вместе), вы можете использовать прямые электроды. Если у вас сложная установка (например, вы пытаетесь сварить небольшой фланец внутри коробки), вам понадобятся изогнутые или смещенные электроды.

Простая установка (два плоских листа стали)

Если у вас простая установка, наиболее распространенными (и лучшими) электродами являются прямые электроды.Они лучше, чем изогнутые или смещенные электроды, потому что они не изгибаются и не отклоняются под действием силы. Кроме того, они обычно остаются более холодными, чем изогнутые электроды, и их легче использовать с внутренними трубками водяного охлаждения.

Вы заметите, что даже среди прямых электродов по-прежнему имеется широкий выбор вариантов. Однако, чтобы упростить задачу, наиболее распространенным и лучшим, как правило, является «остроконечный нос» . Другие поверхности электродов превосходны, если вы свариваете нержавеющую сталь или алюминий, если вам нужна одна сварочная поверхность, чтобы получить «невидимый» сварной шов, если вы свариваете неглубокий угол фланца или если вы используете электрододержатель, требующий Наклонный носовой электрод.

Электрод с острым носом

Более сложная установка (фланцы, штампы, расширенный металл, перфорированный металл, трубы, коробки или другие труднодоступные места)

Существует столько форм электродов, что от них действительно кружится голова. Редко бывает, что электроды одной из этих форм вам не подходят. Все они разработаны с учетом необычных требований к инструментам всех различных конфигураций, которые на протяжении многих лет предъявлялись сварщикам точечной сварки. См. Несколько примеров ниже.Если вам нужен один из них, вам, вероятно, придется самостоятельно копаться в каталоге, чтобы найти правильные размеры, соответствующие вашим техническим характеристикам. Позвоните нам, если вы застряли.

Теперь, когда вы знаете форму своего электрода, перейдите к разделу «Медный сплав электрода».

Вернуться к определению конуса Рядом с медным сплавом

Обзор контактной сварки

5) Свойства материалов

Практически все свойства материалов меняются с температурой, что увеличивает динамику процесса контактной сварки.Удельное сопротивление материала влияет на тепловыделение. Теплопроводность и теплоемкость влияют на передачу тепла. В таких металлах, как серебро и медь, с низким удельным сопротивлением и высокой теплопроводностью, даже при высоком сварочном токе выделяется мало тепла, а также он быстро отводится. Их довольно сложно сваривать контактной сваркой. С другой стороны, они могут быть хорошим материалом для электродов. При сварке разнородных металлов больше тепла будет выделяться в металле с более высоким удельным сопротивлением.Это следует учитывать при проектировании сварных деталей при сварке выступами и выборе формы электродов при точечной сварке. Твердость материала также влияет на сопротивление контакта. Более твердые металлы (с более высоким пределом текучести) приведут к более высокому контактному сопротивлению при том же сварочном усилии из-за того, что шероховатости поверхности труднее деформировать, что приведет к меньшей реальной площади контакта. Электродные материалы также используются для влияния на тепловой баланс при контактной сварке, особенно для соединения легких и цветных металлов.

6) Покрытия поверхностей

Большинство покрытий поверхностей наносится для защиты от коррозии или в качестве основы для дальнейшей обработки поверхности. Эти поверхностные покрытия часто усложняют процесс сварки. В зависимости от типа покрытия поверхности необходимо производить особую настройку параметров процесса. Некоторые поверхностные покрытия вводятся для облегчения сварки сложных комбинаций материалов. Эти поверхностные покрытия специально подобраны для обеспечения теплового баланса на границе раздела сварных швов.Большая часть поверхностных покрытий будет выдавлена ​​во время сварки, некоторые останутся на границе раздела сварных швов в виде припоя.

7) Геометрия и размеры

Геометрия и размеры электродов и деталей очень важны, так как они влияют на распределение плотности тока и, следовательно, на результаты контактной сварки. Геометрия электродов при точечной сварке контролирует плотность тока и получаемый размер сварочного шва. Для металлических листов разной толщины требуются разные сварочные токи и другие настройки параметров процесса.Конструкция локальной проекционной геометрии деталей имеет решающее значение при сварке выступами, которую следует учитывать вместе со свойствами материала, особенно при соединении разнородных металлов. В принципе, рельеф или выступ следует размещать на материале с более низким удельным сопротивлением, чтобы получить лучший тепловой баланс на границе раздела сварного шва.

Узнайте больше о проектировании сварных швов>

8) Характеристики сварочного аппарата

Электрические и механические характеристики сварочного аппарата существенно влияют на процессы контактной сварки.Электрические характеристики включают динамическое время реакции сварочного тока и магнитные / индуктивные потери из-за размера сварочного окна и количества магнитных материалов в горловине. Время нарастания сварочного аппарата может быть очень критичным при контактной сварке сопротивлением, поскольку общее время сварки часто бывает очень коротким. Магнитные потери при точечной сварке — один из важных факторов, которые необходимо учитывать при управлении технологическим процессом. Механические характеристики включают скорость и ускорение слежения за электродом, а также жесткость погрузочной рамы / рычагов. Если слежение за электродом слишком медленное, при сварке выступами может легко произойти выброс. На приведенном ниже рисунке показаны измеренные параметры процесса сварки выступом, которые включают динамические кривые сварочного тока, сварочного усилия и смещения электрода, где резкое движение соответствует схлопыванию выступа в заготовке.

Сварщик для самостоятельной точечной сварки для создания аккумуляторных блоков

Для сварки металла с металлом с помощью аппарата для точечной сварки важны две вещи:

  • определенное давление на материал с помощью электродов для обеспечения надлежащей проводимости.
  • время, необходимое для сварки материала.

. Первый бит может быть достигнут путем шарнирного поворота обоих рычагов по отдельности и создания подпружиненного обоих рычагов.У меня не было никаких пружин, поэтому я использовал кольцо из ниндзяфлекса для 3D-принтеров. Прекрасно работает! (пока).

Время сваривать материал — это еще одна история, которую я расскажу в журнале программного обеспечения.

Я хотел создать корпус, который легко перемещать, с открытыми рычагами, дисплеем, предохранителем за отсеком для обслуживания, потенциометрами, а также моим любимым настенным выключателем 86ct от Home Depot. Он также должен был обеспечить достаточную прочность для размещения тяжелого трансформатора, а также двух шарнирных рычагов, которые вообще не должны двигаться, кроме как вертикально.

По сути, это коробка. В нем есть все, что описано выше, и он сделан из прочной фанеры толщиной 5 мм от Home Depot. Передняя панель сделана из фанеры толщиной всего 3 мм, потому что мне нужно было правильно установить потенциометры и дисплей. Остальное — украшение.

Внутри находится блок предохранителей, настенное зарядное устройство за 1 доллар от Dollar Tree (я действительно пошел ва-банк!), А также реле Arduino за 2 доллара. Я установил на переднюю панель все, что либо 5 В, либо через какое-то время нужно будет заменить.

Петлевой механизм не менее прост. Мне просто нужно было ограничить две руки по всем осям, кроме одной. Это возможно с помощью жестких боковых пластин и центральной пластины, чтобы держать их отдельно, поэтому к верхней крышке приклеены три пластины, а не только две внешние.

В конце концов, в реальной жизни все выглядело точно так же:

Я обработал на своем модифицированном китайском лазере K40 все, без чего не мог жить, и начал собирать корпус.К сожалению, у меня закончились винты 12×3 мм, поэтому мне пришлось вернуться к приклеиванию вместо прикручивания. Не совсем то, что я хотел, но это тоже работает. Это лишь ненамного усложнило процесс, но по-прежнему очень удобно и дешевле.

Я установил переключатель внутри механизма петли, чтобы автоматически запустить сварочный аппарат, как только я прижал электроды к материалу для сварки с достаточной силой.

Получившийся корпус отлично смотрится на моем столе и действительно хорошо работает.Я могу поставить сварщика куда захочу. Настенный выключатель действительно хорошо работает и на передней панели.

Дисплей легко читается с точки зрения оператора. Контраст действительно очень хороший, если смотреть спереди.

Вскоре после того, как все было собрано, я начал делать несколько пробных сварных швов. Конечно! Мне не терпелось протестировать свое программное обеспечение, и мне очень хотелось узнать две вещи:

  • Как внезапный скачок напряжения повлияет на Arduino с его источником питания за 1 доллар?
  • Выживет ли реле Arduino прямо из Китая даже после одной операции?

К моему большому удивлению, ответ на оба эти вопроса был очень положительным! Все работает! Я даже начал набирать продолжительность как предварительной сварки, так и сварки, начиная с моего 0.Никелевые полосы 2×8 мм требовали намного меньше времени на сварку, чем мои стальные полосы 0,75 мм. Ничего удивительного.

Что мне очень понравилось в этом тесте, так это испытание на разрыв сварных полос.

Я не мог.

Я использовал два плоскогубца и приложил все усилия, которые я смог приложить, и только одна точка сварки отскочила и оставила отверстие! ОПАСНО!

В итоге я протестировал свой новый инструмент с батареями за 1 доллар (8 за 1 доллар — угадайте откуда). Я просто хотел что-то сварить.Батареи — полнейшее дерьмо, и я бы никогда не купил их снова ни для чего серьезного, но для сварочного упражнения они казались идеальными.

Не было.

По всей видимости, отрицательный полюс батареи — это просто заглушка и отделяется от батареи при плавлении термоусадки. Его буквально не подключают к батарее, кроме как касаясь поверхности. Однако …

Прочитайте больше »

Лучший сварщик точечной сварки — Руководство покупателя

Если вы работаете с металлами, может наступить время, когда вам понадобится соединить два куска листового металла вместе. Как вы можете это сделать? Сварщик точечной сварки может помочь вам выполнить эту работу. Сварщики точечной сварки используют процесс контактной сварки для приложения тепла и давления к двум листам металла.

Даже если вам понадобится точечный сварочный аппарат только один раз в синюю луну, он все равно может оказаться полезным инструментом, который всегда будет под рукой. Какой аппарат для точечной сварки вам стоит рассмотреть? Ниже мы включили список из пяти лучших сварщиков, доступных сегодня. Мы также добавили руководство покупателя для точечной сварки, чтобы вы знали, на какие функции следует обращать внимание при покупке.

Пять лучших сварщиков точечной сварки, доступных сегодня

Последнее обновление от 16.02.2021 / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

Мы протестировали множество продуктов и просмотрели сотни онлайн-обзоров. После тщательного исследования мы составили список из пяти лучших сварщиков для точечной сварки, доступных сегодня на рынке.

YaeTek Сварочный аппарат для импульсной точечной сварки 200 Вт

Последнее обновление от 16.02.2021 / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

Этот миниатюрный аппарат для точечной сварки идеально подходит для сплавления небольших металлов, например ювелирных изделий.Этот сварочный аппарат для точечной сварки работает так же, как полноразмерный сварочный аппарат с ножной педалью. Устройство предлагает мощность 200 Вт, работающую на 110 В, 60 Гц.

YaeTek сообщает, что этот аппарат для точечной сварки работает с драгоценными металлами, такими как золото, платина, серебро и палладий. Вы также можете работать с алюминием, оловом и другими латунными сплавами. Убедитесь, что вы используете соответствующее защитное оборудование с этим устройством, так как получаемый свет будет довольно ярким и может вызвать слепоту.

Что нам нравится
  • Портативный, легко брать с собой
  • Работает с чувствительными сплавами, такими как золото и платина
  • Поставляется с ножной педалью, так что нет необходимости в новом обучении для тех, кто имеет опыт использования традиционных сварочных аппаратов
Чего мы не делали Мне нравится
  • Служба поддержки клиентов YaeTek не существует
  • Нет информации о гарантии

YaeCCC SUNKKO 719A Li-ON аккумулятор Ручка для точечной сварки

Последнее обновление от 16. 02.2021 / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

Эта ручка для точечной сварки изготовлена ​​из бескислородного медного материала с низким сопротивлением.Вы убедитесь, что эта ручка для точечной сварки довольно устойчива. Ручка довольно портативна, что позволяет легко заменить сварной шов в любой точке пайки.

Одной из уникальных особенностей этого продукта является то, что он работает от литий-ионного аккумулятора. Для правильной работы устройства вам необходимо держать этот аккумулятор заряженным. Но по сравнению с другими аппаратами для точечной сварки, которым требуется носить с собой громоздкий источник питания, это оборудование намного более портативно.

Что нам нравится
  • Невероятно портативный
  • Литий-ионный аккумулятор с долгим сроком службы
Что нам не понравилось
  • Ограниченная функциональность — работает только с моделями 710
  • Может быть слишком маленьким для традиционных приложений точечной сварки

Профессиональный портативный аппарат для точечной сварки Stark

Последнее обновление от 16. 02.2021 / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

Этот портативный аппарат для точечной сварки от Stark имеет однофазную конструкцию и простой сварочный механизм.Это полезный инструмент для тех, кто не имеет большого опыта в сварке, но все же нуждается в этом.

Этот продукт выделяется еще и тем, что в нем есть сменные наконечники. Вместо того, чтобы заменять всю ручку для точечной сварки, все, что вам нужно сделать, это открутить наконечники, когда они будут готовы к замене, и поставить новые на место. Старк изготовил эти сварочные наконечники из высококачественной стали, и вы обнаружите, что они довольно прочные. Но приятно знать, что при необходимости их можно заменить.

Что нам нравится
  • Однофазная конструкция делает изделие простым в использовании даже для новичков
  • Наконечники для замены помогают продлить срок службы изделия
  • Простой в использовании рычаг позволяет легко выполнять сварочные работы
Что мы не делаем t Нравится
  • Возможно, вам придется поэкспериментировать с натяжением рукоятки, чтобы уменьшить количество искр

Tooluxe RIDGE 10915L Professional 115V Электропривод для точечной сварки

Последнее обновление от 16. 02.2021 / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

Этот точечный сварочный аппарат от Tooluxe — еще один портативный вариант, который идеально подходит для сварочных работ в тяжелых условиях.Как и упомянутый выше продукт Stark, этот инструмент имеет однофазную конструкцию, что упрощает его использование, где бы вы ни находились. Компания Tooluxe разработала это оборудование для работы с мягкой, гальванизированной и нержавеющей сталью.

Устройство работает от сети 115 В / 60 Гц. Глубина горловины составляет 180 мм, поэтому она должна быть достаточно большой для работы с листовым металлом.

Что нам нравится
  • Простота маневрирования, позволяющая добираться до сложных участков сварки
  • Мы обнаружили, что сварные швы были высокого качества
Что нам не понравилось
  • Курковый выключатель не переключается автоматически в положение «Выкл.»
  • Онлайн-обзоры указывают на плохое обслуживание клиентов

Lenco Autobody Dual-Spot Welder

Последнее обновление от 16. 02.2021 / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

Если вы хотите приобрести высококачественный аппарат для точечной сварки, который будет более долговечным, вам стоит попробовать этот продукт от Lenco.В то время как другие аппараты для точечной сварки поставляются с зажимами, этот аппарат поставляется с двумя отдельными рычагами, которые можно разместить где угодно.

Те, кто хочет использовать этот продукт, должны иметь значительный опыт сварки. В то время как другие аппараты для точечной сварки позволяют легко совмещать оба сварочных наконечника, с этим продуктом дело обстоит иначе. При использовании этого устройства вам нужно будет быть невероятно точным. В противном случае вы рискуете испортить свой металл.

Что нам нравится
  • Высококачественный продукт, который предлагает гораздо большую гибкость для пользователей
  • Поставляется с колесами, что упрощает транспортировку машины с собой
Что нам не понравилось
  • Может быть слишком продвинутым для неопытных сварщиков
  • Довольно дорого

Все, что нужно знать о точечной сварке

Хотите расширить свои возможности точечной сваркой? Ниже мы представили вам все, что вам нужно знать о точечной сварке.

Что такое точечная сварка и как она работает?

Если у вас есть два отдельных куска листового металла, возможно, вы захотите объединить их, чтобы можно было работать с более толстым куском. Это можно сделать с помощью точечной сварки. Точечная сварка — это форма контактной сварки, при которой образуются два или более куска листового металла. Точечные сварные швы часто можно встретить в автомобильной промышленности, где производители используют их для соединения частей кузова.

В процессе сварки ваш аппарат будет выделять термоэлектрическое тепло.Затем вы примените это тепло к кускам металла в областях, известных как «круглые точки». Обычно в машинах для точечной сварки используются электроды из медного сплава из-за их способности пропускать электрические токи. В зависимости от того, какое давление вы прикладываете, и типа устройства, которое вы используете, ваши сварные швы будут иметь диаметр от 3 до 12,5 миллиметров.

Металлы, которые можно использовать при точечной сварке

Одним из преимуществ точечной сварки является то, что ее можно использовать с различными сплавами и металлическими материалами. Большинство сварщиков используют точечную сварку при работе с листовым металлом или такими предметами, как проволочная сетка.

Сварщикам больше всего везет при использовании стали для точечной сварки. Это потому, что сталь имеет высокое электрическое сопротивление и низкую теплопроводность. Никель, титан и сплавы нержавеющей стали также хорошо подходят для точечной сварки.

Следует избегать использования металлов с высоким содержанием углерода, таких как высокоуглеродистая сталь. Попытка сварить высокоуглеродистую сталь, вероятно, приведет к получению хрупкого материала, склонного к растрескиванию или растрескиванию.

Более того, точечная сварка материалов, которые плохо проводят электричество, может оказаться слишком сложной задачей. Например, алюминий, цинк и гальванизированная сталь не подходят для точечной сварки, потому что им требуются более высокие токи, чем те, которые предлагаются оборудованием для точечной сварки.

Наконец, вы захотите определить толщину металла перед выполнением точечной сварки. В идеальном мире вы бы работали с металлами толщиной не более трех миллиметров. Кроме того, вы должны убедиться, что два металла, которые вы комбинируете, имеют одинаковые уровни толщины.Соотношение уровней толщины никогда не должно превышать 3: 1. Так, например, если одна часть листового металла имеет толщину три миллиметра, другая должна быть толщиной не менее одного миллиметра.

Преимущества и недостатки точечной сварки

У точечной сварки есть несколько плюсов и минусов. Наиболее значительным преимуществом точечной сварки является невероятная прочность сварных швов. Сварные швы надежны и долговечны.

Кроме того, точечная сварка полезна, потому что вам не нужны дополнительные металлические сварочные материалы.Поскольку для точечной сварки используются электрические токи, которые проходят через прикрепленные электроды, единственное, что вам понадобится, — это источник питания. Таким образом, точечная сварка — удобный вариант, который стоит рассмотреть, если материалы, которые вы используете, позволяют это сделать.

Вы также обнаружите, что процесс точечной сварки выполняется довольно быстро. Поскольку эти машины портативны, и вы полагаетесь только на электричество, вы можете выполнить сварку за считанные секунды. Кроме того, процесс точечной сварки не требует чрезмерного нагрева, поэтому вы также не обожгете окружающие участки металла.

Хотя точечную сварку можно использовать для самых разных материалов и продуктов, она подходит не для всех. Вы можете обнаружить, что ваши возможности точечной сварки ограничены при работе над проектом.

Кроме того, точечная сварка может быть полезным инструментом для новичков, потому что машины очень просты в использовании. Однако даже новичкам потребуется практика, чтобы убедиться, что они правильно используют устройство. Если вы не приложите достаточно тепла к металлу, сварной шов легко сломается.Прежде чем использовать машину, вам нужно потратить немного времени на работу с инструментом, чтобы убедиться в правильности настроек нагрева.

Наконец, одна из других ловушек для точечной сварки заключается в том, что им может быть немного сложно маневрировать. Если вы не приобретете аппарат для точечной сварки промышленного уровня, вы обнаружите, что положение электродов ограничено. Если вы работаете над проектом странной формы, ваш инструмент для точечной сварки может не работать.

Термины, используемые при точечной сварке

При обсуждении точечной сварки в основном используются четыре термина.Под стыковкой понимается процесс помещения двух металлических листов между электродами. Сварка происходит, когда вы прикладываете давление к двум разным пластинам. Ковка происходит, когда вы держите два листа металла вместе между электродами. И «отпускание» происходит, когда вы раздвигаете электроды, чтобы разделить пластины.

Часто задаваемые вопросы


Какие меры безопасности следует соблюдать при точечной сварке?

Прежде всего, убедитесь, что вы прочитали инструкции по технике безопасности и руководство по эксплуатации на приобретаемом вами оборудовании. Производитель предоставит вам инструкции по использованию продукта. Следование рекомендациям производителя — лучший способ убедиться, что вы правильно используете устройство.

Помните, что электроды аппарата будут пропускать тепло, независимо от того, что между ними. При использовании аппарата для точечной сварки вы вполне можете обжечься или обжечься другими материалами, потенциально способными вызвать пожар. Убедитесь, что электроды полностью остыли, прежде чем ставить их на легковоспламеняющуюся поверхность.Вы также должны надевать перчатки при выполнении сварных швов для обеспечения безопасности.

Кроме того, аппараты для точечной сварки вырабатывают искру, как и любое другое сварочное оборудование. Убедитесь, что вы носите подходящее оборудование для глаз и лица. Помните, что вы никогда не должны смотреть прямо на свет, излучаемый сварным швом.


Могут ли электроды заедать?


При точечной сварке электроды могут заедать. Это называется залипанием электрода и всплеском поверхности. Обычно это происходит из-за того, что между двумя материалами, которые вы пытаетесь соединить, слишком много тепла.

Заедание электродов имеет тенденцию происходить, когда электроды не выровнены или когда сила слишком мала. Кроме того, грязная рабочая среда может способствовать прилипанию электродов. Если ваша металлическая поверхность грязная или загрязненная, электроды могут прилипнуть. То же самое верно, если электроды загрязнены. Перед выполнением точечной сварки обязательно очистите оборудование.


Можете ли вы проверить качество сварки?


Прежде чем сварить два металла вместе, мы настоятельно рекомендуем вам протестировать сплавы, чтобы убедиться, что настройки на вашем устройстве верны. Вы можете сделать это с помощью процесса, известного как расстегивание. После того, как вы соединили материалы вместе, вы должны выполнить разрушающий тест с помощью вилочного долота и молотка.

Это позволит вам проверить прочность сварного шва. Если два металла быстро распадаются во время этого процесса, вам придется вернуться к чертежной доске.Вы также можете проверить, нет ли дыр в одном из двух металлов. Если в одном из металлов есть дыра, значит, сварка выдержала. Этот процесс известен как «расстегивание».


Можно ли использовать одностороннюю точечную сварку сопротивлением?

Как мы уже упоминали, одним из ограничений инструментов для точечной сварки является то, что они не могут достигать всех областей. Однако вы не можете использовать одностороннюю точечную сварку сопротивлением вместо какой-либо структурной сварки. Если вы работаете с корпусом тела или большим куском металла, вам нужно будет использовать двустороннюю технику.
Однако, если вы хотите сделать косметический ремонт куска металла, возможно, подойдет односторонняя контактная точечная сварка. Однако такие сценарии редки. По возможности старайтесь всегда использовать двустороннюю точечную сварку.


Есть ли другие меры предосторожности при сварке?

Вы можете подумать о добавлении защиты от коррозии к вашим двум металлам перед их сваркой. Сюда могут входить такие вещи, как связующие и герметики, которые действуют как шумоглушители.Он также будет включать такие вещи, как грунтовки и финишные покрытия. Вы можете без проблем сваривать эти материалы.

Однако перед этим вам нужно провести тест, чтобы убедиться, что это безопасно. Перед сваркой следует прочитать этикетки на этих материалах. Эти материалы могут быть легковоспламеняющимися. Но, если это безопасно, мы рекомендуем вам тщательно сварить любую защиту от коррозии, которая существует между двумя вашими металлическими материалами.

Последние мысли

Сегодня на рынке доступно множество различных типов аппаратов для точечной сварки.Мы считаем, что лучший сварочный аппарат для большинства людей — это аппарат от Stark. Нам понравился тот факт, что этот инструмент имеет однофазную конструкцию и систему зажимов, что позволяет с легкостью сваривать куски металла вместе.

Нам также понравилось, насколько портативным было это оборудование. Наконец, мы были поклонниками того факта, что можем заменить насадки на точечной сварке, что повысило долговечность продукта. Для обычного сварщика этот продукт должен оказаться более чем полезным.

Последнее обновление от 16.02.2021 / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

Если у вас есть опыт сварки и вы ищете устройство, которое обеспечит вам большую гибкость, обязательно ознакомьтесь с машиной от Lenco.Хотя это устройство дорогое, опытные сварщики захотят иметь его в своем арсенале.

Независимо от уровня вашего опыта, вы всегда сможете найти сварщика, который наилучшим образом соответствует вашим потребностям. Мы надеемся, что наше руководство для покупателей точечной сварки оказалось полезным, поскольку оно предоставило вам информацию, необходимую для принятия осознанного решения о покупке. Что вы купите? Напишите нам в комментариях.

Зачем и как выполнять точечную сварку сварочным аппаратом TIG — Welding Mastermind

Точечная сварка выполняется быстро и легко, а сильное соединение. В нем не используются флюс или присадочный металл, поэтому нет необходимости по окончании измельчите излишки шлака, и нет опасного открытого огня. Там Однако есть некоторые ситуации, когда использование точечной сварки нецелесообразно. В В некоторых случаях вместо точечной сварки можно использовать сварочный аппарат TIG. В некоторых случаях, он может быть даже более эффективным, чем другие варианты.

Зачем и как выполнять точечную сварку аппаратом TIG? Если вы не можете получить доступ к обеим сторонам точка для точечной сварки, или если соединяемый металл особенно тонкий или вы не можете работать с высокой силой тока, вы можете вместо этого использовать сварочный аппарат TIG.Присоедините рабочий кабель (часто называемый заземляющим кабелем) к меньшему доступный кусок металла, надежно зажмите соединительный элемент, установите вольфрамовый электрод сварочного аппарата TIG и нажмите педаль, чтобы сварочная дуга.

Чтобы понять, когда можно использовать TIG Сварщик для точечной сварки, нам сначала нужно знать, как точечная сварка и TIG сварочные работы, а также достоинства и недостатки каждого.

Как работает точечная сварка

Точечная сварка — это разновидность электрических контактная сварка, при которой точки соприкасающихся поверхностей металла соединяются тепло, полученное от сопротивления электрическому току.Заготовки, которые обычно листы толщиной от 0,5 до 3 мм (от 0,020 до 0,118 дюйма) зажаты между два фигурных медных электрода.

Большой ток проходит через электроды очень быстро, обычно от 10 до 100 миллисекунд. Это нагревает металл заготовок, потому что они имеют большее сопротивление, чем медь электроды. Заготовки плавятся, и когда они остывают, они соединяются на эта точка. Этот процесс происходит только в точке между электродами, предотвращение чрезмерного нагрева оставшейся части листов.

Количество потребляемой энергии зависит от от многих факторов, включая свойства типа или типов металлов, сварных швов, толщины заготовок и типа используемых электродов. С помощью слишком мало энергии не расплавит металл полностью, что приведет к слабому сварному шву. Однако использование слишком большой мощности приведет к расплавлению слишком большого количества деталей, что приведет к в выброшенном расплавленном материале и отверстии в месте предполагаемого сварного шва.

Точечная сварка обычно используется для соединения двух листы листового металла, сварная проволочная сетка или проволочная сетка, или любая комбинация из них.Точечная сварка обычно не используется для толстого материала, потому что нагрев легче растворяется в окружающем материале.

В больших масштабах применяется точечная сварка. широко в автомобилестроении, где автоматизированные машины могут производить до 200 точечной сварки за 6 секунд. На другом конце спектра пятно Сварка также используется в ортодонтии для изменения размера моляров. Он также используется в производство аккумуляторов.

Преимущества точечной сварки

Есть много преимуществ точечной сварки, которые сделайте его предпочтительным способом присоединения во многих ситуациях.

  • I быстро. Подача тока длится всего миллисекунды. Поскольку тепло локализовано в одном месте, материал можно быстро перемещается для большего количества сварных швов, особенно если вы оставляете пространство между сварные швы и загнутые назад после охлаждения.
  • Это просто. Возможна точечная сварка без особых навыков, поэтому его легко автоматизировать. Как только правильное время и сила тока определена, робот может повторять процесс до бесконечности.
  • Может соединять многие типы металлов и может соединять разные виды металла друг к другу.
  • Он может соединять несколько листов одновременно.

Недостатки точечной сварки

Точечная сварка имеет ряд недостатков, поэтому это не всегда лучший вариант.

  • Он может создавать только локализованные соединения , которые могут не быть таким прочным, как другие виды сварки.
  • Соединение кусков металла странной формы может оказаться сложной задачей. Поскольку ток плавит металл между медными электродами, вы должен иметь возможность достигать обеих сторон листов для размещения электродов.

Некоторые из этих недостатков можно устранить с помощью с использованием сварочного аппарата TIG вместо точечной сварки. Чтобы понять, как смотреть на как работает сварочный аппарат TIG.

Как работает сварка TIG

Также известна сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG). как газовая вольфрамовая дуговая сварка (GTAW). Нерасходуемый вольфрам используется, потому что он имеет самую высокую температуру плавления среди чистых металлов — 3422 ° C (6192 ° F), и поэтому не загрязняет сварной шов, оставляя следы электродный элемент.Чистота сварного шва настолько зависит от отсутствия загрязнение: если вольфрамовый электрод коснется сварочной ванны, он необходимо изменить форму (желательно в шлифовальной машине, используемой только для измельчения вольфрама) перед следующий сварной шов.

Зона сварки дополнительно защищена от окисление или другое атмосферное загрязнение инертным защитным газом. В тип используемого инертного газа зависит от типа свариваемого материала, конструкция стыка и желаемый внешний вид окончательного сварного шва. Обычно используется аргон. потому что это помогает предотвратить дефекты из-за различной длины дуги.В гелиарке при сварке гелий используется в качестве инертного защитного газа для улучшения сварного шва. провара в стыке, увеличения скорости сварки и сварки металлов с высокой теплопроводность, например, медь и алюминий.

Рабочий кабель (часто называемый землей кабель) прикреплен к заготовке или металлической поверхности, на которой на. Одна рука держит электрический фонарик. Горелка содержит вольфрам электрод, выступающий примерно на 1/8 дюйма из керамической чашки, через которую продувается инертный газ.Резак необходимо держать достаточно близко к заготовке, чтобы убедитесь, что дуга небольшая и содержится в инертном газе, но не так убедитесь, что электрод не касается заготовки или сварочной ванны. Вы можете скажите, произошло ли это, потому что это приведет к другому звуку и цвет.

В другой руке находится присадочный металл, который сварщик подает в зону сварки по мере необходимости. Обычно этот металл используется для склеивания две детали вместе, однако при автогенной сварке, такой как точечная сварка, нет используется присадочный металл.

Когда резак и присадочный металл на месте, дуга зажигается при включении сварочного аппарата TIG с помощью ножной педали. Однажды установлена ​​максимальная сила тока, ножная педаль может использоваться для включения и постепенно уменьшайте силу тока и возникающее тепло. Этот мягкий пуск и мягкий остановка предотвращения температурного шока металла, что может быть важно при сварка некоторых металлов, например, легированных сталей, используемых в автогонках. Тепловой удар может привести к ломкости сварных швов.

Когда зажигается дуга, сначала включается резак. переместился в маленький круг, чтобы образовалась сварочная лужа.Затем факел наклоняют назад От 10 до 15 градусов от вертикали и перемещается по выступу с присадочным металлом добавляется в переднюю часть сварочной ванны по мере необходимости. Присадочный металл удаляется из сварочной ванны всякий раз, когда горелка продвигается, но не снимается с конус инертного газа, чтобы избежать загрязнения и окисления. Опять же, вольфрам электрод должен находиться на расстоянии примерно 1,5–3 мм (0,06–0,12 дюйма) от заготовки. раз.

Преимущества сварки TIG

Сварка TIG — это очень специфический процесс, который дает несколько преимуществ.

  • Он использует меньшую силу тока , чем другие методы. В низкая сила тока делает его идеальным для соединения очень тонких или не может работать с высокой силой тока.
  • Он универсален. Практически все переменные в процесс сварки TIG можно изменить для соответствия сварке различных металлов для разных целей.
  • Горелка небольшая , что позволяет сварка в сложных положениях.
  • Качественные сварные швы производятся за счет инертный газ и вольфрамовый электрод предотвращают окисление и другие типы загрязнение.

Недостатки сварки TIG

Конечно, за эти преимущества приходится платить. TIG Сварка тоже имеет недостатки.

  • Трудно научиться. Так много переменные, которых многие сварщики-любители слишком боятся даже попробовать сварку TIG.
  • Это медленный по сравнению с другими методами.

Теперь, когда мы понимаем, как Точечная сварка и сварщики TIG работают, мы можем увидеть, как сварщик TIG может преодолеть некоторые недостатки точечной сварки.

Почему следует выполнять точечную сварку с помощью Сварщик TIG

Хотя процессы точечной сварки и TIG сварка кажется совершенно другой, у них достаточно общих черт, что сварка TIG Сварщик действительно может быть использован для точечной сварки. А именно, оба процесса используют электрическая дуга вместо открытого пламени, чтобы расплавить металл для создания соединения. Зная это позволяет нам использовать преимущества сварочного аппарата TIG для преодоления ограничений точечный сварщик.

Проблемы доступа

Самая большая причина использовать вместо этого сварочный аппарат TIG точечной сварки, если у вас нет доступа к обеим сторонам заготовки.А Для точечной сварки требуется зажать детали между двумя медными электроды в точке сварного шва.

Если вы не можете дотянуться до задней стороны одного из детали, однако, вы можете прикрепить заземляющий кабель к этой детали и использовать Горелкой TIG, чтобы приварить к ней вторую деталь.

Материал не выдерживает высокой силы тока

Еще одна причина использовать сварочный аппарат TIG для точечной сварка — это если материал не выдерживает большой силы тока. Если металл исключительно тонкие или имеют низкую температуру плавления, большинство методов сварки сжигают отверстие в материале вместо создания сварного шва.Вариативность TIG Сварщик допускает соединение металлов с хрупкими для других процессов.

Например, точечная сварка сложно медь с точечной сваркой из-за медных электродов точечной сварки нагрейте с такой же скоростью, как и медные заготовки. Вольфрамовый электрод С другой стороны, сварочный аппарат TIG имеет гораздо более высокое электрическое сопротивление и температура плавления, что делает возможной точечную сварку медных листов.

Это особенно верно для металлов, подверженных тепловой удар.Управление, обеспечиваемое ножной педалью сварщика TIG, которая может медленно увеличивайте и уменьшайте силу тока (и, следовательно, тепла), подаваемого на сварка, необходима на таких металлах, чтобы предотвратить снижение их прочности при экстремальных температуры.

Качество сварки

Аналогично, если качество сварного шва должно быть высокая, сварка TIG — единственный метод, который использует конус инертного газа для защиты сварной шов от окисления и других атмосферных загрязнений, сохраняя сварной шов чистый.

Иногда сварщики оказываются в затруднительном положении. точечное переключение между сваркой TIG и точечной сваркой.В определенных сценариях это может быть проще отрегулировать настройки сварочного аппарата TIG для получения точечная сварка вместо того, чтобы убираться, переключая сварочный аппарат TIG на точечную сварщиком и перед переключением на точечную сварку.

Как выполнить точечную сварку с помощью TIG Сварщик

В сварочную сварку TIG необходимо выполнить несколько настроек. сварщик, чтобы переключиться с сварки TIG на точечную сварку.

  1. Настройте параметры . В может потребоваться регулировка силы тока, материала электрода и инертного газа в зависимости от типа металла или металлов, которые будут соединяться.Ты хочешь провести несколько тестов на чистом металлоломе для определения правильного перед тем, как приступить к основному проекту.
  2. Присоедините провод для вок (заземляющий кабель) к одной из заготовок, большей или меньшей. доступная штука.
  3. Скрепите детали вместе. Чтобы получить хорошее соединение, листы металла должны быть хорошо соединены. Любой воздух или пространство между листами приведет к более слабому сцеплению. Место Сварщики достигают этого, зажимая заготовки между двумя медными электроды.При использовании сварочного аппарата TIG вам необходимо закрепить их в некоторых другой путь. Eastwood продает комплект для точечной сварки TIG с зажимом. разработан, чтобы оставить место для специально разработанной керамической чашки для точечной сварки насадка для горелки TIG, которая удерживает вольфрамовый электрод в правильном положении. расстояние и предотвращает его соприкосновение с заготовкой.
  4. Расположите горелку TIG так, чтобы что вольфрамовый электрод находится близко, но не касается желаемого места сварить.
  5. Активируйте дугу с помощью ножная педаль, которая будет пропускать ток от вольфрамового электрода через конус инертного газа, и в заготовки, нагревая и соединяя их при это место.

Безопасность

Сварка TIG сопряжена с множеством факторов риска. Сварщики необходимо защитить себя от электрического тока, расплавленного металла, экстремального света и тепло, УФ-лучи и токсичные газы. Убедитесь, что вы носите соответствующие защитные механизм.

  • Легкие и тонкие кожаные перчатки — по защищать от жары и поражения электрическим током
  • Рубашки с длинными рукавами и высоким воротник — для защиты кожи от брызг расплавленного металла
  • Шлемы непрозрачные с темным глазком линзы и полное покрытие головы и шеи — для защиты от УФ-излучения.Потому что При сварке TIG не образуется дыма, во время сварки светится ярче и интенсивнее, чем другие методы сварки.
  • Лицевая панель жидкокристаллического типа, самозатемняется под воздействием яркого света зажженной дуги — для защиты глаза от ярких вспышек и УФ-излучения. Сварочная маска с фиксированной тонировкой линза также может быть использована, но самозатемняющаяся линза позволяет получить TIG фонарик на месте экраном вниз, что снижает вероятность его выхода из место, когда вы киваете на место.
  • Прозрачные сварочные завесы изготовлены пленки из поливинилхлорида — для защиты ближайших сотрудников от УФ лучи, возникающие во время электрической дуги
  • Правильная вентиляция или противогазы — для защиты от токсичных газов. Дуга сварочного аппарата TIG может разрушить окружающие воздух с образованием озона и оксидов азота или нарушением очистки и обезжиривания материалы с образованием ядовитых газов. Хотя уровни озона и оксида азота обычно умеренные, продолжительность воздействия, многократное воздействие, а также качество и количество вытяжного дыма может вызвать эмфизему и отек легких, которые может привести к ранней смерти.

Всегда лучше перестраховаться.

Какую толщину можно выполнить точечной сваркой?

Точечная сварка обычно используется для соединения листов металл толщиной менее 3 мм. Если заготовки не одинаковой ширины, они не должно быть больше 3: 1. Диаметр точечной сварки можно регулировать с помощью увеличивая или уменьшая ширину электрода, и в диапазоне от 3 мм до 12,5 мм. Прочность соединения зависит от количества и ширины сварных швов.

Заключение

Если бы вы обследовали большую группу сварщики, большинство сказали бы, что вы не можете или не должны выполнять точечную сварку с помощью TIG сварщик.Возможно, это заблуждение связано с тем, что в большинстве случаев Самый быстрый, простой и эффективный способ — использовать точечный сварочный аппарат. Потому что TIG сварщики настолько устрашающие, что многие сварщики предпочитают просверливать отверстия и делать розетки или сварка электрозаклепкой аппаратом MIG. Но, как мы видели, в некоторых случаях это может быть возможно, а в некоторых случаях предпочтительно, точечную сварку с помощью сварочного аппарата TIG.

Сварщик

Литиевая батарея — это сердце любого электрического велосипеда. Ваш мотор бесполезен без всей этой энергии, хранящейся в вашей батарее.К сожалению, хороший аккумулятор для электровелосипеда часто бывает самым сложным и самым дорогим. При ограниченном количестве поставщиков аккумуляторов для электрических велосипедов и множестве различных факторов, включая размер, вес, емкость, напряжение и скорость разряда, поиск именно той батареи, которую вы ищете, может быть сложной задачей и привести к нежелательным компромиссам.

Но что, если бы вам не пришлось идти на компромисс? Что, если бы вы могли собрать свой собственный аккумулятор для электровелосипеда в точном соответствии с вашими спецификациями? Что, если бы вы могли собрать аккумулятор идеального размера для вашего велосипеда со всеми необходимыми функциями и сделать это дешевле, чем в розницу? Это проще, чем вы думаете, и ниже я покажу вам, как это сделать.

А теперь пристегнитесь, возьмите напиток и приготовьтесь к серьезному чтению, потому что это не короткая статья. Но это определенно того стоит, когда вы путешествуете на своем собственном аккумуляторе для электровелосипеда!

Заявление об отказе от ответственности: Прежде чем мы начнем, важно отметить, что литиевые батареи по своей природе содержат большое количество энергии, и поэтому крайне важно обращаться с ними с максимальной осторожностью. Создание литиевой батареи своими руками требует базового понимания принципов работы с батареями и не должно предприниматься кем-либо, кто не уверен в своих электрических и технических навыках.Пожалуйста, прочтите эту статью полностью, прежде чем пытаться собрать свой собственный аккумулятор для электровелосипеда. При необходимости всегда обращайтесь за профессиональной помощью.

Примечание. В нескольких местах этой статьи я вставлял видео, которые я сделал, демонстрируя шаги, необходимые для создания батареи. Батарея, используемая в видео, имеет такое же напряжение, но немного большей емкости. Все те же методы все еще применяются. Если вы чего-то не понимаете в тексте, попробуйте посмотреть это в видео.

Необходимые инструменты и материалы:

18650 варианты литиевых элементов

Ячейки

18650, которые используются во многих различных устройствах бытовой электроники, от ноутбуков до электроинструментов, являются одними из наиболее распространенных аккумуляторных элементов, используемых в аккумуляторных батареях для электрических велосипедов.В течение многих лет были доступны только посредственные ячейки 18650, но спрос со стороны производителей электроинструментов и даже некоторых производителей электромобилей на сильные, высококачественные элементы привел к разработке ряда отличных вариантов 18650 за последние несколько лет.

Эти клетки отличаются своей цилиндрической формой и размером примерно с палец. В зависимости от размера батареи, которую вы планируете построить, вам понадобится от нескольких десятков до нескольких сотен их.

Существует и различных типов ячеек 18650 на выбор.Я предпочитаю использовать ячейки известных брендов таких компаний, как Panasonic, Samsung, Sony и LG. Эти элементы имеют хорошо задокументированные рабочие характеристики и производятся на уважаемых заводах с превосходными стандартами контроля качества. Названные марки 18650 стоят немного дороже, но, поверьте, они того стоят. Отличной ячейкой начального уровня является ячейка Samsung ICR18650-26F. Эти элементы емкостью 2600 мАч должны стоить где-то от 3 до 4 долларов в любом приличном количестве и могут выдерживать непрерывный разряд до 2 ° C (5,2 А на элемент).Я беру свои элементы Samsung 26F на Aliexpress, обычно у этого продавца, но иногда я видел здесь более выгодную цену.

Название бренда аккумуляторов Samsung (18650-29E рупий)

Многие люди склонны использовать более дешевые модели 18650, продаваемые под такими названиями, как Ultrafire, Surefire и Trustfire. Не будь одним из таких людей. Эти клетки часто продаются с емкостью до 5000 мАч, но не могут получить более 2000 мАч. На самом деле, эти элементы являются всего лишь заводским браком, купленным такими компаниями, как Ultrafire, и переупакованными в термоусадочную пленку их собственной торговой марки.Эти элементы B-качества затем перепродаются для использования в устройствах с низким энергопотреблением, таких как фонарики, где их более низкая производительность не является проблемой. Если ячейка стоит менее 2 долларов, она того не стоит. Придерживайтесь аккумуляторов известных производителей, например, моих любимых аккумуляторов Samsung, если вы хотите создать безопасный и качественный аккумулятор для электровелосипеда.

Ячейки Samsung ICR18650-26F прямо с завода

Когда дело доходит до покупки аккумуляторов, вы можете найти их в местном магазине или заказать их прямо из Азии.Я предпочитаю второй вариант, так как вы обычно получаете гораздо более выгодную цену прямо к источнику, даже при оплате международной доставки. Однако одно предостережение: сделайте все возможное, чтобы ваш источник продавал подлинные клетки, а не подделки. Для этого проверьте отзывы и используйте способ оплаты, который гарантирует, что вы сможете вернуть деньги, если продукт не соответствует описанию. По этой причине мне нравится покупать свои ячейки на Alibaba.com и AliExpress.com.

Для этого урока я буду использовать зеленые ячейки Panasonic 18650PF, показанные выше.Однако в последнее время я использую такие элементы 18650GA, которые немного более энергоемкие, что означает большую батарею в меньшем пространстве.

Обязательно используйте только полоску из чистого никеля

Что касается никелевой ленты, которую вы будете использовать для соединения батарей 18650, у вас будет два варианта: стальные полосы с никелевым покрытием и полосы из чистого никеля. Выбирайте чистый никель. Он стоит немного дороже, чем никелированная сталь, но имеет гораздо меньшее сопротивление. Это приведет к меньшим потерям тепла, большему радиусу действия батареи и более длительному сроку службы батареи из-за меньшего теплового повреждения элементов.

Будьте осторожны: некоторые нечестные продавцы пытаются выдать никелированную сталь за чистую продукцию. Им часто это сходит с рук, потому что их почти невозможно отличить невооруженным глазом. Я написал целую статью о некоторых методах, которые я разработал для тестирования никелевой ленты, чтобы убедиться, что вы получаете то, за что заплатили. Посмотрите здесь.

Что касается никелевой ленты, то я тоже люблю Алиэкспресс. Вы также можете найти его на ebay или даже в местном источнике, если вам повезет.Как только я начал собирать много батарей, я начал покупать здесь чистую никелевую ленту килограммами, но вначале я рекомендую вам покупать меньшую сумму. Вы можете получить полоску из чистого никеля по хорошей цене в меньших количествах у продавца, подобного этому, но вы все равно получите лучшую цену, купив ее в килограммах или полкилограммах.

Что касается размеров, я предпочитаю использовать никель толщиной 0,1 или 0,15 мм и обычно использую полосу шириной 7 или 8 мм. Более сильный сварщик может сделать и более толстую полосу, но это будет стоить намного дороже.Если ваш сварщик умеет делать никелевую ленту толщиной 0,15 мм, то дерзайте; толще всегда лучше. Если у вас более тонкие полоски, это тоже нормально, просто при необходимости положите пару слоев друг на друга, чтобы создать соединения, которые могут пропускать больше тока.

Примечание автора: Привет, ребята, Мика. Я запустил этот сайт и написал эту статью. Я просто хотел, чтобы вы как можно быстрее узнали о моей новой книге «Литиевые батареи своими руками: как собрать собственные аккумуляторные блоки», которая доступна на Amazon как в электронной, так и в мягкой обложке и доступна в большинстве стран.Она содержит гораздо более глубокие детали, чем эта статья, и содержит десятки рисунков и иллюстраций, показывающих каждый этап проектирования и изготовления батареи. Если вы найдете этот бесплатный сайт полезным, то просмотр моей книги поможет поддержать мою работу на благо всех. Спасибо! Хорошо, теперь вернемся к статье.

ОБЯЗАН ли я использовать точечный сварочный аппарат?

Да.

Что ж, позвольте мне сказать иначе: да, если вы не хотите повредить свои клетки.

Первое, что нужно знать о элементах литиевых батарей, — это то, что их убивает тепло.Причина, по которой мы свариваем их точечной сваркой, заключается в том, чтобы надежно соединить ячейки вместе без добавления большого количества тепла.

Конечно, можно припаять непосредственно к ячейкам (хотя без соответствующих инструментов это может быть сложно). Проблема с пайкой в ​​том, что вы добавляете много тепла к ячейке, и оно не рассеивается очень быстро. Это ускоряет химическую реакцию в ячейке, которая лишает ее работоспособности. В результате получается ячейка, которая имеет меньшую емкость и умирает раньше.

Аппараты для точечной сварки батарей отличаются от большинства аппаратов для точечной сварки в домашних условиях.В отличие от аппаратов для точечной сварки с большой челюстью для домашних мастерских, в аппаратах для точечной сварки на аккумуляторах электроды расположены на одной стороне. Я никогда не видел их в продаже в США, но их довольно легко найти на eBay и других международных торговых сайтах. Мой сварщик на постоянной основе — это довольно простая модель, которую я получил здесь. Здесь можно найти настоятельно рекомендуемый источник для немного более красивой конструкции аппарата для точечной сварки (на фото ниже) с установленными и переносными электродами.

Довольно распространенный китайский точечный сварщик на уровне хобби

В настоящее время доступны два основных уровня сварщиков: хобби и профессиональный.Хорошая модель для хобби должна стоить около 200 долларов, а хорошая профессиональная модель легко может быть в десять раз дороже. У меня никогда не было профессионального сварщика, потому что я просто не могу оправдать затраты, но у меня есть три разные модели для хобби, и я экспериментировал со многими другими. Их качество очень хорошее, даже на идентичных моделях от одного и того же продавца. К сожалению, лимонная пропорция довольно высока, а это означает, что вы можете выложить более пары сотен долларов за аппарат, который просто не будет работать правильно (например, мой первый сварщик!).Опять же, это хороший повод использовать сайт с защитой покупателя, такой как Aliexpress.com.

Сварщик точечной сварки профессионального уровня

Я использую свои сварочные аппараты на 220 В, хотя доступны версии на 110 В. Если у вас дома есть доступ к 220 В (во многих странах с 110 В есть линии 220 В для сушилок для одежды и других мощных электроприборов), я бы рекомендовал придерживаться 220 В. По моему опыту, у моделей на 110 В больше проблем, чем у их собратьев на 220 В. Ваш пробег может отличаться.

Цена покупки часто отпугивает многих, но на самом деле 200 долларов за хорошего точечного сварщика — это неплохо.В целом, расходные материалы для моей первой батареи, включая стоимость таких инструментов, как точечная сварка, в конечном итоге обошлись мне примерно так же, как если бы я купил розничную батарею такой же производительности. Это означало, что в конце концов у меня была новая батарея, и я считал все инструменты бесплатными. С тех пор я использовал их для создания бесчисленного количества батарей и значительно сэкономил!

Прежде чем начать

Несколько советов перед началом работы:

Работайте в чистом месте, где нет беспорядка. Когда вы обнажили контакты многих аккумуляторных элементов, соединенных вместе, последнее, что вам нужно, это случайно положить аккумулятор на отвертку или другой металлический предмет. Однажды я чуть не пролил коробку со скрепками на открытую батарею, пытаясь убрать ее с дороги. Я могу только представить себе фейерверк, который мог бы вызвать.

Надеть перчатки. Рабочие перчатки, механические перчатки, сварочные перчатки, даже латексные перчатки — просто наденьте что-нибудь. На поверхности вашей кожи может проводиться достаточно высокое напряжение, особенно если у вас даже слегка вспотели ладони.Я достаточно раз чувствовал покалывание, чтобы всегда носить перчатки. Фактически, моя пара для работы с батареями — это старые розовые перчатки для посуды. Они тонкие и обеспечивают большую маневренность, защищая меня от коротких замыканий и искр.

Мои перчатки выбора

Удалите все металлические украшения. Это еще один совет, который я могу дать по своему опыту. Вы не хотите, чтобы контакты аккумулятора искрились дугой, особенно если это касается вашей голой кожи. У меня такое случалось на моем обручальном кольце, а однажды в течение недели на запястье даже оставался ожог в виде застежки часов.Сейчас все снимаю.

Надевайте защитные очки. Серьезно. Не пропустите это. В процессе точечной сварки нередки разлетаются искры. Не пользуйтесь защитными очками и возьмите очки в стиле химической лаборатории, если они у вас есть — вам понадобится защитный чехол, когда искры начнут отскакивать. У тебя только два глаза; Защити их. Лучше потерять руку, чем глаз. О, если говорить об оружии, я бы порекомендовал длинные рукава. Эти искры причиняют боль, когда попадают на ваши запястья и предплечья.

Хорошо, давайте сделаем аккумулятор для электрического велосипеда!

Вы, вероятно, рады начать сварку, но первым делом нужно спланировать конфигурацию вашей батареи.

Большинство аккумуляторов электрических велосипедов имеют диапазон от 24 до 48 В, обычно с шагом 12 В. Некоторые люди используют батареи с напряжением до 100 вольт, но сегодня мы будем придерживаться батареи среднего размера на 36 В. Конечно, те же принципы применимы к любой батарее напряжения, поэтому вы можете просто увеличить размер батареи, которую я показываю вам сегодня, и построить свою собственную батарею 48 В, 60 В или даже более высокого напряжения.

Чтобы достичь намеченного напряжения 36 В, мы должны последовательно соединить несколько 18650 ячеек. Литий-ионные аккумуляторные элементы номинально рассчитаны на 3,6 или 3,7 В, что означает, что для достижения номинального напряжения 36 В нам потребуется 10 последовательно подключенных элементов. Промышленное сокращение для серии — «s», поэтому этот блок будет известен как «блок 10S» или 10 ячеек, соединенных последовательно, для конечного напряжения блока 36 В.

Затем нам нужно будет подключить несколько ячеек 18650 параллельно, чтобы достичь желаемой емкости блока. Каждая из ячеек, которые я использую, рассчитана на 2 900 мАч.Я планирую подключить 3 элемента параллельно, чтобы получить общую емкость 2,9 Ач x 3 элемента = 8,7 Ач. Отраслевое сокращение для параллельных ячеек — «p», что означает, что моя окончательная конфигурация блока считается «блоком 10S3P» с окончательной спецификацией 36V 8.7AH.

Большинство имеющихся в продаже пакетов на 36 В имеют емкость около 10 Ач, что означает, что наш пакет будет немного меньше. Мы также могли бы использовать конфигурацию 4p, дающую нам 11,6 Ач, что было бы немного больше и дороже. Конечная емкость полностью определяется вашими потребностями.Больше — не всегда лучше, особенно если вы устанавливаете аккумулятор в ограниченном пространстве.

Затем спланируйте конфигурацию ячейки на компьютере или даже с помощью карандаша и бумаги. Это поможет убедиться, что вы правильно разложили свой рюкзак, и покажет вам окончательные размеры упаковки. На приведенном ниже рисунке сверху вниз я обозначил положительный конец ячеек красным цветом, а отрицательный конец ячеек — белым.

Это очень простой макет, в котором каждый столбец из 3 ячеек подключается параллельно, а затем 10 столбцов подключаются последовательно слева направо.Плата BMS показана в дальнем правом конце упаковки. Вскоре вы увидите, как упаковка, изображенная на рисунке, соберется в реальной жизни.

Ниже я сделал видео, показывающее, как спроектировать расположение ячеек батареи.

Подготовьте свои клетки

Теперь, когда у нас есть все это надоедливое планирование, давайте приступим к самой батарее. Наше рабочее пространство чистое, все наши инструменты под рукой, у нас есть средства безопасности, и мы готовы к работе.Мы начнем с подготовки наших отдельных аккумуляторных элементов 18650.

Проверьте напряжение каждой ячейки, чтобы убедиться, что все они идентичны. Если ваши ячейки поступили прямо с завода, они не должны отличаться более чем на несколько процентных пунктов от одного к другому. Они, вероятно, будут находиться в диапазоне 3,6–3,8 вольт на элемент, поскольку большинство заводов отправляют свои элементы частично разряженными, чтобы продлить срок их хранения.

Если какой-либо один элемент батареи значительно отличается от других, НЕ подключайте его к другим элементам.Параллельное соединение двух или более ячеек с разным напряжением вызовет мгновенный и массивный ток, протекающий в направлении ячейки (ячеек) с более низким напряжением. Это может повредить клетки и в редких случаях даже привести к возгоранию. Либо по отдельности заряжайте, либо разряжайте элемент, чтобы он соответствовал другим, или, что более вероятно, просто не используйте его в своем рюкзаке. Причина разницы в напряжении может быть связана с проблемой в ячейке, а вы не хотите, чтобы в вашей батарее была плохая ячейка.

Вот почему я сейчас всегда использую ячейки известных брендов.Единственный раз, когда я получал заводские ячейки прямого действия с несогласованными напряжениями, — это когда я покупал элементы других производителей.

После того, как я проверил все элементы, которые мне нужны, и убедился, что они имеют соответствующее напряжение, мне нравится размещать их на своей рабочей поверхности в той ориентации, в которой они должны быть. Это дает мне еще одну последнюю проверку, чтобы убедиться, что ориентация будет работать так, как планировалось, и шанс увидеть реальный размер упаковки без небольшой прокладки и термоусадочной пленки.

Примерно так должна выглядеть пачка, когда батарея разрядится

Подготовьте никель

Мне нравится отрезать большую часть своей никелевой ленты заранее, чтобы я мог просто сваривать, не прерывая поток, чтобы остановить и отрезать больше никеля.Я измерил ширину трех ячеек и отрезал столько никелевой полосы, чтобы сварить верхнюю и нижнюю части 10 комплектов по 3 ячейки, то есть 20 полосок никеля шириной по 3 ячейки каждая, плюс пара запасных частей на случай, если я что-нибудь испортил.

Никелевые полосы нарезанные из рулона

Никель на удивление мягкий, поэтому его можно разрезать обычными ножницами. Постарайтесь не сгибать его слишком сильно, так как вы хотите, чтобы он оставался как можно более плоским. Если вы все-таки согнете уголки ножницами, вы легко сможете снова согнуть их пальцем.

Подготовьте параллельные группы к сварке

Вам нужно будет каким-то образом удерживать клетки по прямой линии во время сварки, так как делать это сложнее, чем кажется. У меня есть хорошее приспособление (которое я получил в качестве бесплатного «подарка» при покупке одного из моих сварщиков), чтобы удерживать мои ячейки на прямой линии во время сварки. Однако, прежде чем я получил его, я использовал простую деревянную оправку, которую я сделал, чтобы удерживать клетки, пока я горячим склеил их в прямую линию.

Мой «настоящий» 18650 приспособление для точечной сварки

Мой старый деревянный шаблон для горячего склеивания 18650

Любой способ работает, но мой оранжевый джиг экономит мне один шаг горячего клея, который просто делает упаковку более чистой.Конечно, все равно после того, как упаковка будет покрыта термоусадочной пленкой, поэтому вы можете использовать любой метод, который вам нравится. Я даже обнаружил, что некоторые из этих цилиндрических лотков для кубиков льда идеально подходят для хранения 18650 ячеек. Если отрезать верхнюю часть, она останется чистой для сварки. Я бы добавил несколько сильных неодимовых магнитов на заднюю часть, чтобы удерживать ячейки на месте, как у моего апельсинового джига, но в остальном это идеальный джиг почти как есть.

Поднос для кубиков льда, который на 18650 идеально подходит для точечной сварки

Пора начинать сварку!

Хорошо, вот момент, которого все так ждали.Давайте сварим наши клетки.

Теперь план игры состоит в том, чтобы сварить параллельные группы из 3 ячеек (или больше или меньше для вашего пакета, в зависимости от того, какую общую емкость вы хотите). Чтобы сварить ячейки параллельно, нам нужно сварить верхнюю и нижнюю части ячеек вместе, чтобы все 3 ячейки имели общие положительные и отрицательные выводы.

Существуют разные модели сварщиков, но большинство из них работают одинаково. У вас должны быть два медных электрода, расположенных на расстоянии нескольких миллиметров друг от друга на двух плечах, или у вас могут быть портативные датчики.У моей машины есть сварочные рычаги.

Положите никелевую ленту на верхнюю часть ячеек и приподнимите ее напротив сварочных щупов, чтобы начать сварку

Положите никелевую ленту поверх трех ячеек, убедившись, что она закрывает все три клеммы. Включите сварочный аппарат и установите достаточно низкий ток (если вы используете сварочный аппарат впервые). Выполните пробную сварку, поместив элементы батареи и медную полоску под зонды и поднимая их, пока сварочные рычаги не поднимутся достаточно высоко, чтобы начать сварку.

Вы увидите две точки на месте сварки. Проверьте сварной шов, потянув за никелевую полосу (если вы впервые пользуетесь сварочным аппаратом). Если сварка не снимается под давлением руки или требует большой силы, значит, это хороший сварной шов. Если вы можете легко снять его, включите ток. Если поверхность выглядит обгоревшей или слишком горячей на ощупь, уменьшите силу тока. Полезно иметь запасную ячейку или две для набора мощности вашей машины.

Так должны выглядеть ваши ячейки после первого набора сварных швов

Продолжайте движение вниз по ряду ячеек, нанося сварной шов на каждую ячейку.Затем вернитесь и сделайте еще один набор сварных швов на каждой ячейке. Мне нравится делать 2-3 сварных шва (4-6 точек) на ячейку. Если меньше, сварной шов станет менее надежным; больше, и вы просто нагреваете камеру без надобности. Все больше и больше сварных швов не сильно увеличит токопроводящую способность никелевой ленты. Фактическая точка сварки — не единственное место, где ток течет от ячейки к полосе. Плоский кусок никеля будет касаться всей поверхности крышки ячейки, а не только в точках сварного шва. Так что 6 точек сварки — это достаточно для обеспечения хорошего контакта и соединения.

Вот ячейки с еще парочкой сварных швов

Когда у вас будет 2-3 сварных шва в верхней части каждой ячейки, переверните 3 ячейки и проделайте то же самое с нижней частью 3 ячеек с новым куском никеля. После того, как вы завершите нижние сварные швы, у вас будет одна полная параллельная группа, готовая к работе. Технически это уже батарея 1S3P (1 элемент последовательно, 3 элемента параллельно). Это означает, что я только что создал батарею на 3,6 В 8,7 Ач. Их осталось всего девять, и мне хватит, чтобы собрать весь рюкзак.

Теперь приварите таким же образом на противоположной стороне ячеек

Затем возьмите еще 3 ячейки (или сколько бы их ни было в параллельных группах) и выполните ту же операцию, чтобы создать другую параллельную группу, аналогичную первой. Тогда продолжай. Я делаю еще восемь параллельных групп, всего 10 параллельных групп.

Ниже я снял видео, в котором показано, как выполнять точечную сварку аккумулятора.

Последовательная сборка параллельных групп

Теперь у меня есть 10 отдельных параллельных групп, и я собираюсь соединить их последовательно, чтобы сделать один аккумулятор для электровелосипеда.

10 параллельных групп, сваренных, никуда не деться…

Когда дело доходит до компоновки, есть два способа собрать ячейки в прямые пакеты (прямоугольные пакеты, как я собираю). Я не знаю, есть ли для этого отраслевые термины, но я называю эти два метода «офсетной упаковкой» и «линейной упаковкой».

Упаковка со смещением приводит к более короткой упаковке, поскольку параллельные группы смещены на половину ячейки, занимая часть пространства между ячейками предыдущей параллельной группы.Однако это приводит к несколько более широкой упаковке, поскольку смещенные параллельные группы простираются в каждую сторону на четверть ячейки больше, чем они имели бы при линейной упаковке. Офсетная упаковка удобна в тех случаях, когда вам нужно разместить упаковку в более короткой области (например, в треугольнике рамы) и не заботиться о штрафе за ширину.

Линейная набивка, с другой стороны, дает более узкую упаковку, которая в итоге оказывается немного длиннее, чем офсетная упаковка. Некоторые люди говорят, что офсетная упаковка более эффективна, потому что вы можете разместить больше ячеек на меньшей площади, используя пространство между ячейками.Однако офсетная упаковка создает лишнее пространство на концах параллельных групповых рядов, где между краем упаковки и «более короткими» рядами образуются зазоры. Чем больше аккумуляторный блок, тем меньше занимаемого места занимает по сравнению с общим размером блока, но для большинства блоков разница незначительна. Что касается аккумулятора, я решил использовать офсетную упаковку, чтобы сделать аккумулятор короче и легче помещаться в небольшой треугольный пакет.

Когда дело доходит до последовательной сварки параллельных групп, вам необходимо спланировать сварные швы с учетом физических возможностей вашего сварщика.Короткие рукава на моем сварочном аппарате могут достигать глубины только двух рядов ячеек, а это означает, что мне нужно будет добавлять по одной параллельной группе за раз, сваривать ее, а затем добавлять еще одну. Если у вас есть ручные сварочные щупы, теоретически вы можете сварить всю батарею сразу.

И теоретически я бы тебе завидовал.

Поскольку у большинства сварщиков есть такие же руки, как у меня, я покажу вам, как я это сделал. Я начал с горячего склеивания двух параллельных групп вместе со смещением, убедившись, что концы противоположны (одна положительная и одна отрицательная на каждом конце, как показано на рисунке).Затем я отрезал кучу никелевых полосок, достаточно длинных, чтобы перемыть два элемента.

Обратите внимание, что параллельные группы выровнены с противоположными полюсами

Я положил первую параллельную группу положительной стороной вверх, а вторую параллельную группу отрицательной стороной вверх. Я положил никелевые полоски поверх каждого из трех наборов ячеек, соединив положительные клеммы первой параллельной группы с отрицательной клеммой второй параллельной группы, как показано на рисунке.

Затем я наложил по одному набору сварных швов на каждый конец ячейки первой параллельной группы, эффективно прихватив три никелевые полоски на месте.Затем я добавил еще один набор сварных швов на каждый из отрицательных выводов второй параллельной группы. Это дало мне 6 сварочных комплектов или по одному сварочному комплекту для каждой ячейки. Наконец, я добавил к этим одиночным сварным швам еще пару сварных швов на ячейку, чтобы обеспечить хороший контакт и соединение.

Затем я добавил третью параллельную группу после второй, приклеив ее горячим способом в той же ориентации, что и первая, так что верх упаковки чередуется от положительных клемм к отрицательным клеммам и обратно к положительным клеммам вдоль первых трех параллельных групп. .

Теперь этот шаг очень важен: Я переверну пакет вверх ногами и выполню этот набор сварных швов между положительными крышками на второй параллельной группе и отрицательными клеммами на третьей параллельной группе. По сути, я свариваю на противоположной стороне блока, как и при подключении первых двух параллельных групп. Пропустите несколько изображений, чтобы увидеть полностью сваренный пакет, чтобы понять, как работает система чередования сторон.

Почему мы меняем стороны упаковки во время сварки? Мы делаем это потому, что таким образом мы соединяем положительный вывод каждой параллельной группы с отрицательным выводом следующей группы в линии.Вот как работают последовательные соединения: всегда от положительного к отрицательному, от положительного к отрицательному, чередуя их.

Когда мы добавляем четвертую параллельную группу, мы снова приклеиваем ее горячим клеем в противоположной ориентации третьей параллельной группы (и той же ориентации второй параллельной группы), а затем привариваем ее на противоположной стороне, пока мы сваривали между вторая и третья группы (и та же сторона, что мы сварили между первой и второй группами).

Этот шаблон продолжается до тех пор, пока мы не подключим все 10 параллельных групп.В моем случае вы можете видеть, что первая и последняя параллельные группы не приварены к верхней стороне пакета. Это потому, что они являются «концами» блока или главными положительными и отрицательными выводами всего блока 36 В.

Каждая из групп ячеек, не подключенных наверху, подключена снизу

Добавление BMS (системы управления батареями)

Элементы батареи теперь собраны в большую батарею на 36 В, но мне все еще нужно добавить BMS для управления зарядкой и разрядкой батареи.BMS контролирует все параллельные группы в батарее, чтобы безопасно отключить питание в конце зарядки, одинаково сбалансировать все ячейки и предотвратить чрезмерную разрядку батареи.

BMS не обязательно строго требуется — можно использовать пакет как есть, без BMS. Но это требует очень тщательного наблюдения за элементами батареи, чтобы избежать их повреждения или создания опасного сценария во время зарядки или разрядки. Это также требует покупки более сложного и дорогого зарядного устройства, которое может сбалансировать все элементы по отдельности.Гораздо лучше использовать BMS, если у вас нет особых причин, по которым вы хотите самостоятельно контролировать свои клетки.

Я выбрал BMS с максимальным током постоянного разряда 30A, чего мне больше не нужно. Хорошо быть консервативным и, если возможно, завышать спецификации вашей BMS, чтобы вы не использовали ее до предела. Моя BMS также имеет функцию баланса, которая поддерживает баланс всех моих ячеек при каждой зарядке. Не все BMS делают это, хотя большинство из них. С осторожностью относитесь к очень дешевым BMS, потому что именно тогда вы можете столкнуться с несбалансированной BMS.

Чтобы подключить BMS, нам сначала нужно определить, какой из измерительных проводов (множество тонких проводов) является первым (предназначенным для первой параллельной группы). Найдите провода, которые должны быть пронумерованы на одной стороне платы. Моя находится на задней стороне платы, и я забыл сфотографировать ее перед установкой, но поверьте мне, я заметил, с какого конца начинаются провода датчиков. Вы же не хотите ошибиться и подключить сенсорные провода, идущие в неправильном направлении.

Обязательно ознакомьтесь со схемой подключения вашей BMS, потому что некоторые BMS имеют на один сенсорный провод больше, чем ячейки (например, 11 сенсорных проводов для блока 10S).В этих блоках первый провод идет к отрицательному выводу первой параллельной группы, а все остальные провода — к положительному выводу каждой последующей параллельной группы. Моя BMS имеет только 10 сенсорных проводов, поэтому каждый будет подключаться к положительной клемме параллельных групп.

Схема подключения, поставляемая с моей BMS

Перед тем, как на самом деле подключить BMS к батарее, я приклеил ее горячим клеем к куску поролона, чтобы изолировать контакты в нижней части платы, а затем приклеил эту пену к концу батареи.

Затем я взял измерительный провод, обозначенный B1, и припаял его к положительной клемме первой параллельной группы (которая также совпадает с отрицательной клеммой второй параллельной группы, поскольку они соединены вместе никелевой полосой).

При пайке этих проводов к никелевой полосе старайтесь паять между двумя ячейками, а не непосредственно поверх ячейки. Это удерживает источник тепла дальше от фактических концов элементов и вызывает меньший нагрев элементов батареи.

Затем я взял свой второй сенсорный провод (или ваш третий сенсорный провод, если у вас на один сенсорный провод больше, чем параллельных групп) и припаял его к положительной клемме второй параллельной группы. Опять же, обратите внимание, что я припаиваю этот провод к никелю между ячейками, чтобы избежать прямого нагрева ячейки.

Я продолжил со всеми 10 проводами считывания, поместив последний на положительный вывод 10-й параллельной группы. Если вы не уверены, какие группы к каким группам относятся, или запутались, используйте цифровой вольтметр, чтобы дважды проверить напряжения каждой группы, чтобы вы знали, что подключаете каждый провод к правильной группе.

Последний этап подключения BMS — это добавление проводов заряда и разряда. Провод положительного заряда и разряд аккумулятора будут припаяны непосредственно к положительной клемме 10-й параллельной группы. Отрицательный провод заряда будет припаян к C-контактной площадке BMS, а отрицательный разрядный провод будет припаян к P-контактной площадке BMS. Мне также нужно добавить один провод от отрицательного вывода первой параллельной группы к клемме B на BMS.

Вы заметите, что для своих зарядных проводов я использовал провода большего диаметра, чем сенсорные провода, поставляемые с BMS.Это потому, что зарядка будет давать больше тока, чем эти сенсорные провода. Кроме того, вы заметите, что разрядные провода (включая контактную площадку B до отрицательной клеммы аккумулятора) являются самыми толстыми проводами из всех, так как они будут нести всю мощность всей батареи во время разрядки. Я использовал 16 AWG для зарядных проводов и 12 AWG для разрядных проводов.

На следующих фотографиях вы также заметите, что мои провода заряда и разряда обмотаны на концах изолентой.Это необходимо, чтобы они случайно не соприкоснулись друг с другом и не замкнули батарею. Мой друг недавно посоветовал мне другой (и, вероятно, лучший) вариант предотвращения коротких замыканий: сначала добавьте разъемы к проводам, а затем припаяйте их к блоку и BMS. Дох!

Ниже я сделал видео, показывающее, как добавить BMS к литиевой батарее.

Уплотнение аккумулятора электровелосипеда своими руками с помощью термоусадки

Этот шаг не обязателен.Вам следует как-то герметизировать батарею, чтобы предотвратить замыкание всего этого открытого никеля, но не обязательно, чтобы содержал в термоусадочной пленке. Некоторые люди используют клейкую ленту, полиэтиленовую пленку, ткань и т. Д. Однако, на мой взгляд, термоусадочная пленка — лучший метод, потому что она не только обеспечивает в значительной степени водостойкое (хотя и не водонепроницаемое) уплотнение, но также обеспечивает постоянное и равномерное давление все ваши соединения и провода, что снижает риск повреждения от вибрации.

Перед тем, как запечатать батареи в термоусадочной упаковке, я предпочитаю обернуть их тонким слоем поролона для дополнительной защиты.Это помогает предохранить концы ваших элементов от осколков, если аккумулятор подвергнется грубому обращению, что может произойти случайно в виде упавшего аккумулятора или аварии электровелосипеда. Пена также помогает гасить вибрации, которые аккумулятор испытывает на велосипеде.

Нарезка поролона по размеру перед упаковкой

Я использую белый поролон толщиной 2 мм и вырезаю фигуру немного больше, чем моя упаковка. Заворачиваю и заклеиваю изолентой. Он не должен быть красивым, он просто должен закрывать стаю.Ваш следующий шаг скроет пену из поля зрения.

Далее идет термоусадочная трубка. Трудно найти термоусадочную трубку большого диаметра, и мне повезло с большим количеством разных размеров от китайского поставщика, прежде чем у него закончились поставки. Лучше всего проверить такие сайты, как eBay, на наличие коротких термоусадочных материалов нужного вам размера.

Небольшое примечание: когда вы переходите к термоусадке большого размера, метод обозначения размера часто меняется от обращения к диаметру трубки на указание на плоскую ширину (или половину окружности, когда она находится в круге).Это связано с тем, что при таких больших размерах это уже не столько трубка, сколько два плоских листа, сплавленные вместе, вроде конверта. Помните об этом и знайте, какой размер указан, когда вы покупаете термоусадочную трубку большого диаметра.

Существуют формулы для расчета точного размера необходимой термоусадки, но я часто нахожу их слишком сложными. Вот как я определяю, какой размер мне нужен: беру высоту и ширину упаковки, складываю их и запоминаю это число.Размер термоусадки, который вам нужен, если измерять его по ширине плоскости (половина окружности), находится между тем числом, которое вы нашли, и удвоенным значением (или в идеале между немного большим, чем это число, до чуть меньше, чем вдвое больше).

Почему эта формула работает? Подумайте об этом: термоусадка (если не указано иное) обычно имеет коэффициент усадки 2: 1, поэтому, если мне нужно что-то, что меньше чем в два раза превышает окружность (или, скорее, периметр, поскольку моя упаковка на самом деле не круг) моей упаковки. Поскольку термоусадка большого диаметра указывается для размеров половинной окружности (плоской ширины), и я хочу, чтобы термоусадка была немного больше, чем периметр моей упаковки, то я знаю, что мне нужно, чтобы размер половины окружности был немного больше, чем половина периметра моего рюкзака, которая равна высоте плюс ширина моего рюкзака.

Это может показаться запутанным, поэтому давайте говорить в реальных числах. Мой рюкзак примерно 70 мм в высоту и примерно 65 мм в ширину. То есть половина периметра моего рюкзака 70+ 65 = 135 мм. Поэтому мне нужна термоусадочная трубка с плоской шириной (или половиной окружности) от 135 до 270 мм, или, чтобы быть безопаснее, от 150 до 250 мм. И если возможно, я хочу быть на меньшем конце этого диапазона, чтобы термоусадка была более плотной и удерживалась более прочной. К счастью, у меня есть термоусадочная трубка 170 мм, которая отлично подойдет.

Еще одно замечание о термоусадке большого диаметра: если не указано иное, этот материал обычно дает усадку примерно на 10% в продольном направлении, поэтому вам нужно немного прибавить к длине, чтобы учесть как перекрытие, так и продольную усадку.

Но есть еще одна проблема: теперь, если я просто засуну свой рюкзак в какую-нибудь термоусадочную трубку, у меня останутся открытые концы. Конструктивно это более или менее нормально, хотя не будет водонепроницаемым и будет выглядеть немного менее профессионально.

Итак, я собираюсь сначала использовать более широкий (285 мм, если быть точным), но более короткий кусок термоусадочной пленки, чтобы обернуть упаковку в длинном направлении. Это сначала закроет концы, а затем я смогу вернуться с моим длинным и тонким кусочком термоусадки, чтобы покрыть всю длину упаковки.

Если у вас нет настоящего теплового пистолета, вы можете использовать сильный фен. Не все фены подойдут, но модель моей жены на 2000 Вт великолепна. У меня есть настоящая тепловая пушка, но на самом деле я предпочитаю использовать ее фен, потому что у него более тонкие элементы управления и более широкая мощность.Только не испачкай фен своей жены!

Надевание и усадка второго слоя

Теперь у меня вся моя упаковка запаяна в термоусадочную пленку, а провода выходят из шва между двумя слоями термоусадочной пленки. Я мог бы остановиться здесь, но с чисто эстетической точки зрения мне не особенно понравилось, как там упала усадка на выход провода. Так что я взял третий кусок термоусадочной пленки того же размера (285 мм), что и первый кусок, и еще раз прошел вокруг длинной оси упаковки, чтобы плотно прижать провода к концу упаковки.

В результате получилось три слоя термоусадочной пленки, что составляет одну очень защищенную батарею!

Ниже я сделал видео, показывающее, как термоусадку литиевой батареи.

Последние штрихи

Единственное, что осталось сделать на этом этапе, — это добавить разъемы, если вы не сделали это до того, как припаяли провода, что я действительно рекомендую сделать. Но, конечно, я этого не делал, поэтому добавил их на этом этапе, стараясь не закоротить их, подключая только один провод за раз.

Доллар за весы

Вы можете использовать любые разъемы, какие захотите. Я большой поклонник разъемов Anderson PowerPole для разрядных проводов. Я использовал этот другой разъем, который у меня был в корзине с запчастями, для разрядных проводов. Я не знаю, как называется этот тип коннектора, но если кто-то хочет сообщить мне об этом в разделе комментариев, это будет здорово!

Вы также можете добавить этикетку или другую информацию снаружи рюкзака, чтобы придать ему профессиональный вид. По крайней мере, неплохо было бы хотя бы написать на упаковке, какое напряжение и емкость.Особенно если вы сделаете несколько нестандартных аккумуляторов, это гарантирует, что вы никогда не забудете правильное напряжение заряда для батареи.

Вначале вы также захотите протестировать аккумулятор с довольно небольшой нагрузкой. Попробуйте совершить легкую поездку на первых нескольких зарядках или, что еще лучше, используйте разрядник, если он у вас есть. Я построил нестандартный разрядник из галогенных лампочек. Это позволяет мне полностью разряжать батареи при разных уровнях мощности и измерять выходную мощность. Эта конкретная батарея дала 8.54 Ач в первом цикле разряда при скорости разряда 0,5 с, или около 4,4 А. Этот результат на самом деле довольно хороший и соответствует средней емкости отдельного элемента около 2,85 Ач, или 98% от номинальной емкости.

Производители обычно оценивают емкость своих элементов при очень низкой скорости разряда, иногда всего 0,1 с, когда элементы работают с максимальной производительностью. Так что не удивляйтесь, если вы используете только 95% или около того от заявленной емкости ваших ячеек во время реальных разрядов. Этого следовало ожидать.Кроме того, ваша емкость, вероятно, немного вырастет после первых нескольких циклов зарядки и разрядки, поскольку элементы сломаются и уравновесятся друг с другом.

Я не включил в эту статью раздел о зарядке, так как речь шла только о том, как построить литиевую батарею. Но вот видео, которое я сделал, демонстрирует, как выбрать подходящее зарядное устройство для литиевой батареи.

Теперь ваша очередь!

Теперь у вас есть вся информация, которая может вам понадобиться, чтобы сделать свой собственный литиевый аккумулятор для электрического велосипеда.Возможно, вам все еще понадобится несколько инструментов, но, по крайней мере, у вас есть знания. Не забывайте делать это медленно, планировать все заранее и наслаждаться проектом. И не забывайте свое защитное снаряжение!

Видеоверсия моего практического руководства:

Если вы похожи на меня, то вам нравится слышать и видеть, как что-то делается, а не просто читать о них. Вот почему я также снял видео, показывающее все шаги, которые я сделал здесь, в одном видео. Батарея, которую я собираю в этом видео, не такая же, но похожая.Это аккумулятор на 24 В, 5,8 Ач для небольшого маломощного электровелосипеда. Но вы можете просто добавить больше ячеек, чтобы получить более высокое напряжение или большую емкость в соответствии с вашими потребностями. Посмотрите видео ниже:

Я оставлю вам немного больше вдохновения

Теперь я уверен, что вы все в восторге от создания собственного аккумуляторного блока. Но на всякий случай, я собираюсь оставить вам потрясающее видео, в котором производитель аккумуляторов Дамиан Рене из Мадрида, Испания, строит очень большой, очень профессионально сконструированный аккумуляторный блок 48 В 42 Ач из 18650 ячеек.О том, как он построил эту батарею, можно прочитать здесь. (Также обратите внимание на видео, как он хорошо использует средства защиты!)

кредит изображения 1, 2, 3,

Что такое точечная сварка? — Монро Инжиниринг

Точечная сварка, также известная как точечная контактная сварка, представляет собой процесс сварки, при котором для соединения двух или более металлических поверхностей используется электрический ток. Обычно он используется для соединения листового металла. По мере того как соответствующие металлические поверхности нагреваются, они плавятся вместе за счет тепла, создаваемого электродами.Чтобы узнать больше о точечной сварке и о том, как она работает, продолжайте читать.

Основы точечной сварки

Для точечной сварки необходимо использовать электроды из медного сплава для фокусировки электрического тока на небольшом участке между соединяемыми металлическими поверхностями. Электроды также предназначены для создания давления, которое отвечает за удержание заготовок на месте. Поскольку электроды из медного сплава выделяют тепло, металлические детали контролируемым образом сплавляются.

Есть три основных этапа точечной сварки.Первый этап включает нанесение электродов из медного сплава на металлические детали. Затем электрический ток прекращается, хотя электроды присутствуют. После прекращения подачи тока металлические детали охлаждаются с помощью специальных каналов, проходящих через центр электродов из медного сплава.

Преимущества точечной сварки

Точечная сварка дает несколько преимуществ, одно из которых — способность закаливать заготовки. Поскольку он использует тепло для плавления и плавления поверхностей металлических деталей, он делает их более твердыми.

Точечная сварка — это еще и быстрый процесс сварки. Согласно Википедии, среднее время точечной сварки составляет всего 0,01–0,63 секунды. Как и в случае других сварочных процессов, время сварки зависит от толщины заготовок. Более толстые заготовки обычно имеют более длительное время сварки, чем более тонкие.

Недостатки точечной сварки

С другой стороны, точечная сварка имеет некоторые потенциальные недостатки. Хотя точечная сварка увеличивает прочность соединяемых деталей — по крайней мере, в тех областях, где они соединяются, — она ​​также может вызвать их деформацию.Площадь нагретых деталей существенно сузится, что приведет к короблению.

К сожалению, точечная сварка не особенно привлекательна.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *