Аппарат холодной сварки принцип работы своими руками

Типы сварочных аппаратов

Современный рынок наполнен достаточно большим разнообразием сварочных аппаратов, но далеко не все целесообразно собирать своими руками.

В зависимости от рабочих параметров устройств различают такие виды устройств:

• на переменном токе – выдающие переменное напряжение от силового трансформатора напрямую к сварочным электродам;
• на постоянном токе – выдающие постоянное напряжение на выходе сварочного трансформатора;
• трехфазные – подключаемые к трехфазной сети;
• инверторные аппараты – выдающие импульсный ток в рабочую область.

Первый вариант сварочного агрегата наиболее простой, для второго понадобиться доработать классическое трансформаторное устройство выпрямительным блоком и сглаживающим фильтром. Трехфазные сварочные аппараты используются в промышленности, поэтому рассматривать изготовление таких устройств для бытовых нужд мы не будем. Инверторный или импульсный трансформатор довольно сложное устройство, поэтому чтобы собрать самодельный инвертор вы должны уметь читать схемы и иметь базовые навыки сборки электронных плат. Так как базой для создания сварочного оборудования является понижающий трансформатор, рассмотрим порядок изготовления от наиболее простого, к более сложному.

На переменном токе

По такому принципу работают классические сварочные аппараты: напряжение с первичной обмотки 220 В понижается до 50 – 60 В на вторичной и подается на сварочный электрод с заготовкой.

Перед тем, как приступить к изготовлению, подберите все необходимые элементы:

• Магнитопровод – более выгодными считаются наборные сердечники с толщиной листа 0,35 – 0,5мм, так как они обеспечивают наименьшие потери в железе сварочного аппарата. Лучше использовать готовый сердечник из трансформаторной стали, так как плотность прилегания пластин играет основополагающую роль в работе магнитопровода.
• Провод для намотки катушек – сечение проводов выбирается в зависимости от величины, протекающих в них токов.
• Изоляционные материалы – основное требование, как к листовым диэлектрикам, так и к родному покрытию проводов – устойчивость к высоким температурам. Иначе изоляция сварочного полуавтомата или трансформатора расплавится и возникнет короткое замыкание, что приведет к поломке аппарата.

Наиболее выгодным вариантом является сборка агрегата из заводского трансформатора, в котором вам подходит и магнитопровод, и первичная обмотка. Но, если подходящего устройства под рукой нет, придется изготовить его самостоятельно. С принципом изготовления, определения сечения и других параметров самодельного трансформатора вы можете ознакомиться в соответствующей статье: https://www.asutpp.ru/transformator-svoimi-rukami.html.

В данном примере мы рассмотрим вариант изготовления сварочного аппарата из блока питания микроволновки. Следует отметить, что трансформаторная сварка должна обладать достаточной мощностью, для наших целей подойдет сварочный аппарат хотя бы на 4 – 5кВт. А так как один трансформатор для микроволновки имеет только 1 – 1,2 кВт, для создания аппарата мы будем использовать два трансформатора.

Для этого вам понадобится выполнить такую последовательность действий:

• Возьмите два трансформатора и проверьте целостность обмоток, питаемых от электрической сети 220В.
• Распилите магнитопровод и снимите высоковольтную обмотку,

  
  Рис. 1: распилите сердечник

Рис. 2: уберите высоковольтную обмотку
оставив только низковольтную, в таком случае намотку первичной катушки уже делать не нужно, так как вы используете заводскую.

• Удалите из цепи катушки на каждом трансформаторе токовые шунты, это позволит увеличить мощность каждой обмотки.

  
  Рис. 3: удалите токовые шунты

• Для вторичной катушки возьмите медную шину сечением 10мм 2 и намотайте ее на заранее изготовленный каркас из любых подручных материалов. Главное, чтобы форма каркаса повторяла габариты сердечника.

  
  Рис. 4: намотайте вторичную обмотку на каркас

• Сделайте диэлектрическую прокладку под первичную обмотку, подойдет любой негорючий материал. По длине ее должно хватать на обе половинки после соединения магнитопровода.

  
  Рис. 5: сделайте диэлектрическую прокладку

• Поместите силовую катушку в магнитопровод. Для фиксации обеих половинок сердечника можно использовать клей или стянуть их между собой любым диэлектрическим материалом.

  
  Рис. 6: поместите катушку в магнитопровод

• Подключите выводы первички к шнуру питания, а вторички к сварочным кабелям.

  
  Рис. 7: подключите шнур питания и кабели

Установите на кабель держатель и электрод диаметром 4 – 5мм. Диаметр электродов подбирается в зависимости от силы электрического тока во вторичной обмотке сварочного аппарата, в нашем примере она составляет 140 – 200А. При других параметрах работы, характеристики электродов меняются соответственно.

Какую холодную сварку выбрать?

ПОСМОТРЕТЬ Холодная сварка на AliExpress →
Из-за огромного ассортимента бывает трудно выделить очевидного лидера. Даже изучение инструкции для человека, мало разбирающегося в направления, не привнесет ясности в ситуацию. Дабы упростить вам решение вопроса, предлагаем к вниманию топ-3 лучших холодных сварок по металлу, которые вы можете найти на рынке в 2022 году.

1) Weicon VA 110

Поставляется тюбиками в 60 грамм. Стоимость одного такого тюбика достигает 3 500 рублей, что делает холодную сварку одним из самых дорогих вариантов для рядового потребителя.

Из достоинств отметим сертификат экологичности + безопасности компонентов для здоровья человека NSF, высокую прочность в 20 Н на квадратный миллиметр и высокую скорость полимеризации. Минусы – 24 часа до полного застывания и необходимость в тонком нанесении слоя (до 0.02 сантиметра), что требует от человека предельной внимательности в процессе работы.

2) Weicon RK-1500

Оптимальный вариант в соотношении цена/качество. Работает как с легкими металлами, так и тяжелыми. Можно использовать для склеивания элементов стык в стык.

Клей хорошо заходит для гладких поверхностей + его нанесение возможно в двухстороннем порядке, с общей толщиной до 1 миллиметра. Из минусов – аккуратность при нанесении из-за двухкомпонентного состава, прочность в 100% только спустя сутки и высокий показатель текучести активатора. Цена на рынке от 1 200 рублей.

Практический пример применения холодной сварки с пояснением нюансов использования при разных материалах:

3) Poxipol «Холодная сварка»

По цене самый доступный вариант – от 600 рублей. Сварка быстро отвердевает. Испытание на отрыв можно проводить спустя 10 минут, а для полноценного использования хватит пары часов застывания шва.

Из прочих достоинств отметим устойчивость к воздействию агрессивной среды и повышенными показателями адгезии. Минусы продукта – полимеризация спустя 24 часа после применения, не зайдет для сваривания стык в стык, и плохо себя показывает в мелких трещинах и деталями, соединяющимися внахлест.

Среди прочих вариантов, стоящих внимания, отметим Strong steel stick renewal composite, EpoximaxX и Bison Super Glue Gel. Последний относится к холодным сваркам общего назначения, а потому, при склеивании стекла, дерева, пластика и прочих бытовых материалов, он зайдет «на ура».

В любом из представленных вариантов имеется развернутая инструкция, как пользоваться холодной сваркой с описанием технологических нюансов использования именно текущей склеивающей субстанции.

Где применяется точечная контактная сварка

Технология подразумевает соединение заготовок или приваривания отдельных деталей к металлоконструкциям без создания электрической дуги.

Метод применяется в следующих условиях:

1. На производственных предприятиях. Точечная сварка используется при изготовлении и ремонте автомобилей, самолетов, сложных технических средств. Метод помогает создавать прочные долговечные соединения, не имеющие признаков деформации или иных дефектов.
2. В домашних условиях. Для выполнения простых сварочных операций подойдет изготовленный своими руками аппарат. Он поможет приварить элементы забора или трубопровода, отремонтировать машину или мотоцикл.

Прочие виды клея

Подробнее поговорим об особенных изделиях, предназначенных для склейки других материалов.

Для разных пластиков

Чаще имеет бытовое назначение, он отлично помогает ремонтировать тазы и ведра, трещины в пластиковых окнах, балконных и межкомнатных дверях, а также детали облицовки внутреннего помещения, уличную мебель.

Для линолеума

Он же подходит для резины. Очень популярен при строительстве и ремонте, потому что решает вопрос укладки напольного покрытия. Такой материал держится долговечнее, чем стандартно применяемая двухсторонняя клейкая лента.

Конструкция аппарата и необходимые детали

Любой сварочный агрегат контактного типа состоит из 2 узлов:

• блока питания (трансформатора);
• прижимных клещей.

Правильное соотношение обмоток позволяет генерировать ток, силы которого достаточно для плавления металла. Конструкция клещей включает графитовые или медные контакты, устанавливаемые на разные рычаги, фиксирующие механизм.

Существуют следующие типы прижимов:

1. Механические. Включают мощную пружину и рычаг. Для сжатия металлов применяется мышечная сила сварщика. Прижимы такого типа устанавливают в бытовые аппараты, используемые для простых операций.
2. Пневматические. Устанавливаются в портативные ручные аппараты. Настраиваются путем изменения давления в воздушном канале. Недостатком считают низкую производительность, невозможность регулировки параметров функционирования во время сварки.
3. Гидравлические. Прижимы также отличаются небольшой скоростью работы, однако набор настроек у них шире, чем у предыдущего типа.
4. Электромагнитные. Отличаются самой высокой производительностью, устанавливаются как в ручные, так и в стационарные агрегаты. Электромагнитные прижимы позволяют регулировать силу сжатия деталей при сварке. Это снижает вероятность возникновения непроваров и наплывов металла.

Иногда конструкцию усложняют, добавляя системы жидкостного охлаждения, управления параметрами тока, автоматического перемещения электродов.

При сборке самодельного аппарата для точечной сварки мастеру потребуются следующие детали и материалы:

• доработанный трансформатор от старой микроволновой печи или автомобильного аккумулятора;
• толстый медный провод или жгут кабелей небольшого сечения;
• рычаги, используемые для сборки зажимов;
• основание для установки блоков агрегата;
• прижимные струбцины;
• провода;
• изоляционные материалы;
• медные электроды, необходимые для выполнения сварки;
• клавиша управления.

Достоинства и недостатки

Среди главных преимуществ составов на основе эпоксидных смол можно выделить следующие:

• простоту использования (для выполнения работ не требуются квалификация и специальное оборудование);
• способность мягких по консистенции составов эффективно склеить детали сложной геометрической формы;
• привлекательный вид шва;
• отсутствие нагрева материала, изменения его структуры;
• возможность использования в пожаро- взрывоопасных помещениях;
• большое количество составов (существуют водостойкие, термостойкие смеси, что дает возможность использовать их для разных целей);
• возможность соединять детали из разных металлов (например, из алюминия и меди);
• высокая оперативность ремонта (подготовка и монтажные работы не занимают много времени).

Основные недостатки:

1. Прочность шва уступает соединениям, выполненным с помощью традиционной сварки.
2. Для обеспечения надежного сцепления необходима очистка склеиваемых поверхностей.
3. С помощью эпоксидных смол нельзя заделать большие по площади повреждения.

Общие принципы работы

Алгоритм действий по сборке сварочного агрегата включает следующие этапы:

1. Изъятие трансформатора. Деталь берут из старой СВЧ-печи. Она нужна не полностью, для изготовления аппарата потребуются первичная обмотка и магнитопровод. Остальные детали аккуратно удаляют за ненадобностью.
2. Формирование новой вторичной обмотки. Для этого используют медный кабель сечением не менее 100 мм². Прочную резиновую изоляцию заменяют текстильной. Для создания мощного сварочного аппарата применяют 2 трансформатора с общей обмоткой.
3. Установка управляющего блока, обеспечивающего бесперебойное течение процесса сварки контактным методом.
4. Изготовление и подключение электродов, тип и диаметр которых выбирают с учетом свойств свариваемых металлов.
5. Сборка корпуса. Основные блоки аппарата должны быть надежно защищены от внешних воздействий. На этом этапе можно использовать корпус от старой микроволновой печи или собрать конструкцию самостоятельно из листов металла.

Советы и рекомендации

• покупайте изделие в точном соответствии с намерением сферы использования, то есть по назначению;
• проверьте на упаковке, какие температуры выдерживает шов;
• при экстренном ремонте можно сперва использовать моментально высыхающие, но менее устойчивые клеи, а затем, сверху – более прочные;
• если нужно убрать отвердевший состав, воспользуйтесь растворителем или ацетоном.

В статье мы рассказали универсальную инструкцию о том, как правильно пользоваться, работать с холодной сухой сваркой и использовать ее для металла, уделили внимание прочности и сфере применения.

Как сделать электроды

При изготовлении этих элементов учитывают следующие моменты:

1. Диаметр электрода должен соответствовать сечению провода, к которому он подключается. В качестве стержней можно использовать медные прутки. Электроды для маломощных сварочных агрегатов изготавливают из жал паяльников.
2. В процессе сварки электроды быстро изнашиваются. Для восстановления их рабочих параметров концы подтачивают. Со временем электроды заменяют новыми.
3. Провод для подключения сварочного стержня должен иметь небольшую длину. В противном случае часть мощности прибора будет утрачена. Сила тока снижается и при наличии большого количества соединений в цепи электрод-трансформатор.
4. На провода, к которым подключаются стержни, рекомендуют напаивать медные наконечники. Это повышает коэффициент полезного действия оборудования. Т. к. электроды являются съемными, места соединения с наконечниками не запаивают.

Преимущества клея на эпоксидной смоле

• Достаточная прочность склеивания.
• Визуальное соответствие аккуратному сварочному шву.
• Ценовая доступность, намного менее дорогостоящее средство, чем аппарат.
• Отсутствие необходимости в электричестве и массивной аппаратуре.
• Не нужно иметь много специальных навыков и образования, достаточно немного практики.
• Отлично подходит для бытового ремонта и устранения небольших временных проблем, например, протечка труб.
• Может использоваться и для деталей, имеющих отверстие, и для сплошных поверхностей.
• Даже если на склеиваемый элемент действуют малые силы, внутреннее или внешнее давление, то работы все равно можно провести.
• Не требует предварительного демонтажа элемента системы. Если вы планируете сварить части водопровода, то трубы не обязательно снимать, их можно залатать на месте.
• Так как изделие не будет в процессе нагреваться, то оно не деформируется, а рядом расположенные части системы никак не пострадают.

Сборка аппарата из микроволновки

Изготавливаемый таким способом аппарат позволяет вести сварку переменным током с нерегулируемой силой.

Перечень необходимых инструментов

Для создания самодельного аппарата из микроволновой печи потребуются следующие приспособления:

• набор отверток;
• наждачная бумага;
• медные прутки;
• молоток;
• зубило;
• нож.

Переделка деталей от СВЧ

После извлечения трансформатора из печи выполняют следующие действия:

1. Удаляют вторичную обмотку, используя ножовку или стамеску. Демонтаж выполняют аккуратно, стараясь не повредить подлежащий слой. Пространство между обмотками желательно заполнить гофрокартоном.
2. Снимают металлические шунты, ограничивающие силу тока.
3. Формируют вторичную обмотку. На этом этапе потребуется провод КГ 1х35. Он выдерживает длительное воздействие высокого напряжения и силы тока до 1200 А. Внешнюю резиновую изоляцию с кабеля снимают.
4. Сердечник оклеивают скотчем, облегчающим скольжение провода при намотке. Кабель укладывают 3 плотными витками. Для обмотки допускается применение многожильного мягкого провода. Общий диаметр жил должен составлять не менее 1 см.

После переделки трансформатор должен иметь напряжение холостого хода не более 3В, силу тока не менее 800 А.

Схема самодельного устройства

Создание электрической цепи сварочного аппарата не вызывает затруднений. Электрод мягким кабелем соединяют с вторичной обмоткой трансформатора. В схему включают тиристоры, выпрямительные мосты. Один конец прижимного пистолета соединяют с вторичной обмоткой, другой – надежно фиксируют на аппарате.

Как провести ремонт

Соединить детали при помощи холодной сварки очень просто:

• Провести подготовку поверхности. Сделать это нужно при помощи наждачной бумаги. Необходимо оставить царапины на обрабатываемой поверхности, это нужно для того чтобы клей проник в структуру металла. Чем глубже будут царапины, тем прочнее будет шов.
• Производиться просушивание изделия. Это делается для устранения нежелательных жидкостей и повышении прочности крепления.
• Проводиться обезжиривание рабочей поверхности. Ведь жировые пятна сильно снизят эффективность холодной сварки. Убрать жир можно при помощи ацетона.
• Производится перемешивания компонентов клея до однородной массы.
• Затем клеевая масса аккуратно наносится на изделие. Сделать это нужно очень быстро, ведь клеевая масса застывает всего за несколько минут. Если отверстие очень большое, то необходимо заделывать его при помощи металлической пластинки (заплатки), она прикрепляется к изделию при помощи холодной сварки.

Контактник из сварочного трансформатора

Такое оборудование можно превратить в полноценное средство контактной сварки. Единственным недостатком является невозможность управления силой тока.

Разработка чертежа

Правильный выбор схемы помогает изготовить работоспособный сварочный аппарат. Предпочтение отдают простым чертежам, включающим минимальное количество деталей и блоков. Такие варианты не позволяют создать слишком мощное устройство, однако прибора достаточно для выполнения мелкого ремонта автомобиля, садовой техники, ограждений.

Перечень деталей и расходников

Для переделки сварочного трансформатора в оборудование для контактной сварки потребуются такие элементы и материалы:

• трансформатор, преобразующий электрическую энергию;
• толстый кабель;
• медные электроды;
• болты;
• наконечники;
• прерыватель;
• деревянные бруски, фанера для создания корпуса.

Процесс создания аппарата

Сборку самодельного устройства выполняют так:

1. Устанавливают сварочный трансформатор в корпус, созданный из металлических листов. Собирают электрическую плату на текстолитовом листе толщиной более 1 см. Деталь закрепляют в корпусе сварочного аппарата.
2. К шине, вторичной обмотке болтами присоединяют сварочный провод. Оставшийся конец кабеля подключают к электроду.
3. К контактной колодке, находящейся на электрической плате, подсоединяют питающий провод.

Эксплуатация точечной сварки

Мастер, использующий контактный трансформаторный аппарат, должен стоять на резиновом коврике, применять защитные перчатки и очки. Кабель заземления подключают к детали, к которой будет привариваться другая заготовка. После этого нажимают клавишу включения, сопоставляют соединяемые элементы, зажимают электродом сварочного пистолета.

Через 5 секунд после начала воздействия стержень переносят на следующую точку.

Общие принципы использования для остальных материалов

Применяя холодную сварку для склеивания неметаллических изделий, нужно обращать внимание на следующее:

1. Выбирать состав, подходящий для выполнения запланированных работ. Для сантехнических изделий использовать влагостойкие смеси. Чтобы склеить линолеум, подбирают смеси, предназначенные для резины и поливинилхлорида.
2. Стоимость изделия зависит от производителя и назначения сварки. Если шов не будет испытывать избыточные нагрузки, можно применять недорогие отечественные смеси. В других случаях рекомендуется использовать продукцию проверенных брендов.
3. Перед применением обязательно изучить инструкцию и проводить работы согласно ее положениям.
4. Скорость процесса отвердения зависит от температуры. Использовав фен, можно ускорить полимеризацию смолы.

Холодная сварка – эффективный и быстрый способ проведения различных ремонтных работ.

Клещи для контактной сварки своими руками

Чтобы самостоятельно сделать такое приспособление, выполняют следующие шаги:

1. Формируют основу. Для этого используют подручные материалы – стальные листы толщиной до 5 мм. Из них нарезают полосы шириной 2 см. Длина зависит от конструкции сварочных клещей. Полосы можно заменить металлическими прутами. Концы двух заготовок загибают в виде щипцов.
2. Накладывают детали друг на друга, стыкуют их. В центральной части просверливают отверстие, где будет располагаться регулировочный винт. Между пластинами укладывают диэлектрическую прослойку.
3. На одном конце стержня или полосы просверливают отверстие для закрепления медного кабеля. Те же действия выполняют в отношении второй заготовки. Отверстия должны находиться друг напротив друга.
4. Металлические элементы клещей закрывают резиновой накладкой и изолентой. Материалы защитят сварщика от поражения током во время работы.
5. Устанавливают пружину между ручками клещей. Деталь необходима для фиксации свариваемых элементов.

Состав и свойства

Чтобы понимать с чем придётся работать, нужно знать характеристики и состав холодной сварки. Состав:

1. Эпоксидная смола — главный элемент клеящей массы. Только благодаря ей, можно соединить различные материалы.
2. Металлическая крошка (пудра). Благодаря этому наполнителю, после застывания масса становится прочной. Дополнительно к этому, повышаются защитные свойства в плане перепадов температуры.
3. Дополнительные элементы. Существуют различные виды холодной сварки, которые обладают разными характеристиками. На эти показатели влияют, добавленные в состав, химические элементы и вещества.

Средство выпускается в готовом виде или вместе с отвердителем. Готовая холодная сварка представляет собой пластилинообразный брусок или цилиндр, который перед нанесением требуется размять в руках. Эпоксидная смола с отвердителем продаётся в жидком виде. Что касается отвердевшего шва, прочность склейки напрямую зависит от входящих в состав эпоксидной смолы компонентов.

Касательно прочности шва, можно сказать, что этот показатель будет зависеть не только от компонентов, входящих в состав эпоксидной смолы, но и от проведенных работ по нанесению клеящего состава. Отвердевший шов прочнее металла, но слабее, чем при обычной сварке.

При проведении быстрого ремонта, важно знать, сколько высыхает клей и, когда можно начинать дальнейшие работы. Большинству видов холодной сварки для отвердения достаточно 2–3 часов. Однако, полное застывание происходит за 24 часа.

Касательно температуры, которую выдерживает готовый шов, все зависит от дополнительных компонентов. Классические эпоксидные смолы после затвердения сохраняют связывающие свойства при температуре до 260 градусов. Специализированные составы способны выдерживать нагревание до 1316 градусов.

Использование точечной сварки на литиевых аккумуляторах

Применение батареи для приваривания никелевой пластины к АКБ – самый простой способ. Для сборки мини-агрегата потребуется аккумулятор, зарядный кабель, отрезок одножильного провода, изолента. Из жилы создают 2 электрода, концы которых зачищают и закрепляют. Расстояние между элементами должно составлять 3 мм.

К другим концам электродов подсоединяют зарядный кабель, подключенный к клеммам литий-ионной АКБ. Устанавливают никелевую пластину на аккумулятор, прижимают к ней находящиеся под напряжением электроды. В результате короткого замыкания металл расплавляется.

Источник

Меры безопасности

Холодная сварка является достаточно безопасным способом соединения в отличие от классической сварки, где происходит плавление металла под воздействием высоких температур. Тем не менее опасности в использовании всё же существуют.

Смешивание холодной сварки как жидкой, так и сухой и процесс нанесения необходимо выполнять перчатках (желательно резиновых). Это убережет кожу рук от ожогов компонентами состава.

При нанесении жидких составов нужно быть весьма осторожным чтобы состав не попал в глаза. В случае попадания необходимо промыть обильным количеством воды и немедленно обратиться к врачу (офтальмологический травмпункт).

При использовании жидкого состава для пластика и линолеума следует позаботиться о проветривании помещения так как в составе используется растворители.

Также стоит очень внимательно следить за тем, чтобы холодная сварка не попала к детям. Сухие составы похоже на пластилин и ими они часто интересуются.