Сварочный аппарат для сварки мелких деталей своими руками
Довольно часто в практике любого хозяина возникает необходимость соединить металлические детали. Один из таких способов соединения – это сварка. Но что делать, если нет сварочного аппарата? Конечно, можно его приобрести, но можно и изготовить самый простейший аппарат самому, причем практически за полчаса.
Пролог
Простейший прототип сварочного аппарата – осветительный электродуговой проектор – использовался еще в середине ХХ-го века в киностудиях во время съемок фильмов.
В домашних условиях, возможно, сделать простой раритетный самодельный сварочный аппарат из автотрансформатора мощностью 200 Вт. (Примерная схема автотрансформатора приведена на рисунке). Выходное напряжение регулируется за счет перестановки телевизионной вилки в гнездах.
На вторичной обмотке трансформатора необходимо найти два вывода, на которых напряжение будет около 40 В. К этим выводам остается подсоединить графитовые электроды и сварочный аппарат готов! Правда нужно учитывать, что при использовании такого автотрансформатора в сварочных целях желательно хорошо знать основы электробезопасности, поскольку не обеспечивается гальваническая развязка с электросетью.
Область применения такого самодельного сварочного аппарата довольно широкая: от сварки металлических изделий до закалки рабочих поверхностей инструмента.
Примеры применения Вольтовой дуги
В практике радиолюбителей временами возникает необходимость в сваривании или очень сильном разогреве мелких деталей. В таких случаях нет необходимости в применении серьезного сварочного аппарата, т.к. чтобы создать высокотемпературную плазму не обязательно иметь специальное оборудование.
Рассмотрим несколько примеров практического применения Вольтовой дуги.
Сварка накала магнетрона с питающими шинами
В этом случае сварка просто необходима, хотя многие, при встрече с такой трудностью, производят замену магнетрона. А ведь чаще всего бывают лишь две неисправности: обрывается накал в точке (поз.1) и выходят из строя из-за пробоя проходные конденсаторы (поз.2).
На рисунке магнетрон от микроволновой печи «Kenwood», который проработал после ремонта более двадцати лет.
Ремонт термопары своими руками
Конечно, изготовить термопару – дело совсем безнадежное, однако бывает, что нужно ее отремонтировать в случае облома «шарика». Обычно такие термопары встречаются в мультиметрах, у которых есть режим замера температуры
Нагревание высокоуглеродистой стали
В случае необходимости изменения формы пружины или проделывания отверстия следует учитывать, что закаленная пружина имеет слишком высокую твердость для сверления и слишком хрупкая для пробивания отверстия при помощи пробойника.
А в случае закалки стального инструмента (изготовленного из инструментальной стали) достаточно нагреть рабочую поверхность до малинового цвета и охладить в ванночке с машинным маслом. На рисунке изображено закаленное жало отвертки после механической обработки рабочей кромки.
Как получить Вольтовую дугу?
Мелкие сварочные работы можно выполнять при помощи трансформатора мощностью от 200 Ватт и выходным напряжением в диапазоне от 30 до 50 Вольт. При этом сварочный ток должен быть 10-12 Ампер. Можно не беспокоиться по поводу перегрева трансформатора, поскольку горение дуги кратковременно.
Также подойдет и обычный лабораторный автотрансформатор ЛАТР с силой тока от 9 Ампер. Однако нужно учитывать всю степень опасности в связи с тем, что отсутствует гальваническая развязка с электросетью.
В целях предупреждения повреждения графитового ролика токосъемника ЛАТРа желательно ввести ограничения входного тока применением плавкой вставки (предохранителя). Тогда случайное короткое замыкание в цепи электрода уже не страшно.
Электродами могут быть любые графитовые стержни простых карандашей (желательно мягкие).
В качестве держателя для грифеля используется металлическая часть электромонтажного клеммника.
На этом рисунке показан пример держателя с применением клеммника, причем одно отверстие используется для крепления ручки, а второе для зажима грифеля в клемме.
В целях предотвращения расплавления одноразового шприца (поз. 3) при нагреве клеммника (поз.1) используются шайбы из стеклотекстолита (поз.2). А для стандартного подключения к кабелю можно применить стандартное гнездо от прибора (поз.4).
Итак, схема соединения довольно простая: один вывод вторичной обмотки соединяется с держателем, а второй вывод подсоединяется к свариваемой детали.
Есть еще другой вариант крепления держателя электрода с применением электромонтажной клеммы. Второй держатель понадобится в случае сварки металлических изделий с такой же температурой плавления или при необходимости раскалить металлическое изделие (закалка, изменение формы).
Схема подключения к вторичной обмотке трансформатора двух графитовых электродов.
Для сохранения глаз от ожога роговицы и от попадания искр недостаточно будет использовать темные очки из-за малой плотности светофильтров. Можно изготовить такое приспособление: в качестве щитка может быть оправа бинокулярных очков с удаленными линзами; фильтр крепится при помощи канцелярского зажима. Или можно воспользоваться радиолюбительскими очками, применяемыми в SMD технологиях.
В случае сварки меди с нихромом или сталью понадобится флюс. При добавлении небольшого количества воды в тетраборат натрия (буру) или в борную кислоту получается кашица, которой смазываются места сварки.
Материалы для приготовления флюса обычно можно найти в хозяйственном магазине. Также можно воспользоваться средством борьбы с насекомыми «Боракс» содержащим борную кислоту.
Как произвести своими руками точечную сварку
Среди всех видов соединения металлов своими руками точечная сварка является наиболее удобной, особенно в бытовом плане.
Точечная сварка – это вид контактной сварки, который применяется в основном для соединения листового материала.
Что касается сварки в общем плане, то она бывает электрической и газовой. Для электрической сварки тепловым источником для нагрева соединяемых деталей используется электрическая энергия.
Виды сварки и особенности
Электросварка бывает двух основных типов: дуговой и контактной. В первом случае между электродом и свариваемым элементом как двумя полюсами электроцепи образуется дуга. За счет высокой температуры происходит плавление металла, в результате которого и происходит неразъемное соединение. При этом электрод непосредственно не касается свариваемых элементов.
Классификация основных видов сварки.
Другой вид электросварки – это контактная сварка. Здесь преобразование электроэнергии в тепловую происходит за счет пропускания через свариваемые элементы, соединенные друг с другом, тока.
Основной вид данного типа соединения, применяемого в домашних условиях, это точечная электросварка. Точечная сварка своими руками включает в себя сначала нагрев металла до состояния пластилина и после сдавливание.
Этот вид сварки осуществляется без использования каких-либо дополнительных присадок или добавок. Для осуществления точечной электросварки используется ток силой от 10 ампер, при этом металл плавится практически сразу, поскольку время пропуска тока варьируется от нескольких десятых долей секунды, до нескольких секунд, при особо крупных элементах.
При данном виде сварки соединяются наложенные друг на друга детали, такие как арматурные стержни, кабель, прокатные листы и др.
Суть точечной сварки состоит в том, что два скрепляемых элемента в месте их соприкосновения зажимаются между электродами сварочного аппарата.
Схема точечной сварки.
Детали соединяются между собой сварочными клещами или специальным пистолетом для сваривания тонких листов. Клещи и пистолет соединены со сварочным прибором гибким соединением, что дает им возможность перемещаться вдоль свариваемой детали во время работы.
При прохождении электрического тока большой силы металл в области сваривания нагревается докрасна, становится мягким и в результате оказываемого давления крепко сваривается между собой. После снятия импульса тока детали некоторое время должны находиться под давлением, для остывания и кристаллизации сварочного ядра. Один из показателей качества точечной сварки – размер сварочного ядра. Он, как правило, должен составлять 2-3 толщины самого тонкого свариваемого листа.
В промышленности точечная сварка применяется очень широко, начиная с микроэлектроники, где привариваются контакты электронных приборов, до тяжелого машиностроения, где этим методом свариваются стальные листы толщиной до 20 мм.
В быту точечная сварка широко применяется для сборки и ремонта радиоаппаратуры, там, где нужно соединить мелкие детали. Незаменима она и при починке ювелирных изделий, телефонов, компьютеров, бытовой электроники, станков, автомобильных аккумуляторов. Также пригодится она для работы с алюминием и для ремонта кухонной утвари.
Вернуться к оглавлению
Преимущество и недостатки точечной сварки
К преимуществам контактной точечной сварки перед дуговой следует отнести скорость и меньшие затраты электроэнергии, так как за счет применения тока большой силы, время одной сварочной операции сокращается до секунды.
Полученный сварочный шов обладает высокой механической прочностью. Также точечная электросварка незаменима при сваривании мелких деталей, особенно в тех случаях, когда нужно не допустить нагрев остальной части изделия.
Недостатком точечной сварки является отсутствие герметичности сварочного шва.
Вернуться к оглавлению
Устройство для самостоятельной сварки
Принципиальная схема аппарата для точечной сварки.
Для точечной электрической сварки в промышленных масштабах используются громоздкие стационарные сварочные машины, автоматические и полуавтоматические, работающие в условиях конвейера. В данном случае речь пойдет о компактном аппарате для контактной электросварки, которым можно осуществить мелкий ремонт авто или бытовой техники. Такой мини-прибор называется споттер. У него один вывод крепится к самой детали, второй – к электроду. Что касается клещей, то они в данном приборе не предусмотрены. Данный вид сварки часто называют сваркой-сопротивлением. Здесь важно, чтобы источник тока был подключен с минимальными потерями.
Споттер – по определению ручной мини-прибор, поэтому производители стремятся сделать его максимально компактным. Со временем, когда споттеры выросли в отдельный класс сварочных приборов, они приобрели дополнительные функции. Самые дешевые из споттеров те, которые используют однофазный ток, они просты, надежны, однако возможности устройства в данном случае довольно ограничены. Так, они не могут сваривать листы толще 0,8 мм, работать с оцинкованной сталью. К более дорогим споттерам относятся приборы, укомплектованные трансформатором трехфазного тока, они могут использоваться как промышленные сварочные аппараты, и спектр их возможностей достаточно широк. Самые дорогостоящие споттеры – это устройства инверторного типа, вырабатывающие электрический ток частотой до 2 тыс. герц.
Производят споттеры те же компании, что и выпускают аппараты для сварки. Сварочный аппарат для точечной сварки вполне можно собрать и самостоятельно.
Вернуться к оглавлению
Самодельный аппарат для точечной сварки
Для изготовления аппарата точечной сварки потребуется трансформатор.
Сборка устройства для контактной точечной сварки достаточно проста. Его можно собрать из высоковольтного трансформатора (инвертора), который можно извлечь из старой микроволновки или аппарата типа лабораторного автотрансформатора.
Высоковольтный трансформатор в этих приборах является двухобмоточным, где для первичной обмотки используется провод с большим сечением, а вторичной – с меньшим. Необходимо снять обмотки, стараясь их не испортить, и разобрать сердечник с помощью простого слесарного инструмента.
Самое главное – сохранить в целости провод первичной обмотки. После освобождения сердечника на него нужно будет намотать вторичную обмотку. Для этого нужно в два витка намотать медный провод сечением примерно 7 мм. Этот провод можно найти в старом ламповом телевизоре, сварочном трансформаторе или купить. После этого нужно соединить клеем или смолой обе части трансформатора вместе.
В результате этих манипуляций получаем почти готовый прибор для контактной сварки с силой тока 700-800 ампер, что вполне подойдет для сварки железа и нержавеющей стали. Теперь прибору необходимо создать корпус, для безопасной работы. Для этих целей лучше всего подойдет дерево. Не забывайте о том, что верхний рычаг устройства должен свободно двигаться в вертикальном и горизонтальном направлении, поэтому сделайте на корпусе проемы для его движения. Можно сделать подвижными оба рычага. Землю нужно будет установить на один из винтов крепления корпуса.
Заключительный этап сборки прибора – это изготовление электродов, для этого нужно взять два отрезка медной проволоки и закрепить их в держателях.
На задней стенке прибора необходима установка тумблера включения-выключения, здесь же крепим электрический провод к питанию. Теперь один над другим располагаем два рычага для сварки. Рычаги нужно будет закрепить на оси. С торцов на рычагах ставим ранее закрепленные электроды из меди. Контакты их должны соприкасаться точно в одной точке, иначе добиться качественной сварочной работы не получится.
Верхний рычаг должен всегда находиться сверху, там его можно закрепить пружиной или резинкой. Такой самостоятельно собранный аппарат контактной сварки пригодится для ремонта автомобиля или бытовых приборов. Для сварки мелких элементов точечная электросварка хотя и несколько проигрывает лазерной в эффективности, но намного дешевле и доступнее.
Эффективность описанной схемы достигается тогда, когда между электродами размещается металлическая деталь из другого материала. Соединяемые элементы перед сваркой необходимо очистить от ржавчины. Во время проведения сварных работ строго соблюдайте технику безопасности.
35 Небольшие сварочные работы из металлолома
Достать металлолом легко. У большинства людей уже есть что-то для начала, поэтому имеет смысл превратить этот клочок во что-то красивое и полезное.
Небольшие проекты по сварке металлолома требуют только базовых навыков металлообработки, которым вы можете научиться в процессе работы.
В этой статье вы найдете много уникальных идей сварки металлолома, которые легко реализовать.
Используйте приведенное ниже содержание для быстрого перехода к проектам.
35 Небольшие сварочные работы из металлолома
1. Дракон из металлолома Цепь
Драконы крутые, и, хотите верьте, хотите нет, их легко сварить, особенно из металлолома мотоциклетных цепей. Все, что нужно, это расположить цепь в форме, за которой следует несколько прихваточных швов. Лучше всего делать это с помощью сварки TIG, потому что прихватки будут чище и их будет легче шлифовать. Вы можете подарить эту красивую скульптуру кому-нибудь или оставить ее на полке для украшения.
Посмотреть проект здесь
2. Табурет из старых гаек
У каждого сварщика или любителя-любителя есть ящик, полный старых гаек. Вы знаете, как каждый раз, когда вы держите их «на всякий случай»? Что ж, вот хорошее применение различным орехам, завалявшимся вокруг. Чем больше они будут различаться по диаметру, тем красивее будет выглядеть табурет. Этот сварочный проект требует немного терпения, но не требует специальных навыков сварки.
Посмотреть проект здесь
3. Металлолом
Это отличная идея для сварочного проекта, если у вас есть старая труба или лом от огнетушителя. Можно сделать отдельный бойник по ориентиру или мыслителю вокруг и расположить его в центре, как у настоящих колокольчиков.
Посмотреть проект здесь