Точечная сварка своими руками для аккумулятора

Доброе время суток!

 

Небольное отступление:

Хочу написать (вольный перевод) статью как собрать девайс для точечной сварки в домашних условиях.

Мне, как студенту-радиолюбителю, точечная сварка нужна была только пару раз (заменял аккумуляторы в батарее ноутбука), по этому я не стал добирать подобное устройство. Надеюсь другим пригодиться этот материал.=)

 

И так, теперь к практике:

 

Изготовленная точечная сварка способна выдавать ток до 1100 А, чего вполне достаточно для сварки тонкого (1 — 1.5 мм) листового металла.

Например, перепаковки аккумуляторных батарей:

 Данная конструкция сварочного аппарата имеет рад особенностей:

  • Доступность комплектующих (трансформатор от микроволновки, микроконтроллер..);
  • Возможность уменьшать ток для чувствительных деталей;
  • Двойной импульс - увеличение надежности соединения;

Как выглядит сама конструкция:

Аппарат точечной сварки своими руками

 Аппарат точечной сварки своими руками

Рабочая зона:

Аппарат точечной сварки своими руками

Видео работы:

 

Электрические характеристики

  • Сварочный ток: 1100A или 400A
  • Напряжение: 2.6V
  • Ток потребляемый устройством во время импульса: 14A
  • Ток покоя: 1.6A
  • Время импульса: 50 мс до 450ms с шагом 50 мс.
  • Время паузы: 500 мс

Как рассчитать максимальный сварочный ток:

Можно определить сварочного тока путем измерения напряжения через определенное расстояние сварочного кабеля.
Рассчитать сварочного тока следующим образом:
  І= U Диаметр_провода [мм2] / (0,0175 длина [м])
Для измерения сварочного тока, два провода присоединены к сварного кабеля на расстоянии 44.5cm. Напряжение при коротком замыкании = 0.34V; так что максимальный ток = 0.34V 25мм2 / (0,0175 0.445m) = 1100A.

Двойной импульс улучшает качество сварочного шва. 

Первый импульс (50ms) смягчит металл, а второй - непосредственно сама сварка. Во время паузы между двумя импульсами, части плотнее прилегают друг к другу обеспечивая этим лучший контакт. Продолжительность второго импульса можно установить с помощью поворотного переключателя с шагом 50 мс. Как показывает практика, чаще всего выбирают время от 50 до 150 мс для большинства случаев.

 Аппарат точечной сварки своими руками

 

Сварочный ток 1100A может быть слишком большой, так что в бы при необходимости его можно уменьшить до 400А. Для этого подключаеться последовательно проволочный резистор 27ohm 50W. Такой резистор может спокойно переносить подобный импульс.

 

Схема:

Аппарат точечной сварки своими руками

Заметим, что большинство твердотельные реле не будет работать здесь, потому что они используют симисторы. При использовании симистора накладываются ограничения, в частности при индуктивной нагрузке. Ограничения касаются скорости изменения напряжения между основными электродами симистора и скорости изменения рабочего тока. Превышение скорости изменения напряжения на симисторе (из-за наличия его внутренней ёмкости), а также величины этого напряжения, могут приводить к нежелательному открыванию симистора. Так как тиристоры всегда выключайте на отрицательном полупериоде, их мы и используем в качестве силового ключа. Демпферная RС цепочка R4 и С33 защищает цепь от переходных скачков напряжения, вызванных отключением первичной обмотки трансформатора. В качестве микроконтроллера используется отладочная платка Arduino Uno. MOC3023 - опторазвязка, для личного спокойствия.)

 

Аппарат точечной сварки своими руками

 

Питание:

Для получения мощного импульса нам потребуется переделать высоковольтный трансформатор от микроволновки. Так как магнитопровод можно разобрать только при помощи болгарки - мы пойдем другим путем. Наша цель - перемотать вторичную обмотку, для этого снимаем ее по частям, например так:

Аппарат точечной сварки своими руками

После чего, наматываем 3 витка изолированного провода сечением 25 мм2  и  длиной 140см. Я изучил, если толще кабель дают более высокий ток сварки, это был не тот случай. Таким образом сварочного тока ограничена самого трансформатора. Поскольку усилие сжатия имеет решающее значение, как сварочные клешни должны быть в состоянии свободно передвигаться, не мешает жесткости кабелей, по этому кабели имеют большой изгиб.

 

Конструкция:

Сварочные клешни делают с П-образного профиля 20 мм в ширину. Плечи клешней крепятся вместе при помощи болта и стеклотекстолитовой изолирующей прослойки.

 

Аппарат точечной сварки своими руками
Аппарат точечной сварки своими руками
Аппарат точечной сварки своими руками
Аппарат точечной сварки своими руками 

Крепятся клешни на фанерную доску, так же по конструкции мы видим с алюминиевого профиля сделана подставка для них.

Для регулирования усилия прижатия электродов сделан простой механизм с помощью зажима и вырезанного с оргстекла или пластика "флажка".


Аппарат точечной сварки своими руками  

Держатель электродов:

Держатели электродов изготовлены прямоугольного куска латуни 20 мм шириной. Просверлите 4мм отверстие в середине для крепежного винта. Отверстие для сварочного кабеля - до 7 мм. Расстояние между электродами - 5мм. Сами электроды можно сделать с медных жал советских паяльников. Совет: время от времени очищать нождачкой рабочую поверхность.

Аппарат точечной сварки своими руками

Аппарат точечной сварки своими руками
Аппарат точечной сварки своими руками

Исходный код:

#if ARDUINO >= 100 #include "Arduino.h" #else #include "WProgram.h" #endif //#include <Streaming.h> #include "Switch.h" const byte spotWelderButtonPin = 7; const byte spotWelder = 8; const byte BCDswitch3 = 9; const byte BCDswitch2 = 10; const byte BCDswitch1 = 11; const byte BCDswitch0 = 12; const int preWeld_ms = 50; const int step_ms = 50; const int weldPause = 500; Switch spotWelderButton(spotWelderButtonPin); void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(BCDswitch0, INPUT_PULLUP); pinMode(BCDswitch1, INPUT_PULLUP); pinMode(BCDswitch2, INPUT_PULLUP); pinMode(BCDswitch3, INPUT_PULLUP); pinMode(spotWelder, OUTPUT); } void loop() { spotWelderButton.poll(); if(spotWelderButton.pushed()) weldCyclus(BCDswitch() step_ms); } void weldCyclus(int weldTime_ms) { pulseSpotWelder(preWeld_ms); delay(weldPause); pulseSpotWelder(weldTime_ms); } void pulseSpotWelder(int ms) { digitalWrite(spotWelder, 1); delay(ms); digitalWrite(spotWelder, 0); //Serial << ms << endl; } int BCDswitch() { int bcd; bitWrite(bcd, 0, !digitalRead(BCDswitch0)); bitWrite(bcd, 1, !digitalRead(BCDswitch1)); bitWrite(bcd, 2, !digitalRead(BCDswitch2)); bitWrite(bcd, 3, !digitalRead(BCDswitch3)); return bcd; }

 

Удачи в экспериментах и начинаниях!)

--

Отредактировано.

 

Хочу прикрепить к статье отзыв одного с собравших данный девайс.

 

  "Аппарат мне нужен был для перепаковки аккумуляторного блока шуруповерта. Конечно, можно было пойти по пути наименьшего сопротивления - заплатить за подобную услугу.  Но  при наличии половины необходимых узлов , времени и вдохновения :) - решил  сделать сварочный аппарат своими руками. Я исходил из принципа - что есть под рукой - из того и строим. За основу был взят трансформатор для импульсной сварки отечественного производства ТЭС-1. Импульсный ток, выбитый на шильде трансформатора- 10А. Это ток по первичной обмотке. В действительности при тестировании ток доходил до 18А.
  Какой ток выдает трансформатор по вторичке - не знаю, у меня нет амперметра на такую величину тока. При мощности трансформатора порядка 1,6кВт - для сварки мелких деталей - достаточно с явным запасом. В принципе весь процесс сварки заключался в том, чтобы ограничить время подачи импульса сварки. Как показала практика для моего трансформатора - это 50-150 мс.
   В первоначальном варианте мой  сварочный аппарат состоял из трансформатора, пусковой кнопки и "качельки" с медными пластинами-электродами. После десятка проб сварки на вышедших из употребления аккумуляторных элементах стало понятно, что удерживать кнопку нужно кратковременно, иначе прожигается и тонкий лепесток контакта и сам аккумулятор.
Другой не менее важный момент при сварке мелких деталей - это плотный прижим электродов к свариваемой поверхности. При зазоре, образуется дуга сварки, которая лихо  прожигает аккумулятор.
   Теперь расскажу об элементной базе аппарата. Пластины- электроды сделаны из обрезка медной трубы , предназначенной для фреономагистрали кондиционеров. Найти медные пластины нужной толщины оказалось не так-то уж и легко.
Плата управления - контроллер Arduino.
   Силовую часть в исходнике было  предложено  выполнить на тиристорах ВТ151-800R. Для моего трансформатора эти тиристоры не подходят по току - слабые.  Пришлось заменить тиристоры ВТ151 на 25ТТS08.
Вот пожалуй и все.
   Держатель электродов планирую переделать так, как предложено в оригинале. Этот вариант не только эстетически красив :), но и более удобен и безопасен. Меньшая вероятность закоротить электроды об аккумуляторный элемент при сварке.
Благодарю автора статьи и автора идеи.

by Vadim Bilas.

Фотоотчет: foto_part1.zip [5,7 Mb] (cкачиваний: 811) , foto_part2.zip [5,44 Mb] (cкачиваний: 695)

Код с библиотекой Switch в одном файле:

#if ARDUINO >= 100 #include "Arduino.h" #else #include "WProgram.h" #endif class Switch { public: Switch(byte _pin, byte PinMode=INPUT_PULLUP, bool polarity=LOW, int debouncePeriod=50, int longPressPeriod=300, int doubleClickPeriod=250, int deglitchPeriod=10); bool poll(); // Returns 1 if switched bool switched(); // will be refreshed by poll() bool on(); bool pushed(); // will be refreshed by poll() bool released(); // will be refreshed by poll() bool longPress(); // will be refreshed by poll() bool doubleClick(); // will be refreshed by poll() protected: bool process(); // not inline, used in child class void inline deglitch(); void inline debounce(); void inline calcDoubleClick(); void inline calcLongPress(); unsigned long deglitchTime, switchedTime, pushedTime, ms; const byte pin; const int deglitchPeriod, debouncePeriod, longPressPeriod, doubleClickPeriod; const bool polarity; bool input, lastInput, equal, deglitched, debounced, _switched, _longPress, longPressDisable, _doubleClick; }; Switch::Switch(byte _pin, byte PinMode, bool polarity, int debouncePeriod, int longPressPeriod, int doubleClickPeriod, int deglitchPeriod): pin(_pin), polarity(polarity), deglitchPeriod(deglitchPeriod), debouncePeriod(debouncePeriod), longPressPeriod(longPressPeriod), doubleClickPeriod(doubleClickPeriod) { pinMode(pin, PinMode); switchedTime = millis(); debounced = digitalRead(pin); } bool Switch::poll() { input = digitalRead(pin); return process(); } bool Switch::process() { deglitch(); debounce(); calcDoubleClick(); calcLongPress(); return _switched; } void inline Switch::deglitch() { ms = millis(); if(input == lastInput) equal = 1; else { equal = 0; deglitchTime = ms; } if(equal & ((ms - deglitchTime) > deglitchPeriod)) // max 50ms, disable deglitch: 0ms { deglitched = input; deglitchTime = ms; } lastInput = input; } void inline Switch::debounce() { ms = millis(); _switched = 0; if((deglitched != debounced) & ((ms - switchedTime) >= debouncePeriod)) { switchedTime = ms; debounced = deglitched; _switched = 1; longPressDisable = false; } } void inline Switch::calcDoubleClick() { _doubleClick = false; if(pushed()) { _doubleClick = (ms - pushedTime) < doubleClickPeriod; // pushedTime of previous push pushedTime = ms; } } void inline Switch::calcLongPress() { _longPress = false; if(!longPressDisable) { _longPress = on() && ((ms - pushedTime) > longPressPeriod); // true just one time between polls longPressDisable = _longPress; // will be reset at next switch } } bool Switch::switched() { return _switched; } bool Switch::on() { return !(debounced^polarity); } bool Switch::pushed() { return _switched && !(debounced^polarity); } bool Switch::released() { return _switched && (debounced^polarity); } bool Switch::longPress() { return _longPress; } bool Switch::doubleClick() { return _doubleClick; } const byte spotWelderButtonPin = 7; const byte spotWelder = 8; const byte BCDswitch3 = 9; const byte BCDswitch2 = 10; const byte BCDswitch1 = 11; const byte BCDswitch0 = 12; const int preWeld_ms = 50; const int step_ms = 50; const int weldPause = 500; Switch spotWelderButton(spotWelderButtonPin); void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(BCDswitch0, INPUT_PULLUP); pinMode(BCDswitch1, INPUT_PULLUP); pinMode(BCDswitch2, INPUT_PULLUP); pinMode(BCDswitch3, INPUT_PULLUP); pinMode(spotWelder, OUTPUT); } void loop() { spotWelderButton.poll(); if(spotWelderButton.pushed()) weldCyclus(BCDswitch() step_ms); } void weldCyclus(int weldTime_ms) { pulseSpotWelder(preWeld_ms); delay(weldPause); pulseSpotWelder(weldTime_ms); } void pulseSpotWelder(int ms) { digitalWrite(spotWelder, 1); delay(ms); digitalWrite(spotWelder, 0); //Serial << ms << endl; } int BCDswitch() { int bcd; bitWrite(bcd, 0, !digitalRead(BCDswitch0)); bitWrite(bcd, 1, !digitalRead(BCDswitch1)); bitWrite(bcd, 2, !digitalRead(BCDswitch2)); bitWrite(bcd, 3, !digitalRead(BCDswitch3)); return bcd; }

Теги: инструментарий, Arduino, HV

, не могут оставлять комментарии к данной публикации.


Закрыть ... [X]

Аппарат точечной сварки своими руками Сайт Форма одежды мвд женщины

Точечная сварка своими руками для аккумулятора 3 бумажные маски КОЗЛА, КОЗЫ которые просто
Точечная сварка своими руками для аккумулятора Elegance Spa Beauty (Элеганс Спа Бьюти) спа-салон Минск, Логойский тракт
Точечная сварка своими руками для аккумулятора LiveInternet - t
Точечная сварка своими руками для аккумулятора «Сонник Зубы приснились, к чему снятся во сне Зубы»
Точечная сварка своими руками для аккумулятора Бородавки на теле - как избавиться от папиллом, причины появления, виды
Точечная сварка своими руками для аккумулятора Вросший ноготь на ноге, на большом пальце - даление, лечение в домашних
Точечная сварка своими руками для аккумулятора Грегори Дэвид Робертс
Точечная сварка своими руками для аккумулятора Грибник России Официальный сайт журнала
Как выглядит бородавка на теле: фото, причины появления, как лучше Как проводить конкурсы в ночных клубах Как сделать цветную страницу в ворде Мой друг Компьютер Какие зубы меняются у детей в каком порядке » Аденто. ру Маникюрные салоны у метро Новые Черемушки в Москве - отзывы, адреса Мудрые любовные статусы Почему у всех звезд и богатых людей идеально белые зубы? Неужели все