kategorier: Udvalgte artikler » Praktisk elektronik
Antal visninger: 407784
Kommentarer til artiklen: 11
Spot svejsning i hjemmeværkstedet
Sorter og klassificering af svejsning
Svejsning er processen med at opnå en integreret forbindelse af dele på grund af dannelsen af interatomiske bindinger i svejsningen. Sådanne bindinger opstår under påvirkning af lokal eller generel opvarmning af de dele, der skal svejses, eller under påvirkning af plastisk deformation, eller begge dele.
Svejsning bruges ofte til sammenføjning af metaller og deres legeringer, til sammenføjning af termoplast og endda inden for medicin. Men svejsning af levende væv er uden for denne artikels rækkevidde. Overvej derfor kun disse kort typer svejsning, der bruges i teknologi.
Den moderne udvikling af svejseteknologi er sådan, at det muliggør svejsning ikke kun under produktionsforhold, men også i friluft og endda under vand. I de senere år er svejsning som eksperiment allerede blevet udført i rummet.
Til produktion af svejsning bruges forskellige typer energi. Først og fremmest er det en elektrisk lysbue eller en flamme af en gasbrænder. Mere eksotiske kilder er ultralyd, laserstråling, en elektronstråle og også friktionssvejsning.
Alle svejseoperationer er forbundet med stor brandfare, gasforurening med skadelige gasser, ultraviolet stråling og simpelthen risikoen for elektrisk stød. Derfor kræver udførelse af svejsearbejder streng overholdelse af sikkerhedsforskrifterne.
Alle svejsemetoder, afhængigt af energitypen og teknologien til dens anvendelse, er opdelt i tre hovedklasser: termisk klasse, termomekanisk klasse og mekanisk klasse.
Svejsning af termisk klasse udføres ved smeltning på grund af brugen af termisk energi. Det er mest kendt elektrisk lysbuesvejsning og gassvejsning. Termomekanisk svejsning i klassen udføres ved hjælp af termisk energi og mekanisk tryk. Til mekanisk klassesvejsning bruges tryk og friktionsenergi. Alle dele af svejsning i klasser foretages i overensstemmelse med GOST 19521-74.
Spot svejsning
Spot svejsning henviser til kategorien såkaldt kontaktsvejsning. Derudover hører også rør og søm svejsning der. Under betingelserne for et hjemmeværksted er de to sidste typer praktisk talt umulige at implementere, da udstyret er for kompliceret til at gentages under håndværksmæssige forhold. Derfor kun yderligere plet svejsning.
I henhold til ovennævnte klassificering hører punktsvejsning til den termomekaniske klasse. Svejseprocessen består af flere trin. Først placeres de dele, der skal svejses, tidligere kombineret i den ønskede position, mellem svejsemaskinens elektroder og presses mod hinanden. Derefter opvarmes de til en tilstand af plasticitet og efterfølgende ledplastisk deformation. Når man bruger automatisk udstyr under industrielle forhold, opnås en svejsefrekvens på 600 pr. Minut.
Kort plet svejseteknologi
Delerne opvarmes ved at tilføre en kortvarig puls af svejsestrømmen. Impulsvarigheden varierer mellem 0,01 ... 0,1 sek afhængig af svejseforholdene. Denne kortvarige puls sikrer smeltning af metallet i zonen af elektroderne og dannelsen af en fælles væskekerne for begge dele. Efter at den aktuelle puls er fjernet, holdes komponenterne under tryk i nogen tid for at afkøle og krystallisere den smeltede kerne.
Pressningen af delene på tidspunktet for svejsepulsen tilvejebringer dannelsen omkring den smeltede kerne af tætningsstrimlen, som forhindrer sprøjtning af smelten fra svejsezonen. Derfor er der ikke behov for yderligere foranstaltninger til beskyttelse af svejsepunktet.
Elektrodernes kompressionskraft skal fjernes med en vis forsinkelse efter afslutningen af svejsepulsen, hvilket giver betingelser for bedre krystallisation af det smeltede metal. I nogle tilfælde anbefales det i det sidste trin at øge spændkraften på delene, hvilket sikrer smedning af metallet og eliminering af inhomogeniteter inde i svejsningen.
Det skal bemærkes, at for at opnå en svejsning af høj kvalitet, skal overfladerne, der skal svejses, være forberedt, især rengøres fra tykke oxidfilm eller blot rust. Til svejsning er tynde lag tilstrækkelige, op til 1 ... 1,5 mm, den såkaldte kondensator svejsning.
Kondensatorer oplades kontinuerligttilstrækkelig lille strøm, der forbruger ubetydelig strøm. På svejsetidspunktet tømmes kondensatorerne gennem de dele, der skal svejses, hvilket giver den nødvendige svejsningstilstand.
Sådanne kilder bruges til svejsning af miniature- og underminiaturdele inden for instrumentfremstilling, elektronik og radioteknik. I dette tilfælde er svejsning af både jernholdige og ikke-jernholdige metaller mulig og endda i forskellige kombinationer.
Fordele og ulemper ved plettsvejsning
Som alt i verden har punktsvejsning sine fordele og ulemper. Først og fremmest inkluderer fordelene høj rentabilitet, mekanisk styrke for plastsvejsninger og evnen til at automatisere svejseprocesser. Ulempen er svejsernes manglende tæthed.
Hjemmelavet design af plastsvejsemaskiner
Under betingelserne for et hjemmeværksted kan plettsvejsning bare være nødvendig, så der er udviklet mange enheder, der er egnede til selvproduktion derhjemme. Nedenfor beskrives en kort beskrivelse af nogle af dem.
En af de første konstruktioner af apparatet til plet svejsning blev beskrevet i tidsskriftet RADIO N 12, 1978 s. 47-48. Kredsdiagrammet for apparatet er vist i figur 1.
Figur 1. Skematisk af plastsvejsemaskinen
En sådan anordning adskiller sig ikke i forøget effekt, med sin hjælp er det muligt at svejse plademetal op til 0,2 mm tykt eller ståltråd med en diameter op til 0,3 mm. Med disse parametre er svejsning meget mulig termoelementersamt svejsning af tynde foliedele til massive stålunderlag.
En af de mulige anvendelser er svejsning af tynde folieplader med for-limede stempelmålere til de testede dele. På grund af det faktum, at de dele, der skal svejses, er små, er spændkraften under svejsning lille, derfor er svejseelektroden fremstillet i form af en pistol. Spændedele udføres for hånd.
Svejsemaskinens kredsløb er ganske enkelt. Dets hovedformål er at skabe en svejseimpuls med den krævede varighed, der giver forskellige svejsningstilstande.
Enhedens hovedenhed er en svejsetransformator T2. En svejseelektrode er forbundet til dets sekundære vikling (i henhold til det øvre ende-skema) ved hjælp af et flerlags fleksibelt kabel, og en mere massiv svejset del er forbundet til den nedre ende. Forbindelsen skal være pålidelig nok.
Svejsetransformatoren er forbundet til netværket gennem ensretterbroen V5 ... V8. En thyristor V9 er inkluderet i en anden diagonal af denne bro, når den åbnes, påføres netspændingen gennem ensretterbroen til den primære vikling af transformeren T2. Thyristoren styres ved hjælp af S3 “Impulse” -knappen, der er placeret i håndtaget på svejsepistolen.
Når der er tilsluttet netværket fra en hjælpekilde, oplades kondensator C1 straks. Hjælpekilden består af en transformer T1 og en ensretterbro V1 ... V4. Hvis vi nu trykker på S3 “Impuls” -knap, udledes kondensatoren C1 gennem dens lukkede kontakt og modstand R1 gennem sektionen af kontrolelektroden - katoden i tyristor V9, hvilket vil føre til åbningen af sidstnævnte.
Den åbne tyristor lukker diagonalen på broen V5 ... V9 (jævnstrøm), hvilket vil føre til indbefattelse af en svejsetransformator T1.Thyristor vil være åben, indtil kondensator C1 er afladet. Kondensatorens udladningstid, og derfor svejsestrømmens pulstid, kan styres af en variabel modstand R1.
For at forberede den næste svejsepuls skal “Impuls” -knappen frigøres kort, så kondensatoren C1 oplades. Den næste puls genereres ved at trykke på knappen igen: hele processen gentages som beskrevet ovenfor.
Som transformator T1 er enhver lav effekt (5 ... 10W) med en udgangsspænding på III viklingen på ca. 15V egnet. Winding II bruges til baggrundsbelysning, dens spænding er 5 ... 6V. Med de klassificeringer C1 og R1, der er angivet på diagrammet, er den maksimale varighed af svejsepulsen ca. 0,1 sek, hvilket sikrer en svejsestrøm på 300 ... 500 A, hvilket er helt tilstrækkeligt til svejsning af de små størrelsesdele nævnt ovenfor.
T2-transformeren er fremstillet på Sh40-jern. Tykkelsen af sættet er 70 mm, den primære vikling vikles med en PEV-2-ledning 0,8 og indeholder 300 omdrejninger. Den sekundære vikling vikles øjeblikkeligt i to ledninger og indeholder 10 omdrejninger. Tråden i den sekundære vikling er strandet med en diameter på 4 mm. Du kan også bruge et dæk med et tværsnit på mindst 20 kvm.
Det er meget muligt at erstatte PTL-50-tyristor med KU202 med bogstaverne K, L, M, N. Desuden skal kondensatoren C1 øges til 2000 μF. Det er bare pålideligheden af enheden med en sådan udskiftning kan reduceres noget.
Mere kraftfuld plastsvejsemaskine
Det ovenfor beskrevne apparat kan kaldes mikrobrændstof. Et diagram af et mere kraftfuldt apparat er vist i figur 2.
Figur 2. Skematisk diagram over punktsvejsemaskinen
Ved nærmere undersøgelse er det let at bemærke, at den strukturelt ligner den foregående og indeholder de samme komponenter, nemlig: en svejsetransformator, en halvleder-tyristorkontakt og en tidsforsinkelsesindretning, der giver den krævede svejsepulsvarighed.
Dette skema giver dig mulighed for at svejse plader op til 1 mm tyk samt ledning med en diameter på op til 4 mm. Denne stigning i magt sammenlignet med det foregående kredsløb opnås ved brug af en mere kraftfuld svejsetransformator.
Apparatets generelle kredsløb er vist i figur 2a. Den primære vikling af svejsetransformatoren T2 er forbundet til netværket gennem en tyristor-nærhedskontaktortype MTT4K. Jævnstrømmen for en sådan starter er 80 A, den omvendte spænding er 800 V. Dets interne enhed er vist i figur 2c.
Modulets kredsløb er ganske enkelt og indeholder to tyristorer, tilsluttet modparalelle, to dioder og en modstand. Kontakter 1 og 3 skifter belastning, mens kontakter 4 og 5 er lukket. I vores tilfælde lukkes de ved hjælp af kontaktgruppen til relæ K1. For at beskytte mod nødsituationer indeholder kredsløbet en AB1-afbryder.
Tidsrelæ samlet på transformator Tr1, diodebro KTs402, elektrolytiske kondensatorer C1 ... C6, relæ K1 og kommuteringsafbrydere og knapper. I den position, der er vist på diagrammet, når maskinen AB1 er tændt, begynder kondensatorerne C1 ... C6 at oplade.
Kondensatorer tilsluttes diodebroen ved hjælp af en P2K-switch med uafhængig fixering, som giver dig mulighed for at tilslutte et andet antal kondensatorer og derved kontrollere tidsforsinkelsen. Modstanden R1 er installeret i kondensatorens ladekreds, dens formål er at begrænse kondensatorernes ladestrøm i det første opladningsmoment. Dette giver dig mulighed for at øge kondensatorernes levetid. Kondensatorer oplades via en normalt lukket kontakt på KN1-knappen.
Når der trykkes på KN1-knappen, lukkes den normalt - en åben kontakt, der forbinder K1-relæet til timingskondensatorerne. Normalt åbnes naturligvis en lukket kontakt på dette tidspunkt, hvilket forhindrer forbindelsen af relæ K1 direkte til ensretterbroen.
Relæet kører, med sine kontakter lukker det styringskontakterne for tyristorrelæet, der tænder svejsetransformeren.Når kondensatorerne er afladet, slukkes relæet, svejsepulsen stopper. For at forberede dig til den næste puls skal KN1-knappen frigøres.
Til nøjagtig valg af pulstiden anvendes en variabel modstand R2. Som relæ er K1 velegnet rørrelæ type RES42, RES43 eller lignende med en responsspænding på 15 ... 20 V. Desuden, jo lavere relæaktiveringsstrømmen er, jo længere er tidsforsinkelsen. Strømmen mellem kontakter 4 og 5 i thyristorstarteren overstiger ikke 100 mA, så ethvert lavstrømrelæ er velegnet.
Kondensatorer C1 og C2 ved 47 μF, C3, C4 100 μF, C5 og C6 470 μF. Kondensatorernes driftsspænding er mindst 50 V. Transformator Tr2 er velegnet til enhver med en effekt på højst 20 W med en sekundær spænding på 20 ... 25 V. Justeringsbroen kan samles fra separate dioder, for eksempel den udbredte 1N4007 eller 1N5408.
Svejsetransformatoren er lavet på et magnetisk kredsløb fra en udbrændt LATRA på 2,5 A. Efter at den gamle vikling er fjernet, pakkes jernet i mindst tre lag lak. Ved enderne af det magnetiske kredsløb er ringe af tynd elektrisk pap installeret, før de lakerede klud vikles op, der er bøjet langs ringens ydre og indre kanter. Dette forhindrer ødelæggelse af lakstoffet under vikling og efterfølgende betjening.
Den primære vikling udføres med en ledning med en diameter på 1,5 mm, det er bedst, hvis tråden er med stofisolering, hvilket forbedrer betingelserne for imprægnering af viklingen med lak. Til imprægnering kan du bruge KC521 lak eller lignende. Antallet af vendinger er vist i figur 2b. Ved hjælp af vandhaner kan du foretage en grov justering af svejsestrømmen. Mellem de primære og sekundære viklinger vikles et lag bomuldstape, hvorefter spiralen er imprægneret med lak.
Den sekundære vikling er lavet af strandet tråd i silikoneisolering med en diameter på 20 mm og indeholder 4 ... 7 omdrejninger. Ledningsareal ikke mindre end 300 kvm. I enderne af ledningen er der monteret luger, der skal loddes for bedre kontakt. Det er muligt at udføre en sekundær vikling med et bundt af flere tyndere ledninger. Det samlede areal skal være mindst specificeret, og alle ledninger skal vikles på samme tid. Denne konstruktion af transformeren giver en svejsestrøm på op til 1500 A. Den åbne kredsløbsspænding er 4 ... 7 V.
Svejsekontaktmekanismen udføres i overensstemmelse med arten af det arbejde, der udføres i henhold til et af de kendte skemaer. Oftest er dette svejsetang. Trykket skabt af mekanismen er ca. 20 KG / cm2. Mere præcist vælges denne indsats på en praktisk måde. Kontakter er lavet af kobber eller beryllium bronze. Samtidig skal størrelsen på kontaktpuderne være så lille som muligt, hvilket sikrer en bedre svejsekerne.
Amatørdesign til plettsvejsning kan nu findes meget. Alt kommer i spil. For eksempel er et af designerne baseret på TS270 strømtransformatorer fra gamle rørfarve-tv. For at oprette en sådan installation var der behov for seks transformere. Selv mikroprocessorstyrede kredsløb vises, men strukturenes generelle betydning forbliver uændret: at skabe en kortvarig puls af svejsestrømmen og en tilstrækkelig klemkraft på svejsestedet.
Boris Aladyshkin
Se også på elektrohomepro.com
: