Сварочный контактный аппарат

6 лучших моделей, рейтинг и как выбрать

Обновлено: 26 марта 2020

18030

Чтобы правильно выбрать аппарат точечной сварки, нужно понимать возможности и ключевые параметры оборудования. Кроме этого, полезно ознакомиться с отзывами сварщиков о конкретных моделях. Все это есть в нашем обзоре, что поможет вам подобрать оборудование, которое справится с предстоящими задачами.

Подборка товаров осуществлена на основе отзывов, мнений и оценок пользователей, размещенных на различных ресурсах в сети интернет. Вся информация взята из открытых источников. Мы не сотрудничаем с производителями и торговыми марками и не призываем к покупке тех или иных изделий. Статья носит информационный характер.

Принцип работы точечной сварки

Сперва рассмотрим устройство и принцип работы аппаратов для точечной сварки. Оборудование подключается к сети 220 или 380 В и преобразует переменный ток в постоянный. Для этого используется инверторная технология. Понижающий трансформатор внутри снижает количество вольт до 12-48, и повышает ампераж.

К источнику питания присоединяется кабель, на конце которого крепится пистолет или консоль с электродом. Последний относится к неплавящемуся типу (обычно сплав меди с хромом). Он должен быть в несколько раз толще, чем сечение свариваемого металла. Кратковременное прикосновение конца электрода к изделию производит точечный нагрев, который плавит железо. Молекулы металла перемешиваются, образуя единую кристаллическую решетку. Получается точечное соединение. Если его разорвать, то на одной стороне будет углубление (кратер), а на другой ядро.

Поскольку контакт осуществляется электродом с небольшим сечением, то окружающая поверхность нагревается меньше и не деформируется. Таким образом можно соединять листовые заготовки, проволоку или приваривать прутки к плоскости (ручки кастрюль и т. д.).

Схема процесса точечной сварки.

Преимущества точечной сварки

Точечная сварка востребована в кузовном ремонте. С ее помощью к поврежденным местам приваривают торец обратного молотка, которым вытягивают вмятины. Еще этот вид сварки применяется при изготовлении металлической посуды, различных ограждений.

Среди преимуществ точечной сварки можно выделить следующие параметры:

Аккуратные и точные швы.
Сокращение расходов на электроэнергию и расходные материалы (нет плавящегося электрода, не нужен газ, как в полуавтомате).
Высокая производительность.
Не требуется высококвалифицированный персонал (достаточно пару раз показать как пользоваться и дать потренироваться на черновых деталях).
При работе с толщиной изделий 0.5-1.0 мм нет прожогов.
Отсутствует необходимость в последующей механической обработке соединений.

Как выбрать аппарат для точечной сварки

Чтобы разобраться, как выбрать точечную сварку, нужно запомнить семь основных параметров, на которые стоит обратить внимание перед покупкой. Существуют и дополнительные факторы, играющие роль только в определенных условиях эксплуатации.

Типы аппаратов для точечной сварки

Все оборудование, способное совершать точечную сварку, делится на две категории: переносное и стационарное. Первый тип отличается компактными габаритами в пределах 30х20х30 см и весит до 16 кг. Такие модели способны сваривать металл с сечением 1.5+1.5 мм. Максимальный показатель может достигать 5 мм. Товары переносного типа актуальны при кузовном ремонте или выпуске крупных металлоконструкций (двери, ворота, стеллажи). Аппарат можно переносить вокруг изделия и совершать сварку.

Переносной аппарат для точечной сварки.

Стационарные станки для точечной сварки применяются на производствах. С их помощью выполняют сборку изделий, который оператор может удерживать в руках. Однотипные соединения при серийном изготовлении создаются очень быстро, что содействует повышенной производительности. Но такие установки занимают много места ввиду габаритов 50х60х100 см и могут весить до 100 кг. Мощный источник тока разрешает сваривать металл с общей толщиной до 8 мм.

Стационарный аппарат для точечной сварки.

Режимы воздействия

Аппараты для точечной сварки способны воздействовать на заготовки одним из двух методов.

Односторонняя точечная сварка

Односторонний режим реализован в моделях, называемых споттерами. Они оснащаются пистолетом со штангой и обратным молотком, на торце которого есть медный электрод в виде треугольной звезды. Прихватившись электросваркой к поверхности, можно совершать обратные удары, вытягивая вмятый металл.

Споттер для односторонней точечной сварки.

Однос

машина, ремонт, медные электроды для точечной прессовой, оборудование, электросхема – Виды сварочных аппаратов на Svarka.guru

При соединении деталей внахлест обычный сварной шов положить невозможно. Для производства и ремонта тонкостенных деталей используют аппарат контактной сварки. Он соединяет элементы тонких деталей за счет точечного разогрева материала и соединения его с большой скоростью, без брызг, присадочного материала и шлака.

Технология

Свое название контактный сварочный аппарат получил за соединение при непосредственном взаимодействии электродов с поверхностью обрабатываемых деталей. Варочной ванны, как при других способах соединения деталей нет.

Электроды прижимаются с двух сторон к сложенным друг на друга деталям.
Электрический разряд с током от 3000 А и малым напряжением до 6 Вт за десятые доли секунды нагревает металл на очень ограниченном участке.
Края фигурно вырезанного электрода не дают горячему металлу растекаться и разбрызгиваться. Они создают границу соединения материалов.
Создается давление, под которым смешиваются разогретые металлы.

Контактный способ соединения листов высокопроизводительный, без образования брызг и шлака. Соединение происходит за счет соединения материала самих деталей, без присадочной проволоки и защитного слоя флюса или газа. Ток подается не постоянно, а импульсами.

Сфера использования

Контактная сварка применяется для тонких деталей, соединяемых внахлест и встык. Ее технология, применение и качество шва должны соответствовать ГОСТ 2601-84 пунктам с 36 по 43. Широко распространенный электродуговой нагрев создает высокие температуры и прожигает тонкий лист. Точечная технология позволяет соединять без перегрева низколегированные стали, алюминий, медь.

На машинах точечной сварки соединение элемент о происходит с высокой скоростью и имеется возможность параллельной работы сразу нескольких электродов. Их используют на конвейерах в приборостроении, автомобильной и авиационной промышленности, при создании различных атрибутов для строительства оград.

Сетку различных видов и фигурные изделия, цепи из колец и проволоки может сделать многоконтакный станок или целая линия аналогичного оборудования. С помощью контактной сварки соединяют элементы кузова машин, профили дверей и окон, прикрепляют ручки и другие фрагменты металлической посуды, создают различные приспособления для сельского хозяйства.

Аппараты для контактного соединения устанавливают в мастерских, где производят авторемонт, кузовные работы, восстанавливают бытовую технику. С помощью контактных электродов варится нержавейка, производится ремонт радиатора, восстанавливается аккумулятор.

Виды оборудования

По мощности оборудование делится на бытовое, работающее от сети 220 В с рабочим током от 3000 А, и промышленное, выдающее более 10000 А. Контактный сварочный аппарат по своей размерам и мощности может быть:

стационарный;
ручной;
передвижной;
подвесной;
настольный;
универсальный;
промышленный специальный.

Каждый тип моделей может работать по различным технологиям, в зависимости от устройства.

Аппарат

Для соединения деталей используют роликовые электроды. Они скользят с двух сторон от свариваемых листов. Между ними возникает электрическая дуга, проходящая через металл, расположенный между ними. Одновременно поверхности роликов создают необходимое для соединения разогретого материала давление.

Контактная сварка роликами позволяет создавать непрерывное прочное соединение 2 тонких деталей. Шов может иметь любую конфигурацию.

Чтобы соединить тонкий лист и толстую деталь, используют один роликовый медный электрод со стороны заготовки меньшей толщины.

[stextbox id=’info’]Аппараты контактной непрерывной обработки устанавливают на массовое производство однотипных изделий. Они оправдывают затраты на их приобретение на конвейерах.[/stextbox]

Разновидностью контактной технологии неразъемного соединения является точечная сварка. Для нее используют специальные электроды, разные по конфигурации в зависимости от конфигурации соединения. Расположение электродов аналогично роликам, с 1 или 2 сторон. Через них поступает на металл электрический ток, разогревая свариваемую точку. Одновременно происходит сжатие.

Многоточечная машина

Точечная сварка происходит со скоростью до 600 контактов в минуту. Многоточечный аппарат имеет несколько электродов, работающих от одного блока питания. Используют такие машины на производстве для массового создания однотипных изделий. В основном это соединение переплетений металлических решеток для ограждений и заборов, цепей, декоративных полос.

Настройка всех рабочих электродов производится с одного пульта. Заготовки подаются автоматически. Сварщикам на автоматизированных машинах точечной прессовой сварки остается только следить за процессом и периодически корректировать настройки.

Работа на переменном токе

Электрическая схема аппарата соединения переменным током наиболее простая. Она собрана из силового трансформатора и тиристоров. Электросхема, состоит из нескольких первичных обмоток. Она позволяет использовать как регулятор сварки переключение с одной обмотки на другую, изменяя коэффициент трансформации.

Если необходима прихватка для стыкового соединения контактной сваркой, инвертор работает в ручном режиме. Реле времени не управляет током. Он поступает в точку соединения, когда рука сварщика нажимает кнопку на аппарате или нога специальную педаль на полу. Накопленный на конденсаторе ток поступает через понижающий трансформатор на электроды.

Оборудование на конденсаторах

На блоке конденсаторов накапливается электрический заряд и в момент сварки подается через электроды на свариваемые детали в виде сильного разряда. Используется конденсаторная технология в основном в промышленных машинах контактной сварки, на которых устанавливается мощное оборудование по накоплению энергии между разрядами за доли секунды.

По типу образования шва конденсаторная сварка делится на виды:

точечная;
стыковая;
шовная.

Точечной сваркой соединяются тонкие листовые детали с более толстыми или такими же. Электрод прижимается сверху, производится разряд с высоким током и малым напряжением для расплавления верхнего листа и части поверхности нижнего по малой площади контакта. Затем создается давление по периметру нагрева для спаивания металла листа с поверхностью нижней детали.

При стыковом соединении листы состыковываются плотно, без зазора. В точке сварки происходит быстрый нагрев до расплавления кромок и их соединение.

В шовной контактной сварке в отличие от других видов, вместо электродов применяют токопроводящие ролики. Они перемещаются вдоль линии соединения с 2 сторон соединяемых листов. Через равный промежуток времени между ними возникает дуга. Она прогревает оба листа и соединяет их посредством давления.

[stextbox id=’info’]Конденсаторная сварка позволяет экономно расходовать электроэнергию и работать от источников питания с низким напряжением.[/stextbox]

Недостаток технологии в оборудовании со сложными электрическими схемами, большим количеством конденсаторов и других деталей. Варить можно только тонкие листы толщиной до 2 мм.

Специальные электроды

У чистой меди высокая электропроводность и теплоотдача, но низкая твердость. Она хорошо, без брызг нагревает свариваемый металл в месте контакта, но теряет свою форму от прижатия. Электроды для точечной сварки делают их сплава меди с добавлением компонентов, повышающих ее прочность без снижения электропроводности:

алюминий;
бериллий;
кадмий;
магний.

Лучше всего упрочняет медь добавление магния и кадмия. Они почти не изменяют теплопроводность электродов.

В зависимости от места и формы соединения, подбираются электроды различной формы с закругленным наконечником или выборкой по торцу определенной формы.

[stextbox id=’info’]Начальник отдела передовых методов сварки, сварщик исследователь завода сварочного оборудования и оснастки Петрусевич Н. П.: «Состав сплава электрода контактной сварки выбирается по значению поверхностной температуры. Хромистая БР.Х08, кремненикелевая Бр.НК и кадмиевая Бр.Кд1 используются для роликовых электродов и легкой сварки 120⁰ – 200⁰C на поверхности. При температуре 250⁰ – 300⁰C на поверхности, которая возникает при соединении медных, алюминиевых листов и низколегированных среднеуглеродистых сталей, используют электроды из сплава меди марки МС и МК. Для высокоскоростной промышленной сварки в режимах 450⁰ – 500⁰C выбирают бронзы, легированные цирконием и хромом».[/stextbox]

Плюсы и минусы технологии

Группа сварочного оборудования, работающая по технологии контактной сварки, имеет ряд положительных качеств:

не используются расходные материалы;
нет брызг;
малая остаточная деформация;
аккуратное соединение;
высокая производительность;
экологичность;
легко встраиваются в автоматические и полуавтоматические линии.

Для контактной сварки не нужны присадочная проволока, плавящиеся электроды и флюс или газ для защиты шва. Поскольку соединяемый материал прогревается изнутри, брызги отсутствуют. Края электрода прижимаются к поверхности и не дают шву растекаться.

Участок сварки имеет малую площадь. Детали не теряют своей формы и не требуют рихтовки. Медный и бронзовый электрод не выделяет вредных веществ, нет горящих и окисляющийся веществ.

С помощью контактной сварки можно варить с большой скоростью срезу несколько швов. Аппараты легко встраиваются в любые линии, настраиваются на работу в автоматическом режиме.

К недостаткам контактной сварки относится ограничение в толщине свариваемых деталей. Точечной сваркой невозможно создать герметичные швы емкостей и труб, особенно работающих под давлением. Расстояние до шва ограничивается длиной электрода.

Сложно самостоятельно создать сварочный аппарат для контактной сварки. Чертеж представляет собой сложную электрическую схему из большого количества диодов, обмоток, конденсаторов и других деталей. Такая работа по силам только профессиональному электрику.

Как работают?

Аппарат понижает напряжение и накапливает на конденсаторах ток, увеличивая его значение. Сжимание деталей позволяет создавать прочное соединение при нагреве металла ниже температуры жидкого состояния.

Фазы процесса

Процесс контактного сваривания происходит в следующей последовательности.

Сжатие деталей до состояния пластической деформации. При этом сглаживаются микронеровности, и увеличивается площадь контакта.
Включается импульс тока. Происходит нагрев металла в точке соединения до образования жидкого ядра.
В жидком металле под давлением происходит соединение на молекулярном уровне.
Происходит осадка контактной зоны по периметру соединения. Образуется уплотняющий пояс.
Охлаждение и кристаллизация металла.

После отключения тока усилие прижима увеличивается для создания однородного шва и предотвращения выплескивания расплавленного металла.

Возможные дефекты и причины их образования

Инструкция, определяющая требования к качеству сварных контактных швов, делит все дефекты на группы:

искажение формы литой зоны;
несплошность металла в зоне соединения;
изменение свойств материала.

При смещении электрода или его перекашивании изменяется форма литой зоны. В результате происходит разрушение металла по границе контакта при возникающих динамических нагрузках или вибрации. Прочность металла снижается при изменении формы электрода вследствие износа или неправильной заточки, сильном прижиме до вмятин. При выходе наружу разогретого металла, снижается коррозионная стойкость материала.

Причиной непровара может стать малое значение тока и очень сильное прижатие. При подаче на тонкие детали повышенного тока, происходит прожог и отделение тонкого листа по периметру контакта. Высокий ток и чрезмерное давление вызывает образование трещин вокруг шва, так же, как и неочищенная поверхность деталей.

Расплавленный металл может выплеснуться в пространство между деталями, при повышенном токе или увеличенном времени импульса, особенно если электроды стоят не в одной оси.

Аппараты бытового типа работают от тока сети 220 В. Они незаменимы при ремонте автомобилей и бытовой техники, соединении тонких листов, включая алюминий и медь. Правильный режим в домашних условиях можно подобрать экспериментально.

Как самому сделать аппарат для контактной сварки

Для большинства желающих заняться ремонтом автомобиля или другой техники в домашних условиях самодельное оборудование для контактной сварки – это единственно верное решение.

Однако для реализации данного проекта, необходимо ознакомиться с конструкцией такого аппарата, и только после можно попытаться изготовить его своими руками.

Конструкция и принцип действия

Сделать аппарат для контактной сварки можно только при наличии определённых деталей и запчастей, найти которые порой бывает очень непросто. Лишь после решения этой задачи можно будет констатировать, что самодельная контактная сварка вполне реальна и может быть реализована даже при отсутствии специальных навыков.

В конструкцию типового сварочного аппарата для точечной сварки должны входить следующие обязательные узлы:

преобразователь напряжения (трансформатор), обеспечивающий требуемую мощность контактного тока;
выпрямитель на основе мощных тиристорных вентилей;
комплект точечного оборудования (контактный блок).

Основной задачей такого самодельного аппарата является формирование мощного сварочного импульса, который проходит через контактную зону находящихся под давлением свариваемых деталей.

В момент подачи такого импульса в точке контакта заготовок образуется электрическая дуга, мгновенно расплавляющая металл в этой зоне. Длительность действия импульсного сварочного тока составляет порядка 0,01-0,1 секунды, что вполне достаточно для сварки.

Таким образом, перед сборкой своими руками оборудования для контактной сварки необходимо определиться с требуемой силой сварочного тока, временем его действия и силой сжатия заготовок в контактной зоне.

Элементы самодельного устройства

Перед изготовлением аппарата контактной сварки в первую очередь следует побеспокоиться о преобразователе, мощности которого должно быть достаточно для того чтобы электрический импульс варил металл.

Всем этим требованиям вполне удовлетворяют трансформаторные устройства, имеющиеся в составе большинства моделей микроволновых печей. Для их использования достаточно удалить встроенную вторичную обмотку и заменить её новой.

При разборке старого устройства следует действовать крайне осторожно, стараясь не повредить сердечник преобразователя. Все имеющиеся на нём дополнительные элементы (шунты, в частности) также необходимо будет снять.

Для того чтобы изготовить трансформатор для контактной сварки (точнее – его новую вторичную катушку) потребуется толстая медная шина в надёжной изоляции.

Её толщина должна составлять не менее одного сантиметра, так что для получения требуемого низковольтного напряжения (2 Вольта) достаточно будет намотать не более трёх витков.

Для самостоятельной сборки аппарата, рассчитанного на большую мощность, необходимо будет задействовать два таких трансформатора, включённых в цепь питания последовательно.

При их использовании следует исходить из возможностей действующей бытовой электросети и не допускать того, чтобы она работала со значительной перегрузкой.

На рисунке приводится схема включения такого комплексного трансформатора, состоящего из двух последовательно включённых катушек.

Для изготовления контактного блока можно будет воспользоваться самой простой конструкцией, предполагающей использование электродов для сварки стандартной формы.

В качестве электродов рекомендуется использовать подходящие по сечению и форме медные прутья. Их толщина выбирается из расчёта, чтобы она соответствовала мощности подводящих шин.

В отдельных случаях для этих целей могут применяться отслужившие свой срок жала старых паяльников мощностью более 100 ватт. С общим видом полученного из этих запчастей контактного блока можно ознакомиться на фото.

На базе инвертора

Контактная сварка из инвертора – это один из альтернативных вариантов применения электронного аппарата в домашних условиях, выбор которого определяется особыми свойствами выпускаемых промышленных образцов этого оборудования.

Принцип работы контактного точечного аппарата на основе инвертора основан на том же импульсном нагреве металла в зоне контакта с последующим его расплавлением и остыванием. Вот почему его сборка в данном случае полностью идентична изготовлению аппарата для сварки на основе микроволновой печи.

При отсутствии в хозяйстве старого СВЧ аппарата можно воспользоваться любым подходящим для этих целей трансформатором мощностью не менее 1-го киловатта.

Единственным отличием этого варианта от уже рассмотренного ранее является возможность использования в инверторной схеме невыпрямленного импульсного тока.

Для надёжной фиксации свариваемых частей, чтобы препятствовать их раздвиганию и образованию зазора, в инверторном устройстве применяется специальный сжимающий механизм.

Режимы работы

В процессе точечной контактной сварки производится соединение двух заготовок на участках их непосредственного прилегания. Этим приёмом, как правило, пользуются при необходимости сварки небольших по габаритам деталей из тонкого листового материала (толщиной не более 0,5 см).

Свариваемые поверхности могут соединяться различными способами, но на практике особо распространены следующие три режима оплавления:

непрерывное оплавление в зоне контакта;
прерывистое сваривание;
точечная сварка с сопротивлением.

Каждый из методов следует рассмотреть подробнее. При этом надо понимать, что внешний вид самодельного аппарата зависит от деталей, которые мастер смог применить в процессе конструкции.

Непрерывный режим

Для реализации режима непрерывного оплавления, помимо основного аппарат, могут применяться специальные клещи для сварки или подобные им образцы жёстких фиксирующих приспособлений.

В этом режиме после подачи тока в зону контакта, его края сразу же оплавляются, и одновременно с этим производится осадка расплавленного материала под внешним давлением. По завершении процедуры импульсный ток выключают, а место сварки оставляют до момента полного остывания.

Этим режимом контактной сварки чаще всего пользуются при монтаже тонкостенных трубных изделий или других заготовок с подобной им структурой.

Основным достоинством данного метода считается высокая скорость выполнения сварочных операций. Единственный его недостаток – это то, что из контактной зоны может вытекать расплавленный металл, что нередко приводит к образованию угарного газа.

Прерывистое сваривание

Режим прерывистой сварки реализуется путём поочерёдного усиления и ослабления контактного прижима клещей в точке соединения заготовок. При каждом очередном замыкании внимательно следят за тем, чтобы температура в зоне контакта не превышала 900 °-950 °. Этим методом принято пользоваться при нехватке рабочей мощности сварного аппарата для осуществления непрерывного оплавления.

Обычно он востребован при работе с цветными металлами и различными видами промышленных сталей. Однако из-за повышенных требований к соблюдению температурного режима его применение крайне ограничено.

С эффектом сопротивления

Особенностью стыковой сварки металлических заготовок с эффектом сопротивления является предварительное их сжатие, производимое непосредственно перед пропусканием импульсов сварочного тока.

Этим она коренным образом отличается от сваривания оплавлением, при котором до пропускания импульсного тока соединяемые части не имеют плотного контакта.

При этом начальная стадия сварки сопротивлением, а именно – установка листовых заготовок в электродных губках аппарата и их фиксация – полностью аналогична тем же процессам, происходящим при сварке оплавлением.

Ещё одной особенностью этого метода является то, что величина действующего на соединяемые детали давления на порядок выше того же показателя для уже рассмотренных режимов.

Ознакомление с вариантами самостоятельного изготовления аппаратов для точечной сварки позволяет убедиться в доступности этого метода. Его вполне возможно реализовать на практике собственными силами.

особенности одноточечного оборудования и технология процесса

Одним из методов сплавления является точечная контактная сварка. Ее суть заключается в плотном соединении в определенной точке двух деталей и пропускании через место контакта электрического тока.

Аппараты точечной контактной сварки востребованы во многих отраслях промышленности. Для применения в быту их научились делать своими руками, используя трансформаторы или систему конденсаторов.

Фазы процесса

Можно выделить три фазы в процессе точечной сварки. В первой фазе происходит сжатие заготовок, которое приводит к пластической деформации в точке контакта. Для этого аппарат контактной сварки оборудован специальными клещами или другими схожими приспособлениями.

Во второй фазе происходит подача тока в область контакта, что вызывает плавление металла в точке соединения и образование расплавленного ядра. Пока проходит ток, ядро расширяется до максимума. Сжатие соединяемых изделий вызывает появление плотного пояса вокруг жидкого ядра, который препятствует растеканию расплавленного металла.

В третьей фазе сварочный ток выключается, металл остывает и кристаллизуется. Для снятия напряжений при охлаждении прижимное усилие сохраняется еще некоторое время.

Требования к сварным соединениям определяет государственный стандарт – ГОСТ 15878-79. О том. Какие можно использовать электроды в аппарате контактной точечной сварки, описано в ГОСТ 14111-90. Делают их из меди или легированной хромом, кадмием, цирконием бронзы.