Taškinis suvirinimas namų dirbtuvėse

Suvirinimo įvairovė ir klasifikacija

Suvirinimas yra vientiso dalių sujungimo procesas, atsirandantis dėl suvirinimo metu suformuotų tarptominių jungčių. Tokios jungtys atsiranda dėl vietinio ar bendro suvirinamų dalių kaitinimo, plastinės deformacijos arba abiejų.

Suvirinimas dažniausiai naudojamas sujungiant metalus ir jų lydinius, sujungiant termoplastikus ir net medicinoje. Tačiau gyvų audinių suvirinimas nepatenka į šio straipsnio taikymo sritį. Todėl trumpai apsvarstykite tik tuos technologijoje naudojami suvirinimo tipai.

Šiuolaikinė suvirinimo technologijos plėtra yra tokia, kad ji leidžia suvirinti ne tik gamybos sąlygomis, bet ir lauke bei net po vandeniu. Pastaraisiais metais suvirinimas kaip eksperimentas jau buvo atliktas kosmose.

Suvirinimui gaminti naudojama įvairių rūšių energija. Visų pirma, tai yra elektros lankas arba dujų degiklio liepsna. Egzotiškesni šaltiniai yra ultragarsas, lazerio spinduliuotė, elektronų pluoštas ir trinties suvirinimas.

Visos suvirinimo operacijos yra susijusios su dideliu gaisro pavojumi, dujų užteršimu kenksmingomis dujomis, ultravioletiniu spinduliavimu ir tiesiog elektros smūgio rizika. Todėl atliekant suvirinimo darbus būtina griežtai laikytis saugos taisyklių.

Visi suvirinimo būdai, priklausomai nuo energijos rūšies ir jo naudojimo technologijos, yra suskirstyti į tris pagrindines klases: šiluminę, termomechaninę ir mechaninę.

Šiluminis suvirinimas atliekamas lydant dėl ​​šiluminės energijos naudojimo. Tai dažniausiai žinoma elektrinis lankinis suvirinimas ir suvirinimas dujomis. Termomechaninis klasės suvirinimas atliekamas naudojant šiluminę energiją ir mechaninį slėgį. Mechaniniam suvirinimui naudojama slėgio ir trinties energija. Visi suvirinimo padalijimai į klases yra pagaminti pagal GOST 19521-74.

Taškinis suvirinimas

Taškinis suvirinimas reiškia vadinamojo kontaktinio suvirinimo kategoriją. Be to, čia taip pat priklauso užpakalis ir siūlių suvirinimas. Namų dirbtuvių sąlygomis paskutinių dviejų tipų praktiškai neįmanoma įgyvendinti, nes įrangą yra per daug sudėtinga pakartoti amatininkystės sąlygomis. Todėl tik toliau taškinis suvirinimas.

Pagal aukščiau pateiktą klasifikaciją taškinis suvirinimas priklauso termomechaninei klasei. Suvirinimo procesą sudaro keli etapai. Pirmiausia suvirinamos dalys, anksčiau sujungtos norimoje padėtyje, dedamos tarp suvirinimo mašinos elektrodų ir prispaudžiamos viena prie kitos. Tada jie įkaitinami iki plastiškumo ir po to einančių sąnarių plastinių deformacijų. Kai pramoninėmis sąlygomis naudojama automatinė įranga, suvirinimo dažnis yra 600 taškų per minutę.

Trumpo taškinio suvirinimo technologija

Dalys kaitinamos tiekiant trumpalaikį suvirinimo srovės impulsą. Impulsų trukmė svyruoja tarp 0,01 ... 0,1 sek., Priklausomai nuo suvirinimo sąlygų. Šis trumpalaikis impulsas užtikrina metalo lydymąsi elektrodų zonoje ir abiejų dalių bendro skysčio šerdies susidarymą. Pašalinus srovės impulsą, komponentai kurį laiką palaikomi slėgyje, kad atšaldytų ir kristalizuotų išlydytą šerdį.

Dalių presavimas suvirinimo impulso metu sukuria aplink išlydytą sandarinimo juostos šerdį, kuris apsaugo nuo lydymosi purslų iš suvirinimo zonos. Todėl nereikia papildomų priemonių suvirinimo taškui apsaugoti.

Elektrodų suspaudimo jėga turėtų būti pašalinta tam tikru vėlavimu pasibaigus suvirinimo impulsui, o tai sudaro sąlygas geresniam išlydyto metalo kristalizavimui. Kai kuriais atvejais paskutiniame etape rekomenduojama padidinti dalių prispaudimo jėgą, kuri užtikrina metalo kalimą ir nehomogeniškumo pašalinimą suvirinimo viduje.

Reikėtų pažymėti, kad norint gauti aukštos kokybės suvirinimą, paviršiai, kuriuos reikia suvirinti, turi būti iš anksto paruošti, visų pirma, nuvalyti nuo storų oksidų plėvelių ar tiesiog rūdžių. Virinimui pakanka plonų lakštų, iki 1 ... 1,5 mm, vadinamųjų kondensatoriaus suvirinimas.

Kondensatoriai nuolat kraunasipakankamai maža srovė, sunaudojanti nereikšmingą galią. Suvirinimo metu kondensatoriai išleidžiami per dalis, kurias reikia suvirinti, užtikrinant reikiamą suvirinimo režimą.

Tokie šaltiniai naudojami miniatiūrinių ir subminiatyvių dalių suvirinimui instrumentų gamybos, elektronikos ir radijo inžinerijos pramonėje. Tokiu atveju galima suvirinti ir juodus, ir spalvotus metalus, ir net įvairiais deriniais.

Taškinio suvirinimo privalumai ir trūkumai

Kaip ir viskas pasaulyje, taškinis suvirinimas turi savo privalumų ir trūkumų. Visų pirma, privalumai yra didelis pelningumas, taškinių suvirinimo siūlių mechaninis stiprumas ir galimybė automatizuoti suvirinimo procesus. Trūkumas yra suvirinimo siūlių sandarumo stoka.

Taškinio suvirinimo aparatų, pagamintų namuose, dizainas

Namų dirbtuvių sąlygomis tiesiog gali prireikti suvirinimo taškiniu būdu, todėl buvo sukurta daugybė prietaisų, tinkančių savarankiškai gaminti namuose. Trumpas kai kurių iš jų aprašymas bus pateiktas žemiau.

Vienas iš pirmųjų taškinio suvirinimo aparatų konstrukcijų buvo aprašytas žurnale RADIO N 12, 1978, p. 47-48. Aparato grandinės schema parodyta 1 paveiksle.

1 pav. Taškinio suvirinimo mašinos schema

Toks įtaisas nesiskiria padidėjusia galia, jo pagalba galima suvirinti iki 0,2 mm storio metalo lakštus arba plieninę vielą, kurios skersmuo yra iki 0,3 mm. Su šiais parametrais visiškai įmanoma suvirinti termoelementastaip pat plonų folijos dalių suvirinimas prie masyvių plieninių pagrindų.

Vienas iš galimų taikymo būdų yra plonų folijos lakštų su iš anksto priklijuotais deformacijų matuokliais suvirinimas prie patikrintų dalių. Dėl to, kad dalys, kurias reikia suvirinti, yra mažos, suveržimo jėga suvirinimo metu yra maža, todėl suvirinimo elektrodas yra pagamintas pistoleto pavidalu. Dalių užveržimas atliekamas rankomis.

Suvirinimo mašinos grandinė yra gana paprasta. Pagrindinis jo tikslas yra sukurti reikiamos trukmės suvirinimo impulsą, kuris užtikrintų įvairius suvirinimo režimus.

Pagrindinis prietaiso blokas yra suvirinimo transformatorius T2. Suvirinimo elektrodas yra prijungtas prie jo antrinės apvijos (pagal viršutinio galo schemą), naudojant daugiagyslį lankstų laidą, o masyvesnė suvirinta dalis yra prijungta prie apatinio galo. Ryšys turėtų būti pakankamai patikimas.

Suvirinimo transformatorius yra prijungtas prie tinklo per lygintuvo tiltelį V5 ... V8. Tiristorius V9 yra įtrauktas į kitą šio tilto įstrižainę; atidarius jį, tinklo lygintuvo įtampa per lygintuvo tiltą įdedama į transformatoriaus T2 pirminę apviją. Tiristorius valdomas naudojant mygtuką S3 „Impulse“, esantį suvirinimo pistoleto rankenoje.

Prijungus prie tinklo iš pagalbinio šaltinio, kondensatorius C1 iškart įkraunamas. Pagalbinį šaltinį sudaro transformatorius T1 ir lygintuvo tiltas V1 ... V4. Jei dabar paspausime mygtuką S3 „Impulsas“, tada kondensatorius C1 per uždarą kontaktą ir rezistorių R1 bus išleistas per valdymo elektrodo skyrių - tiristoriaus V9 katodą, kuris atvers pastarąjį.

Atidarytas tiristorius uždarys tilto V5 ... V9 (nuolatinės srovės) įstrižainę, dėl kurios bus įtrauktas suvirinimo transformatorius T1.Tiristorius bus atidarytas tol, kol kondensatorius C1 bus iškrautas. Kondensatoriaus iškrovos laiką, taigi ir suvirinimo srovės impulsą, galima valdyti kintamu rezistoriumi R1.

Norint paruošti kitą suvirinimo impulsą, reikia trumpam atleisti mygtuką „Impulsas“, kad būtų įkrautas kondensatorius C1. Kitas impulsas bus sugeneruotas dar kartą paspaudus mygtuką: visas procesas bus pakartotas, kaip aprašyta aukščiau.

Kaip transformatorius T1 tinka bet kokia mažos galios (5 ... 10 W) galia, kurios išėjimo įtampa III apvijoje yra apie 15 V. Apvijos II apvija naudojama foniniam apšvietimui, jo įtampa yra 5 ... 6V. Diagramoje nurodytais įvertinimais C1 ir R1 maksimali suvirinimo impulso trukmė yra apie 0,1 sek., O tai užtikrina 300 ... 500 A suvirinimo srovę, kurios visiškai pakanka minėtų mažų dalių suvirinimui.

T2 transformatorius pagamintas ant geležies Sh40. Rinkinio storis yra 70 mm, pirminė apvija apvyniota PEV-2 viela 0,8 ir joje yra 300 posūkių. Antrinė apvija iš karto apvyniota dviem laidais ir joje yra 10 posūkių. Antrinės apvijos viela yra suvyta 4 mm skersmens. Taip pat galite naudoti padangas, kurių skerspjūvis yra ne mažesnis kaip 20 kv.

Visiškai įmanoma pakeisti tiristorių PTL-50 su KU202 raidėmis K, L, M, N. Be to, kondensatorius C1 turės būti padidintas iki 2000 μF. Tiesiog gali šiek tiek sumažėti įrenginio patikimumas su tokiu pakeitimu.

Galingesnis taškinio suvirinimo aparatas

Aukščiau aprašytą aparatą galima vadinti mikrotinkinimo mašina. Galingesnio aparato schema parodyta 2 paveiksle.

2 pav. Taškinio suvirinimo mašinos schema

Atidžiau ištyrus, nesunku pastebėti, kad jis savo struktūra yra labai panašus į ankstesnįjį ir jame yra tie patys mazgai, būtent: suvirinimo transformatorius, puslaidininkinis tiristoriaus jungiklis ir laiko uždelsimo įtaisas, užtikrinantis reikiamą suvirinimo impulsų trukmę.

Ši schema leidžia suvirinti iki 1 mm storio metalo lakštus, taip pat vielą, kurios skersmuo yra iki 4 mm. Šis galios padidėjimas, palyginti su ankstesne grandine, pasiekiamas naudojant galingesnį suvirinimo transformatorių.

Bendroji aparato grandinė parodyta 2a paveiksle. Pirminė suvirinimo transformatoriaus T2 apvija yra sujungta su tinklu per tiristoriaus artumo kontaktorių, kurio tipas MTT4K. Tokio starterio nuolatinė srovė yra 80 A, atvirkštinė įtampa - 800 V. Jo vidinis įtaisas parodytas 2c paveiksle.

Modulio grandinė yra gana paprasta ir joje yra du tiristoriai, sujungti prieš lygiagrečiai, du diodai ir rezistorius. 1 ir 3 kontaktai perjungia apkrovą, kai kontaktai 4 ir 5. Uždaryti. Mūsų atveju jie uždaromi naudojant relės K1 kontaktų grupę. Norėdami apsisaugoti nuo avarinių situacijų, grandinėje yra grandinės pertraukiklis AB1.

Laiko estafetė surinktas ant transformatoriaus Tr1, diodinio tilto KTs402, elektrolitinių kondensatorių C1 ... C6, relės K1 ir komutacinių jungiklių bei mygtukų. Diagramoje parodytoje padėtyje, kai įjungiama automatinė mašina AB1, pradeda krauti kondensatoriai C1 ... C6.

Kondensatoriai prie diodo tilto yra prijungti naudojant P2K jungiklį su nepriklausomu fiksavimu, kuris leidžia prijungti skirtingą skaičių kondensatorių ir taip valdyti laiko uždelsimą. Rezistorius R1 yra sumontuotas kondensatoriaus įkrovimo grandinėje, jo tikslas yra apriboti kondensatorių įkrovimo srovę pradiniu įkrovimo momentu. Tai leidžia padidinti kondensatorių tarnavimo laiką. Kondensatoriai įkraunami per paprastai uždarą KN1 mygtuko kontaktą.

Kai paspaudžiamas KN1 mygtukas, jis užsidaro paprastai - atviras kontaktas, jungiantis K1 relę su laiko kondensatoriais. Paprastai - šiuo metu, žinoma, atsidaro uždaras kontaktas, kuris neleidžia relės K1 prijungti tiesiai prie lygintuvo tilto.

Relė veikia, uždaro tiristoriaus relės valdymo kontaktus savo kontaktais, kurie įjungia suvirinimo transformatorių.Išleidus kondensatorius, relė išsijungs, suvirinimo impulsas sustos. Norint pasiruošti kitam pulsui, reikia atleisti mygtuką KN1.

Tiksliam impulsų laiko pasirinkimui naudojamas kintamasis rezistorius R2. Kaip relė tinka K1 nendrių relė tipo RES42, RES43 ar pan., kurių atsako įtampa yra 15 ... 20 V. Be to, kuo mažesnė relės įjungimo srovė, tuo ilgesnis laiko uždelsimas. Srovė tarp tiristoriaus starterio kontaktų 4 ir 5 neviršija 100 mA, todėl tinka bet kokia žemos srovės relė.

Kondensatoriai C1 ir C2 esant 47 μF, C3, C4 100 μF, C5 ir C6 470 μF. Darbinė kondensatorių įtampa yra ne mažesnė kaip 50 V. Transformatorius Tr2 tinka visiems, kurių galia ne didesnė kaip 20 W, o antrinė įtampa yra 20 ... 25 V. Lygintuvo lygintuvą galima surinkti iš atskirų diodų, pavyzdžiui, plačiai paplitęs 1N4007 arba 1N5408.

Suvirinimo transformatorius pagamintas ant magnetinės grandinės iš sudegusio 2,5 A LATRA. A. Pašalinus seną apviją, lygintuvas įvyniojamas į mažiausiai tris lako sluoksnius. Magnetinės grandinės galuose, prieš apvyniojant lakuotą audinį, sumontuojami plono elektrinio kartono žiedai, kurie yra sulenkti išilgai išorinio ir vidinio žiedo kraštų. Tai užkerta kelią lako audinio sunaikinimui vyniojant ir po jo einant.

Pirminė apvija atliekama su viela, kurios skersmuo 1,5 mm, geriausia, jei viela yra su audinio izoliacija, tai pagerina apvijos impregnavimo laku sąlygas. Įmirkymui galite naudoti laką KC521 ar pan. Posūkių skaičius parodytas 2b paveiksle. Naudodami čiaupus, galite apytiksliai sureguliuoti suvirinimo srovę. Tarp pirminės ir antrinės apvijų suvyniotas medvilnės juostos sluoksnis, po kurio ritė yra įmirkyta laku.

Antrinė apvija yra pagaminta iš 20 mm skersmens silikoninėje izoliacijoje suvyniotos vielos, kurią sudaro 4 ... 7 posūkiai. Vielos plotas ne mažesnis kaip 300 kv. Vielos galuose yra sumontuoti antgaliai, kurie turėtų būti lituojami, kad būtų geriau susisiekti. Galima atlikti antrinę apviją su kelių plonesnių laidų pluoštu. Bendras plotas turi būti bent jau nurodytas, o visi laidai turi būti suvynioti tuo pačiu metu. Ši transformatoriaus konstrukcija suteikia suvirinimo srovę iki 1500 A. Atviros grandinės įtampa yra 4 ... 7 V.

Suvirinimo kontaktinis mechanizmas atliekamas atsižvelgiant į darbo, atlikto pagal vieną iš žinomų schemų, pobūdį. Dažniausiai tai yra suvirinimo replės. Mechanizmo sukuriamas slėgis yra apie 20 KG / cm2. Tiksliau, šios pastangos pasirenkamos praktiškai. Kontaktai yra pagaminti iš vario arba berilio bronzos. Tuo pačiu metu kontaktinių trinkelių dydis turėtų būti kuo mažesnis, o tai užtikrina geresnį suvirinimo šerdį.

Dabar galima rasti daug mėgėjiškų taškinio suvirinimo dizainų. Viskas ateina į žaidimą. Pvz., Vienas iš dizainų yra pagrįstas TS270 galios transformatoriais iš senų spalvotų televizorių. Norint sukurti tokią instaliaciją, reikėjo šešių transformatorių. Atsiranda net mikroprocesorių valdomos grandinės, tačiau bendra konstrukcijų prasmė nesikeičia: sukurti trumpalaikį suvirinimo srovės impulsą ir pakankamą prispaudimo jėgą suvirinimo vietoje.

Borisas Aladyshkinas