Как производится точечная сварка аккумуляторов

Особенности

Сначала мы попробовали использовать для сварки два обычных автомобильных аккумулятора на 90 Ач, соединенных последовательно. Для сварки использовали электроды диаметром 2 мм, ручная дуговая сварка. В данном эксперименте аккумуляторный метод не оправдал себя. Швы конечно, получились, но с большим трудом. Дуга с трудом подожглась и горела очень нестабильно. В результате появились непровары. Порой дуга просто гасла и приходилось поджигать ее снова. Еще одна проблема – частые залипания электрода. При этом электрод не просто прилипает, а сначала сильно раскаляется. Из-за этого расход электродов очень большой.

Именно на этом этапе многие думают, что сварка от аккумулятора невозможна. А ведь мы использовали два аккумулятора, хотя многие используют один и надеются на хороший результат. Так как же решить проблему непроваров, нестабильной дуги и прилипания электрода к металлу?

Очень просто: добавить еще один аккумулятор в цепь. Да, настолько просто. Если использовать три аккума, запас по мощности будет очень большим, и дуга будет поджигаться гораздо проще. Для эксперимента мы использовали электроды различных диаметров от 2 мм до 4 мм. По началу результат был неудовлетворительным, металл прожигался. Но со временем несложно понять, как ведет себя дуга и с учетом этих особенностей выполнять работу.

Watch this video on YouTube

Самый главный недостаток такого метода – это большой расход электродов. И чем больше аккумуляторов вы используете, тем больше электродов сожжете. Мы при сварке от 3 аккумов потратили около 20 стержней на выполнение несложного шва.

Поэтому вы должны понимать, что такая сварка оправдана только в экстремальных или полевых условиях, когда нет другой возможности запитать инвертор. Мы не рекомендуем применять такую сварку на постоянной основе. От постоянного повышенного тока аппарат может просто не выдержать и перегореть. Да и вам вряд ли будет удобно варить при неконтролируемом токе, поскольку его силу задают аккумуляторы, а не вы.

Процедура сборки

Устройство для контактных сварочных работ довольно легко сделать из трансформатора от микроволновой печки или телевизора. Возьмите узел, с мощностью 180 Вт.

Вторичная обмотка выполняется с помощью плотного проводка для сварки. Чаще всего наматываются 3 трансформаторвитка. Этого точно хватит для того, чтобы увеличить силу тока до 300 Амп. И выполнить сварку. Необходимо выделить, что на выходе напряжение будет маленьким, примерно 2В, поэтому если комплектующие неожиданно соприкоснутся, они не повредятся. Для того чтобы произвести регулировку воздействия тока, нужно лишь нажать кнопочку и минуть лишние проблемы.

Можно создать более мощную версию агрегата для точечной сварки своими руками. Для этого надо еще поставить конденсаторы и тористор. Конденсатор нужен для накапливания заряда, который будет перенаправляться на электроды пс помощью закрытия и открытия тористора. Такая конструкция обеспечит импульсивного типа подачу тока, с определенным временным промежутком.

Инвертор для контактных сварочных работ собирается с использованием диэлектрической базы. Именно к ней присоединяется источник тока. Для этого можно взять как фанерный лист, так и равносторонний отрезок их доски. Трансформаторная установка занимает один из углов основания, а на свободной области ставятся стойки.

Затем эти стойки надо присоединить к основанию, этот процесс выполняется посредством шуруповерта. В верхней части стоек надо сделать дырку для проведения оси. В этой области будет закреплен рычажок с электродами. На торце этого рычага надо зафиксировать пару электродов из меди, диаметром от 2 до 4 мм. Все кабели потребуется полностью промыть, изолировать и примотать к рабочей части.

Изготовление простейшего аппарата для контактной сварки из суперконденсатора

Схема создания:

• Моток с проволочкой размотайте и отрежьте 2 идентичных отрезка длиной 5-7 см.
• Выпрямите их кусачками или плоскогубцами, чтобы они были полностью ровными. Теперь с одной стороны у каждого отрезка напильником зачистите край, уберите изоляцию.
• А с противоположной стороны сформируйте острие.
• Лудите контакты ионистора.
• Лудите открытые и тупые кончики отрезков проволочки из меди..
• Припаивайте отрезки к контактам конденсатора.
• Сварочник сделан!
• Осталось лишь подогнуть(можно мотать) вывода с помощью кусачек, чтобы было мин. расстояние между острием 2-3 мм.
• Зарядите током 5 А.

Напряжение не должно быть выше 2,7 Вольт.
Хотя, если немного поднимется, это не критично.

Вариант аппарата из автомобильного аккумулятора

Этот вариант более быстрый и правильный, ведь не надо перематывать трансформаторную установку.
В данном случае, в виде источника тока выступает заполненный энергией аккумулятор от машины. Необходимо замкнуть его клеммную колодку и приварить контакт на батарее. Чтобы агрегат был более удобным в плане использования, электроды надо изолировать и накинуть на них соединитель, чтобы был шанс задавать постоянное расстояние между торцами.

Провода от аккумулятора помещаются в клеммник колодки. После выполнения всех вышеописанных действий можно переходить непосредственно к сварке.
После того, как вы сделали агрегат с держателем, его необходимо проверить на деле. Для этого надо:

• На основание поставить отработанные АКБ и соединить их в один блок. Для своего удобства можно прибегнуть к обмотке их скотчем или изолентой. Это делается для того, чтобы они компактным образом разместились в готовом аппарате.
• К верхнему концу контакта надо подвести соединяющую пластинку, так вы проверите точность установки и насколько правильно все комплектующие расположены по длине.
• Потом выполняется прижим с помощью электродов, далее требуется включить ток и приступить к самой сварке.
• Над каждой пластинкой из лития, делаются 2 точки, чтобы качественнее зафиксировать устройство.

Подводя итог, стоит сказать, что агрегат для точечной сварки своими руками для литиевых аккумуляторов считается отличным решением, в ситуации, когда нет денег на покупку.

Точечная сварка для литиевых аккумуляторов своими руками: особенности работы

Довольно часто возникает ситуация, когда к литиевым аккумуляторам нужно прикрепить тонкую металлическую пластину. А они очень боятся перегрева от воздействия высоких температур. Помочь в этой ситуации поможет сделанная своими руками точечная сварка для аккумуляторов. Особенность такого оборудования заключается в том, что управление процессом происходит автоматически. Ниже мы рассмотрим, как работает сварочный аппарат для литиевых батарей.

Как приварить контакт к аккумулятору

Для надежного соединения пластинчатого контакта с аккумулятором чаще всего используется конденсаторная сварка. Слишком большой мощности не требуется, но особенности точечной сварки состоят в пропускании короткого импульса сварочного тока большой силы. Для аккумуляторов достаточно 400-800 А. Это достаточно сильный ток, который требует к себе уважительного отношения.

Импульс длится всего 35-100 миллисекунд, от регулировки зависит надежность сварки и целостность контакта. Если импульс будет длиться слишком долго, пластина попросту прогорит и прочность соединения будет минимальной. Сваривать конденсаторной сваркой собственного изготовления можно металл толщиной до 0,2 мм.

Практика показывает, что для монтажа батарей этого вполне достаточно. Точечная сварка аккумуляторов производится при помощи никелевых пластин стандартного размера, слишком большие и мощные аппараты здесь не нужны.

У непосвященных непременно возникает вопрос — почему нельзя пластину попросту припаять обычным паяльником. Суть в том, что припаять то можно, но Li-ion элементы очень чувствительны к перегреву, особенно положительный полюс.

Существует два вида точечной сварки — ударная и трансформаторная. Первая действует по принципу прямого подключения сварочных контактов к конденсатору. Заряжается он от диодного выпрямителя. Действует схема достаточно эффективно и такой аппарат для быстрой точечной сварки батарей аккумуляторов популярен среди конструкторов-любителей, которые разработали ряд несложных, но рабочих схем.

Второй вид предполагает использование специального вида трансформаторов, которые преобразуют обычный сетевой ток в специальный сварочный, силой до 1000 А и напряжением 2-3 В. Умельцы изготавливают такие аппараты из трансформаторов от микроволновой печи. Найти в интернете схемы таких устройств несложно.

Сварка литиевых аккумуляторов

Особенность широко распространенных в технических устройствах литиевых аккумуляторов заключается в том, что они очень чувствительны к перегреву. Особенно боится этого плюсовой вывод. Сварка литиевых аккумуляторов может быть успешно произведена путем приваривания к ним никелевых пластин.

Чтобы была осуществлена сварка литиевых аккумуляторов в домашних условиях, необходимо соорудить для этого достаточно простое устройство. Оно состоит из трансформатора и системы его управлением. Управление не должно заключаться в простом нажатии кнопки, поскольку реакция человека не позволяет делать это достаточно быстро. При замедлении возникнет прожог, как пластины, так и самой контактной площадки аккумулятора.

На устройстве должен иметься регулятор с возможностью выставления на нем времени в миллисекундах. Он должен иметь градуировку, в которой каждый интервал соответствует десяти миллисекундам. Пределом является установка 120 миллисекунд. Наиболее оптимально выставление времени в 30 или 40 миллисекунд. Все зависит от толщины пластины и качества контакта между пластиной и элементом.

Встроенный контролер управляет симистром, который необходим для включения и выключения подачи тока. С другой стороны расположен блок питания контроллера и фильтр. Точечная сварка своими руками для литиевых аккумуляторов начинается с включения устройства в розетку. Под электроды подставляется пластинка, установленная на аккумуляторе. После нажатия на кнопку мгновенно происходит прихватывание. Попытка оторвать ее не получится. Для уверенности следует поставить еще пару точек.

Сварка li ion аккумуляторов может осуществляться различными способами. Для сборки в единый блок такого рода аккумуляторов подходящим вариантом является мини контактная сварка для сварки li ion аккумуляторов.

Контактная сварка из сварочного аппарата своими руками

Процесс сборки оборудования для точечной сварки своими руками из сварочного аппарата, необходимые для этого комплектующие практически аналогичны варианту с трансформатором от СВЧ. Однако есть некоторые нюансы. Делать контактную сварку из инвертора своими руками нецелесообразно, поскольку для работы не требуется постоянный ток, поэтому берем трансформатор от агрегата переменного тока.

Чтобы рассчитать  нужное количество витков обмотки пользуемся формулой:

N = 50/S,

где:

• N — количество витков;
• S — площадь сердечника (мм²).

Главная особенность изготовления своими руками контактной сварки из инвертора состоит в том, что, в первую очередь, необходимо определить характеристики «первички», выполнить расчёты и после этого приступать к созданию «вторичной» обмотки. Также нужно обязательно и качественно выполнить заземление обеих катушек, поскольку сила тока в подобных агрегатах довольно значительная.

Главное, правильно рассчитать сечение и количество витков вторичной обмоткиФОТО: chipmaker.ru

Суть процесса

Точечная сварка относится к популярному виду соединения металлических изделий контактным способом. Металлические изделия сваривают друг с другом не по сплошной линии, а в нескольких точках. Такой метод отличается относительной простотой исполнения и высокой производительностью, чем объясняется широкая сфера его применения. В частности этот метод используется, когда предстоит сварка аккумуляторов своими руками.

Суть работы точечной сваркой отличается крайней простотой. Она состоит в том, что свариваемые детали плотно прижимаются друг к другу, а затем на них подается электрический импульс большой мощности. После того, как разогрев деталей достигнет требуемой температуры, в точке соприкосновения произойдет образование ядра, состоящего из расплавленного металла.

Усиленное сжатие деталей приводит к началу взаимного проникновения молекул прижатых друг к другу металлов. После отключения тока в месте сварки начинает происходить медленное снижение температуры, а металл будет кристаллизоваться. Место сваривания получается настолько прочным, что при попытке разъединить полученное соединение треснет только металл, находящийся вблизи точечного места сварки.

Несложный принцип такого вида сварки включает в себя плотный прижим соединяемых деталей и происходящее вслед за этим генерирование импульса достаточной силы.

К преимуществам точечной сварки относится:

1. Прочность соединения.
2. Экологичность процесса.
3. Технологичность.
4. Быстрота.
5. Невысокие значения тока и напряжения.
6. Незначительность деформации.
7. Простота выполнения.
8. Удобство работы с аппаратом.
9. Экономичность.

Осуществление этого процесса не потребует приобретения таких видов расходняков, как электроды, баллоны с газом, проволока и флюс.

Схема точечной сварки для аккумуляторов своими руками:

Осуществление соединения таким методом включает в себя три простых этапа выполнения:

1. Сжатие деталей, вызывающее небольшую деформацию деталей в этой области.
2. Подача тока в зону, где расположен контакт, вызывающую расплавление металла и образование ядра.
3. Выключение тока. Остывание металла и его кристаллизация.

Во время воздействия тока ядро расширяется до достижения максимальных размеров. Вокруг жидкого ядра образуется пояс, имеющий плотную структуру. После выключения тока необходимо на некоторое время оставлять прижим деталей до снятия напряжения в месте сварки. Благодаря произошедшей ранее деформации металлов отсутствует разбрызгивание, точечный шов получается аккуратным и не требует последующей зачистки.

Точечная сварка аккумуляторов своими руками приводит к весьма существенному сокращению суммы денег, необходимой для приобретения дорогого оборудования. К одним из основных требований относится предварительная подготовка. В нее входит очищение поверхности от имеющихся загрязнений. Иначе при сварке снизится мощность, что приведет к износу применяемого аппарата.

Если после окончания сварки все же появятся наплывы вследствие выплесков металла, то их необходимо аккуратно зачистить. Выплески снижают надежность соединения. Также возможно появление такого дефекта, как прожог. Это может произойти при чересчур большой силе тока, большого времени действия импульса или чрезмерной силе сжатия деталей. В этом случае необходимо снижение силы тока и величины прижима.

Когда импульс будет слабым, то это может привести к непровару. Этот дефект также может возникнуть, если сила сжатия будет недостаточно сильной, или произойдет ослабление сжатия клещей уже во время процесса. Непровар может появиться при слишком близком расположении сварных точек.

Устройства серии DR 102

Сделать модификации данной серии довольно просто. В первую очередь эксперты рекомендуют заняться установкой расширителя и конденсаторной коробки. Катушка в данном случае применяется только с одним переходником. Если верить экспертам, то полевые резисторы использовать разрешается

Однако важно отметить, что применять их без стабилитронов может быть опасно. Параметр перегрузки реле находится на уровне в 15-А

Некоторые эксперты рекомендуют устанавливать только полупроводниковые регуляторы. Далее для сборки аппарата своими руками применяется триод. Устанавливать его надо за контактором

При этом важно не повредить обкладку расширителя. При запуске модификации проверяется рабочее напряжение, а также сопротивление на выходе

При этом контакты должны находиться в верхнем положении. Рабочее напряжение обязано составлять не менее 240 В. Допустимый параметр сопротивления на выходе считается нормальным в пределах 40-50 Ом.

Модификации серии DR 101

Сделать модификацию этой серии можно на базе трансивера либо волнового трансформатора. Мощность устройства должна в среднем составлять 300 Вт. При этом перегрузка будет зависеть от проводимости резисторов. Конденсаторная коробка устанавливается в первую очередь. Для работы с регулятором понадобится сварочный инвертор.

Расширитель в этой ситуации подбирается с усилителем либо без него. В первом случае модель будет способна работать в непрерывном режиме, однако, у нее будут сильно перегреваться конденсаторы. Если не применять усилитель, то этой проблемы не будет. Трансивер целесообразнее устанавливать за обкладкой. Изолятор у аппаратов этой серии не используется

Особое внимание при сборке устройства важно уделить держателям. Зажимы для них необходимо подбирать небольшой высоты

Из трансформатора

Точечную сварку для аккумуляторов можно сделать своими руками из трансформатора. Ею можно сваривать не только батареи, но и любые тонкие металлические изделия.

Для сварки аккумуляторов трансформатор большой мощности не требуется, на 300-500 Вт достаточно. Главное, чтобы была возможность перемотать вторичную обмотку.

Первичная обмотка должна быть на 220В 50 Гц. В качестве намоточного провода на вторичную обмотку нужно применить изолированный медный провод большого диаметра. Требуется сделать три-четыре витка.

Корпус аппарата точечной сварки можно сделать из оргстекла или фанеры. Оргстекло конечно предпочтительней. Основание корпуса должно быть такого размера, чтобы вмещался трансформатор с соединительными проводами, кнопка и рычаг с электродами.

Рычаг крепится на оси между стойками из алюминиевого уголка, которые в свою очередь саморезами закрепляются к основе прибора. Длина рычага делается с таким расчетом, чтобы электроды, закрепленные на нем, доходили до рабочей площадки основания устройства. Диаметр электродов должен быть 3-5 мм. Их концы подтачивают и выравнивают торцы.

Вторичная обмотка трансформатора подключается к электродам с помощью многожильного медного провода сечением не менее чем сечение электродов. Длина проводов от вторичной обмотки до рабочей части должна быть минимальной. Соединения лучше проварить для уменьшения сопротивления цепи или соединять через клеммные колодки под винт.

Рабочая кнопка устанавливается на одном из выводов вторичной обмотки. На рычаге и кнопке устанавливаются пружины. Они нужны для их быстрого возвращения в исходное состояние.

Чтобы установить определенную длительность сварочного импульса, вместо кнопки можно использовать тиристор или силовое реле, управляемое RC цепью. Резистор должен быть переменным, а емкость конденсатора достаточно большой, чтобы позволял менять длительность импульса в пределах от десятков до сотен миллисекунд.

Имеется большое количество для аккумуляторов. Многое зависит от имеющихся материалов. Схемы могут меняться для увеличения функциональности устройства, улучшения его потребительских свойств, но суть остается прежней.

Порядок работы

Ниже представлена инструкция, как сделать точечную сварку, используя ненужную в хозяйстве микроволновку:

Разобрать старую СВЧ-печку. Вытащить трансформаторное устройство на 800 А. Заняться разбором блока питания компьютера. Вам потребуется лишь стальной корпус и разъём питания 220 вольт. В дальнейшем он будет использоваться для размещения «начинки» сварочного агрегата.

Поместить внутрь корпуса трансформатор, плату таймера и переходник питания. Примерить и отметить места отверстий – потом их надо будет проделать при помощи дрели.

Удалить вторичную обмотку трансформатора, заменив силовым кабелем. При этом демонтировать трансформаторные пластины не потребуется. Достаточно срезать обмотку вначале с одного края, затем с другого, используя стамеску и молоток. После этого останется убрать остатки проволоки сверлом.

Сделать новые обмотки из силового кабеля. Поставить модифицированный трансформатор в корпус. В области нахождения решётки просверлить 2 отверстия. Продеть через них выводы катушки. Проделать ещё отверстия, теперь в днище корпуса, для установки транса.

Подсоединить к передней панели механизм таймера. Продеть светодиод, выпаянный из платы и удлинённый проводами, в сделанное ранее отверстие.

Стальными уголками прикрепить рейку из дерева к корпусу сварочного аппарата.

Достать с клеммной колодки клеммники, надеть их на контакты кабеля, которые требуется перед этим зачистить, и прикрутить на шурупы к рейке. Оснастить рейку кнопкой пуска, предварительно проделав под неё отверстие.

Медную проволоку использовать для создания электродов. Не забыть обточить концы. Закрепить сделанные из меди электроды в клеммниках.

Дополнить конструкцию пружиной для возврата контактов устройства на первоначальную позицию. С данной целью требуется прикрутить к верху корпуса ещё одну рейку из дерева. Вот и всё. Работа над созданием самодельного агрегата точечной сварки завершена.

Получившийся инструмент имеет довольно высокую мощность. Поэтому, дабы избежать прожигания отверстий в тонких металлических листах, рекомендуется устанавливать меньшие временные параметры на таймере. Кроме того, компактные размеры такой сварки позволяют разместить её даже в малогабаритной студии.