Сварочные клещи для контактной сварки

Устройство и принцип работы изделий

Способ эксплуатации разделяет такие устройства на два основных вида:

  • ручные;
  • подвесные.

Схема подвесных сварочных клещей.

Ручные изделия включают в себя трансформатор, который обеспечивает работу щипцов, предназначенных для электродов. Лицевая сторона корпуса оснащена рычагом. Он служит для регулировки такого параметра, как ширина, на которую раскрываются держатели. Работа всего агрегата осуществляется без необходимости присоединения электродов к самостоятельным источникам тока с помощью особых проводов. Подобные клещи для контактной точечной сварки являются практичными элементами, ведь их вес составляет 12 кг.

Выработка изделием сварочного тока происходит именно в тот момент, когда оно подключается к электрической сети. Это явление тут же передается на электроды, с помощью которых зажимаются заготовки, сделанные из металла. Плавление исходного вещества осуществляется благодаря воздействию большого количества сварочного тока, а в том месте, где находился зажим, формируется сварочная точка. Отличная сцепка происходит по причине эффективного воздействия электродов, осуществляемого с двух сторон одновременно. Результат – надежное и практичное соединение, которое не удается достигнуть, применяя одностороннюю точечную сварку.

Использование подвесных клещей зачастую сопряжено с такими условиями, где обычная продукция может не подойти. Например, промышленность требует наличия серьезных изделий, без которых выполнение процессов невозможно. Отличительной чертой многих продуктов является огромная производительность, благодаря которой они могут применяться в совершенно разных производственных областях.

Варианты сварочных работ

Виды точечной сварки определяются количеством единовременно образуемых пикселей соединения. В производстве используются: одноточечный, двухточечный и многоточечный виды.

Одноточечный вид используют при соединении нескольких листов, при этом качество сваривания уменьшается с каждым слоем листов (деталей). Двухточечный вид сваривания применяют при соединении деталей обладающих широкими поверхностями.

Многоточечный вид используют для скрепления различных штампованных конструкций. Он может быть двусторонним и односторонним, все зависит от размещения электродов по отношению к скрепляемым узлам.

Этот вид сварки может различаться и циклами прохождения электроимпульсов. Цикличность зависит от толщины свариваемых деталей.

При толщине металлической поверхности до пяти миллиметров достаточно и одного импульса электротока, а при большой толщине необходимо несколько кратковременных электрических импульсов. При сваривании металлических элементов большой толщины и твердости применяются циклы с повышенным стискиванием.

Аппарат для сварки

Для сварки для медных проводов используют любой генератор тока: трансформатор, выпрямитель, инвертор. Клещи для контактной сварки подключают к автомобильным аккумуляторам, соединяют два последовательно, выводят контакты к электродам. Мощности хватает для соединения кабеля с жилой 5 мм. Большой объем с аккумуляторами не сделаешь, необходим сварочный аппарат.

Инвертор

Преимущества современных инверторных аппаратов очевидны:

  • ими можно сварить провода любого сечения;
  • они не боятся «провисания» напряжения в сети, снижают риск залипания электрода, пережога медных скруток;
  • есть облегченные модели, выдающие ток до 150–200 А;
  • работают от стандартной сети, не нужно подключаться к трехфазному току.

Работать с инвертором проще, чем с трансформатором. Для сварки постоянным током прямой полярности плюс подключают к держателю электрода, минус – к свариваемому медному проводу.

Трансформатор

Громоздкие аппараты старого типа сложно перетаскивать с места на место, зато трансформаторы способны генерировать ток в пределах 400 А. Трансформатор подходит для работы с постоянным током прямой или обратной полярности. Им проводят сварку медных шин в распределительных щитках, соединение скрученных проводников большого сечения. Подключают трансформатор также, как инвертор: «+» на электрод, «-» на скрутку. У трансформантов хорошая производительность, но в процессе работы они сильно гудят, греются, их периодически отключают, дают остыть. При включении они «просаживают» сеть, но затем напряжение стабилизируется. При работе с трансформатором следует это учитывать.

На базе понижающего трансформатора мощностью до 150 А напряжением от 12 до 38 В из бытовой техники можно сделать сварочный аппарат самостоятельно: намотать на него необходимо число витков кабеля. Рассчитать их количество можно по таблицам. Если включить в электросхему диодный мост, он будет стабилизировать дугу. Держатель приобретают в магазине или используют вместо него зажим троллейбусного контактора. Зажимные токопроводящие клещи делают из пассатижей – к одной ручке прикручивают контактную клемму. Обязательно делают заземление самодельного аппарата.

Технология процесса

Чтобы нагреть детали до необходимой температуры, на них подается кратковременный импульс элетротока большой силы. Как правило, импульс длится в от 0,01 до 0,1 секунды (время подбирается исходя из характеристик металла, из которого изготовлены детали).

При импульсе металл расплавляется, и между деталями образовывается общее жидкое ядро, пока оно не застынет, свариваемые поверхности необходимо удерживать под давлением. Благодаря этому, остывая, расплавленное ядро кристаллизируется. Рисунок, иллюстрирующий процесс сварки, показан ниже.

Иллюстрация процесса точечной сварки

Обозначения:

  • A – электроды;
  • B – свариваемые детали;
  • С – ядро сварки.

Давление на детали необходимо для того, чтобы при импульсе по периметру ядра расплавленного метала образовался уплотняющий пояс, не позволяющий вытекать расплаву за пределы зоны, где происходит сварка.

Чтобы обеспечить лучшие условия для кристаллизации расплава, давление на детали снимается постепенно. Если необходимо «проковать» место сварки с целью устранить неоднородности внутри шва, усиливают давление (делают это на финальной стадии).

Обратим внимание, что для обеспечения надежного соединения, а также качества шва, предварительно необходимо обработать поверхности деталей в местах, где будет происходить сварка. Это делается для удаления оксидной пленки или коррозии

Когда требуется обеспечить надежное соединение деталей толщиной от 1 до 1,5 мм, применяют конденсаторную сварку. Принцип ее действия следующий:

  • блок конденсаторов заряжают электротоком небольшой силы;
  • разряд конденсаторов производится через соединяемые детали (силы импульса достаточно для обеспечения необходимого режима сварки).

Такой тип сварки применяется в тех сферах промышленности, где необходимо соединить миниатюрные и сверхминиатюрные компоненты (радиотехника, электроника и т.д.).

Говоря о технологии точечной сварки следует отметить, что с ее помощью можно соединять между собой разнородные металлы.

Особенности и принцип точечной сварки

Изучение вопроса, как своими руками сделать точечную сварку, начнем с принципа действия.

На сегодняшний день точечная сварка востребована не только в быту, но и в производстве, так как она способна разрешить даже самые трудновыполнимые задачи. В промышленности, как правило, применяют устройства, работающие в автоматическом режиме, в бытовых условиях применяют сварочный аппарат-полуавтомат для точечной сварки.

Точечная контактная сварка на производстве необходима, чтобы сварить листовые болванки из черных и цветных металлов. С помощью ее сваривают изделия из профиля разной толщины и конфигурации, пересекающиеся металлические заготовки. При некоторых условиях можно добиться скоростного рабочего режима до 600 точек в минуту.

Многие люди интересуются вопросом, как сделать точечную сварку дома? В домашней среде точечную сварку применяют для ремонта бытовой утвари и при необходимости сварить электропровода.

Процедура точечного сваривания включает в себя несколько этапов:

  • заготовки совмещают в требуемом положении;
  • делают крепеж деталей непосредственно между прижимными электродами установки;
  • осуществляют нагрев поверхностей, в процессе которого происходит деформирование деталей и они связываются между собой.

Существует еще одна технология точечного соединения – лазерная сварка. Она способна выполнять задачи, связанные с работой высокой точности и предельной прочности спайки.

Получается, что принцип точечной сварки заключается в чрезмерном нагревании рабочих металлических поверхностей, результатом которых осуществляется их сплавление и единое структурное новообразование.

Основную роль в процессе сварки исполняет импульсная характеристика тока, который создает необходимый нагрев металлической области. Не менее важной характеристикой служит время воздействия и сила удержания деталей. Благодаря этим параметрам кристаллизуется металлическая структура

Основными преимуществами сварки электроконтактной из сварочного аппарата считаются:

  • выгодность использования;
  • прочный шов;
  • простота оборудования;
  • самодельная точечная сварка может быть создана в домашних условиях;
  • возможность автоматизации в условиях предприятия.

Единственным изъяном точечного соединения деталей считается негерметичность соединения.

Основными требованиями к сварочному оборудованию считаются:

  • возможность изменить время процесса;
  • создание давления в рабочей области, с достижением предела в окончании процесса нагрева;
  • наличие электродов с высокими показателями проводимости энергии и тепла.

Для бытового применения подходить электролитическая медь и ее смесь марки ЭВ. Стоит отметить, что площадь контактируемого участка электрода должна превышать свариваемое соединение (шов) в 2,5 раза.

Вторичная обмотка

Что касается вторичной обмотки, то если бы клещи были стационарные, то достаточно было 4 витка провода сечением 100 кв.мм. Но в данном случае, поскольку клещи выносные, длина провода от трансформатора до электродов составляла 1,7м. А чем длиннее провода, тем больше падает мощность аппарата.

К сожалению, мне неизвестно, падает ли мощность из-за уменьшения тока во вторичной цепи вследствие тонких проводов (по отношению к длине) или из-за просадки напряжения во время сварки. Поэтому решил намотать 6 витков проводом 50 кв.мм, чтобы компенсировать просадку напряжения во время сварки.

Клещи изготавливались из 1/2″ водопроводной трубы длиной 50см, сквозь которые протягивались провода и зажимались болтами непосредственно в электродах. В электродах были просверлены отверстия на глубину 50мм, чтобы была максимально большая площадь соприкосновения провода с электродом. Место соединения клещей, тщательно изолируется друг от друга текстолитовыми шайбами.

С трансформатором работы окончены. Теперь можно приступать к изготовлению корпуса. В наличии был лист толщиной 2мм. На листогибе согнуть короб из такого толстого металла довольно тяжело, поэтому в местах изгибы были пропилены пазы при помощи болгарки. Пока края не согнуты, желательно сразу же просверлить и вырезать все необходимые отверстия (вентиляторы, гермовводы и т.д.).

При наличии пропилов, ровно согнуть короб из толстого металла, не предоставляет труда.

В крышке, необходимо предусмотреть вентиляционные отверстия. Можно просто насверлить много отверстий, но это долго и некрасиво. Поэтому были куплены металлические вентиляционные решетки, а в крышке вырезаны отверстия под эти решетки.

Аппарат для точечной сварки своими руками

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

Трансформатор

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

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

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

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


сделайте больше витков, так вы повысите показатели мощности

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

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

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


На первичные обмотки трансформаторов

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

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

Электроды

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


Чем меньше длина провода

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

Управление


На промышленных аппаратах она доходит до 100 кг

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

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

Работа споттером

Работать с тонким листовым материалом можно также споттером. В основном это устройство предназначено для приварки вспомогательных элементов к помятым кузовным деталям автомобилей при производстве кузовного ремонта.

Применение этой технологии позволяет выравнивать поврежденные элементы кузова, доступ к внутренним поверхностям которых затруднен. Помятые детали кузова в этом случае нет необходимости демонтировать.

Споттер не предназначен для выполнения большого объема сварочных работ. Энергия, необходимая для осуществления контактной сварки запасается в накопительном конденсаторе. Это позволяет сэкономить на трансформаторе, так как здесь его габариты и вес значительно меньше.

Но с другой стороны, заряд конденсатора требует некоторого времени, что снижает «скорострельность» устройства.

Подвесная модель

Этот вид оборудования используется в крупных ремонтных центрах и на промышленных предприятиях c серийным производством, выполняющим большое количество однотипных операций.

Самые совершенные модели снабжаются уравновешенным подвесом с гироскопом, стабилизирующим положение устройства в пространстве. В корпусе размещен мощный трансформаторный источник тока и автоматизированный блок управления, контролирующий силу тока, прижимное усилие и продолжительность импульса.

Производительная пневмосистема обеспечивает быстрое подведение электродов к заготовке, прижим с заданной силой и быстрое отведение. Пневмосистема питается от общецеховой магистрали сжатого воздуха или от отдельного компрессора.

Удобная рукоять позволяет точно наводить устройство на место сварки и нажатием кнопки давать команду на импульс.

Что потребуется

Приступать к решению такой задачи, не имея необходимых теоретических знаний и практических навыков, не стоит. Это только на словах всё выглядит относительно просто. Но если вы умеете паять и знаете, как правильно перемотать катушки трансформатора, можно попробовать. Для этого вам понадобятся определённые материалы и инструменты.

  • Медный провод определённого сечения. Его сечение и количество возможно определить, только выполнив предварительные расчеты.
  • Материал для изготовления шины. На худой конец можно обойтись тем же проводом, но целесообразнее приобрести уже готовое изделие.
  • Лак для создания на проводах изолирующего слоя и хорошая изоляционная лента.
  • Мультиметр для проведения необходимых замеров.
  • Принадлежности для пайки – паяльник, флюс, припой и т. п.

Разумеется, придётся приобрести и уже готовый сварочный инвертор.

Изготовление клещей

Сварочный аппарат для контактной сварки оснащается клещами. Ручные клещи для контактной стыковки могут быть:

  • выносными;
  • стационарными.

Во втором варианте предусмотрена хорошая изоляция и безупречный контакт с электродами. Для этого необходимо выносной рычаг выполнить длинным. Ручки соответствующей длины проще изготовить на выносной конструкции. Изоляция подвижного соединения должна быть надежной, как правило, для этого используются шайбы и втулки из текстолита.

Клещи для контактной сварки производятся с заданным параметром вылета электродов в виде точек, который тоже немаловажен, от него зависит расстояние от кромки до места соединения деталей. Электроды изготавливаются из меди или бериллиевой бронзы. Также сварочные клещи можно изготовить из рабочей части паяльников. Это удобно при соединении полиэтиленовых труб.

Сварщик на машинах контактной сварки обязательно должен быть аттестован, но если он работает на производстве. Выполнение точечной сварки своими руками несложное занятие, как и дуговая сварка. В бытовых условиях может справиться каждый.

Подвесная модель

Подвесные клещи для контактной точечной сварки применяются там, где необходимо выполнять большое количество соединений за смену. Обычно это крупные ремонтные мастерские, а также некоторые сборочные конвейеры. На фото представлен агрегат фирмы TECNA

Данная модель сварочных клещей закрепляется на специальном подвесе в зоне рабочего места сварщика. Подвесной кронштейн устройства оснащен гироскопом для устойчивого сохранения необходимой пространственной ориентации.

Внутри корпуса находится трансформатор, вырабатывающий сварочный ток требуемых характеристик и блок управления, позволяющий производить настройку параметров процесса.

Необходимое усилие сжатия клещей достигается посредством пневматического привода. Таким образом, клещи подключаются гибкими связями к электрическому питанию и источнику сжатого воздуха, каковым может быть как индивидуальный или групповой компрессор, так и внутрицеховая воздушная магистраль. Для охлаждения электродов в процессе работы применена водяная система с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости.

Управление подвесными сварочными клещами осуществляется с помощью пистолетной рукоятки с курком, закрепленной в верхней части агрегата. Заготовка вводится в зазор между электродами, затем производится нажатие курка, после чего система автоматически отрабатывает в соответствии с предустановленными настройками.

Для примера рассмотрим технические характеристики младшей модели сварочных клещей tecna 3321. Мощность устройства (номинальная) – 16 киловольт-ампер.

Максимальная потребляемая мощность в процессе сварки составляет 37 киловольт-ампер. Питание осуществляется от трехфазной электрической сети 380 Вольт. Величина напряжения вторичной обмотки – 2,8 Вольта.

Сварочные клещи способны осуществлять точечную сварку стальных листов толщиной до 3 миллиметров, либо прутков, диаметром до 10 миллиметров. Вес клещей достигает 52 килограмма. Скорость выполнения операций сварочными клещами – 3960 точек за 1 час.

В целом ассортимент довольно велик, поэтому всегда есть возможность выбрать подходящую модель.

Тщательно изолируем и хорошо охлаждаем

Выполняя намотку проволоки на катушку, следует обязательно наносить на её поверхность изолирующий лак и укладывать витки как можно плотнее. В противном случае нельзя исключить межвитковые замыкания и перегорание проводов из-за перегрева. На первый план выходит охлаждение трансформатора. Об этом авторы многих статей почему-то умалчивают. Не исключено, что потребуется установка дополнительной системы охлаждения, состоящей из радиаторов и обдувающих их вентиляторов. Если об этом не позаботиться, оборудование просто выйдет из строя от перегрева или даже станет пожароопасным. Как вариант, возможна установка уже готовых систем охлаждения, применяемых в электрике и электронике.

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.
  • Точечная сварка своими руками – совсем несложный процесс
  • Электродуговая сварка – самый популярный вид сварочного процесса
  • Ресанта САИ-250ПН – надежный сварочный инвертор

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.

Преимущества и недостатки

У контактной сварки довольно много достоинств, благодаря которым она стала так популярна в последнее время. Прежде всего, такой метод сварки потребляет очень мало энергии при высокой производительности. Ведь метод контактного соединения очень быстрый и на формирование одной сварной точки уходит менее секунды. Качество получаемых швов на высоком уровне, соединения получаются прочными и долговечными.

Не требуется особых знаний, контактной сваркой может заниматься мастер без специальной квалификации. Также возможна полная автоматизация рабочего процесса, вплоть до отсутствия необходимости находиться у станка. Профессиональные станки без проблем встраиваются в крупные сборочные линии.

Также не нужно использовать дополнительные комплектующие, вроде покрытых стержней, флюсов, газов и прочего

Отсюда и высокая экологичность контактной сварки, что тоже важно в условиях современного производства. Еще один плюс — простота сварки сложных металлов

Вам под силу сварка нержавеющей стали, алюминия и цветных металлов. При этом не нужно использовать инертный газ или неплавящиеся стержни.

Но, как и у всех видов сварки, у контактного метода есть свои недостатки. Самый главный — высокая цена на профессиональное сварочное оборудование. Чтобы укомплектовать небольшой завод необходимым количеством аппаратов для контактной сварки нужно иметь немалый бюджет. Не говоря уже о покупке аппарата для домашней сварки.

Кроме того, такие аппараты требовательны к источнику питания. Им необходимо выдавать ток большого значения, минимум 1000 ампер. А для этого необходимо мощное и стабильное электронапряжение.

Начинающие сварщики, пожалуй, отнесут к недостатку тот факт, что правила контактной сварки регламентируются отдельным ГОСТом и они довольно строгие. Если хоть один пункт из правила не будет соблюдаться, то такую деталь просто не примут на следующий производственный этап. Проще говоря, уклониться от работы не получится. Мы не считаем это недостатком, ведь соблюдение технологии сварки и дальнейший контроль качества — это залог прочной и долговечной металлоконструкции.

Принцип работы и устройство клещей контактной сварки

По способу эксплуатации различают два вида клещей контактного соединения деталей:

  • Ручные;
  • Подвесные.

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.

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

Разновидности контактной сварки

Существует несколько видов контактной сварки. К ним относится точечная сварка (она может быть одноточечной, двухточечной и многоточечной), рельефная сварка, шовная сварка (может быть непрерывной, шаговой и прерывистой), стыковая сварка (выполняемая либо с помощью сопротивления, либо с помощью оплавления). Также возможны комбинации разных методов, например, шовно-стыковая сварка или рельефно-точечная. В таком случае комбинированный метод будет обладать всеми характерными особенностями обоих типов контактной сварки.

Давайте подробнее разберем способы контактной электросварки изделий из металла.

Точечная сварка

Точечная сварка — это самый распространенный тип контактной сварки.  Ее суть в формировании так называемых точек путем нагрева металла и его дальнейшей деформации. Точки формируются с малым шагом, образуя сварное соединение.

Точечная сварка довольно универсальна, она используется для соединения тонколистового металла, маленьких деталей, используемых в электроприборах, и толстых деталей до 2 сантиметров. С помощью такого метода возможна быстрая и качественная сварка нержавеющей стали.

Что касается качества и надежности соединения, то здесь все просто: чем больше точек, тем шов надежнее. Новички ошибочно полагают, что такое соединение ненадежно и может разрушиться в любой момент. Но это большое заблуждение. При формировании точки используется большое давление. Оно без труда деформирует нагретый металл, который затем остывает и надежно фиксирует детали между собой.

Рельефная сварка

Контактная рельефная сварка осуществляется по тому же принципу, что и контактная, только перед работой края одной детали обрабатываются с помощью специальных инструментов или станков, образующих выступы. Деталь кладется сверху, выступами вниз. Выступы могут быть полукруглыми или продолговатыми. В месте выступа как раз и будет точка, формируемая аппаратом для контактной сварки. Вторая деталь остается неизменна, она кладется снизу.

Рельефный метод контактной сварки зачастую применяется при сборке автомобилей. Он очень сложен за счет необходимости формировать выступы и поэтому редко проводится в домашних условиях.

Шовная сварка

Шовная сварка несколько отличается от прочих типов контактной сварки. Здесь электроды роликовые, с их помощью металл не только прокатывается, но и сваривается. При этом сварное соединение выглядит, как при точечной сварке. Но точки перекрывают друг друга на несколько миллиметров, образуя шов, больше похожий на соединение, выполненное ручным способом с помощью покрытого электрода.

Шовная сварка применяется при сварке тонких металлов до 3 миллиметров. Также шовная сварка отлично подходит для сварки герметичных изделий, например, баков и цистерн.

Стыковая сварка

Стыковая контактная сварка также использует тепло и давление, но в другой плоскости. Шов формируется не между верхним и нижним электродом, а посередине. Чтобы лучше понять суть, посмотрите на схему ниже.

Стыковая сварка делится на сварку с сопротивлением и с плавлением. При сварке с сопротивлением детали сначала стыкуют, затем сжимают под небольшим давлением, и только после этого к зоне шва поступает ток, который нагревает металл, размягчая его. Затем металл остывает и образуется соединение.

При сварке плавлением детали предварительно нагреваются до пластичного состояния и только потом соединяются с применением давления. Нагрев может быть либо постоянным, когда тепло поступает во время всего сварочного процесса, либо прерывистым, когда деталь нагревается интервалами. Прерывистый нагрев используются для экономии электричества. Также он полезен, если детали небольшие и тонкие, в таких случаях нет нужды использовать нагрев постоянно.

Внимательные мастера спросят, куда исчезает расплавленный металл? Ведь при других способах сварки при плавлении металл начинает окисляться, образуется шлак. А это создает дополнительные проблемы. Дело в том, что в контактной сварке ток обладает электродинамическим действием, поэтому он без труда выбрасывает расплавленный металл вне зоны сварки.

Поделитесь в социальных сетях:vKontakteFacebookTwitter
Напишите комментарий