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Spot-Mikroschweißen

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Spot-Mikroschweißen


Eine tragbare kleine Elektroschweißmaschine mit externer Schweißpistole ist zum Schweißen von Edelstahlblechen und Normalstahl mit einer Dicke von 0,08 ... 0,15 mm an massive Stahlteile sowie zum Schweißen von Stahldrähten mit einem Durchmesser von bis zu 0,3 mm ausgelegt. Es kann in vielen Zweigen der Volkswirtschaft Anwendung finden, zum Beispiel bei der Herstellung von Thermoelementen, zum Schweißen von Metallstrukturen von tensometrischen Sensoren, die auf Stahlfolie vorverklebt sind, und in vielen anderen Fällen.

Das Aussehen der Schweißmaschine wird auf der 3. Seite angezeigt. Tabs (oben). Das Gewicht der Antriebseinheit des Geräts beträgt etwa 8 kg, Abmessungen - 225х135Х120 mm.
Wie aus dem Schaltplan (Bild 1) ersichtlich ist, besteht das Gerät aus zwei Hauptkomponenten: einem elektronischen Relais an einem V6-Trististor und einem leistungsstarken Schweißtransformator T2.

Fig. 1




























Eine Schweißelektrode ist mit einer der Zuleitungen ihrer Niederspannungs-Sekundärwicklung verbunden, der zweite Anschluss ist zuverlässig mit dem massiveren der beiden geschweißten Teile verbunden.
Das Netz des Schweißtransformators wird über eine Diodenbrücke V5-V8, die über einen Dreistellungsschalter V9 des elektronischen Relais verfügt, ans Netz angeschlossen. Ein leistungsarmer Hilfstransformator T1 speist den Dreistromregelkreis (Wicklung ///) und die Strahlerlampe HI (Spule //).

Das Gerät funktioniert wie folgt.
Wenn die Kontakte des Schalters S1 "Ein" 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 Trinistor V9 geschlossen ist. Wenn der Schalter S3 gedrückt wird, ist der aufgeladene Kondensator C1 mit der Steuerelektrode des Transistors V9 über einen variablen Widerstand R1 verbunden.
Der Entladestrom des Kondensators öffnet den Transistor und die Netzspannung fließt zur Primärwicklung des Schweißtransformators T2. Wenn die Sekundärwicklung des Schweißtransformators mit den zu verschweißenden Teilen verbunden ist, entsteht ein starker Stromimpuls, der zu einer starken Erwärmung des Metalls und der Kontaktstelle der Schweißelektrode führt.
Die Dauer des Stromimpulses hängt von den Parametern der zeitaufwendigen Schaltung R1C1 ab. Bei den im Diagramm angegebenen Sollwerten der Elemente dieses Ziels beträgt die maximale Impulsdauer 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 reicht für eine starke Verschweißung zu massiven Strukturen von Folienteilen mit einer Dicke von bis zu 0,15 mm aus, beispielsweise aus legiertem Stahl 1X18H10T.
Das Gerät kehrt automatisch in den Ausgangszustand zurück, nachdem die Entladung des Kondensators C1 beendet ist. Der optimale Schweißmodus wird vom Trimmer R1 "Mode" eingestellt.
Strukturell besteht die Schweißmaschine aus zwei Teilen: einem Triebwerk und einer Schweißpistole, die über ein flexibles Kabel mit einem Mehrfachsteckverbinder miteinander verbunden sind. Auf dem Chassis des Kraftblocks sind fast alle Elemente des Gerätes platziert. Das Chassis-Design und seine Hauptabmessungen sind auf dem Mauerwerk abgebildet.

Abb.2. Netzteilgehäuse
Abb.3. Antriebsaggregat
Anhand des Chassis 3 befinden sich ein Schweißtransformator 4 und Stangen mit Dioden V1-V8. An der Frontplatte des Chassis ist die Halterung 8 mit dem daran montierten Hilfstransformator 5, der Kondensator 6 und der Trimmer 7 befestigt. Auf der Frontplatte eines der Teile des Verbinders (im rechteckigen Loch) des Verbindungskabels, des Einstellwiderstands für variablen Modus, des Netzwerkschalters, und Klemme für die Verbindung, 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 versehen. Das Gerät der Schweißpistole ist in der Abbildung dargestellt.

Fig.4. Das Gerät einer Schweißpistole
Der Körper 7 der Pistole ist in Form zweier identischer Formteile aus 12 mm dicken Blatttextolit hergestellt. Der Halter 3 der Schweißelektrode ist im Gehäuse montiert. 2. Die Lampe 8 der Beleuchtung mit dem Tastschalter 4 "Backlight", der Mikroschalter 6 "Impulse". Das Verbindungskabel 5 ist ein flexibles vierundzwanzigadriges Kabel in einer Gummidämmung mit einem Außendurchmesser von 11 mm und einem Querschnitt jedes Drahts von 0,75 mm im Quadrat.
Fünf Kabeladern werden zum Anschließen des Mikroschalters und der Hintergrundbeleuchtung verwendet, und die verbleibenden neunzehn werden direkt an den Elektrodenhalter 3 gelötet. Der Halter besteht aus einem Kupferstab mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt. Die Elektrode 2 ist eine Kupferstange mit einem Durchmesser von 8 mm. Die Elektrode muss sicher in der Halterung befestigt werden. Gleichzeitig muss die Möglichkeit zum Wechseln der Elektrode gegeben sein. Um die Folie zu schweißen, wird der Stich der Elektrode durch einen Kegel geschärft, der sich in eine Kugel mit einem Durchmesser von 1 bis 1,5 mm umwandelt. Um den Draht zu schweißen, verwenden Sie eine Elektrode mit einem Flat Working Highlander.

Die Installation der Pistole beginnt mit dem Schneiden des Kabels. Neunzehn Kabelleiter werden sorgfältig in der Bohrung des Elektrodenhalters 3 gereinigt, verdreht, gehandhabt und versiegelt. Die verbleibenden fünf Drähte werden auf die erforderliche Länge zugeschnitten 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 eingesteckt (Kabelaufbau, siehe Foto auf der Lasche). Die Pistole ist mit einem Mikroschalter MPZ-1T, einer Beleuchtungslampe CM-34 mit 6V, 0,25A mit einem kleinen Objektiv und einem Knopf zum Einschalten der Hintergrundbeleuchtung von der Tischlampe ausgestattet.
Auf der Vorderseite des Netzteilgehäuses ist der Gegenstecker des Verbindungskabels installiert. Fünf entsprechende Stifte des Verbinders sind mit dem einen oder anderen Schaltkreis des Geräts verbunden und der andere ist parallel geschaltet und mit einem der Anschlüsse der Sekundärwicklung des Schweißtransformators verbunden.

Abb.5. Aussehen des Geräts

Der Magnetkreis dieses Transformators ist aus den Platten Ш40, die Dicke des Sets ist 70 mm. Die Primärwicklung enthält 300 Umdrehungen des PEV-2-Drahtes 0,8. Die Sekundärwicklung dieses Transformators besteht aus 10 Wicklungen aus isoliertem Draht oder Bus mit einem Querschnitt von mindestens 20 mm2 (bei der beschriebenen Ausführung besteht diese Wicklung aus zwei verseilten Leitern mit 4 mm Durchmesser, die gleichzeitig aufgewickelt sind). Ein "erdender" 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 liefert an der Sekundärwicklungsspannung 8 ... 10 V (zum Laden des Kondensators C1) und 3 ... 6 V (zum Einschalten der Lampe) .
Bei diesem Entwurf wurde ein Magnetkreis vom Transformator der Kinderbahn benutzt (Abschnitt 10х10, L-förmige Platten). Die Netzwicklung / mit 8000 Wicklungen PEV-2 Draht 0,08, die Wicklung // - 330 Wicklungen PEV-2 Draht 0,3 und die Wicklung /// - 350 Wicklungen PEV-2 Draht 0,2 werden darauf gelegt. Die Klemme, die mit dem unteren (gemäß dem Schema) Anschluss der Sekundärwicklung des Transformators T2 verbunden ist, ist ohne Isolierdichtungen am Chassis befestigt.
Bei der Herstellung von Transformatoren ist zu beachten, dass die Isolationsqualität ihrer Wicklungen von der Sicherheit der Maschine abhängt. Auf die primären (Netz-) Wicklungen von Transformatoren sollten daher nicht weniger als 4 bis 6 Lagen Lack oder Papier, die mit Paraffin imprägniert sind, aufgebracht werden.

Die Schweißmaschine verwendet einen Trimmer PZZ-11, einen Kondensator K50-3, einen Netzwerk-Kippschalter TP1-2. Es wird darauf hingewiesen, dass die Verwendung des PTL-50-Tri- nistors ausschließlich auf den Wunsch zurückzuführen ist, eine hohe Zuverlässigkeit des Geräts und einen störungsfreien Betrieb unter extremen klimatischen Bedingungen und bei großen Schwankungen der Netzspannung sicherzustellen. Mit einer gewissen Verschlechterung der Qualität des Schweißens in der Vorrichtung kann eine Serie von Signaturen 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. Richtig zusammengebautes Gerät beginnt sofort zu arbeiten, ohne irgendeine Einstellung.
Die Qualität der Schweißnaht (Punkte) wird wie folgt überprüft. Ein Streifen Stahlfolie mit einer Breite von 10 ... 12 mm wird mit drei bis fünf Punkten von der Waage gereinigt und mit einer Zange abgerissen.
An den Schweißpunkten der Folie sollten Löcher mit einem Durchmesser von 0,5 ... 0,8 mm angebracht werden, was darauf hindeutet, dass die Trennung nicht an der Schweißstelle, sondern um sie herum stattfindet. Wird die Folie an der Schweißstelle abgerissen, wird der Schweißstrom über einen Abstimmwiderstand "Mode" ausgewählt. Bei der Auswahl des Stromes muss berücksichtigt werden, dass sich die Qualität der Naht mit zunehmendem Druck auf die Elektrode verschlechtert. Es ist auch zu beachten, dass gemäß Referenzdaten die Gleichspannung, die der Steuerelektrode des PTL-50-Dreiprotors zum Öffnen zugeführt werden muss, 8 V beträgt. Die Qualität der Schweißung wird jedoch deutlich verbessert, wenn diese Spannung auf 12 ... 15 V C1).

Die Reihenfolge der Arbeit mit dem Gerät.

Zuerst müssen das Gehäuse der Schweißmaschine und die Struktur, mit der das Teil geschweißt werden soll, "gemahlen" werden. Arbeiten mit dem Schweißgerät sollten Schutzhandschuhe tragen und auf der Gummimatte stehen. Die Vorrichtung wird eingeschaltet, der geschweißte Teil wird auf die Struktur aufgebracht und durch den Stich der Schweißelektrode der Pistole an dem Punkt, wo es notwendig ist, den Punkt der Schweißnaht zu erhalten, festgepreßt. Klicken Sie auf den "Auslöser" der Pistole (auf dem Mikroschalter-Knopf), entfernen Sie nach 1 ... 1,5 s die Pistole vom Teil und fixieren Sie den Stich am nächsten Punkt. In diesen Fällen ist gegebenenfalls eine Hintergrundbeleuchtung erforderlich.

Bei der Verwendung des Geräts in der Produktion muss es zwingend von der örtlichen Sicherheitskommission übergeben werden. Abschließend sei darauf hingewiesen, dass die Möglichkeiten des Geräts erheblich erweitert werden können. Wird beispielsweise eine verkupferte Graphitelektrode mit einem Durchmesser von 6 ... 8 mm verwendet, können Kupfer-verzinnte Leiter mit einem Durchmesser von bis zu 0,3 mm geschweißt werden.
Sehr gut, solche Leiter werden an alle verzinnten und versilberten Teile, sowie an Kupfer-nicht beschichtete Folie geschweißt. Es ist beispielsweise möglich, dünne Leiter ohne die Verwendung von Flussmittel an die Folie einer Leiterplatte zu schweißen. Gute Ergebnisse wurden durch das Schweißen von dünnen Kupferfolien erhalten. In diesem Fall ist es erforderlich, die Länge und Form der Graphitelektrodenspitze durch einen experimentellen Test auszuwählen.

Wenn Teile aus dickeren Blechen geschweißt werden müssen, 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 magnetischen Kreises von mindestens 65 ... 70 cm2 erforderlich.
Die Primärwicklung eines solchen Transformators sollte 160 bis 165 Windungen aus PETV-Draht mit einem Durchmesser von 1,62 ... 1,7 mm und eine Sekundärwicklung aus 4,5 Windungen 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 zum Zeitpunkt des Schweißimpulses ein Strom von etwa 45 A. Daher müssen die Dioden V5-V8 durch leistungsstärkere ersetzt werden, beispielsweise VL-50.
Trinistor V9 sollte auch für einen Durchlassstrom von mindestens 50 A ausgelegt sein. Die Erfahrung zeigt jedoch, dass es zum Schweißen von Stahlblechen mit einer Dicke von 0,5 ... 0,7 mm durchaus zulässig ist, einen PTL-50-Ständer ohne zusätzlichen Heizkörper zu verwenden, der Impuls ist sehr kurz.
Um den Nominalmodus beim Schweißen von Metallen unterschiedlicher Dicke (von 0,08 bis 0,7 mm) sicherzustellen, muss das Gerät eine breitere Regulierung des Schweißstroms vorsehen. Am zweckmäßigsten ist es, anstelle des Kondensators C1, einen Satz von jeweils drei 1000 uF Kondensatoren zu verwenden, die entweder in Reihe (für Dünnbleche) oder parallel geschaltet sind.