В последнее время я довольно часто стал встречаться с литиево-ионными аккумуляторами в различных устройствах. Иногда дело доходило даже до сборки батарей, и я соединял элементы методом пайки. Однако мне захотелось пойти по более правильному пути и использовать для этого аппарат контактной сварки.
Покупать готовый сварочник, даже на Алиэкспрессе, меня задушила жаба, так как необходимость сварки батареек у меня возникает очень редко, а прибор стоит дорого. Поэтому я решил собрать такой аппарат самостоятельно, заодно получив и удовольствие от процесса.
Существует множество методов сборки контактного сварочника своими руками. Можно использовать автомобильный аккумулятор, можно трансформатор от старой микроволновки. Есть и различные способы управлять сварочным током и длительностью импульса сварки. В простейшем случае можно просто к автомобильному аккумулятору подключить два толстых провода, из медной проволоки сделать электроды, соединить всё это воедино и сваривать вручную, замеряя время «на глаз». Можно сделать управление на основе Ардуино или специализированного контроллера времени, реле от мотоцикла и т.д.
Ну, а я решил сделать сварочный аппарат на основе трансформатора от СВЧ печи (микроволновки). Он по-любому будет компактнее и легче, чем автомобильный аккумулятор. А контроллер, который дозирует как ток, так и длительность импульса, я купил на Алиэкспрессе, потому что стоит он недорого, и это уже готовое изделие, которое не нужно собирать самому.
Старый трансформатор от микроволновки на 750 ватт приобрёл на Авито за 600 рублей.
А также на рынке купил 1 метр многожильного силового кабеля сечением 25 квадратов за 125 рублей. Точнее говоря, я взял 2 метра (с запасом), но достаточно одного.
На Алиэкспрессе я купил: контроллер с симистором на 40 ампер (больше для сварки аккумуляторов 18650 не нужно), трансформатор переменного тока на 9 вольт для питания контроллера, ножную педаль для удобного управления, а также самое дорогое – это провода с разъёмами (на этой детали можно было сэкономить, сделав электроды из толстой медной проволоки и подключив их, например, через клеммник к силовым проводам) + электроды (медные иглы). В общем, из купленного на Али необходим только контроллер и трансформатор переменного тока на 9 вольт, остальное опционально.
Трансформатор переменного тока:
Педаль для ножного управления:
Кабели с разъёмами и ручки с цанговыми зажимами:
Первым делом необходимо избавиться от вторичной обмотки трансформатора. Она находится в верхней части и намотана тонким проводом. Нужно просто отпилить обмотку ножовкой.
После этого остатки проводов легко высверливаются толстым сверлом.
Если ваш трансформатор имеет вот такие дополнительные пакеты из металлических пластин, их также необходимо удалить.
Теперь нужно взять толстый кабель и просунуть его на место бывшей вторичной обмотки, сделав два витка. Таким образом, мы из повышающего трансформатора получим понижающий. Напряжение на выходе теперь всего около 2 вольт, зато сила тока возросла многократно – десятки или, возможно, даже сотни ампер. Для человека это напряжение безопасно, и ничего страшного, если вы случайно коснётесь запитанных электродов рукой.
Концы кабеля зажимаются в клеммы и изолируются термоусадкой.
К ним подключаем кабели с ручками.
Теперь по схеме нужно собрать остальную часть электрики.
Ножная педаль поставляется с 10-сантиметровым отрезком провода, поэтому я его заменил на длинный, чтобы педаль можно было положить на пол.
Питающие провода соединил с помощью клеммника. Можно было спаять.
К трансформатору провода подсоединил через съёмные клеммы, чтобы можно было легко его отсоединять.
Ну, а к контроллеру два провода просто припаял, хотя лучше было бы прикрутить на винты и круглые клеммы, но у меня не нашлось таких под рукой, к сожалению.
В общем, схема собрана, можно подключать к сети. Обратите внимание, что для питания контроллера используется трансформатор переменного, а не постоянного тока.
При включении загорается цифровой индикатор и различные светодиоды.
Левая ручка устанавливает длительность импульса (от 1 до 50, каждая единица равна 20-ти миллисекундам). Правая ручка устанавливает мощность, в диапазоне от 30 до 99%.
При нажатии на педаль схема включается на установленное количество миллисекунд.
Чтобы приварить ленту к аккумулятору, нужно плотно прижимать электроды к поверхности. Поверхности и батареи, и ленты должны быть абсолютно чистыми, без грязи, клея, окислов и т.п. Иначе лента не приварится.
У меня никакого опыта в контактной сварке не было, поэтому все параметры пришлось подбирать экспериментально, тренируясь на ненужном аккумуляторе. Правильно приваренная лента хорошо держится и отрывается при воздействии силы, оставляя маленький кусочек на батарее. Длительность импульса и сила тока зависят и от мощности трансформатора, и от толщины никелевой ленты – возможно, ещё и от других условий.
Следы экспериментов:
У меня более-менее правильная сварка стала получаться при параметрах 35/70. Но думаю, трансформатор мне лучше было бы взять помощнее, можно было бы сократить длительность импульса и меньше был бы перегрев. Впрочем, ещё надо экспериментировать.
Из 2-х трансформаторов от старой микроволновой печи можно сделать своими руками полезную приспособу для домашней мастерской и гаража - контактную точечную сварку.
Контактная точечная сварка дает возможность работать с самыми разными металлами и их сплавами, что делает ее универсальной в бытовом использовании.
Первым делом демонтируем трансформаторы из корпуса микроволновки. После этого нужно будет аккуратно удалить «родную» вторичную обмотку, не повредив первичную.
Самый простой способ «безболезненно» удалить вторичную обмотку - это обрезать болгаркой выступающие витки.
После этого с помощью электродрели нужно просверлить отверстие внутри трансформатора и вытянуть оставшиеся проводки наружу узкогубцами.
Основные этапы работ
После того как извлекли из трансформатора вторичную обмотку, убираем все лишнее, включая металлические проставки. Должна остаться только вторичная обмотка.
Такую же операцию нужно будет проделать со вторым трансформатором. Потом оба трансформатора мастер сваривает между собой.
Вместо вторичной обмотки на двух трансформаторах автор использует толстый многожильный кабель, который предназначен для сварочного аппарата. Достаточно сделать всего по два витка. Вторичные обмотки подключаются параллельно.
В качестве основания используется кусок швеллера шириной 160 мм. В нем надо просверлить пару отверстий диаметром 8 мм, затем прикручиваем перфорированный профиль. Также к швеллеру надо приварить два уголка с отверстиями.
Сборка точечной сварки
В основании необходимо просверлить четыре отверстия. Затем устанавливаем трансформаторы, предварительно соединив параллельно две первичные обмотки. Делаем все так же, как и со вторичными.
Не удивляет, когда домашние мастера оснащают гаражи, производственные участки малого бизнеса самодельным оборудованием для сварки на уровне профессионального. К таким агрегатам относится и установка точечной сварки своими руками из микроволновки.
Доступная точечная сварка из микроволновки своими руками
Разнообразие методик сварки самодельным аппаратом подразумевает создание неразъёмного соединения. Условия процесса и свойства материалов различаются в технологическом подходе.
Итог действия – активизация связей молекул деталей посредством пластической деформации при термомеханическом воздействии, либо термоэлектрическом. Механическое действие применяется для создания физического контакта элементов без зазора.
Точечная сварка – скоростной метод сращивания без присадочных расходных материалов контактным способом. Конструктивная простота аппаратуры, компактность, дешевизна изготовления и эксплуатации выводят метод в лидеры по использованию.
Методика точечной сварки:
- Совмещение объектов в заданном положении;
- Фиксация приложением давления извне;
- Подача тока;
- Мгновенный прогрев зоны приложения энергии;
- Локальная пластичность и деформация зоны нагрева;
- Сплавление элементов.
Самодельная ручная точечная сварка на основе трансформатора микроволновой печи применяется для соединения листов металла толщиной до 1 мм, сварки аккумуляторов, ремонтных работ.
Экономичность процедуры при прочности места контакта площадью до Ø10 мм обеспечит потребности малого бизнеса при минимуме затрат. При потреблении энергии в 0,8 кВт получаем 5–6-кратное увеличение мощности, 200-кратное возрастание силы тока. Режим работы - импульсный, предел длительности формирования сварочного ядра - 0,1 сек.
Сделать аппарат для точечной сварки недорого
Устаревшая, вышедшая из обращения модель микроволновой печи из-за поломки, с работоспособным трансформатором станет основой самодельного сварочного аппарата контактной сварки.
Аккуратно разбираем бытовой прибор – отдельные элементы, как подлежащий доработке и реконструкции трансформатор и кнопка включения, сетевой фильтр, кабель, пригодятся при сборке самодельного устройства.
Будьте внимательны: конденсатор под кожухом длительное время сохраняет заряд. Разрядите его. Достаточно закоротить контакты стержнем отвёртки.
Модернизированный трансформатор на выходе выдаёт результаты промышленных технических устройств:
- Ток кратковременного импульса – свыше 1000 А;
- Мощность – до 5 кВт.
Первичная обмотка трансформатора остаётся в неприкосновенности. Она выполнена из провода большего диаметра. Вторичная обмотка удаляется за ненадобностью. Понадобятся острая стамеска и киянка, либо ножовка по металлу. Чтобы не помять и не перерубить первичку, трансформатор желательно закрепить, а межобмоточное пространство заполнить гофрокартоном.
Металлические шунты для ограничения силы тока демонтируются. Сварной сердечник трансформатора с плотным заполнением обмотки затруднит демонтаж. Манипуляции по удалению проволоки облегчит сквозное высверливание. Избегайте касания сверлом внутренней поверхности сердечника. Операции по подготовке завершены.
Сборка трансформатора
Для вторичной обмотки рекомендуется использовать кабель КГ 1х35. Проводник эксплуатируется при длительном номинальном напряжении 1000 В. Долговременная токовая нагрузка - 300 А. Допускается кратковременная импульсная нагрузка в 1200 А.
Модернизация трансформатора рассчитана на эту величину. Приобретите 2 м кабеля с наложенной синтетической плёнкой на токопроводящие жилы. Внешняя изоляция из шланговой резины 2,2 мм станет помехой. Покрытия 1,2 мм достаточно.
Для облегчения скольжения при намотке кабеля, сердечник плотно обматываем 3 слоями скотча. При старании и хорошем натяжении уложите 2–3 витка. Рассчитайте примерно равную длину выводов. Метраж определён с запасом длины выводов и удобства протяжки при укладке.
Допустимо применение для самодельного трансформатора контактной сварки многожильного мягкого кабеля путём сложения в пучок нескольких медных проводников. Ориентируйтесь на суммарный диаметр токопроводящих жил, минимальный показатель Ø10 мм.
Уменьшение количества витков вторичной обмотки компенсируется увеличением сечения обмотки. Напряжение и сила тока изменяются в десятки раз. Ориентиры контроля показателей на выходе самодельного трансформатора:
- Напряжение холостого хода – 1,5–3 В;
- Сила тока импульса – не менее 800 А.
Внимание! Работа без заземления и защитного кожуха опасна.
Мощное самодельное устройство
Для создания точечной сварки из микроволновой печи повышенной мощности ставится дополнительный самодельный трансформатор. Одноимённые выводы вторичных обмоток соединяются последовательно в единую цепь.
Обязательное условие – идентичность самодельных трансформаторов по количеству витков первичной и вторичной обмоток. Несогласование направления намотки витков вторичных обмоток спровоцирует противофазу с падением выходного напряжения до нуля.
Проверка правильности соединения:
- Проводится последовательное соединение обмоток трансформаторов;
- Подача напряжения и контроль вольтметром на выходе со вторичной обмотки;
- Повышение напряжения – ошибка сборки: спарены разноимённые выводы – на первичных напряжение падает, вторичные удваивают его;
- Отсутствие напряжения – только одна из пар соединена одноимёнными выводами, следует изменить порядок подключения;
- Соединение одноимённых выводов пары трансформаторов удваивает мощность без изменения напряжения.
Технические характеристики такого самодельного аппарата точечной сварки позволят проводить сварку стальных листов до 5 мм. Превышение силы тока импульса 2000 А потребует усиления электропроводки и подключения к промышленной сети.
Оснащение самодельного аппарата для сварки
Первое, что требуется для сварки – самодельные электроды из меди. Без точного подбора соответствия диаметру провода вторичной обмотки стержней из меди не сделать точечную сварку своими руками надёжной.
Мощность самодельного устройства обусловливает тип: жала паяльников для ручного контакта или рычажные сварочные клещи с давлением в центнер. Род деятельности влияет на ориентацию электродов. Для сварки аккумуляторов стержни устанавливают рядом, для сварки внахлёст – навстречу.
Протяжённость проводников минимизируют для сокращения потерь мощности. Негативное влияние оказывает и количество соединений. Пайка облуженных проводов к медным наконечникам снижает потери.
Обжимные соединения – очаги роста сопротивления. Электроды крепят на резьбе с тугой затяжкой. Болты, шайбы выполняют из сплавов меди. Удаление окислов проводят регулярно.
Концы электродов стачивают на конус, точку контакта оформляют сферой – площадь ядра сварки увеличивается в 2–3 раза относительно поверхности контакта самодельного устройства. Малый диаметр конца электрода повысит качество сварки, уменьшит усилие сдавливания.
Управление самодельной контактной сваркой
Органов управления сваркой 2: кнопка включения подачи электроэнергии на трансформатор, и рычаг сварочных клещей. Кнопка располагается на рычаге управления подвижным электродом.
Обеспечение сжатия достигается приближением электродов к оси рычага и его размером. Установите стационарное либо съёмное крепление самодельного аппарата, опоры неподвижного электрода. Гарантию достаточного контакта при сжатии даст рычаг из диэлектрика или обрезиненного металла длиной 0,6–1 м. Усилие сжатия - 30–100 кг.
Переключатель подачи тока самодельного устройства подключается к первичной обмотке трансформатора, находится под пальцем сварщика. Включение сварки во избежание подгорания электродов допускается при полном сжатии.
Визуальный контроль времени выдержки контакта определяется по цвету металла. При массовой сварке рекомендуется принудительное охлаждение трансформатора и электродов вентилятором, либо перерывы.
— для его самостоятельного изготовления в домашней мастерской потребуется, (как один из вариантов) трансформаторы от уже не нужной вам микроволновой печи, два вентилятора, можно взять их от компьютерного блока питания и нужно будет подобрать подходящий корпус.
Иногда в своем хозяйстве, особенно в частном доме, возникает необходимость произвести какие-нибудь небольшие сварочные работы. У меня уже давно была мысль сварганить для себя сварочный аппарат своими руками. Тем более с моей специальностью электрика, по которой я проработал больше двадцати лет, особой сложности не представляло. Поэтому, забегая вперед скажу, что времени для создания данной конструкции у меня заняло около 7 часов — это в общей сложности. Однако, прежде чем приступать к реализации этого плана вы должны иметь определенные навыки в электротехнике и точное понимание, что вы должны делать в процессе конструирования. Если же у вас не хватает опыта и знаний в этом деле, то лучше вообще не браться за этот проект, а приобрести сварочный аппарат в магазине. p>
Сварочный аппарат из микроволновки своими руками — специально для тех кто намерен сделать такой сварочник, хотелось бы сразу сделать акцент на том, что некоторые моменты описанные в этом обзоре, представляют определенную сложность.
Исходя из этого можно сделать определение, что базовой основой для будущего сварочного аппарата является трансформатор взятый СВ-печи. То есть магнитопровод из электротехнической стали, на котором намотаны две разные катушки медного провода покрытого термостойкой эмалью и имеющие определенное количество витков. Одна катушка имеет больше витков и выполняет функции первичной обмотки, а подключается к бытовой электросети. Другая обмотка, содержащая меньшее количество витков, а следовательно и низким напряжением, но с большой величиной тока является вторичной.
Вследствие того, что стандартный трансформатор от микроволновой печи создает на вторичной обмотке напряжение порядка 2000v, которое значительно превышает необходимое для сварки, поэтому его нужно снизить путем уменьшения количества витков. На снимке показан штатный трансформатор используемый в СВ-печи, который я несколько изменил. Конечная цель его модернизации — снизить рабочее напряжение и вместе с тем увеличить ток. Кто имеет опыт сварочных работ, тот наверняка знает, что маленькая сила тока на электроде не даст качественного сварочного шва, а чересчур высокая будет преждевременно плавить электрод и прожигать свариваемый металл.
И так начинаем подготовку трансформатора к перемотке. Прежде всего нам нужно убрать стандартную вторичную обмотку. Для этого нужно сделать аккуратный пропил ножовкой по металлу в двух местах катушки, так что бы не задеть первичную, а затем полностью убираем ее из катушки. Далее начинаем наматывать свою вторичную обмотку, но уже эмалированным проводом с большим сечением, укладывать его нужно виток к витку.
Здесь я намеренно не стал указывать точное количество витков и диаметр провода вторички, так как эти значения нужно подбирать исходя от требуемой выходной мощности и сечения сердечника трансформатора. Эти параметры можно свободно высчитать на специальном калькуляторе в режиме онлайн или воспользоваться таблицами расчета, коих также в сети интернет предостаточно.
Изготовленную обмотку, для лучшей изоляции, желательно покрыть лаком.
Теперь нужно определиться с корпусом для установки в него изготовленной конструкции, у меня нашелся вот такой:
Закрепил трансформаторы в корпусе как показано на фото, сначала установил один потом другой. Выходной ток сварочного аппарата у меня составил в пределах 50А.
На этом этапе нужно соединить первичные обмотки по параллельной схеме, а вторичные соединяем последовательно.
В конечном результате я получил на выходе рабочее напряжение около 38v и ток 60А с нагрузкой.
В торцовой поверхности корпуса сделал вырезы и встроил туда пару вентиляторов от блока питания ПК, работающих на вытяжку нагретого воздуха, снизу корпуса просверлил отверстия для циркуляции охлаждающего воздуха.
В статье расскажем, как сделать сварочный аппарат своими руками при помощи трансформатора из микроволновой печи.
Сварочный аппарат очень популярен как у профессионалов, так и у домашних мастеров. Но домой иногда не нужно покупать дорогой сварочный аппарат, потому что вы используете его пару раз и в дальнейшем он будет простаивать. Поэтому, вы можете сделать его своими руками и не тратить денег.
Основной частью любых сварщиков, работающих по принципу дуговой сварки, является трансформатор. Вы можете извлечь эту деталь из старых бытовых приборов и создать домашний сварочный аппарат. Но в большинстве случаев трансформатор нуждается в доработке.
Сварочный аппарат из микроволновки своими руками
Для создания мини-сварочного аппарата вам понадобится пара трансформаторов из микроволновой печи. Найти старую микроволновую печь очень легко у друзей, знакомых, соседей. Самое главное, его мощность должна составлять до 650-800 Вт, а в трансформаторе она не изменилась.
Трансформатор от микроволновой печи включает в себя 2 катушки: первичную и вторичную.
Трансформатор от микроволновой печи
2 катушки трансформатора: первичная и вторичная обмотка.
Есть вторичные цепи с небольшим сечением провода. Поэтому, чтобы трансформатор был пригоден для сварки, его необходимо снять и заменить старые провода на новые с большим поперечным сечением. Его можно разрезать с обеих сторон устройства, чтобы снять рулон с трансформатора.
Когда вы отрезаете винт, остатки винта должны быть удалены из магнитопровода. Эта задача будет проще, если ослабить натяжение металла перед сверлением.
Затем используйте дрель или резак, чтобы сломать корпус.
Сделайте то же самое с другим трансформатором. В результате вы получаете 2 детали с обмоткой 220В.
Это важно! Обязательно удалите скачки тока (обозначены стрелками на рисунке ниже). Этот процесс увеличивает мощность устройства на 30%.
Вам нужно приобрести 11-12 метровый провод для изготовления запасных частей. Он должен иметь площадь не менее 5 квадратных сантиметров .
Для создания сварочного аппарата требуется намотать 18 трансформаторов (6 в высоту и 3 в толщину) для каждого трансформатора.
Два трансформатора могут быть связаны одним проводом.
Провода должны быть очень плотными, кроме того, оригинальные пакеты должны быть подключены параллельно.
Если вы измерите напряжение на вторичной обмотке трансформатора, то оно составляет 31-32 В.
Этот домашний сварочный аппарат может легко обрабатывать металл толщиной 2 мм с электродами диаметром 2,5 мм.
Приготовление материала с использованием такого импровизированного устройства может вызывать перебои в электричестве, поскольку его корпус будет очень горячий. В среднем после использования каждого электрода прибор должен охлаждаться в течение 20-30 минут.
Домашний сварочный аппарат из микроволновой печи не работает с тонким металлом, потому что он режет его. Балластный резистор или заглушка могут быть добавлены к аппарату для регулирования потока. Роль резистора может выполнять часть стальной проволоки определенной длины, подключенная к обмотке низкого напряжения.
