Простая контактная сварка для мелких точных работ
Фото 1. Внешний вид прибора.
Основное назначение прибора — простое и быстрое жаростойкое соединение «насквозь» нетолстых листов и проволок из разных металлов для внутренней арматуры самодельных электровакуумных приборов (ЭВП). Кроме того, аппарат может пригодиться в ювелирном деле, при альтернативном электрорадиомонтаже или изготовлении некрупных корпусов, кожухов, экранов и т. п. К винтовым клеммам прибора может быть подключен выносной инструмент. Сварочный аппарат использует плоские легкосъёмные электроды — гнутые проволочные для мелочей, массивные для деталей крупнее — выпиленные и сформованные из нетонкого листа меди или её сплавов. Аппарат опробован максимум — на листах оцинкованной кровельной стали 0,45 и 0,5 мм. Точная настройка режима позволяет работать с тонкими деликатными материалами и с высокой повторяемостью.
Итак. Размеры свариваемых деталей невелики и при проектировании применен ряд решений для популярной и где-то близкой (тонкая никелевая лента), в последнее время, забавы — соединения элементов-аккумуляторов пальчикового типа в батареи. Такие приборы обычно собирают на базе удобного для перемотки высоковольтного трансформатора от микроволновой печи. Больше того, существует ряд недорогих и доступных встраиваемых модулей для управления такой сваркой (Фото 2).
Проектирование.
Самый толстый предполагаемый материал для сварки — сталь 0,5 мм толщиной, самый тонкий — на порядок меньше, т. е. требуется значительный диапазон регулировки и точная выдержка. Здесь, применил готовый фабричный контроллер китайского производства (Фото 2).
Фото 2. Контроллер точечной сварки. Умеет регулировать и отображать сразу два параметра — время сварки (миллисекунды? 1…99) и сварочный ток (в процентах от основного — 30…99%). Регулирование кнопочное, индикаторы светодиодные семисегментные. Питание модуля переменным током 9…12 В от небольшого вспомогательного трансформатора. Запуск при замыкании контактов на колодке (кнопка, педаль). Отключаемая звуковая сигнализация.
Рис. 3. Схема включения аналогичного модуля. Взято из интернета.
Сварочный трансформатор. Сердце прибора и его возможности. К счастью, в связи с распространением аккумуляторной электротяги в разного рода подвижных механизмах, накоплен большой опыт использования перемотанного высоковольтного трансформатора от микроволновой печи. Кажется, это его лучшее применение, даже по сравнению с исходным — завышенный ток покоя и весьма скромные для заявленной мощности габариты делают его длительное включение расточительным и опасным. Другое дело точечная сварка — относительно дешевый, а иногда и бесплатный, трансформатор. Мощный, компактный, легко переделываемый. А что до перегрева и перерасхода, так здесь он будет работать секунды.
К делу.
Фото 4. Заготовка сильноточной обмотки.
У трансформатора от микроволновой печи поаккуратней спилил высоковольтную обмотку и выбил пару магнитных шунтов. Со второго раза выполнил обмотку самодельной плоской шиной набранной из полос медной отожженной фольги.
Фото 5. Размеченные и нарезанные полоски медной фольги — заготовки шины.
Фото 6. Собранная из полос шина. Изоляция термотрубкой.
Фото 7. Силовой трансформатор аппарата с перемотанной вторичной обмоткой. 3 витка сечением 48 мм2. При сетевом напряжении ~220В они дают чуть больше ~2,5 В. На такую обмотку с выводами около 20 см, ушло 1.2 метра самодельной шины.
Фото 8. Законцовки выводов сильноточной обмотки.
Выводы силового трансформатора обрезал по месту, зачистил и облудил каждый лепесток, спаял каждый вывод в единую плоскую клемму.
Фото 9. Сварочный клюв выполнил из пары гибких стальных пластин на деревянном слоистом основании. Поле отверстий на пластинах позволило плавно подобрать потребную их гибкость.
Дополнительные панели для установочных элементов сделал из нетолстого листового текстолита. Такой прием позволяет с удобством использовать для стенок корпуса материал значительной толщины (дерево, фанера).
Фото 10. Заготовка панели запуска — кнопка, гнездо для педали.
Фото 11. Самая сложная панель, для модуля управления. Под прозрачной будет декоративный бумажный слой с пояснительными надписями.
Фото 12. Панель управления в сборе. Вид сзади. Сам модуль установлен на живую нитку — не хватает шайб и стопоров.
Фото 13. Панель управления на передней стенке корпуса. Вид сзади. Примерка.
Фото 14. Симистор модуля управления снабдил небольшим игольчатым радиатором. Просверлил радиатор, нарезал резьбу. Прикрутил прибор за фланец, корпус дополнительно прижал парой нашедшихся кронштейнов. Под металлическую спинку симистора плюхнул немного КТП-8.
Фото 15. Вентиляционные сетки на боковых сторонах коробки и решетки-панели для установки вентиляторов сделал из нетолстого листового алюминия — остатков старой кровли. Лист отрихтовал, разметил, вырезал заготовки ножницами по металлу. Жесткой щеткой с мылом и водой отмыл и высушил заготовки. Разметил, накернил центры отверстий на стальной плите, просверлил нетолстым сверлом на станке.
Фото 16. Заготовка сетки-панели для установки вентилятора.
Фото 17. — Это не Земля, и не Африка, родной. Это планета Плюк 215 в тентуре. Галактика Кин-дза-дза в спирали. Ясно? — Привет, приехали! — Надень колокольчик, родной.
Корпус прибора. Скомпоновал элементы аппарата и вычертил в КАДе. Из 10 мм фанеры нарезал заготовки стенок. Дно сделал из двух склеенных слоев такой фанеры. Собирал на столярный ПВА и некрупные гвоздики.
Фото 18. Несколько искривленные заготовки вынудили повозиться при сборке. Сначала скрепил боковые стенки, после высыхания клея разметил, выпилил из заготовки и установил дно из двух склеенных слоев такой же фанеры.
Фото 19. Вместе с вырезанной из ДВП крышкой корпус погрунтовал чуть сильнее разбавленной ПФ-115, а после высыхания покрасил в два слоя. После грунтовки некрупной затертой наждачкой пригладил встопорщившиеся волокна.
Фото 20. Декоративные панели-накладки в несколько приближений вычертил в КАДе и распечатал на бумаге. Окончательный вариант распечатал на плотной фотобумаге. Вырезал скальпелем. Для маскировки неработающих сегментов индикатора, прямо на него наклеил слой бумажного малярного скотча.
Фото 21. Вид на заднюю панель с установленными вентиляторами и сетевым проводом.
Автоматический выключатель установил на обрезке стандартной DIN-рейки привинченной парой саморезов к нарочитому брусочку. Два вентилятора обдувают сварочный трансформатор и радиатор силового ключа-симистора. Каждый свое. Вентиляторы запитаны постоянным напряжением 9 В через диодный мост от маломощного вспомогательного трансформатора. Контроллер имеет свой собственный бортовой выпрямитель-стабилизатор и питается переменными 9 В. Остальное очевидно.
Модуль с трансформатором и электродами (Фото 9) весьма массивен. К счастью, с надежным креплением к корпусу затруднений не возникло — естественным образом детали модуля — сборная стойка-изолятор и трансформатор закреплены длинными сквозными винтами. Аж восемью штуками. Длинна их несколько избыточна и стоит только собрать этот модуль сразу внутри корпуса с креплением насквозь, в том числе и через мощное дно, и задача решена. Сверлил отверстия в дне ящика используя платформу-основание модуля как кондуктор.
Фото 22. Стойку-крепление плоских пружин — держателей электродов пришлось разобрать до атомов. Перед сборкой несколько раз покрыл деревяшки акриловым лаком. Польстился на быструю сушку. Баловство конечно. Для надежной консервации дерева стоит применять масляный лак или краску.
Фото 23. Собранная в ящике электродная система. Послойно, с креплением общими болтиками М6 ко дну.
Фото 24. Вид на переднюю стенку аппарата в сборе с электродным модулем. Установил самодельные винтовые клеммы, зажал электроды, закончил внутрикоробочный электромонтаж, проверил работоспособность. Компактно, мощно, замечательно работает — ай да Пушкин!
Фото 25. Вид на монтаж прибора.
Вид на монтаж прибора (Фото 25), где: 1 — сварочный трансформатор; 2 — модуль управления; 3 — субмодуль управления с индикацией, кнопками и зуммером; 4 — сервисный маломощный трансформатор для питания модуля управления и вентиляторов охлаждения; 5 — вентиляторы охлаждения, работают на половину мощности; 6 — выпрямитель для питания вентиляторов — диодный мост, при необходимости усилить обдув, к нему добавляется оксидный конденсатор; 7 — автоматический выключатель; 8 — кнопка пуска и гнездо для подключения педали.
Фото 26. Вид на лицевую сторону готового аппарата. Некрасивые проёмы вокруг держателей электродов закрыл декоративной панелью — выпилил из кусочка плотного ДВП, щели сделал лобзиком по дереву, пару раз покрыл лаком, прикрутил мелкими саморезами.
P. S.
Отключение сопутствующего всяким манипуляциям звукового «БИП!» в контроллере — одновременное нажатие пары нижних кнопок. Включение — верхних.
Babay Mazay, июль, 2022 г.
