Аппарат точечной сварки своими руками
Многие просили меня поделиться информацией по этому полезному устройству. С удовольствием делюсь.
Хотел бы предупредить, что любые действия, которые вы делаете, при сборке данного устройства, Вы делаете на свой страх и риск. Автор не несет ответственно за любые действия или последствия сборки и использования данного устройства. Помните, что высокое напряжение опасно для вашего здоровья. Обеспечьте максимальную безопасность при сборке и эксплуатации этого устройства.
Продолжим.
Сразу скажу, что мой вариант сделан на скорую руку и очень топорно. Я и сам пока не определился, как же мне окончательно облагородить. Но это вполне рабочий вариант, с помощью которого я уже собрал 5 АКБ.
Вот результат работы данным устройством www.drive2.ru/c/2337026/.
Для его изготовления понадобится:
1. Трансформатор от микроволновки мощностью 700 Вт минимум. Лучше от 1000 Вт микроволновки.
2. Провод сечением не менее 25 мм2. Я взял 32 мм2. — 1 метр. Вообще, чем короче по длине получится провод, тем меньше потерь будет.
3. Клеммники — 2 шт. Это по желанию. Можно и без них, если хорошо облудить концевики.
4. Кнопка. Рекомендую от той же микроволновки. Она выдерживает нагрузки и не горит.
5. Клеммники для питающего провода, чтобы аккуратно прицепиться к первичной обмотке.
6. Жала от 100 Вт. паяльника медные — 2 шт. для сварочных контактов.
Из инструмента:
1. Ножовка, стамеска для опиливания или вырубания вторичной обмотки.
2. Паяльник 100 Вт, чтобы пропаять концы или припой и газовая горелка, для тех же целей.
Первым этапом нужно избавиться от вторичной обмотки. Ее отпиливаем и выбиваем. Можно конечно распилить по линии сварки корпус трансформатора, вынуть целиком вторичку и потом склеить эпоксидкой корпус, но после этого, говорят, корпус будет издавать треск.
Напомню, в стандартном трансформаторе от микроволновки первичная обмотка идет внизу, а вторичная вверху. Между ними есть шунты. Их нужно оставить.
При демонтаже вторичной обмотки не повредите первичную.
Теперь просовываем наш толстый провод на место вторичной обмотки, чтобы получилось 1-2 витка. Больше и не нужно. Т.к. чем больше витков, тем больше напряжение. А повышать его смысла нету.
После этого выравниваем концы отходящие от трансформатора нашей новой вторичной обмотки. Важно, чтобы они были одинаковой длины.
Лудим, пропаиваем концы провода и одеваем клеммники на концы нашего толстого провода.
Теперь обжимаем клеммники на проводах, которые будут питать первичную обмотку. Т.е. тот провод, который будет вставляться в обычную розетку.
На одном из проводов в разрыв ставите кнопку от микроволновки. Ставить ее лучше в месте, до которого удобно дотянуться.
А дальше уже идет полет фантазии, как сделать контактную группу, которая и будет у нас сваривать.
Я у знакомого взял контактные группы от 200 или 300 А предохранителей. Они медные и медь хорошая. Раздобыть можно в старых электрощитах.
Переделал их под держатели контактных электродов. Получилось не плохо. Контакт получается надежный. Не греется.
Всю конструкцию разместил на доске, толщиной 50. Что под руку подвернулось.
Замеры показали напряжение холостого хода 1,5 В. В режиме короткого замыкания 1,2 кажется.
К сожалению мои токовые клещи рассчитаны на ток до 400А, поэтому использовал расчетную методику.
По расчетам, ток в рабочем режиме должен быть в районе 1000-1200А.
Рекомендации по сварке. Контакты нужно прижимать плотно, чтобы не было зазора между привариваемой пластиной и корпусом батареи. В противном случае, пластину может прожечь, а также корпус батареи. Сильно давить тоже не стоит, т.к. тогда будет просто нагрев.
Контакты специально сведены к центру, чтобы расстояние между точками сварки было не больше 5 мм. На картинке они закорочены, т.к. находятся ниже высоты стандартной батареи 18650.
Точечная сварка своими руками
Насмотревшись видосов на ютубе решил поэкспериментировать.
В наличии был трансформатор от микроволновки.
Снял вторичную обмотку.
Намотал свою вторичку и начал пробовать. Провод КГ35 2,5 витка. Получилось 2-2,5 Вольта. Замерить было нечем но примерно 800-1000 ампер. Прожигает замечательно но для сварки пластин на АКБ нужен контроль времени.
Управление через разрыв первичной цепи. Очень сложно контролировать процесс сварки но проект показал себя рабочим. Но не стабильным я заказал плату управления на али. И мне на глаза попался другой более перспективный трансформатор тв11-1мн-220-50. Я его купил.
Тут стало гораздо интереснее.
Купил кабель ПВ3 35 квадрат получилось 7,5 витков и 5 вольт. Дождался платы управления и начал пробовать варить АКБ.
Отрывается с мясом. Заказал ручку-держатель для электродов и аппарат будет полностью собран.
Я результатом доволен, доделать осталось совсем немного.
Всех с новым годом!
Поначалу я тоже страдал подобной фигней, но паять 18650 батареи намного легче и надежнее, чем варить. По моему опыту, пайка никак не влияет на батарею, если это делать верно.
Сначала я варил сборки для квадрокоптера у сторонних дядь — все батареи (спойлер) почили на земле. Лента для сварки слишком нежная и не рассчитана на большие токи. И варить тоже надо уметь.
А теперь о том, как паять:
1. Подготавливаем провод потолще (14авг в самый раз), качественно его залуживаем.
2. На батарею льем полкапли ортофосфорной кислоты (при пайке она почти вся испарится, а другой флюс будет не так эффективен).
3. Залуживаем советский «дедушкин» паяльник, набираем на него каплю припоя побольше.
4. Припаиваем провод к батарее в течение около секунды. За это время Все прекрасно пропаяется, а батарея не успеет нагреться.
5. Хорошенько оттираем остатки флюса изопропанолом (можно и водкой 🙂 ).
Сделал больше десяти сборок таким способом, всё отлично работает и летает.
Некоторые товарищи любят говорить о потере характеристик (никогда не замечал) и о мифическом внутреннем сопротивлении (до сих пор хз что это) — то все туфта, ИМХО.
Есть мнение, что вот эту хрень тоже надо убирать.
Ну ты и злодей. Недавно выкинул старую микроволновку, а пару дней назад задумался о точечной сварке. Но микроволновку-то уже не вернуть. А теперь еще и пост твой -_-
Боль как она есть, разломать качественный высоковольтный трансформатор, который годится как хороший анодник для ламп. Лучше бы взял какой-нибудь ОСМ1.
Кстати за сколько брал? Раньше они по 500 рублей стоили на радиорынках, а сейчас на авито наглеют и продают по 2500
а чем не устраивает вот эта приблуда?
Для чего варить аккумы будешь?
А можно ссылку на плату управления?
А использовать схему на 555 и пачке мосфетов, для коммутации вторички нельзя было? Схема простейшая, можно на коленке на макетке за вечер собрать, как на видео (только вместо автомобильного аккумулятора, — трансформатор от микроволновки)
Никель все равно этим не приваришь, а сталь только на низкотоковые АКБ годится
Мяса не видно, на контакте акб все чисто
Ребзя, только не включайте его до удаления вторички. Там киловольт или около того. При касании легко коньки отбросить.
А что, нельзя просто взять автомобильный аккумулятор, подключить провода потолще, и варить?
Крутая штука, уже хочу, но один вопрос, зачем? Это ведь все решается пайкой.
Или я чтот не понимаю?
Собрал такую из трра микроволновки. Чтобы нормально варил пришлось подключать к латру и поднимать напряжение сети до 250В. Вобщем не тратьте время, нужен трансформатор чуть мощнее, или 2 от микроволновки и 4 вольта на вторичке.
Собирал я, из транса от микроволновки, контактную сварку. Плохо работает. Разобрал и преределал в сварку скруток. Для скруток норм. Но объёмов не поднимешь, т.к. греется.
Я чёт не догоняю, в радиотоварах любых продаются контейнеры для 18650,с проводками уже на конце, для одного, двух, трех или 4 аккумов. По 50₽ пучок. На кой хрен лисапеды изобретать? Месье извращенец? Я не удивлюсь если автор и сами аккумы по 600₽ штука покупает
Всё это делается трансом ватт на 200- 250 (габаритной мощности) диодным мостом на 16- 20 ампер , батареей конденсаторов (где то 20 000 мкф) ,тиристром на пару килоампер(советского производства) и микриком для управления , варили жесть до 2 мм намертво ! И шины на 35 квадрат не требовалось (макс 1,5-2 кв при напряжении вторички 12-18 вольт)
А ваша схема называется «прощай глаза» здраствуй пожар !
На ютубе сие в основном пользуют для сбора акумуляторов в батарею для ноута. Но хотя бы в этом случае объясните мне, тупому, зачем страдать и паять, когда есть автомобильный токопроводящий клей для этой цели. И самое смешное в этих гейских проликах не озвучивают вариант, что перед сбором этой конструкции НУЖНО попробовать тупо подзарядить старые акумуляторы, некоторые могут быть живыми, а то и все живые, а сдох чип/схема зарядки? В каментах к видосам если об этом и пишут, то где то внизу и без лайков.
Да никто уже не приваривает пластины к 18650. Потому что при выходе одного аккумулятора выйдет из строя вся батарея. Уже всё давно придумано, вот так например, подключены аккумуляторы в Тесле. Каждый «волосок» по сути является предохранителем.
Бульдожка
Сталь 1,5 мм. высота 1500 мм.
Моя поделка (hand-made) 2
Ну таки у меня теперь пять подписчиков.
Честно говоря , не пойму , что все эти умные , красивые и добрые люди здесь делают . Надеюсь — это не из жалости.)))
Итак . Разрешите представить , почтеннейшая публика , ещё одну свою поделку. Рецепт тот же : инверторная сварка , маска , кучка металлолома , больная фантазия.
ТТХ конструкции : Рост — 27 см. Ширина в самом габаритным месте — 19 см. Вес — 1100 гр. Материал — сталь , железо.
Времени потрачено — часов шесть , делалось все спонтанно , сначала был просто череп, потом все к нему пристегивалось по мере нахождения железок. В процессе пару раз переделывалось по мере просветления и появления новых идей.)
P.S. И опять — если наберётся более 50 плюсов — будет фото фантазийного паровоза.
P.P.S. Прошлый пост увидел такую критику в комментах в свой адрес : » Тут не ютуб или инстаграм, такое не канает. Дайте плюсиков, тогда еще покажу. » от @smitlks.
Так вот хочу ответить здесь : эти 50 плюсов мне важны для оценки внимания к моим постам и принятия решения — стоит ли такое дальше выкладывать или оно нахрен никому не нужно. А для набития рейтинга проще комменты в общую струю на проходных постах писать. Быстро и просто .
Мишка добрался до Чукотки
Ещё один реализованный проект нашёл своё место
Моя поделка (hand-made)
Ну таки появился у меня первый подписчик. Мне не дано знать имя этого скромного , но безусловно умнейшего человека , и этот пост я посвящаю ему.
Аве , Цезарь , идущие на смерть приветствуют тебя .
И так , это моя подделка ! А, нет, поделка ! Конечно же — поделка . Рецепт — инверторная сварка , маска , кучка металлолома , больная фантазия. Кучка металлолома должна быть достаточно большой , ибо фантазия не терпит ограничений. ТТХ — тяжёлый , железный , частично стальной. Времени убил часа четыре , большей частью на придумать и выкопать в куче металлолома нужную железочку. Проекта не было , изначально прилепил кусок трубки к роликовому подшипнику , изобразившему барабан револьвера. Далее приделывал , на мой взгляд , подходящие детали.
P.S. Если наберётся кучка плюсов — выложу рыцаря, паровоз , мотоцикл и типа машины.))
Сварил грибов немного.
Автосервис 8х26х5м (4 поста, каркас на болтах как стол IKEA)
Здание 8х26м на болтах, собирается по инструкции (все расчеты в конце). Типовые всегда дешевле, быстрее производится, собираться. Этапы: проект, производство и монтаж.
Всё начинается с картинки.
Рисунок заказчика — он же появляется и ТЗ (техническим маранием)
Разрез по стене с высотными отметками
План здания (с разбивкой осей)
Кровельные прогоны (узел крепления)
Задние собирается по инструкции, как стол IKEA! Например, данный комплект здания заказчик собирал самостоятельно, без посторонней помощи, эму это обошлось дешевле, я только удалённо инструктировал по телефону.
Производство здания 8х26х5м (процесс)
И задние собирается по инструкции, как стол IKEA! Например, данный комплект здания заказчик собирал самостоятельно, без посторонней помощи, эму это обошлось дешевле, я только удалённо инструктировал по телефону.
Краска трёхкомпонентная, черная 3 в 1
Чёрный цвет контрастирует с белыми панелями
Конструкции в сборе
Соединение стойки и фермы
Соединение стеновых прогонов и связей
Цена здания (рассчитал стоимость)
Если оплачивать отдельно металл, то вот актуальный счёт.
Процесс отгрузки комплекта
(всё здание уместилось в одну машину — длинномер)
Выгрузили все конструкции здания на улицу.
Всё готово к монтажу, поехали.
Монтаж производится на химические анкера.
(подробней расскажу во второй статье, если интересно)
Кстати, типовое здание может быть разных конфигураций и площадей, двухскатное, двухэтажное, а также любого назначения: автосервис, автомойка, склад, КРС, производство, офис или магазин.
Пример других зданий на болтах, которые мы строили
Процесс монтажа колон ВИДЕО:
© Анатоль Иванов – Заметки строителя (мой канал)
Удильщик 2.0 финал
Наконец-то доварил свой долгострой!
За Банана
Всем привет.
Теперь миньон в роли спартанца)
Сварка аргонодуговая и болгарка.
Медь, нержавейка и чернуха.
Ловитель рыбоф
Всем привет)
Ещё одна фигурка миньона)
Теперь рыбак.
сварка аргонодуговая и болгарка
из нержавейки, меди и чернухи
Сварка
Я его слепила из того,что было
Электроискровой карандаш из дешевого актуатора с алиэкспресс. Сделать элементарно за 5 минут
Пришел ко мне недавно с али маленький 12 Вольтовый электромагнит (соленоидный актуатор) Стоит какие-то копейки там. А поскольку недавно я починил трансформатор 12 Вольт, то я решил их скрестить 🙂 Вот ссылка на пост про починку трансформатора — MAXIM ещё поработает, или как я за 5 мин трансформаторный БП починил. Инструкция для гуманитариев
Кстати, намотать катушку и сделать сердечник можно и самому, но пост не предполагает таких навыков у читателей.
Кроме электромагнита и транса также понадобятся: швейная иголка потолще (или вольфрамовый электрод), провода, зажим «крокодил».
У электромагнита есть 2 провода. Один из них мы гаечкой крепим прямо к штоку. Второй провод соединяем с одним из выводом с трансформатора. Проводок с зажимом «крокодил» цепляем ко второму выводу трансформатора. И вставляем (я просто запрессовал пассатижами) иглу в шток.
Берем металлический предмет, который собираемся гравировать, и цепляем к нему «крокодил». Включаем трансформатор в сеть. И гравируем.
Вот видео с процессом сборки и гравировкой.
MAXIM ещё поработает, или как я за 5 мин трансформаторный БП починил. Инструкция для гуманитариев
Этот пост для тех, кто как и я, плохо помнит закон Ома, но при этом не боится разобрать БП, чтобы просто посмотреть, что у него внутри.
Итак, попал ко мне в руки трансформаторный БП MAXIM 🙂 Не работает, короче. А мне как раз нужен был транс для пары самоделок и решил я его попробовать починить. Если лень всё это читать, то в самом конце есть видео.
Располовинил его с помощью ножниц и молотка (варвар). А затем прозвонил тестером первичную и вторичную обмотки. Какая есть какая определить легко. У понижающего трансформатора первичная обмотка всегда намотана более тонким проводом.
Вторичная прозвонилась, а вот «первичка» нет. Тогда я вспомнил, что в трансформаторе под изоляцией где-то спрятан термопредохранитель и возможно виноват именно он. С помощью ножа и отвертки расковырял верхний слой изоляции со стороны «первички».
Под изоляцией скрывалась спайка одного из выводов первичной обмотки и ноги термопредохранителя (ЖЕЛТАЯ стрелка). КРАСНАЯ стрелка — это второй вывод «первички» припаянный к контактной площадке («фаза» сетевого кабеля). ЗЕЛЁНАЯ — это вторая нога термопредохранителя, припаянная к «нулю» сетевого кабеля. То есть термопредохранитель рвёт цепь при перегреве.
Прозвонка первичной обмотки напрямую (щупы на красную и желтые стрелки :)) показала, что сама обмотка исправна и обрыва нет. Значит виноват термопредохранитель. По уму его надо заменить (стоит копейки), так как он отвечает за отключение напруги при перегреве транса. Просто припаять новый и примотать к трансу. Но можно просто желтую стрелку припаять к зеленой стрелке (ну вы меня поняли:)) И всё будет работать, хоть и без защиты от перегрева.Я так и поступил, так как даже собирать его не собирался пока 🙂 НО ВЫ ЕГО ЗАМЕНИТЕ.
Включил в сеть и замерил напряжение. Всё завертелось 🙂
Если такие посты никому не нужны и всем пох. й, то напишите и, наверное, я прислушаюсь. А ниже видео.
Точечная сварка под микроскопом
Хомяки приветствуют вас друзья!
Сегодняшний пост будет посвящен аппарату для точечной контактной сварки аккумуляторов типа 18650 и прочих. В ходе соберем такое устройство, разберем основные принципы его работы и детально изучим сваренные места под микроскопом. Аккумуляторам сегодня придётся нелегко. Казалось бы сварочный аппарат, который в буквальном смысле состоит из одного трансформатора и контроллера, что тут может пойти не так?!
Представьте себе, что одним прекрасным утром у вас сдох шуруповёрт. Крутить шурупы отверткой не царское дело, потому нужно решать проблему. Виновниками этого происшествия стали никелевые аккумуляторы, которые преждевременно отправились в Вальхаллу пить вино и сражаться на мечах. На смену им пришли компактные, высокотоковые литий-ионные аккумуляторы, которые по характеристикам в разы превосходят своих предшественников.
По технологии такие банки соединяются точечной контактной сваркой, которая приваривает токопроводящую ленту к телу аккумулятора. Использовать паяльник тут не рекомендуют из-за возможного перегрева внутренностей батареи, что может привести к преждевременному выходу ее из строя. Устанавливаем на сборку так называемую BMS плату с балансиром и собираем шуруповёрт. Теперь он работает как новенький.
На идею создания сварочного аппарата меня подтолкнул Витя. Человек который ремонтирует в буквальном смысле всё. Для перепаковки аккумуляторных батарей в различных устройствах он как раз применяет аппарат для точечной кантатной сварки. Соединение тут получается настолько прочным, что лента в буквальном смысле отрывается с потрохами. Меня впечатлил данный аппарат, и нужно было разобраться что и как в нем работает.
На самом деле тут все оказалось довольно просто. Сердцем устройства выступает трансформатор от микроволновки с перемотанной вторичной обмоткой, и контроллер который обеспечивает подключение первичной обмотки МОТ-а к питающему напряжению сети на необходимое время для формирования сварочного импульса. Так же нам понадобиться блок питания для контроллера, пару медных кабельных наконечников, сетевой провод сечением в 1.5 кв. мм. и корпус, в котором разместиться все электроника. У меня давно валялся 700 Вт МОТ с отрезанной вторичной обмоткой, как раз появился повод куда-то его пристроить.
Извлекаем магнитные шунты и аккуратно зачищаем отверстия куда будет вставляться толстый провод. Особое внимание уделяем краям, они довольно острые и легко могут повредить изоляцию кабеля.
Что касательно самого кабеля, тот тут лучше не экономить и взять вот этого товарища. РКГМ сечением 25 кв. мм. Производство Россия «Рыбинсккабель». Это хитрый многожильный провод с изоляцией из кремний-органической резины повышенной твердости, в оплетке из стекловолокна пропитанного эмалью или теплостойким лаком. Он очень тонкий и гибкий. Изоляция провода абсолютно равнодушна к повышенным температурам, пламя зажигалки едва способно вызвать хоть какое-то тление. Длинна термостойкого змея 2.2 метра.
Внутренние отверстия магнитопровода смажем вазелином. Ту же процедуру проводим с кабелем. Несмотря на то, что кабель достаточно тонкий по сравнению со своими более дешевыми собратьями, в трансформатор нужно попытаться вместить 4-5 витка. Но вот незадача. 700 Вт МОТ позволяет вместить в себя только 3 витка. Не беда! На помощь приходит система рычагов и отвёрток. В общем, включив смекалку и мотаем 4 витка в такой небольшой трансформатор.
Кабельные наконечники. Хорошие, медные, на 25 квадратов. По технологии их нужно обжать специальным гидравлическим прессом. Пайка тут не рассматривается из-за возможного нагрева провода в процессе дальнейших экспериментов. Обжим провода тут проходит в 6- гранной матрице, которая равномерно обжимает медную гильзу со всех сторон, создавая качественное соединение. После опрессовки на наконечнике могут образоваться небольшие ушки, их необходимо удалить с помощью напильника. В результате у нас получаться красивые обжатые наконечники на концах провода.
Теперь их необходимо соединить к медным шинам на ручке для контактной сварки. Болт тут диаметром 8 мм и длинной 20 мм. Обязательно устанавливаем шайбу Гровера, она обеспечит надежный прижим, если соединительный узел ослабиться в процессе работы.
Самую простую ручку для контактной сварки можно заказать на алиэкспресс. Но мне приглянулся более продвинутый вариант созданный одним народным умельцем. Зовут его Генадий Збукер. Он сам собирает сварочные аппараты, дополняет их ручками которые сам проектирует и печатает на 3D принтере. Называется такая конструкция держатель электродов точечной сварки «ZBU 5.1» с кнопкой и пружинами. 3D модели ранних версий, таких ручек, можно найти на сайте Thingiverse, автор позаботился чтобы при желании каждый мог собственноручно сделать подобный держатель для электродов. Это заслуживает уважения! Так же у него на сайте можно заказать расходные материалы (не реклама, а рекомендация).
Что касаемо ручки для контактной сварки. Выполнена она довольно качественно. Печать корпуса тут осуществляется ABS пластиком. Особенность версии «5.1» в том, что на борту есть два вентилятора, которые способны охлаждать медные шины в процессе непрерывной работы. Питаются они от 5 вольт через разъем micro USB. Ток потребления не более 300 мА.
Из практики скажу, что нагреть ручку за время всех экспериментов мне так и не удалось. Электроды тут подпружиненные и имеют кнопку «концевик», которая при определенном усилии прижима срабатывает и дает команду на сварку. Это сжатие обеспечивает хороший электрический контакт со сварными поверхностями, гарантирует повторяемость качества сварных точек, устраняет образование искр и прожогов аккумуляторов. Именно из-за нагрева и одновременному сжатию заготовок такой способ сварки называли «электрической ковкой». При желании конструкцию электродов на ручке можно изменить для двухсторонней сварки.
Электроды выполнены из жаропрочной хромовой бронзы БрХЦр. Поскольку электроды при сварке быстро изнашиваются, к ним предъявляются требования по стойкости сохранения формы при нагреве до 600 градусов и ударных усилиях сжатия до 5 кг на квадратный миллиметр. В процессе работы такие электроды особо не прилипают и не обгорают. Импульс тока сварки аккумуляторов должен быть очень коротким, иначе есть шанс прожечь дыру в корпусе, что приведет к выходу его из строя.
Задача по управлению длительности импульса лежит на довольно простом контроллере, который был взят с одного сайта. Устройство собрано на базе Arduino NANO, с применением жидкокристаллического дисплея для вывода полезной информации. Управление по меню осуществляется с помощью энкодера. Элементарно и просто подумал я, и начал собирать устройство из имеющихся в хозяйстве модулей.
Функционал контроллера довольно простой. Он выдает два последовательных импульса с паузой между ними. Первый импульс называется «присадочным», а второй «основным». Он приваривает метал друг к другу. Все переменные времени импульса регулируются с помощью энкодера, включая паузу между ними. Управление силовым трансформатором осуществляется c помощью довольно мощного симистора на 40 А. Он устанавливается по входу первичной обмотки. Маркировка BTA41-600.
Для удобства пользования контроллером, все его модули можно разместить на одной плате. Это позволит не путаться в куче проводов идущих от ардуины. Травим плату и смотрим как все функционирует. Лампочка мигает, значит схема собрана правильно. Вид самодельных плат на сегодняшний день постепенно уходит в закат, потому что их производство выгодней заказывать в Китае. Цена правда от размеров во многом зависит, но это уже другой вопрос.
Размещаем модули контроллера для контактной сварки согласно своим указанным местам. Вы уже наверное обратили внимание, что контакты на плате позолоченные. Интересно было посмотреть как они себя покажут в процессе пайки. Особенность позолоченных контактов заключается в том, что они не подвержены различным видам окисления на поверхности металла, что позволяет хранить платы довольно длительное время. Это актуально для больших производств. Также припой растекается по таким контактам как масло по сковороде.
После сборки устройства на плату ардуины нужно загрузить скетч. Делаем это через программу FL Prog буквально в несколько кликов. Программа за пару секунд заливается в мозг и на экране высвечивается все нужные настройки для дальнейшей сварки.
Теперь сделаем красивую панель управления. Для этого нужно разметить все необходимые окна и будущие отверстия на пластиковой панели. Окна аккуратно вырезаем бормашиной, а отверстия сверлим тем шуруповёртом, который мы отремонтировали в начале.
Размещаем внутри корпуса МОТ, импульсный блок питания на 12 вольт и запихиваем внутрь сетевой провод. Длинна его полтора метра. Распределяем все необходим провода по своим разъемам, и в принципе все. С электроникой разобрались.
В результате всех манипуляций у нас получился довольно красивый контроллер для точечной сварки. Силовые провода выводятся через отверстия в верхней крышке корпуса. Тут же разместился разъем для подключения кнопки «концевика». Все эстетично и просто. Вроде как показалось мне. Все подписчики канала знают, что ничего просто так не бывает. Что-то, да должно пойти не так. И это один из тех случаев! Пора проверить аппарат в деле.
Для сварки возьмем старый аккумулятор и никелевую ленту толщиной 0.15 мм. Установим время сварки 20 мс для каждого импульса. Это соответствует одному периоду переменного напряжения из сети. Если там 50 Гц, то это одна пятидесятая. В результате испытаний оказалось, что на самых коротких выдержках времени, ленту не то чтобы варит, а прожигает насквозь. Теперь это не аккумулятор, а сплошная вентиляция.
На других банках сварка проходила несколько иначе, прожиг был меньше, но зато лента между электродами разогревалась до красна. Это было довольно любопытно. При том на одних аккумуляторах лента приваривалась так, что ее практически не оторвать, а на других при том же времени сварки эффекта не было вообще. Лента в прямом смысле отлипала от корпуса, оставляя только две вмятины на металле. Разобраться в проблеме помог цифровой осциллограф, который способен записать сигнал для его дальнейшего изучения.
Причиной прожига аккумуляторов стало время работы силового трансформатора, которое не соответствует установленным значениям. Проблема тут явно программная, так как скечт разработчика неоднократно загружался на другую ардуинку, но результата это не дало.
Сейчас по нашим установленным параметрам сигнал на оптопаре должен быть 10 и 60 мс. А по факту это время в несколько раз затянуто, 80 и 125 мс. Естественно этого времени хватает чтобы перегреть никелевую пластину между электродами и в некоторых аккумуляторах прожечь дно.
Если среди вас есть программисты, у меня просьба, посмотрите код и найдите там ошибку. Это хороший с точки зрения простоты и повторения проект, но он оказался с котом в мешке.
Мы пытались разобраться в дебрях данного кода, но максимум на что хватило знаний так это на визуализацию картинки при загрузке программы. В общем далекий я в этих дела, да и ладно!
Нужно выходить из ситуации.
В Китае есть готовые контроллеры для точечной сварки, заказываю и жду. Это одна из самых продвинутых версий плат. Модель NY-DO2X. Кроме того что она дает двойной импульс с паузой, так еще тут есть возможность регулировать мощность. Симистор тут установлен BTA100 рассчитанный на ток в 100 ампер. Рабочее напряжение 1200 В.
Размечаем и выпиливаем отверстия под новую панель управления. На этом этапе не торопимся чтобы не отрезать чего нибудь криво. На плате видим несколько разъемов. На первый слева подается переменное напряжение номиналом в 9 вольт. На второй подключается кнопка от держателя электродов или внешняя педаль. Второй вариант хороший, если у вас ручка без кнопки, или же вам просто нравится работать с педалями. Трансформатор для питания платы можно выковырять из какого-нибудь старого блока питания от домашнего телефона. Тока в 300 мА хватит с головой.
В общем пробуем варить ленту к аккумулятору. Нажимаем на ручку, идет импульс и что у нас тут. Проварка толком не произошла и лента прилипла к электродам. Такое чувство как будто у трансформатора на 700 Вт не хватает мощности для проварки ленты на коротких выдержках. Не вопрос, одеваюсь и еду на радиорынок за более мощными микроволновочным МОТ-ами.
Слева направо трансформаторы: 700 Вт, 800 Вт и 900 Вт. Чем больше магнитопровод, тем больше мощность. Тут видно на сколько 900 Вт вариант больше своего предшественника. Размеры: длинна 106 мм, высота 89 мм, ширина 66 мм.
Более продвинутые сварочники можно делать на софМОТах от отечественных микроволновок, но во-первых для них нужен огромный корпус, во-вторых это вес, в-третьих рука на такой редкий артефакт не у каждого поднимется. Не будем злить бога, и пустим под нож трансформатор привезенный с радиорынка. Спиливать вторичную обмотку удобней всего ножовкой по металлу. Медь довольно мягкая, потому режется довольно быстро.
Выбиваем провод из сердечника железным стержнем. В общей сложности данная операция занимает 20 минут. Медные косы не выбрасываем, а сдаем на металл и покупаем пиво. Обязательно извлекаем магнитные шунты, которые установлены для мягкой работы магнетрона и зачищаем края отверстий в магнитопроводе как это было показано ранее. В такой большой трансформатор без труда помещается 4 витка. При желании можно вместить и 5-тый, но я не стал переводить вазелин) Последовательно с мощным симистором припаиваем первичную обмотку только что перемотанного МОТ-а. Не жалеем припоя и делаем все как для себя.
Схема соединения просто элементарна. Справится даже ребенок. Пора испытать этот «второй» сварочный аппарат собранный в течении одного фильма. В одном из следующих выпусков будет вообще тройное фиаско политое сверху толстым слоем шоколада, там я еще на 600 баксов влетел, взяв поюзать чужую инфракрасную камеру. В общем канал это дорогое удовольствие. Впитывайте чужой опыт и чужие ошибки. В отличие от меня, вам за них платить не нужно.
Краткое руководство по использованию китайского контроллера. Зажимаем и держим красную кнопку примерно 4 секунды. Устройство при этом зайдет в режим калибровки сетевого напряжения. Его нужно выставить согласно реальным показаниям мультиметра вставленного в розетку. Зачем нужна эта функция, непонятно, но установленные цифры будут меняться пропорционально напряжению в сети.
Что означают лампочки над цифрами? Первый светодиод говорит о наличии питания. Второй светодиод горит когда нажата кнопка на ручке. Третий загорается только в момент наличия импульса. В общем первые три красные светодиода чисто информационные. Четвертая зеленая лампочка — это счетчик наработки, суммирует каждое нажатие на педаль или «концевик» внутри сварочной кучки. Сбрасывается счетчик двойным нажатием на красную кнопку. Дальше оранжевый светодиод. Первый устанавливает длительность «первого импульса». Выбирается он в периодах. Установим один что будет ровняться 20 мс. Второй светодиод задает мощность импульса. Поставим скажем 35 процентов. Минимум 30 максимум 99.9%. Зеленый светодиод между оранжевыми определяет паузу между импульсами. Так же в периодах. Поставим 2. Последние два оранжевые светодиода так же определяют длительность и мощность, но уже «второго импульса». Поставим 2 периода и мощность выкрутим на 100 процентов. Собственно все, теперь можно потыкать в какую-нибудь ленту и посмотреть как происходит сварка, изучить точки, подобрать режимы на контроллере и прочее.
Краткие характеристики получившегося аппарата для точечной сварки. Вес готового устройства вышел 5.7 кг. Переменное напряжение на вторичной обмотке МОТ-а составило 3.8 вольта. Максимальный ток зафиксированный при сварке показал 450 ампер. С этим связан один интересный эффект во время работы аппарата. Магнитное поле у проводов выходит настолько большим, что их разбрасывает друг от друга сантиметров на 20. Магнитопровод при этом довольно сильно притягивает любой рядом лежащий металл, потому тут не рекомендую использовать железный корпус для устройства, при сварке он будет издавать неприятные звуки.
Если накоротко закоротить вторичную обмотку, то даже 700 Вт МОТ способен нагрузить сеть до значений свыше 4 кВт. На сколько больше мне не известно, так как ваттметр уходит в защиту при достижении такой нагрузки. Ток вторичной обмотки при этом зашкаливает за 600 А, свыше предела измерения мультиметра. На входе первичной обмотки максимальный ток зафиксирован 21 ампер, при этом напряжение в сети проседает с 230 до 217 вольт.
При непрерывной работе сердечник у МОТ-а будет нагреваться, за 4 минуты его температура достигнет примерно 52 градуса. И это на холостом ходу без нагрузки. На практике при повышении температуры трансформатор начинает сильней варить, это может привести к прожигу аккумулятора. В этом случае справедливо обдувать трансформатор с помощью вентиляторов.
Переходим исключительно к сварке. Для начала посмотрим как должен выглядеть сигнал на осциллографе. Настройки: первый импульс один период 30 процентов, 2 периода отдыхаем, второй импульс два периода, мощность на всю катушку. Делаем сварную точку и записываем сигнал. Видим каким обрезанным выглядит период мощностью в 30 процентов. После него идет металл два периода отдыха, а затем идет мощный импульс с длительностью два периода и мощностью в сто процентов.
Контроллер благодаря отслеживанию перехода фазы через ноль, открывает симистор на 100 процентах практически в нуле роста амплитуды напряжения. При этом видно что напряжение и ток идут с небольшой задержкой относительно друг друга. При 50 процентах контролер открывает симистор только на половине полупериодов сетевого напряжения. Этот метод аналогичен с Широтно-импульсной модуляцией. Такой режим используется в регуляторах освещенности – диммерах. Яркость свечения лампы накаливания будет напрямую зависеть от площади обрезанной синусоидой. В нашем случае это нужно для всяких деликатных сварок.
Теперь наша задача довольно проста. Нужно приварить ленту для точечной сварки к аккумулятору. Но тут возникает пару вопросов. Какую ленту будем варить и к какому аккумулятору? Помните момент когда у нас сварочник с 700 Вт трансформатором отказывался приваривать никелевую ленту? Идентичная ситуация происходит с новым 900 Вт МОТ-ом.
В начале долго не мог понять в чем причина, но тут оказалось два важных момента.
Высокотоковый аккумулятор, в отличии от обычного, имеет несколько толще стенки корпуса. Возможно и металл корпуса отличается. Никелевая лента у нас тоже довольно толстая. В сумме всех этих факторов даже мощная сварка не способна дать желаемый результат.
Решение проблемы — сменить никелевую ленту на стальную. Она сверху тоже вроде как никелированная, но дальше будем ее называть просто стальной. Сварка на тех же установках что и раньше, приварила стальную ленту просто на ура. Отодрать ее кусачками без разрушений не выходит. Собранный аппарат полностью удовлетворил поставленные задачи.
Теперь разберем основные требования при точечной сварке. Длительность и мощность импульсов нужно подбирать таким образом, чтобы свариваемые места имели как можно меньше перегрев. Он проявляется в цветах побежалости вокруг точек сварки. Это не очень хорошо, так как в этих местах частично выгорает металл, что может привести к ослаблению прочностных характеристик соединения. Идеальная сварка выглядит так. Тут нет перегрева, точки белые, лента отрывается от тела аккумулятора с кусками. Именно такого результат мы должны добиться.
Подводные камни. Их очень много, в первую очередь тут нужно понимать физику протекания тока в металле. Металл в месте соприкосновения с электродами представляет току наибольшее сопротивление и потому место будет сильно нагреваться. Наша задача разогреть металл до такой степени, чтобы создалось так называемое сварочное ядро. Нагрев в этом процессе должен происходить не под самими электродами, а между листами металла. Сварные ядра при этом необходимо делать как можно быстрей, очень мощным и коротким импульсом. Если греть место сварки медленно, тепло будет разбегаться по аккумулятору кто куда, без достижения нужного результата.
Электроды, это вообще отдельный мир. Представьте вы долго варили сборку из аккумуляторов 18650 и в один момент решили их заточить. Концы вышли острые, красивые. Но при первых же сварных точках у нас выйдет пропаленный аккумулятор, так как электроды с большой вероятностью погрузятся в корпус банки. Некоторые такие аккумуляторы стоят целое состояние, и повредить один из них это недопустимо.
Что же происходит на самом деле? Дело в том, чем острей электрод, тем меньше его площадь контакта с металлом, в результате при одном и том же токе место у нас будет разогреваться быстрей. Сварное ядро образуется настолько быстро, что это приводит к расплавлению всего металла под электродом.
Еще один очень важный момент, электроды при сварке нужно держать строго перпендикулярно аккумулятору. Они не должны входить под углом. На контакте может образоваться небольшой скос, который рано или поздно приведет к прогару из-за неравномерного протеканию тока через электроды. На этом же примере становиться понятно зачем необходим первый присадочный импульс на малой мощности.
На что влияет расстояние между электродами? В теории чем дальше они разнесены друг от друга, тем лучше. Меньше потерь будет на верхней шунтирующей заготовке. Но как показала практика тут можно играть с настройками, и какое бы расстояние не было, можно добиться хорошего качества сварных точек. Тут большую роль играет с какой шириной ленты вы работаете.
В общем настройки длительности и мощности импульсов решают все. У меня получалось приваривать 0.2 мм. ленту с такими прочностными характеристиками, что она отрывалась вместе с фрагментами корпуса аккумулятора. Все батареи в фильме были разряжены если что.
Рекомендации при выборе настроек сварки. В этом деле много факторов влияющих на конечный результат. К примеру: вы подобрали режим, который хорошо работает с одной и той же лентой и аккумуляторами. Но, если что-то одно поменяете, настройки тоже возможно придется менять. А теперь представьте что у вас кучка разношерстных аккумуляторов, как будете варить? Мощность и время сварки нужно настраивать от меньшего к большему. Поставили точку, лента оторвалась, ничего страшного, поднимаем мощность и смотрим. Теперь лента отрывается с потрохами. То что нужно. Ну что, вы все поняли?
Думаю стоит еще раз перечислить все факторы, которые могут на влиять на конечный результат точечной сварки.
Электропроводка в квартире. Специально для фильма был сделан удлинитель с сечением провода в 2.5 квадрата. Даже смотря на это, слабенький 700 Вт МОТ умудрялся просаживать сеть под нагрузкой.
Основные сварочные характеристики зависят от мощности трансформатора, от сечения силового провода, его длинны, количества витков, качества соединительных узлов с контактной ручной.
Важную роль играет материала электродов, расстояние между ними, заточка и сила прижима. Много определяет материал ленты для контактной сварки, его толщина, ширина и форма. Тип аккумулятора и толщина его стенок. Даже температуру МОТа стоит брать во внимание.
Исходя из всего вышеперечисленного, в каждом индивидуальном случае подбираются настройки для первого и второго импульса на контроллере для получения наилучших сварных ядер с наименьшими цветами побежалости.
Собранный аппарат для контактной сварки получился довольно компактным и универсальным. Он собирался только ради того, чтобы сварить аккумуляторы для шуруповёрта и паяльника с Китая, которому нужно питание 24 вольта. Часто при ремонтах не хватает портативного инструмента. Конструктор в виде ячеек под аккумуляторы 18650 мы печатали на 3D принтере, они упрощают задачу при формирования сборок с разными напряжениями и ёмкостями, позволяя складывать элементы в любой последовательности. Сборки соединяются между собой специальными пазами. Теперь самостоятельно перепаковать свой старый самокат не составит никакого труда.
Для справки. Съемка этого выпуска заняла чуть больше 2-х месяцев. Когда брался за изучение данной темы, даже подумать не мог что тут окажется так много нюансов. По стоимости бюджет фильма перевалил за предполагаемые границы, так как покупать запчастей пришлось практически на 2 сварочных аппарата. В общей сложности было израсходовано 3 метра никелевой ленты и испорчено 2 хороших аккумулятора. Пущено в расход два десятка плохих.
Ну все, видео озвучил, теперь можно идти бухать и готовится к следующему выпуску.