Использование аккумулированной энергии в конденсаторной сварке

Конденсаторная сварка является тонким и аккуратным процессом. С ее помощью быстро и эффективно соединяют детали толщиной от 0,005 мм (!) до 1,0 мм разнообразной формы, применяемые в радиоэлектронной промышленности, автомобилестроении. Конденсаторная сварка незаменима при изготовлении часовых механизмов, оптических приборов, соединений специализированного крепежа и листовых материалов малой толщины.Технология сварочных работ

Принцип построения сварочного процесса

Конденсаторная сварка является одной из разновидностей данных технологий, использующих запасенную энергию. Для технической реализации использования запасенной энергии необходимо наличие накопителя энергии, который бы накапливал и хранил энергию, а при необходимости импульсно выдавал ее для сварочных работ. В зависимости от вида энергии и способа ее накопления в настоящее время выделяют следующие виды сварочных процессов, использующих запасенную энергию:

  • Аккумуляторная сварка, использующая аккумуляторные батареи;
  • Инерционная, использующая энергию вращающихся элементов генераторов;
  • Электромагнитная, накапливающая энергию магнитного поля, создаваемого трансформатором;
  • Конденсаторная, использующая, накопленную в конденсаторной батарее.

Пока до практического применения в виде серийно производимого оборудования доведена только технология конденсаторной сварки, зато она с лихвой окупает невостребованные возможности трех других технологий. Для протекания конденсаторной сварки используется выпрямитель, являющийся источником постоянного напряжения. Выпрямитель заряжает конденсаторные батареи, затем накопленная энергия в процессе их разряда преобразуется в тепловую энергию, достаточную для образования неразъемного соединения заготовок.

АппаратПоскольку тепловая энергия выделяется при контакте между заготовками, когда по ним протекает электроток, конденсаторную сварку относят к разновидностям контактной. Соответственно, она способна обеспечить выполнение всех способов контактной сварки, описанных в ГОСТ 15878-79 «Контактная сварка. Соединения сварные. Конструктивные элементы и размеры»:

  • Точечную сварку;
  • Шовную;
  • Стыковую.

Основные преимущества

К ним можно отнести следующие факторы:

  • Небольшую потребляемую мощность, не превышающую диапазон от 0,2 до 2,0 кВА;
  • Малое время протекания электротока (от 0,0001 до 0,001 с) при достаточно большой плотности тока;
  • Точную дозировку энергии благодаря возможности изменять емкость конденсаторов и зарядного напряжения;
  • Все эти преимущества сводятся к основному достоинству – возможности сваривать сверхтонкие материалы толщиной даже в несколько микрон.

Типы конденсаторной сварки

По механизму протекания процесса разрядки конденсаторной батареи выделены два основных типа конденсаторной сварки:

  • Бестрансформаторная, с разрядкой непосредственно на заготовки под соединение;
  • Трансформаторная, при которой разряд конденсаторов приходится на первичную обмотку трансформатора.

Возможность работы от обычной электросети и простота технического воплощения схемы конденсаторной сварки своими руками используется домашними умельцами при создании самодельных небольших маломощных сварочных аппаратов для соединения болтов, шпилек и других деталей.

Покажем схематично оба варианта:Таблица

Поз. 1 – пружина и поз. 2 – защелка служат для обеспечения механического контакта соединяемых заготовок;

Поз. 3 и 4 – соединяемые заготовки.

Обозначение С указывает на конденсатор, В – на выпрямитель, Т – на трансформатор.

  • На рисунке (а) изображена бестрансформаторная конденсаторная сварка с разрядом на изделие. В момент соударения заготовок поз. 3 и поз. 4 конденсатор разряжается, ток разряда оплавляет торцы металлических заготовок, заготовки свариваются под усилием прижатия. Такой способ получил название ударно-конденсаторной сварки, поскольку при освобождении защелки поз. 2 действие пружины поз. 1 является ударным, способствующим активно-ударному передвижению заготовок по отношению друг к другу
  • На рис. (б) показано соединение для трансформаторной сварки. Здесь разрядка конденсатора происходит на первичную обмотку трансформатора, а во вторичной цепи трансформатора размещены заранее сжатые между электродами металлические заготовки.

Аппарат конденсаторной сварки, работающий по схеме прямой разрядки конденсаторов, используется для стыковых соединений проволок и стержней из разнородных материалов типа никеля с вольфрамом и т.д. Способ второго варианта (б) эффективен для шовных или точечных процессов.

Применение конденсаторной сварки

Благодаря возможности автоматизации и роботизации сварочного процесса конденсаторная сварка популярна в областях производства, выпускающего крупносерийные партии небольших по размерам изделий. Ей исполняют приварной крепеж, когда поверхности шляпки крепежа привариваются в специально размеченных местах на листовых заготовках.Работы по сварке

Разработаны специальные пистолеты для приварки крепежа.

В бытовом применении  конденсаторная сварка своими руками служит для соединения небольших деталей из различных материалов неодинаковых размеров. Прекрасные результаты получаются при сварке медных и алюминиевых деталей.

Для сварки с применением самодельных устройств конденсаторной сварки не рекомендуется превышать толщину листов более 1,5 мм. Предпочтительнее использовать самодельные сварочники для присоединения проволоки к массивным конструкциям из любых материалов.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*