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Spot Microwelding

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Eine tragbare kleine elektrische Schweißmaschine mit einer entfernten Schweißpistole ist für das Schweißen von Edelstahlblechen und Normalstahl mit einer Dicke von 0,08 ... 0,15 mm an massiven Stahlteilen sowie zum Schweißen von Stahldrähten mit einem Durchmesser von bis zu 0,3 mm bestimmt. Sie kann in vielen Bereichen der Volkswirtschaft Anwendung finden, beispielsweise bei der Herstellung von Thermoelementen, beim Schweißen an Metallstrukturen von auf Stahlfolie vorlaminierten Tensometern und in vielen anderen Fällen.

Das Aussehen der Schweißmaschine wird am 3. p. Tabs (oben). Das Gewicht der Antriebseinheit des Gerätes beträgt ca. 8 kg, Abmessungen - 225х135Х120 mm.
Wie aus dem Schaltplan (Abb. 1) ersichtlich, besteht das Gerät aus zwei Hauptkomponenten: einem elektronischen Relais auf einem V6-Transistor und einem leistungsstarken Schweißtransformator T2.

Abb. 1




























Eine Schweißelektrode ist mit einer der Zuleitungen ihrer Niederspannungs-Sekundärwicklung verbunden, wobei die zweite Klemme zuverlässig mit dem massiveren der beiden geschweißten Teile verbunden ist.
Das Netz des Schweißtransformators ist über eine Diodenbrücke V5-V8, die über einen Dreischalter V9 des elektronischen Relais verfügt, an das Netz angeschlossen. Ein Kleinleistungs-Hilfstransformator T1 versorgt den Steuerkreis des Trisistors (Wicklung ///) und die Lampe HI (Spule //).

Das Gerät funktioniert wie folgt.
Wenn die Kontakte des Schalters S1 "On" geschlossen sind Die Versorgungsspannung von 220 V liegt an der Primärwicklung des Transformators T1 der Steuereinheit des Transistors an. Der Kondensator C1, der über die geschlossenen Kontakte des Schalters S3 "Impulse" mit der Gleichrichterbrücke V1-V4 verbunden ist, wird geladen. Die Primärwicklung des Schweißtransformators T2 ist stromlos, da der Transistor V9 geschlossen ist. Wenn der Schalter S3 gedrückt wird, ist der geladene Kondensator C1 über einen variablen Widerstand R1 mit der Steuerelektrode des Transistors V9 verbunden.
Der Entladestrom des Kondensators öffnet den Transistor, und die Netzspannung geht zur Primärwicklung des Schweißtransformators T2. Ist die Sekundärwicklung des Schweißtransformators mit den zu verschweißenden Teilen verbunden, entsteht ein starker Stromimpuls, der eine starke Erwärmung des Metalls und der Kontaktstelle der Schweißelektrode bewirkt.
Die Dauer des Stromimpulses hängt von den Parametern der zeitaufwendigen Schaltung R1C1 ab. Bei den im Diagramm angegebenen Nennwerten der Elemente dieses Targets beträgt die maximale Pulsdauer ti (ohne Berücksichtigung des Innenwiderstands des Transistors) etwa 0,1 s. Während dieser Zeit kann der Strom in der Sekundärwicklung 300 ... 350 A erreichen. Dies ist ausreichend für eine starke Verschweißung von massiven Strukturen von Folienteilen bis zu 0,15 mm Dicke, zum Beispiel legiertem Stahl 1X18H10T.
Die Vorrichtung kehrt automatisch zu dem Anfangszustand zurück, nachdem die Entladung des Kondensators C1 beendet ist. Der optimale Schweißmodus wird mit dem Trimmer R1 "Mode" eingestellt.
Strukturell besteht die Schweißmaschine aus zwei Teilen: einer Leistungseinheit und einer Schweißpistole, die durch ein flexibles Kabel unter Verwendung eines mehrpoligen Verbinders miteinander verbunden sind. Auf dem Chassis des Powerblocks sind fast alle Elemente des Geräts platziert. Das Chassis-Design und seine Hauptabmessungen sind auf dem Mauerwerk dargestellt.

Abb.2. Gehäuse des Netzteils
Abb.3. Netzteil-Design
Auf der Basis des Chassis 3 gibt es einen Schweißtransformator 4 und Balken mit Dioden V1-V8. An der Frontplatte des Chassis ist die Halterung 8 mit dem daran montierten Hilfstransformator 5, dem Kondensator 6 und dem Trinister 7 befestigt. An der Frontplatte einen der Teile des Verbinders (in der rechteckigen Öffnung) des Verbindungskabels, den variablen Moduseinstellungswiderstand, den Netzwerkkippschalter, den Stiftteil des Stromkabelverbinders montieren und Klammer für die Verbindung, die massereicheren geschweißten Teile.

Das Gehäuse 1 besteht aus Duraluminium mit einer Dicke von 2,5 mm und ist mit einem Tragegriff 2 ausgestattet. Die Vorrichtung der Schweißzange ist in der Figur gezeigt.

Abb.4. Das Gerät einer Schweißpistole
Der Körper 7 der Pistole ist in Form von zwei identischen Formteilen hergestellt, die aus 12 mm dickem Blechtextolithen geschnitten sind. Die Halterung 3 der Schweißelektrode ist in dem Gehäuse befestigt 2. Die Lampe 8 der Beleuchtung mit dem Tastenschalter 4 "Backlight", der Mikroschalter 6 "Impulse". Das Verbindungskabel 5 ist ein flexibles Vierundzwanzig-Draht-Kabel in einer Gummidämmung mit einem Außendurchmesser von 11 mm und einem Querschnitt von jedem Draht von 0,75 mm im Quadrat.
Fünf Kabeldrähte werden verwendet, um den Mikroschalter und die Hintergrundbeleuchtung zu verbinden, und die verbleibenden neunzehn werden direkt an den Elektrodenhalter 3 gelötet. Der Halter besteht aus einer Kupferschiene mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt. Die Elektrode 2 ist ein Kupferstab mit einem Durchmesser von 8 mm. Die Elektrode muss fest im Halter befestigt sein. Gleichzeitig muss die Möglichkeit eines Elektrodenwechsels gegeben sein. Um die Folie zu verschweißen, wird der Stachel der Elektrode durch einen Kegel geschärft, der sich in eine Kugel mit einem Durchmesser von 1 ... 1,5 mm verwandelt. Um den Draht zu schweißen, verwenden Sie eine Elektrode mit einem flach arbeitenden Highlander.

Die Installation der Pistole beginnt mit dem Abschneiden des Kabels. Neunzehn Kabelleiter werden sorgfältig gereinigt, miteinander verdreht, gehandhabt und in dem 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 Typ A Steckers in 20 Pins gesteckt (Kabelkonstruktion, siehe Foto auf der Registerkarte). Die Pistole verwendet einen Mikroschalter MPZ-1T, eine CM-34-Beleuchtungslampe bei 6 V, 0,25 A mit einer Ausstattung, die mit einer kleinen Linse versehen ist, und eine Taste zum Einschalten der Hintergrundbeleuchtung von der Tischlampe.
Auf der Frontplatte des Netzteilgehäuses ist der Gegenstecker des Verbindungskabels installiert. Fünf entsprechende Stifte des Verbinders sind mit der einen oder der anderen Schaltung der Vorrichtung verbunden und die anderen sind parallel geschaltet und mit einem der Anschlüsse der Sekundärwicklung des Schweißtransformators verbunden.

Abb.5. Aussehen des Geräts

Der Magnetkreis dieses Transformators wird von Platten Ш40 genommen, die Dicke des Satzes beträgt 70 mm. Die Primärwicklung enthält 300 Wicklungen PEV-2 0.8. Die Sekundärwicklung dieses Transformators besteht aus 10 Windungen eines isolierten Drahtes oder 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 mit 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 Betreiben der Lampe) bereitstellen. .
Bei dieser Konstruktion wurde ein magnetischer Kreis vom Transformator der Kindereisenbahn (Abschnitt 10х10, L-förmige Platten) verwendet. Die Netzwerkwicklung, die 8000 Windungen von PEV-2-Draht 0,08 enthält, die Wicklung // - 330 Windungen von PEV-2-Draht 0,3 und die Wicklung von /// - 350 Windungen von PEV-2-Draht 0,2 werden darauf gelegt. Die Klemme, die mit dem unteren (gemäß Schema) Anschluss der Sekundärwicklung des Transformators T2 verbunden ist, ist ohne isolierende Dichtungen am Chassis montiert.
Bei der Herstellung von Transformatoren ist zu beachten, dass die Isolationsqualität ihrer Wicklungen von der Sicherheit der Maschine abhängt. Daher sollten auf den Primär- (Netz-) Wicklungen von Transformatoren nicht weniger als 4-6 Schichten von mit Paraffin imprägniertem Lack oder Papier aufgetragen werden.

Das Schweißgerät verwendet einen Trimmer PZZ-11, einen Kondensator K50-3, einen Netzwerk-Kippschalter TP1-2. Es ist anzumerken, dass die Verwendung des PTL-50-Transistors allein auf den Wunsch zurückzuführen ist, eine hohe Zuverlässigkeit des Geräts und einen störungsfreien Betrieb unter schwierigen klimatischen Bedingungen und mit großen Schwankungen der Netzspannung sicherzustellen. Mit einer gewissen Verschlechterung der Schweißqualität in der Vorrichtung kann die Serie 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 korrekt zusammengebaute Gerät beginnt sofort zu arbeiten, ohne irgendeine Einstellung.
Die Qualität der Schweißnaht (Punkte) wird wie folgt überprüft. Ein Stahlblechstreifen mit einer Breite von 10 ... 12 mm wird an der Oberfläche des von der Waage gesäuberten Stahlstabes um drei bis fünf Punkte angeschweißt und anschließend mit einer Zange abgerissen.
An den Schweißpunkten auf der Folie sollten Löcher mit einem Durchmesser von 0,5 ... 0,8 mm vorhanden sein, was darauf hinweist, dass die Trennung nicht an der Stelle des Schweißens stattfindet, sondern um diese herum. Wird die Folie an der Schweißstelle abgerissen, wird der Schweißstrom über einen Abstimmwiderstand "Mode" ausgewählt. Bei der Stromauswahl ist zu beachten, dass sich die Qualität der Naht mit zunehmendem Druck auf die Elektrode verschlechtert. Es sollte auch beachtet werden, dass gemäß Referenzdaten die Gleichspannung, die an die Steuerelektrode des Tri-Transistors PTL-50 zum Öffnen angelegt werden muss, 8 V beträgt. Die Qualität der Schweißung wird jedoch signifikant verbessert, wenn diese Spannung auf 12 ... 15 V erhöht wird C1).

Die Reihenfolge der Arbeit mit dem Gerät.

Zuallererst "messe" das Gehäuse der Schweißmaschine und die Struktur, an die das Teil geschweißt werden soll. Arbeiten mit der Schweißmaschine sollten Schutzhandschuhe aus Gummi tragen und auf der Gummimatte stehen. Die Vorrichtung wird eingeschaltet, der geschweißte Teil wird auf die Struktur aufgebracht und fest durch den Stich der Schweißelektrode der Pistole an dem Punkt gepresst, an dem es notwendig ist, die Stelle der Schweißnaht zu erhalten. Klicken Sie auf den "Auslöser" der Pistole (auf dem Mikroschalter), nach 1 ... 1,5 s ziehen Sie die Pistole aus dem Teil und fixieren Sie den Stich auf den nächsten Punkt. Fügen Sie in diesen Fällen gegebenenfalls eine Hintergrundbeleuchtung hinzu.

Wenn das Gerät in der Produktion verwendet wird, muss es unbedingt von der lokalen Sicherheitskommission übergeben werden. Abschließend sei darauf hingewiesen, dass die Fähigkeiten des Gerätes erheblich erweitert werden können. Wird beispielsweise eine Kupfergraphitelektrode mit einem Durchmesser von 6 ... 8 mm verwendet, können kupferverzinnte Leiter mit einem Durchmesser von bis zu 0,3 mm geschweißt werden.
Sehr gut, solche Leiter sind an jede verzinnte und versilberte Teile sowie an Kupfer unbeschichtete Folie geschweißt. So ist es beispielsweise möglich, dünne Leiter ohne Flussmittel auf die Folie einer Leiterplatte zu schweißen. Gute Ergebnisse wurden erzielt, indem Bleche aus sehr dünner Kupferfolie geschweißt wurden. 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 verschweißen, muss der Schweißtransformator durch einen leistungsstärkeren ersetzt werden. Um beispielsweise Stahlbleche mit einer Dicke von 0,5 ... 0,7 mm zu verbinden, ist ein Transformator mit einem Querschnitt des Magnetkreises von mindestens 65 ... 70 cm2 erforderlich.
Die Primärwicklung eines solchen Transformators sollte 160-165 Windungen aus PETV-Draht mit einem Durchmesser von 1,62 ... 1,7 mm und eine Sekundärwicklung von 4,5 Windungen aus einer Kupfersammelschiene mit einem Querschnitt von mindestens 90 mm2 (bezogen auf den Schweißstrom von 1400 ... 1800 A). Der Durchmesser der Elektrode muss auf 18 ... 20 mm erhöht werden. In diesem Fall fließt in der Primärwicklung des Transformators im Moment des Schweißimpulses ein Strom von etwa 45 A. Daher müssen die Dioden V5-V8 durch leistungsfähigere ersetzt werden, beispielsweise VL-50.
Trinistor V9 sollte auch für einen Vorwärtsstrom von mindestens 50 A ausgelegt sein. Die Erfahrung zeigt jedoch, dass zum Schweißen von Stahlblechen mit einer Dicke von 0,5 bis 0,7 mm ein PTL-50-Trister ohne zusätzlichen Heizkörper verwendet werden kann der Impuls ist sehr kurz.
Um beim Schweißen von Metallen unterschiedlicher Dicke (von 0,08 bis 0,7 mm) den Nennmodus zu gewährleisten, muss die Vorrichtung für eine breitere Regelung des Schweißstroms sorgen. Am zweckmäßigsten wird anstelle des Kondensators C1 ein Satz von je 1000 uF Kondensatoren verwendet, die durch einen Schalter entweder in Reihe (für dünne Bleche) oder parallel geschaltet werden.