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Spot Microwelding

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Eine tragbare kleine Elektroschweißmaschine mit einer entfernten Schweißpistole ist zum Schweißen von rostfreien Stahlblechen und gewöhnlichem Stahl mit einer Dicke von 0,08 ... 0,15 mm zu massiven Stahlteilen und zum Schweißen von Stahldrähten mit einem Durchmesser von bis zu 0,3 mm ausgelegt. Es kann in vielen Zweigen der Volkswirtschaft verwendet werden, zum Beispiel bei der Herstellung von Thermoelementen, zum Schweißen von Metallkonstruktionen von tensometrischen Sensoren, die auf Stahlfolie aufgeklebt sind, und in vielen anderen Fällen.

Das Erscheinungsbild der Schweißmaschine ist am 3. s. Tabs (oben). Das Gewicht der Antriebseinheit des Gerätes beträgt ca. 8 kg, Abmessungen-225х135Х120 mm.
Wie aus der grundlegenden elektrischen Schaltung (Abb. 1) ersichtlich ist, besteht das Gerät aus zwei Hauptkomponenten: einem elektronischen Relais an einem V16-Trinistor und einem leistungsstarken Schweißtransformator T2.

Abb. 1




























Eine Schweißelektrode ist mit einem der Klemmen seiner Niederspannungs-Sekundärwicklung verbunden, der zweite Anschluss ist zuverlässig mit dem massiveren der beiden Schweißteile verbunden.
Die Stromversorgung des Schweißtransformators ist über eine Diodenbrücke V5-V8 mit einem Trennschalter V9 des elektronischen Relais mit dem Netz verbunden. Der Niedrigleistungs-Hilfstransformator T1 speist den Trinistor-Regelkreis (Wicklung ///) und die Scheinwerferlampe HI (Spule //).

Das Gerät arbeitet wie folgt.
Wenn die Kontakte des Schalters S1 "Ein" geschlossen sind Die Versorgungsspannung von 220 V wird an die Primärwicklung des Transformators T1 der Steuereinheit des Transistors angelegt. Der Kondensator C1, der über die geschlossenen Kontakte des Schalters S3 "Impuls" mit der Gleichrichterbrücke V1-V4 verbunden ist, wird geladen. Die Primärwicklung des Schweißtransformators T2 wird entregt, da der Trinistor V9 geschlossen ist. Wenn der Schalter S3 gedrückt wird, ist der geladene Kondensator C1 über den variablen Widerstand R1 mit der Steuerelektrode des Trinistors V9 verbunden.
Der Entladestrom des Kondensators öffnet den Transistor und die Netzspannung geht zur Primärwicklung des Schweißtransformators T2. Wird die Sekundärwicklung des Schweißtransformators mit den zu verschweißenden Teilen verbunden, so entsteht ein starker Stromimpuls, der eine starke Erwärmung des Metalls und den Berührungspunkt der Schweißelektrode bewirkt.
Die Dauer des Stromimpulses hängt von den Parametern der zeitaufwendigen Schaltung R1C1 ab. Bei den Nennwerten der im Diagramm angezeigten Elemente dieses Ziels beträgt die maximale Pulsdauer ti (ohne Berücksichtigung des Innenwiderstandes des Transistors) etwa 0,1 s. Während dieser Zeit kann der Strom in der Sekundärwicklung 300 ... 350 A erreichen. Dies reicht für ein starkes Schweißen zu massiven Strukturen von Folienteilen bis zu 0,15 mm Dicke, zum Beispiel legiertem Stahl 1X18H10T.
Das Gerät kehrt nach dem Entladen des Kondensators C1 automatisch in den Ausgangszustand zurück. Der optimale Schweißmodus wird durch den Trimmer R1 "Mode" eingestellt.
Strukturell besteht die Schweißmaschine aus zwei Teilen: einer Antriebseinheit und einer Schweißpistole, die über ein flexibles Kabel mit einem Mehrfachsteckverbinder miteinander verbunden sind. Auf dem Chassis des Power Blocks befinden sich fast alle Elemente des Gerätes. Das Chassis-Design und seine Hauptabmessungen sind auf dem Mauerwerk abgebildet.

Abb. 2 Netzteilgehäuse
Abb. 3 Netzteilentwurf
Auf der Basis des Chassis 3 befindet sich ein Schweißtransformator 4 und Stäbe mit Dioden V1-V8. An der Vorderseite des Chassis befindet sich die Halterung 8 mit dem darauf montierten Hilfstransformator 5, dem Kondensator 6 und dem Trinistor 7. Auf der Frontplatte montieren Sie einen der Teile des Steckers (im rechteckigen Loch) des Anschlusskabels, den variablen Betriebsartenwiderstand, den Netzwerkkippschalter, den Pinteil des Netzkabelanschlusses Und Klemme für den Anschluss, desto massiver von geschweißten Teilen.

Das Gehäuse 1 besteht aus Duraluminium mit einer Dicke von 2,5 mm und ist mit einem Griff 2 zum Tragen ausgestattet. Die Vorrichtung der Schweißpistole ist in der Figur dargestellt.

Abb. 4 Schweißpistolengerät
Der Körper 7 der Pistole ist in Form von zwei identischen Formteilen hergestellt, die aus einer 12 mm dicken Folie aus Textolit geschnitten sind. Der Halter 3 der Schweißelektrode ist im Gehäuse montiert 2. Die Lampe 8 der Beleuchtung mit dem Knopfschalter 4 "Hintergrundbeleuchtung", der Mikroschalter 6 "Impuls". Verbindungskabel 5 ist ein flexibles 24-adriges Kabel in Gummi-Isolierung mit einem Außendurchmesser von 11 mm und einem Querschnitt von jedem Draht von 0,75 mm Quadrat.
Fünf Kabeldrähte werden verwendet, um den Mikroschalter und die Hintergrundbeleuchtung anzuschließen, und die restlichen neunzehn sind direkt an den Elektrodenhalter 3 gelötet. Der Halter besteht aus einem Kupferstab mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt. Die Elektrode 2 ist ein Kupferstab mit einem Durchmesser von 8 mm. Die Elektrode muss sicher in der Halterung befestigt werden. Daneben muss die Möglichkeit der Änderung der Elektrode vorgesehen sein. Um die Folie zu schweißen, wird der Stachel der Elektrode durch einen in eine Kugel mit einem Durchmesser von 1 ... 1,5 mm umwandelnden Kegel geschärft. Um den Draht zu schweißen, verwenden Sie eine Elektrode mit einem flach arbeitenden Highlander.

Die Montage der Pistole beginnt mit dem Schneiden des Kabels. Neunzehn Kabelleiter werden sorgfältig gereinigt, verdreht, gehandhabt und in das Loch des Elektrodenhalters 3 versiegelt. Die verbleibenden fünf Drähte werden auf die erforderliche Länge geschnitten und an den Mikroschalter 6 und die Beleuchtungslampe 8 gelötet. Das andere Ende des Kabels wird in den Einsatz des Steckverbinders Typ A in 20 Pins (Kabelkonstruktion, siehe Foto auf der Lasche) eingesetzt. Die Pistole verwendet einen Mikroschalter MPZ-1T, eine CM-34-Beleuchtungslampe bei 6V, 0,25 A mit einer mit einem kleinen Objektiv versehenen Beschläge und eine Taste zum Einschalten der Hintergrundbeleuchtung von der Tischleuchte.
Auf der Frontplatte des Antriebsaggregats befindet sich der Gegenstecker des Anschlusskabels. Fünf entsprechende Kontakte des Steckverbinders sind mit einer oder anderen Schaltungen des Gerätes verbunden und die anderen sind parallel geschaltet und mit einem der Anschlüsse der Sekundärwicklung des Schweißtransformators verbunden.

Abb. 5 Aussehen des Gerätes

Der Magnetkreis dieses Transformators ist den Platten Ш40 entnommen, die Dicke des Satzes beträgt 70 mm. Die Primärwicklung enthält 300 Windungen PEV-2 Draht 0,8. Die Sekundärwicklung dieses Transformators besteht aus 10 Windungen isolierten Drahts oder eines Busses mit einem Querschnitt von mindestens 20 mm2 (in der beschriebenen Ausführung besteht diese Wicklung aus zwei Litzen mit 4 mm Durchmesser, die gleichzeitig gewickelt sind). Ein "Erdungs" -Verbindungsleiter der Sekundärwicklung wird aus dem gleichen Querschnitt hergestellt. Seine Länge sollte nicht größer als 2 ... 2,5 m gewählt werden. Der Transformator T1 kann beliebig sein und auf den Sekundärwicklungen Spannung 8 ... 10 V (zum Laden des Kondensators C1) und 3 ... 6 V (zum Einschalten der Lampe) .
Bei dieser Konstruktion wurde ein Magnetkreis vom Transformator der Kinderbahn (Abschnitt 10х10, L-förmige Platten) verwendet. Die Netzwicklung /, mit 8000 Windungen PEV-2 Draht 0,08, die Wicklung // - 330 Windungen PEV-2 Draht 0,3 und die Wicklung /// - 350 Windungen PEV-2 Draht 0,2 sind auf sie gesetzt. Die Klemme, die mit dem unteren (nach dem Schema) Klemme der Sekundärwicklung des Transformators T2 verbunden ist, ist auf dem Chassis ohne Isolierdichtungen montiert.
Bei der Herstellung von Transformatoren ist zu berücksichtigen, dass die Qualität der Isolierung ihrer Wicklungen von der Sicherheit des Bedieners abhängt. Daher sollten auf der Oberseite der primären (Netz-) Wicklungen von Transformatoren nicht weniger als 4-6 Lagen oder mit Paraffin imprägniertem Papier aufgetragen werden.

Die Schweißmaschine verwendet einen Trimmer PPZ-11, einen Kondensator K50-3, einen Netzwerkschalter TP1-2. Es ist zu beachten, dass die Verwendung des PTL-50-Trinistors ausschließlich auf dem Wunsch besteht, eine hohe Zuverlässigkeit des Gerätes und einen störungsfreien Betrieb unter starken klimatischen Bedingungen und mit großen Schwankungen der Netzspannung zu gewährleisten. Mit einer gewissen Verschlechterung der Qualität des Schweißens in der Vorrichtung kann die Trinistorie-Reihe KU202 mit den Indizes K, L, M oder H verwendet werden. In diesem Fall ist es notwendig, den Widerstand des Widerstands R1 auf 50 Ohm zu reduzieren und die Kapazität des Kondensators C1 zu verdoppeln. Das ordnungsgemäß montierte Gerät beginnt sofort, ohne Anpassung zu arbeiten.
Die Qualität der Schweißung (Punkte) wird wie folgt überprüft. Ein Streifen aus Stahlfolie mit einer Breite von 10 ... 12 mm wird an die Oberfläche der Stahlstange geschweißt, die von drei auf fünf Punkte abgeschabt wird, und dann mit einer Zange abreißen.
Bei den Schweißpunkten auf der Folie müssen Öffnungen mit einem Durchmesser von 0,5 ... 0,8 mm bleiben, was bedeutet, dass die Trennung nicht am Schweißort stattfindet, sondern um sie herum. Wenn die Folie an der Schweißstelle abfällt, wird der Schweißstrom durch einen Abstimmwiderstand "Mode" gewählt. Bei der Auswahl eines Stroms ist zu berücksichtigen, dass sich die Qualität der Naht mit zunehmendem Druck auf die Elektrode verschlechtert. Es ist auch anzumerken, dass gemäß den Referenzdaten die Gleichspannung, die der Steuerelektrode des PTL-50-Tri-Transistors zum Öffnen zugeführt werden muss, 8 V beträgt. Die Qualität der Naht wird jedoch deutlich verbessert, wenn diese Spannung auf 12 ... 15 V erhöht wird (geladene Kondensatorspannung C1).

Die Reihenfolge der Arbeit mit dem Gerät.

Zuerst das "Gehäuse" des Gehäuses der Schweißmaschine und die Struktur, auf die das Teil geschweißt werden soll Die Arbeit mit der Schweißmaschine sollte Schutzhandschuhe tragen und auf einer Gummimatte stehen. Die Vorrichtung wird eingeschaltet, das geschweißte Stück wird auf die Struktur aufgebracht und durch die Spitze der Schweißpistolelektrode an der Stelle, wo es notwendig ist, die Schweißstelle zu erhalten, fest gespannt. Klicken Sie auf den Auslöser der Pistole (auf dem Knopf des Mikroschalters), nach 1 ... 1,5 s entfernen Sie die Pistole aus dem Teil und legen Sie einen Stachel auf den nächsten Punkt. In diesen Fällen, wo nötig, eine Hintergrundbeleuchtung enthalten.

Bei der Verwendung des Gerätes in der Produktion muss es von der örtlichen Sicherheitskommission genehmigt werden. Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass die Fähigkeiten des Gerätes deutlich erweitert werden können. Wird z. B. eine Kupfer-Graphitelektrode mit einem Durchmesser von 6 ... 8 mm verwendet, können Kupfer-verzinnte Leiter mit einem Durchmesser von bis zu 0,3 mm verschweißt werden.
Sehr gut, solche Leiter sind mit verzinnten und versilberten Teilen sowie mit Kupfer-nicht beschichteter Folie verschweißt. Es ist beispielsweise möglich, dünne Leiter auf die Folie einer Leiterplatte ohne Verwendung von Fluss zu schweißen. Gute Ergebnisse wurden durch Verschweißen von Blättern aus sehr dünner Kupferfolie erzielt. In diesem Fall ist es notwendig, die Länge und Form der Graphitelektrodenspitze durch einen experimentellen Test auszuwählen.

Wenn es notwendig ist, Teile aus dickeren Blechen zu schweißen, muss der Schweißtransformator durch eine stärkere ersetzt werden. Zum Beispiel zum Verbinden von Stahlblechen mit einer Dicke von 0,5 ... 0,7 mm ist ein Transformator mit einem Querschnitt des Magnetkreises von mindestens 65 ... 70 cm2 erforderlich.
Die Primärwicklung eines solchen Transformators sollte 160-165 Windungen PETV-Draht mit einem Durchmesser von 1,62 ... 1,7 mm und eine Sekundärwicklung von 4,5 Windungen einer Kupfersammelschiene mit einem Querschnitt von mindestens 90 mm2 (basierend auf einem Schweißstrom von 1400 ... 1800 A). Der Durchmesser der Elektrode sollte auf 18 ... 20 mm erhöht werden. In diesem Fall beträgt der Strom in der Primärwicklung des Transformators etwa 45 A zum Zeitpunkt des Schweißimpulses. Daher müssen die Dioden V5-V8 durch leistungsstärkere ersetzt werden, zB VL-50.
Trinistor V9 sollte auch für einen Durchlassstrom von mindestens 50 A ausgelegt sein. Die Erfahrung zeigt jedoch, dass zum Schweißen von Stahlblechen bis 0,5 ... 0,7 mm dick ist es völlig zulässig, einen PTL-50-Trinister ohne zusätzlichen Heizkörper zu verwenden, da das Schweißen Der Impuls ist sehr kurz.
Um einen Nennmodus beim Schweißen von Metallen unterschiedlicher Dicke (von 0,08 bis 0,7 mm) zu gewährleisten, sollte das Gerät eine breitere Regelung des Schweißstroms vorsehen. Am zweckmäßigsten, anstelle des Kondensators C1, verwenden Sie einen Satz von drei Kondensatoren mit einer Kapazität von jeweils 1000 μF, die durch einen Schalter entweder nacheinander (für dünne Bleche) oder parallel geschaltet werden.