Точкове (контактне) зварювання своїми руками - робимо споттер у домашніх умовах
Хочу поділитись своїм досвідом створення апарату точкового зварювання своїми руками. Як і більшість подібних саморобок, вихідниками послужили трансформатор мікрохвильової печі та мідний кабель для стартера.
Для увімкнення я використовував напівпровідникове реле Fotek SSR-40DA DC. Перше з чого нам потрібно почати, це витягти трансформатор із мікрохвильової печі та замінити вторинну обмотку.
Скажу перед, початкові випробування з використанням 700 Вт 12 V автомобільного кабелю не дали задовільних зварних швів. Основну товщину там становить не мідь (як може здатися по фото), а ізоляція.
Можливо, мені варто було пошукати інший кабель, але я вирішив обходитися тим, що є під рукою і просто видалив більшу частину ізоляції. Мінімізація резистивних втрат для нас є ключовим фактором.
Після доопрацювання, мій кабель вдалося обернути ще кілька витків. Це збільшило напругу та зменшило резистивні втрати. Під час тестування я отримав 4.6v на вторинному ринку.
Один кінець вторинного кабелю йде на корпус, де він буде заземлений на тілі зварювальника, а потім переходить до нерухомої частини. Верхня частина кліщів рухома. Для зменшення зношування вторинного кабелю він закручений у формі спіралі. Пластикова ручка ізолює робочу частину користувача.
Вигляд споттера з іншогосторони. Я не знайшов мідних трубок, які ідеально підходили б, тому це не ідеальне рішення. Кабель йде всередині трубок майже по всій довжині зменшення втрат. Для використання я рекомендую продумати встановлення змінних мідних електродів.
Встановлено 230 V AC вентилятор для охолодження. Працює на видування. Я хотів автоматизувати час зварювання, тому я зробив просте регулювання тривалості імпульсу з деяких компонентів, які вже були в наявності.
- Резистор 1 ком (R4)
- Резистор 9 кОм (R1)
- Резистор 40 кОм (R2)
- Змінний резистор 10 кОм (VR1)
- 3x Конденсатор 10 V 10 мкФ (можна поставити додаткову конденсатор паралельно із С2, щоб зробити імпульс більшим) (C1, C2)
- CD4093BC Тригер Шмідта з двома логічними входами
Змінний резистор VR1 контролює таймінги. Висока роздільна здатність резистора необхідна для великих імпульсів зварювання, при яких VR1 близький до R2. R1 та R2 використовуються для налаштування діапазону дільника напруги. Конденсатор С2 також заряджається через R1. Діапазон дільника напруги повинні бути такими, щоб на максимумі зварювання працювало безперервно (утримуючи кнопку натиснутою) і на мінімумі давало найкоротший імпульс, який потрібен. Якщо короткі імпульси зварювання надто великі, ємність конденсатора С2 можна збільшити. Це також дозволить робити дуже довгі імпульси, якщо потрібно. Подвоєння ємності має подвоїти час.
Грубий вираз як напруга на конденсаторі С2 піднімається після натискання кнопки в момент часу t = 0 визначається за формулою:
де R опір і ємність елемента. RVR1 є номінальним опором змінного резистора, а чи не поточним значенням.Перша половина змінного опору VR1 і друга половина VR1 + резистор R2 виступати як дільник напруги, який живить розділений VC2 на тригер Шмітта(який номінально 3,3 V) для закінчення імпульсу.
Початкова версія схеми вимагала близько секунди, щоб відновити наступний імпульс. Резистор R4 було додано, щоб виправити цю ситуацію. Це швидко розряджає конденсатори, коли кнопка відключає ланцюг від джерела живлення.
Для безпеки схема одержує харчування через кнопку. Це дозволяє контролювати роботу, навіть якщо IC або інша частина схеми вийде з ладу. Шум у схемі може бути проблемою для тривалих імпульсів, де може впливати на час зварювання. Таймер не синхронізований з AC, так що час імпульсу може змінюватися під впливом роботи твердотільного реле.
Складання триває. Подумавши, я заземлив усю відкриту долю корпусу.
Додано керуюче реле (праворуч) та блок живлення на 5V.
Зварювальний апарат готовий. Додам, що для якісного зварювання навантаження на деталі, що зварюються, має бути
70кг+ необхідно передбачити використання змінних зварних електродів. Але для нерегулярного використання результат мене цілком влаштував.