В последнее время я довольно часто стал встречаться с литиево-ионными аккумуляторами в различных устройствах. Иногда дело доходило даже до сборки батарей, и я соединял элементы методом пайки. Однако мне захотелось пойти по более правильному пути и использовать для этого аппарат контактной сварки.
Покупать готовый сварочник, даже на Алиэкспрессе, меня задушила жаба, так как необходимость сварки батареек у меня возникает очень редко, а прибор стоит дорого. Поэтому я решил собрать такой аппарат самостоятельно, заодно получив и удовольствие от процесса.
Существует множество методов сборки контактного сварочника своими руками. Можно использовать автомобильный аккумулятор, можно трансформатор от старой микроволновки. Есть и различные способы управлять сварочным током и длительностью импульса сварки. В простейшем случае можно просто к автомобильному аккумулятору подключить два толстых провода, из медной проволоки сделать электроды, соединить всё это воедино и сваривать вручную, замеряя время «на глаз». Можно сделать управление на основе Ардуино или специализированного контроллера времени, реле от мотоцикла и т.д.
Ну, а я решил сделать сварочный аппарат на основе трансформатора от СВЧ печи (микроволновки). Он по-любому будет компактнее и легче, чем автомобильный аккумулятор. А контроллер, который дозирует как ток, так и длительность импульса, я купил на Алиэкспрессе, потому что стоит он недорого, и это уже готовое изделие, которое не нужно собирать самому.
Старый трансформатор от микроволновки на 750 ватт приобрёл на Авито за 600 рублей.
А также на рынке купил 1 метр многожильного силового кабеля сечением 25 квадратов за 125 рублей. Точнее говоря, я взял 2 метра (с запасом), но достаточно одного.
На Алиэкспрессе я купил: контроллер с симистором на 40 ампер (больше для сварки аккумуляторов 18650 не нужно), трансформатор переменного тока на 9 вольт для питания контроллера, ножную педаль для удобного управления, а также самое дорогое – это провода с разъёмами (на этой детали можно было сэкономить, сделав электроды из толстой медной проволоки и подключив их, например, через клеммник к силовым проводам) + электроды (медные иглы). В общем, из купленного на Али необходим только контроллер и трансформатор переменного тока на 9 вольт, остальное опционально.
Трансформатор переменного тока:
Педаль для ножного управления:
Кабели с разъёмами и ручки с цанговыми зажимами:
Электроды и клеммы:
Первым делом необходимо избавиться от вторичной обмотки трансформатора. Она находится в верхней части и намотана тонким проводом. Нужно просто отпилить обмотку ножовкой.
После этого остатки проводов легко высверливаются толстым сверлом.
А далее – можно выбить проволоку напильником и молотком. Это совсем несложно.
Если ваш трансформатор имеет вот такие дополнительные пакеты из металлических пластин, их также необходимо удалить.
Теперь нужно взять толстый кабель и просунуть его на место бывшей вторичной обмотки, сделав два витка. Таким образом, мы из повышающего трансформатора получим понижающий. Напряжение на выходе теперь всего около 2 вольт, зато сила тока возросла многократно – десятки или, возможно, даже сотни ампер. Для человека это напряжение безопасно, и ничего страшного, если вы случайно коснётесь запитанных электродов рукой.
Концы кабеля зажимаются в клеммы и изолируются термоусадкой.
К ним подключаем кабели с ручками.
Теперь по схеме нужно собрать остальную часть электрики.
Ножная педаль поставляется с 10-сантиметровым отрезком провода, поэтому я его заменил на длинный, чтобы педаль можно было положить на пол.
Питающие провода соединил с помощью клеммника. Можно было спаять.
К трансформатору провода подсоединил через съёмные клеммы, чтобы можно было легко его отсоединять.
Ну, а к контроллеру два провода просто припаял, хотя лучше было бы прикрутить на винты и круглые клеммы, но у меня не нашлось таких под рукой, к сожалению.
В общем, схема собрана, можно подключать к сети. Обратите внимание, что для питания контроллера используется трансформатор переменного, а не постоянного тока.
При включении загорается цифровой индикатор и различные светодиоды.
Левая ручка устанавливает длительность импульса (от 1 до 50, каждая единица равна 20-ти миллисекундам). Правая ручка устанавливает мощность, в диапазоне от 30 до 99%.
При нажатии на педаль схема включается на установленное количество миллисекунд.
Чтобы приварить ленту к аккумулятору, нужно плотно прижимать электроды к поверхности. Поверхности и батареи, и ленты должны быть абсолютно чистыми, без грязи, клея, окислов и т.п. Иначе лента не приварится.
У меня никакого опыта в контактной сварке не было, поэтому все параметры пришлось подбирать экспериментально, тренируясь на ненужном аккумуляторе. Правильно приваренная лента хорошо держится и отрывается при воздействии силы, оставляя маленький кусочек на батарее. Длительность импульса и сила тока зависят и от мощности трансформатора, и от толщины никелевой ленты – возможно, ещё и от других условий.
У меня более-менее правильная сварка стала получаться при параметрах 35/70. Но думаю, трансформатор мне лучше было бы взять помощнее, можно было бы сократить длительность импульса и меньше был бы перегрев. Впрочем, ещё надо экспериментировать.
В общем, самостоятельная сборка аппарата контактной сварки – дело совсем несложное. Для меня самое муторное – это изготовить для него корпус, чем я займусь в дальнейшем. А может, просто укреплю все компоненты на куске фанеры. Главное, что сварочник работает :).
Внимание: данная статья и изображения в ней являются объектами авторского права. Частичное или полное воспроизведение на других ресурсах без согласования запрещено.
Тема статьи для рукастых умельцев, сварка точечная — мастерим аппарат своими руками из подручных средств. А поможет нам в этом, отслужившая микроволновая печь. Вернее, высоковольтный трансформатор от неё, который подойдет для соединения тонкого листового металла в домашних условиях.
Вот только, не надо бежать сломя голову на кухню, чтобы разобрать свою микроволновку. Можно спросить подопытный материал у соседей, найти на свалке или купить по дешевки б/у.
Как правильно смонтировать трансформатор
Итак, делаем точечную сварку своими руками из микроволновки. Нам нужен трансформатор, который состоит из сваренного сердечника и первичной и вторичной обмоток.
Достаем его из старой раскуроченной печи. Желательная мощность трансформатора от 800 ватт, чем мощнее, тем лучше.
Нам понадобится сердечник и первичная обмотка (с проводом потолще). Вторичную обмотку удаляем, например, срубаем зубилом или распиливаем подходящими инструментами.
Иногда, в случае плотного прилегания вторичной обмотки для её извлечения, приходится разбирать сердечник и потом его склеивать.
После удаления ненужного хлама, берем медный кабель (с сечением от 16мм2, определяется опытным путем) и наматываем в окнах трансформатора 2 витка.
На концах кабеля закрепляем надежным способом медные наконечники.
Итак, главная деталь для самодельной точечной сварки из микроволновки готова. Думаем на дизайном будущей конструкции.
Внешний вид аппарата
Если голова работает и руки растут правильно, то всю конструкцию можно сделать из металла (надежно и красиво). Сначала рассмотрим сложную схему.
Внутреннее устройство прибора:
- трансформатор из микроволновки с намотанным медным проводом;
- клеммы на медный провод;
- автомат на 20 ампер для обесточивания сети;
- контактная колодка для соединения проводов;
- компьютерный вентилятор с трансформатором на 12 вольт;
- диодный мост с конденсатором;
- реле РЭК 74;
- 2 индикаторные лампочки;
- кнопка от микроволновки.
Внешняя конструкция точечной сварки из микроволновки:
- основание с боковыми стенками;
- закрывающая крышка с ручкой;
- уголки с болтами;
- 2 куска профиля для клещей;
- ручка от паяльника насаженная на шестигранник на горячую;
- пружина с карбюратора;
- электроды крепятся на уголках.
Уголки позволяют менять угол наклона электродов для точности контакта. Электроды можно сделать из жала паяльника с острыми или тупыми наконечниками, в случае сварки разных материалов появится возможность их менять. В месте крепления, стержень электрода тоньше с нарезанной резьбой для гайки.
Посмотрите видео, где рассказывается, как сделать подобную точечную сварку своими руками.
Понимаю, что такую конструкцию не каждый сделает. Поэтому, рассмотрим более простые варианты аппарата точечной сварки своими руками.
Простой корпус сварочного агрегата
Деревянная конструкция — это самый простецкий дизайн, который сможет смастерить любой человек. На фото ниже представлены идеи дизайна.
Возьмем за основу последний вариант: берем рулетку и снимаем размеры приготовленного трансформатора от микроволновки. Исходя от снятых замеров и своей задумки, готовим деревянные заготовки для аппарата.
Верхний рычаг (клещи для точечной сварки своими руками) мастерим с выемкой. Это если будете делать прибор с закрывающейся крышкой. Если аппарат планируется открытый, то выемка не нужна.
На задней стенке вырезаем подходящие отверстия под кнопку включения и проводку.
Для любителей красоты: заготовки под аппарат можно покрасить в любимый цвет.
Также для точечной сварки своими руками понадобятся следующие материалы:
- включатель;
- ручка для закрытой конструкции;
- размыкатель (микрик);
- провод питания.
Эти принадлежности возьмите от разобранной микроволновки.
- электроды, можно сделать из жала паяльника или толстого медного провода;
- держатели из меди для крепления электродов (придется купить);
- саморезы для сборки конструкции.
Приготовленные электроды вставляем в держатели и зажимаем отверткой.
Заднюю стенку с прикрученными включателем и проводом питания закрепляем саморезами к основной доске.
Трансформатор микроволновки тоже крепим саморезами к основанию аппарата. Один из саморезов прикручиваем с проводком для заземления, который подводим к выключателю.
Также, от выключателя проводим провод на трансформатор, а второй проводок с трансформатора ведем к размыкателю, который одолжили у микроволновки.
Можно обойтись без размыкателя, установленного в электрической цепи последовательно. Он служит для удобства и устанавливается на верхнем рычаге аппарата для точечной сварки.
С помощью деревянных заготовок и саморезов, закрываем электрическую часть. Верхняя доска должна быть с ручкой для переноса аппарата.
Рычаги аппарата
Далее продумываем дизайн и крепим рычаги (клещи) для точечной сварки своими руками. Сначала на торцах сверлим отверстия для саморезов.
На верхнем рычаге с удобным уклоном закрепляем размыкатель электрической цепи.
Вставляем клещи в аппарат и на глаз определяем место крепления. Сверлим сквозные отверстия в боковых стенках и рычагах, и с помощью металлических стержней закрепляем.
Саморезами крепим держатели с контактными электродами на торцевую часть клещей.
После сборки электроды обычно смотрят в разные стороны, руками подгибаем их для отцентровки.
Для поднятия верхнего рычага, вкручиваем в него и в корпус аппарата по саморезу не до конца и цепляем на них пружину или тугую резинку.
Пробуем сварочный агрегат
Наша сварка точечная готова, испытываем аппарат. Включаем питание и нажимаем большим пальцем прерыватель.
Появляется искрение между электродов, но так делать нельзя.
Тонкие листы металла теперь можно надежно соединять нашим аппаратом. Если у вас есть транспортное средство, то самодельная точечная сварка для сварки авто, облегчит ремонт кузова.
Для этого мы сделали рычаги съемными, достаточно вытащить металлические стержни и сняв клещи, сваривать крупногабаритный металл и можно подлезть в труднодоступные места.
Также, есть плюс в съемных электродах, которые легко заменить в случае надобности.
Видео: расскажет про правильную намотку трансформатора и покажет весь процесс сборки аппарата для контактной сварки.
P.S. Мы рассмотрели, как сделать точечную сварка своими руками с помощью материалов из СВЧ печи. Замечу, что у многих умельцев возникает проблема, не могут найти провод для намотки вторичной обмотки на трансформатор. Можно взять петлю размагничивания от старого телевизора, купить метр провода большого сечения или собрать его из нескольких тонких.
Аппарат для сварки аккумуляторов
Многих умельцев терзает вопрос, как сделать аппарат для точечной сварки аккумуляторов своими руками? Друзья, всё возможно!
Какие материалы необходимы:
- трансформатор (рассмотренный выше);
- медные пластины для прострельных электродов;
- основание (столик, доска, и т.п.);
- деревянный рычаг, хватит одного;
- опора для рычага — металлический профиль;
- пружина с креплениями;
- саморезы и болт с шайбами.
Итак, трансформатор от микроволновки с намотанной вторичной обмоткой у нас уже есть. Осталось соорудить аппарат и электроды для соединения аккумуляторов.
Дизайн будущей конструкции может быть любым, на ваш простор фантазии. Давайте, рассмотрим самый простецкий вариант.
На основание прикручиваем опору (профиль), в рычаге посередине сверлим отверстие под болт и также на рычаг с краю крепим пружину. Устанавливаем рычаг в опору, закручиваем болт, пружинку крепим к основанию аппарата.
Из подходящей медной пластины вырезаем 2 электрода для самодельной точечной сварки для аккумуляторов.
Крепим их вместе с проводами под небольшим углом на свободный конец рычага.
Сам трансформатор с кнопкой включения устанавливаем как можно ближе к электродам. Чем короче провода, тем лучше.
Принцип работы сконструктированного прибора прост: одной рукой прижимаем рычаг к свариваемому материалу, а другой включаем на несколько секунд ток.
Видео: поможет собрать подобный автомат.
Насмотревшись интересных видео на YouTube, а также вдохновившись вот этой темой на ЧипМейкере я тоже очень захотел сделать точечную сварку из микроволновки своими руками.
Для изготовления сварки из микроволновки я приобрел трансформатор от микроволновки, медный многожильный провод 50 кв.мм. длиной порядка 2 м, но этого оказалось много. В качестве электродов для точечной сварки я использовал жала от паяльников диаметром 13 мм, другого медного прутка в моем городе раздобыть не удалось.
Итак, как изготавливал точечную сварку из трансформатора от микроволновки.
Как сделать трансформатор
Сначала я распилил трансформатор, чтобы снять вторичную обмотку, и повторю еще раз:
С медного провода на 50кв. мм я снял изоляцию, т.к. она слишком толстая и рассчитана на 600 вольт, а у точечной сварки бывает напряжение 2-3 вольта всего.
Как шутят бывалые: Хватит и папируса для изоляции 🙂
Новую изоляцию я сделал из тканевой изоленты, провод получился заметно тоньше, в итоге на трансформатор влезло 3 вика провода – это уже хорошо, с родной изоляцией влезало всего 2 витка.
Что следует учесть при намотке вторичной обмотки трансформатора для точечной сварки:
- чем толще провод вы используете, тем меньше он будет греться и больший ток во вторичной обмотке вы получите, лучше даже использовать 70-100 кв.мм. Вся проблема в том, что окно для намотки провода в трансформаторе микроволновки остается не такое большое, как хотелось бы. Но если использовать другой трансформатор с большим железом, например ОСМ-1, то можно впихнуть и провод потолще.
- чем больше витков вы намотаете, тем больше будет напряжение во вторичной обмотке, у меня получилось 2.5 в, т.е. 0.8 в на виток, а чем выше напряжение, тем длиннее можно будет сделать провода до электродов, т.к. в проводах происходит падение напряжения.
- для наивысшего кпд сварки, провода до электродов должны быть минимальной длины, в проводах длиной пару метров, вы уже получите значительное падение напряжения, также следует максимально заполнить окно магнитопровода обмоткой.
После намотки вторичной обмотки транса, я склеил сердечник эпоксидной смолой.
Далее я припаял медные наконечники на концы провода от трансформатора, паял их газовой горелкой, сначала залудив их, а затем вставил в наконечники и добавлял припой пока наконечники не наполнил им полностью. Затем, после остывания я натянул на них термоусадки, которые были заранее надеты на провода. С одной стороны я зачистил наконечники до меди, чтобы избежать лишних потерь из-за сопротивления припоя. Хотя в паяном соединении уже будут потери, но тут уже ничего не поделаешь.
Изготовление электродов точечной сварки
Для электродов, как говорилось выше, я использовал 2 жала от паяльников, отпилил необходимые куски, просверлил в них отверстия на 7 мм и нарезал резьбу М8.
Затем я сделал для них медные шпильки, еще из двух жал от паяльников меньшего диаметра 9мм – на них я нарезал резьбу М9, затем резьбу М8, чтобы получить шпильки нужного диаметра. Шпильки закручиваются в электроды, на них одеваются клеммы от трансформатора и сверху притягивается шайбой и обычной гайкой, не медной, так я получил хороший контакт с низким сопротивлением между клеммами от транса и электродами.
Электроды для своей точечной сварки я заточил как иголки, а затем изготовил третий электрод, который не затачивал – с таким электродом гораздо удобнее сваривать проволоку, а двумя острыми удобнее сваривать листовую сталь.
Корпус для сварки из микроволновки
Затем я изготовил корпус из фанеры толщиной 16 мм и верхнюю крышку из стали толщиной 1мм.
В корпус также был установлен компьютерный вентилятор с отдельным трансформатором и диодным мостом для него на 12 вольт, если есть в налчии вентилятор на 220 вольт, то конечно лишний трансформатор уже не нужен. Просто я делал из имеющихся материалов.
Ножки у корпуса – ножки от системного блока компьютера.
На задней стенке корпуса я разместил также двухполюсный автомат на 20 А.
На передней панели корпуса я установил 2 лампы – красная – питание прибора включено, зеленая – идет сварка.
Сварочные клещи
Клещи для моей точечной сварки из микроволновки были изготовлен из профильной трубы на 15 мм, снизу нижней части установлена опора из куска профиля, чтобы аппарат не опрокидывался при сильном нажатии.
Ручка – кусок шестигранника на 12 мм и ручка от напильника. Крепление клещей – 2 уголка, купленные в магазине крепежа.
Кстати, электроды крепятся к клещам на уголках специально, чтобы можно было менять их угол наклона.
Выключатель сварки
Использован микропереключатель от микроволновки, который подает 12В на управляющую катушку реле РЭК-77/4. Т.к. моя сварка потребляет ток до 18А, я решил использовать такое реле, в нем есть 4 пары контактов, каждая из которых рассчитана на ток 10А, а соединил их параллельно и получил реле на 40А (спасибо пользователю с форума ChipMaker.ru).
Благодаря такому реле я даже не стал сильно изолировать выключатель, т.к. на нем всего 12в и небольшой ток (можно использовать любой микропереключатель), а не 220в, если бы я использовал выключатель без реле, тем более выключатель рассчитан на максимальный ток до 15А всего.
Реле включается в первичную обмотку трансформатора, т.к. использовать реле во вторичной обмотке представляется малореальным из-за большого тока.
Далее я собрал все вместе в аппарат, который вы видите на фото.
Что я получил в итоге
Мощность моего аппарата точечной сварки из микроволновки во время сварки порядка 4150 вт, потребляемый ток после 2 сек. сварки порядка 18 А, напряжение на вторичной обмотке получилось порядка 2.5 В, примерный ток во вторичной обмотке 1650 А.
Аппарат сваривает проволоку 3 мм очень быстро, даже плавит ее, если передержать. Сваривает листовую сталь 2 куска по 1.5 мм отлично, а также сваривает: 2 куска по 1 мм, 3 куска по 1 мм, больше еще не пробовал, думаю, что оно сможет варить сталь до 2 мм (2 куска по 2 мм).
Вторичная обмотка греется после примерно 7-10 точек.
Как можно усовершенствовать сварку из микроволновки?
- можно добавить в него реле времени , т.е. вы сможете выставлять точное время сварки, это удобно при сваривании множества одинаковых деталей.
- возможно, что стоит добавить в него термореле, чтобы при нагреве трансформатора, аппарат отключался до остывания, как в утюге
P.S. Статью написал довольно сумбурно, не все моменты рассмотрел, т.к. их довольно много, аппарат я переделывал 3 раза в течение 3 месяцев, поэтому в будущем статья будет дополняться новым подробностями и фото.
Приятно то, что сделал вполне рабочую точечную сварку из микроволновки своими руками, хотя нельзя сказать, что за так, т.к. на материалы ушло порядка 2 тыс., но настоящий плюшкин, все эти материалы найдет у себя в запасах 🙂
Фото точечной сварки из микроволновки:
Видео о точечной сварке из трансформатора микроволновки:
