Sudarea condensatorului bricolaj. Revizuirea și producția de sudare a condensatorului

Sudarea condensatorului este o metodă de sudare cu energie stocată. Încărcările de energie se vor acumula în condensatoare în timpul încărcării de la redresor și apoi se vor transforma în căldură. Se va forma în timpul fluxului de curent între piesele sudate. De aceea sudarea condensatorului se mai numește și sudare prin rezistență.

Articole care vor fi necesare:

• dispozitiv de sudare;
• electrod;
• transformator;
• sârmă;
• condensator.

Diferența dintre metoda de sudare în puncte și altele existente

Sudarea condensatorului cu descărcarea condensatorului prin înfășurarea primară a unui transformator: a-diagrama procesului; b diagrama curentă.

Principala diferență între această metodă de conectare este respectarea mediului. Dispozitivul standard de sudare a condensatorului funcționează la curenți mari, făcând posibilă obținerea unei cusături de calitate excelentă cu un consum redus de energie.

Metoda de sudare a condensatorului, precum și dispozitivele pentru aceasta, sunt cel mai adesea utilizate în cazurile în care este necesară efectuarea de microsudare sau conectarea pieselor de prelucrat de secțiuni și grosimi mari. este după cum urmează:

1. Condensatorii acumulează energie în cantitatea necesară.
2. Sarcinile sunt transformate în căldură, care este folosită pentru sudare.

Trebuie să știți că sudarea în puncte este ecologică, deoarece practic nu are niciun efect asupra mediu. Dispozitivele utilizate nu necesită lichid pentru răcire, deoarece nu se generează căldură din ele. Acest avantaj semnificativ face posibilă creșterea ciclului de viață al întregului dispozitiv pentru a obține conexiuni permanente.

În loc de cilindri tipici, modelele folosesc servo-uri speciale și, prin urmare, nu este nevoie de conexiuni pneumatice. Componentele încorporate vă permit să acumulați forța de sudare destul de rapid și eficient. Electrozii vor actiona delicat asupra bazei.

Sudarea condensatorului are următoarele avantaje:

• capacitatea de a suda la viteză mare;
• acuratețea conexiunii elementelor;
• nivel ridicat de prietenos cu mediul;
• fiabilitatea conexiunii;
• durabilitatea dispozitivelor de sudare.

Datorită vitezei mari, sudarea în puncte nu va deforma și nu va topi metalul. Dispozitivele acționează asupra diferitelor piese de prelucrat într-o manieră blândă. Indicatori de calitate excelentă pot fi obținuți folosind metoda de contact sau impact de îmbinare a pieselor de prelucrat. De exemplu, metoda condensatorului de șoc este utilizată cel mai bine pentru îmbinarea metalelor neferoase și aliajelor pe baza acestora. Ca urmare, cusătura va fi estetică, fiabilă, iar procesul de obținere a conexiunilor permanente nu va dura număr mare timp.

Sudarea condensatorului este adesea folosită în conditiile industriale datorită combinației caracteristici de performanta. Se formează un fenomen tehnologic în timpul căruia are loc contactul inseparabil al pieselor metalice din cauza degajării de căldură. În același timp, murdăria, peliculele de oxid, diverse incluziuni și umflături vor fi îndepărtate de pe locul de sudare prin forța de compresie. Ca rezultat, vor apărea conexiuni între atomii acoperirilor care sunt conectate.

Încărcările de energie se vor acumula la încărcarea de la un generator sau redresor. Energia poate fi ajustată prin modificarea tensiunii și a capacității de încărcare.

Tipuri existente de sudare în puncte

Uneori se folosește o conexiune fără transformatoare. Condensatoare in în acest caz, va descărca energie la baza conectată. Sunt permise următoarele scheme de taxare:

1. Dispozitivele de 1000 µF vor acumula energie pentru tensiuni de până la 1000 V printr-un transformator step-up, în timp ce timpul de sudare va fi de 0,005 s. Curentul de sudare este în intervalul de la 10 la 100 A. Această metodă este periculoasă pentru oameni din cauza tensiunii înalte.
2. Dispozitivele de 40000-400000 uF vor acumula energie la tensiuni de până la 60 V printr-un transformator descendente. Timpul de sudare poate ajunge la 0,6 s. în acest caz, curentul de sudare este în intervalul de la 1000 la 2000 A.

În alte cazuri, se utilizează sudarea cu transformatoare. În acest caz, condensatorul va descărca sarcina de energie în înfășurarea primară a dispozitivului transformator.

Tipuri de sudare prin rezistență: a – cap la cap; b – punct; c – rola; 1 – cusătură de sudură; 2 – electrod; 3 – piese de sudat; 4 – placă mobilă cu o parte mobilă; 5 – transformator de sudare; 6 – placă fixă.

Piesele care trebuie conectate sunt plasate într-un circuit de sudare, care este conectat la înfășurarea secundară a transformatorului. Această metodă conexiunile sunt folosite ca microsudare cu următorii parametri:

• tensiune de încărcare – 1000 V;
• timp de sudare – 0,001 s.;
• curent de sudare – 6000 A;
• capacitatea condensatorului – 1000 µF.

Condensatorul va acumula energie la o anumită cantitate atunci când pârghia este plasată la stânga. Cu cel potrivit, schimbătoarele de căldură sunt descărcate pe înfășurarea primară a structurii transformatorului. Metoda de conectare a condensatorului în înfășurarea secundară este indusă de o forță electromotoare. Această putere determină puterea curentului în lanțul de sudare.

Sudarea metalelor neferoase prin sudare în puncte

Metalele neferoase contrastează cu oțelul obișnuit. În acest caz, pot fi utilizate diferite metode de tratament termic. Totul va depinde de tipul de metal conectat. Sudarea unor astfel de metale are următoarele caracteristici:

• punct de topire;
• densitate;
• afinitate pentru gazele atmosferice;
• performanță mecanică la temperaturi scăzute și ridicate.

Pe baza totalității datelor, metalele pot fi distinse:

• de culoare grea;
• activ și refractar;
• plămânii.

Din primul grup, metalele pot fi topite prin sudare în puncte fără prea multe dificultăți. Pentru firele de cupru, în cele mai multe cazuri, se folosesc dispozitive mecanizate. Acestea sunt capabile să asigure conexiuni de înaltă calitate și să mențină dimensiunile originale ale pieselor de prelucrat.

Pentru prelucrarea metalelor din celelalte două grupe, vor fi necesare dispozitive cu concentrație mare de energie. Sudarea pe cont propriu a pieselor din aceste grupuri se realizează extrem de rar, deoarece în acest caz se pot forma compuși nocivi volatili.

Tehnologia de sudare a condensatorului

Procesul de îmbinare a pieselor de prelucrat prin metoda punctului constă din mai multe etape. În primul rând, piesele de prelucrat care urmează să fie îmbinate vor trebui aliniate în poziția dorită, plasate între electrozii dispozitivului de sudură și apoi presate una pe cealaltă. După aceasta, vor trebui încălzite până la o stare de plasticitate și supuse unei deformări plastice ulterioare. În condiții industriale, la utilizarea structurilor automate, frecvența de sudare ajunge la 600 puncte/min. Pentru a putea efectua sudarea condensatorului de înaltă calitate cu propriile mâini, va trebui să mențineți aceeași viteză de mișcare a tuturor electrozilor. Este imperativ să se ofere suma necesară presiunea și contactul complet al pieselor de prelucrat sudate.

Piesele de prelucrat se vor încălzi datorită trecerii curentului de sudare sub forma unui impuls de scurtă durată. Durata impulsului depinde de condițiile de sudare și poate varia de la 0,01 la 0,1 s. Acest impuls va asigura topirea elementului în zona de acțiune a electrozilor și formarea unui miez lichid comun al celor două piese de prelucrat. Diametrul miezului poate varia de la 4 la 12 mm. După ce pulsul curent se oprește, piesele de prelucrat vor fi menținute sub presiune pentru o perioadă de timp, astfel încât miezul format să se poată răci și să se cristalizeze.

Durata de încălzire și rezistența la presiune

Durata de încălzire sau trecerea curentului de sudare poate varia, depinde de condițiile de sudare și de puterea structurii utilizate. In cazul elementelor de imbinare din oteluri predispuse la intarire si fisurare va fi necesara cresterea timpului de incalzire. Acest lucru se face pentru a putea încetini răcirea în continuare a metalului. Sudarea pieselor de prelucrat din oțel inoxidabil va trebui făcută cu o durată minimă de încălzire. Acest lucru este necesar pentru a putea preveni pericolul încălzirii bazei exterioare a punctului de conectare la temperatura transformărilor structurii. Ar trebui să știți că, ca urmare, proprietățile ridicate anticorozive ale straturilor exterioare ale metalului pot fi afectate.

Forța de presiune dintre electrozi ar trebui să asigure o conexiune fiabilă a pieselor de prelucrat la locul de sudare. Depinde de tipul de metal care se îmbină și de grosimea pieselor de prelucrat sudate. Presiunea după încălzire este importantă, deoarece valoarea acesteia va asigura o structură cu granulație fină a metalului la îmbinare, în timp ce rezistența punctului de îmbinare va fi egală cu rezistența metalului de bază.

Caracteristici ale selecției și utilizării electrozilor

Factorii de care depinde calitatea sudurii:

1. De calitatea sudurii va depinde alegerea corectă diametrul electrodului de cupru. Diametrul punctului de conectare trebuie să depășească în mod necesar de câteva ori grosimea elementului subțire al conexiunii de sudură.
2. Prin presarea pieselor de prelucrat în momentul trecerii pulsului de sudare, în apropierea miezului topit poate apărea o bandă de etanșare. Datorită acestui fapt, nu vor fi necesare măsuri suplimentare pentru protejarea punctului de conectare.
3. Pentru a putea îmbunătăți cristalizarea piesei de prelucrat topite, electrozii vor trebui să fie deschiși cu o ușoară întârziere după ce pulsul de sudare a trecut.
4. Pentru a obține o cusătură de sudură de înaltă calitate și fiabilă, bazele care urmează să fie conectate vor trebui pregătite mai întâi. În acest caz, ne referim la curățarea elementelor de rugină.
5. Distanța dintre punctele de conectare ar trebui să asigure o reducere a șuntării curentului prin punctele din apropiere. De exemplu, pentru a conecta două piese de prelucrat cu grosimea de 2-5 mm, distanța dintre punctele de conectare va varia de la 15 la 50 mm.

Electrozii utilizați pentru sudarea condensatorului trebuie să ofere rezistență în intervalul de temperatură de funcționare, conductivitate electrică și termică ridicată, precum și ușurință în procesare. Unele bronzuri, care includ cobalt și cadmiu, îndeplinesc cerințe similare. Aliajele de cupru care conțin crom sunt de asemenea potrivite. Trebuie să știți că din punct de vedere al conductivității termice și electrice, cuprul este semnificativ superior bronzului și aliajelor, dar acest metal este de multe ori mai rău în ceea ce privește rezistența la uzură. Prin urmare, aliajul de tip EV, care este practic cupru pur cu adaos de crom și zinc.

Pentru a reduce uzura electrozilor, trebuie să-i răciți intens cu apă în timpul utilizării.

Cum să faci un dispozitiv pentru sudarea în puncte cu propriile mâini?

Puteți asambla cu ușurință un dispozitiv pentru sudarea sârmei de cupru. Pentru a face acest lucru, ar trebui să achiziționați un transformator de 450 W. Este necesar un transformator de tip standard, cu o înfășurare primară de cupru de 0,75x2 mm grosime și o înfășurare secundară cu un cablu de alimentare din aluminiu de 6 mm. În acest caz, veți avea nevoie și de un electrod de carbon.

Aparatul pentru sudarea firelor de cupru funcționează pe curent alternativ de la 35 la 40 A. Punctul de tensiune maximă este de 15 V. Ca suport de electrod pot fi folosite mai multe cleme. Conductorul pentru dispozitivul fabricat poate fi un electrod de carbon, care este realizat dintr-o perie de contact pentru troleibuz.

Dacă utilizați acest dispozitiv cu atenție, acesta poate dura câțiva ani. Trebuie să monitorizați contactele și, de asemenea, să vă asigurați că bateria nu se descarcă. Schema de sudare pentru fire de cupru nu implică utilizarea dispozitivelor cu resurse mari. Un dispozitiv de casă poate face față perfect unei cantități semnificative de muncă.

Trebuie remarcat: lucrările de sudare în acest caz pot fi automatizate, ceea ce reprezintă un avantaj semnificativ.

Sudarea condensatorului este proces complex, așa că trebuie să cunoașteți toate nuanțele.

Acest tip de sudare se referă la metoda spot. Este convenabil atunci când trebuie să sudați piese mici între ele sau una mică. Sudarea condensatorului este utilizată în principal pentru a lucra cu metale neferoase.

De îndată ce a devenit posibilă sudarea de precizie acasă, metoda a început să câștige popularitate în rândul sudorilor neexperimentați. Această situație a adăugat o relevanță problemei de astăzi. Ce este acest proces și cum să faci singur sudarea pentru uz casnic? Vom încerca să examinăm această întrebare în detaliu astăzi.

Prima diferență care vă atrage atenția este viteza de sudare și respectarea mediului. Un sudor standard cu condensator funcționează la tensiune înaltă. Acest lucru vă permite să economisiți energie și să obțineți o cusătură uniformă și de înaltă calitate. Aplicația sa principală este în microsudarea sau, dacă este necesar, sudarea secțiunilor mari. Acest lucru se întâmplă conform acestui principiu:

1. Condensatorii colectează cantitatea necesară de energie;
2. Sarcina se transformă în căldură, care este folosită pentru sudare.

După cum am menționat mai devreme, acest tip de sudare este ecologic. Dispozitivele nu necesită lichid pentru răcire din cauza absenței emisiilor de căldură. Acest avantaj vă permite să adăugați timp la durata de viață a dispozitivului condensator.

Principiul de funcționare al sudării condensatorului

În timpul procesului de sudare în puncte, piesele sunt prinse de doi electrozi, care primesc un curent de scurtă durată. Apoi se formează un arc între electrozi, care încălzește metalul, topindu-l. Impulsul de sudare intră în funcțiune în 0,1 secunde, oferă un miez de topire comun pentru ambele părți ale pieselor de prelucrat sudate. Când impulsul este îndepărtat, piesele continuă să se comprima sub presiunea sarcinii. Rezultatul este o sudură comună.

Există înfășurări secundare, din care curentul curge către electrozi, iar înfășurarea primară primește impulsul care s-a format în timpul încărcării condensatorului. Într-un condensator, acumularea de sarcină are loc în intervalul dintre sosirea unui impuls la doi electrozi. Rezultate deosebit de bune vin când vine vorba de cupru. Există o limitare a grosimii pieselor de prelucrat, aceasta nu trebuie să depășească 1,5 mm. Acesta poate fi un minus, dar această schemă funcționează excelent atunci când sudați materiale diferite.

Tipuri de sudare în puncte

Există două tipuri principale de sudare cu condensator de tip „do-it-yourself”:

1. Transformator. La care condensatorul descarcă sarcina de energie pe înfășurarea echipamentului transformator. În acest caz, piesele de prelucrat sunt situate în câmpul de sudură, care este conectat la înfășurarea secundară.
2. Fără transformator.

Avantaje

La fel ca toate celelalte tipuri, sudarea cu autocondensator are o serie de caracteristici pozitive:

1. Cu o funcționare stabilă, este posibil să economisiți energie;
2. Fiabilitate și caracter practic. Viteza de funcționare permite sudarea în puncte să fie posibilă cu răcire cu aer;
3. Viteza de lucru;
4. Curentul de sudare este foarte dens;
5. Precizie. Luând în considerare doza de energie consumată, în câmpul de contact se formează o cusătură fiabilă de grosime compactă. Această metodă este utilizată pe scară largă pentru sudarea fină a metalelor neferoase;
6. Economic. Consumul de energie este de maxim 20 kVA. Acest lucru se întâmplă prin priza de putere datorită stabilizării tensiunii în rețea.

Diagrama de asamblare a unității DIY

Înfășurarea primară este trecută printr-o punte de diodă (redresoare) ​​și apoi conectată la o sursă de tensiune. Tiristorul trimite un semnal către diagonala punții. Tiristorul este controlat de un buton special pentru pornire. Condensatorul este conectat la tiristor, mai precis la rețeaua sa, la puntea de diode, apoi este conectat la înfășurare (primar). Pentru a încărca condensatorul, este pornit un circuit auxiliar cu o punte de diode și un transformator.

Un condensator este folosit ca sursă de impuls; Pentru a proiecta sistemul, un transformator este realizat dintr-un miez de tip Sh40, dimensiunea necesară este de 7 cm. Pentru a realiza înfășurarea primară, aveți nevoie de un fir cu un diametru de 8 mm, care este înfășurat de 300 de ori. Înfășurarea secundară implică utilizarea autobuz de cupru, în 10 înfăşurări. Pentru intrare sunt utilizați aproape orice condensator, singura cerință este o putere de 10 V, o tensiune de 15.

Când lucrarea necesită conectarea pieselor de până la 0,5 cm, merită să aplicați unele ajustări la diagrama de proiectare. Pentru un control mai convenabil al semnalului, utilizați declanșatorul seriei MTT4K, acesta include tiristoare paralele, diode și o rezistență. Un releu suplimentar vă va permite să reglați timpul de lucru.

Această sudare a condensatorului de casă funcționează folosind următoarea secvență de acțiuni:

1. Apăsați butonul de pornire, acesta va porni releul temporar;
2. Transformatorul este pornit folosind tiristoare, apoi releul este oprit;
3. Un rezistor este utilizat pentru a determina durata impulsului.

Cum are loc procesul de sudare?

După ce sudarea condensatorului a fost asamblată cu propriile noastre mâini, suntem gata să începem lucrul. În primul rând, ar trebui să pregătiți piesele curățându-le de rugină și alte murdărie. Înainte de a plasa piesele de prelucrat între electrozi, acestea sunt conectate în poziția în care trebuie să fie sudate. Apoi dispozitivul pornește. Acum puteți strânge electrozii și așteptați 1-2 minute. Sarcina care se acumulează în condensatorul de mare capacitate va trece prin elementele de fixare sudate și suprafața materialului. Drept urmare, se topește. Odată ce acești pași au fost finalizați, puteți trece la următorii pași și puteți suda părțile rămase ale metalului.

Înainte de sudarea acasă, merită să pregătiți materiale precum șmirghel, șlefuit, cuțit, șurubelniță, orice clemă sau clește.

Concluzie

Sudarea cu condensator este foarte utilizată atât acasă, cât și în zonele industriale, după cum vedem, este foarte convenabilă și ușor de utilizat, plus că are un număr mare de avantaje. Cu ajutorul informațiilor furnizate, veți putea să vă duceți cunoștințele la un nou nivel și să aplicați cu succes sudarea în puncte în practică.

Condensatorii electrolitici din aluminiu sunt unul dintre elementele principale care asigură funcționarea stabilă a invertoarelor de înaltă frecvență ale mașinilor de sudură. Condensatoarele fiabile, de înaltă calitate pentru acest tip de aplicație sunt produse de companii.

Primele dispozitive care foloseau metoda de sudare cu arc electric foloseau transformatoare de curent alternativ reglabile. Mașinile de sudat cu transformator sunt cele mai populare și sunt utilizate și astăzi. Sunt fiabile, ușor de întreținut, dar au o serie de dezavantaje: greutate mare, conținut ridicat de metale neferoase în înfășurările transformatorului, grad scăzut de automatizare a procesului de sudare. Este posibil să se depășească aceste dezavantaje prin trecerea la frecvențe de curent mai mari și prin reducerea dimensiunii transformatorului de ieșire. Ideea de a reduce dimensiunea transformatorului prin trecerea de la o frecvență de alimentare de 50 Hz la una mai mare a luat naștere în anii 40 ai secolului XX. Apoi acest lucru a fost realizat folosind traductoare-vibratoare electromagnetice. În 1950, tuburile cu vid - tiratroni - au început să fie folosite în aceste scopuri. Cu toate acestea, nu era de dorit să le folosească în tehnologia de sudare din cauza eficienței scăzute și a fiabilității scăzute. Introducerea pe scară largă a dispozitivelor semiconductoare la începutul anilor ’60 a dus la dezvoltarea activă a invertoarelor de sudare, mai întâi pe bază de tiristoare, apoi pe una de tranzistori. Proiectat în începutul lui XXI secolului, tranzistoarele bipolare cu poartă izolată (IGBT) au dat un nou impuls dezvoltării dispozitivelor cu invertor. Ele pot funcționa la frecvențe ultrasonice, ceea ce poate reduce semnificativ dimensiunea transformatorului și greutatea dispozitivului în ansamblu.

O diagramă bloc simplificată a invertorului poate fi reprezentată ca trei blocuri (Figura 1). La intrare există un redresor fără transformator cu o capacitate conectată în paralel, care vă permite să creșteți tensiunea de curent continuu la 300 V. Unitatea de invertor transformă CC în curent alternativ de înaltă frecvență. Frecvența de conversie ajunge la zeci de kiloherți. Unitatea include un transformator de impulsuri de înaltă frecvență în care tensiunea este redusă. Acest bloc poate fi fabricat în două versiuni - folosind impulsuri cu un singur ciclu sau push-pull. În ambele cazuri, unitatea tranzistorului funcționează într-un mod cheie cu capacitatea de a regla timpul de pornire, ceea ce vă permite să reglați curentul de sarcină. Unitatea redresorului de ieșire transformă curentul alternativ după invertor în curent continuu de sudare.

Principiul de funcționare invertor de sudare constă într-o transformare pas cu pas a tensiunii de reţea. În primul rând, tensiunea de rețea de curent alternativ este crescută și redresată în unitatea de redresare preliminară. O tensiune constantă alimentează un generator de înaltă frecvență folosind tranzistori IGBT în unitatea de invertor. Tensiunea alternativă de înaltă frecvență este convertită într-una inferioară cu ajutorul unui transformator și furnizată la unitatea redresorului de ieșire. De la ieșirea redresorului, curentul poate fi deja furnizat electrodului de sudare. Curentul electrodului este reglat de circuite prin controlul adâncimii negativului feedback. Odată cu dezvoltarea tehnologiei cu microprocesor, a început producția de mașini semi-automate cu invertor, capabile să selecteze în mod independent modul de funcționare și să efectueze funcții precum „anti-lipire”, excitarea arcului de înaltă frecvență, reținerea arcului și altele.

Condensatoare electrolitice din aluminiu în invertoarele de sudare

Componentele principale ale invertoarelor de sudare sunt componentele semiconductoare, un transformator descendente și condensatorii. Astăzi, calitatea componentelor semiconductoare este atât de ridicată încât, dacă sunt utilizate corect, nu apar probleme. Datorită faptului că dispozitivul funcționează la frecvențe înalte și curenți destul de mari, atenție deosebită Ar trebui să acordați atenție stabilității aparatului - calitatea lucrărilor de sudare efectuate depinde direct de aceasta. Cele mai critice componente în acest context sunt condensatoarele electrolitice, a căror calitate afectează foarte mult fiabilitatea dispozitivului și nivelul de intrare în reteaua electrica interferență

Cele mai comune sunt condensatoarele electrolitice din aluminiu. Sunt cele mai potrivite pentru utilizarea în sursa IP de rețea primară. Condensatoarele electrolitice au capacitate mare, tensiune nominală mare, dimensiuni mici și sunt capabile să funcționeze la frecvențe audio. Astfel de caracteristici se numără printre avantajele indubitabile ale electroliților de aluminiu.

Toate condensatoarele electrolitice din aluminiu sunt stratificate în serie folie de aluminiu(anod condensator), tampon de hârtie, un alt strat de folie de aluminiu (catod condensator) și un alt strat de hârtie. Toate acestea se rulează și se pun într-un recipient ermetic. Conductorii sunt scoși din straturile anod și catodic pentru includerea în circuit. De asemenea, straturile de aluminiu sunt gravate suplimentar pentru a le crește suprafața și, în consecință, capacitatea condensatorului. În același timp, capacitatea condensatoarelor de înaltă tensiune crește de aproximativ 20 de ori, iar a celor de joasă tensiune de 100. În plus, întreaga structură este tratată cu substanțe chimice pentru a atinge parametrii necesari.

Condensatorii electrolitici au o structură destul de complexă, ceea ce îi face dificil de fabricat și operat. Caracteristicile condensatoarelor pot varia foarte mult în diferite moduri de funcționare și condiții climatice de funcționare. Odată cu creșterea frecvenței și temperaturii, capacitatea condensatorului și ESR scade. Pe măsură ce temperatura scade, capacitatea scade și ea, iar ESR poate crește de până la 100 de ori, ceea ce, la rândul său, reduce curentul de ondulare maxim admisibil al condensatorului. Fiabilitatea condensatoarelor de filtru de rețea de impuls și de intrare, în primul rând, depinde de curentul lor de ondulare maxim admisibil. Curenții de ondulare care curg pot încălzi condensatorul, ceea ce cauzează defecțiunea sa precoce.

În invertoare, principalele scopuri ale condensatoarelor electrolitice sunt de a crește tensiunea în redresorul de intrare și de a netezi eventualele ondulații.

Probleme semnificative în funcționarea invertoarelor sunt create de curenți mari prin tranzistori, cerințe ridicate pentru forma impulsurilor de control, ceea ce implică utilizarea unor drivere puternice pentru a controla întrerupătoarele de alimentare, cerințe ridicate pentru instalarea circuitelor de putere și curenți mari de impuls. Toate acestea depind în mare măsură de factorul de calitate al condensatorilor filtrului de intrare, așa că pentru aparatele de sudură cu invertor trebuie să selectați cu atenție parametrii condensatorilor electrolitici. Astfel, în unitatea de redresare preliminară a unui invertor de sudură, elementul cel mai critic este condensatorul electrolitic de filtrare instalat după puntea de diode. Se recomandă instalarea condensatorului în imediata apropiere a IGBT și a diodelor, ceea ce elimină influența inductanței firelor care conectează dispozitivul la sursa de alimentare asupra funcționării invertorului. De asemenea, instalarea condensatoarelor în apropierea consumatorilor reduce rezistența internă la curentul alternativ a sursei de alimentare, ceea ce previne excitarea treptelor amplificatorului.

În mod obișnuit, condensatorul de filtru în convertoarele cu undă completă este ales astfel încât ondulația tensiunii redresate să nu depășească 5...10 V. De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că tensiunea de pe condensatoarele de filtru va fi de 1,41 ori mai mare decât la ieșirea punții de diode. Astfel, dacă după puntea de diode obținem o tensiune pulsatorie de 220 V, atunci condensatoarele vor avea deja o tensiune de 310 V DC. De obicei, tensiunea de funcționare în rețea este limitată la 250 V, prin urmare, tensiunea la ieșirea filtrului va fi de 350 V. În cazuri rare, tensiunea rețelei poate crește și mai mult, astfel încât condensatorii trebuie selectați pentru o tensiune de funcționare de la minim 400 V. Condensatorii pot avea o încălzire suplimentară datorită curenților mari de funcționare. Intervalul de temperatură superioară recomandat este de cel puțin 85...105°C. Condensatorii de intrare pentru netezirea ondulațiilor de tensiune redresate sunt selectați cu o capacitate de 470...2500 µF, în funcție de puterea dispozitivului. Cu un decalaj constant în șocul rezonant, creșterea capacității condensatorului de intrare crește proporțional puterea furnizată arcului.

Există condensatoare la vânzare, de exemplu, de 1500 și 2200 µF, dar, de regulă, în loc de unul, se folosește o bancă de condensatoare - mai multe componente de aceeași capacitate conectate în paralel. Datorită conexiunii în paralel, rezistența internă și inductanța sunt reduse, ceea ce îmbunătățește filtrarea tensiunii. De asemenea, la inceputul incarcarii, un curent de incarcare foarte mare trece prin condensatori, aproape de curentul de scurtcircuit. Conexiunea în paralel vă permite să reduceți curentul care curge prin fiecare condensator în mod individual, ceea ce crește durata de viață.

Alegerea electroliților de la Hitachi, Samwha, Yageo

Pe piața electronică astăzi puteți găsi un număr mare de condensatoare potrivite de la producători cunoscuți și puțin cunoscuți. Atunci când alegeți echipament, nu trebuie uitat că, cu parametri similari, condensatorii diferă foarte mult în calitate și fiabilitate. Cele mai bine dovedite produse sunt de la producători de renume mondial de condensatoare din aluminiu de înaltă calitate precum și. Companiile dezvoltă în mod activ noi tehnologii pentru producția de condensatoare, așa că produsele lor au cele mai bune caracteristici comparativ cu produsele concurentei.

Condensatoarele electrolitice din aluminiu sunt disponibile în mai mulți factori de formă:

• pentru montare pe o placă de circuit imprimat;
• cu știfturi de fixare întărite (Snap-In);
• cu borne cu șuruburi (bornă cu șurub).

Tabelele 1, 2 și 3 prezintă seriile producătorilor de mai sus care sunt cele mai optime pentru utilizare în unitatea de pre-rectificare, iar aspectul lor este prezentat în figurile 2, 3 și, respectiv, 4. Seria dată au termen maxim servicii (în cadrul unei anumite familii de producători) și gamă extinsă de temperatură.

Tabel 1. Condensatoare electrolitice fabricate de Yageo

Tabelul 2. Condensatoare electrolitice fabricate de Samwha

Tabel 3. Condensatoare electrolitice fabricate de Hitachi

După cum se poate observa din tabelele 1, 2 și 3, gama de produse este destul de largă, iar utilizatorul are posibilitatea de a asambla o bancă de condensatoare, ai cărui parametri vor îndeplini pe deplin cerințele viitorului invertor de sudare. Cele mai fiabile sunt condensatoarele Hitachi cu o durată de viață garantată de până la 12.000 de ore, în timp ce concurenții au acest parametru până la 10.000 de ore în condensatoarele din seria Samwha JY și până la 5.000 de ore în condensatoarele din seria Yageo LC, NF, NH. Adevărat, acest parametru nu indică o defecțiune garantată a condensatorului după linia specificată. Aici ne referim doar la timpul de utilizare la sarcina maxima si temperatura. Când este utilizat într-un interval de temperatură mai mic, durata de viață va crește în consecință. După perioada specificată, este posibilă și reducerea capacității cu 10% și creșterea pierderilor cu 10...13% la funcționarea la temperatură maximă.

Sudarea prin contact sau condensator este unul dintre cele mai comune tipuri de îmbinare a produselor și pieselor metalice. Este utilizat pe scară largă nu numai în industrie, ci și acasă. De aceea, problema asamblarii unei mașini de sudură cu condensator cu propriile mâini rămâne relevantă și interesează mulți meșteri.

Cum funcționează sudarea condensatorului?

Mașina de sudat cu condensator este o carcasă echipată cu gheare de lucru proeminente. Fiecare are electrozi. Legarea tijelor și a plăcilor metalice are loc datorită așezării electrozilor unul față de celălalt.

Procesul începe cu strângerea pieselor de prelucrat care urmează să fie sudate între gheare. După pornirea dispozitivului, un curent cu putere mare este transportat prin electrozi și piesele care sunt sudate. Ca urmare, se formează un miez lichid în locul potrivit, rețeaua de molecule este distrusă și are loc conexiunea lor. Grosimea sudurii depinde de puterea curentă și de electrozii utilizați. Materialul se topește și se contractă.

Sudarea în puncte a condensatorului este utilizată cu succes în condiții casnice și casnice. Datorită transformatorului, este posibilă convertirea curentului din rețea, coborând și amplificându-l la parametrii necesari. Dispozitivul creează un impuls de curent, a cărui durată este de numai 0,1-1,5 secunde. În acest timp scurt, se formează un punct care ține cele două părți metalice împreună. Tuberculul rezultat este curățat cu o perie sau râșniță, dând produsului un aspect estetic.

Avantaje

Sudarea cu autocondensator este cunoscută pentru o serie de avantaje:

• este posibilă conectarea elementelor mici și subțiri;
• conexiune rapidă;
• fiabilitatea cusăturii de legătură;
• curățenia cusăturii;
• compus diferite tipuri metale;
• eficienţă;
• accesibilitate pentru începători.

Folosind sudarea prin puncte sau cu condensator, puteți îmbina părți foarte subțiri fără supraîncălzire și decupări. Dispozitivul este proiectat în așa fel încât procesul să nu dureze mult timp. Este creat un curent electric suficient pentru a conecta în mod fiabil piesele.

Cusătura arată îngrijită, fără un strat superior de material sudat. Pentru a îmbunătăți aspect Este suficient să curățați zona de fuziune cu o perie. Chiar și metalele prețioase pot fi combinate. Pentru a efectua aliajul, nu este nevoie să folosiți materiale de umplutură, ceea ce reduce costul metodei. Instruirea și efectuarea lucrărilor de sudare sunt disponibile pentru o gamă largă de lucrători.

Schema de auto-asamblare a dispozitivului

Componentele sudării condensatorului sunt destul de simple, astfel încât unitatea poate fi asamblată independent, urmând o anumită schemă. Elementul principal este un transformator care poate reduce semnificativ puterea curentului electric din rețeaua casnică. Parametrii optimi sunt numerele - 10-12 V. În acest caz, este necesar să se obțină o putere electrică de 300-500 A. Cu astfel de indicatori, este posibil să se efectueze sudarea condensatorului acasă.

Funcționarea dispozitivului se bazează pe conversia tensiunii utilizate și transferarea acesteia pe dispozitivele de stocare. Dispozitivele de stocare în acest caz sunt condensatoare, a căror capacitate ar trebui să fie de 46 μF. Designul este echipat cu o punte de diode și două diode. Procesul de sudare este controlat cu ajutorul releului REK 74 Acest dispozitiv furnizează curent electrozilor încorporați, realizând astfel procesul.

Aparatul condensator trebuie să conțină un dispozitiv automat special care va funcționa în timpul unei suprasarcini. Pentru a preveni supraîncălzirea, se folosește un răcitor, care este încorporat în spatele structurii condensatorului. Pe gheare este instalat un buton de pornire, cu care începe procesul de sudare. Sudorul prinde părțile îmbinate ale produsului între gheare și efectuează sudarea în puncte a condensatorului.

Procesul de sudare

Procesul de sudare cu o unitate condensatoare începe cu pregătirea produselor. Părțile laterale ale conexiunii sunt curățate de toți contaminanții existenți. Dacă nu se face acest lucru, cusătura poate să nu fie suficient de sigură.

Elementele pregătite sunt conectate la locul potrivit, plasate între doi electrozi, dintre care unul mobil, iar celălalt staționar. Cu ajutorul ghearelor cu electrozi, piesele metalice care trebuie sudate sunt comprimate cu forta. După apăsarea butonului de pornire, are loc o descărcare electrică.

Se formează o cusătură de sudură acolo unde sunt conectați electrozii. Ghearele ar trebui să fie descleșate după ceva timp - îmbinarea de sudură trebuie lăsată să se răcească și să cristalizeze sub presiune. Părțile sunt apoi mutate pentru a conecta secțiunea următoare. Pentru confortul sudării condensatorului, trebuie să achiziționați un clește, șmirghel, o șurubelniță, un cuțit și o râșniță.

Blocarea contactului și secvența acțiunilor

Puteți asambla singur un bloc pentru sudarea condensatorului acasă. Mulți oameni folosesc un element dintr-un cuptor cu microunde ca transformator. Pentru ca dispozitivul să facă față funcțiilor sale - reducerea tensiunii și creșterea amperii - stratul primar al înfășurării este îndepărtat. În schimb, este instalat un cablu pentru sudare. Există suficient spațiu pentru a finaliza trei ture.

După ce ați finalizat elementele de bază, treceți la instalarea releului și a punții de diode. Toate piesele trebuie montate în imediata apropiere a transformatorului. Unitatea este echipată cu o mașină automată. Un răcitor sau un ventilator mic este atașat pe peretele din spate, care este necesar pentru răcirea unității. Se recomandă utilizarea unei baze dielectrice pentru aranjarea elementelor.

Corpurile de lucru sunt realizate din profile sau cherestea. Partea inferioară cu electrodul este nemișcată. Partea superioară este fixată cu o tijă între stâlpi; Elementul superior este într-o poziție ridicată, în care este fixat de un arc atașat.

Grosimea electrozilor de cupru trebuie sa corespunda cu grosimea cablului pentru sudarea infasurarii secundare. Ele sunt atașate de gheare cu o conexiune cu șuruburi. Aici sunt conectate și bornele de la transformator. Butonul pentru pornirea procesului de sudare a condensatorului este afișat pe corp, astfel încât să fie convenabil să îl porniți.

În prima etapă a lucrării, piesele sunt curățate de particule străine. Acestea sunt apoi conectate și plasate în câmpul de sudare format de electrozi. Butonul pornește dispozitivul, dând un impuls. La încheierea contactului, electrozii sunt depărtați.

Utilizată pe scară largă în industrie este sudarea condensatorului. Regulile pentru implementarea sa sunt reglementate de GOST.

Principiul său se bazează pe descărcarea unei sarcini electrice acumulate pe un bloc de condensatori pe produsele conectate. În punctul de contact al electrozilor, are loc o descărcare și se formează un arc electric scurt, suficient pentru a topi metalul.

Sudarea condensatorului este cea mai răspândită în fabricarea instrumentelor. Este capabil să sudeze metale de până la 1,5 mm, iar grosimea celei de-a doua părți poate fi mult mai mare. În sudarea produselor subțiri, sudarea cu condensator nu are concurenți în ceea ce privește eficiența, productivitatea și calitatea.

Poate fi transformator sau fără transformator. În prima opțiune, puteți acumula pe condensatori mai multa energie prin utilizarea tensiunii înalte și a descărcării printr-un transformator coborâtor cu curenți mari. A doua varianta este simpla si are un minim de detalii.

În funcție de caracteristicile formării cusăturii, sudarea condensatorului este împărțită în:

• punct;
• sutura;
• fundul.

Prima, metoda punctului, este utilizată în principal în fabricarea și producția de instrumente tehnologie electronică. Este utilizat în mod activ pentru sudarea pieselor subțiri cu cele groase.

Se mai numește și rolă și este folosită pentru sudarea membranelor și a dispozitivelor electrice de vid. Se obține o cusătură continuă, etanșă, datorită faptului că conexiunile punctuale se realizează prin suprapunere. Rolul electrozilor este îndeplinit de role rotative.

Acest lucru se realizează prin reflow sau rezistență. Cu prima metodă, se produce mai întâi o descărcare între piesele care sunt sudate, locul conexiunii viitoare este topit sub acțiunea arcului format, apoi se depun, după care metalele sunt îmbinate. În al doilea caz, descărcarea și sudarea ulterioară are loc în momentul în care piesele vin în contact.

Avantaje

Avantajul sudării condensatorului este că, datorită densității mari de energie și duratei scurte a pulsului de sudare, zona afectată de căldură este foarte mică, tensiunile și deformațiile sunt minime. Echipamentul este simplu și productiv.

Datorită faptului că în momentul descărcării unitatea condensatorului este deconectată de la rețea, nu îi afectează în niciun fel parametrii. Singurul dezavantaj este că se folosește numai atunci când se lucrează cu metale subțiri.

Un alt avantaj al sudării capacitive este compactitatea acesteia. Sudarea condensatorului nu necesită surse puternice de energie; dispozitivul poate fi încărcat între mutarea electrodului la punctul următor.

Practic nu există gaze nocive în timpul procesului de sudare. Dispozitivul este foarte economic; toată energia stocată este folosită pentru a topi metalele la punctul de conectare. Datorită faptului că încărcarea condensatoarelor este constantă, se obține un arc de înaltă calitate și stabil.

Sudarea cu condensator vă permite să sudați metale neferoase de grosime mică. În plus, poate conecta metale și aliaje diferite datorită concentrației mari de energie într-o zonă mică.

Datorită faptului că sistemul de sudare a condensatorului funcționează într-un mod discret (prima încărcare, apoi descărcare), răcirea cu aer este suficientă pentru acesta, ceea ce simplifică proiectarea unității de sudură.

Aparatul de sudura capacitiva este folosit pentru imbinarea tuturor tipurilor de oteluri, piese din alama, aluminiu si bronz. Poate suda metale diferite, table subțiri până la groase.

Capacitatea de a regla energia de descărcare și durata impulsului permite microsudarea, de exemplu, într-un mecanism de ceas. Aparatul condensator poate suda filamente refractare de tungsten și este utilizat în bijuterii.

Caracteristici tehnologice

În funcție de proces tehnologic sudarea tip condensator este:

• contact;
• percuţie;
• punct.

La sudura prin rezistenta energia acumulată în recipient este descărcată pe piese metalice care anterior erau strâns legate între ele. În punctul în care electrozii sunt apăsați, arc electric, la care curentul ajunge la 10-15 mii de amperi cu o durată de arc de până la 3 ms.

În cazul sudării prin impact cu condensator, descărcarea are loc în momentul unui impact scurt al electrodului asupra piesei de prelucrat. Durata expunerii la arc este de 1,5 ms. Acest lucru reduce impactul termic asupra zonei înconjurătoare și îmbunătățește calitatea sudurii.

În sudarea prin puncte cu condensator, apare un arc între electrozi și piesele de prelucrat situate între ei. Procesul de descărcare durează de la 10 la 100 ms (în funcție de setări), iar conectarea metalelor are loc într-o zonă mică.

Dispozitiv fără transformator

După ce ați decis să vă faceți un dispozitiv pentru sudarea condensatorului, alegeți mai întâi o opțiune de proiectare. Cea mai simplă opțiune este un circuit fără transformator. Poate fi implementat cu condensatori de înaltă sau joasă tensiune.

În primul caz, veți avea nevoie de un transformator step-up și condensatori de 1000 V cu o capacitate de 1000 μF. În plus, veți avea nevoie de o punte de diodă de înaltă tensiune pentru redresarea curentului alternativ, un comutator și electrozi cu fire de conectare.

Sudarea are loc în două etape. În prima etapă, capacitatea este încărcată, în a doua, după comutarea bornelor la electrozi de sudareși atingându-le de locul de sudare, are loc o descărcare și piesele sunt conectate. Curentul care curge ajunge la 100 A, durata impulsului este de 5 ms. Această opțiune este periculoasă pentru oameni din cauza tensiunii ridicate de funcționare.

A doua opțiune necesită un transformator coborâtor, o bancă de condensatoare pentru tensiuni de până la 60 V cu o capacitate de 40.000 μF sau mai mult, o punte de diode și un comutator.

Procesul de sudare este identic cu primul caz, prin punctul de sudare trec doar curenți de 1-2 kA și o durată de până la 600 ms. Puterea transformatorului nu contează foarte mult, poate fi de 100-500 W.

Circuit transformator DIY

Când utilizați un circuit transformator, veți avea nevoie de un transformator de creștere și o punte de diode pentru încărcare la 1 kV, condensatoare la 1000 μF și un transformator descendente, prin înfășurarea secundară a cărei sarcină acumulată este descărcată la joncțiunea dintre piesele de prelucrat.

Cu acest design al mașinii de sudură sudare în puncte durata de descărcare este de 1 ms, iar curentul ajunge la 6000 A. După încărcarea bancului de condensatori cu un comutator, acestea sunt conectate la înfășurarea primară a transformatorului descendente. Un EMF este indus în înfășurarea secundară, care provoacă curenți uriași atunci când electrozii de pe piesele de prelucrat conectate sunt închiși.

Calitatea sudurii va depinde în mare măsură de starea blocului de electrozi. Cea mai simplă opțiune este clemele pentru fixarea și presarea contactoarelor.

Dar un design mai fiabil este acolo unde electrodul inferior este staționar, iar cel superior poate fi apăsat pe cel inferior folosind o pârghie. Este o tijă de cupru cu diametrul de 8 mm și lungimea de 10-20 mm atașată la orice bază.

Partea superioară a tijei este rotunjită pentru a obține un contact sigur cu metalul care se sudează. O tijă de cupru similară este instalată pe o pârghie, atunci când sunt coborâte, electrozii trebuie să fie strâns conectați. Baza cu electrodul inferior este izolată de brațul superior. Înfășurarea secundară este conectată la electrozi cu un fir de 20 mm 2.

Înfășurarea primară este înfășurată cu PEV-2 0,8 mm, numărul de spire este de 300. Înfășurarea secundară de zece spire este înfășurată cu sârmă de 20 mm2. Un miez W 40 cu o grosime de 70 mm poate fi folosit ca circuit magnetic. Pentru a controla încărcarea/descărcarea, se folosește un tiristor PTL-50 sau KU202.

Pregătirea pieselor

Înainte de a începe sudarea condensatorului, este necesar să pregătiți piesele de îmbinat. Rugina, scara și alți contaminanți sunt îndepărtați din ele.

Piesele de prelucrat sunt aliniate corect și apoi plasate între electrodul fix inferior și cel mobil superior. Ele sunt apoi puternic comprimate de electrozi. Prin apăsarea butonului de pornire se aplică o descărcare electrică.

Sudarea metalelor are loc în punctul în care electrozii se ating. Este necesar să se elibereze electrozii după un timp necesar pentru răcirea și cristalizarea locului de sudare sub presiune.

După aceasta, piesa se mișcă, timp în care dispozitivul are timp să se încarce, iar procesul de sudare se repetă. Dimensiunea locului de sudare ar trebui să fie de 2-3 ori mai mare decât cea mai mică grosime a pieselor de prelucrat îmbinate.

Când trebuie să sudați o tablă de până la 0,5 mm grosime pe alte părți, indiferent de grosimea acestora, puteți utiliza o metodă simplificată de sudare. Un electrod este atașat folosind o clemă de partea groasă care este sudată în orice loc convenabil.

În locul în care o parte subțire trebuie sudată, aceasta este presată manual cu un al doilea electrod. Puteți folosi cleme auto. Apoi se face sudarea. După cum puteți vedea, procesul nu este prea complicat și se poate face acasă.