Точечная сварка своими руками – совсем несложный процесс

1 Точечная сварка своими руками и в производственных условиях

Впервые такой вид сварки был выполнен Бенардосом в 1887 году. Он использовал для нее угольные электроды, которые чуть позже заменили медными. Именно при помощи последних точечные сварочные мероприятия выполняются и в наши дни.
В промышленности данная сварка используется для соединения пересекающихся стержней, цветных сплавов, стальных листов, уголков, двутавров и других профильных заготовок, деталей из разных по толщине металлов.

Популярна она и среди домашних умельцев. Самодельные сварочные аппараты для точечного соединения деталей великолепно показали себя при выполнении таких работ, как починка бытовой утвари, сварка алюминиевых листов и изделий, электрических кабелей, ремонт быттехники и многих других.

Суть процесса описываемой разновидности сварки состоит в следующем:

• внахлестку выполняется накладка деталей (стальных горяче- и холоднокатаных листов) одна на другую;
• в местах предполагаемого соединения заготовки сжимают электродами, которые начинают оказывать механическое воздействие на свариваемые поверхности на участках, расположенных непосредственно под электродами;
• от сварочного агрегата подается большой по силе ток (через электроды), который разогревает детали в точке их контакта между собой;
• начинается процесс расплавления тонкого поверхностного слоя металла, а затем и доведение прилегающих к нему слоев до пластического состояния;
• подача тока прекращается, на электроды оказывается давление, в результате чего металл заготовок сваривается в месте разогрева (в одной точке либо в сразу в нескольких).

Если человеком выполняется точечная контактная сварка своими руками, он должен учесть, что качественным этот процесс будет лишь в том случае, когда обеспечивается рекомендованный показатель давления на свариваемые поверхности и постоянная скорость движения электродов. Также необходимо знать следующее:

• на 1 мм общей толщины деталей, подвергающихся сварке, требуется от 3 до 5 кВт мощности (исходя из этого и подбирают мощность сварочной установки, которая может достигать показателя в 400 кВт);
• 1 мм толщины детали ток в процессе сварки проходит за 0,1–1 сек.

Кроме того, нужно учесть, что плотность тока на электродах из меди (на их контактирующих с металлом участках) должна составлять от 50 и более ампер на каждый квадратный миллиметр поверхности. Если данная величина будет меньшей, в точках контакта должного нагрева металла не произойдет и сварочный процесс закончится ничем.

К недостаткам рассматриваемой нами технологии соединения металлических деталей относят невозможность гарантирования сварочного шва с высокими показателями герметичности. А вот достоинствами такой сварки признаются следующие факторы:

• можно автоматизировать процесс (на промышленных предприятиях за одну минуту профессиональное сварочное оборудование дает возможность выполнять до 600 соединений);
• высокая экономичность операции;
• превосходная прочность получаемых швов.

2 Режимы выполнения сварочных работ и применяемые электроды

Точечное соединение металлических поверхностей может осуществляться в жестком либо мягком режиме. Жесткий описывается существенным давлением на электроды (от 3 до 8 килограмм на квадратный миллиметр), высокими показателями плотности тока (от 120 до 300 ампер на квадратный миллиметр поверхности) и небольшой длительностью времени сварки (ток подается, как правило, в течение 0,1–1,5 секунд).

Такой режим обеспечивает высокую производительность процесса и высокую его скорость, но при этом он имеет и ряд недостатков:

• требуется применять мощные агрегаты для сварки;
• электрические сети испытывают серьезные нагрузки;
• потребляемая при выполнении работ мощность характеризуется повышенными величинами.

Рекомендуются жесткие режимы сварки для соединения:

• сталей с высоким уровнем легирования для сохранения их стойкости против коррозии;
• заготовок с различной толщиной;
• медных сплавов и алюминиевых листов.

Мягкий режим длится дольше, он характеризуется использованием умеренной силы и плотности тока (до 100 ампер), который протекает за время равное 0,5–3 секундам, в результате чего поверхности свариваемых деталей нагреваются более плавно. Для сварки в таком режиме можно использовать более дешевые и менее мощные источники питания сварочной дуги, не подвергающие сеть чрезмерным нагрузкам. Мягкая технология рекомендована для соединения склонных к закалке металлов.

Качество сварки во многом зависит от того, какие виды электродов (и с какими техническими параметрами) будут использованы. Как мы уже говорили, сейчас для точечного соединения стальных изделий чаще всего применяют медные электроды, обладающие всеми требуемыми характеристиками для адекватного проведения сварочных мероприятий. Они обеспечивают легкость выполнения работ и достаточную прочность в диапазоне рабочей температуры, имеют высокую электро- и теплопроводность.

Отдельно отметим, что ручная сварка, выполняемая в домашних условиях, по своему качеству зависит от сечения используемого электрода. Здесь нужно запомнить важное правило: самая тонкая часть соединения по своей толщине должна быть в 2–3 раза меньше диаметра точек сварки. Также специалисты советуют интенсивно охлаждать электроды, используя для этих целей обычную холодную воду.

3 Как сделать самодельный сварочный агрегат?

В домашних условиях допускается применение самодельной установки для выполнения точечного соединения деталей. Народные умельцы обычно используют настольные варианты аппаратов, с помощью коих можно без проблем сваривать цветные и черные металлы. При этом самодельные агрегаты могут иметь и куда более крупные габариты.

Основой самодельной установки для сварки является трансформатор. Домашние "кулибины" чаще всего берут трансформатор от печки СВЧ, который питает магнетрон микроволновки. Его тип не важен, главное, чтобы он имел мощность не менее 0,9–1 кВт.

От данного аппарата нам нужна только первичная обмотка и магнитопровод, поэтому вторичная обмотка выковыривается, выбивается железным стержнем, отрубается при помощи стамески либо просто-напросто срезается ножовкой. После этого делается другая вторичная обмотка. Для этого потребуется медный провод большой толщины (его диаметр должен быть не меньше 1 см).

Теперь наш самодельный агрегат может выдавать до 1000 А тока, чего вполне хватает для качественной сварки металлических листов толщиной до 1 мм. Если же вам недостаточно такой мощности (планируется соединять детали из металла большей толщины), допускается объединение нескольких однотипных трансформаторов в один.

Сделать это несложно, достаточно соединить одноименные выводы вторичных и первичных обмоток двух устройств. Главное не ошибиться при выполнении такого соединения (не спутать обмотки), так как это стопроцентно приведет к короткому замыканию.