Сварочный аппарат авто 12 вольт своими руками. Ультрабюджетная точечная сварка литиевых аккумуляторов дома

Не секрет, что при выполнении сварочных работ наши электрические сети при нагрузке в 3,5кв. сразу же дают просадку напряжения на 30 вольт и более.

Конечно можно приобрести для сварочных работ отдельную электростанцию, но можно сделать и иначе - сделать самодельный сварочный аппарат из автомобильных аккумуляторов .

Изготовление сварочного аппарата

Взять несколько 3-4 автомобильных аккумулятора емкостью 55-190 А/часов (чем больше тем лучше) и соединить их последовательно (подручными средствами, с помощью проводов прикуривания, провода, кусачек, зажимных пасатиж)

Примечание: Можно использовать б/у аккумуляторы

Варит отлично, в том числе в полевых условиях. Главное, хотя бы раз в неделю проверять уровень электролита, т.к. за день работы аккумуляторы сильно нагреваются, особенно в летние жаркие дни, и испаряется вода.

Самодельный сварочный аппарат можно дополнить сделав к нему дополнение самодельное зарядное устройство (чтобы не заряжать аккумуляторы по отдельности), ночью ставим на зарядку, а днем спокойно работаем.

Ток, который развивается при сварке электродом 3мм. 90-120ампер для аккумулятора не составляет и половины нагрузки, а электролит имеет прекрасную теплоемкость.

Напряжение выхода зависит от количества используемых аккумуляторов и составляет 42-54 В

Сила тока 10% от ёмкости 1 аккумулятора в блоке, то есть если у вас 55 ампер/часов, то не более 5 ампер зарядного тока.

Сварка от АКБ не является полноценным заменителем работы с применением инверторного аппарата, но в случае отсутствия агрегата, при особой необходимости, вполне может выручить в трудной ситуации. Кроме того, иногда возникает нужда в точечном соединении при ремонте блока питания ноутбука или иного устройства, где используются литий ионные батареи, которые нельзя перегревать паяльником. В этом случае можно применить точечную сварку, собрав несложное приспособление и подключив его к клеммам обычной автомобильной АКБ. Мы расскажем подробно, как можно найти выход из сложного положения.

Создание блоков питания для различных устройств, с применением компактных и ёмких литиевых аккумуляторов или ремонт с заменой, вышедшего из строя элемента, требует особого подхода. Дело в том, что литиевые источники нельзя перегревать, иначе они выйдут из строя. Существует последовательное соединение, позволяющее повысить общее напряжение на выходах блока или параллельное, увеличивающее ёмкость источника питания. Соединяют каждый элемент точечной сваркой с применением стальной ленты, покрытой никелем, которая имеется в свободной продаже в виде катушек.

Для такой разовой задачи не стоит покупать профессиональное и дорогостоящее оборудование. Проще создать простейший аппарат для сварки точечным способом, с использованием автомобильного аккумулятора, бывшего в употреблении.

Можно обойтись минимальным набором инструментов и комплектующих, которые найдутся в доме или в продаже, например:

1. аккумулятор ёмкостью 55 а/час или более и напряжением 12 В, в заряженном состоянии;
2. провод силовой с сечением более 6 мм 2 для соединения клемм батареи с самодельными держателями электродов;
3. два щупа приспособленных для крепления медных сменных электродов, диаметр которых должен быть не менее 3 мм;
4. кассета для фиксации каждого аккумулятора в процессе сборки в блок;
5. никелевая лента размером 0,12 Х 7 мм необходимой длины;
6. ножницы и растворитель для обезжиривания;
7. защитные изолирующие кольца для предотвращения утечек.

Очень важно перед началом сборки блока питания проверить каждые литийионные источники на работоспособность и зарядить их до одинакового уровня.

К держателям электродов крепятся провода, которые в дальнейшем надёжно фиксируются на клеммах аккумуляторной батареи, а контакты литиевых элементов зачищаются от окисного слоя. Литий ионные батареи фиксируются в кассетах для соблюдения неподвижности и соосности во время сварочного процесса.

Никелированная лента отрезается по размеру и выравнивается, затем её вместе с аккумуляторами обезжиривают. Лента накладывается на полюсные контакты и электродами крест-накрест приваривается к аккумуляторам. Во время точечного разряда необходимо обеспечивать прижим электродов к поверхности деталей, а импульс должен длиться не более 1−1,5 секунд.

Сварка металлов от автомобильного аккумулятора

В отсутствие сварочной аппаратуры и в случае крайней необходимости можно сварить детали достаточно эффективно с помощью двух или более АКБ. Они могут быть не новыми, бывшими в употреблении, но заряженными и с надлежащим уровнем электролита. Нужно подобрать провода сечением не менее 32 мм 2 и последовательно соединить аккумуляторы между собой, надёжно закрепив перемычки на клеммах. После этого необходимо подготовить электроды, тщательно зачистить поверхность свариваемых заготовок и организовать рабочее место так, чтобы сварочные провода были не длиннее 3 метров.

Таким образом, сварка от аккумулятора требует следующего оборудования и комплектующих, а именно:

• минимум два автомобильных аккумулятора, соединённых последовательно с суммарной емкостью более 110 а/час и напряжением не менее 24 В;
• соединительные провода с надёжным креплением на клеммах;
• сварочные многожильные провода сечением от 32 мм 2 ;
• приспособление для крепления массы;
• держатель электродов от плюсовой клеммы;
• электроды диаметром от 2 до 3 мм;
• молоток и металлическую щётку для зачистки шва;
• сварочная маска Хамелеон.

Важно подбирать провода нужного сечения и обеспечивать их надёжное крепление на клеммах и других узлах во избежание перегрева и потерь энергии, а также своевременно проверять температуру аккумулятора и состояние электролита.

Последовательное соединение означает, что плюсовую клемму одного источника нужно соединить с минусовой клеммой другой батареи. Далее кабель с прикреплённым держателем электродов крепим к положительному выводу, а массу к отрицательному. Соединив всю цепь, производим пробную сварку с использованием электрода диаметром 2 мм. Нужно понимать, что поверхность заготовок не должна иметь загрязнений, а электроды должны быть сухими и соответствовать материалу, свариваемых деталей.

При использовании трёх аккумуляторов сила сварочного тока достигает значений от 80 до 110 А, в зависимости от толщины электрода и степени зарядки аккумуляторов, что является вполне достаточным для проведения ремонта в условиях отсутствия электрических сетей и сварочного аппарата.

Что в итоге?

Мы рассказали о том, как можно использовать автомобильные аккумуляторы при точечной и дуговой сварке. В ряде случаев приобретать дорогостоящее оборудование нет смысла или электрическая сеть не позволяет использовать инверторный аппарат. Тогда на помощь приходит сварка от АКБ, которая временно поможет найти выход из затруднительной ситуации и при этом обеспечить хорошее качество шва.

Аккумуляторы применяются во многих бытовых приборах и инструментах. Иногда, необходимо заменить один или несколько элементов. Они соединяются в блок определенного напряжения, и полюса привариваются между собой металлической полосой при помощи точечной сварки.

Метод пайки здесь не подходит, так как при таком способе соединения происходит сильный нагрев внутренней части батареи, что приводит к выходу ее из строя. Поэтому если требуется самостоятельно провести ремонт литий-ионных батарей, то нужно приобрести аппарат точечной сварки (споттер) или сделать его самому.

Самый простой способ – это сварка аккумуляторов самой аккумуляторной батареей. Для этого потребуется:

В полевых условиях, чтобы приварить к батарее никелевую пластину, достаточно аккумулятора, проводов для зарядки, куска монолитного провода и изоленты.

Из провода делается два электрода. Их концы зачищают, выравнивают и фиксируют изолентой. Между концами проводов должно быть расстояние 2-3 мм, торцы находятся в одной плоскости.

За другие концы монолитного провода цепляют с помощью зажимов кабеля для зарядки. Предварительно зарядный кабель присоединяется к клеммам рабочего аккумулятора. Полярность значения не имеет.

Точечная сварка готова. Никелевая лента устанавливается на литиевый аккумулятор. К ленте прижимают концы электродов, которые находятся под напряжением.

Произойдет короткое замыкание, и металл в точке соприкосновения расплавится. Электроды надо быстро убрать во избежание прожигания никелевой пластины.

В домашних условиях

Для удобства и повышения качества сварки в домашних условиях применяют дополнительные элементы.

Многожильный силовой провод с помощью зажимов присоединяют к рабочему аккумулятору, а другие концы к нормально-разомкнутому контакту реле и к жалу паяльника.

Второй контакт реле подсоединяют ко второму жалу. В результате получается такая схема, что при замыкании контактов реле на концах жал (электродов) будет присутствовать напряжение рабочего аккумулятора.

Для управления реле используется конденсатор большой емкости, резистор и переключатель. Конденсатор и резистор соединяются последовательно. Один вывод конденсатора подключен к батарее. Общий вывод переключателя подсоединяется к резистору.

В исходном состоянии переключатель должен находиться в положении, когда он замкнут на рабочий аккумулятор. Конденсатор зарядится. Обмотка управления реле одним контактом подсоединяется к выводу емкости, соединенной с аккумулятором, а второй подсоединяется к свободному выводу переключателя.

При переключении напряжение с конденсатора поступает на управляющую обмоток. Пока емкость разряжается, реле замкнуто, и через него может проходить ток в случае замыкания цепи.

Для сварки достаточно на элемент литиевого аккумулятора поставить никелевую соединительную ленту, на нее два жала, прижать и нажать на переключатель . Контакты реле замкнутся, на электродах появится напряжение.

Так как они замкнуты через пластину, через нее потечет ток короткого замыкания, который вызовет расплавление металла между точками касания электродов. Сварка произведена.

С помощью резистора можно регулировать длительность управляющего импульса. Регулировку можно проводить опытным путем. Она необходима при изменении напряжения рабочего аккумулятора и толщины свариваемого материала.

Из трансформатора

Точечную сварку для аккумуляторов можно сделать своими руками из трансформатора. Ею можно сваривать не только батареи, но и любые тонкие металлические изделия.

Для сварки аккумуляторов трансформатор большой мощности не требуется, на 300-500 Вт достаточно. Главное, чтобы была возможность перемотать вторичную обмотку.

Первичная обмотка должна быть на 220В 50 Гц. В качестве намоточного провода на вторичную обмотку нужно применить изолированный медный провод большого диаметра. Требуется сделать три-четыре витка.

Корпус аппарата точечной сварки можно сделать из оргстекла или фанеры. Оргстекло конечно предпочтительней. Основание корпуса должно быть такого размера, чтобы вмещался трансформатор с соединительными проводами, кнопка и рычаг с электродами .

Рычаг крепится на оси между стойками из алюминиевого уголка, которые в свою очередь саморезами закрепляются к основе прибора. Длина рычага делается с таким расчетом, чтобы электроды, закрепленные на нем, доходили до рабочей площадки основания устройства. Диаметр электродов должен быть 3-5 мм. Их концы подтачивают и выравнивают торцы.

Вторичная обмотка трансформатора подключается к электродам с помощью многожильного медного провода сечением не менее чем сечение электродов. Длина проводов от вторичной обмотки до рабочей части должна быть минимальной. Соединения лучше проварить для уменьшения сопротивления цепи или соединять через клеммные колодки под винт.

Рабочая кнопка устанавливается на одном из выводов вторичной обмотки. На рычаге и кнопке устанавливаются пружины. Они нужны для их быстрого возвращения в исходное состояние.

Чтобы установить определенную длительность сварочного импульса, вместо кнопки можно использовать тиристор или силовое реле, управляемое RC цепью. Резистор должен быть переменным, а емкость конденсатора достаточно большой, чтобы позволял менять длительность импульса в пределах от десятков до сотен миллисекунд.

Имеется большое количество для аккумуляторов. Многое зависит от имеющихся материалов. Схемы могут меняться для увеличения функциональности устройства, улучшения его потребительских свойств, но суть остается прежней.

Аппарат из конденсаторов

Аппарат для потребует 8 емкостей по 15000 мкФ на напряжение 25 В. Конденсаторы надо соединить параллельно, чтобы общая емкость стала 120000 мкФ.

Для зарядки можно использовать любой источник напряжения на 12-24 В. Подключается он через выключатель. К выводам конденсатора также подсоединяются электроды через медный кабель сечением 16-30 мм2.

Электроды располагаются параллельно друг другу на расстоянии трех миллиметров. Торцы обтачиваются и выравниваются. Процесс сварки происходит следующим образом.

Конденсаторы заряжаются, выключатель отключает источник зарядки. Никелевая соединительная пластина устанавливается на аккумуляторе. Электроды прижимаются к пластине, замыкая выводы конденсаторов через нее.

Пока происходит разряд емкости идет процесс сварки в точке контакта. Для регулировки длительности импульса можно использовать тиристор, управляемый RC цепью с заданными параметрами.

Точечная сварка для аккумуляторов от обычной точечной сварки отличается малой мощностью и формой рабочих элементов. У обычных аппаратов свариваемая деталь находится между электродами, у сварки для аккумуляторов электроды располагаются с одной стороны свариваемого изделия.

Многие люди, работая в гараже ил на даче, сталкивались с необходимостью соединить детали сваркой, не имея при этом сварочного аппарата. В некоторых ситуациях возможна сварка от аккумулятора. Она не всегда является приемлемой, так как имеет ряд ограничений. Однако неоспоримым достоинством таких работ является простота и доступность сварки.

Сварка от аккумулятора может осуществляться и инверторным аппаратами, которые подключаются к АКБ. Некоторые автовладельцы специально приобретают аккумуляторы для выполнения сварочных работ. При этом точечная сварка, выполненная при помощи АКБ, гораздо более прочна, чем пайка. О том, как выполнить сварочные работ от автомобильного аккумулятора, какие для этого необходимы детали и материалы, будет рассказано ниже.

Краткое описание способов сварки

Люди, которые занимаются сваркой довольно часто, регулярно сталкиваются с проблемой падения напряжения в сетях при высоких сварочных нагрузках, которые происходят как при использовании старых сварочных трансформаторов, так и новых инверторных аппаратов. Часто при подключении сварочных устройств напряжение падает минимум на 30 Вольт. Такое падение является серьезным и может повлиять на работу бытовых приборов.

Поэтому перед началом сварочных работ, согласно законодательству Российской Федерации, необходимо предупредить всех соседей, которые запитаны от одной линии. Это создает массу неудобств, к тому же соседи могут отказать в проведении таких работ. Выходом из такой ситуации является сварка от аккумулятора.

Когда и где она появилась впервые – неизвестно, однако первый задокументированный (снятый на видео) процесс был в 60 годах прошлого века.

Физика этого процесса ничем не отличается от обычной сварки. Так же, как и обыкновенная, сварка от АКБ происходит при образовании электрической дуги. При этом неразъемное сварочное соединение также происходит на молекулярном уровне – разогретый металл начинает плавиться, образуя шов.

На данный момент выполнить такую сварку можно тремя способами (условное разделение):

1. Точечная сварка с использованием оголенных контактных проводов. Требует минимум подготовки, материалов, трудозатрат. Происходит очень быстро, соединение значительно слабее обычного сварочного шва. В процессе выполнения такой сварки электродами будут выступать медные провода.
2. Подключение нескольких аккумуляторов в аккумуляторную батарею. Это позволит проводить сварочные работы угольными электродами небольшого диаметра (до 3 мм). При этом диаметр электрода зависит от выдаваемого аккумулятором максимального тока.
3. Соединение нескольких аккумуляторов в батарею и подключение к ней инверторного сварочного аппарата. В этой ситуации сварочные работы производятся стандартно, меняется только источник питания.

Выбор способа сварки зависит от материалов свариваемых деталей. Так, соединение цветных и легированных металлов необходимо выполнять точечной сваркой (пункт 1) или угольными электродами (пункт 2).

Соединения черных металлов выполняются только сварочными инверторами (пункт 3). Также инверторы могут сваривать и цветные металлы, но, поскольку процесс сварки с помощью инверторов не нов, то подробного описания здесь не будет. Единственное, что стоит заметить – необходимость соединения 3-4 аккумуляторов одинаковой емкости и одинакового выходного тока в одну батарею. Стоит отметить, что инвертор быстро сажает батарею, от которой запитывается. Поэтому необходимо постоянно контролировать уровень заряда, подсоединив к батарее измерительный прибор.

Вернуться к оглавлению

Достоинства и недостатки

Все эти процессы имеют свои достоинства и недостатки, поэтому практическое применение АКБ для сварки зависит от конкретных условий, финансовых возможностей и наличия необходимых материалов. К положительным моментам относят следующее:

1. Возможность проводить сварочные работы в экстремальных условиях. Например, в дороге, в поле и т.д.
2. Возможность выполнения сварки при отсутствии специализированного оборудования. Однако при отсутствии инвертора варить можно только цветные металлы.
3. Отсутствие просадок напряжения в сетях. Поскольку процесс осуществляется при помощи автономного источника энергии, то не вредит работе сети.
4. Возможность работы практически при любых внешних условиях. При грамотном подключении оборудования сварка может происходить и в жару, и в холод (временная), при осадках и т.д. Для этого необходимо строго соблюдать некоторые правила выполнения таких работ.
5. Севшие аккумуляторы после подзарядки можно использовать повторно.

Однако такой процесс обладает рядом недостатков:

1. Главным недостатком является быстрая разрядка аккумулятора. Поэтому очень важно следить за его емкостью. Для этого в цепь устанавливают измерительный прибор.
2. Интенсивная разрядка аккумуляторов существенно снижает срок их службы. Потому необходимо постоянно контролировать способность батареи удерживать заряд и производить замену аккумуляторов, которые не удерживают заряд.
3. Финансовые затраты. Если для точечной сварки необходим только один автомобильный аккумулятор, то для сварки угольными электродами или для подключения инвертора необходимо минимум три батареи, которые соединены последовательно.
4. Многие люди, используя АКБ для сварки, часто пренебрегают правилами техники безопасности. Однако, несмотря на всю кажущуюся простоту таких работ, при их выполнении возможно получить различные травмы.

Вернуться к оглавлению

Точечная сварка

Точечная сварка при помощи аккумулятора считается наиболее примитивной. Для ее выполнения потребуется один аккумулятор, провода, пара клеммников. Но рассмотрим все поподробнее

Перед выполнением сварочных работ (это относится не только к точечной сварке), необходимо соблюсти некоторые правила техники безопасности. Первое – защита органов зрения. Естественно, что в полевых условиях у человека не будет сварочного щитка (маски), как нет его у большинства автолюбителей в гаражах. Однако минимальную защиту при кратковременных работах могут обеспечить солнцезащитные очки. Следующим важным моментом является изоляция проводов. Она должна быть целой и не разрушаться. Поскольку такие сварочные работы требуют силы тока минимум в 150 ампер, то необходимо защитить себя от поражения током. Последнее – как и при выполнении любых сложных работ, необходима внимательность и аккуратность.

Для сборки устройства точечной сварки к выводам аккумулятора необходимо подсоединить изолированные провода сечением минимум 5 мм (выбор сечения зависит от тока аккумулятора), правильность подбора сечения проводов контролируется в процессе работы – провода не должны греться. Выводы проводов следует завести на клеммник (подойдут советские БЗН) с номинальным током порядка 200-250 ампер. Далее к клеммам подключают провода, которые будут выполнять функции электродов. Они должны быть жесткими, их сечение должно совпадать с сечением выводных проводов, необходимо, чтобы они были изолированы. Далее их выводы располагают на расстоянии до 3 мм друг от друга (однако они не должны контактировать) и фиксируют провода в таком положении подручными материалами (хорошо подойдут для фиксации бытовые проходные клеммы). Концы проводов зачищают от изоляции, и устройство готово к применению.

Чтобы произвести сварку 2 деталей, их следует соединить друг с другом, а к месту соединения с одной стороны приложить очищенные провода аппарата. Важно: для сварки прикладывают только торцы (сечение) проводов, при этом необходимо обеспечить ровное сечение каждого провода (для этого и.х равняют надфилем).

С помощью этого простого сварочного аппарата вы сможете резать тонкие металлы, сваривать медные провода, наносить гравировку на металлическую поверхность. Без проблем можно найти и другие применения. Такой мини сварочный аппарат возможно питать напряжением 12-24 В.

В основе сварочного аппарата лежит высоковольтный преобразователь высокой частоты. Построенный по принципу блокинг-генератора с глубокой трансформаторной обратной связью. Генератор формирует кратковременные электрические импульсы, повторяющиеся через сравнительно большие интервалы. Частота тактирования лежит в пределах 10-100 кГц.
Коэффициент трансформации этой схемы будет 1 к 25. Это значит, что если подать на схему напряжение 20 В, то на выходе должно быть порядка 500 В. Это не совсем так. Так как любой импульсный трансформаторный источник или генератор без нагрузки имеет мощные высоковольтные импульсы, достигающие напряжения 30000 В! Поэтому, если вы разберете любую импульсную китайскую зарядку, то увидите параллельно выходному конденсатору подпаянный резистор. Это и сеть нагрузка, без резистора выходной конденсатор быстро вытечет из-за превышения напряжение, или хуже того взорвется.
Поэтому, внимание! Напряжение на выходе трансформатора опасно для жизни!

Схема мини сварочного аппарата

Необходимые детали:

• Трансформатор – самодельный, порядок изготовления описан ниже.
• Резисторы – мощностью 0,5-2 Вт.
• Транзистор был использован FP1016, но его трудно найти из-за его специфичности. Можно заменить на транзистор 2SB1587, КТ825, КТ837, КТ835 или кт829 с изменением полярности источника питания. Подойдет и другой транзистор с током коллектора от 7 А, напряжением коллектор-эмиттер от 150 В, с большим коэффициентом усиления (составной транзистор).

Транзистор обязательно нужно устанавливать теплоотвод. Хоть этого нет на схеме, но будет неплохо поставить фильтрующий конденсатор параллельно источнику, чтобы все помехи от работы блокинг-генератора не полезли в источник.

Изготовление трансформатора

Трансформатор намотан на куске ферритового стержня от радиоприемника.

• Обмотка коллектора – 20 витков провода 1 мм.
• Обмотка базы – 5 витков поводом 0,5-1 мм.
• Высоковольтная обмотка – 500 витков поводом 0,14-0,25 мм.

Все обмотки мотаются в одну сторону. Сначала коллекторная обмотка, по верх неё обмотка базы. Затем следует трехслойная изоляция из белой изоленты. Далее наматываем высоковольтную обмотку, 1 слой 125 витков потом изоляция, затем повторяем. Итого должно получиться 4 слоя, что равно 500 виткам. Сверху так же изолируем белой изолентой в несколько слоев.

Собираем схему. Если все исправно – должно запуститься все без проблем. Так как рабочая частота генератора превышает звуковую частоту, то писк при работе вы не услышите, так что не стоит прикасаться к выходу трансформатора руками.

Запуск генератора начните с напряжения 12 Вольт и при необходимости повышайте.
Дуга зажигается с расстояния 1 см, что свидетельствует о напряжении 30 кВ. Высокая частота не дает разорваться горящей дуге, вследствие чего дуга горит очень стабильно. При использовании медного электрода при близком контакте с другим электродом образуется плазменная среда (плазма меди) в результате чего повышается температура дуговой сварки-резки.

Испытания сварочного аппарата резкой и сваркой

Режем дугой лезвие от бритвы.

Сплавляем медные провода, толщиной до 1 мм.

В роли электрода использовалась толстая медная проволока. Он зажат в деревянной спичке, так как сухое дерево является и хорошим изолятором.

Если вам понравился этот небольшой сварочный аппарат, то вы можете сделать его и больших размеров, и мощности. Но будьте крайне осторожны.
Также для увеличения мощности можно собрать генератор по двухтактной схеме, да ещё и на полевых транзисторах, как тут – . В этом случае мощность будет порядочная.
Также не стоит смотреть на яркие разряды дуги не вооруженным взглядом, используйте специальные защитные очки.

Смотрите видео изготовления сварочного аппарата на блокинг-генераторе