Как самостоятельно провести точечную сварку аккумулятора

Несложно сделать точечную сварку для аккумуляторов 18650 своими руками – она надежна, поэтому популярна. Подобный метод обеспечивает фиксацию материала в отдельных местах заготовки, позволяет соединять как миниатюрные элементы в электронных устройствах, так и тяжелые стальные листы.

Точечная сварка для аккумуляторов нашла свое активное применение.

Особенности и принцип работы точечной сварки

Часто аппараты для точечной сварки делают самостоятельно. Даже если приобретать прибор в магазине, чтобы получить нужные характеристики, его необходимо будет дорабатывать, например:

• увеличить силу тока;
• переделать или заменить таймер.

На коэффициент прочности соединительного узла влияет размер точки, ее структура.
Большое значение имеют такие показатели:

1. Виды применяемых электродов.
2. Сила тока.
3. Коэффициент сжатия материала.

Схема конденсаторного сварочника

Теперь схема: переключатель в источнике питания разряжает конденсаторы после завершения работы и до отключения. Конденсаторы заряжаются до 36 В и во время первой фазы зарядки лампочка в блоке питания 24 В 55 Вт медленно загорается. После искры она также светит и защищает источник питания во время короткого замыкания электродов. После получения сварного шва и отхода электродов от аккумулятора конденсаторы заряжаются.

В целом стоимость проекта составила лишь 1000 рублей на конденсаторы. Остальные элементы не могут быть оценены, потому что они были в запасах дома.

Хотя конечно было бы неплохо использовать регулируемый стабилизатор для зарядки конденсаторов до определенного напряжения. Позднее добавим индикатор готовности сварки после зарядки конденсаторов.

Схема и из каких деталей состоит устройство

Точечную контактную сварку называют термомеханической.

Схема ее работы следующая:

1. Детали стыкуют в заданной позиции, плотно прижимают между электродами.
2. Подают электрический разряд.
3. В заданной точке заготовку нагревают до температуры плавления металла.

Контактный прибор собирают из б/у блоков, снять их можно с различных девайсов. Работает аппарат просто: конденсаторы заряжают до 30 В, на сварочной вилке растет потенциал. Нажимают кнопку «Пуск», расположенную на вилке. Чтобы сварить 2 металлических фрагмента, следует их плотно прижать друг к другу. После этого стартует процесс варки, во время которого температура материала многократно возрастает и становится достаточной, чтобы расплавить даже тугоплавкий металл.

Аппарат прост в устройстве и надежен, включает 2 блока:

• контактный;
• источник тока.

Рекомендуем к прочтению Описание технологии контактной точечной сварки

Версия из автомобильного аккумулятора

Существует и более быстрый способ создания аппарата для сварки батарей, который не требует перемотки трансформатора. Это самодельная точечная сварка от автомобильного аккумулятора. Она позволяет получить такое же соединение, как и предыдущее устройство, но имеет простую комплектацию и принцип работы.

Источником тока служит заряженный АКБ от машины. Замыкания его клемм достаточно чтобы приварить контакт на батарее. Органами управления являются электрическая колодка с сечением не менее пяти квадратов и два медных стержня, зафиксированные в ней. Для удобства длина электродов покрывается изоляцией, а для выставления постоянного расстояния между торцами надевается соединитель. Важно поставить мощную модель, иначе от нагрева стержней он будет плавиться.

Провода от АКБ заводятся в клеммник колодки. После этого можно сразу осуществлять сварку. Недостатком является более высокое напряжение — 12 V, которое способно прожечь пластину при плохом контакте с поверхностью. Чтобы это предупредить концы медных стержней подтачиваются надфилем для плотного прижимания.

Предъявляемые требования

Технология дифференцируется на мягкие и жесткие методы фиксации материала.

При мягком методе практикуют постепенный нагрев заготовки. На электродах значение тока около 100 А на 1 мм². В подобных случаях используется меньше энергии и мощности. При таких показателях хорошо обрабатывать высокопрочную сталь.

При жестких режимах используют большие кратковременные токи, например 300 А на 1 мм². Длительность контакта составляет 0,1-1,6 секунды. Давление электродов на 1 мм² возрастает до 8 кг. Для такой работы необходимы аппараты повышенной мощности.

Режим применяют для заготовок из меди, алюминия, высоколегированного металла.

Как сделать в домашних условиях

Для работы в домашних условиях используют оборудование, которое несложно собрать своими руками. Оно может быть мобильным или стационарным.

Алгоритм действий:

1. Задайте на приборе базовые параметры.
2. Определите напряжение в точке сварки.
3. Установите силу тока (переменный или постоянный).
4. Посчитайте время импульса.
5. Определите, сколько надо электродов, их марку.

В зоне сварки металлы «встречаются» друг с другом, в эту точку поступает мощный электрический импульс, происходит процесс соединения.

Трансформатор – это базовый элемент, он задает силу тока.

Изготовить прибор нужной мощности несложно самостоятельно:

1. Возьмите сердечник сечением 60 см².
2. Плотно стяните пластины с помощью болтов (8 мм).
3. Укрепите с торца блок профилем «П».
4. Сделайте первичную обмотку с помощью провода ПЭВ (диаметр – 2,9 мм), намотайте 2 десятка витков.
5. Заверните сердечник в трансформаторную бумагу. В начале работы – в изоленту.
6. Распределите витки равномерно по всему изделию.
7. Скомпонуйте еще одну обмотку на второй стойке (сформирована из самодельной шины). Этот элемент соберите из 14 медных деталей, сечение – 200 мм².
8. Просверлите в верхнем блоке сердечника отверстие, к нему прикрепите кабель.

Из автомобильного аккумулятора

Иногда используют точечную сварку, которая получает питание от АКБ. Подходит для этих целей ионно-литиевый аккумулятор – он компактен, обладает хорошей емкостью. Перегревать блоки не надо, они могут выйти из строя.

Рекомендуем к прочтению Самодельный аппарат для точечной сварки

Необходимы:

• аккумулятор емкостью 55 А*ч и напряжением 12 В;
• провод сечением 6 мм²;
• 2 щупа, которыми закрепляют электроды (сечение – от 3 мм);
• небольшая кассета, чтобы зафиксировать аккумулятор;
• никелевая лента 0,12 x 7 мм;
• кольца (во избежание утечек).

Из микроволнового или телевизионного трансформатора

Аппарат для точечной сварки должен иметь трансформатор. Он увеличивает показатель входного напряжения до нужного значения. К важнейшим параметрам относят коэффициент трансформации. В печах СВЧ есть соответствующие блоки, которые меняют напряжение, на их основе собирают самостоятельно аппарат. Подойдет блок мощностью 720-820 Вт, при этом допустимо приварить листы из металла толщиной до 1 мм. Для питания магнетрона нужно небольшое напряжение. Все элементы в процессе работы нагреваются, поэтому необходима система охлаждения.

Из конденсаторов

Конденсаторную сварку активно применяют, когда необходимо делать локальную обработку металла. Длительность процесса занимает тысячную долю секунды, глубина прогрева небольшая, используют листы металла толщиной до 2 мм. Чтобы не возникало конфликтов с частотой импульса и уровнем обработки, нужны специальные агрегаты – контактные сварочные механизмы.

Практикуют 2 метода:

1. Без трансформатора конденсаторы разряжаются на заготовку.
2. Разряд из конденсаторов поступает на первичную обмотку, вторичная цепь – заготовка для проваривания.

Возможна ли сварка от аккумулятора?

Где может понадобиться сварка от аккумулятора? Первое, что приходит на ум: дача или загородный участок. Многие дачи до сих пор не электрифицированы, а порой электричество есть, но его напряжения недостаточно для питания даже бюджетного инвертора. В таком случае можно попробовать запитать аппарат с помощью аккумулятора. Но на этом этапе у многих возникают трудности.

Аккумуляторная домашняя сварка… Возможна ли она? Не сгорит ли аппарат? Насколько качественным будет шов? У мастеров обычно много вопросов по этому поводу. И это не случайно. Многие слышали о возможности сварки от аккумулятора, но не решаются повторить это, поскольку беспокоятся за аппарат.

Спешим вас успокоить: сварка от аккума возможна, если использовать ее с умом. У аккумуляторов хороший запас по мощности, в теории одним аккумулятором можно запитать аппарат до 600 Ампер. Вот только для получения более-менее качественного шва нужно учесть ряд особенностей.

Как применять в работе с АКБ 18650

Для сварки аккумуляторов 18650 необходим короткий импульс (0,01-0,1 секунды), иначе будет прожжен материал самой АКБ. Важно, чтобы временные интервалы были конгруэнтны. Первичную обмотку рассчитывают на 220 В, напряжение до 6 В, сила тока составляет 100-1000 А. При пайке вручную невозможно точно отмерять хронометраж, необходимо использовать таймер. Иногда сваривают миниатюрные элементы, которые не испытывают нагрузок. При сварке батареек используют агрегат на 12 В, им можно обрабатывать тонкие листы металла.

Рекомендуем к прочтению Самодельный аппарат для точечной сварки

Технология в общем

С точки зрения технологии при контактной сварке происходит соединение двух металлических элементов, механическое давление на них, нагревание до высокой температуры. Время воздействия на шов – всего 2-3 мс, площадь нагрева – несколько квадратных миллиметров.

В технике, где отсутствуют трансформаторы, тепловая зона возникает в зоне сопротивления контакта (на плоскости). Сила тока доходит до 100 А, время воздействия импульса не превышает 0,006 секунды.

Сварочные приемы

Для работы небольших инверторов (вес до 8,4 кг) достаточно напряжения 220 В. Зона плавления окутана во время работы газами, они защищают материал от лишнего контакта с кислородом. Искусство сварки – это умение управлять электродами: необходимо правильно выстроить угол наклона и силу тока.

При работе с трансформатором возникают сложности:

1. Аппарат громоздкий.
2. Слишком сильно шумит.
3. «Просаживает» сеть (скачет напряжение).

Для нормальной работы необходим прибор соответствующих параметров.

Советы эксперта

• Короб силового блока из оргстекла должен представлять собой полностью закрытый корпус. Это исключит контакт оператора установки с внутренними деталями, находящимися под высоким напряжением;
• Корпус сварочной установки лучше окрасить изнутри чёрной эмалью. Это придаст ему красивый вид;
• Обязательно нужно выдерживать равенство площадей сечений силового кабеля и медных контакторов. Иначе могут возникать нарушения технических параметров рабочей силы и напряжения тока аппарата;
• При работе со сваркой на руках работника обязательно должны быть надеты диэлектрические перчатки;
• Если под рукой не оказалось фирменной контактной ленты, её можно вырезать из пивной банки.

Изготовленная своими руками точечная сварка существенно сэкономит финансовые затраты. Никогда нельзя забывать о правилах техники безопасности во время сборки и эксплуатации электротехнического оборудования.

Способы избежания ошибок

При работе с точечной сваркой новички нередко совершают ошибки, избежать их возможно, если учитывать следующие факторы:

1. При жестких режимах сварки недопустимо, чтобы возникали трещины, прожоги. Причина – слишком большая сила тока.
2. Вмятин от электродов не должны быть глубиной более 10%.
3. Не должно происходить выдавливание лишнего металла.
4. Недопустимо излишнее проваривание зоны обработки.
5. Чтобы не появлялись внутренние дефекты, параметры обработки остаются константными.
6. Если степень плавления недостаточна, то это формирует неправильное образование точки фиксации.

Что важно знать

Важный момент – это выбор провода. Если его сечение будет слишком большим, вы рискуете спалить свои аккумуляторы. Поэтому мы настоятельно рекомендуем использовать провода небольшого сечения, ведь лучше, если будет перегорать сам провод (его заменить дешевле).

Силу тока (А) вы можете регулировать в зависимости от сечения и длины кабеля. Оптимальная длина – 1 метр и сечение 12 мм2. Но, если вы делаете такую самоделку первый раз, попробуйте использовать провод меньшего сечения, это позволит избежать возможных проблем.

Помните! Брать электрод или провод голыми руками – запрещено. Попробуйте присоединить любые подручные средства, которые помогут избежать прямого контакта.

Преимущества и недостатки

Точечная сварка надежна и эстетична, время приложения усилий, подачи тока и сжатия рассчитывают, используя циклограмму процесса соединения металла.

Преимущества точечной сварки:

1. Допустимо работать с самыми разными элементами (в т. ч. миниатюрными) из различных металлов.
2. Структура металла в точке фиксации не видоизменяется.
3. Высокая производительность (до 800 точек/мин.).
4. Возможность автоматизировать процесс.
5. Выполнять работы способен сварщик невысокой квалификации.

Однако сварка травмоопасна, надо соблюдать осторожность. Работник может получить ожог от раскаленных брызг. Испарения могут повредить легкие. Есть риск поражения электрическим током.

Как работает Laserbonder

Технология сварки Laserbonder предполагает, что прижим применяется для каждой единицы соединения индивидуально, и его можно изменять динамически при помощи соединительной головки в месте фокусировки лазерного луча.

В ходе обычной сварки лазером, чтобы гарантировать нулевой зазор между поверхностями, место соединений прижимается с конкретной силой. В технологии Laserbonder вместо этого применяется целый ряд гибких настроек. Как результат, аппарат способен заваривать свою сборку в автоматическом режиме за один раз, автоматически меняя параметры процесса, а также работать с аккумуляторными моделями разных размеров.

Аппарат рассчитан на то, чтобы вмещать ленты до размеров 10х0,5 мм и на работу с большими токами от 60 Ампер. У Лазербондера нет жестких требований к беспрекословно чистой поверхности, в отличие от ультразвуковой сварки, поэтому на этом оборудовании можно выполнять сварку более грубых поверхностей без длительной подготовки. У него есть большие перспективы в автомобильной промышленности ввиду масштабных объемов производства.

Естественно, Laserbonder подходит для своего определенного круга задач, это не универсальная техника. В процессе участвует тепловая энергия, которая ограничивает сферу применения и делает невозможным использование метода в деликатных случаях.