Как сделать клещи точечной сварки своими руками

Подробно о самостоятельной сборке клещей контактной сварки

Самодельные клещи контактной сварки – устройство и принцип работы! Самым распространенным способом соединения и резки металлов является сварка. Существуют разные варианты проведения сварочных работ, которые зависят непосредственно от используемых материалов и оборудования. Для работы с небольшими изделиями был разработан метод контактного соединения, суть которого заключается в нагреве металла при помощи электрического тока. Ток пропускается через металл в определенной сварочной зоне, соединяя изделия между собой. Предварительная подготовка соединяемых поверхностей, сила электрического тока, длительность воздействия тока на место соединения металла, а также сила сжатия свариваемых деталей – это основные факторы, влияющие на качество сварочных работ. Наиболее компактным и легким аппаратом для подобного соединения металлических поверхностей являются клещи для контактной сварки.

Клещи контактной сварки в миниатюре

Принцип работы и устройство клещей контактной сварки

По способу эксплуатации различают два вида клещей контактного соединения деталей:

Ручные клещи для контактного сварочного аппарата – это устройство, состоящее из трансформатора к которому присоединены щипцы для электродов. В верхней части корпуса фигурирует рычаг, выполняющий функцию регулировки ширины раскрытия держателей. Для работы устройства не требуется соединения электродов посредством проводов с отдельным источником тока. Такие сварочные клещи очень удобны в использовании, так как они весят всего 12 кг.

При подключении к электросети ручные клещи вырабатывают сварочный ток, подаваемый на электроды, которые зажимают металлические заготовки. Металл под воздействием сварочного тока подвергается плавлению, и в месте зажима образуется сварочная точка. Воздействие электродов на металл с обеих сторон обеспечивает хороший прижим, в результате которого образуется более надежное соединение в сравнении с односторонней точечной сваркой.

Подвесные клещи чаще всего используются в условиях производственных процессов. Их основным достоинством считается высокая производительность, это обуславливает их применение в разных областях современного производства.

Приспособление для соединения более толстого металла

Параметры выбора клещей для сварки

Выбирая ручные клещи для контактной сварки, уделите особое внимание максимальному значению тока. Чем выше показатель значения тока, тем большей толщины детали можно будет соединить. Для наглядного примера можно взять ручные клещи с силой тока 3800 А.. Используя их, мы сможем соединить два листа толщиной 1 мм. Максимальное значение таких аппаратов составляет 6300 ампер. Такие характеристики позволяют работать с листами толщиной до двух миллиметров каждый.

Немаловажным показателем является и вылет электродов, его еще называют длиной кронштейнов. Вылет электродов – это расстояние от корпуса клещей до электрода. Именно от этого показателя зависит максимально допустимое расстояние от края листа, на котором можно произвести точечное соединение. Длина кронштейнов, в зависимости от модели устройства составляет от 120-500 мм.

Электроды для контактной сварки

Никакая контактная сварка не может быть выполнена без специфического сварочного атрибута – электродов для контактной сварки. Наиболее востребованными электродами для контактного соединения деталей являются прямые электроды. Их изготавливают из прутков диаметром от 12-40 мм. Хвостики электродов для контактной сварки бывают как цилиндрического, так и конусного типа. Они фиксируются в гнезде рукоятки при помощи специальных зажимов либо конусных резьбовых соединений. Сварочные электроды со сменной рабочей частью крепятся при помощи накидной гайки.

Электроды для контактной сварки изготавливают в основном на основе медных сплавов. Медь проходит легирование хромом, кадмием, бериллием, кобальтом и др. Благодаря небольшому электрическому сопротивлению и жароустойчивости такие электроды отлично справляются со своей задачей при контакте с поверхностью свариваемой детали.

Вся установка в сборе

Самодельные клещи для контактной сварки

Поэтапный процесс сборки клещей для точечной сварки своими руками потребует немного старания и терпения. Для этого нам понадобится медный дротик, длиной в 2 м. и диаметром 30 мм. Дротик может быть и немного длиннее, чтоб его можно было хорошо прогнуть. Сгибаем его, таким образом, чтоб получилась буква U. В каждом конце делаем по одному отверстию диаметром 18 мм, разворачиваем их и делаем пропил. Таким образом, у нас получится два зажима для рабочих электродов. Далее, соединяем параллельно два трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, напряжением в 9 ампер. Подачу тока регулируйте самостоятельно. К примеру, можно спаять симисторный комутатор с обыкновенным ждущим мультивибратором, который будет отрабатывать выдержки. Охлаждение самодельных клещей производится водой. Электроды снимаются при помощи ножной педали.

Итак, сварочные ручные клещи состоят из трансформатора, рычага, поворачивающего электроды, и рукоятки с толкателем. Рычаг с рукояткой держат шарниры, оси которых, при работе, находятся противоположно. В некоторых типах клещей между толкателями предусмотрена пружина. Такие клещи не совсем удобны, так как сжимать пружину при каком-то повороте становится все труднее. Каждый элемент установки очень важен. При выходе из строя любой составляющей, рухнет вся система.

Источник

Изготовление сварочных клещей для точечной сварки своими руками и их правильное применение

Для того, чтобы соединить металлические элементы, чаще всего используют сварку. Для неё есть масса подходов и методов, и каждый используется в зависимости от ситуации и имеет свои плюсы и минусы.

Но основными критериями для выбора технологии всегда была скорость работы, свойства шва и, конечно, характеристики используемого металла.

Один из методов — точечная сварка (которую еще называют контактной) — соединяет в себе большинство преимуществ: быструю пайку, высокую точность, а также качество соединения, несложное исполнение.

Эту технологию можно использовать и в производственных цехах, и для домашнего ремонта. Лучше всего она проявляет себя при соединении тонких листов металла, поэтому часто является основной на автомобильных заводах.

Точечная сварка имеет один секретный нюанс. Чтобы сформировать точку сварки, мастер использует контактные сварочные клещи (зажим). Они могут не только прижимать элементы, но и нагревать их импульсами тока.

Это дополнение обеспечивает прочность сварного шва. Мы расскажем, как вы можете сделать сварочные клещи для точечной сварки дома самостоятельно, чтобы не платить лишнего за заводские в строительных гипермаркетах, тем самым сделать сварку дешевле.

Общая информация

Зажимы для точечной сварки бывают ручные и подвесные. На типах этого инструмента нужно остановиться на пару минут, чтобы понимать нюансы их ручной сборки.

Ручные сварочные клещи имеют простую конструкцию. Также, как и весь остальной ручной инструмент (пассатижи, плоскогубцы, щипцы), в основе их системы рычаг, который регулирует открытие и закрытие клещей.

Главный нюанс сварочных клещей — возможность применить трансформаторную систему. К одной рукояти клещей подсоединяется трансформатор, который передает на инструмент ток для того, чтобы создать соединение.

Через одну из рукояток трансформаторный механизм передаёт генерируемый сварочный ток на электродные стержни. В этом заключается основная работа механизмов для зажима. Вы руками прижимаете детали из металла клещами, через них идёт ток.

Электрическая сила и сила сжатия создают точку сварки (поэтому сварка точечная). Процесс не механизированный, он от начала до конца выполняется руками сварщика, поэтому только он решает, насколько быстро будут свариваться элементы.

Подвесные зажимы для контактной сварки в быту используются редко. Но их часто можно встретить на заводах и у профессиональных мастеров, использующих узкоспециализированное оборудование для точечной технологии.

Эти клещи встроены в сам аппарат, и принцип их работы другой. Да, они созданы, чтобы сжимать детали друг с другом, но не вручную. Потому производительность работ вместе с подвесными клещами выше, чем с ручными.

Собирать такие дома нет смысла, так как, скорее всего, у вас нет оборудования, с которым их можно было применить.

Поэтому далее речь будет идти о сборке именно ручных клещей для точечного метода сварки.

Изготовление

Вы проведете меньше времени в магазинах, сделав сварочные клещи для точечной сварки своими руками. При этом вы тратите намного меньше, и сэкономленные деньги можно «пустить» на качественные материалы для сварки.

Делать и использовать ручные клещи для контактной сварки несложно. Но при этом они подходят для любого вида металла. Им найдёт место и человек, ремонтирующий своё авто в гараже, и мастер выездных работ. Себестоимость их радует экономных людей.

Первый этап изготовления самодельного инструмента — создание основы. Для неё подойдут материалы, которые есть у каждого под рукой. Это может быть любая сталь или сплав, толщина которых не больше пяти миллиметров.

Из листа материала сделайте несколько полосок по двадцать мм в ширину. Длина их может быть разной, она зависит от ваших пожеланий. Для основы подойдут и широкие стержни из металла. Кончикам заготовок придайте очертания щипцов.

Наложите изготовки наискось относительно друг друга и состыкуйте. По центру сделайте отверстие, которое будет точкой регулировки открывания и закрывания клещей. В месте отверстия проложите между пластинами диэлектрическую прокладку.

С конца одного стержня/пластины также нужно просверлить дырочку, чтобы можно было крепить на болты медный провод. Противоположная заготовка тоже просверливается. Отверстие в ней нужно, чтобы крепить кабель аппарата и фиксировать клемму.

Изолируйте металл клещей для точечной сварки с помощью изоленты вместе с резиновой накладкой (это может быть кусок шланга) после того, как соедините и просверлите нужные компоненты.

Эти материалы защитят вас во время работы с электричеством, а держать их в руках станет удобнее. Такой конструкции хватит, чтобы поддерживать сварочные зажимы на весу, но для их закрепления нужно будет добавить пружину между ручками.

Ток к зажиму подводится тоже с учётом правил. Его лучшим источником станет трансформаторный механизм со второстепенной наложенной обмоткой. Можно обмотать кабель на сердечник три раза.

Для того, чтобы повысить мощность точечной сварки, объедините пару трансформаторов, генерирующих ток.

Схемы для создания ручных клещей найти нелегко, поэтому постарайтесь продумать их устройство сами. В помощь вы можете взять видео уроки по созданию не подвесных клещей или советы знакомых мастеров.

Заключение

Мы рассказали вам всё, что знали о изготовлении ручных клещей для контактной точечной сварки. Для этого вам не придётся искать особые материалы, так как можно обойтись и теми, что у вас уже есть.

Несмотря на простоту такого инструмента, он не хуже дорогих заводских клещей из магазинов. К тому же, самодельные инструменты не требуют особых условий хранения и ухода.

Если вы будете использовать их не на постоянной основе, они тем более «проработают с вами» не один год.

Как вы собирали клещи для точечной сварки вручную? Какую схему придумали? Вы можете помочь своим советам новичкам в комментарии под этой статьей. Возможно, именно благодаря вам кто-то решится собрать свой первый инструмент. Желаем вам удачи!

Источник

Контактная сварка – как самому изготовить оборудование и клещи?

Контактная сварка, помимо технологических достоинств применения, обладает еще одним важным преимуществом – несложное оборудование для нее можно изготовить самостоятельно, а его эксплуатация не потребует специфических навыков и первоначального опыта.

1 Принципы конструирования и сборки контактной сварки

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

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

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

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

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

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

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

2 Схема устройства для сварки металла толщиной до 1 мм

Устройство точечной сварки для соединения деталей контактным способом можно собрать по ниже приведенным схемам. Предлагаемый аппарат рассчитан на сварку металлов:

• листовых, толщина которых до 1 мм;
• проволоки и прутков, диаметр которых до 4 мм.

Основные технические характеристики устройства:

• напряжение питающей сети – переменное 50 Гц, 220 В;
• выходное напряжение (на электродах контактно-сварочного механизма – на клещах) – переменное 4–7 В (холостого хода);
• сварочный ток (максимальный импульсный) – до 1500 А.

На Рис.1 приведена принципиальная электрическая схема всего устройства. Предлагаемая контактная сварка состоит из силовой части, цепи управления и автоматического выключателя АВ1, который служит для включения питания устройства и защиты в случае возникновения аварийных ситуаций. Первый узел включает сварочный трансформатор Т2 и бесконтактный тиристорный однофазный пускатель типа МТТ4К, который осуществляет подключение первичной обмотки Т2 к питающей сети.

На Рис.2 представлена схема обмоток сварочного трансформатора с указанием количества витков. Первичная обмотка имеет 6 выводов, переключением которых можно осуществлять ступенчатую грубую регулировку выходного сварочного тока вторичной обмотки. При этом постоянно подсоединенным к сетевой цепи остается вывод №1, а остальные 5 служат для регулировки, и для работы подключают к питанию только один из них.

Схема пускателя МТТ4К, выпускаемого серийно, на Рис.3. Этот модуль представляет собой тиристорный ключ, который при замыкании его контактов 5 и 4 коммутирует нагрузку через контакты 1 и 3, подключенные в разрыв цепи первичной обмотки Тр2. МТТ4К рассчитан на нагрузку с максимальными напряжением до 800 В и током до 80 А. Производят такие модули в г. Запорожье на ООО «Элемент-Преобразователь».

Схема управления состоит из:

• блока питания;
• непосредственно цепи управления;
• реле K1.

В блоке питания может быть использован любой трансформатор мощностью не более 20 Вт, предназначенный для работы от сети 220 В и выдающий на вторичной обмотке напряжение 20–25 В. В качестве выпрямителя предлагается установить диодный мост типа КЦ402, но может быть применен любой другой с аналогичными параметрами либо собран из отдельных диодов.

Реле K1 служит для замыкания контактов 4 и 5 ключа МТТ4К. Это происходит при подаче напряжения от цепи управления на обмотку его катушки. Так как коммутируемый ток, протекающий через замкнутые контакты 4 и 5 тиристорного ключа, не превышает 100 мА, то в качестве K1 подойдет практически любое слаботочное электромагнитное реле с напряжением срабатывания в пределах 15–20 В, например, РЭС55, РЭС43, РЭС32 и подобные.

3 Цепь управления – из чего состоит и как работает?

Цепь управления выполняет функции реле времени. Включая K1 на заданный промежуток времени, она задает продолжительность воздействия электрического импульса на свариваемые детали. Состоит цепь управления из конденсаторов С1–С6, которые должны быть электролитическими с напряжением зарядки 50 В или выше, переключателей типа П2К, имеющих независимую фиксацию, кнопки КН1 и двух резисторов – R1 и R2.

Емкость конденсаторов может быть: 47 мкФ для C1 и C2, 100 мкФ – C3 и C4, 470 мкФ – C5 и C6. КН1 должна быть с одним нормально-замкнутым, а другим нормально-разомкнутым контактами. При включении АВ1 начинают заряжаться конденсаторы, подключенные с помощью П2К к цепи управления и блоку питания (на Рис.1 – это только C1), R1 ограничивает начальный зарядный ток, что позволяет значительно увеличить срок эксплуатации емкостей. Зарядка происходит через скоммутированную на тот момент нормально-замкнутую контактную группу кнопки КН1.

При нажатии на КН1 нормально-замкнутая контактная группа размыкается, отключая цепь управления от блока питания, а нормально-разомкнутая – замыкается, подсоединяя заряженные емкости к реле K1. Конденсаторы при этом разряжаются, и ток разрядки приводит к срабатыванию K1.

Разомкнутая нормально-замкнутая контактная группа КН1 препятствует запитыванию реле непосредственно от блока питания. Чем больше суммарная емкость разряжающихся конденсаторов, тем дольше они разряжаются, и, соответственно, K1 дольше замыкает контакты 4 и 5 ключа МТТ4К, и продолжительнее сварочный импульс. Когда конденсаторы полностью разрядятся, K1 отключится, и контактная сварка прекратит свою работу. Чтобы ее подготовить к следующему импульсу, КН1 надо отпустить. Разрядка конденсаторов происходит через резистор R2, который должен быть переменным и служит для более точного регулирования продолжительности сварочного импульса.

4 Силовая часть – трансформатор

Предлагаемая контактная сварка может быть собрана, как показано по видео, на основе сварочного трансформатора, изготовленного с использованием магнитопровода от трансформатора на 2,5 А. Такие встречаются в ЛАТРах, лабораторных приборах и ряде других устройств. Старую обмотку необходимо удалить. На торцах магнитопровода надо установить кольца, изготовленные из тонкого электрокартона.

Их подгибают по внутренней и внешней кромке. Затем магнитопровод надо обмотать поверх колец 3-мя или большим количеством слоев лакоткани. Для выполнения обмоток используют провода:

• Для первичной 1,5 мм в диаметре, лучше в тканевой изоляции – это будет способствовать хорошему пропитыванию обмотки лаком;
• Для вторичной диаметром 20 мм многожильный в кремнийорганической изоляции с площадью сечения не меньше 300 мм 2 .

Количество витков указано на Рис.2. От первичной обмотки делаются промежуточные выводы. После намотки ее пропитывают лаком ЭП370, КС521 либо подобным. Поверх первичной катушки наматывают хлопчатобумажную ленту (1 слой), которую тоже пропитывают лаком. Затем укладывают вторичную обмотку и снова делают пропитку лаком.

5 Как сделать клещи?

Контактная сварка может быть оснащена клещами, которые монтируют непосредственно в сам корпус устройства, как на видео, либо выносными в виде ножниц. Первые, с точки зрения выполнения качественной, надежной изоляции между их узлами и обеспечения хорошего контакта в цепи от трансформатора до электродов, изготовить и подсоединить гораздо проще, чем выносные.

Однако прижимное усилие, развиваемое такой конструкцией, если не нарастить длину подвижного рычага клещей после электрода, будет равно усилию, создаваемому непосредственно сварщиком. Выносными клещами удобнее пользоваться – можно работать на некотором удалении от аппарата. А усилие, развиваемое ими, будет зависеть от длины ручек. Однако надо будет в месте их подвижного болтового соединения сделать достаточно хорошую изоляцию из текстолитовых втулок и шайб.

Изготавливая клещи, нужно заранее предусмотреть необходимый вылет их электродов – расстояние от корпуса аппарата или места подвижного соединения ручек до электродов. От этого параметра будет зависеть максимально возможное расстояние от кромки листовой детали до места, где выполняется сварка.

Электроды клещей делают из прутков меди либо бериллиевой бронзы. Можно использовать жала мощных паяльников. В любом случае диаметр электродов должен быть не меньше, чем у подводящих к ним ток проводов. Чтобы получать сварочные ядра нужного качества, у контактных площадок (кончиков электродов) размер должен быть как можно меньше.

Источник