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DIYスポット溶接

子供たちでさえ、溶接手順について聞いたことがあります。しかし、さまざまなエネルギー源を利用した溶接工程には欠かせないものがたくさんあることを誰もが知っているわけではありません。 DIY業者が最も一般的に使用する溶接には、スポット溶接があります。溶接継手の品質は、得られた経験に依存します。これは主に、溶接スポットの目視観察に基づいて必要な電流パルス幅を維持することにあります。.

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スポット溶接手順

スポット溶接は、産業や家庭で使用されています。業界では、スポット溶接は、さまざまなグレードの鋼、非鉄合金、さまざまな厚さの金属、成形ブランク(チャネル、Iビーム、角度)、および交差するロッドからのシートブランクの溶接に使用されます。日常生活では、家電製品の修理、ケーブルやアルミなどの様々な作業、台所用品の修理には自家製のスポット溶接が欠かせません。.

スポット溶接プロセスは、いくつかの段階で構成されています。所望の位置で、接続される部品が組み合わされ、電極間に配置され、互いに押し付けられる。その後、部品を塑性状態に加熱し、塑性変形させます。.

産業環境で自動装置を使用する場合、溶接頻度は毎分600ポイントに達することがよくあります。家庭での高品質のスポット溶接では、電極の移動速度を一定に保ち、接合する部品に一定の圧力と接触を確保することをお勧めします。.

部品は、溶接条件に応じて約-0.01-0.1秒の持続時間で異なる短いパルスとしての溶接電流の通過により加熱されます。このようなインパルスは、電極の作用領域での金属の溶融と、直径が4〜12ミリメートルの部品の一般的な液体コアの形成に関与します。.

部品の電流パルスが作用しなくなった後、溶融したコアが冷却されて結晶化できるように、部品はしばらく保持されます。他の技術プロセスと同様に、スポット溶接技術には長所と短所があります。.

その利点には、スポットシームの機械的強度と高効率、および溶接作業を自動化する機能が含まれます。重大な欠点は、溶接の気密性を確保できないことです。.

スポット溶接モード

加熱時間は1000分の1秒から数十秒まで変化し、装置の出力と溶接条件によって異なります。炭素鋼など、硬化や亀裂が発生しやすい鋼から製品を溶接する場合は、加熱時間を長くして、その後の金属の冷却を遅くすることをお勧めします。.

逆に、ステンレスオーステナイト鋼製の製品を短い加熱時間で溶接することをお勧めします。これを行うのは、接続ポイントの外面を特定の温度の構造変化に加熱するリスクを防ぐために行うのが通例です。これは、外側の金属層の防食特性の違反を伴います。.

電極間の特定の圧力により、接合部での部品の確実な接触が保証されます。圧力値は、溶接される金属の種類と接続される部品の厚さによって異なります。加熱後の圧力レベルは非常に重要です。なぜなら、その値は溶接部の金属のきめの細かい構造を保証する役割を果たし、接続点の強度は母材の強度と同じになるからです。.

溶接パルスの通過中に部品をプレスすることにより、溶融コアの近くにシールバンドを確実に形成することができ、溶接領域からの溶融材料の飛散を防ぐことができます。溶融金属の結晶化を改善するために、溶接パルスが通過した後、少し遅れて電極を解放することをお勧めします。.

電極の要件

日曜大工のスポット溶接に使用される電極は、動作温度範囲での強度、高い熱伝導率と電気伝導率、および機械加工プロセスの容易さを保証する必要があります。.

カドミウムまたはコバルトを含む特殊な青銅、冷間圧延電解銅、クロムを含む銅合金、およびタングステンベースの合金がこれらの要件を満たしています.

銅は、電気伝導率と熱伝導率の点で青銅とその合金よりも大幅に優れていますが、耐摩耗性の点では5〜7倍劣っています。したがって、電極の製造に最適な合金は、EVタイプの合金であり、ほぼ純銅であり、約0.7%のクロムと約0.4%の亜鉛が含まれています。.

スポット溶接で使用される電極の摩耗を減らすために、水で集中的に冷却することをお勧めします。手動スポット溶接の品質は、電極の直径の選択に依存します。接続ポイントの直径は、最も薄い接続要素の厚さの2〜3倍にする必要があります.

自家製溶接機

自宅でのスポット溶接は、専用の装置を作る必要があります。自家製の溶接機には、小型のポータブルモデルからかなり大きなスポット溶接機まで、さまざまな構成があります。家庭では、通常、非鉄金属と鉄金属の溶接に使用されるデスクトップバージョンを使用するのが通例です。.

デバイスの組み立て図

装置の組み立て図の大部分は、必要な部品の最小数を含む小さなスポット溶接図です。確かに、この方法で作られたデバイスは、高出力に違いはありませんが、厚さが0.2 mmの2枚の鉄板、または金属線を溶接できます。.

スポット溶接機を作成する前に、レンツジュールの法則を覚えておく必要があります。電流が導体を通過するとき、導体で放出される熱量は、導体の抵抗、つまり電流の2乗に正比例します。電流が導体を流れた時間。これは、電流が1000アンペアの場合、接続不良と細いワイヤは、10アンペアの電流の場合の約10,000倍のエネルギーを失うことを意味します。したがって、電気回路の品質は無視できません。.

このような装置の全体的な動作の基本は、金属部品の2つの部品を溶接する電気インパルスの作成です。これを行うには、小さな変圧器が必要です。溶接するワークピースを下側の巻線に接続し、電極を2次側に接続します。.

トランスを電源に直接接続することはできません。このために、サイリスタ付きの特別な整流器ブリッジが使用されます。必要なインパルスを作成するには、もう1つの整流器ブリッジとトランスで構成される別のソースをデバイスに追加でインストールする必要があります。電流は、コレクターおよびインパルスクリエーターとして機能するコンデンサーに収集されます。.

自家製のスポット溶接機を機能させるには、ピストルハンドルの「パルス」ボタンを押します。これは、コンデンサー抵抗回路を開く役割を果たし、電極を介して放電を引き起こします。スポット溶接のビデオを見て、それがどのように正しく行われるかを確認してください.

この回路のサイリスタは、トランス#1の整流器ブリッジを閉じるカソードとして機能します。コンデンサが完全に放電されるまで、サイリスタは開状態になります。その後、「インパルス」ボタンを離して放すと、コンデンサが再び充電されます。そして、すべてが同じパターンに従って繰り返されます。.

より強力なスポット溶接機が必要な場合は、半導体サイリスタ、溶接変圧器、タイムリレーなど、すべて同じ部品とアセンブリを使用して自分で作ることができます。確かに、これにはより強力なトランスフォーマーが必要になります。また、特定のノードは完全に異なる技術的特性を持っている必要があります。.

本体

製造が最も簡単なのは、アンペア数が調整されていないAC溶接機です。作業プロセスは、電気インパルスの持続時間を変更することによって制御されます-タイムリレーを使用するか、手動でスイッチを使用します.

スポット溶接装置の主成分は、変換比が大きい電源トランスであり、高い溶接電流を提供するのに役立ちます。これには、OSM-1などのシリアル生産デバイスを使用するのが最適です。.

トランスの一次巻線は変更しないでください。少なくとも200ターン含まれている必要があることに注意してください。二次巻線をより強力なものと交換します。ワイヤーPVZ-50またはPEV2 /1.9を使用することをお勧めします.

電子レンジの変圧器から同様の変圧器を作ることもできます。このような変圧器は、高電力と可用性が特徴です。さらに、スポット溶接のコストが低くなります。厚さ1mmの鋼板のみを溶接する自家製のチゼル溶接機には、電子レンジからの変圧器1台で十分です。.

より強力なデバイスが必要な場合は、2つ以上のトランスを使用できます。同じ変圧器が2つある場合は、それらを1つの電流源に組み合わせて、厚い金属を扱うことができます。同様に、ネットワークで許可されている場合は、3つ以上の変圧器を接続できます。.

ただし、変圧器が強力すぎると、ネットワークの電圧が大幅に低下し、ライトが点滅したり、ヒューズが飛んだり、隣人から苦情が寄せられたりすることに注意してください。したがって、自家製のスポット溶接機の出力は通常、1000〜2000アンペアの範囲の溶接電流を提供する値に制限されます。アンペア数の不足は、溶接サイクルタイムを延長することで補うことができます.

電極設計

電極として銅棒を使用するのが通例です。電極を握る厚さが厚いほど良いです。電極の直径がワイヤーの直径以上であれば良いです。自作の、あまり強力ではないデバイスには、高出力はんだごてのチップが適しています。電極は形が崩れるため、時々研磨することをお勧めします。電極は時間の経過とともに完全に摩耗し、交換する必要があります。.

変圧器から電極までの配線の長さは最小限に抑える必要があります。各接続で電力が失われるため、接続の数は最小限にする必要があることに注意してください。電極に接続してスポット溶接を取り付けるために、ケーブルの両端に銅製のラグを配置することをお勧めします.

先端をワイヤーにはんだ付けし、コアもはんだ付けします。事実、時間との接触の代わりに、そしておそらく最初の開始時にさえ、銅の酸化が起こり、それが抵抗の増加と電力の大きな損失につながり、それによりスポット溶接機が溶接を完全に停止する可能性があります.

ワイヤーフェルールとワイヤー自体の直径が大きいため、はんだ付けが容易ではありませんが、錫メッキされたはんだ付けラグを購入することで、この作業を簡単に行うことができます。チップと電極のはんだ付けされていない接続も抵抗を生み出し、酸化しますが、取り外し可能な電極が必要なため、毎回古いチップをはんだ付けして新しいチップをはんだ付けするのは不便です。.

下部電極を固定し、ワッシャーとダクトテープで取り付けボルトと頬から絶縁します。 2本のボルトまたは真ちゅう製のワッシャーを使用して、電極をホルダーに固定できます。電極付きのホルダーをバネで元の位置に広げます。スポット溶接用の自家製溶接機は、少なくとも20アンペアの電流用に設計された自動スイッチを使用してネットワークに接続されています.

統治体

唯一のコントロールはスイッチとレバーです。電極間の圧縮力は、電極間の部品間の接触を確実にするのに十分でなければなりません。溶接するシートが厚いほど、圧縮力を大きくする必要があることに注意してください。自家製のデバイスには、クランプ(レバーとレバーネジ)を使用すると、過度のクランプ力が発生する可能性があります。別の機器を必要とする他の方法も可能です。.

二次巻線回路には大電流が流れ、スイッチはさらに抵抗を生成するため、スイッチは一次巻線回路に取り付ける必要があります。レバークランプ機構の場合のスイッチは、片手でレバーを押して電流をオンにできるように、レバーに取り付ける必要があります。そしてもう一方の手であなたは溶接される部品を保持します。.

圧縮された電極でのみ溶接電流をオフにしてからオンにする必要があります。そうしないと、激しいスパークが発生し、電極の燃焼につながります。ファン強制冷却手順を使用することをお勧めします。ファンがない場合は、変圧器、電極、電流導体の温度を常に監視し、過熱を防ぐために休憩を取る必要があります。.

したがって、溶接機を購入することは今日大きな問題ではありません。専門店では、さまざまなメーカーのさまざまな容量のスポット溶接機を見つけることができます。ただし、すべてのデバイスが家庭の職人の要件を満たしているわけではありません。そして、そのような装置を自分で組み立てるには、スポット溶接の作り方を尋ね、装置、アセンブリ、組み立て用の部品の図、およびはんだごてを準備するだけです。.