Конденсаторная сварка — схемы, описание, оборудование

Конденсаторная сварка – это технология создания бесшовного соединения металлических изделий. Соединения осуществляется за счет кратковременных импульсов электрической энергии.


Блок: 1/12 | Кол-во символов: 177
Источник: https://svarka.guru/vidy/kontaktnaya/kondensatornaya.html

Конденсаторная сварка: что это такое

Конденсаторная сварка своими руками была разработана еще в 30-х годах XX века. Сегодня эта технология активно используется предприятиями промышленности и умельцами с целью выполнения бытовых сварных операций.

Особенно популярна такая технология в цехах ремонта кузовов транспортных средств: в отличие от дугового, при конденсаторном методе создания сварного шва не происходит прожигание и деформация тонких стенок листов кузовных деталей. В последующее время соединенным деталям кузова не нужна дополнительная рихтовка.

Такую технологию применяют в радиоэлектронике для соединения изделий, не паяющихся посредством обычных флюсов или выходящих из строя при перегреве.

Активно применяются аппараты конденсаторной сварки ювелирами при изготовлении и ремонте ювелирных украшений, на предприятиях, выпускающих коммуникационные шкафы, лабораторное, медицинское, пищевое оборудование, при строительстве зданий, мостов, инженерных коммуникаций.

Столь широкое распространение можно объяснить действием ряда факторов:

  • простая конструкция сварочного аппарата, который при желании можно собрать своими руками;
  • точечная сварка отличается относительно низкой энергоемкостью и малыми нагрузками, создаваемыми на электрическую сеть;
  • высокие показатели производительности, что крайне важно при серийном производстве;
  • возможность снизить термическое влияние на соединяемые поверхности, что позволяет сваривать детали малых размеров и работать с теми конструкциями, стенки которых чрезмерно тонки и могут деформироваться при обычной сварке.

На заметку! Достоинством технологии конденсаторной сварки является простота ее реализации: даже средний уровень квалификации позволяет мастеру создать качественные сварные швы.

Способ конденсаторной сварки изделия.

Правила осуществления сварных операций с помощью энергии конденсаторов регламентируются ГОСТ. Принцип технологии основывается на трансформации энергии электрического заряда, накопленного на конденсаторах, в тепловую энергию.

При соприкосновении электродов происходит разряд и образуется электрическая дуга краткого действия. За счёт выделяемого ею тепла кромки соединяемых деталей из металла плавятся, образуя сварной шов.

При конденсаторной сварке ток подается на сварной электрод в виде кратковременного импульса высокой мощности, который получается за счет монтажа в оборудование конденсаторов большой емкости.

В случае использования контактной сварки ток непрерывен. В этом заключается основное отличие этих видов выполнения сварных операций.

В итоге, мастер может достичь высоких показателей двух важных параметров:

  • на термический нагрев соединяемых деталей требуется гораздо меньше времени, что особенно ценно для производителей электронных компонентов;
  • ток, используемый для соединения деталей, обладает высокой мощностью, поэтому и сами сварные швы получаются более качественными.

В процессе сварных операций для крепления элементов и узлов разных изделий могут потребоваться разные по разновидности и назначению шпильки.

Достоинством конденсаторной сварки является возможность уменьшить площадь термического воздействия, снизить напряжение и свести к нулю риск деформации поверхностей ввиду высокой плотности энергии и кратковременности сварного импульса. Технология позволяет работать с цветными металлами с малой толщиной.

Также отметим, что огромным плюсом конденсаторного сварного аппарата является его компактность. Для применения такой технологии на практике не потребуется мощный источник питания, устройство можно заряжать между переносом электрода к следующей точке.

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 3711
Источник: https://tutsvarka.ru/vidy/kondensatornaya-svarka

Сварочные машины для конденсаторной сварки


Сварочные машины Power-KES (рис . 2) работают по принципу преобразованного разряда конденсатора. Во время остановки процесса сварки электронное зарядное устройство заряжает специальные конденсаторы до необходимого для сварочного процесса напряжения Во время сварки конденсаторы разрежаются с помощью трансформаторов . Поскольку во время этого процесса энергия из сети не поступает, то подключенная нагрузка очень мала (примерно в 20 раз меньше по сравнению с аналогичными машинами контактной сварки), а нагрузка сети симметрична. Большие машины Power-KES рассчитаны на потребление из сети 32 А.

Рис. 2. Машина портального типа Power-KES для конденсаторной сварки

Сварочная машина обеспечивает высокую точность сварки без искажений и отжигов, сварку различных материалов (сталь и медь, латунь и сталь) и деталей различной формы с разными поверхностями . Можно сваривать высокопрочные и жаростойкие стали и стали с содержанием углерода больше 0,2 %.

С помощью пульта управления Qualy-KES можно вводить и регулировать параметры сварочного процесса: мощность сварки, сварочный ток, усилие сжатия электродов и время сварки. В Qualy-KES встроен программируемый логический контроллер Все значения параметров, а также результаты работы отображаются на дисплее ПК.

Конденсаторная сварка легко механизируется и автоматизируется.

Блок: 2/3 | Кол-во символов: 1364
Источник: https://extxe.com/3221/oborudovanie-dlja-kondensatornoj-svarki/

Типы сварочных конденсаторных аппаратов

Существует две разновидности аппаратов конденсаторной сварки — с разрядом накопителей энергии непосредственно на свариваемых поверхностях и с разрядом от вторичной обмотки трансформатора. Первый, бестрансформаторный способ, чаще используется в ударно-конденсаторной сварке. Второй способ, трансформаторный, применяется для создания качественного шва.

Ударно-конденсаторная аппаратура сваривает детали во время удара одного из электродов по детали. Во время удара детали поверхности плотно прижимаются друг к другу. Происходит разряд конденсатора, образующий микродугу, которая нагревает поверхности до температуры плавления металлов. Детали прочно соединяются.

В трансформаторном способе сварки конденсатор после заряда подключается к первичной обмотке понижающего трансформатора. На вторичной обмотке появляется потенциал, в несколько раз меньшей амплитуды входящего импульса. Во время разряда происходит сваривания деталей, конденсатор вновь заряжается и снова отдает энергию первичной обмотке трансформатора. Это позволяет производить длительные серии с частотой до 5 разрядов в секунду, которые создают прочные и точные сварочные швы.

Блок: 3/5 | Кол-во символов: 1175
Источник: https://WikiMetall.ru/oborudovanie/kondensatornaya-svarka.html

Аппараты для конденсаторной сварки


NOMARK 66 D — сварочный аппарат конденсаторного типа (Capacitor Discharge) с непрерывным циклом работы, предназначен для приварки различных типов крепежных элементов из омедненной и нержавеющей стали, латуни, алюминия к металлическому листу без повреждения металла с обратной стороны в месте сварки Минимальная толщина листа 0,6 мм, максимальная толщина не ограничена

Силовой блок сварочного аппарата NOMARK 66 D (рис. 3) конденсаторного типа (производитель: Thomas Welding Systems, Бельгия). Источником сварочной энергии служит батарея мощных электролитических конденсаторов большой емкости. Зарядный ток формируется источником питания трансформаторного типа, который выполнен на современной интегральной элементной базе по технологии IGBT, имеет очень высокие КПД и надежность.

Рис. 3. Силовой блок сварочного аппарата NOMARK 66 D со сварочным пистолетом, цанговым держателем для привариваемых метизов и кабелем заземления

Цифровая схема управления контролирует все параметры работы аппарата, а также обеспечивает стабильность сварочных параметров при различных режимах работы и колебаниях питающего напряжения. Сварочный аппарат имеет электрическую и термозащиту. Основные элементы индикации режимов и индикатор цифрового вольтметра выведены на переднюю панель

Пистолет для приварки шпилек HBS имеет небольшую массу (0,7 кг), сделан из ударопрочного пластика. С помощью резьбы присоединяется цанговый зажим . Есть автоматическая настройка на длину метиза, регулируется усилие пружины ударного механизма головки . Диапазон длин привариваемых метизов от 6 до 55 мм . Скорость сварки от 8 до 20 метизов в минуту Из-за того что время сварки незначительно, а пауза между циклами довольно велика, сварка выполняется при воздушном охлаждении электродов Пистолеты для ударной сварки имеют устройство для подъема метиза. Высота подъема цанги для закрепления привариваемого изделия регулируется с точностью ±0,25 мм. Высокая точность движения сварочного плунжера пистолета обеспечивается шариковой направляющей

Универсальная конденсаторная сварочная машина типа МТК- 6301 (рис . 4) имеет короткий импульс тока, довольно высокую мощность и возможность приложения ковочного усилия, она позволяет соединять стали и алюминиевые сплавы. Жесткость корпуса машин данной серии (МТК-6301, МТК-5001) увеличена за счет бокового расположения трансформатора.

Рис. 4. Конденсаторная точечная машина МТК-6301

Основные технические характеристики аналогичных машин приведены в табл . 1

Таблица 1

Технические характеристики универсальных конденсаторных машин

Тип

машины

Силатока, кА Номинальная мощность, кВ • А Толщина свариваемых сталей, мм Толщина свариваемых листов алюминия, мм Длина консолей,

мм

Усилие сварочное,

Н

Усилие ковочное,

Н

Диаметр обечайки, мм Длина обечайки,

мм

МТК-5001 50 30 0,3… 1,2 0,3.. .1,8 500 1 500. . .8 000 17 500 480 470
МТК-6301 63 40 0,4… 1,5 О

Ю

О

1200 1 500. . .9 500 20 000 320 1000
МТК-75 80 75 0,5… 1,5 0,8.. .2,5 1500 2 500.. .14 000 32 000 500 650

Блок: 3/3 | Кол-во символов: 3000
Источник: https://extxe.com/3221/oborudovanie-dlja-kondensatornoj-svarki/

Особенности работы самодельного агрегата

Осуществить ударную конденсаторную сварку можно с помощью специального аппарата заводского производства, который продается в специализированных магазинах. Однако, вполне реально изготовить сварку конденсаторного типа самостоятельно в условиях маленькой мастерской.

Изготовленные своими силами агрегаты демонстрируют высокие эксплуатационные параметры и в работе не уступают заводским моделям.

Самодельный аппарат конденсаторной сварки.

Перед работой самодельному аппарату для сварки, использующему энергию конденсаторов, задают основные параметры функционирования:

  • напряжение в зоне контактной сварки металлоизделий;
  • вид и сила тока;
  • длительность действия сварного импульса;
  • число и размеры сварной проволоки, применяемой в работе.

Платы управления, присутствующие в конструкции и заводских, и самодельных сварочных агрегатов, предоставляют мастеру возможность привести поступающее напряжение и постоянную величину тока к стабильному значению. Самодельный агрегат важно оснастить переключателем для выполнения сварки электродами без особенных трудностей.

Самодельные агрегаты, как и заводские модели, долговечны, просты в использовании, если при их конструировании придерживаться схемы, технологических требований и норм безопасности.

А технические параметры изготовленной своими силами модели должны соответствовать характеристикам заводских конструкций. Тогда аппарат позволит даже малоопытному сварщику выполнять надежные и долговечные сварные швы методом конденсаторной сварки.

Но не стоит забывать, что весомая доля успеха при выполнении сварочных операций зависит от тщательности подготовительных работ. Обязательно позаботьтесь о том, чтобы свариваемые поверхности не имели загрязнений, слоя пыли, ржавчины перед началом работы.

Такие дефекты могут свести на нет усилия сварщика, став преградой для качественного соединения расплавленных кромок изделий.

Блок: 4/5 | Кол-во символов: 1945
Источник: https://tutsvarka.ru/vidy/kondensatornaya-svarka

Достоинства и недостатки СА на конденсаторах


Поскольку сварной шов это всего две точки, вероятность хорошего сварного соединения очень высока (около 99%). Также здесь ничего не греется. Сварные швы становятся холодными сразу после сварки, потому что это всего лишь короткий импульс и несколько мелких искр. Давление почти постоянное благодаря пружинам, ход электрода составляет около 2 мм. Вот фотографии сварных швов. Таким образом, плюсы и минусы этого СА следующие:

Достоинства

  • очень короткий импульс сварки
  • хорошая настройка сварочной мощности
  • быстрая генерация тепла и сварка элементов
  • легкая конструкция
  • немного компонентов
  • возможность работы от батареи, портативность
  • высокая повторяемость правильных сварных швов

Недостатки

  • большая стоимость исполнения
  • более быстрое разрушение конденсаторов
  • более длительный период ожидания для полной мощности
  • не предназначен для сварки листового металла более 1 мм.

Но несмотря на множество недостатков сварочной машины с конденсаторами, её определенно можно советовать для самостоятельной сборки, потому что если все хорошо подобрать — работает очень быстро и безопасно. Это идеальное решение для сварки батарейных ячеек, а также для ювелирных изделий. Заметим, что сварку аккумуляторов лучше всего делать с использованием цинковой пластины. Цинковая фольга может быть куплена в катушке.

Блок: 4/5 | Кол-во символов: 1334
Источник: https://2shemi.ru/kondensatornyj-svarochnyj-apparat-dlya-akkumulyatorov/

Самодельные устройства

Есть несколько способов смастерить своими руками аппарат для конденсаторной сварки. Каждый из них выбирается исходя из особенности формы и размера конструкции, которую нужно сваривать, а также её назначения.

Простой вариант

Самая простая конструкция применяется только для соединения деталей толщиной до 0,5 миллиметра. Во всех остальных случаях установка не сможет качественно справиться со своей задачей. Такой аппарат можно изготовить в любой мастерской или гараже. Принцип его работы основывается на подачи импульса через трансформатор. Один из концов его вторичной обмотки подводится к электроду, а другой — к обрабатываемой детали.

Особенности процесса изготовления аппарата:

  1. За основу можно взять схему, в которой первичная обмотка подсоединяется к электросети.
  2. Один из её концов должен проходить через диагональ преобразователя в виде диодного моста, а другой — через тиристор, управляемый кнопкой пуска.
  3. Для вырабатывания необходимого импульса следует применять конденсатор ёмкостью от 1 до 2 тыс. микрофарад.
  4. Его обмотку (300 витков) лучше всего делать из ПЭВ провода с сечением не более 0,8 миллиметров.
  5. Вторичную обмотку (10 витков) следует изготавливать из медной шины.
  6. В качестве прибора управления может служить тиристор ПТЛ-50 или КУ200.

Сложная конструкция

Для изготовления более многофункционального прибора понадобится больше материалов и времени. Однако это даст возможность соединять заготовки толщиной около 1 миллиметра.

Нюансы создания аппарата своими руками:

  1. В качестве прибора для управления импульсом применяется бесконтактный пускатель МТТ4К, который рассчитан на силу электрического тока в 80 ампер. Блок дополняется диодами, резистором и тиристорами.
  2. В главной цепи входного трансформатора встраивается реле. С его помощью можно настроить скорость и интервал срабатывания установки.
  3. Необходимая для импульса энергия накапливается в электролитических конденсаторах, которые объединены в общую батарею при помощи параллельного соединения.
  4. Первичная обмотка трансформатора выполняется из провода сечением не более полутора миллиметров, а вторичная — из медной шины.

Принцип действия изготовленного своими руками прибора соответствует стандартной схеме. Она одинакова для всех подобных устройств и идеально подходит для работы аппарата в домашних условиях.

Порядок действий:

  1. После включения устройства срабатывает реле.
  2. С его помощью активируются контакты тиристоров, и включается трансформатор.
  3. Как только конденсатор будет полностью разряжен, происходит отключение аппарата.

Блок: 3/5 | Кол-во символов: 2526
Источник: https://rusenergetics.ru/ustroistvo/sxema-kondensatornoj-svarki

Подведем итоги


Конденсаторная сварка актуальна при необходимости соединить детали из цветных металлов в единую конструкцию.

Технология имеет ряд достоинств, среди которых особенно ценна возможность уменьшить площадь термовоздействия, снизить напряжение и устранить риск деформации металлоповерхностей. Аппараты для конденсаторной сварки просты в использовании и легко собираются своими руками, что позволяет сэкономить.

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 419
Источник: https://tutsvarka.ru/vidy/kondensatornaya-svarka

Техника безопасности

Во время эксплуатации аппарата для контактной сварки нужно соблюдать простые меры предосторожности. С их помощью можно избежать поломки оборудования и снизить риск получения какой-либо серьёзной травмы (ожог от попадания раскалённого металла, удар электрическим током, раны, нанесённые движущимися частями устройства).

Основные правила техники безопасности:

  1. Запрещается выполнять какие-либо сварочные работы с незаземленным устройством.
  2. Чтобы избежать поражения электрическим током, не рекомендуется эксплуатировать аппарат, имеющий повреждения в защитном корпусе.
  3. Рабочий должен иметь прямой доступ к устройству аварийного отключения.
  4. Включать прибор можно только сухими руками. При этом также нужно проверить пространство вокруг аппарата на наличие влаги.
  5. Перед началом сварки мастер должен стать на резиновый коврик и проверить всё защитное обмундирование.
  6. Сварку на конденсаторах может выполнять только высококвалифицированный опытный рабочий.
  7. При смене электродов или установке детали необходимо обеспечить защиту рук и глаз от воздействия высоких температур.
  8. Рабочее место должно быть огорожено со всех сторон. Такая мера предосторожности поможет избежать возгорания в случае отлетания капель горячего металла.
  9. Около сварочного аппарата нельзя хранить горючие и легковоспламеняющиеся материалы.
  10. Если работа выполняется в полностью закрытом помещении, то необходимо обеспечить хорошую вентиляцию для удаления вредных паров.
  11. При возникновении какой-либо неисправности следует сразу же приостановить процесс сварки и отключить аппарат от источника питания.

Конденсаторная сварка — это быстрый и простой способ качественно соединить две металлические детали. При правильном её проведении и соблюдении всех правил техники безопасности можно значительно упростить процесс и снизить риск получения серьёзной травмы.

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 1837
Источник: https://rusenergetics.ru/ustroistvo/sxema-kondensatornoj-svarki

Преимущества и недостатки


К достоинствам аппаратов относят:

  • производительность работ;
  • возможно применение в промышленных и бытовых целях;
  • низкое энергопотребление;
  • простая конструкция;
  • длительный период эксплуатации;
  • точечное воздействие позволяет выполнить соединения без тепловой деформации изделия;
  • не требуется применение расходных материалов;
  • малые размеры позволяют свободно перемещать устройство самостоятельно.

Конденсаторы в сварочных аппаратах, функционирующих по прочим технологиям, также играют важную роль. Например, алюминиевые электролитические конденсаторы в инверторах и полуавтоматических аппаратах они отвечают за повышение уровня напряжения, а также сглаживают возможные пульсации.

Недостатков всего два:

  1. Малая мощность не позволяет соединять заготовки большого сечения.
  2. Эксплуатация аппарата вызывает помехи, которые нарушают функционирование рабочей сети.

Блок: 6/12 | Кол-во символов: 879
Источник: https://svarka.guru/vidy/kontaktnaya/kondensatornaya.html

Схема и описание более мощного устройства

Схема устройства для точечной сварки на конденсаторах, способной работать с изделиями большей толщины, имеет следующий вид:

Основу аппарата составляют 6 конденсаторов на 10000 мкФ, соединенные в единую батарею. В данном случае, в качестве ключей были использованы два тиристора 70TPS12, подключенные параллельно. Зарядка конденсаторов осуществляется с помощью повышающего преобразователя. Сопротивление резистора составляет 130 Ом.

Для визуального контроля над уровнем заряда имеется блок светового индикатора с 3 делениями.

Расчетная сила тока составляет 2000 А, а величина напряжения – 32 В.

В качестве электродов рекомендуем использовать состав из хромированной бронзы. Срок службы классического медного контакта не превышает 900 разрядов.

Единственный недостаток данной модели – продолжительность зарядки конденсаторов, которая составляет 45 секунд.

Собранный аппарат не сможет приварить шпильку большого диаметра, однако вполне справится с проводом, сечением до 5 мм.

Обращаем внимание, что промышленные образцы изготовлены с соблюдением ГОСТов, регулирующих данную отрасль промышленности. В случае самостоятельных изобретений вся ответственность за возможные последствия ложится на конструктора.

Блок: 8/12 | Кол-во символов: 1245
Источник: https://svarka.guru/vidy/kontaktnaya/kondensatornaya.html

Заключение


Можете использовать трансформаторы малой мощности для зарядки конденсаторов, но тогда нужно выбрать резистор соответственно с максимальным током зарядки, иначе он быстро нагреется и сгорит. Готовность возникает из-за достижения напряжения постоянного тока на конденсаторе, что является результатом преобразования переменного напряжения (для сети 50 Гц это около 1,41 х значение переменного напряжения), и это можно контролировать, например, вольтметром. Очевидно следует использовать специальные конденсаторы для импульсной работы. Стоит позаботиться о том, чтобы допустимое рабочее напряжение конденсаторов находилось с определенным запасом по отношению к предполагаемому значению.

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 693
Источник: https://2shemi.ru/kondensatornyj-svarochnyj-apparat-dlya-akkumulyatorov/

Устройство контактного блока

Механизм для фиксации и перемещения электродов по рабочей плоскости называется контактным блоком. Примитивная конструкция подразумевает ручную регулировку контактов. В продвинутых моделях за надежность крепления отвечает блок из метизов.

В этом случае нижний стержень фиксируется в неподвижном положении. Его длина должна быть в диапазоне 10-20 мм, а сечение – не менее 8 мм.

Второй стержень крепят на подвижную площадку. Для регулировки давления устанавливают простейшие винты.

Для обеспечения безопасности следует о наличии надежной изоляции между площадкой и основанием энергетического блока.

Блок: 9/12 | Кол-во символов: 625
Источник: https://svarka.guru/vidy/kontaktnaya/kondensatornaya.html

Порядок проведения работ

Рабочий процесс можно условно разделить на три этапа:

  1. Подготовка. Рабочая поверхность должна быть тщательно очищена от коррозии и масляных пятен.
  2. Рабочий цикл. Изделия стыкуют в нужно положении. После этого к ним подводят электроды. Заряд подается после нажатия пусковой кнопки.
  3. Изменение положения детали. В случае необходимости, изделие перемещают для нового точечного воздействия.

Блок: 10/12 | Кол-во символов: 409
Источник: https://svarka.guru/vidy/kontaktnaya/kondensatornaya.html

Кол-во блоков: 25 | Общее кол-во символов: 26736
Количество использованных доноров: 7
Информация по каждому донору:

  1. https://tutsvarka.ru/vidy/kondensatornaya-svarka: использовано 3 блоков из 5, кол-во символов 6075 (23%)
  2. https://rusenergetics.ru/ustroistvo/sxema-kondensatornoj-svarki: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 4363 (16%)
  3. https://WikiMetall.ru/oborudovanie/kondensatornaya-svarka.html: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 2017 (8%)
  4. https://svarka.guru/vidy/kontaktnaya/kondensatornaya.html: использовано 8 блоков из 12, кол-во символов 5745 (21%)
  5. https://2shemi.ru/kondensatornyj-svarochnyj-apparat-dlya-akkumulyatorov/: использовано 4 блоков из 5, кол-во символов 3038 (11%)
  6. https://electrod.biz/accessories/delaem-kondensatornuyu-svarku.html: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 1134 (4%)
  7. https://extxe.com/3221/oborudovanie-dlja-kondensatornoj-svarki/: использовано 2 блоков из 3, кол-во символов 4364 (16%)



Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.