Контактна зварювання своїми руками в гаражі

Контактна зварювання – один з найбільш технологічних, але разом з тим простих методів з’єднання деталей з металу. Він застосовується як на великому виробництві, так і в побуті. Даний тип зварювання відноситься до термомеханічної, оскільки для з’єднання металів використовується висока температура і механічний тиск одночасно. За допомогою контактного зварювання збирають літаки, судна, автомобілі та мікросхеми. На заводах зазвичай використовують великі потужні апарати.

Також цілком здійсненна контактне зварювання, виконувана ручним способом. Для цього домашні умільці використовують саморобні апарати для контактного зварювання, оскільки їх виготовлення не забирає багато часу і дозволяє заощадити. Саморобні апарати використовуються і вдома, і в невеликих приватних майстерень. У цій статті ми розповімо, що таке контактний метод зварювання, як з його допомогою виконується зварювання нержавіючої сталі або будь-якого іншого металу. Також ми навчимо вас збирати апарат для контактного зварювання своїми руками.

Загальна інформація

Контактна зварювання (також «електрична контактне зварювання», «контактна електрозварювання» або «ERW») – це метод з’єднання металів шляхом їх нагрівання за допомогою струму і одночасної механічної деформації за допомогою тиску. Говорячи простими словами, зварений шов виходить в результаті нагрівання металу і його подальшого стиснення під двома товстими металевими електродами. При контактному зварюванні ключову роль відіграє саме струм, а не тиск. Нижче представлена ??схема найпростішої контактного зварювання.

Під час проходження струму при зварюванні тепло поширюється по металевій деталі, в зоні зварного шва, а також між металевими електродами. При цьому всі ці елементи нагріваються з різною температурою, найбільша концентрація тепла спостерігається, коли встановлений контакт між електродами і деталлю.

Якщо апарат налаштований правильно і дотримується технологія зварювання, то поверхню металу не повинна нагріватися занадто сильно, оскільки в контактному зварюванні важлива не стільки висока температура плавлення, скільки сукупність температури і механічного впливу. Крім того, електроди повинні охолоджуватися (наприклад, за допомогою води). Так що важливо стежити за температурою нагріву. Якщо вона надлишкова, то це перша ознака помилки зварника або несправного обладнання.

Переваги і недоліки

У контактного зварювання досить багато достоїнств, завдяки яким вона стала так популярна останнім часом. Перш за все, такий метод зварювання споживає дуже мало енергії при високій продуктивності. Адже метод контактного з’єднання дуже швидкий і на формування однією зварною точки йде менше секунди. Якість одержуваних швів на високому рівні, сполуки виходять міцними і довговічними.

Не потрібно особливих знань, контактним зварюванням може займатися майстер без спеціальної кваліфікації. Також можлива повна автоматизація робочого процесу, аж до відсутності необхідності знаходитися біля верстата. Професійні верстати без проблем вбудовуються в великі складальні лінії.

Також не потрібно використовувати додаткові комплектуючі, начебто покритих стрижнів, флюсів, газів і іншого. Звідси і висока екологічність контактного зварювання, що теж важливо в умовах сучасного виробництва. Ще один плюс – простота зварювання складних металів. Вам під силу зварювання нержавіючої сталі, алюмінію і кольорових металів. При цьому не потрібно використовувати інертний газ або плавляться стрижні.

Але, як і у всіх видів зварювання, у контактного методу є свої недоліки. Найголовніший – висока ціна на професійне зварювальне обладнання. Щоб укомплектувати невеликий завод необхідною кількістю апаратів для контактного зварювання потрібно мати чималий бюджет. Не кажучи вже про покупку апарату для домашньої зварювання.

Крім того, такі апарати вимогливі до джерела живлення. Їм необхідно видавати струм великого значення, мінімум 1000 ампер. А для цього необхідне потужне і стабільне електронапругу.

Початківці зварювальники, мабуть, віднесуть до нестачі той факт, що правила контактного зварювання регламентуються окремим ГОСТом і вони досить суворі. Якщо хоч один пункт з правила не буде дотримуватися, то таку деталь просто не приймуть на наступний виробничий етап. Простіше кажучи, ухилитися від роботи не вийде. Ми не вважаємо це недоліком, адже дотримання технології зварювання і подальший контроль якості – це запорука міцної і довговічної металоконструкції.

Різновиди контактного зварювання

Існує кілька видів контактного зварювання. До них відноситься точкова зварювання (вона може бути однокрапкового, двухточечной і багатоточкової), рельєфна зварювання, шовна зварювання (може бути безперервною, крокової і переривчастої), стикова зварка (виконувана або за допомогою опору, або за допомогою оплавлення). Також можливі комбінації різних методів, наприклад, шовний-Стикова зварювання або рельєфно-точкова. В такому випадку комбінований метод буде мати всі характерними особливостями обох типів контактного зварювання.

Давайте докладніше розберемо способи контактного електрозварювання виробів з металу.

Точкова зварка

Точкове зварювання – це найпоширеніший тип контактного зварювання. Її суть у формуванні так званих точок шляхом нагрівання металу і його подальшої деформації. Точки формуються з малим кроком, утворюючи зварене з’єднання.

Точкове зварювання досить універсальна, вона використовується для з’єднання тонколистового металу, маленьких деталей, які використовуються в електроприладах, і товстих деталей до 2 сантиметрів. За допомогою такого методу можлива швидка і якісна зварювання нержавіючої сталі.

Що стосується якості і надійності з’єднання, то тут все просто: чим більше точок, тим шов надійніше. Новачки помилково вважають, що таке з’єднання ненадійно і може зруйнуватися в будь-який момент. Але це велика помилка. При формуванні точки використовується великий тиск. Воно легко деформує нагрітий метал, який потім остигає і надійно фіксує деталі між собою.

рельєфна зварювання

Контактна рельєфна зварювання здійснюється за тим же принципом, що і контактна, тільки перед роботою краю однієї деталі обробляються за допомогою спеціальних інструментів або верстатів, що утворюють виступи. Деталь кладеться зверху, виступами вниз. Виступи можуть бути напівкруглими або продовгуватими. У місці виступу якраз і буде точка, яка формується апаратом для контактного зварювання. Друга деталь залишається незмінна, вона кладеться знизу.

Рельєфний метод контактного зварювання часто застосовується при складанні автомобілів. Він дуже складний за рахунок необхідності формувати виступи і тому рідко проводиться в домашніх умовах.

шовна зварювання

Шовна зварювання дещо відрізняється від інших типів контактного зварювання. Тут електроди роликові, з їх допомогою метал не тільки прокочується, а й зварюється. При цьому зварене з’єднання виглядає, як при точковому зварюванні. Але точки перекривають один одного на кілька міліметрів, утворюючи шов, більше схожий на з’єднання, виконане ручним способом за допомогою покритого електрода.

Шовна зварювання застосовується при зварюванні тонких металів до 3 міліметрів. Також шовна зварювання відмінно підходить для зварювання герметичних виробів, наприклад, баків і цистерн.

стикова зварювання

Стикова контактне зварювання також використовує тепло і тиск, але в іншій площині. Шов формується не між верхнім і нижнім електродом, а посередині. Щоб краще зрозуміти суть, подивіться на схему нижче.

Стикова зварювання ділиться на зварювання з опором і з плавленням. При зварюванні з опором деталі спочатку стикують, потім стискають під невеликим тиском, і тільки після цього до зони шва надходить струм, який нагріває метал, розм’якшуючи його. Потім метал остигає і утворюється з’єднання.

При зварюванні плавленням деталі попередньо нагріваються до пластичного стану і тільки потім з’єднуються із застосуванням тиску. Нагрівання може бути або постійним, коли тепло надходить під час всього зварювального процесу, або переривчастим, коли деталь нагрівається інтервалами. Переривчастий нагрів використовуються для економії електрики. Також він корисний, якщо деталі невеликі і тонкі, в таких випадках немає потреби використовувати нагрів постійно.

Уважні майстри запитають, куди зникає розплавлений метал? Адже при інших способах зварювання при плавленні метал починає окислюватися, утворюється шлак. А це створює додаткові проблеми. Справа в тому, що в контактному зварюванні струм має електродинамічним дією, тому він без праці викидає розплавлений метал поза зоною зварювання.

Робимо апарат для контактного зварювання

Тепер, коли ми розібралися з усіма особливостями, можна визначитися, чи використовувати контактну зварку в своїй роботі. Кого-то відлякає висока ціна на обладнання, але в змісті ми писали про те, що багато умільці роблять зварювальник контактного зварювання своїми руками. Його потужності цілком достатньо для роботи вдома.

Ми розповімо вам, як зробити такий апарат самому. З його допомогою ви зможете виконати контактне точкове зварювання. До речі, в інтернеті є безліч відео з покроковим керівництвом. Вивчіть їх, щоб мати повну картину. Отже, для виготовлення контактного зварювання нам знадобиться не обов’язково новий, але обов’язково працює трансформатор (можете витягти його зі старої мікрохвильової печі; використовуйте два трансформатора, якщо вам потрібно апарат більшої потужності).

Також нам потрібен мідний дріт великого діаметра (замість одного товстого дроту можна використовувати безліч тонких, зв’язавши їх в джгут), важелі з металу (їх ми будемо використовувати для затиску електродів), підстава для апарату (це може бути товстий лист важкого металу або щось то дуже стійке; можете прикрутити апарат прямо до столу), струбцини, викрутки різних розмірів, кабелі, ізоляційна стрічка (або будь-який інший матеріал для обмотки), мідні деталі з загостреним кінцем, які будуть виконувати роль електродів.

От і все. Приступимо до збірки. Збираючи зварювальник контактного зварювання ви повинні розуміти, що ключовий елемент конструкції – трансформатор. Ми не дарма рекомендували вам взяти його з мікрохвильової печі, оскільки це ідеальний варить для невеликого саморобного апарату. Щоб ваш пристрій змогло зварити метал товщиною в 1 міліметр вам знадобиться потужність 1 кВт. Чим більше потужність, тим більше діапазон товщини.

Для роботи вам знадобиться не весь трансформатор. А тільки первинна обмотка і муздрамтеатр. Вторинну обмотку потрібно прибрати з трансформатора (робіть це максимально обережно, щоб не пошкодити інші елементи).

Також є шунти, їх теж потрібно демонтувати. Шунти розташовані по обидва боки вторинної обмотки.

Далі потрібно зробити нову обмотку. Для цього візьмемо багатожильний провід з діаметром не менше 10 міліметрів. Двох-трьох витків буде досить для коректної роботи трансформатора. Якщо у дроти буде занадто товста ізоляція, можна її видалити і обмотати провід ізолентою з тканини або ПВХ. Якщо ви збираєте потужний апарат і для цього взяли два трансформатора, то обмотка повинна бути одна на двох. У такому випадку важливо правильно поєднати всі висновки з первинної обмотки обох трансформаторів.

Тепер потрібно зібрати всі компоненти воєдино. Потрібно встановити трансформатор в корпус (можете виготовити його самостійно або взяти відповідний від непрацюючого побутового приладу), під’єднати мідні електроди, все кнопки і органи управління. Тут вам допоможуть елементарні знання електротехніки.

замість висновку

Контактна зварювання – відносно простий, швидкий і зручний метод з’єднання різних металів. З нею не страшна зварювання нержавіючої сталі або алюмінію, які мають товстий шар оксидної плівки, також роботу можна довірити не самому досвідченому майстрові і якість з’єднання все одно буде хорошим. Такий зварюванням можна займатися і вдома, спорудивши апарат для контактного зварювання своїми руками. Діліться свої досвідом в коментарях, він буде корисний для новачків. Бажаємо успіху в роботі!

Ссылка на основную публикацию