Схема самодельного сварочного аппарата
Для бытовых потребностей покупать сварочный аппарат будет не резон, тем более его можно сделать своими руками.
Габариты такого устройства будут напрямую зависеть от потребностей. Удобнее собирать устройство средних размеров. Ниже представлена схема точечного сварочного аппарата.
1 — трансформатор ОСМ-1,0 доработанный; 2 — токопровод (дюралюминиевый пруток диаметром 30, L300, 2 шт.); 3 — вкладыш (стальной пруток диаметром 10, L30, 2 шт.); 4 — электрод (медный пруток диаметром 12, L50, 2 шт.); 5 — шайба латунная (2 шт.); 6,12 — винты М6; 7 рукоятка; 8 — эксцентрик; 9 — щека (2 шт.); 10 — пружина; 11 — вывод половины вторичной обмотки (4 шт.); 13 — втулка текстолитовая (с канавкой под концевую петлю пружины); 14 — болт М8 (6 шт.); 15 — шайба текстолитовая (4 шт.); 16 — покрытие изоляционное (лакоткань или защитная клейкая лента на тканевой основе, 2 шт.); 17 — кожух трансформатора.
Работа сварочного аппарата основывается на физическом законе Ленца-Джоуля.
Смысл закона состоит в том, что проводник начинает вырабатывать тепло, пропуская через себя электрический ток, в количестве, пропорциональном сопротивлению материала проводника, квадратному значению тока и времени, которое затрачивается на «прохождение» тока.
Провода выбираются с учетом этого закона.
Поскольку контактная точечная сварка происходит за счет электрического импульса, то для создания устройства потребуется трансформатор, соединять который с источником питания напрямую не рекомендуется.
Для правильного соединения требуется выпрямительный мост с тиристором.
Ток собирается, импульс создается с помощью конденсатора.
Мост первого трансформатора замыкается тиристором, который выступает в качестве катода.
Открытым он будет до того момента, пока конденсатор не будет полностью разряжен. «Импульс» является началом и окончанием работы сварочного аппарата.
Для создания более мощного устройства схема немного изменяется: необходимо добавить полупроводниковый тиристор, реле времени.
Изготовление трансформаторов
В электрической схеме споттера используются два трансформатора. Их можно взять от старых СВЧ-печей.
Вторичная обмотка трансформатора №1 перематывается на напряжение 12В или используется без переделки.
Переделывать необходимо трансформатор №2:
- Удаляется вторичная катушка. Если она намотана отдельно от первичной, то витки срезаются ножовкой по металлу, а для разматывания обмотки, намотанной сверху на первичную, устройство необходимо полностью разобрать.
- После удаления вторичной обмотки аппарата наматывается сварочная катушка. Она состоит из 2-3 витков кабеля сечением 50мм². Между первичной и вторичной обмотками прокладывается лакоткань или другой аналогичный материал.
- Аппарат собирается и устанавливается в корпус. Вывода подключаются к клеммам.
Для увеличения силы тока сварки допускается использовать два одинаковых устройства, включенных в параллельную работу.
Совет! Для повышения надежности на концы силовых обмоток напрессовываются наконечники, а все соединения выполняются болтами.
Споттер, сделанный своими руками, способен заменить дорогое покупное устройство.
Споттер — это обиходное название аппарата односторонней точечной сварки, предназначенного для ремонта кузовных деталей автомобилей. По своей конструкции он достаточно прост, поэтому изготовить споттер своими руками по силам любому домашнему мастеру, имеющему опыт работы с электротехническими устройствами. Единственное, в чем нельзя ошибиться, — это выбор мощности, расчет силы тока и количества обмоток. Народные умельцы используют в качестве источников питания различные устройства, но не все они способны обеспечить оптимальные рабочие режимы.
К примеру, самодельный споттер из микроволновки даже при применении нескольких трансформаторов от этого бытового прибора, в основном, пригоден для выполнения прогрева. В случае отсутствия достаточно мощной электросети в месте ремонта используют аппараты с автономным источником, состоящие из аккумулятора и схемы прерывания напряжения. Такие устройства имеют один существенный недостаток — ограниченное время работы. При сборке самодельного споттера можно воспользоваться различными системами управления: от простой кнопки с реле до инверторного источника. В последнем случае ток, поступающий из инвертора к месту сварки, регулируется с высокой точностью как по длительности, так по и амплитуде импульса.
Как сделать споттер своими руками
Зная устройство сварочного аппарата, можно смело решиться сделать споттер своими руками. Самодельный Spoter будет состоять из подручных деталей, купить нужно только то, чего дома, обычно, не бывает (если желающий собрать споттер не мастер-ремонтник). Суть устройства такова: блок управления передает на стаддер ток, который доходит до электрода, на котором перемещается обратный молоток (металлическая болванка). С помощью обратного молотка корректируется деформированный участок поверхности кузова авто.
Купить сварочный аппарат такого типа не всегда может быть целесообразно, тем более что стоимость качественного оборудования не так уже и мала. Потому рассмотрим устройство аппарата, чертежи и разберемся как быстро и из чего сделать самодельный споттер. Разберем по схеме блок управления, трансформатор и пистолет.
Блок питания своими руками
Блок питания состоит из трансформатора и диодного моста, который собирается на диодах Д226Б. Они необходимы для зарядки емкости С1. В свою очередь конденсатор открывает тиристор V9, после нажатия кнопки S3. Тиристор помещается в диагональ моста, от которого питается обмотка (первичная) трансформатора Т2. Когда тиристор открыт – происходит процесс сварки, а после того, как емкость исчерпает свой заряд, происходит закрытие тиристора, и, соответственно, работа устройства прекращается. После отпуска кнопки S3 конденсатор C1 снова начинает заряжаться. Длительность импульса регулируется резистором переменным R1. Трансформатор обязательно должен быть мощным.
Тиристор ПТЛ 50 можно поменять на ТЧ 40, а также на ТЧ 80. Можно составить другую схему, в которой вместо ПТЛ 50, питающего обмотку трансформатора, использовать симистор. Управляется симистор оптопарой, а диодный мост заменить на стабилизатор по микросхеме LM317. Как стабилизатор, можно использовать любой блок питания, который даст хотя бы 10 Вольт. Переменный резистор RP1 устанавливается в цепи провода микросхемы и им можно корректировать напряжение для зарядки конденсатора. Этой манипуляцией регулируется продолжительность импульса для сварки. В случае короткой длительности сварки, следует увеличить емкость С4.
Споттер своими руками: мотаем трансформатор
В процессе создания споттера своими руками, самой трудоемкой работой считается изготовление трансформатора. Обмотка занимает длительное время, но без этого этапа результата не будет (разве что в наличие есть лишний трансформатор). Мотать можно на Ш-образном и кольцевом железе. Провод для второй обмотки можно брать медный или алюминиевый. Изоляцию между мотками нужно делать хорошую из лакоткани или бумаги трансформаторной в несколько слоев (5-6). Бумагу можно, для надежности, пропитать парафином.
Самодельный обратный молоток
Обратный молоток нужен для рихтовки кузовной поверхности. Сначала нужно собрать пистолет и присоединить его к блоку управления. Для этого берется толстый кабель, который присоединяется к электроду, а на кнопку нужно вывести три провода. Длина электрода должна быть в пределах 40-45 см, а в диаметре 12-16 мм. На электрод одевается тяжелая болванка. Она и будет обратным молотком, перемещаться должна свободно. На конец электрода нужно приварить острый наконечник, которым и производится контакт с поверхностью кузова при рихтовке авто.
Силовой соединяющий кабель должен иметь сечение равное или большее, чем шина вторичной обмотки трансформатора. Рекомендуемая длина проводов не должна превышать 2,5 м. На этом, подведем итоги: изготовить споттер своими руками реально.
Шайбы для споттера из чего сделать
Споттер – популярный у авторемонтников-кузовщиков аппарат, позволяющий выправлять вмятины на кузовных деталях автомобилей, подобраться к которым с обратной стороны затруднительно или невозможно без серьезной разборки. С помощью споттера методом точечной сварки к поврежденному участку приваривается крепежный элемент, за который и вытягивается вмятина. Споттеры промышленного изготовления широко представлены на рынке. Достаточно опытный мастер вполне может сделать споттер своими руками.
Споттер и его устройство
Споттер (spotter) – это аппарат для точечной сварки (tack welding). Действие его основано на явлении токового сопротивления. При пропускании электрического тока через точку сварки выделяется большое количество тепла, металл заготовок нагревается до температуры пластичности и заготовки свариваются друг с другом в этой точке. При этом применения сварочных материалов — плавящихся электродов, сварочной проволоки, флюсов и защитных газов не требуется. Нагрев (и остывание) происходят настолько быстро, что нагретый металл не успевает прореагировать с кислородом воздуха и окислиться.
Споттер состоит из следующих основных частей:
- корпус, в котором размещены электрические компоненты;
- кабель массы;
- сварочный пистолет с кабелем;
- остро заточенный электрод.
Применяются две основных конструкции споттеров: трансформаторная и инверторная.
Трансформаторный вариант вполне можно сделать своими руками. Инверторный включает в себят высокотехнологичные электронные компоненты, которые в условиях домашней мастерской изготовить проблематично.
Особенности применения споттера
Основные области применения устройства это:
- сварка тонкостенных деталей;
- рихтовка кузовных деталей без разборки корпуса или обивки.
Споттер чрезвычайно удобен там, где доступ к элементу с вмятиной невозможен или весьма затруднен. К элементу приваривается специальный крепеж, за который с помощью обратного молотка, талей или гидравлических домкратов и исправляется вмятина. У споттера также есть режим нагрева элемента для повышения его пластичности, в результате помятый металл возвращается в свою начальную форму.
Как работает споттер
К поврежденному участку, в центре вмятины точечной сваркой приваривается крепежный элемент. К нему крепится шток обратного молотка, опирающегося на корпус за пределами вмятины. Устройство тянет за шток, имитируя удар киянки с обратной стороны металла, куда нет доступа, и вмятина выправляется.
Сделанный своими руками споттер должен иметь два основных режима работы:
- кратковременный, служащий для прикрепления ремонтной шайбы к поврежденному участку;
- постоянный — служащий для обычной точечной сварки угольным электродом.
Преимущества такого метода правки вмятин:
- Минимальные сопутствующие повреждения, наносимые корпусу и автомобилю в целом.
- Быстрота исправления повреждений по сравнению с частичной разборкой автомобиля.
Чтобы в полной мере получить эффект от этих преимуществ, важно при исправлении повреждений своими руками точно соблюдать требования технологии
Функциональность споттеров серийных моделей
Прежде чем проектировать и изготавливать споттер своими руками, полезно будет изучить функциональность промышленных моделей. Они выполняют:
- сварку ремонтных шайб;
- сварку стержня, выправляющего вмятины тягой;
- нагрев металла для его осадки с помощью графитовых электродов;
- систему вентиляции и защиты от перегрева с включением после остывания.
- переключение между режимами постоянной работы для нагрева и кратковременным режимом для сварки
Аппараты из магазина отличаются надежностью и несложны в использовании и обслуживании. Специальная подготовка оператора такого аппарата не требуется, достаточно общих навыков сварочных и слесарных работ.
Характеристики споттеров выпускаемых серийно
Основные характеристики следующие:
- Параметры сети электропитания — 220 В 50 Гц.
- Потребляемая мощность — до 10 киловатт.
- Пиковый ток сварки — 1300 А.
- Напряжение в рабочей цепи — от 7 до 10 В.
- Длительность импульса, задаваемая таймером — от 0 до 1,2 сек.
- Переключение между режимами сварки и прогрева.
- Тяговое усилие с применением металлического электрода — до 100 кг.
- То же для монтажной шайбы — более 100 кг.
Рабочий пистолет споттера
Как уже было сказано выше, основным рабочим органом споттера является пистолет. Если вы планируете постоянно использовать самодельный споттер в своей работе, то лучше приобрести заводской пистолет. Если же такой аппарат нужен вам для нерегулярного применения, то можно собрать для него рабочий орган из подручных средств.
Пистолет споттера в сборе с обратным молотком
В качестве таких подручных средств обычно используют монтажный клеевой пистолет или рабочую часть от полуавтоматического сварочного аппарата. Сделать удобную и надежную ручку для самодельного пистолета можно из гетинакса или текстолита толщиной 12–14 мм, вырезав из них две одинаковые прямоугольные части. В одной из таких частей делается углубление, в котором помещается кронштейн, необходимый для крепления электрода. Здесь также можно разместить лампочку, кнопку для включения подсветки и переключатель, отвечающий за подачу импульса.
Очень ответственно следует подойти к изготовлению кронштейна, в котором будет крепиться сварочный электрод. Делается такой кронштейн из медной трубы квадратного или прямоугольного сечения. Сам электрод изготавливается из сплошного медного прутка, диаметр которого должен составлять 8–10 мм. Очень удобно, если конструкция вашего самодельного пистолета будет такой, что заменять в нем электрод можно будет без разборки.
Чтобы подключить пистолет к самому споттеру, необходимо использовать сварочный и контрольный кабель, в котором должно быть 5 жил с сечением 0,75–1 мм2 каждая. Три жилы контрольного кабеля подключаются к переключателю «Импульс», две – на лампочку, отвечающую за подсветку и ее выключатель. Конец сварочного кабеля тщательно зачищается и запаивается в отверстие в кронштейне.
Это интересно: Стыковая сварка — технология, режимы, аппараты и оборудование
Основные составляющие для споттера
Для создания самодельного споттера необходимо подобрать ряд элементов, отвечающих за обеспечение процесса преобразования тока и возможность импульсной сварки. Некоторые детали можно изготовить самому, другие придется выбирать и покупать в магазине. Ключевыми являются:
- Трансформатор №1, для создания сварочного тока. Его можно сделать из неработающей микроволновой печки.
- Диодный мост с параметрами 5-8V, и составляющими, способными работать при 12V.
- Трансформатор №2, для подпитки рабочих элементов цепи.
- Тиристор. Возможна модель ПТЛ-50 или иные версии.
- Переменный резистор, с минимальным сопротивлением от 100 Ом.
- МК для более «продвинутых» версий.
Корпус и комплектующие
При создании самодельного прибора, производится подбор корпуса. В качестве основания прибора выступает диэлектрическая плитка. Детали из других материалов для этой цели не используются. Габариты основания выбираются произвольно. Необходимо учитывать, чтобы на него можно было поместить все используемые комплектующие. При этом они должны быть размещены так, чтобы при монтаже и в случае необходимости к ним был обеспечен свободный доступ.
Подходящий вариант для выполнения функций корпуса – старый сварочный аппарат. Также в качестве корпуса используется микроволновая печь. Крепление компонентов зависит от того, каким планируется сделать прибор: стационарным или переносным. При выборе второго варианта, комплектующие распределяются равномерно, и монтируются при помощи крепежных элементов. С внешней стороны корпуса устанавливаются ручки для транспортировки.
Учитывая вес оборудования, под основанием следует установить колеса. Благодаря этому устройство не потребуется поднимать при перемещении.
Список дополнительных комплектующих состоит из:
- пистолета – рабочий механизм прибора;
- сварочных кабелей – в количестве двух штук;
- инопуллера – прибор, известный также под названием «обратный молоток».
Главное приспособление споттера
Схема устройства пистолета для сварки.
Основным приспособлением споттера является сварочный пистолет. Для постоянной работы желательно использовать устройство производственного изготовления. Его можно изготовить самостоятельно из строительного клеевого пистолета или использовать устройство от полуавтоматической сварки. Из гетинакса или текстолита нужно вырезать две одинаковые по размерам и форме части толщиной в 12 – 14 мм. В одной из частей в вырезанном углублении нужно установить кронштейн 3 для крепления сварочного электрода, при желании – лампочку 8 и с кнопкой 4 “Подсветка” и переключатель “Импульс”.
Кронштейн для крепления электрода нужно изготовить из медного материала с квадратным или прямоугольным сечением. В качестве сварочного электрода можно использовать пруток из меди толщиной в 8 – 10 мм. В конструкции пистолета желательно предусмотреть возможность смены электрода без разборки пистолета. Для подключения пистолета к споттеру можно использовать комбинацию из сварочного кабеля нужного сечения и 5-жильного контрольного кабеля с сечением жилы 0,75 – 1,0 мм2. Контрольный кабель подключается согласно схеме: три жилы – на переключатель “Импульс”, две жилы – на лампочку подсветки и ее выключатель. Сварочный кабель необходимо тщательно зачистить и запаять в предусмотренное в кронштейне отверстие.
Стоимость этого приспособления составляет немалую сумму, не сравнимую с затратами времени и средств (при самостоятельном изготовлении). Процесс изготовления этого приспособления несложный. От пистолета нужно отрезать части, куда вставляется баллон с герметиком.
На оставшуюся крышку приварить три стойки из металлического прутка диаметром в 6-10 мм. На другие концы стоек следует приварить упорное кольцо из прутка такой же толщины диаметром примерно 100 мм. Кольцо желательно обмотать несколькими слоями изоляционной ленты или малярным скотчем, чтобы оно не приваривалось к выравниваемой поверхности. У штока необходимо обрезать изогнутую часть и упор. На место упора нужно приварить крепление для подсоединения кабеля от споттера, можно использовать болт с двумя гайками с резьбой М10. Второй конец штока нужно заточить на конус с диаметром на конце 3 мм. Затраты времени на изготовление такого приспособления составят около часа.
При работе со споттерами самодельного и промышленного изготовления нужно соблюдать меры безопасности. Чтобы напряжение от устройства не повредило автомобильное оборудование, необходимо отсоединить клеммы с аккумулятора.
Споттер своими руками на основе инверторов
Споттер из сварочного аппарата наиболее распространен среди самодельных приборов, несмотря на то, что есть и другие схемы их сборки. Так, споттеры своими руками можно собрать и не из сварочных аппаратов, но они будут менее мощными.
Споттер является ответвлением контактной сварки, однако, в отличие от нее, конструкция споттера исключает наличие клещей, именно поэтому этот аппарат можно считать аналогом электродугового сварочного аппарата, где напряжение пропускается через автомобильный корпус. Один контакт присоединен к кузову, а в качестве второго контакта выступает шток и насадка.
Ниже предлагаем вам ознакомиться с самой простой схемой споттера на основе сварочного аппарата, которую при желании вы можете и доработать.
Схема инверторного споттера
Споттер, собранный своими руками из сварочного аппарата, включает в себя два ключевых элемента:
- сварочный инвертор;
- тиристорное реле.
Для самостоятельно сборки данного аппарата вам будут нужны:
- тиристор на 200 вольт;
- трансформатор, понижающий на 12 вольт для кнопочного управления реле;
- реле на 30 ампер;
- мост диодный;
- контактная группа (220 вольт);
- кнопка управления.
Посредством диодного моста трансформатор подключают к сети, а к мосту, при этом должен быть подключен тиристор электронного реле. Трансформатор предназначен для запитки управляющей ветки тиристорной цепи.
Схема работы споттера выглядит следующим образом:
- при нажатии кнопки S3 включается разрядка конденсатора С1, и на какое-то время включаются резистор R1 и тиристор V9;
- далее подается переменное напряжение на первичную трансформаторную обмотку с помощью диодов Д232;
- происходит процедура сваривания деталей и электрода;
- при разрядке конденсатора С1 тиристор закрывается, а обмотка силового трансформатора обесточивается;
- при таком положении дел сварочный процесс подходит к концу, а конденсатор С1 продолжает заряжаться от трансформатора Т1 для последующих работ.
Помните, что диодный мост и тиристор могут быть заменены симисторами. Самодельные споттеры должны быть тщательно продуманы с конструктивной точки зрения. Он должен корректно работать независимо от габаритов и вложенных средств.
Материалы
Железа для споттера нужно выделять в объеме от 35 до 40 квадратных сантиметров. На тиристоре перегревов не бывает, они бывают лишь на участках, которые расположены после кабеля. Также сильно греется шток из черного металла диаметром на 16 мм. Желательно, чтобы он был сделан из латуни.
Что касается кабеля для споттера, то нужно выбирать с площадью сечения порядка 70 квадратных миллиметров, а для массы и молотка будет достаточно его длины 1,7 и 2,1 м соответственно. Также потребуется предусмотреть импульсное управление на тиристоре ТЧ-40.
Сначала вторичная трансформаторная обмотка наматывается с применением медной шины размером 6,5 на 4 в третьей обмотке. Также ее можно заменить на алюминиевую. Потом на вторичную обмотку нужно добавить еще две. Окончательный вариант аппарата состоит их алюминиевой трансформаторной обмотки на 250 квадратных миллиметров, что равно 5 обмоткам по шесть витков.
Уделяйте пристальное внимание внешнему виду обратного молотка, в роли которого выступает электрод. Чаще всего рукоять делают на основе клеевого пистолета, а рабочий кабель имеет термоизоляционный слой и коммутирующий провод. Также помните, что при нагреве слой термоизоляции начинает стягиваться
Также помните, что при нагреве слой термоизоляции начинает стягиваться.
Методы работы со споттером
Методы работы с использованием споттера, который позволяет выправить деформированные участки кузова автомобиля, даже расположенные в труднодоступных местах, отработаны многими специалистами, занимающимися кузовным ремонтом. Исправляться с помощью такого аппарата могут различные элементы кузова автомобиля, подвергнутые деформации: двери, пороги, крылья и прочие детали. Принцип работы со споттером основан на том, что усилие, которое он создает, направляется к внешней стороне деформированной поверхности.
При подаче на электрод аппарата сварочного тока происходит соединение с деформированной поверхностью. После этого при помощи инерционного молотка или специального упора деформированный участок выравнивается и принимает первоначальное состояние. Заключительными этапами такого процесса являются тщательная зачистка исправленной поверхности и ее шлифовка. Подробнее о работе споттером можно посмотреть в видео ниже.
Технология работ, выполняемых при помощи споттера, состоит из следующих этапов:
- зачистка деформированного участка кузова автомобиля, при которой с поверхности металла должны быть удалены все покрытия;
- подключение к кузову автомобиля провода заземления;
- соединение крепежных деталей с деформируемым участком кузова, выполняемое при помощи точечной сварки;
- захват крепежного элемента при помощи специальных инструментов и приспособлений;
- вытягивание деформированного участка кузова и придание ему первоначальной формы;
- удаление крепежного элемента с поверхности кузова;
- зачистка выправленной поверхности и ее подготовка к покраске.
