Для создания прочных металлических соединений сплавов, разнородных и однородных материалов на уровне межатомных связей необходима контактная сварка. При этом процессе электрический ток нагревает металл до тех пор, пока не произойдет пластическая деформация, а само соединение происходит за счет дополнительного прижатия деталей друг к другу. Одним из вариантов точечной сварки является конденсаторная сварка. Основное отличие этого процесса от других заключается в способе накопления энергии для плавления металла. Конденсаторная сварка осуществляется за счет энергии, заранее запасенной в конденсаторе.
Конденсаторная сварка на производстве
Первичное устройство представляет собой один или несколько конденсаторов, которые накапливают заряд, получая постоянное напряжение от источника питания. При достижении определенного уровня заряда электроды конденсатора подключаются к местам пайки. Электрический ток быстро и интенсивно нагревает поверхность, заставляя металл плавиться и образовывать точеный сварной шов. Обычно каждый разряд конденсатора длится всего 1-3 миллисекунды, поэтому нагрева вне самой зоны фактически не происходит.
Применение конденсаторной сварки
Современное автоматизированное производство способно создавать до 600 разрядов и точек соединения ячеек в минуту и строго соблюдает качественные характеристики сварки и повторяемость всех операций. При этом аппарат не требует расходных материалов в виде электродов (для инверторной сварки) или сварочной проволоки (для TIG-сварки). Кроме того, для этой работы не требуется охлаждающая жидкость.
С помощью конденсаторной пайки в радиоэлектронике можно соединить детали, которые боятся перегрева и не могут быть скреплены обычным флюсом. Этот тип сварки можно использовать для микроскопических компонентов.
Конденсаторная сварка особенно необходима при кузовном ремонте. Разряд не деформирует стенки детали и не прожигает их, поэтому правка не требуется.
Просто примечание. Этот вид сварки используется при ремонте и производстве ювелирных изделий, а также при производстве часов, кино- и фототехники.
Конденсаторная сварка имеет определенные недостатки, основным из которых является импульсная нагрузка. Такая нагрузка возникает в сети при быстром разряде конденсаторов. Такие импульсы создают помехи и могут вызвать сбои в работе всего оборудования.
Виды сварки
Разряд конденсатора можно подавать непосредственно на место сварки или через вторичную обмотку конденсатора. В первом случае сварку будем называть бестрансформаторной, во втором - трансформаторной. Первый вариант предназначен для соединения, а последний вариант — для создания швов и точек при работе.
При ударно-конденсатной сварке детали при конденсаторном ударе соединяются контактами токоприемника, причем в некоторых случаях этими контактами могут быть сами детали.
Рассмотрим, как происходит этот процесс при приварке шпильки, которая одновременно выполняет роль токосъемного контакта. Во-первых, вам необходимо убедиться, что концы оборудования касаются поверхности, к которой вы хотите подключиться. Разряд конденсатора затем подается через оборудование в зону сварки. В результате образуются микродуги и значительно повышается температура. Место контакта между штифтом и поверхностью детали плавится. С помощью давления метизы погружаются в расплавленный слой. Затем сплав охлаждают и одновременно упрочняют, а затем приваривают метизы.
Читайте также статью: Как выбрать хороший мужской костюм
Сварочное оборудование с применением конденсаторного разряда
При трансформаторной сварке после зарядки конденсатор подключается к понижающему трансформатору через первичную обмотку. Потенциал, возникающий на вторичной обмотке, меньше входного импульса. Далее следует разряд, при котором конденсатор снова начинает заряжаться и энергия течет через первичную обмотку трансформатора. Затем повторите весь процесс. Данная технология позволяет выполнять точную сварку, выполняя несколько рабочих циклов (до 5 разрядов в секунду.
Для бытовой техники часто применяют трансформаторную сварку, поскольку бестрансформаторное оборудование имеет большие размеры. Емкость одной только конденсаторной ячейки должна составлять примерно 100 000 мкФ. Для этих целей можно использовать ионные резисторы — разновидность суперконденсатора, примерно такого же размера, как традиционный электролитический конденсатор, но большей емкости. Однако использование ионных резисторов приводит к значительному удорожанию оборудования. Поэтому предпочтительнее выбирать трансформаторную сварку.
В современных устройствах мощность и частота разряда конденсатора контролируются PIC-контроллерами. Все операции контролируются компьютером, а большинство процессов автоматизировано. Для эксплуатации оборудования данного типа необходимо не только прочитать инструкцию полностью, но и пройти курс обучения.
Самодельная конденсаторная сварка
Видео: Конденсаторная сварка. Первые эмоции.
Существуют разные варианты создания самодельного сварочника. Простую точечную сварку своими руками можно выполнить с помощью аппарата для точечной сварки — оборудования, используемого при кузовном ремонте автомобилей. Снаружи устройство представляет собой силовой агрегат, к которому с помощью гибкого шланга подключается электрод или сварочный пистолет.
Для того чтобы собрать такой сварочный аппарат, вам понадобится:
- Трансформатор 5-20 Вт, 220 В, входное напряжение 5 В – 1 шт;
- Трансформатор мощностью не менее 1000Вт – 1;
- диоды выпрямительные на постоянный ток до 300мА – 4 шт;
- Электрод (можно принести сварочный пистолет, если он у вас есть);
- Тиристор КУ 202 или Т142-80-16 (на фото устаревший вариант ПТЛ-50) – 1 шт;
- конденсатор электролитический 1000,0х25 В – 1 шт;
- медный провод площадью сечения 35мм2 и более – не менее 1 метра.
Вам также понадобятся предохранители и выключатели, а также корпус, если необходимо.
Самодельный граф-наблюдатель
Уведомление! В этой схеме можно использовать трансформатор от СВЧ-печи, но устройство необходимо переоборудовать, удалив магнитный шунт и вторичную обмотку. Далее следует намотать несколько витков медного провода для замены вторичной обмотки. Затем, изменяя количество витков, нужно отрегулировать работу устройства.
Как паять конденсаторы своими руками? Конструкция наблюдателя состоит из двух основных компонентов:
- В реле используется тиристор V9;
- Сварочный трансформатор Т2.
Обмотки соединены диодными мостами V5-V8, в которых электронные реле подключены по диагонали. При работе с переключателем S1 во включенном положении напряжение от источника питания поступает на первичную обмотку трансформатора Т1. Тем самым конденсатор заряжается. В это время обмотка трансформатора Т2 обесточивается и тиристор V9 закрывается. При нажатии кнопки S3 заряд конденсатора подается на управляющий электрод тиристора V9 через переменный резистор R1. Ток выключает тиристор, напряжение проходит через первичную обмотку трансформатора Т2, и во вторичной обмотке появляется сильный импульс длительностью около 0,1 секунды. Когда конденсатор С1 перестает разряжаться, система возвращается в исходное состояние.
Внимание! Во время разряда ток составляет 350-500 А. Самодельные корректировщики необходимо использовать с особой осторожностью.
Это устройство можно использовать для небольших сварочных работ, его нельзя использовать для соединения фитингов или труб.
Видео: конденсаторная сварка
Видео: Конденсаторная сварка
Читайте также статью: Автономная газификация загородного дома: как выбрать поставщика газа
Комментарии
Отправить комментарий