Pistehitsaus kotipajassa

Lajikkeet ja hitsauksen luokittelu

Hitsaus on prosessi, jolla saadaan osien kiinteä yhteys, koska hitsauksessa muodostuu interatomisia sidoksia. Tällaiset sidokset syntyvät hitsattavien osien paikallisen tai yleisen kuumennuksen vaikutuksesta tai plastisen muodonmuutoksen vaikutuksesta tai molemmista.

Hitsausta käytetään useimmiten metallien ja niiden seosten liittämiseen, kestomuovien liittämiseen ja jopa lääketieteessä. Mutta elävän kudoksen hitsaaminen ei kuulu tämän artikkelin piiriin. Siksi harkitse lyhyesti vain näitä hitsaustyypit, joita käytetään tekniikassa.

Hitsaustekniikan nykyaikainen kehitys on sellainen, että se sallii hitsauksen paitsi tuotanto-olosuhteissa, myös ulkona ja jopa veden alla. Viime vuosina hitsausta kokeiluna on jo tehty avaruudessa.

Hitsauksen valmistukseen käytetään erityyppisiä energioita. Ensinnäkin se on sähkökaari tai kaasupolttimen liekki. Eksoottisempia lähteitä ovat ultraääni, lasersäteily, elektronisuihku ja kitkahitsaus.

Kaikkiin hitsauksiin liittyy suuri palovaara, haitallisten kaasujen saastuminen, ultraviolettisäteily ja yksinkertaisesti sähköiskun vaara. Siksi hitsaustyöt vaativat turvallisuusmääräysten tiukkaa noudattamista.

Kaikki hitsausmenetelmät, energian tyypistä ja käytön tekniikasta riippuen, jaetaan kolmeen pääluokkaan: lämpöluokka, lämpömekaaninen luokka ja mekaaninen luokka.

Lämpöhitsaus suoritetaan sulattamalla lämpöenergian käytöstä johtuen. Se tunnetaan enimmäkseen laajalti sähkökaarihitsaus ja kaasuhitsaus. Termomekaaninen luokan hitsaus suoritetaan lämpöenergian ja mekaanisen paineen avulla. Mekaaniseen luokan hitsaukseen käytetään paineen ja kitkan energiaa. Kaikki hitsauksen halkaisut luokkiin tehdään standardin GOST 19521-74 mukaisesti.

Pistehitsaus

Pistehitsauksella tarkoitetaan ns. Kontaktihitsausta. Siihen kuuluvat myös pusku- ja saumahitsaus. Kotiteatterin olosuhteissa kahta viimeistä tyyppiä on käytännössä mahdotonta toteuttaa, koska laitteet ovat liian monimutkaisia ​​toistaakseen käsityöolosuhteissa. Siksi vain edelleen pistehitsaus.

Yllä olevan luokituksen mukaan pistehitsaus kuuluu termomekaaniseen luokkaan. Hitsausprosessi koostuu useista vaiheista. Ensin hitsattavat osat, jotka on aikaisemmin yhdistetty haluttuun asentoon, asetetaan hitsauskoneen elektrodien väliin ja puristetaan toisiaan vasten. Sitten ne kuumennetaan plastiikkatilaan ja sitä seuraavaan nivelten plastiseen muodonmuutokseen. Käytettäessä automaattista laitetta teollisuusolosuhteissa saavutetaan 600 pisteen minuuttihitsauksen taajuus.

Lyhyt pistehitsaustekniikka

Osia lämmitetään syöttämällä lyhytaikainen pulssi hitsausvirrasta. Pulssin kesto vaihtelee välillä 0,01 ... 0,1 sekuntia hitsausolosuhteista riippuen. Tämä lyhytaikainen pulssi varmistaa metallin sulamisen elektrodien alueella ja yhteisen nestemäisen ytimen muodostumisen molemmille osille. Sen jälkeen kun nykyinen pulssi on poistettu, komponentteja pidetään paineen alaisena jonkin aikaa jäähtyäkseen ja kiteytymään sulan ytimestä.

Osien puristaminen hitsauspulssin aikaan varmistaa tiivistysnauhan muodostumisen sulan ytimen ympärille, joka estää sulaa roiskumasta pois hitsausvyöhykkeeltä. Siksi lisätoimenpiteitä hitsauspisteen suojaamiseksi ei tarvita.

Elektrodien puristusvoima tulisi poistaa tietyn viiveellä hitsauspulssin päättymisen jälkeen, mikä tarjoaa olosuhteet sulan metallin paremmalle kiteytymiselle. Joissain tapauksissa suositellaan viimeisessä vaiheessa osien kiristysvoiman lisäämistä, mikä varmistaa metallin taonta ja epähomogeenisuuksien poistamisen hitsin sisällä.

Huomattakoon, että korkealaatuisen hitsauksen saamiseksi hitsattavat pinnat on esikäsiteltävä, erityisesti puhdistettava paksuista oksidikalvoista tai yksinkertaisesti ruosteesta. Hitsaamiseen riittää ohuita levyjä, korkeintaan 1 ... 1,5 mm, ns kondensaattorin hitsaus.

Kondensaattorit latautuvat jatkuvastiriittävän pieni virta, joka kuluttaa vähäisen tehon. Hitsauksen yhteydessä kondensaattorit purkautuvat hitsattavien osien läpi, mikä tarjoaa tarvittavan hitsaustilan.

Tällaisia ​​lähteitä käytetään miniatyyrien ja pienten osien hitsaamiseen instrumentinvalmistuksessa, elektroniikka- ja radiotekniikkateollisuudessa. Tässä tapauksessa sekä rautametallien että ei-rautametallien hitsaus on mahdollista ja jopa erilaisilla yhdistelmillä.

Pistehitsauksen edut ja haitat

Kuten kaikki muutkin maailmassa, myös pistehitsauksella on etuja ja haittoja. Ensinnäkin etuihin kuuluvat korkea kannattavuus, pistehitsien mekaaninen lujuus ja kyky automatisoida hitsausprosesseja. Haittana on hitsien tiukkuuden puute.

Pistehitsauslaitteiden kotitekoiset mallit

Kotiteatterin olosuhteissa pistehitsaus saattaa olla vain välttämätöntä, joten on kehitetty monia laitteita, jotka soveltuvat kotituotantoon. Seuraavassa annetaan lyhyt kuvaus joistakin niistä.

Yksi ensimmäisistä pistehitsauslaitteiden malleista on kuvattu lehdessä RADIO N 12, 1978, s. 47-48. Laitteen kytkentäkaavio on esitetty kuvassa 1.

Kuva 1. Pistehitsauslaitteen kaavio

Tällainen laite ei eroa kasvaneessa tehossa, sen avulla on mahdollista hitsata jopa 0,2 mm paksuinen ohutlevy tai teräslanka, jonka halkaisija on enintään 0,3 mm. Näillä parametreilla hitsaus on täysin mahdollista lämpöparitsamoin kuin ohuiden folioosien hitsaaminen massiivisiin teräsalustoihin.

Yksi mahdollisista sovelluksista on ohuiden foliolevyjen hitsaus esiliimattuilla venymämittarilla testattuihin osiin. Koska hitsattavat osat ovat pieniä, kiristysvoima hitsauksen aikana on pieni, joten hitsauselektrodi valmistetaan pistoolin muodossa. Osien kiinnitys tehdään käsin.

Hitsauskoneen piiri on melko yksinkertainen. Sen päätarkoitus on luoda tarvittavan keston hitsauspulssi, joka tarjoaa erilaisia ​​hitsausmuotoja.

Laitteen pääyksikkö on hitsausmuuntaja T2. Hitsauselektrodi on kytketty sekundaarikäämiinsä (ylemmän päätykaavion mukaan) monisäikeisellä joustavalla kaapelilla, ja massiivisempi hitsattu osa on kytketty alapäähän. Yhteyden tulee olla riittävän luotettava.

Hitsausmuuntaja on kytketty verkkoon tasasuuntaajasillan V5 ... V8 kautta. Tyristori V9 sisältyy tämän sillan toiseen diagonaaliin, kun se avataan, verkkovirran jännite tasasuuntaajasillan läpi johdetaan muuntajan T2 ensiökäämiin. Tiristoria ohjataan S3 “Impulse” -painikkeella, joka sijaitsee hitsauspistoolin kahvassa.

Kun verkko on kytketty apulähteestä, kondensaattori C1 latautuu heti. Apulähde koostuu muuntajasta T1 ja tasasuuntaajasillasta V1 ... V4. Jos painamme nyt S3 “Impulssi” -painiketta, kondensaattori C1 suljetun koskettimensa ja vastuksen R1 kautta purkautuu ohjauselektrodin osan - tiristorin V9 katodin läpi, mikä johtaa jälkimmäisen avaamiseen.

Avattu tiristori sulkee sillan V5 ... V9 (tasavirta) lävistäjän, mikä johtaa hitsausmuuntajan T1 sisällyttämiseen.Tyristori on avoinna, kunnes kondensaattori C1 on purkautunut. Kondensaattorin purkautumisaikaa ja siksi hitsausvirran pulssiaikaa voidaan säätää muuttuvalla vastuksella R1.

Seuraavan hitsauspulssin valmistelemiseksi “Impulss” -painike on vapautettava hetkeksi, jotta kondensaattori C1 latautuu. Seuraava pulssi generoidaan painamalla painiketta uudelleen: koko prosessi toistetaan, kuten yllä on kuvattu.

Muuntajana T1 sopii mikä tahansa pienitehoinen (5 ... 10 W), jonka lähtöjännite III-käämityksessä on noin 15 V. Winding II: ta käytetään taustavalaistukseen, sen jännite on 5 ... 6V. Kaaviossa ilmoitetuilla arvoilla C1 ja R1 hitsauspulssin enimmäiskesto on noin 0,1 sekuntia, mikä varmistaa 300 ... 500 A hitsausvirran, joka on täysin riittävä edellä mainittujen pienikokoisten osien hitsaamiseen.

T2-muuntaja on tehty Sh40-raudasta. Sarjan paksuus on 70 mm, ensiökäämi kelataan PEV-2-langalla 0,8 ja se sisältää 300 kierrosta. Toisiokäämi kelataan välittömästi kahteen lankaan ja sisältää 10 kierrosta. Toisiokäämin lanka on kierretty halkaisijaltaan 4 mm. Voit käyttää myös rengasta, jonka poikkileikkaus on vähintään 20 neliömetriä.

On täysin mahdollista korvata PTL-50-tiristori KU202: lla kirjaimilla K, L, M, N. Lisäksi kondensaattorin C1 on lisättävä arvoon 2000 μF. Se on vain laitteen luotettavuus tällaisella korvaamisella voi vähentyä jonkin verran.

Tehokkaampi pistehitsauslaite

Edellä kuvattua laitetta voidaan kutsua mikrohitsauskone. Kuvio 2 esittää kaavion tehokkaammasta laitteesta.

Kuva 2. Pistehitsauslaitteen kaavio

Tarkemmin tutkittua on helppo huomata, että se on rakenteellisesti hyvin samanlainen kuin edellinen ja sisältää samat komponentit, nimittäin: hitsausmuuntajan, puolijohdetyyristorikytkimen ja aikaviivelaitteen, joka tarjoaa vaaditun hitsauspulssin keston.

Tämän kaavion avulla voit hitsata jopa 1 mm paksua ohutlevyä, samoin kuin lankaa, jonka halkaisija on enintään 4 mm. Tämä tehonlisäys edelliseen piiriin verrattuna saavutetaan käyttämällä tehokkaampaa hitsausmuuntajaa.

Laitteen yleinen piiri on esitetty kuvassa 2a. Hitsausmuuntajan T2 ensiökäämi on kytketty verkkoon MTT4K-tiristorin läheisyyskontaktorin kautta. Tällaisen käynnistimen tasavirta on 80 A, vastajännite 800 V. Sen sisäinen laite on esitetty kuvassa 2c.

Moduulin piiri on melko yksinkertainen ja sisältää kaksi tyristoria, kytkettynä vastakkaiseen suuntaan, kaksi diodia ja vastuksen. Koskettimet 1 ja 3 vaihtavat kuormaa, kun kosketimet 4 ja 5. ovat kiinni. Tässä tapauksessa ne suljetaan releen K1 kosketinryhmällä. Suojautuakseen hätätilanteilta, piiri sisältää AB1-katkaisijan.

Aikarele koottu muuntajaan Tr1, diodisiltaan KTs402, elektrolyyttikondensaattoreihin C1 ... C6, releeseen K1 ja kommutaattoreihin ja painikkeisiin. Kaaviossa esitetyssä asennossa, kun automaattinen kone AB1 kytketään päälle, kondensaattorit C1 ... C6 alkavat latautua.

Kondensaattorit on kytketty diodesiltaan P2K-kytkimellä, jolla on itsenäinen kiinnitys, jonka avulla voit kytkeä eri määrän kondensaattoreita ja siten hallita aikaviivettä. Vastus R1 on asennettu kondensaattorin varauspiiriin, sen tarkoituksena on rajoittaa kondensaattoreiden latausvirtaa alkuperäisellä lataushetkellä. Tämän avulla voit pidentää kondensaattorien käyttöikää. Kondensaattorit ladataan normaalisti suljetun koskettimen kautta KN1-painikkeessa.

Kun KN1-painiketta painetaan, se sulkeutuu normaalisti - avoin kosketin, joka yhdistää K1-releen ajoituskondensaattoreihin. Normaalisti - suljettu kontakti avautuu tietysti silloin, mikä estää releen K1 kytkemisen suoraan tasasuuntasiltaan.

Rele toimii, kosketuksillaan se sulkee tiristorireleen ohjauskoskettimet, joka käynnistää hitsausmuuntajan.Kun kondensaattorit on purettu, rele sammuu, hitsauspulssi pysähtyy. Seuraavaan pulssiin valmistautumiseksi KN1-painike on vapautettava.

Pulssiajan tarkkaksi valitsemiseksi käytetään muuttuvaa vastusta R2. Releenä K1 on sopiva ruoko rele tyyppiä RES42, RES43 tai vastaavaa, joiden vastejännite on 15 ... 20 V. Lisäksi, mitä alempi releen käyttövirta, sitä pidempi viive on. Tiristori-käynnistimen koskettimien 4 ja 5 välinen virta ei ylitä 100 mA, joten mikä tahansa heikkovirtarele sopii.

Kondensaattorit C1 ja C2 47 μF, C3, C4 100 μF, C5 ja C6 470 μF. Kondensaattorien toimintajännite on vähintään 50 V. Muuntaja Tr2 sopii kaikille, joiden teho on enintään 20 W ja toisiojännite on 20 ... 25 V. Tasasuuntaajasilta voidaan koota erillisistä diodeista, esimerkiksi laajalle levinnyt 1N4007 tai 1N5408.

Hitsausmuuntaja tehdään magneettipiiriin palaneen LATRA-arvon 2,5 A jälkeen. Vanhan käämin poistamisen jälkeen rauta kääritään ainakin kolmeen lakkakerrokseen. Magneettipiirin päihin ennen lakatun kankaan käämitystä asennetaan ohut sähköpahvirenkaat, jotka taivutetaan renkaan ulko- ja sisäreunoja pitkin. Tämä estää lakkikankaan tuhoutumisen käämityksen ja sitä seuraavan toiminnan aikana.

Ensiökäämi tehdään 1,5 mm: n langalla, on parasta, jos lanka on kangaseristeellä, mikä parantaa käämityksen kyllästämistä lakalla. Kyllästämiseen voidaan käyttää KC521-lakkaa tai vastaavaa. Käännösten lukumäärä on esitetty kuvassa 2b. Hanoilla voit säätää karkeasti hitsausvirtaa. Primaarikäämin ja toissijaisen käämin väliin kelataan puuvillanauhakerros, jonka jälkeen kela on kyllästetty lakalla.

Toisiokäämi on tehty kierrelangasta silikonieristeessä, halkaisija 20 mm ja sisältää 4 ... 7 kierrosta. Langan pinta-ala vähintään 300 neliömetriä. Vaijerin päihin on asennettu korvakkeet, jotka tulisi juottaa paremman kosketuksen aikaansaamiseksi. Toissijainen käämi on mahdollista suorittaa useampien ohuempien lankojen nipulla. Kokonaispinta-ala on määritettävä ainakin ja kaikki johdot on kelattava samaan aikaan. Tämä muuntajan malli tarjoaa hitsausvirran jopa 1500 A. Avoimen piirin jännite on 4 ... 7 V.

Hitsaus - kosketinmekanismi suoritetaan yhden tunnetun kaavion mukaisesti suoritetun työn luonteen mukaisesti. Yleensä nämä ovat hitsauspihdit. Mekanismin luoma paine on noin 20 KG / cm2. Tarkemmin sanottuna tämä pyrkimys valitaan käytännöllisellä tavalla. Koskettimet on valmistettu kuparista tai berylliumpronssista. Samaan aikaan kosketuslevyjen koon tulisi olla mahdollisimman pieni, mikä varmistaa paremman hitsausytimen.

Amatöörimalleja pistehitsaukseen löytyy nyt paljon. Kaikki tulee peliin. Esimerkiksi yksi malleista perustuu vanhojen putkiväritelevisioiden TS270-muuntajaan. Tällaisen asennuksen luomiseen tarvittiin kuusi muuntajaa. Jopa mikroprosessoriohjattuja piirejä ilmestyy, mutta rakenteiden yleinen merkitys pysyy muuttumattomana: hitsausvirran lyhytaikaisen pulssin ja riittävän puristusvoiman aikaansaamiseksi hitsauskohtaan.

Boris Aladyshkin