Переносной небольшой электросварочный аппарат с выносной сварочной горелкой предназначен для сварки тонких нержавеющих и обычных сталей толщиной от 0,08 до 0,15 мм с крупными стальными деталями, а также для сварки стальной проволоки самых больших диаметров. До 0,3 мм. Может применяться во многих областях народного хозяйства, например, при производстве термопар, при приварке тензорезисторов, предварительно наклеенных на стальную фольгу, к металлоконструкциям.
внешний вид сварочного аппарата показан на стр. 3. Вкладка (вверху). Блок питания устройства весит примерно 8 кг и имеет размеры 225х135х120 мм. Как видно из электрической схемы (рис. 1), устройство состоит из двух основных компонентов. Электронное реле Trinista V9 и мощный сварочный трансформатор Т2.
Рисунок 1 Электронная схема аппарата точечной сварки
Сварочный электрод подсоединяется к одному из выводов низковольтной вторичной обмотки, а второй вывод прочно соединяется с более тяжелой из двух свариваемых деталей. Сетевая обмотка сварочного трансформатора подключается к сети через диодные мосты V5–V8, в диагонали которых размещено электронное реле Тринистер V9. Вспомогательный трансформатор малой мощности Т1 питает цепь управления тиристором (обмотка ///) и лампу HI (обмотка ///) освещения места сварки. Устройство работает следующим образом. «Включено», когда контакт переключателя S1 замкнут. Напряжение питания 220 В подается на первичную обмотку трансформатора Т1 тиристорного блока управления. Конденсатор С1, подключенный к выпрямительному мосту V1-V4 через замкнутый контакт переключателя S3 «Импульс», заряжается. Поскольку тиристор В9 закрыт, первичная обмотка сварочного трансформатора Т2 обесточена. При нажатии кнопки переключения S3 заряженный конденсатор С1 подключается к управляющему электроду тиристора V9 через переменный резистор R1. Разрядный ток конденсатора открывает тиристор и сетевое напряжение поступает на первичную обмотку сварочного трансформатора Т2. Если к свариваемым деталям подключить вторичную обмотку сварочного трансформатора, в ней образуется мощный импульс тока, который сильно нагревает металл в местах контакта сварочных электродов. Длительность импульса тока зависит от параметров схемы синхронизации R1C1. Номиналы элементов для этого показаны на схеме: максимальная длительность импульса ti (без учета внутреннего сопротивления тринистера) равна примерно 0,1 секунды. За это время ток во вторичной обмотке может достигать 300-350 А. Этого достаточно для прочной сварки деталей из фольги толщиной до 0,15 мм, например, легированной стали 1Х18Н10Т, к огромным конструкциям.
Как только конденсатор С1 разрядится, устройство автоматически вернется в исходное состояние. Оптимальный режим сварки устанавливается с помощью «режима» подстроечного резистора R1. Конструкция сварочного аппарата состоит из двух частей: блока питания и сварочной горелки, которые соединяются гибким кабелем с помощью многоконтактного разъема. Практически все элементы устройства расположены на шасси блока питания. Конструкция шасси и его основные размеры показаны в камне.
Рисунок 2. Корпус силового блока
Рисунок 3. Конструкция силового блока
В основании шасси 3 расположен сварочный трансформатор 4 и полоса с диодами V1-V8. К передней панели шасси прикреплен кронштейн 8, на котором закреплены вспомогательный трансформатор 5, конденсатор 6 и тиристор 7, а также переменный резистор, являющийся одной из частей разъема (квадратного отверстия) соединительный кабель прилагается. На передней панели установлены сетевой тумблер настройки режимов, штыревая часть разъема шнура питания, а также зажим для соединения более крупных свариваемых деталей. Корпус 1 изготовлен из дюралюминия толщиной 2,5 мм и снабжен ручкой 2 для переноски.
Устройство сварочного пистолета показано на рисунке.
Рисунок 4 оборудование для сварочного пистолета
корпус 7 пистолета выполнен в виде двух деталей одинаковой формы, фрезерованных из листового текстолита толщиной 12 мм. В корпус входят лампа подсветки 8 со сварочным электрододержателем 3, 2, кнопочный переключатель 4 «подсветка» и микровыключатель 6 «импульс». Соединительный кабель 5 представляет собой 24-жильный гибкий кабель с резиновой изоляцией наружным диаметром 11 мм и площадью поперечного сечения каждой жилы 0,75 мм кв. Пять жил кабеля используются для подключения микропереключателя и подсветки, а остальные 19 проводов припаиваются непосредственно к электрододержателю 3. Держатель изготавливается из медного стержня прямоугольного или квадратного сечения. Электрод 2 представляет собой медный стержень диаметром 8 мм. Электрод должен быть прочно зафиксирован в держателе. При этом должна быть предусмотрена возможность замены электродов. Для сварки фольги заточите кончик электрода конусно до сферической формы диаметром от 1 до 1,5 мм. Для сварочной проволоки используют электрод с плоским рабочим горцем.
Установка пистолета начинается с разрезания кабелей. 19 жил кабеля тщательно зачищаются, скручиваются, лужеются и впаиваются в отверстия трех электрододержателей. Остальные 5 проводов обрезаются до необходимой длины и припаиваются к микровыключателю 6 и лампе подсветки 8. Второй конец кабеля вставляется во вставку штепсельного разъема типа А с 20 контактами (см конструкцию кабеля, фото вставки). В этом пистолете применен микропереключатель МПЗ-1Т, лампа подсветки СМ-34 напряжением 6 В, 0,25 А со штуцером с малой линзой, а кнопка включения подсветки – от настольной лампы.
Ответная часть разъема соединительного кабеля крепится к передней панели корпуса блока питания. Пять соответствующих контактов разъема подключаются к той или иной цепи устройства, остальные подключаются параллельно и подключаются к одному из выводов вторичной обмотки сварочного трансформатора.
Рисунок 5. Внешний вид устройства
Магнитопровод этого трансформатора собран из пластин Ш40, толщина комплекта 70 мм. Первичная обмотка содержит 300 витков провода ПЭВ-2 0,8. Вторичная обмотка этого трансформатора состоит из 10 витков изолированного провода или шины с площадью сечения не менее 20 мм кв. Она изготавливается путем намотки одновременно многожильных проводников). «Заземляющие» соединительные проводники вторичных обмоток выполнены одинакового сечения. Не выбирайте тот, длина которого превышает 2…2,5 м.
Трансформатор Т1 может быть любым, питающим вторичную обмотку напряжением от 8 до 10 В (для заряда конденсатора С1) и от 3 до 6 В (для питания лампы). В данной конструкции использован магнитопровод детского железнодорожного трансформатора (сечение 10х10, пластина Г-образной формы). Над ней размещена сетевая обмотка, содержащая 8000 витков провода ПЭВ-2 0,08, ///-330 витков провода ПЭВ-2 0,3 и ///-350 витков провода ПЭВ-2 0,2.
Зажимы, подключенные к нижним (согласно схеме) выводам вторичной обмотки трансформатора Т2, установлены на шасси без изолирующих прокладок.
При изготовлении трансформаторов следует учитывать, что от качества изоляции обмоток зависит безопасность работников, работающих с устройством. Поэтому поверх первичной (сетевой) обмотки трансформатора следует наложить не менее 4-6 слоев лакоткани или бумаги, пропитанной парафином.
В сварочном аппарате используются подстроечный резистор ППЗ-11, конденсатор К50-3 и сетевой тумблер ТП1-2. Обратите внимание, что применение тиристоров ПТЛ-50 определяется исключительно стремлением обеспечить высокую надежность устройства и безаварийную работу в суровых климатических условиях и больших колебаниях сетевого напряжения. В аппарате можно применять тиристоры серии КУ202 с индексом К, Л, М или Н, даже если качество сварки несколько ухудшится, но в этом случае сопротивление резистора R1 следует уменьшить до 50 Ом и увеличить вдвое нужно это сделать. Емкость конденсатора С1.
правильно собранное устройство начнет работать сразу, без каких-либо регулировок. Качество сварных швов (точек) проверяют следующим образом: Полосу стальной фольги шириной 10-12 мм приваривают в 3-5 местах к поверхности очищенного от окалины стального прутка и отрывают плоскогубцами. В месте сварки на фольге должно остаться отверстие диаметром 0,5-0,8 мм. Это указывает на то, что расслоение происходит вокруг места сварки, а не на нем. Если фольга отслаивается в месте сварки, подстроечным резистором «режим» выберите сварочный ток. При выборе тока необходимо учитывать, что качество сварного шва снижается с увеличением давления на электрод.
Следует также отметить, что по справочным данным постоянное напряжение, которое необходимо подать на управляющий электрод для открытия тиристора ПТЛ-50, равно 8 В. Однако увеличение этого напряжения существенно улучшает качество шва возрастает до 12…15 В (напряжение заряженного конденсатора С1).
Порядок работы с аппаратом
Сначала «заземляют» корпус сварочного аппарата и конструкцию, на которую нужно приваривать детали. При работе со сварщиком необходимо всегда надевать защитные резиновые перчатки и стоять на резиновом коврике. Включите аппарат, приложите свариваемую деталь к конструкции и плотно прижмите кончиком сварочного электрода пистолета к тому месту, где необходимо получить точку сварки. Нажмите на «спусковой крючок» пистолета (кнопку микропереключателя) и через 1-1,5 секунды снимите пистолет с детали и установите наконечник в следующую точку. При необходимости включите подсветку.
Эксплуатация устройства в производственной среде требует одобрения местного совета по безопасности.
в заключение отметим, что функциональные возможности устройства можно существенно расширить. Например, если использовать омедненный графитовый электрод диаметром от 6 до 8 мм, то можно сваривать медные луженые жилы диаметром до 0,3 мм. Такие проводники очень хорошо свариваются не только с лужеными и посеребренными деталями, но и с нелуженой медной фольгой. Например, к фольге печатной платы можно приваривать тонкие проводники без использования флюса. Хорошие результаты получаются при сварке очень тонких листов медной фольги. В этом случае длину и форму наконечника графитового электрода необходимо подбирать экспериментально.
если вам необходимо сваривать детали из более толстых металлических листов, вам потребуется заменить сварочный трансформатор на более мощный. Например, для соединения стальных пластин толщиной 0,5-0,7 мм необходим трансформатор с сечением жилы не менее 65-70 квадратных сантиметров. Первичная обмотка такого трансформатора требует 160-165 витков провода ПЭТВ диаметром 1,62…1,7 мм, а вторичная обмотка – 4,5 витков медной шины сечением не менее 90 кв мм. (из расчета сварочного тока 1400…1800 А). Диаметр электрода следует увеличить до 18-20 мм. В этом случае в момент сварочного импульса в первичной обмотке трансформатора течет ток около 45 А, поэтому необходимо заменить диоды V5 – V8 на более мощные (например, ВЛ-50.
Тиристор V9 также должен быть рассчитан не менее чем на 50 А постоянного тока. Однако опыт показывает, что при сварке стальных пластин толщиной до 0,5-0,7 мм вполне допустимо использование тиристора ПТЛ-50 без источника питания. За счет дополнительного радиатора, сварки, импульс очень короткий.
для обеспечения номинального режима при сварке металлов различной толщины (0,08-0,7 мм) оборудование должно обеспечивать более широкую регулировку сварочного тока. Вместо конденсатора С1 наиболее рекомендуется использовать набор из трех конденсаторов емкостью 1000 мкФ каждый, включенных последовательно (для тонколистового металла) или параллельно выключателю.
РАДИО N 12, 1978 г стр.47-48
- Хотите связаться со мной?
