Točno zavarivanje u kućnoj radionici

Vrste i klasifikacija zavarivanja

Zavarivanje je postupak dobivanja integralne veze dijelova uslijed stvaranja interatomskih veza u zavarivanju. Takve veze nastaju pod utjecajem lokalnog ili općeg zagrijavanja dijelova za zavarivanje ili pod utjecajem plastične deformacije ili oboje.

Zavarivanje se najčešće koristi za spajanje metala i njihovih legura, za spajanje termoplastike, pa čak i u medicini. Ali zavarivanje živog tkiva izvan je opsega ovog članka. Stoga ukratko razmotrite samo one vrste zavarivanja koje se koriste u tehnologiji.

Suvremeni razvoj tehnologije zavarivanja je takav da omogućuje zavarivanje ne samo u proizvodnim uvjetima, već i na otvorenom, pa čak i pod vodom. Posljednjih godina zavarivanje kao pokus već se provodi u svemiru.

Za proizvodnju zavarivanja koriste se razne vrste energije. Prije svega, to je električni luk ili plamen plinskog plamenika. Još egzotičniji izvori su ultrazvuk, lasersko zračenje, elektronski snop, a također i zavarivanje trenjem.

Sve operacije zavarivanja povezane su s velikom opasnošću od požara, zagađivanjem plina štetnim plinovima, ultraljubičastim zračenjem i jednostavno opasnošću od električnog udara. Stoga izvođenje zavarivačkih radova zahtijeva strogo pridržavanje sigurnosnih propisa.

Sve metode zavarivanja, ovisno o vrsti energije i tehnologiji njezine uporabe, dijele se u tri glavna razreda: termički razred, termomehanički razred i mehanički razred.

Termičko zavarivanje se vrši topljenjem zbog uporabe toplinske energije. To je uglavnom široko poznato električno lučno zavarivanje i plinsko zavarivanje, Zavarivanje termomehaničke klase vrši se toplinskom energijom i mehaničkim tlakom. Za mehaničko zavarivanje klase koristi se energija pritiska i trenja. Svi dijelovi zavarivanja u klase izrađeni su u skladu s GOST 19521-74.

Spot zavarivanje

Točno zavarivanje odnosi se na kategoriju takozvanog kontaktnog zavarivanja. Osim njega, tamo pripadaju i zavarivanje šavova i šavova. U uvjetima kućne radionice, posljednje dvije vrste praktički je nemoguće provesti, jer je oprema previše komplicirana za ponavljanje u obrtničkim uvjetima. Stoga samo dalje točkasto zavarivanje.

Prema gornjoj klasifikaciji, točkasto zavarivanje pripada termomehaničkoj klasi. Postupak zavarivanja sastoji se od nekoliko faza. Prvo se dijelovi za zavarivanje, prethodno kombinirani u željenom položaju, postave između elektroda aparata za zavarivanje i pritisnu jedan protiv drugog. Zatim se zagrijavaju do stanja plastičnosti i naknadne zajedničke plastične deformacije. Pri uporabi automatske opreme u industrijskim uvjetima postiže se frekvencija zavarivanja od 600 točaka u minuti.

Kratka tehnologija točnog zavarivanja

Dijelovi se zagrijavaju napajanjem kratkotrajnim impulsom struje zavarivanja. Trajanje impulsa varira od 0,01 ... 0,1 sec, ovisno o uvjetima zavarivanja. Ovaj kratkotrajni impuls osigurava topljenje metala u zoni elektroda i stvaranje zajedničke tekuće jezgre za oba dijela. Nakon uklanjanja pulsa struje, komponente se neko vrijeme drže pod pritiskom da se ohladi i kristalizira rastaljena jezgra.

Stiskanje dijelova u vrijeme pulsa zavarivanja osigurava stvaranje oko rastaljenog jezgra brtvene trake, što sprečava prskanje taline iz zone zavarivanja. Stoga nisu potrebne dodatne mjere zaštite mjesta zavarivanja.

Sila kompresije elektroda treba ukloniti s određenim kašnjenjem nakon završetka impulsa zavarivanja, što pruža uvjete za bolju kristalizaciju rastaljenog metala. U nekim se slučajevima u završnoj fazi preporučuje povećati silu stezanja dijelova, što osigurava kovanje metala i uklanjanje nejednolikosti unutar zavara.

Treba napomenuti da, kako bi se dobio visokokvalitetni zavar, površine koje treba zavarivati ​​moraju se unaprijed pripremiti, posebno očistiti od debelih oksidnih filmova ili jednostavno hrđe. Za zavarivanje tankih ploča dovoljno je, do 1 ... 1,5 mm, tzv kondenzatorsko zavarivanje.

Kondenzatori se stalno punedovoljno male struje, trošeći zanemarivu snagu. U vrijeme zavarivanja kondenzatori se ispuštaju kroz dijelove za zavarivanje, osiguravajući potreban način zavarivanja.

Takvi se izvori koriste za zavarivanje minijaturnih i podminijaturnih dijelova u industriji izrade instrumenata, elektronike i radiotehnike. U ovom je slučaju moguće zavarivanje i obojenih metala, pa čak i u raznim kombinacijama.

Prednosti i nedostaci točkovnog zavarivanja

Kao i sve na svijetu, točkasti zavarivanje ima svoje prednosti i mane. Prije svega, prednosti uključuju visoku profitabilnost, mehaničku čvrstoću točkastih zavarivanja i mogućnost automatizacije procesa zavarivanja. Nedostatak je nedostatak nepropusnosti zavarenih spojeva.

Domaći dizajni strojeva za zavarivanje u točkama

U uvjetima kućne radionice možda će upravo biti potrebno zavarivanje na licu mjesta, pa je razvijeno mnogo uređaja koji su pogodni za samostalnu proizvodnju kod kuće. Kratki opis nekih od njih dat će u nastavku.

Jedan od prvih dizajna aparata za točkasto zavarivanje opisan je u časopisu RADIO N 12, 1978, str. 47-48. Dijagram uređaja prikazan je na slici 1.

Slika 1. Shema stroja za zavarivanje u točkama

Takav se uređaj ne razlikuje po povećanoj snazi, uz njegovu pomoć moguće je zavarivanje lima od debljine 0,2 mm ili čelične žice promjera do 0,3 mm. S ovim parametrima zavarivanje je sasvim moguće termoparovakao i zavarivanje tankih dijelova folije na masivne čelične podloge.

Jedna od mogućih primjena je zavarivanje tankih listova folije s unaprijed zalijepljenim mjeračima za zatezanje na ispitivane dijelove. Zbog činjenice da su dijelovi za zavarivanje mali, snaga stezanja tijekom zavarivanja je mala, stoga je elektroda za zavarivanje izrađena u obliku pištolja. Stezanje dijelova izvodi se ručno.

Krug stroja za zavarivanje prilično je jednostavan. Njegova glavna svrha je stvoriti impuls zavarivanja potrebnog trajanja, koji pruža različite načine zavarivanja.

Glavna jedinica uređaja je transformator za zavarivanje T2. Elektroda za zavarivanje spojena je s njenim sekundarnim namotom (prema shemi gornjeg kraja) pomoću višežičnog fleksibilnog kabela, a masivniji zavareni dio povezan je s donjim krajem. Veza mora biti dovoljno pouzdana.

Transformator za zavarivanje spojen je na mrežu preko ispravljačkog mosta V5 ... V8. Tiristor V9 uključen je u drugu dijagonalu ovog mosta, a kada se otvori, napon mreže kroz ispravljački most primjenjuje se na primarno navijanje transformatora T2. Tiristrom se upravlja tipkom S3 "Impulse" koja se nalazi u ručici zavarivačkog pištolja.

Kad je spojen na mrežu iz pomoćnog izvora, kondenzator C1 odmah se puni. Pomoćni izvor sastoji se od transformatora T1 i ispravljačkog mosta V1 ... V4. Ako sada pritisnemo tipku S3 „Impuls“, kondenzator C1 kroz svoj zatvoreni kontakt i otpornik R1 će se isprazniti kroz dio upravljačke elektrode - katodu tiristora V9, što će dovesti do otvaranja potonjeg.

Otvoreni tiristor zatvorit će dijagonalu mosta V5 ... V9 (istosmjerna struja), što će dovesti do uključivanja zavarivačkog transformatora T1.Tiristor će biti otvoren dok se kondenzator C1 ne isprazni. Vrijeme pražnjenja kondenzatora, a samim tim i vrijeme impulsa zavarivačke struje, može se kontrolirati promjenjivim otpornikom R1.

Da biste pripremili sljedeći impuls zavarivanja, gumb "Impuls" mora se nakratko otpustiti tako da se kondenzator C1 napuni. Sljedeći će impuls biti generiran ponovnim pritiskom na tipku: cijeli će se postupak ponoviti, kako je gore opisano.

Kao transformator T1 prikladan je bilo koji male snage (5 ... 10W) ​​s izlaznim naponom na III namotu od oko 15V. Navoj II se koristi za pozadinsko osvjetljenje, njegov napon je 5 ... 6V. Uz vrijednosti C1 i R1 navedene na dijagramu, maksimalno trajanje impulsa za zavarivanje je oko 0,1 s, što osigurava struju zavarivanja od 300 ... 500 A, što je sasvim dovoljno za zavarivanje gore spomenutih dijelova male veličine.

T2 transformator izrađen je na željezu Sh40. Debljina kompleta je 70 mm, primarno namotavanje je namotano PEV-2 žicom 0,8 i sadrži 300 okreta. Sekundarni namotaj namotan je odmah u dvije žice i sadrži 10 okretaja. Žica sekundarnog namota navojena je promjera 4 mm. Također možete koristiti gumu s presjekom od najmanje 20 kvadratnih metara.

Sasvim je moguće zamijeniti tiristor PTL-50 s KU202 slovima K, L, M, N. Kondenzator C1 mora se povećati na 2000 μF. To je samo pouzdanost uređaja s takvom zamjenom može se donekle smanjiti.

Snažniji stroj za zavarivanje u točkama

Gore opisani uređaj se može nazvati stroj za mikrovalno zavarivanje, Dijagram moćnijeg uređaja prikazan je na slici 2.

Slika 2. Shematski dijagram stroja za zavarivanje u točkama

Nakon detaljnijeg pregleda lako je uočiti da je strukturno vrlo sličan prethodnom i da sadrži iste komponente, a to su: transformator za zavarivanje, poluvodički tiristorski prekidač i uređaj s vremenskim odgađanjem koji omogućuje traženo trajanje impulsa zavarivanja.

Ova shema omogućuje vam zavarivanje lima debljine do 1 mm, kao i žice s promjerom do 4 mm. Ovo povećanje snage u usporedbi s prethodnim krugom postiže se korištenjem snažnijeg zavarivačkog transformatora.

Opći krug uređaja prikazan je na slici 2a. Primarno namatanje zavarivačkog transformatora T2 spojeno je na mrežu putem tiristorskog blizinskog kontaktora tipa MTT4K. Izravna struja takvog startera je 80 A, reverzni napon je 800 V. Njegov unutarnji uređaj prikazan je na slici 2c.

Krug modula je prilično jednostavan i sadrži dva tiristora, spojena suprotna paralela, dvije diode i otpornik. Kontakti 1 i 3 prebacuju opterećenje dok su kontakti 4 i 5. U našem slučaju zatvoreni su pomoću kontaktne skupine releja K1. Radi zaštite od izvanrednih situacija, krug sadrži prekidač AB1.

Vremenski relej sastavljen na transformatoru Tr1, diodnom mostu KTs402, elektrolitičkim kondenzatorima C1 ... C6, releju K1 i komutacijskim prekidačima i tipkama. U položaju prikazanom na dijagramu prilikom uključivanja automatskog stroja AB1 kondenzatori C1 ... C6 počinju se puniti.

Kondenzatori su spojeni na diodni most pomoću P2K sklopke s neovisnom fiksacijom, što vam omogućava da spojite različit broj kondenzatora i na taj način kontrolirate vremensko kašnjenje. Otpornik R1 ugrađen je u krug naboja kondenzatora, njegova je svrha ograničiti struju punjenja kondenzatora u početnom trenutku punjenja. To vam omogućuje da povećate život kondenzatora. Kondenzatori se pune preko normalno zatvorenog kontakta na gumbu KN1.

Kada se pritisne gumb KN1, normalno se zatvara - otvoreni kontakt koji spaja K1 rele s vremenskim kondenzatorima. Normalno - u ovom trenutku se, naravno, otvori zatvoreni kontakt, koji sprečava spajanje releja K1 izravno na ispravljački most.

Relej radi, zatvara upravljačke kontakte tiristorskog releja sa svojim kontaktima, koji se uključuje zavarivački transformator.Nakon pražnjenja kondenzatora relej će se isključiti, puls za zavarivanje će se zaustaviti. Da biste se pripremili za sljedeći puls, gumb KN1 mora se otpustiti.

Za točan odabir vremena impulsa koristi se varijabilni otpornik R2. Kao relej pogodan je K1 trska releja tip RES42, RES43 ili slično s odzivnim naponom od 15 ... 20 V. Štoviše, niža je struja pokretanja releja, duže je odgoda. Struja između kontakata 4 i 5 tiristorskog pokretača ne prelazi 100 mA, tako da je pogodan bilo koji releji niske struje.

Kondenzatori C1 i C2 na 47 µF, C3, C4 100 µF, C5 i C6 470 µF. Radni napon kondenzatora iznosi najmanje 50 V. Transformator Tr2 prikladan je za sve one snagom ne većom od 20 W s sekundarnim naponom 20 ... 25 V. Ispravljački most može se sastaviti iz zasebnih dioda, na primjer, široko rasprostranjeni 1N4007 ili 1N5408.

Transformator za zavarivanje izrađen je na magnetskom krugu iz izgorjele LATRE od 2,5 A. Nakon uklanjanja starog namotaja željezo se omota u najmanje tri sloja laka. Na krajevima magnetskog kruga prije namotavanja lakirane krpe ugrađuju se prstenovi od tankog električnog kartona koji su savijeni duž vanjskih i unutarnjih rubova prstena. To sprječava uništavanje lakane tkanine tijekom navijanja i naknadnog rada.

Primarno navijanje izvodi se žicom promjera 1,5 mm, najbolje je ako je žica izolacijom od tkanine, što poboljšava uvjete za impregnaciju namota lakom. Za impregnaciju možete koristiti KC521 lak ili slično. Broj zavoja prikazan je na slici 2b. Pomoću slavina možete izvršiti grubo podešavanje struje zavarivanja. Između primarnog i sekundarnog namotaja namotan je sloj pamučne trake, nakon čega je zavojnica impregnirana lakom.

Sekundarno navijanje izrađeno je od nasute žice u silikonskoj izolaciji promjera 20 mm i sadrži 4 ... 7 okreta. Površina žice ne manja od 300 kvadratnih metara. Na krajevima žice ugrađuju se ulošci koji bi trebali biti lemljeni radi boljeg kontakta. Moguće je izvršiti sekundarno navijanje snopom nekoliko tanjih žica. Ukupna površina mora biti barem određena, a sve žice moraju biti namotane istovremeno. Ovaj dizajn transformatora osigurava struju zavarivanja do 1500 A. Napon otvorenog kruga je 4 ... 7 V.

Mehanizam za zavarivanje zavarivanja izvodi se u skladu s prirodom radova koji se izvode prema jednoj od poznatih shema. Najčešće su to kliješta za zavarivanje. Tlak koji stvara mehanizam je oko 20 KG / cm2. Preciznije, taj je trud odabran na praktičan način. Kontakti su od bakra ili berilijske bronce. U tom slučaju, veličina kontaktnih jastučića treba biti što manja, što osigurava bolju jezgru za zavarivanje.

Amaterske dizajne za zavarivanje na licu mjesta sada se mogu naći puno. Sve se igra. Na primjer, jedan od dizajna zasnovan je na TS270 transformatorima snage sa starih televizora u boji cijevi. Za izradu takve instalacije bilo je potrebno šest transformatora. Pojavljuju se čak mikroprocesorski upravljani krugovi, ali opće značenje konstrukcija ostaje nepromijenjeno: stvoriti kratkoročni impuls struje zavarivanja i dovoljnu steznu silu na mjestu zavarivanja.

Boris Aladyskin