Thể loại: Bài viết nổi bật » Điện tử thực hành
Số lượt xem: 407784
Bình luận về bài viết: 11
Hàn điểm trong xưởng gia đình
Giống và phân loại hàn
Hàn là quá trình để có được một kết nối không thể thiếu của các bộ phận do sự hình thành các liên kết tương tác trong mối hàn. Liên kết như vậy phát sinh dưới ảnh hưởng của sưởi ấm cục bộ hoặc chung của các bộ phận được hàn, hoặc dưới ảnh hưởng của biến dạng dẻo, hoặc cả hai.
Hàn thường được sử dụng để nối kim loại và hợp kim của chúng, để nối nhựa nhiệt dẻo, và thậm chí trong y học. Nhưng hàn mô sống là vượt quá phạm vi của bài viết này. Vì vậy, chỉ xem xét ngắn gọn những người loại hàn được sử dụng trong công nghệ.
Sự phát triển hiện đại của công nghệ hàn là cho phép hàn được thực hiện không chỉ trong điều kiện sản xuất, mà cả trong không khí mở và ngay cả dưới nước. Trong những năm gần đây, hàn như một thí nghiệm đã được thực hiện trong không gian.
Để sản xuất hàn, các loại năng lượng khác nhau được sử dụng. Trước hết, đó là một hồ quang điện hoặc ngọn lửa của một vòi đốt khí. Nhiều nguồn kỳ lạ hơn là siêu âm, bức xạ laser, chùm tia điện tử và hàn ma sát.
Tất cả các hoạt động hàn có liên quan đến nguy cơ cháy cao, ô nhiễm khí do khí độc hại, bức xạ cực tím và đơn giản là nguy cơ bị điện giật. Do đó, thực hiện các công việc hàn đòi hỏi phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định an toàn.
Tất cả các phương pháp hàn, tùy thuộc vào loại năng lượng và công nghệ sử dụng, được chia thành ba lớp chính: lớp nhiệt, lớp cơ nhiệt và lớp cơ.
Hàn lớp nhiệt được thực hiện bằng cách nóng chảy do sử dụng năng lượng nhiệt. Nó rất được biết đến rộng rãi hàn hồ quang điện và hàn khí. Hàn lớp cơ nhiệt được thực hiện bằng cách sử dụng năng lượng nhiệt và áp suất cơ học. Đối với hàn lớp cơ, năng lượng của áp suất và ma sát được sử dụng. Tất cả các phân chia hàn vào các lớp được thực hiện theo GOST 19521-74.
Hàn điểm
Hàn tại chỗ đề cập đến loại được gọi là hàn tiếp xúc. Ngoài ra, hàn mông và đường may cũng thuộc về đó. Trong các điều kiện của một xưởng gia đình, hai loại cuối cùng thực tế không thể thực hiện được, vì thiết bị quá phức tạp để lặp lại trong điều kiện thủ công. Do đó, chỉ hơn nữa hàn điểm.
Theo cách phân loại trên, hàn điểm thuộc lớp cơ nhiệt. Quá trình hàn bao gồm một số giai đoạn. Đầu tiên, các bộ phận được hàn, trước đây được kết hợp ở vị trí mong muốn, được đặt giữa các điện cực của máy hàn và ép vào nhau. Sau đó, chúng được nung nóng đến trạng thái dẻo và biến dạng khớp tiếp theo. Khi sử dụng thiết bị tự động trong điều kiện công nghiệp, tần số hàn là 600 điểm mỗi phút sẽ đạt được.
Công nghệ hàn điểm ngắn
Các bộ phận được làm nóng bằng cách cung cấp một xung ngắn hạn của dòng hàn. Thời lượng xung thay đổi trong khoảng 0,01 ... 0,1 giây tùy thuộc vào điều kiện hàn. Xung ngắn hạn này đảm bảo sự nóng chảy của kim loại trong vùng của các điện cực và sự hình thành lõi chất lỏng chung cho cả hai phần. Sau khi xung hiện tại đã được loại bỏ, các thành phần được giữ dưới áp lực trong một thời gian để làm mát và kết tinh lõi nóng chảy.
Việc ép các bộ phận tại thời điểm xung hàn cung cấp sự hình thành xung quanh lõi nóng chảy của dải niêm phong, ngăn chặn sự văng của sự tan chảy từ vùng hàn. Do đó, các biện pháp bổ sung để bảo vệ điểm hàn là không cần thiết.
Lực nén của các điện cực nên được loại bỏ với độ trễ nhất định sau khi kết thúc xung hàn, điều này tạo điều kiện cho sự kết tinh tốt hơn của kim loại nóng chảy. Trong một số trường hợp, ở giai đoạn cuối, nên tăng lực kẹp của các bộ phận, đảm bảo rèn kim loại và loại bỏ tính không đồng nhất bên trong mối hàn.
Cần lưu ý rằng để có được mối hàn chất lượng cao, các bề mặt được hàn phải được chuẩn bị trước, đặc biệt, được làm sạch từ màng oxit dày hoặc đơn giản là rỉ sét. Đối với hàn tấm mỏng là đủ, lên đến 1 ... 1,5 mm, cái gọi là hàn tụ điện.
Tụ điện liên tụcđủ nhỏ hiện tại, tiêu thụ điện năng không đáng kể. Tại thời điểm hàn, các tụ điện được xả qua các bộ phận được hàn, cung cấp chế độ hàn cần thiết.
Các nguồn như vậy được sử dụng để hàn các bộ phận thu nhỏ và cực tiểu trong các ngành công nghiệp chế tạo nhạc cụ, điện tử và vô tuyến. Trong trường hợp này, hàn cả kim loại màu và kim loại màu là có thể, và thậm chí trong các kết hợp khác nhau.
Ưu điểm và nhược điểm của hàn điểm
Giống như mọi thứ trên thế giới, hàn điểm có những ưu điểm và nhược điểm. Trước hết, những lợi thế bao gồm lợi nhuận cao, độ bền cơ học của mối hàn tại chỗ và khả năng tự động hóa các quy trình hàn. Nhược điểm là thiếu độ chặt của các mối hàn.
Thiết kế tại nhà của máy hàn điểm
Trong điều kiện của một xưởng gia đình, hàn điểm có thể chỉ cần thiết, vì vậy nhiều thiết bị đã được phát triển phù hợp để tự sản xuất tại nhà. Một mô tả ngắn gọn về một số trong số họ sẽ được đưa ra dưới đây.
Một trong những thiết kế đầu tiên của thiết bị hàn điểm được mô tả trong tạp chí RADIO N 12, 1978 trang 47-48. Sơ đồ mạch của thiết bị được hiển thị trong Hình 1.
Hình 1. Sơ đồ máy hàn điểm
Một thiết bị như vậy không khác nhau về công suất tăng, với sự trợ giúp của nó, có thể hàn kim loại tấm dày tới 0,2 mm hoặc dây thép có đường kính lên đến 0,3 mm. Với các thông số này, hàn là hoàn toàn có thể cặp nhiệt điệncũng như hàn các bộ phận lá mỏng để nền thép lớn.
Một trong những ứng dụng có thể là hàn các tấm giấy bạc mỏng bằng đồng hồ đo biến dạng dán sẵn vào các bộ phận được thử nghiệm. Do thực tế là các bộ phận được hàn nhỏ, lực kẹp trong khi hàn nhỏ, do đó, điện cực hàn được chế tạo dưới dạng súng. Bộ phận kẹp được thực hiện bằng tay.
Mạch của máy hàn khá đơn giản. Mục đích chính của nó là tạo ra xung hàn trong khoảng thời gian cần thiết, cung cấp các chế độ hàn khác nhau.
Bộ phận chính của thiết bị là máy biến áp hàn T2. Một điện cực hàn được kết nối với cuộn dây thứ cấp của nó (theo sơ đồ đầu trên) bằng cáp linh hoạt đa lõi, và một phần hàn lớn hơn được kết nối với đầu dưới. Kết nối phải đủ đáng tin cậy.
Máy biến áp hàn được kết nối với mạng thông qua cầu chỉnh lưu V5 ... V8. Một thyristor V9 được bao gồm trong một đường chéo khác của cây cầu này, khi nó được mở, điện áp lưới qua cầu chỉnh lưu được đặt vào cuộn dây sơ cấp của máy biến áp T2. Thyristor được điều khiển bằng nút S3 Hồi Impulse 'nằm trong tay cầm của súng hàn.
Khi được kết nối với mạng từ nguồn phụ, tụ C1 được sạc ngay lập tức. Nguồn phụ trợ bao gồm một máy biến áp T1 và một cầu chỉnh lưu V1 ... V4. Nếu bây giờ chúng ta nhấn nút S3 xung Impulse, thì tụ C1 qua tiếp điểm kín và điện trở R1 sẽ được phóng qua phần của điện cực điều khiển - cực âm của thyristor V9, sẽ dẫn đến việc mở cái sau.
Thyristor đã mở sẽ đóng đường chéo của cầu V5 ... V9 (dòng điện trực tiếp), điều này sẽ dẫn đến việc bao gồm một máy biến áp hàn T1.Thyristor sẽ được mở cho đến khi tụ điện C1 được xả. Thời gian phóng điện của tụ điện, và do đó thời gian xung của dòng hàn, có thể được điều khiển bằng điện trở R1.
Để chuẩn bị xung hàn tiếp theo, nút xung Impulse phải được giải phóng nhanh để tụ điện C1 được tích điện. Xung tiếp theo sẽ được tạo bằng cách nhấn lại nút: toàn bộ quá trình sẽ được lặp lại, như mô tả ở trên.
Là máy biến áp T1, bất kỳ công suất thấp nào (5 ... 10W) với điện áp đầu ra trên cuộn dây III khoảng 15V là phù hợp. Winding II được sử dụng cho đèn nền, điện áp của nó là 5 ... 6V. Với các xếp hạng C1 và R1 được chỉ ra trên sơ đồ, thời gian tối đa của xung hàn là khoảng 0,1 giây, đảm bảo dòng hàn là 300 ... 500 A, khá đủ để hàn các phần có kích thước nhỏ được đề cập ở trên.
Máy biến áp T2 được chế tạo trên sắt Sh40. Độ dày của bộ là 70 mm, cuộn sơ cấp được quấn bằng dây PEV-2 0,8 và chứa 300 vòng. Các cuộn dây thứ cấp được quấn ngay lập tức trong hai dây và chứa 10 vòng. Dây của cuộn dây thứ cấp bị mắc kẹt với đường kính 4 mm. Bạn cũng có thể sử dụng lốp xe có tiết diện tối thiểu 20 m2.
Hoàn toàn có thể thay thế thyristor PTL-50 bằng KU202 bằng các chữ cái K, L, M, N. Hơn nữa, tụ điện C1 sẽ phải tăng lên 2000 F. Đó chỉ là độ tin cậy của thiết bị với sự thay thế như vậy có thể giảm đi phần nào.
Máy hàn điểm mạnh hơn
Bộ máy được mô tả ở trên có thể được gọi là máy vi tính. Một sơ đồ của một bộ máy mạnh hơn được hiển thị trong Hình 2.
Hình 2. Sơ đồ của máy hàn điểm
Khi xem xét kỹ hơn, có thể dễ dàng nhận thấy rằng nó có cấu trúc rất giống với nút trước đó và chứa cùng các nút, cụ thể là: máy biến áp hàn, công tắc thyristor bán dẫn và thiết bị trì hoãn thời gian cung cấp thời gian xung hàn yêu cầu.
Sơ đồ này cho phép bạn hàn tấm kim loại dày tới 1 mm, cũng như dây có đường kính lên đến 4 mm. Sự gia tăng công suất này so với mạch trước đó đạt được thông qua việc sử dụng một máy biến áp hàn mạnh hơn.
Mạch chung của thiết bị được thể hiện trong Hình 2a. Cuộn dây sơ cấp của máy biến áp hàn T2 được kết nối với mạng thông qua bộ tiếp xúc gần thyristor loại MTT4K. Dòng điện trực tiếp của bộ khởi động như vậy là 80 A, điện áp ngược là 800 V. Thiết bị bên trong của nó được hiển thị trong Hình 2c.
Mạch của mô-đun khá đơn giản và chứa hai thyristor, được kết nối song song, hai điốt và một điện trở. Các tiếp điểm 1 và 3 chuyển đổi tải trong khi các tiếp điểm 4 và 5 bị đóng. Trong trường hợp của chúng tôi, chúng được đóng bằng nhóm tiếp điểm của rơle K1. Để bảo vệ chống lại các tình huống khẩn cấp, mạch chứa bộ ngắt mạch AB1.
Rơle thời gian lắp ráp trên máy biến áp Tr1, cầu diode KTs402, tụ điện điện hóa C1 ... C6, rơle K1 và các công tắc và nút chuyển mạch. Ở vị trí hiển thị trong sơ đồ khi bật máy tự động AB1, tụ điện C1 ... C6 bắt đầu sạc.
Các tụ điện được kết nối với cầu diode bằng công tắc P2K có khóa độc lập, cho phép bạn kết nối một số lượng tụ khác nhau và do đó điều chỉnh thời gian trễ. Điện trở R1 được lắp đặt trong mạch sạc tụ điện, mục đích của nó là hạn chế dòng sạc của tụ điện tại thời điểm sạc ban đầu. Điều này cho phép bạn tăng tuổi thọ của các tụ điện. Các tụ điện được sạc thông qua một tiếp điểm thường đóng trên nút KN1.
Khi nhấn nút KN1, nó sẽ đóng bình thường - một tiếp điểm mở kết nối rơle K1 với các tụ điện thời gian. Thông thường - một tiếp điểm kín tại thời điểm này, tất nhiên, sẽ mở ra, điều này ngăn kết nối của rơle K1 trực tiếp với cầu chỉnh lưu.
Rơle hoạt động, với các tiếp điểm của nó, nó đóng các tiếp điểm điều khiển của rơle thyristor, bật biến áp hàn.Sau khi tụ điện được xả, rơle sẽ tắt, xung hàn sẽ dừng lại. Để chuẩn bị cho xung tiếp theo, nút KN1 phải được giải phóng.
Để lựa chọn chính xác thời gian xung, điện trở R2 được sử dụng. Là một rơle, K1 là phù hợp rơle sậy loại RES42, RES43 hoặc tương tự với điện áp đáp ứng 15 ... 20 V. Ngoài ra, dòng điện hoạt động của rơle càng thấp thì thời gian trễ càng dài. Dòng điện giữa các tiếp điểm 4 và 5 của bộ khởi động thyristor không vượt quá 100 mA, do đó, bất kỳ rơle dòng điện thấp nào cũng phù hợp.
Tụ điện C1 và C2 ở 47 F, C3, C4 100 F, C5 và C6 470 F. Điện áp hoạt động của các tụ điện ít nhất là 50 V. Transformer Tr2 phù hợp với bất kỳ ai có công suất không quá 20 W với điện áp thứ cấp 20 ... 25 V. Cầu chỉnh lưu có thể được lắp ráp từ các điốt riêng biệt, ví dụ, 1N4007 hoặc 1N5408 phổ biến.
Máy biến áp hàn được chế tạo trên một mạch từ từ LATRA bị cháy 2,5 A. Sau khi loại bỏ cuộn dây cũ, bàn ủi được bọc trong ít nhất ba lớp véc ni. Ở hai đầu của mạch từ, trước khi cuộn dây vải bị biến dạng, các vòng của các tông điện mỏng được lắp đặt, được uốn dọc theo các cạnh bên ngoài và bên trong của vòng. Điều này ngăn chặn sự phá hủy của vải sơn mài trong quá trình cuộn dây và hoạt động tiếp theo.
Cuộn dây sơ cấp được thực hiện với một dây có đường kính 1,5 mm, tốt nhất là nếu dây có lớp cách điện bằng vải, giúp cải thiện các điều kiện để ngâm tẩm cuộn dây bằng véc ni. Để ngâm tẩm, bạn có thể sử dụng vecni KC521 hoặc tương tự. Số lượt được hiển thị trong Hình 2b. Sử dụng vòi, bạn có thể điều chỉnh thô dòng hàn. Giữa các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp, một lớp băng keo bông được quấn, sau đó cuộn dây được tẩm vecni.
Cuộn dây thứ cấp được làm bằng dây bện trong cách điện silicon với đường kính 20 mm và chứa 4 ... 7 vòng. Diện tích dây không nhỏ hơn 300 m2. Ở hai đầu của dây, các vấu được lắp đặt, cần được hàn để tiếp xúc tốt hơn. Có thể thực hiện một cuộn dây thứ cấp với một bó dây mỏng hơn. Tổng diện tích phải được chỉ định ít nhất và tất cả các dây phải được quấn cùng một lúc. Thiết kế này của máy biến áp cung cấp dòng hàn lên đến 1500 A. Điện áp mạch mở là 4 ... 7 V.
Cơ chế hàn - tiếp xúc được thực hiện theo tính chất của công việc được thực hiện theo một trong các phương án đã biết. Thông thường đây là kìm hàn. Áp suất được tạo ra bởi cơ chế là khoảng 20 KG / cm2. Chính xác hơn, nỗ lực này được lựa chọn một cách thiết thực. Liên hệ được làm bằng đồng hoặc berili đồng. Đồng thời, kích thước của các miếng tiếp xúc phải càng nhỏ càng tốt, đảm bảo lõi hàn tốt hơn.
Thiết kế nghiệp dư cho hàn điểm có thể được tìm thấy rất nhiều. Tất cả mọi thứ đi vào chơi. Ví dụ, một trong những thiết kế dựa trên máy biến áp điện TS270 từ TV màu ống cũ. Để tạo ra một cài đặt như vậy, sáu máy biến áp là cần thiết. Ngay cả các mạch điều khiển vi xử lý xuất hiện, nhưng ý nghĩa chung của các cấu trúc vẫn không thay đổi: để tạo ra xung ngắn hạn của dòng hàn và lực kẹp đủ tại vị trí hàn.
Boris Aladyshkin
Xem thêm tại electro-vi.tomathouse.com
: