Ponthegesztés az otthoni műhelyben

A hegesztés fajtái és osztályozása

A hegesztés az alkatrészek integrált összekapcsolásának megszerzésének folyamata, amely az interatomikus kötések kialakulásának köszönhetően a hegesztésben. Az ilyen kötések a hegeszthető alkatrészek helyi vagy általános melegítésének hatására, vagy a plasztikus deformáció, vagy mindkettő hatására lépnek fel.

A hegesztést leggyakrabban fémek és ötvözeteik összekapcsolására, hőre lágyuló műanyagok összekapcsolására és még az orvostudományban is használják. Az élő szövetek hegesztése azonban e cikk keretein kívül esik. Ezért röviden fontolja meg csak ezeket a technológiában alkalmazott hegesztési típusok.

A hegesztési technológia korszerű fejlesztése olyan, hogy lehetővé teszi a hegesztést nem csak termelési körülmények között, hanem szabadban és akár víz alatt is. Az utóbbi években a hegesztést mint kísérletet már elvégezték az űrben.

A hegesztés előállításához különféle energiákat használnak. Először is, ez egy elektromos ív vagy egy gázégő lángja. Egzotikusabb források az ultrahang, a lézersugárzás, az elektronnyaláb és a súrlódásos hegesztés.

Minden hegesztési művelethez nagy tűzveszély, káros gázszennyezés, ultraibolya sugárzás és egyszerűen az áramütés veszélye kapcsolódik. Ezért a hegesztési munkák elvégzéséhez szigorúan be kell tartani a biztonsági előírásokat.

Az összes hegesztési módszer, az energia típusától és felhasználásának technológiájától függően, három fő osztályba tartozik: hőosztály, hőmechanikai osztály és mechanikai osztály.

A hőosztályú hegesztést olvadással hajtják végre a hőenergia felhasználása miatt. Leginkább széles körben ismert elektromos ívhegesztés és gázhegesztés. A hőmechanikai osztályú hegesztést hőenergia és mechanikus nyomás alkalmazásával végzik. A mechanikus hegesztéshez a nyomás és a súrlódás energiáját használják. A hegesztés osztályokba sorolása a GOST 19521-74 szabvány szerint történik.

Ponthegesztés

A ponthegesztés az úgynevezett kontakthegesztés kategóriájára vonatkozik. Ezen kívül a fenék- és a varrathegesztés is ide tartozik. Az otthoni műhely körülményei között az utóbbi két típust gyakorlatilag lehetetlen megvalósítani, mivel a berendezés túlságosan bonyolult ahhoz, hogy megismételje kézműves körülmények között. Ezért csak tovább ponthegesztés.

A fenti osztályozás szerint a ponthegesztés a termomechanikai osztályba tartozik. A hegesztési folyamat több szakaszból áll. Először a hegesztendő alkatrészeket, amelyeket előzőleg a kívánt helyzetben kombináltak, a hegesztőgép elektródjai közé helyezzük és egymáshoz nyomjuk. Ezután melegedik a plaszticitás és az azt követő ízület plasztikus deformációjára. Ha ipari berendezéseket ipari körülmények között használnak, akkor 600 db / perc hegesztési frekvenciát érnek el.

Rövid ponthegesztési technológia

Az alkatrészeket hegesztik rövid ideig tartó impulzusos hegesztési árammal. Az impulzus időtartama a hegesztési körülményektől függően 0,01 ... 0,1 másodperc között változhat. Ez a rövid távú impulzus biztosítja a fém megolvadását az elektródák zónájában és a közös folyékony mag kialakulását mindkét rész számára. Az áramimpulzus eltávolítása után az alkatrészeket egy ideig nyomás alatt tartják, hogy lehűljenek és kristályosodjanak az olvadt mag.

Az alkatrészek sajtolása a hegesztési impulzus idején biztosítja, hogy az olvadt mag körül egy tömítő szalag alakuljon ki, amely megakadályozza, hogy az olvadék kifröccsenjen a hegesztési zónából. Ezért a hegesztési pont védelmére nincs szükség további intézkedésekre.

Az elektródák nyomóerőjét a hegesztési impulzus vége után egy bizonyos késéssel kell eltávolítani, ami feltételeket teremt az olvadt fém jobb kristályosodásához. Egyes esetekben a végső szakaszban javasolt az alkatrészek szorítóerejének növelése, amely biztosítja a fém kovácsolását és a hegesztésen belüli inhomogenitások kiküszöbölését.

Meg kell jegyezni, hogy a jó minõségû hegesztés elõállításához a hegesztendõ felületeket elõ kell készíteni, különösen vastag oxidrétegektõl vagy egyszerûen rozsdától meg kell tisztítani. Hegesztéshez elegendő a vékony lemez, legfeljebb 1 ... 1,5 mm, úgynevezett kondenzátor hegesztés.

A kondenzátorok folyamatosan töltődnekkellően kis áram, elhanyagolható energiát fogyaszt. A hegesztés idején a kondenzátorok a hegesztett alkatrészekön keresztül ürülnek, biztosítva a szükséges hegesztési módot.

Ilyen forrásokat használnak miniatűr és szubminiatűr alkatrészek hegesztésére a műszergyártásban, az elektronika és a rádiótechnika területén. Ebben az esetben a vas és a színesfém hegesztése is lehetséges, és akár különféle kombinációkban is.

A ponthegesztés előnyei és hátrányai

Mint a világ minden táján, a ponthegesztésnek is vannak előnyei és hátrányai. Először is, az előnyök között szerepel a magas jövedelmezőség, a ponthegesztések mechanikai szilárdsága és a hegesztési folyamatok automatizálásának képessége. Hátránya a hegesztések tömörségének hiánya.

Ponthegesztő gépek házi készítése

Az otthoni műhely körülmények között helyszíni hegesztésre lehet szükség, ezért sok olyan készüléket fejlesztettek ki, amelyek alkalmasak az otthoni öntermelésre. Néhányuk rövid ismertetése az alábbiakban található.

A ponthegesztő berendezés egyik első kivitelét a RADIO N 12, 1978, 47-48. A berendezés kapcsolási rajzát az 1. ábra mutatja.

1. ábra: A ponthegesztő gép vázlata

Egy ilyen eszköz nem különbözik egymástól a megnövekedett teljesítményben, ennek segítségével hegeszteni lehet akár 0,2 mm vastag fémlemezt vagy akár 0,3 mm átmérőjű acélhuzalt. Ezekkel a paraméterekkel a hegesztés teljesen lehetséges hőelemekvalamint vékony fólia alkatrészek hegesztése masszív acél hordozókhoz.

Az egyik lehetséges alkalmazás a vékony fólialemezek hegesztése előre ragasztott feszítőmérővel a vizsgált részekre. Mivel a hegeszthető alkatrészek kicsik, a hegesztés során a szorítóerő kicsi, ezért a hegesztő elektróda pisztoly formájában készül. Az alkatrészek befogása kézzel történik.

A hegesztőgép áramköre meglehetősen egyszerű. Fő célja a szükséges időtartamú hegesztési impulzus létrehozása, amely különböző hegesztési módokat biztosít.

A készülék fő egysége egy T2 hegesztő transzformátor. A hegesztési elektródot a másodlagos tekercséhez (a felső végséma szerint) többmagos hajlékony kábellel kötik össze, és egy masszív hegesztett alkatrészt kötik össze az alsó végével. A csatlakozásnak elég megbízhatónak kell lennie.

A hegesztő transzformátort a V5 ... V8 egyenirányító hídon keresztül csatlakoztatják a hálózathoz. A V9 tirisztor a híd másik átlójában található, amikor kinyitják, az egyenirányító hídon keresztüli hálózati feszültséget a T2 transzformátor primer tekercsére vezetik. A tirisztor az S3 “Impulse” gombbal vezérelhető, amely a hegesztőpisztoly fogantyújában található.

Ha egy kiegészítő forrásból csatlakozik a hálózathoz, a C1 kondenzátort azonnal fel kell tölteni. A kiegészítő forrás egy T1 transzformátorból és egy V1 ... V4 egyenirányító hídból áll. Ha most megnyomjuk az S3 “Impulzus” gombot, akkor a C1 kondenzátor a zárt érintkezőn és az R1 ellenálláson keresztül a vezérlőelektród szakaszán - a V9 tirisztor katódján keresztül - ürül ki, ami az utóbbi kinyílásához vezet.

A nyitott tirisztor bezárja a V5 ... V9 híd (egyenáram) átlóját, ami a T1 hegesztő transzformátor beépítéséhez vezet.A tirisztor addig lesz nyitva, amíg a C1 kondenzátor ki nem merül. A kondenzátor kisülési idejét, és így a hegesztési áram impulzusidejét R1 változó ellenállással is vezérelhetjük.

A következő hegesztési impulzus előkészítéséhez röviden engedje el az „Impulzus” gombot, hogy a C1 kondenzátor feltöltődjön. A következő impulzust a gomb ismételt megnyomásával generálhatja: az egész folyamat megismétlődik, a fentebb leírtak szerint.

T1 transzformátorként bármilyen alacsony teljesítményű (5 ... 10 W) megfelelő, amelynek kimeneti feszültsége a III tekercsen kb. 15 V. A Winding II készüléket háttérvilágításra használják, feszültsége 5 ... 6V. A diagramon feltüntetett C1 és R1 besorolások mellett a hegesztési impulzus maximális időtartama körülbelül 0,1 másodperc, amely biztosítja a 300 ... 500 A hegesztési áramot, amely elégséges a fent említett kis méretű alkatrészek hegesztéséhez.

A T2 transzformátort Sh40 vason gyártják. A készlet vastagsága 70 mm, az elsődleges tekercset 0,8 PEV-2 huzallal feltekercselik, és 300 fordulatot tartalmaz. A másodlagos tekercset azonnal két huzalba tekercselik, és 10 fordulatot tartalmaz. A másodlagos tekercs huzalának sodrott átmérője 4 mm. Használhat gumiabroncsot is, amelynek keresztmetszete legalább 20 négyzetméter.

Teljesen lehetséges a PTL-50 tirisztor KU202-vel történő cseréje K, L, M, N betűkkel. Sőt, a C1 kondenzátort 2000 μF-re kell növelni. Csak ennyit csökkenthet az eszköz megbízhatósága egy ilyen csere esetén.

Nagyobb teljesítményű ponthegesztőgép

A fent leírt berendezés nevezhető microwelding gép. Egy erősebb készülék diagramját a 2. ábra mutatja.

2. ábra. A ponthegesztő gép vázlata

Közelebbről megvizsgálva könnyű észrevenni, hogy szerkezetileg nagyon hasonló az előzőhöz, és ugyanazokat a csomópontokat tartalmazza, nevezetesen: hegesztő transzformátort, félvezető tirisztor kapcsolót és egy késleltető eszközt, amely biztosítja a szükséges hegesztési impulzus időtartamot.

Ez a séma lehetővé teszi legfeljebb 1 mm vastag fémlemez hegesztését, valamint akár 4 mm átmérőjű huzal hegesztését. Ez a teljesítménynövekedés az előző áramkörhöz képest egy erősebb hegesztő transzformátor használatával érhető el.

A készülék általános áramköre a 2a. Ábrán látható. A T2 hegesztő transzformátor primer tekercsét MTT4K típusú tirisztor-közelségi kontaktoron keresztül csatlakoztatják a hálózathoz. Egy ilyen indítóegység egyenárama 80 A, a fordított feszültség 800 V. A belső eszköz a 2c. Ábrán látható.

A modul áramköre meglehetősen egyszerű, két tirisztorral, egymással párhuzamosan csatlakoztatott, két diódával és egy ellenállással rendelkezik. Az 1. és 3. érintkező kapcsolja a terhelést, miközben a 4. és 5. érintkező zárva van. Esetünkben a K1 relé érintkezőcsoportjával zárjuk őket. A vészhelyzetek elleni védelem érdekében az áramkör tartalmaz egy AB1 megszakítót.

Időrelé összeszerelve a Tr1 transzformátorra, a KTs402 diódahídra, a C1 ... C6 elektrolitkondenzátorokra, a K1 relére és a kommutáló kapcsolókra és gombokra. Az ábrán látható helyzetben, amikor az AB1 automata gépet bekapcsolja, a C1 ... C6 kondenzátorok elkezdenek tölteni.

A kondenzátorok független rögzítéssel rendelkező P2K kapcsolóval kapcsolódnak a diódahídhoz, amely lehetővé teszi különböző számú kondenzátor csatlakoztatását és ezáltal az időkésleltetés vezérlését. Az R1 ellenállás a kondenzátor töltőáramkörébe van beépítve, célja a kondenzátorok töltési áramának korlátozása a töltés kezdeti pillanatában. Ez lehetővé teszi a kondenzátorok élettartamának meghosszabbítását. A kondenzátorokat egy normál esetben zárt érintkezőn keresztül töltik fel a KN1 gombon.

A KN1 gomb megnyomásakor ez normál módon bezáródik - nyitott érintkező, amely a K1 relét az időmérő kondenzátorokhoz köti. Általában - természetesen egy zárt kontaktus nyílik meg, amely megakadályozza a K1 relé közvetlenül az egyenirányító hídhoz történő csatlakoztatását.

A relé működik, érintkezőivel bezárja a tirisztor relé vezérlő érintkezőit, amely bekapcsolja a hegesztő transzformátort.A kondenzátorok ürítése után a relé kikapcsol, a hegesztési impulzus leáll. A következő impulzusra való felkészüléshez a KN1 gombot elengedni kell.

Az impulzusidő pontos kiválasztásához változó R2 ellenállást kell használni. Reléként a K1 megfelelő nád relé RES42, RES43 vagy hasonló típusú, 15 ... 20 V válaszfeszültséggel. Sőt, minél alacsonyabb a relé működtetési árama, annál hosszabb az késleltetés. A tirisztorindító 4. és 5. érintkezője közötti áram nem haladja meg a 100 mA-t, tehát bármilyen alacsony áramú relé megfelelő.

C1 és C2 kondenzátorok 47 μF, C3, C4 100 μF, C5 és C6 470 μF frekvencián. A kondenzátorok üzemi feszültsége legalább 50 V. A Tr2 transzformátor mindenki számára alkalmas, legfeljebb 20 W teljesítménnyel, 20 ... 25 V másodlagos feszültséggel. Az egyenirányító híd külön diódákból összeállítható, például az elterjedt 1N4007 vagy 1N5408.

A hegesztési transzformátort egy mágneses áramkörön készítik egy 2,5 A leégett LATRA-ból. A régi tekercs eltávolítása után a vasat legalább három lakkrétegbe csomagolják. A mágneses áramkör végén, mielőtt a lakkozott ruhát feltekernék, vékony elektromos kartonból készült gyűrűket szerelnek fel, amelyek a gyűrű külső és belső széle mentén vannak hajlítva. Ez megakadályozza a lakkszövet megsemmisülését a tekercselés és az azt követő műveletek során.

Az elsődleges tekercselést 1,5 mm átmérőjű huzallal hajtják végre, a legjobb, ha a huzal szövetszigeteléssel van ellátva, ez javítja a tekercs lakkkal történő impregnálásának feltételeit. Az impregnáláshoz használhat KC521 lakot vagy hasonlót. A fordulások számát a 2b ábra mutatja. Csapok segítségével durván beállíthatja a hegesztési áramot. Az elsődleges és a másodlagos tekercsek között egy pamutszalag rétegét tekercselik, majd a tekercset lakkkal impregnálják.

A másodlagos tekercs sodrott huzalból készül, szilikon szigeteléssel, átmérője 20 mm, és 4 ... 7 fordulatot tartalmaz. A huzal területe legalább 300 négyzetméter. A huzal végeire olyan fülek vannak felszerelve, amelyeket meg kell forrasztani a jobb érintkezés érdekében. Szekunder tekercselés végezhető több vékonyabb huzalból álló köteggel. A teljes területet legalább meg kell határozni, és az összes vezetéket egyszerre kell feltekerni. A transzformátor ilyen kivitelével hegesztőáramot lehet elérni 1500 A-ig. A nyitott áramkör feszültsége 4 ... 7 V.

A hegesztő-érintkező mechanizmust az ismert sémák egyikében elvégzett munka jellegének megfelelően hajtják végre. Ezek leggyakrabban hegesztő fogók. A mechanizmus által létrehozott nyomás körülbelül 20 KG / cm2. Pontosabban, ezt az erőfeszítést gyakorlati módon választják meg. Az érintkezők rézből vagy berillium-bronzból készülnek. Ugyanakkor az érintkezőbetétek méretének a lehető legkisebbnek kell lennie, ami jobb hegesztőmagot biztosít.

A pontszerű hegesztés amatőr tervei most sok megtalálhatók. Minden játékba kerül. Például az egyik formatervezés a régi cső színes TV-k TS270 teljesítménytranszformátoraira épül. Egy ilyen telepítés létrehozásához hat transzformátorra volt szükség. Még a mikroprocesszor által vezérelt áramkörök is megjelennek, de a szerkezetek általános jelentése változatlan marad: a hegesztési áram rövid távú impulzusát és elegendő szorítóerőt hozzon létre a hegesztési helyen.

Boris Aladyshkin