Точечная сварка из микроволновки своими руками
В домашней мастерской всегда найдется дело для аппарата точечной сварки, но самый простой из них в магазине стоит от нескольких тысяч рублей. Если из старой микроволновки извлечь трансформатор, то такой аппарат можно сделать своими руками при минимальных затратах.
Понадобится
- Трансформатор от микроволновки;
- кабель и провода;
- вентилятор;
- многослойная фанера;
- наконечники для кабеля и кембрики;
- шурупы, гвозди и скобы;
- переключатель, выключатель и световой индикатор;
- медные стержни с резьбой и гайки;
- лист стальной и др.
Инструменты и приспособления: кусачки, ножовка по металлу, нож, обжимные клещи, сверлильный станок, пила дисковая, станок гибочный и пр.
Процесс изготовления аппарата для точечной сварки
С помощью ручных инструментов извлекаем из трансформатора старой микроволновки вторичную обмотку и изоляцию.
Заводим в образовавшиеся отверстия кабель двойной петлей, заранее удалив наружную оболочку.
Подравниваем концы кабеля, оголяем жилы и обжимаем их наконечниками с помощью обжимных клещей.
На линии контакта надеваем термоусадочные кембрики, отрезаем лишнее и с помощью огня зажигалки производим их усадку (герметизацию).
К полосе многослойной фанеры поперечно по торцу с помощью уголка из алюминия крепим вентилятор.
Квадрат многослойной фанеры приклеиваем и прибиваем гвоздями к полосе перед вентилятором.
Закрепляем на нем трансформатор через прокладки, нарезанные из наружной оболочки кабеля.
Впритык к основанию трансформатора приклеиваем и прибиваем по центру нижней полосы узкую полоску фанеры.
Два одинаковых фанерных квадрата склеиваем по большим плоскостям и разрезаем на две равные части по косой линии.
К узким краям полученных фрагментов приклеиваем и прибиваем две короткие накладки из фанеры, повторяющие их контуры.
Один конец кабеля крепим к узкой полосе двумя скобами.
Части с косиной и накладками ставим на основание и прижимаем к трансформатору вертикальной стороной так, чтобы между ними сверху свободно качался брус из дерева.
Выполняем на боковой стороне фрагмента с косиной сверху отверстие, проходящее точно посередине накладки. Ниже накладки в стойках сверлим еще два отверстия.
В верхнее отверстие вставляем болт, вокруг которого будет качаться деревянный брус между двумя стойками.
Наносим клей на большие основания фрагментов с косиной и устанавливаем на место. Снизу через основание закрепляем их шурупами.
В расчетном месте деревянного бруса-качалки вырезаем углубление для установки переключателя.
Заостряем концы двух медных стержней, используя диск болгарки.
Под наконечник нижнего конца кабеля укладываем диэлектрическую прокладку и закрепляем ее через отверстия скобы шурупами.
Сверху в наконечник нижнего кабеля вставляем плоским концом медный стержень и вкручиваем его в медную гайку под наконечником. Сверху накручиваем вторую гайку из меди и прочно затягиваем.
Второй медный стержень заостренным концом вниз таким же образом закрепляем к верхнему наконечнику конца кабеля.
Упираем нижний усик пружины в нижний стягивающий болт, а верхний – в ось качания деревянного бруса.
Верхний конец кабеля скобой крепим снизу к брусу из дерева, подложив диэлектрическую прокладку.
Прорезь сверху бруса под переключатель закрываем пластинами, приклеивая по бокам бруса.
Из металлического листа сгибаем кожух на ручном гибочном станке для трансформатора и вентилятора. В его стенках выполняем гнезда и отверстия.
В дне прорези под переключатель сверлим два отверстия под провода и подсоединяем их к переключателю.
Одну из жил провода, идущего от переключателя, подсоединяем к концу обмотки трансформатора.
Провод с тремя жилами пропускаем через отверстие в кожухе и закрепляем его хомутом к алюминиевой пластине. Одну жилу крепим к массе.
Вставляем индикатор и выключатель в предназначенные для них места в кожухе и соединяем их согласно схеме.
Закрепляем кожух понизу шурупами к основанию.
К низу основания в шести местах прикручиваем пластиковые опоры.
При выполнении различных ремонтных работ иногда возникает необходимость надёжно скрепить между собой тонкие металлические листы или их фрагменты. Идеальным вариантом в этом случае является применение электрической контактной точечной сварки.
В отличие от аппаратов, предназначенных для ручной электродуговой сварки, которые давно стали привычными атрибутами домашних мастерских, приспособления для контактной точечной сварки встречаются гораздо реже.
Простая схема
Что же делать, если аппарата для точечной контактной сварки нет? Работу выполнить необходимо, а применение других технологий представляется менее желательным.
Разумеется, устройство точечной сварки можно купить в магазине или взять напрокат. Для тех же, кто привык всё делать своими руками, и при этом не прочь существенно сэкономить средства, вполне доступна для изготовления самодельная точечная сварка.
Схема аппарата точечной сварки очень проста. Основу устройства составляет силовой понижающий трансформатор, первичная обмотка которого предназначена для включения в сеть питания 220 вольт.
Вторичная обмотка должна быть выполнена проводом или шиной большого сечения, так как кратковременное значение тока при контактной сварке может достигать 1000 ампер и более. Количество витков вторичной обмотки подбирается таким, чтобы напряжение холостого хода трансформатора составляло 2 – 4 вольта.
Для осуществления точечной сварки, мощность трансформатора должна быть не менее 700 ватт. Это достаточно мощный прибор, имеющий высокую стоимость. Оказывается, существует выход из этой ситуации. Трансформаторы подходящей для точечной сварки мощности установлены в обычных микроволновках.
Трансформатор в микроволновке служит источником питания цепей магнетрона и имеет три обмотки. Первичная обмотка подключается к сети 220 вольт.
Вторичная повышающая обмотка создаёт напряжение около 4 киловольт и питает анодные цепи магнетрона, вторичная понижающая обмотка, состоящая всего из нескольких витков питает цепи накала магнетрона.
Определение ненужной обмотки
Микроволновки редко выходят из строя по причинам, связанным с трансформатором. В тех же случаях, когда неисправность микроволновки кроется в трансформаторе, чаще всего повреждённой оказывается высоковольтная катушка.
А поскольку, как будет показано ниже, для того, чтобы сделать сварку из микроволновки, понадобится только стальной сердечник (магнитопровод) и первичная обмотка, то практически любая неработающая печь СВЧ (она же микроволновка) может служить источником нужной детали для точечной сварки.
Теперь необходимо своими руками доработать добытый трансформатор микроволновки. Для начала определяют, какая катушка понадобится для изготовления точечной сварки, а какую следует удалить.
Магнитопровод трансформатора микроволновки имеет Ш-образную форму, обмотки расположены на среднем стержне, одна над другой. Нужную первичную обмотку обнаружить легко – она намотана самым толстым проводом.
Вторичная высоковольтная обмотка трансформатора микроволновки выполнена более тонким проводом и имеет гораздо больше витков. Эту обмотку, а также ту, что состоит из нескольких витков и питает нить накала, следует удалить.
Как проводить демонтаж
Удалить ненужные части можно двумя путями:
- разобрать магнитопровод, снять со среднего стержня катушку с ненужными обмотками и вновь собрать магнитопровод;
- срезать выступающую часть лишних обмоток, затем удалить их остатки.
Сборка стальных сердечников трансформаторов микроволновок на заводе производится путем приваривания набора из пластин прямоугольной формы к набору из пластин, имеющих Ш – образную форму после установки катушек с обмотками.
Для разборки сердечника нужно аккуратно сточить наружную часть сварного шва с одной стороны с помощью болгарки. В образовавшуюся щель вставить тонкое зубило или отвёртку, лёгким постукиванием молотка расширить проём и руками поднять стержень сердечника.
После этого открывается доступ к обмоткам. Вытаскиваем ненужные катушки и устанавливаем стержень на место. При отсутствии сварки, закрепить его можно эпоксидным клеем.
Второй способ позволяет выполнить работу более аккуратно. Лучше всего воспользоваться ручной ножовкой по металлу. Расположив её полотно параллельно пластинам сердечника, и отступив от них 1 – 2 миллиметра, нужно выпилить вторичную обмотку трансформатора, стараясь при этом не повредить сам сердечник и первичную обмотку.
После того как пропил будет сделан до конца, остатки обмотки можно удалить. Этот способ позволяет оставить нетронутым сварное соединение сердечника.
Удалив высоковольтную и накальную обмотку, следует также вытащить магнитные шунты, находящиеся между катушками первичной и вторичной обмоток.
Они представляют собой набор стальных пластин, завёрнутых в бумагу. Для работы аппарата точечной сварки они не потребуются.
Изготовление вторичной обмотки
Теперь трансформатор из микроволновки для точечной сварки почти готов, осталось только изготовить вторичную обмотку. Для этой цели подойдёт медный многожильный проводник большого сечения, например, отрезок сварочного кабеля.
Главное, чтобы выбранный кабель прошёл в окно магнитопровода. Наматывают два витка выбранным проводником на месте удалённой вторичной обмотки. Теперь можно провести первое испытание сделанного своими руками трансформатора из микроволновки для точечной сварки.
Концы кабеля зачищают от изоляции. Соблюдая правила безопасности, подключают трансформатор микроволновки в сеть 220 вольт. С помощью вольтметра измеряют напряжение на вторичных выводах (то есть, на выводах сварочного кабеля).
Если напряжение находится в пределах 2 – 4 вольта, всё в порядке. После этого проверяют работу трансформатора в режиме точечной сварки, то есть, в режиме короткого замыкания.
Для проверки рабочим током будущего аппарата точечной сварки из трансформатора микроволновки, зачищенные концы сварочного кабеля надёжно соединяют между собой, используя болтовое соединение.
Охватывают вторичный проводник токоизмерительными клещами и кратковременно включают трансформатор. По индикатору токоизмерительных клещей отслеживают значение тока короткого замыкания. Если его величина около 500 ампер и выше, значит, всё сделано правильно.
Сборка аппарата
Для того чтобы аппаратом точечной сварки, сделанным из микроволновки, можно было пользоваться, его необходимо снабдить рычагом для зажима заготовок, контактными точечными электродами и выключателем.
Рычаг, обеспечивающий точечное сжатие заготовок, а также корпус для трансформатора, можно изготовить из дерева. На концах плеч рычага располагаются электроды из толстых медных прутков. К электродам надёжным болтовым подключают выводы сварочного кабеля. В удобном, легкодоступном месте располагают выключатель.
Теперь сделанная своими руками точечная сварка из микроволновки, готова к работе. Свариваемые заготовки помещают между электродами, зажимают их рычагом и включают ток. Так происходит сваривание.
Такая точечная сварка своими руками из микроволновки будет самой доступной технологией не только в плане багажа знаний, но и по величине затрат.
Наиболее простой конструкцией для самостоятельного изготовления обладает сварочный аппарат, основанный на принципе работы контактной или точечной электросварки. Причем такая точечная сварка своими руками из микроволновки будет являться и самой доступной технологией не только в плане необходимого багажа знаний, но и по величине затрат для достижения поставленной цели.
Что такое контактная сварка
Контактной точечной сваркой называют способ соединения заготовок в виде листов металлопроката или приваривание к конструкциям различных штучных изделий: болты, шайбы, заклепки и многое другое. Наиболее широкое применение эта технология контактной сварки нашла в таких отраслях промышленности, как автомобилестроение, самолетостроение и приборостроение.
Обладание аппаратом точечной сварки дает ряд преимуществ и дополнительных возможностей, а именно:
- возможность сварки изделий из листового металлопроката с малой толщиной;
- способность сваривать легкоплавкие металлы;
- аккуратный и прочный сварочный шов.
Основным достоинством контактной точечной сварки является то, что на ней можно научиться работать самостоятельно, имея всего лишь базовый уровень знаний. Для этого необходимо немного потренироваться и вы сможете добиться при работе на таком аппарате высокой производительности, при сравнительно небольших затратах расходных материалов и электроэнергии.
Трансформатор
Основной составляющей частью любого сварочного аппарата, использующего электрический ток для процесса термического соединения различных металлов, является силовой трансформатор, если не учитывать современные электронное инверторное сварочное оборудование. Причем будущий сварочный трансформатор должен иметь большой коэффициент трансформации для способности генерации больших сварочных токов.
Процесс контактной точечной электросварки основывается на законе Ленца-Джоуля, который говорит, что электрический ток при протекании через проводник выделяет количество теплоты, равное квадрату силы электрического тока, умноженному на сопротивление участка этого проводника за единицу времени:
То есть, при силе тока, к примеру, в 1000 ампер на небольшом участке контакта будет выделяться большое количество тепловой энергии. В зависимости от длительности времени прохождения электрического тока сначала тепловой энергии будет хватать для того, чтобы расплавить участок контакта легкоплавких алюминиевых листов, а при длительном контакте — точечно сплавить стальную жесть.
Отсюда одним из лучших кандидатов для изготовления аппарата точечной сварки своими руками будет силовой трансформатор, взятый из старой сломанной микроволновки. Как правило, мощность таких повышающих трансформаторов от микроволновой печи колеблется в пределах от 700 ватт до 1,5 киловатта, что вполне достаточно.
Имейте в виду: что в качестве сварочного трансформатора можно взять любой подходящий силовой трансформатор с мощностью примерно в 1 кВт, но наиболее удобным все-таки, на наш взгляд, является преобразователь напряжения от микроволновой печи, его проще переделать.
Пошаговая инструкция
Прежде всего, для этого нам понадобится минимум инструмента и приспособлений, которыми вполне располагает, пожалуй, любое домашнее хозяйство, а именно:
- небольшая углошлифовальная машина с отрезным кругом по металлу;
- электродрель или шуроповерт со сверлами;
- молоток и зубило;
- набор слесарного инструмента в виде плоскогубцев, различных отверток и т. п.
- Берем силовой трансформатор от микроволновой печи и демонтируем вторичную обмотку, она будет большей по объему, главное, не перепутайте. Для этого лучше всего разрезать по краям в месте сварки стальной сердечник и выбить ненужную обмотку молотком и зубилом. Но также можно попробовать аккуратно срезать болгаркой или ножовкой по металлу выступающие края этой обмотки, а оставшиеся ее части в стальном сердечнике просто выбить зубилом.
Важно! Ни при каких обстоятельствах не повредите первичную обмотку, она является основным элементом будущего сварочного трансформатора. Ее можно не снимать с сердечника.
Наматываем этот медный проводник на центральный магнитопровод стального сердечника нашего трансформатора так, чтобы получилось два-три полных витка. Причем это надо сделать таким образом, чтобы витки на магнитопроводе были серединой медного проводника, а оставшиеся концы были примерно равными по длине.
- Собираем сварочный трансформатор. Для этого разобранные части стального магнитопровода устанавливаем на место их ровно так, как они стояли, предварительно перед этим смазав места контакта эпоксидной смолой или другим клеем, подходящим для этих целей. Зажимаем всю конструкции в тисках и ждем полного затвердевание клея.
Конечно, если есть возможность, то можно сварить эти части магнитопровода, но при этом необходимо надежно защитить обмотки трансформатора от возможного повреждения расплавленным металлом или искрами.
- Закрепляем изготовленный сварочный трансформатор на платформе, лучше всего для этого взять какое-нибудь изолированное основание в виде прочной пластмассовой пластины, деревянной доски или толстой фанеры. Размерами примерно по ширине в 150 мм и длиной от 300 до 700 мм, что будет определять в дальнейшем глубину свариваемой заготовки.
Сам трансформатор стоит укрыть защитным коробом, в котором необходимо выполнить вентиляционные отверстия для естественного охлаждения.
- Далее, изготавливаем сварочные контакты. Причем один из них должен быть неподвижный и выдерживать большие нагрузки, поэтому делаем его из прочного кронштейна, который жестко закрепляем на основании трансформатора. К этому кронштейну с помощью медного наконечника подключаем один из концов провода вторичной обмотки.
Другой контакт необходимо выполнить подвижным так, чтобы он мог ровно смыкаться с неподвижным, но в не рабочем состоянии быть нормально разомкнутым. Для этого делаем конструкцию второго контакта в виде рычага, который закрепляем на основании и подпружиниваем с помощью эластичной резиновой ленты или стальной пружины. На рычаге крепим кронштейн сварочного контакта, на который подключаем второй, оставшейся провод вторичной обмотки сварочного трансформатора.
Сварочные контакты проще всего сделать из медного прута 10-20 мм в диаметре, сделав при этом конусообразные заострения на концах. Можно, конечно, использовать специально предназначенные для контактной сварки стержни из вольфрама или на основе сплавов бериллиевой бронзы с цирконием.
- В завершение делаем электрическую часть , то есть подключаем первичную обмотку к сети 220 В. Для этого также можно воспользоваться шнуром питания с вилкой от нашей разобранной микроволновой печи, тем более он там больше уже не нужен.
Для автоматизации процесса сварки необходимо сделать выключатель. Лучше всего для этих целей подойдет так называемый микрик или выключатель нажимного типа, его также можно взять из микроволновки, он будет находиться в цепи блокировки открытия дверцы.
Микровыключатель ставим на разрыв первичной обмотки, то есть сети 220 В, а расположить его удобней всего, закрепив на рычаге подвижного контакта.
Внимание! Все контакты и оголенные части электрической цепи 220 В, изготовленного нами сварочного аппарата, необходимо тщательно изолировать с помощью ПВХ изоленты.
- Все, точечная сварка из микроволновки готова. Вам остается для начала потренироваться, чтобы понять, как протекают основные процессы сварки для различных металлов в зависимости от формы и толщины изделий. А вот после этого можно приступать к практическому применению вашего аппарата контактной сварки по непосредственному предназначению.
Споттер своими руками из микроволновки
Мы описали изготовление своими руками одного из вариантов конструкции точечной контактной сварки. Хотя с такой же легкостью на основе того же силового трансформатора от микроволновки можно сделать и другие схемы, в том числе и споттер для проведения кузовных сварочных работ на автомобиле. Для этого вместо стационарных прижимных контактов делаем удлиненные гибкие контакты, используя все тот же медный изолированный провод сечением 50 мм в диаметре, но уже длиной не менее 2 метров на каждый сварочный электрод.
Один из контактов будет массой и его выполняют в виде медной клеммы с большой площадью контакта. Второй электрод будет непосредственно сварочным и его изготавливают в виде металлического прута с прочным упором, на конце которого делают специальный заостренный медный контакт на конце для простой точечной сварки.
А вот для изготовления настоящего споттера, не уступающего промышленным образцам, понадобится вдобавок выполнить, как минимум, электрическую схему управления и формирования сварочного импульса, а также придется прилично потратиться на различные комплектующие и расходные элементы для проведения полноценных ремонтных кузовных работ.
Если у вас есть свой опыт по изготовлению и применению самодельных сварочных аппаратов контактной точечной сварки, то поделитесь им в блоке комментариев.
Точечная сварка довольно востребована в промышленности. Она позволяет быстро и сильно нагреть локальный участок металла. С ее помощью можно сварить отдельные металлические прутки в сетке или два листа металла. Также она пригодится, чтобы открутить заржавевшие гайки и болты, нужно будет только их нагреть с помощью данного аппарата.
Кузовной ремонт с помощью точечной сварки.
Точечная сварка двух металлических пластин.
Нагрев заржавевшей гайки.
Принцип действия точечной сварки довольно простой. Свариваемые детали помещаются между двумя электродами, которые оказывают сжимающие усилие и через них протекает высокий ток, от 500А и выше. В результате происходит, нагрев металла до температуры, когда он становится пластичным и таким образом образуется неразъемное соединение после остывания свариваемых заготовок.
Схематическое изображение принципа действия точечной сварки.
В промышленности применяются довольно серьёзные аппараты, которые имеют водяное охлаждение рабочих электродов и пневматические зажимы. Такие аппараты позволяют сваривать большое количество точек за довольно короткое время. Но для домашнего использования достаточно аппарата попроще.
Точечная сварки и безопасность.
Такой вид сварки довольно безопасен несмотря на то, что для нагрева метала используются высокие токи. Но кроме большой силы тока на электродах создается напряжение всего в 1-3 вольта. Вспомним закон Ома для участка цепи.
Закон Ома для участка цепи.
Подставив в формулу напряжение 2 В и сопротивление 1000 ОМ (сопротивление человека), получим силу тока, который пройдет через человека — 0,002А. Безопасным считается ток до 0.1А и напряжение до 42В.
Сборка точечной сварки из микроволновой печи.
Для того, чтобы сделать сварочный аппарат, нам понадобится трансформатор. Его возьмём из старой неработающей микроволновой печи. Даже не обязательно весь трансформатор, а только его половина. Нам понадобится только его рабочая первичная обмотка. Вторичная обмотка не нужна и ее придется удалить.
Важно! Ни в коем случае не включайте в таком виде трансформатор в сеть! Он повышающий и создает на вторичной обмотке очень высокое напряжение, около 2000 вольт.
Отличить вторичную обмотку трансформатора от первичной очень легко. Первичная обмотка намотана из проволоки большего сечения, чем вторичная и на первичной обмотке меньше количество витков проволоки.
Удаляем вторичную обмотку. Это можно сделать разными способами. Её можно отрезать болгаркой или ножовкой по металлу. Та как медная проволока довольно мягкая, то ее можно срубить зубилом или стамеской. При удалении вторичной обмотки очень важно не зацепить первичную обмотку. Если вы повредите ее, то трансформатор придется выкинуть или сдать на металлолом.
Удаление вторичной обмотки с помощью болгарки.
Удаление вторичной обмотки с помощью ножовки по металлу.
Удаление вторичной обмотки с помощью стамески.
После того как удалили выступающие части вторичной обмотки, необходимо выбить остатки обмотки из середины трансформатора.
Выбивание вторичной обмотки.
Если обмотка не выбивается, то высверлите ее с помощью электродрели, а затем удалите остатки.
После удаления обмоток нужно удалить шунты. Они представляют собой набор металлических пластинок, обмотанный в бумагу. На фото ниже они обведены красным цветом.
Задача шунтов — замкнуть первичную обмотку по магнитному потоку и уменьшить поток через вторичную обмотку. Говоря простым языком, шунты уменьшают силу тока на вторичной обмотке, а следовательно, уменьшают мощность нашего сварочного аппарата. Поэтому их обязательно нужно удалить.
Теперь самое время заняться кабелем. Провод обязательно должен быть с медными жилами. Длина провода примерно 1.5м. Для сварочного аппарата лучше всего подойдет провод сечением 50мм 2 это примерно 8 мм в диаметре без изоляции. В процессе работы сварочного аппарата данный провод будет нагреваться от проходящего по нему тока. И чем меньше провод по сечению, тем быстрее он будет греться. Поэтому желательно провод использовать как можно большего сечения.
Если провод тяжело накручивается на трансформатор, то можно снять с него изоляцию, обмотать его хлопчатобумажной изолентой и сверху одеть термоусадочную трубку. Таким образом кабель с новой изоляцией станет немного меньше по диаметру. Изолента обязательно должна быть хлопчатобумажная. Она при нагреве не плавиться в отличие от обычной изоленты.
Таким же способом можно сделать провод необходимого диаметра из нескольких проводом меньшего сечения, предварительно сняв с них изоляцию и скрутив их в одну жилу.
Осталось надеть на провод специальные обжимные наконечники. Обжать их можно просто расплющив молотком или в тисках.
Провод обмотанный изолентой.
Провод в термоусадочной трубке.
Обжимной наконечник.
Провод для вторичной обмотки сварочного аппарата.
Теперь наматываем провод на трансформатор. Необходимо сделать два полных витка как показано на фото ниже.
Можно приступить к испытанию.
Нагрев сварочным аппаратом болта диаметром 5мм.
Болт разрушается от нагрева всего за 4 секунды.
Силовая часть точечного сварочного аппарата готова. Осталось сделать контактные клещи с медными электродами. Они могут быть самой различной конструкции. Сделать их можно на свое усмотрение из различных материалов. Ниже смотрите варианты изготовления контактных клещей аппарата точечной сварки.
Читайте также: