Сварка клещами своими руками

Как сделать сварочные клещи для точечной сварки?

Время чтения: 5 минут

Сварка — это самый распространенный метод соединения металлов на данный момент. Сейчас существует масса технологий сварки, каждая из которых обладает как достоинствами, так и недостатками. Но в конечном итоге подбор технологии зависит от типа металла, его характеристик, предполагаемой скорости сварки и ее качества.

Одна из технологий, сочетающая в себе высокую скорость и качество работ, при этом относительную простоту процесса — это контактная точечная сварка. Она применяется как в быту, так и на крупных производствах. Контактная точечная сварка хорошо зарекомендовала себя при сварке тонколистового металла, например, кузова авто. Весь секрет кроется в технологии. Для формирования сварной точки применяются специальные сварочные клещи для контактной сварки, которые не только сжимают детали, но одновременно подогревают их с помощью короткого электрического импульса.

Благодаря этому формируется прочный сварной шов. В этой статье мы расскажем, как сделать клещи для сварки в домашних условиях, чтобы удешевить сварку и сэкономить на приобретении заводских клещей.

Общая информация

Клещи для сварочных работ могут быть ручными и подвесными. Давайте подробнее поговорим про типы клещей, поскольку это важно для их самостоятельной сборки.

Ручные клещи контактной сварки вы можете видеть на картинке ниже. Как видите, конструкция ручных клещей крайне проста, и во многом схожа с любым других ручным инструментом (с теми же плоскогубцами или щипцами), где используется рычажная система открытия/закрытия. Основное отличие ручных клещей для контактной сварки заключается в дополнительном применении трансформатора. Трансформатор подключается к одной из рукояток клещей и генерирует сварочный ток, необходимый для формирования шва.

Суть работы клещей контактной точечной сварки заключается в том, что трансформатор генерирует сварочный ток, который затем подается через рукоятку клещей на сварочные электроды. Клещи вручную зажимают металлические заготовки, затем через электроды пропускается ток и под действием силы сжатия формируется сварная точка. Скорость сварки ручными клещами напрямую зависит от самого сварщика, поскольку весь процесс выполняется вручную.

Также есть подвесные сварочные клещи для точечной сварки. Они используются на производстве либо при изготовлении профессиональных аппаратов для контактной сварки. Такие клещи встраиваются в сварочный аппарат и работают по иной схеме. Они все так же сжимают обе детали, но этот процесс происходит не вручную. Именно по этой причине подвесные клещи гораздо производительнее, чем ручные. Тем не менее, в домашних условиях подвесные клещи не собираются. Это нецелесообразно и для их применения нужно специальное оборудование.

Поэтому далее мы расскажем, как собрать своими руками ручные клещи для контактной сварки.

Самодельные клещи

Ручные клещи для точечной сварки, сделанные своими руками — это отличный способ сэкономить, и при этом получить рабочий инструмент. Самодельные клещи для контактной и точечной сварки просты в изготовлении и применении. Они справятся со всеми типами металлов и пригодятся любому дачному умельцу или частному мастеру. Себестоимость самодельных клещей крайне мала, так что вы сможете неплохо сэкономить. Посмотрите ниже видео, где подробно рассказывается, как собрать самодельные клещи.

Если вам нужна краткая инструкция, то прочтите далее. Начните с изготовления основной конструкции клещей. Для этого можно использовать подручные материалы. Мы рекомендуем взять металл толщиной не более 5 мм и нарезать из него полоски шириной 20 мм. Длину полосок выбирайте исходя из ваших предпочтений. Также можете использовать толстые металлические стержни. На обеих полосках или стержнях выгните концы, чтобы они приобрели форму щипцов.

Состыкуйте заготовки крест-накрест и просверлите отверстие. Оно необходимо для соединения двух металлических заготовок и их дальнейшего раскрывания/закрывания. Не забудьте про прокладку из диэлектрика. Ее нужно установить между двух заготовок. Затем на торце одной заготовки нужно сделать отверстие для крепления медных проводов с помощью болта. На другой заготовке сверлится отверстие для крепления сварочного кабеля и фиксации клеммы.

Обмотайте ручки клещей изолентой или наденьте резиновый шланг, если использовали металлический стержень при изготовлении приспособления. Так клещи будут более безопасными и удобными в применении. Этого достаточно для ручного применения на весу. Но если хотите использовать клещи стационарно, то между двумя рукоятками приварите толстую пружину.

Что касается подвода тока к клещам, то для этих целей сгодится любой трансформатор с вторичной перемотанной обмоткой. Вы можете уложить в три витка сварочный кабель на сердечник. Если вы хотите получить контактную сварку повышенной мощности, то соедините два трансформатора и используйте их для генерации тока.

В интернете есть чертежи только подвесных клещей, так что вам придется самостоятельно продумать конструкцию своего самодельного приспособления. Но это не вызовет затруднений, поскольку в многочисленных видеороликах подробно рассказывается, как сделать ручные клещи.

Вместо заключения

Теперь вы знаете, как можно сделать клещи для точечной сварки своими руками буквально из подручных средств. Себестоимость таких клещей невысока, поэтому вы сможете сэкономить и при этом получить полноценного помощника в быту или в хозяйстве. Как показывает практика, самодельные клещи очень надежны и неприхотливы к хранению. Это очень важные достоинства, поскольку вам не придется беспокоиться об их сохранности. Ну а если вы и вовсе нечасто пользуетесь клещами, то они без проблем прослужат долгие годы.

А вы когда-нибудь собирали ручные клещи для контактной сварки? Поделитесь своими советами в комментариях ниже. Они пригодятся всем, кто только начинает собирать самодельные аппараты и приспособления для сварки. Может быть, вы знаете некоторые особенности, которые нужно обязательно учесть при сборке самодельных клещей. Расскажите и о них тоже. Желаем удачи в работе!

Источник

Как сделать точечную (контактную) сварку с выносными клещами

Ранее мы уже рассматривали, как сделать точечную сварку из трансформатора от микроволновки. Однако работать с таким аппаратом можно только стационарно. Но что, же делать, если есть необходимость пользоваться точечной сваркой на весу, в труднодоступных местах, например при выполнении кузовных работ (сварки порогов автомобиля).

И чтобы была возможность выполнять подобные операции, нам помогут выносные клещи. Но здесь есть один нюанс, чем длиннее провода от трансформатора, тем больше падает мощность аппарата точечной сварки. Поэтому изначально необходимо изготавливать аппарат на много мощнее. Разумеется, одним трансформатором от микроволновки здесь не обойтись. Понадобится два трансформатора от микроволновки, либо можно использовать любой другой трансформатор больших габаритов.

Смотреть видео

Устройство и принцип работы

Любые сварочные клещи состоят пяти основных элементов:

• блока питания, обеспечивающего электроснабжение необходимой мощности (с этой задачей справляется трансформатор);
• пускового устройства;
• двух проводников, соединяющих блок питания с концами зажимного устройства (куски кабеля с большим сечением);
• двух жестких токопроводов, по которым идет заряд к месту контакта (они выполняют функцию рычагов зажимного устройство);
• двух плотных электродов, способных выдержать сжимающую нагрузку и создающих электрическую дугу, прогревающую металл.

Сварочные клещи
По сути, чертеж зажимов прост. Это те же плоскогубцы, к ручкам которых подведены провода, а на месте зажимных пластин установлены электроды. Для электропитания используют мощные трансформаторы, запитывающиеся от трехфазной сети 380 В. Они оснащены цельным медным диском вторичной обмотки. Необходимая разница потенциалов холостого хода составляет от двух до пяти вольт. Сила тока контактной сварки в зависимости от вида агрегатов варьируется от 2 до 15 кА.

Для того, чтобы металл плотно сваривать, нужна мощная дуга. От нее в месте соединения двух листов внахлест образуется 2-3 миллиметровая сплавленная точка с общей кристаллической структурой. Для плотного контакта ручки сжимаются с необходимым усилием, поэтому ручные клещи делают с длинными ручками.

Как сделать точечную сварку

В данном случае для изготовления точечной сварки, использовался трансформатор ТБС3-0,63 (аналог ОСМ1-0,63), мощность которого 630ВА.

Первичная обмотка рассчитана на 380В, а вторичная на 220В с отводами на 22В и 5В. Но самое приятное, что данный ленточный магнитопровод очень легко разбирается раскрутив лишь один стягивающий винт.

Поскольку первичка трансформатора рассчитана на 380В, а домашняя сеть рассчитана на 220В, то необходимо снять полностью все обмотки. Разматывать необходимо аккуратно, поскольку этот провод нам еще понадобится, чтобы намотать первичную обмотку. При снятии обмотки 220В рекомендую посчитать, сколько она содержит витков, чтобы не прибегать к расчетам используя формулу:

W=(30(35)/ S)*U W — количество витков первичной обмотки , S сечение сердечника см.кв , 30-35 условный коэффициент U — напряжение

Намотка производилась в 2 провода (чтобы меньше грелась обмотка), которая досталась при снятии первичной и вторичной обмотки. Намотку производим виток к витку, разделяя слои диэлектриком (лакотканью). Всего получилось 264 витка, которые были уложены в 8 слоев. И еще остался зазор 14мм, для намотки вторичной обмотки.

Измерение тока на холостом ходу, показало потребление 0,36А (допустимый ток ХХ до 2-х ампер).

Разновидности оборудования

Все сварочные клещи работают по одному принципу: при подаче тока электроды сжимаются. Они различаются по форме крепления и методу создания силовой нагрузки. Они бывают двух видов:

• ручные (они отличаются небольшим весом);
• подвесные (зажимные рычаги закрепляются на кронштейнах или стационарно размещаются на столах так, чтобы контакты находились на весу, в руках сварщик свободно держит свариваемые детали).

Ручные сварочные клещи

Подвесные сварочные клещи

Подвесные промышленные клещи для создания большого сжимающего усилия оборудуют пневматическим толкателем. При необходимости можно сделать подвесные ручные клещи, для этого их располагают в вертикальной плоскости. В тисках зажимают нижнюю ручку, верхняя остается свободной. Такая конструкция облегчает труд сварщика.

Клещи зажимные сварочные легче сжимать, опираясь на прижимной рычаг всем телом.

Принцип работы сварочных клещей

Трансформатор, который обладает значительной массой, в процессе выполнения сварочных работ стоит на одном месте. Сварщик подсоединяет к нему небольшой переносной прибор, которым непосредственно и осуществляет необходимые работы. Для соединения отдельных частей сварочного оборудования используется гибкий многожильный кабель, который вставляется в резиновый шланг с водой для охлаждения. Клещи для контактной точечной сварки представляют собой пистолет, подсоединяемый одним контактом к трансформатору, вторым — к свариваемому металлу.

С помощью такого пистолета сварочную точку можно поставить на любом участке изделия. В данной ситуации сварочные клещи не понадобятся.

Особенности сварных работ с использованием клещей

• Металлические образцы сжимаются клещами, благодаря вмонтированным в них электродам происходит их соединение.
• Применяются электроды из сплавов меди с добавлением прочих металлов. Они отличаются повышенной теплопроводностью, жаропрочностью, низким электрическим сопротивлением, сохраняют первоначальную твердость даже после их разогрева, контакта с металлической поверхностью соединяемых образцов.
• Электроды контактной сварки «Краб» могут закрепляться на инструменте несколькими способами — резьбовыми соединениями, вставляться в специализированные пазы или припаиваться.

Требования, которые необходимо соблюдать при использовании сварочных клещей

• Предварительная подготовка изделий.
• Расчет силы электротока, достаточной для выполнения сварочных работ.
• Учет времени, на протяжении которого производится воздействие на нужную площадь детали с целью ее мгновенного соединения с прочим элементом основной конструкции.
• Расчет усилия, которое нужно прилагать для качественного сцепления соединяемых образцов.

Сварочные клещи считаются прекрасным вариантом для сварки контактного типа, они отвечают всем выше перечисленным условиям.

Параметры выбора клещей для сварки

Для подбора сварочного оборудования необходимо знать, по каким параметрам оцениваются агрегаты контактной точечной сварки:

• мощностные характеристики: сила тока и рабочее напряжение, от них зависит разогревающая способность дуги: она должна соответствовать температуре плавления соединяемых сплавов (для 4 мм соединения нужен ток не менее 6 кА);
• расстояние между электродами и центральной осью сварочных клещей, (вылет электродов характеризует глубину захода инструмента на свариваемые поверхности);
• крепление электродов: они фиксируются зажимными держателями и резьбовым соединением (предпочтительнее зажимы);
• физические свойства электродов (компоненты медных сплавов влияют на электропроводность);
• производительность (измеряется количеством мест соединения, сделанных в течение часа);
• вес сварочного аппарата;
• конструктивное решение: ручные клещи или подвесные.
• мощность готовых сварочных клещей колеблется от 2 до 6 кВА.

Производители сварочных клещей

Занимаются конструированием и производством клещей точечной сварки много компаний, специализирующихся на сварочном оборудовании. В их арсенале как универсальные ручные или подвесные модели, которые можно настроить в довольно широких пределах, так и узкоспециализированные, например, для сварки дисков автомобильных колес или частей рам. Последние, как правило, устанавливаются как часть конвейерных линий.

Самыми известными производителями клещей являются PEI-POINT (Италия), «ИТС» (Россия), FOXWELD (Италия), Dalex Schweißmaschinen, ELMATech GmbH (Германия) и несколько других компаний международного уровня.

Для бытового использования можно купить относительно недорогие китайские инструменты, которые не слишком пригодные для промышленного использования, но вполне уместны в гараже или домашней мастерской. Нечастую сварку стали, алюминия, меди и других цветных металлов они обеспечивают на достаточно качественном уровне.

Самодельные клещи для контактной сварки

Клещи для точечной сварки своими руками изготовить вполне реально. Пошаговая инструкция:

1. Делают зажимное устройство. Для ручек используют металлические 20 мм полосы толщиной до 3-х мм или металлические стержни. Из них выгибают два держателя, которые затем скрепляют подвижным осевым соединением. Для удобства место соединения оборудуют разгибающей пружиной.
2. Продумывают крепление электродов. Сварочные клещи с одной стороны концов оснащают болтовыми креплениями сменных электродов, с другой подводят к ним электрический шнур.
3. Подводится провод, к ручкам он крепится клеммами. Для обеспечения электробезопасности рукоятки покрывают изоляционными материалами.
4. Вытачивают электроды. Их делают из медных или бронзовых прутков, добиваясь минимальных контактных площадок. Иногда вместо электродов вставляют жала электропаяльников.
5. Подбирают блок питания. Лучше использовать готовый мощный трансформатор. Если его нет, вместо вторичной обмотки прикрепляют три плотных витка кабеля с медной жилой. Иногда два трансформатора подключают параллельно, это позволяет увеличить общую мощность в цепи.
6. Аппарат оснащают включателем. Пусковой механизм удобней крепить на прижимную рукоятку. Но иногда его монтируют на базе коробки старого устройства, в этом случае он находится отдельно.
7. Проверяют все соединения индикатором, самодельный сварочный аппарат для точечных швов готов к работе.

Вторичная обмотка

Что касается вторичной обмотки, то если бы клещи были стационарные, то достаточно было 4 витка провода сечением 100 кв.мм. Но в данном случае, поскольку клещи выносные, длина провода от трансформатора до электродов составляла 1,7м. А чем длиннее провода, тем больше падает мощность аппарата.

К сожалению, мне неизвестно, падает ли мощность из-за уменьшения тока во вторичной цепи вследствие тонких проводов (по отношению к длине) или из-за просадки напряжения во время сварки. Поэтому решил намотать 6 витков проводом 50 кв.мм, чтобы компенсировать просадку напряжения во время сварки.

Клещи изготавливались из 1/2″ водопроводной трубы длиной 50см, сквозь которые протягивались провода и зажимались болтами непосредственно в электродах. В электродах были просверлены отверстия на глубину 50мм, чтобы была максимально большая площадь соприкосновения провода с электродом. Место соединения клещей, тщательно изолируется друг от друга текстолитовыми шайбами.

С трансформатором работы окончены. Теперь можно приступать к изготовлению корпуса. В наличии был лист толщиной 2мм. На листогибе согнуть короб из такого толстого металла довольно тяжело, поэтому в местах изгибы были пропилены пазы при помощи болгарки. Пока края не согнуты, желательно сразу же просверлить и вырезать все необходимые отверстия (вентиляторы, гермовводы и т.д.).

При наличии пропилов, ровно согнуть короб из толстого металла, не предоставляет труда.

В крышке, необходимо предусмотреть вентиляционные отверстия. Можно просто насверлить много отверстий, но это долго и некрасиво. Поэтому были куплены металлические вентиляционные решетки, а в крышке вырезаны отверстия под эти решетки.

Инструмент своими руками

Чтобы сделать самодельные клещи для контактной сварки, необходимо иметь терпение, проявить немного старания. В качестве материала для изготовления такого инструмента понадобится дротик диаметром 3 см, сделанный из меди, а его длина должна составлять не меньше 2 метров.

Пошаговая инструкция изготовления инструмента

• Медный дротик необходимо согнуть, чтобы он получился U-образной формы.
• На концах делаются одинаковые отверстия диаметром 1,8 см, затем их нужно развернуть и сделать пропил. В результате получится два зажима под электроды.
• Далее нужно параллельно соединить трансформаторы на 9 А — 2 шт., где соединение первичной, вторичной обмотки выполнено напрямую.
• Для регулировки подачи тока можно спаять коммутатор на симисторах, оборудованный стандартным ждущим мультивибратором, предназначенным для отработки выдержки.
• Для охлаждения самодельных клещей будет использоваться вода.
• Снятие электродов посредством ножной педали.

Основные элементы конструкции ручных клещей

• Трансформатор для сварки.
• Рычаг проворачивания электродов.
• Рукоятка, оборудованная толкателем.
• Шарниры, фиксирующие рычаг, рукоятку.

Некоторые конструкции клещей для контактной точечной сварки дополнительно имеют пружины между толкателями, но недостаточно удобны в процессе эксплуатации. Сжимать пружину после каждого последующего поворота сложнее.

Важно! При самостоятельной сборке такого изделия нужно понимать, что каждый отдельный элемент конструкции достаточно значим. При поломке любого из них перестанет работать вся система.

Источник