Зазвичай, контактні зварювання роблять з трансформаторів від мікрохвильових печей. Я вирішив змінити цю традицію і зібрати просту і доступну установку для контактного зварювання зі зварювального трансформатора, який напевно знайдеться в господарстві у багатьох любителі помайструвати. Тим більше, що трансформатор від зварювального апарату набагато потужніше, ніж будь-яка мікрохвильовка. Це означає, що такий апарат можна використовувати не тільки для зварювання акумуляторних батарей, але і для виготовлення корпусів для ваших саморобок.

для реалізації цього проекту знадобляться наступні матеріали та інструменти:

матеріали: – трансформатор зварювального апарату; – трансформатор малопотужний для живлення контролера-9…12v / 300ma;-контролер точкового зварювання ny – d01, 100а;- педаль або кнопка для включення контролера; – провід мідний багатожильний-s=25…50mm2 – 3…4m.; – електроди: стрижень мідний d=3 – 4mm-30…40mm – 2шт.; – колодки електромонтажні латунні або мідні – 2шт.; – смужка текстоліту (15mm x 50mm);- корпус для пристрою: пластмасовий контейнер (або будь – який інший відповідний за розмірами); – скотч армований термозахисний або ганчіркова ізолента; – електричні дроти і роз’єми; – стяжки монтажні пластикові; – і інші витратні матеріали (термоусадка, скотч, і.т. Д.).

інструменти: – паяльник і витратні матеріали до нього;- мультиметр;- ушм (болгарка); – штангенциркуль, рулетка;- наждачний папір різної зернистості;- ніж монтажний; – кусачки, викрутка, і інший інструмент.

Переді мною стояло завдання: зібрати точкове зварювання для складання батареї електровелосипеда, що складається з літій-іонних акумуляторних банок стандарту 18650. Перед цим, я вже збирав подібні акумуляторні батареї методом пайки. А для літій-іонних акумуляторів нагрів за допомогою паяльника небажаний, і навіть небезпечний. Тому дочекавшись приходу контролера для контактного зварювання, я взявся за виготовлення апарату. Відразу ж скажу, що мета стояла виготовити робочу модель контактного зварювання незважаючи на її зовнішній вигляд. Тому в подальшому апарат належить удосконалити і облагородити.

Зварювальний трансформатор який використаний в даній саморобці набагато перевищує необхідну потужність для зварювання нікелевої стрічки літій-іонних акумуляторів. Ви ж можете використовувати трансформатор з магнітопроводом меншої потужності і розмірів. Хоча у мене і валяється невелика стара неробоча мікрохвильовка, я не ризикнув використовувати її трансформатор для цієї саморобки. З огляду на досвід інших ютуберів, трансформатор для контактного зварювання, який вони використовують в якості донора від мікрохвильовок, часто є занадто малопотужним.

Цей зварювальний апарат виготовлений мною в далеких вісімдесятих, минулого століття. Мені було 16 років, і крім того, що я ходив в радіо гурток, у мене був друг електронщик за покликанням і електрик з примусу. Він мене надихнув і допоміг з матеріалами. Благо, в ті часи матеріали були практично безкоштовні і хорошої якості. Таким чином сварочник вийшов добротним і важким.первинна і вторинна обмотки зроблені з мідного дроту. Квадратура вторинки приблизно становить 40-45 квадратних мм. Пам’ятаю, що я тоді розраховував цей зварювальний апарат для роботи з електродами діаметром від 2 до 6 мм. При цьому для зварювальних робіт з четвіркою, струм повинен становити 130-150 а. Виходячи з цього, моя зварювання має робочий струм близько 150 – 180 а. Цей трансформатор стрижневого типу з розмірами магнітопровода 27х38х70 см, а загальна вага становить приблизно 40-45 кг. В основному трансформатори для зварювання робляться стрижневого типу і мають більш високий ккд, з більшою щільністю струмів в обмотках порівняно з трансформаторами броньового типу. А в мікрохвильовках, використані броньові трансформатори, тому різниця в ефективності-очевидна. Обмотки намотані одна поверх іншої. Зазори між обмотками стрижнів складають кілька сантиметрів, тому дозволяють використовувати одне або два плеча трансформатора для додаткової обмотки контактного зварювання. Я експериментував, намотавши по кілька витків дроту і на одній обмотці і на обох. Число витків має бути таким, щоб на виході напруга становила близько 4 в.

Отже, зібравши всі потрібні матеріали для виготовлення точкового зварювання я приступив до її складання. Але, не тут-то було. Виявилося що контролер для управління пристрою-неробочий! китайські “спекулянти” надіслали мені браковану плату контролера. Не дарма ж, мені цей контролер обійшовся в 13 доларів!). Замість того щоб відправляти вироби продавцеві в китай, з подальшим поверненням грошей, я вирішив знайти причину не робочої високовольтної частини пристрою. Низьковольтна частина була робочою. Насамперед, я перевірив за допомогою лампочки на 12в і акумулятора-симистор вта100-800в.

Далі перевірив оптрон. Первинна ланцюг оптрона зі світлодіодом виявилася робочою.

Також, подавши мінус від контролера на другу ніжку, можна перевірити роботу оптрона і в той же час, в подальшому підключивши окрему кнопку можна влаштувати для контактного зварювання – ручний режим управління. А вторинна ланцюг оптосимістора, не відкривалася.

Таким чином, мені просто пощастило з бракованою деталлю). Пошукавши в своїх засіках, я знайшов оптосімістор (з плати кондиціонера) потужніший ніж мос3021 – tlp3616. Припаявши його замість старого, високовольтна частина відразу ж запрацювала.

Закінчивши з електронікою, можна приступити до виготовлення електродів для контактного зварювання. Для цих цілей я знайшов у себе мідні і латунні стрижні, від проводів та інших виробів. В якості робочого прототипу, я вибрав мідний стрижень діаметром 4,2 мм.

Зазначивши по довжині 40 мм його потрібно загострити, використовуючи для цього шліфувальний круг встановлений на болгарці. Після цього, його потрібно відшліфувати дрібнозернистим наждачним папером. Кінець не повинен бути сильно загостреним, його треба трохи притупити за допомогою надфіля. Через великий діаметр стрижня, загострена форма була змінена у напрямку до центру контактної зони. Крім мідних електродів, я виготовив експериментальні електроди діаметром 3 мм з латунного сплаву.

Їх, я обробив за допомогою тієї ж болгарки, але для додання конусоподібної форми додатково використовував шуруповерт. В процесі випробувань виявилося що латунні електроди дуже швидко вигорають і не дають належного ефекту при зварюванні. Тому, зупинився на мідних електродах як найбільш ефективних. Їх потрібно закріпити в латунні колодки, а між ними додана текстолітова прокладка, в якості діелектрика. Все це скріплюється за допомогою стяжок і підключається до проводів контактного зварювання.

В якості проводів для вторинної обмотки, я відчував багатожильний провід, діаметром приблизно 5-6 мм.приблизний розрахунок провідника виявився в межах 25-28 квадратів.розрахунок робиться за формулою:

s = π / 4 * d2

Через відсутність інших проводів спершу, я використовував провід застосовувався на моїй зварюванні в якості утримувача електрода. Намотавши 3-4 витка дроту на одне плече трансформатора, а також на обох, я провів випробування контактного зварювання. Випробувавши різні напруги – від 2 до 7 в, зупинився на призначенні в 7 в.тому, що ці 7 в були спочатку закладені в висновки обмотки зварювального трансформатора. В процесі роботи, напруга зварювального імпульсу знижувалася приблизно до 4 в.у зв’язку з відсутністю таких кліщів, мені не вдалося виявити максимальний робочий струм трансформатора. Але, при установці 100% потужності на контролері апарату, струм вторинної обмотки був настільки високий, що збивав автомат мережі – на 25 а.

Для підключення власників електродів, через відсутність іншого гнучкого проводу я використовував дроти з перетином приблизно 25 квадратних мм.а проводка вторинної обмотки, на зварювальному трансформаторі зроблена з мідної шини 8…9mm х 5mm, що означає зразкове перетин провідника в 40-45mm2 (квадратів).

Для зварювання літієвих акумуляторів 18650 я застосовував зазор між електродами в 3 мм.

Як включення таймера контролера була використана саморобна педаль зроблена на основі кнопкового вимикача – 2,5 а/220в.

Під час роботи над зварюванням акумуляторів, я використовував мінімальне значення таймера контролера контактного зварювання (20-30 мілісекунд). А потужність була встановлена в межах 60-70%. Нікелева стрічка (0,15 мм) зварювалася по-різному, на різних поверхнях. Тому, значення потужності потрібно міняти в залежності від товщини металу. На плюсовій клемі акумулятора, струмовий імпульс іноді пробивав поверхню. Тому, потрібно чергувати значення потужності на різних поверхнях матеріалів.

На фотографіях нижче ви можете бачити збірку акумуляторної батареї 10s4p.

Роботою саморобної зварювального контактного зварювання, я залишився задоволений. Але, в зв’язку з високою потужністю трансформатора при роботі з даним апаратомПотрібно бути обережним в підборі тимчасового інтервалу зварювального імпульсу, а також в регулюванні його потужності.

Такий апарат запросто можна використовувати в якості споттера для ремонту автомобільних кузовів, а також для зварювання інших металевих виробів. Збільшивши перетин дроту, в подальшому, спробую випробувати його на інших більш товстостінних матеріалах. Також, можна зробити різні тримачі для електродів в залежності від зварювальних робіт.