kategorier: Utvalgte artikler » Praktisk elektronikk
Antall visninger: 407784
Kommentarer til artikkelen: 11
Flekksveising i hjemmeverkstedet
Variasjoner og klassifisering av sveising
Sveising er prosessen for å oppnå en integrert forbindelse av deler på grunn av dannelse av interatomiske bindinger i sveisen. Slike bindinger oppstår under påvirkning av lokal eller generell oppvarming av delene som skal sveises, eller under påvirkning av plastisk deformasjon, eller begge deler.
Sveising brukes oftest til sammenføyning av metaller og legeringer, til sammenføyning av termoplast og til og med innen medisin. Men sveising av levende vev er utenfor rammen av denne artikkelen. Derfor bør du bare vurdere disse kort typer sveising som brukes i teknologi.
Den moderne utviklingen av sveiseteknologi er slik at den gjør det mulig å sveise ikke bare under produksjonsforhold, men også i friluft og til og med under vann. De siste årene har sveisearbeid som eksperiment allerede blitt utført i verdensrommet.
For produksjon av sveising brukes forskjellige typer energi. Først av alt er det en elektrisk lysbue eller en flamme av en gassbrenner. Mer eksotiske kilder er ultralyd, laserstråling, en elektronstråle og friksjonssveising.
Alle sveiseoperasjoner er forbundet med høy brannfare, gassforurensning av skadelige gasser, ultrafiolett stråling og ganske enkelt risikoen for elektrisk støt. Derfor krever sveising streng overholdelse av sikkerhetsforskrifter.
Avhengig av energitype og teknologi for bruk er alle sveisemetoder delt inn i tre hovedklasser: termisk klasse, termomekanisk klasse og mekanisk klasse.
Sveising av termisk klasse utføres ved smelting på grunn av bruk av termisk energi. Det er mest kjent elektrisk lysbuesveising og gasssveising. Termomekanisk sveiseklasse utføres ved bruk av termisk energi og mekanisk trykk. For mekanisk sveising i klassen brukes energien til trykk og friksjon. Alle sveisedeler i klasser gjøres i samsvar med GOST 19521-74.
Flekk sveising
Spot sveising refererer til kategorien såkalt kontaktsveising. I tillegg til det hører også rumpe og søm sveising der. Under forholdene til et hjemmeværksted er de to siste typene praktisk talt umulige å implementere, siden utstyret er for komplisert til å gjenta under håndverksmessige forhold. Derfor bare videre punktsveising.
I henhold til klassifiseringen ovenfor tilhører punktsveising den termomekaniske klassen. Sveiseprosessen består av flere trinn. Først plasseres delene som skal sveises, tidligere kombinert i ønsket stilling, mellom elektrodene til sveisemaskinen og presses mot hverandre. Deretter blir de oppvarmet til en plastisitetstilstand, og deretter deformering av leddplastikk. Ved bruk av automatisk utstyr under industrielle forhold oppnås en sveisefrekvens på 600 punkter i minuttet.
Kort punkt sveiseteknologi
Delene varmes opp ved å tilføre en kortvarig puls av sveisestrømmen. Pulsens varighet varierer mellom 0,01 ... 0,1 sek, avhengig av sveiseforholdene. Denne kortsiktige puls sikrer smelting av metallet i sonen til elektrodene og dannelse av en felles væskekjerne for begge deler. Etter at strømpulsen er fjernet, holdes komponentene under trykk i noen tid for å avkjøle og krystallisere den smeltede kjernen.
Pressingen av delene på tidspunktet for sveisepulsen tilveiebringer formasjonen rundt den smeltede kjernen i tetningslisten, som forhindrer sprut av smelten fra sveisesonen. Derfor er det ikke nødvendig med ytterligere tiltak for å beskytte sveisepunktet.
Elektrodenees kompresjonskraft bør fjernes med en viss forsinkelse etter slutten av sveisepulsen, noe som gir betingelser for bedre krystallisering av det smeltede metallet. I noen tilfeller anbefales det i sluttfasen å øke klemkraften til delene, noe som sikrer smiing av metallet og eliminering av inhomogeniteter inne i sveisen.
Det skal bemerkes at for å oppnå en sveis av høy kvalitet, må overflatene som skal sveises forberedes, spesielt rengjøres fra tykke oksydfilmer eller bare rust. For sveising av tynne ark er tilstrekkelig, opp til 1 ... 1,5 mm, den såkalte kondensatorsveising.
Kondensatorer lader kontinuerligtilstrekkelig liten strøm, forbruker ubetydelig kraft. På sveisetidspunktet tømmes kondensatorene gjennom delene som skal sveises, noe som gir nødvendig sveisemodus.
Slike kilder brukes til sveising av miniatyr- og underminiaturdeler i instrumentfremstillingsindustrien, elektronikk og radioteknisk industri. I dette tilfellet er sveising av både jernholdige og ikke-jernholdige metaller mulig, og til og med i forskjellige kombinasjoner.
Fordeler og ulemper med punktsveising
Som alt i verden har punktsveising sine fordeler og ulemper. For det første inkluderer fordelene høy lønnsomhet, mekanisk styrke til punktsveiser og muligheten til å automatisere sveiseprosesser. Ulempen er mangelen på tetthet av sveisene.
Hjemmelagde design av punktsveisemaskiner
Under forholdene til et hjemmeværksted kan punktsveising bare være nødvendig, så det er utviklet mange enheter som egner seg for egenproduksjon hjemme. En kort beskrivelse av noen av dem vil bli gitt nedenfor.
En av de første designene av apparatet for punktsveising ble beskrevet i tidsskriftet RADIO N 12, 1978 s. 47-48. Kretsdiagrammet til apparatet er vist på figur 1.
Figur 1. Skjematisk av punktsveisemaskinen
En slik enhet skiller seg ikke i økt kraft, med sin hjelp er det mulig å sveise metallplater opp til 0,2 mm tykk eller ståltråd med en diameter opp til 0,3 mm. Med disse parametrene er sveising ganske mulig termosamt sveising av tynne foliedeler til massive stålunderlag.
En av de mulige bruksområdene er sveising av tynne folieark med forhåndslimte strekkmålere til de testede delene. På grunn av det faktum at delene som skal sveises er små, er klemkraften under sveising liten, og derfor er sveiseelektroden laget i form av en pistol. Klemdeler utføres for hånd.
Kretsen til sveisemaskinen er ganske enkel. Hovedformålet er å lage en sveisepuls med ønsket varighet, som gir forskjellige sveisemodus.
Hovedenheten til enheten er en sveisetransformator T2. En sveiseelektrode er koblet til den sekundære viklingen (i henhold til det øvre endeskjemaet) ved hjelp av en flerkjerns fleksibel kabel, og en mer massiv sveiset del er koblet til den nedre enden. Tilkoblingen skal være pålitelig nok.
Sveisetransformatoren er koblet til nettverket gjennom likeretterbroen V5 ... V8. En tyristor V9 er inkludert i en annen diagonal av denne broen, når den åpnes, blir nettspenningen gjennom likeretterbroen påført den primære viklingen av transformator T2. Tyristoren styres med S3 “Impulse” -knappen som er plassert i håndtaket til sveisepistolen.
Når du er koblet til nettverket fra en hjelpekilde, lades kondensator C1 øyeblikkelig. Hjelpekilden består av en transformator T1 og en likeretterbro V1 ... V4. Hvis vi nå trykker på S3 “Impulse” -knappen, vil kondensatoren C1 gjennom den lukkede kontakten og motstanden R1 tømmes gjennom delen av kontrollelektroden - katoden til tyristor V9, noe som vil føre til åpningen av sistnevnte.
Den åpnede tyristor vil lukke diagonalen til broen V5 ... V9 (likestrøm), noe som vil føre til inkludering av en sveisetransformator T1.Tyristoren vil være åpen til kondensatoren C1 er utladet. Kondensatorens utladningstid, og derfor sveisestrømens pulstid, kan styres av en variabel motstand R1.
For å klargjøre neste sveisepuls, må “Impuls” -knappen slippes kort, slik at kondensatoren C1 lades. Neste puls genereres ved å trykke på knappen igjen: hele prosessen vil bli gjentatt, som beskrevet ovenfor.
Som en transformator T1 er all lav effekt (5 ... 10W) med en utgangsspenning på III viklingen på omtrent 15V egnet. Winding II brukes til bakgrunnsbelysning, spenningen er 5 ... 6V. Med karakterene C1 og R1 angitt på diagrammet, er den maksimale varigheten av sveisepulsen omtrent 0,1 sek, noe som sikrer en sveisestrøm på 300 ... 500 A, noe som er ganske nok til å sveise de små størrelsesdelene som er nevnt ovenfor.
T2-transformatoren er laget på Sh40-jern. Tykkelsen på settet er 70 mm, den primære viklingen vikles med en PEV-2 ledning 0,8 og inneholder 300 omdreininger. Sekundærviklingen vikles umiddelbart i to ledninger og inneholder 10 svinger. Ledningen til sekundærviklingen er strandet med en diameter på 4 mm. Du kan også bruke et dekk med et tverrsnitt på minst 20 kvm.
Det er fullt mulig å erstatte PTL-50 tyristor med KU202 med bokstavene K, L, M, N. Dessuten må kondensatoren C1 økes til 2000 μF. Det er bare påliteligheten til enheten med en slik erstatning kan bli noe redusert.
Kraftigere punktsveisemaskin
Apparatet beskrevet over kan kalles microwelding machine. Et diagram av et kraftigere apparat er vist i figur 2.
Figur 2. Skjematisk diagram over punktsveisemaskinen
Ved nærmere undersøkelse er det lett å legge merke til at den strukturelt sett er veldig lik den forrige og inneholder de samme komponentene, nemlig: en sveisetransformator, en halvleder-tyristorbryter og en tidsforsinkelsesanordning som gir den nødvendige sveisepulsvarigheten.
Denne ordningen lar deg sveise plater på opptil 1 mm tykk, samt wire med en diameter på opptil 4 mm. Denne økningen i kraft sammenlignet med den forrige kretsen oppnås ved bruk av en kraftigere sveisetransformator.
Den generelle kretsen for apparatet er vist på figur 2a. Den primære viklingen av sveisetransformatoren T2 er koblet til nettverket gjennom en tyristor nærhetskontaktor type MTT4K. Likestrømmen til en slik start er 80 A, bakspenningen er 800 V. Den interne enheten er vist i figur 2c.
Kretsen til modulen er ganske enkel og inneholder to tyristorer, koblet motparallell, to dioder og en motstand. Kontakter 1 og 3 skifter belastning mens kontaktene 4 og 5 er lukket. I vårt tilfelle er de stengt ved å bruke kontaktgruppen til relé K1. For å beskytte mot nødsituasjoner, inneholder kretsen en AB1 effektbryter.
Tidsrelé satt sammen på transformator Tr1, diodebro KTs402, elektrolytiske kondensatorer C1 ... C6, relé K1 og pendlingsbrytere og knapper. I stillingen vist i diagrammet når du slår på den automatiske maskinen AB1, begynner kondensatorene C1 ... C6 å lade.
Kondensatorer kobles til diodebroen ved hjelp av en P2K-bryter med uavhengig fiksering, som lar deg koble til et annet antall kondensatorer og derved kontrollere tidsforsinkelsen. Motstanden R1 er installert i kondensatorens ladekrets, dens formål er å begrense ladestrømmen til kondensatorene i det første ladetidspunktet. Dette lar deg øke levetiden til kondensatorene. Kondensatorer lades gjennom en normalt lukket kontakt på KN1-knappen.
Når du trykker på KN1-knappen, lukkes den normalt - en åpen kontakt som kobler K1-reléet til tidskondensatorene. Normalt - en lukket kontakt på dette tidspunktet, selvfølgelig, åpnes, som forhindrer tilkobling av relé K1 direkte til likeretterbroen.
Reléet fungerer, lukker styrekontaktene til tyristorreléet med dets kontakter, som slår på sveisetransformatoren.Etter at kondensatorene er utladet, vil reléet slå seg av, sveisepulsen stopper. For å forberede deg til neste puls, må KN1-knappen slippes.
For nøyaktig valg av pulstiden brukes en variabel motstand R2. Som stafett er K1 egnet vass stafett type RES42, RES43 eller lignende med en responsspenning på 15 ... 20 V. Dessuten, jo lavere reléaktiveringsstrøm, jo lengre er tidsforsinkelsen. Strømmen mellom kontaktene 4 og 5 til tyristorstarteren overstiger ikke 100 mA, så noe lavstrømrelé er egnet.
Kondensatorer C1 og C2 ved 47 μF, C3, C4 100 μF, C5 og C6 470 μF. Driftsspenningen til kondensatorene er minst 50 V. Transformator Tr2 er egnet for alle med en effekt på ikke mer enn 20 W med en sekundær spenning på 20 ... 25 V. Likretterbroen kan settes sammen fra separate dioder, for eksempel den utbredte 1N4007 eller 1N5408.
Sveisetransformatoren er laget på en magnetisk krets fra en brent LATRA på 2,5 A. Etter å ha fjernet den gamle viklingen, blir jernet pakket inn i minst tre lag med lakk. I endene av den magnetiske kretsen, før vikling av lakkduken, er ringer av tynn elektrisk papp installert, som er bøyd langs ringens ytre og indre kanter. Dette forhindrer ødeleggelse av lakkstoffet under vikling og etterfølgende drift.
Den primære viklingen utføres med en ledning med en diameter på 1,5 mm, det er best hvis tråden er med stoffisolering, noe som forbedrer betingelsene for impregnering av viklingen med lakk. For impregnering kan du bruke KC521 lakk eller lignende. Antall svinger er vist på figur 2b. Ved hjelp av kraner kan du foreta en grov justering av sveisestrømmen. Mellom primær- og sekundærviklingene vikles et lag bomullstape, hvoretter spolen er impregnert med lakk.
Sekundærviklingen er laget av strandet ledning i silikonisolasjon med en diameter på 20 mm og inneholder 4 ... 7 omdreininger. Ledningsareal ikke mindre enn 300 kvm. I endene av ledningen er det montert lugger, som bør loddes for bedre kontakt. Det er mulig å utføre en sekundærvikling med en bunt av flere tynnere ledninger. Det totale arealet må være minst spesifisert, og alle ledninger må vikles samtidig. Denne utformingen av transformatoren gir en sveisestrøm på opptil 1500 A. Åpen kretsspenning er 4 ... 7 V.
Sveisekontaktmekanismen utføres i samsvar med arten av arbeidet som utføres i henhold til et av de kjente ordningene. Oftest er dette sveisetang. Trykket skapt av mekanismen er omtrent 20 KG / cm2. Mer presist er denne innsatsen valgt på en praktisk måte. Kontakter er laget av kobber eller beryllium bronse. I dette tilfellet bør størrelsen på kontaktputene være så liten som mulig, noe som sikrer en bedre sveisekjerne.
Amatørdesign for punktsveising kan nå finnes mye. Alt kommer inn. For eksempel er en av designene basert på TS270 strømtransformatorer fra gamle rørfarge-TV-er. For å lage en slik installasjon var det behov for seks transformatorer. Selv mikroprosessorstyrte kretsløp vises, men strukturenes generelle betydning forblir uendret: å skape en kortvarig puls av sveisestrømmen og en tilstrekkelig klemkraft på sveisestedet.
Boris Aladyshkin
Se også på elektrohomepro.com
: