Proces bodového svařování zahrnuje několik fází. Jak svařovat kov pomocí bodového svařování? Nejprve se spojované díly vyrovnají do požadované polohy, umístí se mezi elektrody svářečky a přitlačí k sobě. Poté se zahřejí do stavu plasticity a společně procházejí následnou plastickou deformací. V průmyslových podmínkách při použití automatického zařízení může frekvence svařování dosahovat až 600 bodů za minutu. Aby bylo možné provádět vysoce kvalitní bodové svařování vlastníma rukama doma, je nutné udržovat konstantní rychlost pohybu obou elektrod a zajistit požadovaný přítlak a plný kontakt spojovaných dílů.
Bodové svařování – schéma
Díly se zahřívají v důsledku průchodu svařovacího proudu ve formě krátkodobého pulzu v délce 0,01. 0,1 sekundy v závislosti na podmínkách svařování. Tento impuls zajišťuje roztavení kovu v oblasti působení elektrod a vytvoření společného tekutého jádra obou částí, jehož průměr se může pohybovat od 4 do 12 mm. Poté, co proudový puls ustane, jsou části drženy po určitou dobu pod tlakem, aby se roztavené jádro ochladilo a krystalizovalo.
Doba ohřevu
Doba ohřevu nebo průchodu svařovacího proudu se může pohybovat od tisícin do desítek sekund a závisí na podmínkách svařování a výkonu stroje. Při svařování dílů z ocelí, které jsou náchylné na kalení a případné praskání (například uhlíkové oceli), se doporučuje zvýšit dobu ohřevu, aby se zpomalilo následné ochlazování kovu. Svařování dílů z nerezových austenitických ocelí by mělo být prováděno naopak s co nejkratší dobou ohřevu. To se provádí, aby se zabránilo nebezpečí zahřátí vnějšího povrchu spojovacího bodu na teplotu strukturálních přeměn, což může vést k porušení vysokých antikorozních vlastností vnějších vrstev kovu.
tlaková síla
Hodnota tlaku mezi elektrodami musí zajistit spolehlivý kontakt dílů na spoji. Záleží na typu svařovaného kovu a tloušťce spojovaných dílů. Tlak po zahřátí je důležitý, protože jeho vhodná hodnota poskytuje jemnozrnnou kovovou strukturu v místě svaru a pevnost spojovacího bodu se rovná pevnosti základního kovu.
Elektrody, specifikace a vlastnosti použití
- Kvalita svařování závisí také na správné volbě průměru měděné elektrody. Průměr napojovacího bodu musí 2-3x přesáhnout tloušťku nejtenčího prvku svarového spoje.
- Lisováním dílů v okamžiku průchodu svařovacího impulsu je zajištěno vytvoření speciálního těsnicího pásu v blízkosti roztaveného jádra zabraňujícího rozstřikování roztaveného materiálu ze svařovací zóny. V důsledku toho nejsou nutná žádná další opatření na ochranu křižovatky.
- Pro zlepšení krystalizace roztaveného kovu musí být elektrody otevřeny s mírným zpožděním po průchodu svařovacího impulsu.
- Pro získání kvalitního a spolehlivého svaru je třeba spojované plochy nejprve připravit, zejména očistit od rzi.
- Mezera mezi připojovacími body by měla zajistit snížení proudění přes sousední body. Například pro svařování dvou (tří) dílů o tloušťce každého 1 až 8 mm se vzdálenost mezi spojovacími body odpovídajícím způsobem mění od 15 (20) do 60 (100) mm.
Kvalita materiálů
- Elektrody používané pro bodové svařování musí poskytovat pevnost v rozsahu provozních teplot, vysokou tepelnou a elektrickou vodivost a snadné obrábění. Těmto požadavkům vyhovují speciální bronzy s inkluzí kobaltu nebo kadmia, za studena válcovaná elektrolytická měď a slitiny mědi s obsahem chrómu a také slitina na bázi wolframu.
- Z hlediska elektrické a tepelné vodivosti je měď výrazně lepší než bronzy a slitiny, ale 5-7krát horší než oni, pokud jde o odolnost proti opotřebení. Proto je nejlepší slitinou pro výrobu elektrod slitina typu EV, což je téměř čistá měď s 0,7 % chromu a 0,4 % zinku.
Pro snížení opotřebení elektrod při provozu se doporučuje používat jejich intenzivní chlazení vodou.
Aplikace
V domácích podmínkách se bodové svařování kutilem nejčastěji využívá při opravách domácích spotřebičů, různých pracích s hliníkem, kabelem, nebo opravách drobného kuchyňského náčiní.
V průmyslu se bodové svařování používá při svařování plechových polotovarů z ocelí různých jakostí, neželezných kovů a slitin různých tlouštěk, křížících se tyčí, profilových polotovarů (rohy, žlaby, T-kusy atd.).
Výhody a nevýhody bodového svařování
Jako každý technologický proces má i elektrické bodové svařování své výhody a nevýhody. Mezi první patří především mechanická pevnost bodových svarů a vysoká účinnost a také možnost automatizace svářečských prací. Značnou nevýhodou je nemožnost zajistit těsnost svarů.
Použití domácí svářečky
Pro svářečské práce doma si můžete vyrobit bodový svařovací stroj pro kutily. Domácí svářečky mohou mít širokou škálu konfigurací – od malých přenosných až po poměrně velké. Doma se většinou používají stolní verze, které lze použít pro svařování železných i neželezných kovů.
Základ aparátu
Hlavní konstrukční částí jednoho z těchto svařovacích strojů je základní transformátor. K tomu je nejlepší použít zařízení sériové výroby, například OSM – 1. Primární vinutí transformátoru může být ponecháno beze změny, přičemž musí obsahovat alespoň 200 závitů. Sekundární vinutí je nutné vyměnit za výkonnější pomocí drátu PEV 2 / 1,9 nebo PV Z – 50.
OSM transformátor – 1
Úprava hodnoty proudu v zařízení není nutná. Při svařovacím procesu je nutné se zaměřit na dobu ohřevu a kontrolovat jej vizuálně podle barev. Pro výrobu držáků elektrod můžete použít duralovou tyč o průměru 30 mm.
Konstrukce elektrody
Spodní elektroda musí být znehybněna a izolována od lícnic a montážních šroubů lepicí páskou a podložkami. Pro upevnění elektrod v držácích můžete použít dva šrouby nebo mosazné podložky.
Pak si můžete vzít nějaké pružiny, řekněme z postýlky. Držáky s elektrodami je třeba odtáhnout pružinou do původní polohy. Bodová svářečka je připojena k síti pomocí automatického spínače dimenzovaného na proud minimálně 20 A.
Správa zařízení
Samotné zařízení lze ovládat magnetickým startérem, který lze zapnout sešlápnutím pedálu. Skříň transformátoru a jeho sekundární vinutí musí být uzemněny. Spojované díly musí být upnuty mezi elektrody. Proud, který mezi nimi protéká, ohřívá kov, načež se vypne elektřina, zvýší se kompresní síla elektrod a v důsledku toho se vytvoří svarový spoj.
Chcete se naučit vařit s elektrickým svařováním od nuly? Pak se vám bude hodit tento článek.
Potřebujete svařovat kovy, které nejsou vhodné pro tradiční metody svařování? Pak si přečtěte článek na https://elsvarkin.ru/texnologiya/varim-argonodugovoj-svarkoj-svoimi-rukami/ odkaz.
DIY videa bodového svařování
1. Video o aplikaci bodového svářecího stroje GYSPOT 3502, určeného k odstraňování promáčklin pomocí setrvačníku, přivařování nýtů, svorníků, hřebíků, hmoždinek, podložek a šroubů, odstraňování důlků a rozrušených povrchů pomocí uhlíkové elektrody:
2. Video o použití oboustranné bodové svářečky GYSPOT 32D-C pro opravy pohledových ploch a spojování karoserie:
3. Svařování kondenzátorů udělejte si sami s automatickým dodáním hardwaru:
Kontaktní bodové svařování udělej si sám
Bodové svařovací stroje nejsou v každodenním životě tak často používané jako obloukové svařovací stroje, ale někdy se bez nich nelze obejít. Vzhledem k tomu, že náklady na takové zařízení začínají od 450 do 470 USD, je ziskovost jeho nákupu sporná.
Domácí bodová svářečka CBA-1,5AK
Cestou z této situace je kontaktní bodové svařování udělejte si sám. Než vám však řekneme, jak si takové zařízení vyrobit sami, podívejme se, co je bodové svařování a jak to funguje.
Stručně o bodovém svařování
Tento typ svařování se týká kontaktního (termomechanického). Všimněte si, že tato kategorie zahrnuje také švové a tupé svařování, ale není možné je implementovat doma, protože pro tento účel bude vyžadováno složité vybavení.
Proces svařování zahrnuje následující kroky:
- díly jsou kombinovány v požadované poloze;
- upevněte je mezi elektrody přístroje, které přitlačují díly;
- dochází k ohřevu, v důsledku čehož jsou díly v důsledku plastické deformace navzájem pevně spojeny.
Výrobní bodový svařovací stroj (jak je znázorněn na fotografii) je schopen provést až 600 operací za minutu.
Zařízení pro strojní bodové svařování
Technologie zpracování
Aby se díly zahřály na požadovanou teplotu, je na ně přiveden krátkodobý impuls elektrického proudu o vysokém výkonu. Impulz zpravidla trvá od 0,01 do 0,1 sekundy (doba se volí na základě vlastností kovu, ze kterého jsou díly vyrobeny).
S impulsem se kov roztaví a mezi díly se vytvoří společné tekuté jádro, dokud neztvrdne, povrchy, které mají být svařovány, musí být udržovány pod tlakem. Vlivem tohoto ochlazení roztavené jádro krystalizuje. Níže je uveden nákres znázorňující proces svařování.
Ilustrace procesu bodového svařování
Označení:
- A – elektrody;
- B – díly ke svařování;
- C – svařovací jádro.
Tlak na díly je nutný k tomu, aby se impulsem vytvořil po obvodu jádra roztaveného kovu těsnící pás, který nedovolí tavenině vytékat z oblasti, kde dochází ke svařování.
Pro zajištění nejlepších podmínek pro krystalizaci taveniny se tlak na součásti postupně odstraňuje. Pokud je nutné místo svařování „ukutovat“, aby se odstranily nehomogenity uvnitř švu, zvyšte tlak (toto proveďte v konečné fázi).
Upozorňujeme, že pro zajištění spolehlivého spojení a kvality švu je nejprve nutné zpracovat povrchy dílů v místech, kde bude probíhat svařování. To se provádí za účelem odstranění oxidového filmu nebo koroze.
Při požadavku na zajištění spolehlivého spojení dílů o tloušťce 1 až 1,5 mm se používá kondenzátorové svařování. Princip jeho fungování je následující:
- blok kondenzátorů se nabíjí elektrickým proudem o malé síle;
- kondenzátory jsou vybíjeny přes připojené části (síla impulsu je dostatečná pro zajištění potřebného svařovacího režimu).
Tento typ svařování se používá v těch odvětvích, kde je potřeba spojovat miniaturní a subminiaturní součástky (radiotechnika, elektronika atd.).
Když už mluvíme o technologii bodového svařování, je třeba poznamenat, že ji lze použít ke spojení různých kovů.
Příklady domácích návrhů
Na internetu existuje mnoho příkladů vytvoření strojů, které vyrábějí bodové svařování. Zde jsou některé z nejúspěšnějších návrhů. Níže je schéma jednoduchého zařízení pro bodové svařování.
Příklad schématu zapojení zařízení
Pro implementaci potřebujeme následující rádiové komponenty:
- R – proměnný odpor s jmenovitou hodnotou 100 ohmů;
- C – kondenzátor určený pro napětí nejméně 25 V s kapacitou 1000 μF;
- VD1 – tyristor KU202, index písmen může být K, L, M nebo N, můžete také použít PTL-50, ale v tomto případě musí být kapacita “C” snížena na 1000 mikrofaradů;
- VD2-VD5 – diody D232A, zahraniční analog – S4M;
- VD6-VD9 – diody D226B, mohou být nahrazeny zahraničním analogem 1N4007;
- F – 5 A pojistka.
Je nutné udělat odbočku, abychom řekli, jak vyrobit transformátor TR1. Je vyroben na bázi železa Sh40, s nastavenou tloušťkou 70 mm. Pro primární vinutí je zapotřebí drát PEV2 Ø0,8 mm. Počet závitů vinutí je 300.
K výrobě sekundárního vinutí budete potřebovat lankový měděný drát Ø4 mm. Může být nahrazena pneumatikou za předpokladu, že její průřez je alespoň 20 mm2. Počet závitů sekundárního vinutí je 10.
Video: odporové svařování udělej si sám
Pokud jde o TR2, bude stačit kterýkoli z transformátorů s nízkým výkonem (od 5 do 10 W). Současně na vinutí II, používaném pro připojení podsvícení “H”, musí být výstupní napětí v rozsahu 5-6 V a vinutí III – 15 V.
Výkon vyráběného zařízení bude relativně nízký, v rozmezí od 300 do 500 A, maximální doba pulzu je až 0,1 s (za předpokladu, že hodnoty „R“ a „C“ jsou stejné jako ve výše uvedeném diagramu). To je zcela dostačující pro svařování ocelového drátu Ø0,3 mm nebo plechu, pokud jeho tloušťka nepřesahuje 0,2 mm.
Uveďme schéma výkonnějšího aparátu, ve kterém bude svařovací elektrický proud pulsu v rozsahu od 1,5 kA do 2 kA.
Schéma aparatury s pulsní silou do 2 kA
Uvádíme seznam komponent použitých v obvodu:
- jmenovité hodnoty odporu: R1-1.0 kOhm, R2-4.7 kOhm, R3-1.1 kOhm;
- kapacity v obvodu: C1-1.0 uF, C2-0,25 uF. Navíc C1 musí být dimenzován na napětí minimálně 630 V;
- Diody VD1-VD4 – diody D226B, nahrazení cizím analogem 1N4007 je povoleno, místo diod můžete umístit diodový můstek, například KTs405A;
- tyristor VD6 – KU202N, musí být umístěn na radiátoru o ploše nejméně 8 cm 2;
- VD6 – D237B;
- F – 10 A pojistka;
- K1 je jakýkoli magnetický startér, který má tři páry pracovních kontaktů a vinutí je určeno pro
Nyní vám řekneme, jak vyrobit transformátor TR1. Jako základ je vzat autotransformátor LATR-9, jak je znázorněno na fotografii.
Základem je autotransformátor
Vinutí v tomto autotransformátoru má 266 závitů, je vyrobeno z měděného drátu Ø1,0 mm, použijeme jej jako primární. Opatrně rozebereme konstrukci, abychom nepoškodili vinutí. Hřídel a na ní připevněný pohyblivý válečkový kontakt jsou demontovány.
Dále musíme izolovat kontaktní dráhu, za tímto účelem ji očistíme od prachu, odmastíme a nalakujeme. Když dodatečně vyschne, izolujeme celé vinutí lakovanou látkou.
Jako sekundární vinutí používáme měděný drát o průřezu minimálně 80 mm2. Je důležité, aby izolace tohoto drátu byla tepelně odolná. Když jsou splněny všechny podmínky, uděláme z nich vinutí o třech otáčkách.
Nastavení sestaveného zařízení je omezeno na odstupňování stupnice proměnného odporu, který reguluje dobu impulsu.
Doporučujeme před zahájením svařování empiricky nastavit optimální čas pro pulz. Pokud je doba trvání příliš dlouhá, díly budou spáleny, a pokud bude kratší, než je nutné, pevnost spojení bude nespolehlivá.
Jak již bylo uvedeno výše, zařízení je schopno dodat svařovací elektrický proud o výkonu až 2000 A, což umožňuje svařovat ocelový drát Ø3 mm nebo ocelový plech, jehož tloušťka nepřesahuje 1,1 mm.
