Vietējā metināšana mājas darbnīcā

Metināšanas šķirnes un klasifikācija

Metināšana ir detaļu neatņemama savienojuma iegūšanas process, sakarā ar to, ka metinājumā veidojas starpatomiskās saites. Šādas saites rodas metināmo detaļu vietējas vai vispārējas sildīšanas ietekmē, vai arī plastiskas deformācijas ietekmē, vai arī abas.

Metināšanu visbiežāk izmanto metālu un to sakausējumu savienošanai, termoplastisko materiālu savienošanai un pat medicīnā. Bet dzīvu audu metināšana ir ārpus šī raksta darbības jomas. Tāpēc īsi apsveriet tikai tos metināšanas veidi, kurus izmanto tehnoloģijās.

Mūsdienu metināšanas tehnoloģijas attīstība ir tāda, ka tā ļauj metināšanu veikt ne tikai ražošanas apstākļos, bet arī brīvā dabā un pat zem ūdens. Pēdējos gados metināšana kā eksperiments jau ir veikta kosmosā.

Metināšanas ražošanā tiek izmantoti dažādi enerģijas veidi. Pirmkārt, tā ir elektriskā loka vai gāzes degļa liesma. Eksotiskāki avoti ir ultraskaņa, lāzera starojums, elektronu stars un berzes metināšana.

Visa metināšana ir saistīta ar lielu ugunsbīstamību, gāzu piesārņošanu ar kaitīgām gāzēm, ultravioleto starojumu un vienkārši elektriskās strāvas trieciena risku. Tāpēc metināšanas darbu veikšanai ir nepieciešams stingri ievērot drošības noteikumus.

Visas metināšanas metodes atkarībā no enerģijas veida un tās izmantošanas tehnoloģijas ir sadalītas trīs galvenajās klasēs: termiskajā klasē, termomehāniskajā klasē un mehāniskajā klasē.

Termiskās klases metināšanu veic kausējot siltumenerģijas izmantošanas dēļ. Tas lielākoties ir plaši pazīstams elektriskā loka metināšana un gāzes metināšana. Termomehānisko metināšanu veic, izmantojot siltumenerģiju un mehānisko spiedienu. Mehāniskās klases metināšanai tiek izmantota spiediena un berzes enerģija. Visi metināšanas sadalījumi klasēs tiek veikti saskaņā ar GOST 19521-74.

Vietējā metināšana

Vietējā metināšana attiecas uz tā saukto kontakta metināšanu. Papildus tam pieder arī muca un šuves. Mājas darbnīcas apstākļos pēdējos divus veidus praktiski nav iespējams ieviest, jo aprīkojums ir pārāk sarežģīts, lai to atkārtotu amatniecības apstākļos. Tāpēc tikai tālāk punktmetināšana.

Saskaņā ar iepriekšminēto klasifikāciju punktmetināšana pieder termomehāniskajai klasei. Metināšanas process sastāv no vairākiem posmiem. Pirmkārt, metināmās detaļas, kuras iepriekš tiek apvienotas vēlamajā stāvoklī, tiek novietotas starp metināšanas iekārtas elektrodiem un nospiestas viena pret otru. Tad tie tiek uzkarsēti līdz plastiskuma stāvoklim un sekojošai locītavu plastiskai deformācijai. Izmantojot rūpnieciskos apstākļos automātiskas iekārtas, tiek sasniegts metināšanas biežums 600 punkti minūtē.

Īsas vietas metināšanas tehnoloģija

Detaļas tiek uzkarsētas, piegādājot īslaicīgu metināšanas strāvas impulsu. Impulsa ilgums svārstās starp 0,01 ... 0,1 sekundi atkarībā no metināšanas apstākļiem. Šis īstermiņa impulss nodrošina metāla kausēšanu elektrodu zonā un abām daļām kopēja šķidruma serdeņa veidošanos. Pēc strāvas impulsa noņemšanas komponentus kādu laiku tur zem spiediena, lai atdzesētu un kristalizētu izkausēto kodolu.

Detaļu nospiešana metināšanas impulsa laikā nodrošina blīvējuma joslas veidošanos ap izkusušo kodolu, kas novērš kausējuma izšļakstīšanos no metināšanas zonas. Tāpēc papildu pasākumi metināšanas punkta aizsardzībai nav nepieciešami.

Pēc noteiktā metināšanas impulsa beigām elektrodu saspiešanas spēks jānoņem ar noteiktu kavēšanos, kas rada apstākļus labākai izkausētā metāla kristalizācijai. Dažos gadījumos pēdējā posmā ieteicams palielināt detaļu iespīlēšanas spēku, kas nodrošina metāla kalšanu un nelīdzenumu novēršanu metinājuma šuvē.

Jāatzīmē, ka, lai iegūtu augstas kvalitātes metinājumu, metināmās virsmas ir iepriekš jāsagatavo, jo īpaši tās jāattīra no biezām oksīda plēvēm vai vienkārši no rūsas. Metināšanai pietiek ar plānām loksnēm, līdz 1 ... 1,5 mm, ts kondensatora metināšana.

Kondensatori uzlādējas nepārtrauktipietiekami maza strāva, kas patērē nenozīmīgu jaudu. Metināšanas laikā kondensatori tiek izvadīti caur metināmajām detaļām, nodrošinot nepieciešamo metināšanas režīmu.

Šādus avotus izmanto miniatūru un subminiatūru detaļu metināšanai instrumentu izgatavošanā, elektroniskajā un radiotehniskajā rūpniecībā. Šajā gadījumā ir iespējama gan melno, gan krāsaino metālu metināšana un pat dažādās kombinācijās.

Vietmetināšanas priekšrocības un trūkumi

Tāpat kā visā pasaulē, punktmetināšanai ir savas priekšrocības un trūkumi. Pirmkārt, priekšrocībās ietilpst augsta rentabilitāte, punktmetinājumu mehāniskā izturība un spēja automatizēt metināšanas procesus. Trūkums ir metinājumu šuvju necaurlaidība.

Vietējā metināšanas mašīnu mājās gatavoti dizaini

Mājas darbnīcas apstākļos metināšana uz vietas var būt nepieciešama, tāpēc ir izstrādātas daudzas ierīces, kuras ir piemērotas pašražošanai mājās. Dažu no tām īss apraksts tiks sniegts turpmāk.

Viens no pirmajiem punktmetināšanas aparātu projektiem tika aprakstīts žurnālā RADIO N 12, 1978, 47.-48. Lpp. Aparāta shēma ir parādīta 1. attēlā.

1. attēls. Punktu metināšanas iekārtas shēma

Šāda ierīce neatšķiras pēc palielinātas jaudas, ar tās palīdzību ir iespējams metināt lokšņu metālu līdz 0,2 mm biezai vai tērauda stiepli ar diametru līdz 0,3 mm. Izmantojot šos parametrus, metināšana ir pilnīgi iespējama termoelementskā arī plānu folijas daļu metināšana uz masīvām tērauda pamatnēm.

Viens no iespējamiem pielietojumiem ir plānu folijas loksņu metināšana ar iepriekš pielīmētām deformācijas mērierīcēm pārbaudītajām detaļām. Sakarā ar to, ka metināmās detaļas ir mazas, iespīlēšanas spēks metināšanas laikā ir mazs, tāpēc metināšanas elektrods tiek izgatavots pistoles formā. Daļu iespīlēšanu veic ar rokām.

Metināšanas iekārtas shēma ir diezgan vienkārša. Tās galvenais mērķis ir radīt nepieciešamā ilguma metināšanas impulsu, kas nodrošina dažādus metināšanas režīmus.

Ierīces galvenā vienība ir metināšanas transformators T2. Metināšanas elektrods ir savienots ar tā sekundāro tinumu (saskaņā ar augšējā gala ķēdi), izmantojot daudzkodolu elastīgu kabeli, un masīvāka metināta daļa ir savienota ar apakšējo galu. Savienojumam jābūt pietiekami uzticamam.

Metināšanas transformators ir savienots ar tīklu caur taisngrieža tiltu V5 ... V8. Tiristors V9 ir iekļauts citā šī tilta diagonālē, kad tas tiek atvērts, tīkla spriegums caur taisngrieža tiltu tiek piemērots transformatora T2 primārajam tinumam. Tiristoru kontrolē, izmantojot pogu S3 “Impulss”, kas atrodas metināšanas pistoles rokturī.

Pieslēdzot tīklam no papildu avota, kondensators C1 tiek nekavējoties uzlādēts. Papildu avots sastāv no transformatora T1 un taisngrieža tilta V1 ... V4. Ja tagad mēs nospiedīsim pogu S3 “Impulss”, tad kondensators C1 caur tā slēgto kontaktu un rezistoru R1 tiks izvadīts caur vadības elektrodu sadaļu - tiristora V9 katodu, kas novedīs pie tā atvēršanas.

Atvērtais tiristors aizvērs tilta V5 ... V9 (līdzstrāva) diagonāli, kā rezultātā tiks iekļauts metināšanas transformators T1.Tiristors būs atvērts, līdz kondensators C1 tiks izlādēts. Kondensatora izlādes laiku un līdz ar to arī metināšanas strāvas impulsa laiku var kontrolēt ar mainīgu rezistoru R1.

Lai sagatavotu nākamo metināšanas impulsu, ir īsi jāatlaiž poga “Impulss”, lai kondensators C1 tiktu uzlādēts. Nākamais impulss tiks ģenerēts, vēlreiz nospiežot pogu: viss process tiks atkārtots, kā aprakstīts iepriekš.

Kā transformators T1 ir piemērots jebkurš mazjaudas (5 ... 10W) ​​ar izejas spriegumu uz III tinuma aptuveni 15 V. Fona apgaismošanai tiek izmantots tinums II, tā spriegums ir 5 ... 6V. Ar diagrammā norādītajām vērtībām C1 un R1 maksimālais metināšanas impulsa ilgums ir aptuveni 0,1 sek., Kas nodrošina metināšanas strāvu 300 ... 500 A, kas ir pilnīgi pietiekami, lai iepriekšminēto mazo izmēru detaļas metinātu.

T2 transformators ir izgatavots uz Sh40 dzelzs. Komplekta biezums ir 70 mm, primārais tinums ir savīts ar PEV-2 vadu 0,8 un satur 300 pagriezienus. Sekundārais tinums tiek nekavējoties savīts divos vados un satur 10 pagriezienus. Sekundārā tinuma stieple ir savīta ar diametru 4 mm. Varat arī izmantot riepu, kuras šķērsgriezums ir vismaz 20 kvadrātmetri.

Ir pilnīgi iespējams aizstāt PTL-50 tiristoru ar KU202 ar burtiem K, L, M, N. Turklāt kondensators C1 būs jāpalielina līdz 2000 μF. Tas ir tikai nedaudz, lai samazinātu ierīces uzticamību ar šādu nomaiņu.

Jaudīgāka vietas metināšanas iekārta

Iepriekš aprakstīto aparātu var saukt microwelding mašīna. Jaudīgāka aparāta shēma ir parādīta 2. attēlā.

2. attēls. Vietējās metināšanas iekārtas shematiska diagramma

Pēc rūpīgākas izpētes ir viegli pamanīt, ka tas ir strukturāli ļoti līdzīgs iepriekšējam un satur tos pašus mezglus, proti: metināšanas transformators, pusvadītāju tiristora slēdzis un laika aiztures ierīce, kas nodrošina nepieciešamo metināšanas impulsa ilgumu.

Šī shēma ļauj metināt lokšņu metālu līdz 1 mm biezai, kā arī stiepli ar diametru līdz 4 mm. Šis jaudas pieaugums salīdzinājumā ar iepriekšējo ķēdi tiek panākts, izmantojot jaudīgāku metināšanas transformatoru.

Aparāta vispārējā shēma ir parādīta 2.a attēlā. Metināšanas transformatora T2 primārais tinums ir savienots ar tīklu caur tiristoru tuvuma kontaktoru, kura tips ir MTT4K. Šāda startera tiešā strāva ir 80 A, reversais spriegums ir 800 V. Tā iekšējā ierīce ir parādīta 2.c attēlā.

Moduļa shēma ir diezgan vienkārša, un tajā ir divi tiristori, savienoti pretparalēli, divas diodes un rezistors. Kontakti 1 un 3 pārslēdz slodzi, kamēr kontakti 4 un 5. ir aizvērti. Mūsu gadījumā tie tiek aizvērti, izmantojot releja K1 kontaktu grupu. Lai aizsargātu pret ārkārtas situācijām, ķēdē ir AB1 automātiskais pārtraucējs.

Laika stafete samontēts uz transformatora Tr1, diožu tilta KTs402, elektrolītiskajiem kondensatoriem C1 ... C6, releja K1 un pārslēgšanas slēdžiem un pogām. Diagrammā parādītajā stāvoklī, ieslēdzot automātisko mašīnu AB1, sāk uzlādēt kondensatori C1 ... C6.

Kondensatori ir savienoti ar diožu tiltu, izmantojot P2K slēdzi ar neatkarīgu bloķēšanu, kas ļauj savienot dažādu skaitu kondensatoru un tādējādi pielāgot laika aizkavēšanos. Rezistors R1 ir uzstādīts kondensatora uzlādes ķēdē, tā mērķis ir ierobežot kondensatoru uzlādes strāvu sākotnējā uzlādes brīdī. Tas ļauj palielināt kondensatoru kalpošanas laiku. Kondensatori tiek uzlādēti caur parasti slēgtu kontaktu uz pogas KN1.

Kad tiek nospiesta poga KN1, tā parasti aizveras - atvērts kontakts, kas savieno K1 releju ar laika kondensatoriem. Parasti - šajā laikā, protams, tiek atvērts slēgts kontakts, kas novērš releja K1 savienojumu tieši ar taisngrieža tiltu.

Relejs darbojas, ar saviem kontaktiem aizver tiristora releja vadības kontaktus, kas ieslēdz metināšanas transformatoru.Pēc kondensatoru izlādes relejs izslēgsies, metināšanas impulss apstāsies. Lai sagatavotos nākamajam pulsam, ir jāatlaiž poga KN1.

Lai precīzi izvēlētos impulsa laiku, tiek izmantots mainīgais rezistors R2. Kā relejs ir piemērots K1 niedru relejs tips RES42, RES43 vai tamlīdzīgi ar reakcijas spriegumu 15 ... 20 V. Turklāt, jo mazāka ir releja iedarbināšanas strāva, jo ilgāks ir kavējums. Strāva starp tiristora startera kontaktiem 4 un 5 nepārsniedz 100 mA, tāpēc ir piemērots jebkurš vājstrāvas relejs.

Kondensatori C1 un C2 pie 47 μF, C3, C4 100 μF, C5 un C6 470 μF. Kondensatoru darba spriegums ir vismaz 50 V. Transformators Tr2 ir piemērots ikvienam, kura jauda nepārsniedz 20 W, ar sekundāro spriegumu 20 ... 25 V. Taisngrieža tiltu var salikt no atsevišķām diodēm, piemēram, plaši izplatītā 1N4007 vai 1N5408.

Metināšanas transformators tiek izgatavots uz magnētiskās ķēdes no izdegušās LATRA 2,5 A. Pēc vecā tinuma noņemšanas dzelzs tiek ietīts vismaz trīs lakas slāņos. Magnētiskās ķēdes galos pirms lakotās drānas uztīšanas tiek uzstādīti plāna elektriskā kartona gredzeni, kas ir saliekti gar gredzena ārējo un iekšējo malu. Tas novērš lakas auduma iznīcināšanu tinuma un turpmākās darbības laikā.

Primāro tinumu veic ar stiepli ar diametru 1,5 mm, vislabāk, ja stieple ir ar auduma izolāciju, kas uzlabo tinuma apstākļu piesūcināšanu ar laku. Piesūcināšanai varat izmantot laku KC521 vai tamlīdzīgu. Pagriezienu skaits ir parādīts 2.b attēlā. Izmantojot krānus, jūs varat aptuveni pielāgot metināšanas strāvu. Starp primāro un sekundāro tinumu tiek uzvilkts kokvilnas lentes slānis, pēc kura spole tiek piesūcināta ar laku.

Sekundārais tinums ir izgatavots no stieples stieples silikona izolācijā ar diametru 20 mm un satur 4 ... 7 pagriezienus. Stieples laukums nav mazāks par 300 kv. Stieples galos ir uzstādīti uzgaļi, kas labāk jākontaktē. Ir iespējams veikt sekundāro tinumu ar vairāku plānāku vadu saišķi. Kopējai platībai jābūt vismaz norādītai, un visiem vadiem jābūt savītiem vienlaikus. Šis transformatora dizains nodrošina metināšanas strāvu līdz 1500 A. Atvērtās ķēdes spriegums ir 4 ... 7 V.

Metināšanas kontakta mehānisms tiek veikts saskaņā ar darba raksturu, kas veikts saskaņā ar kādu no zināmajām shēmām. Visbiežāk tie ir metināšanas knaibles. Mehānisma radītais spiediens ir aptuveni 20 KG / cm2. Precīzāk, šie centieni tiek izvēlēti praktiskā veidā. Kontakti ir izgatavoti no vara vai berilija bronzas. Tajā pašā laikā kontakta spilventiņu izmēram jābūt pēc iespējas mazākam, kas nodrošina labāku metināšanas serdi.

Amatieru dizainus punktmetināšanai tagad var atrast daudz. Viss stājas spēlē. Piemēram, viena no konstrukcijām pamatā ir TS270 strāvas transformatori no veciem cauruļu krāsu televizoriem. Lai izveidotu šādu instalāciju, bija nepieciešami seši transformatori. Parādās pat mikroprocesoru kontrolētas shēmas, taču konstrukciju vispārējā nozīme paliek nemainīga: metināšanas vietā radīt īslaicīgu metināšanas strāvas impulsu un pietiekamu iespīlēšanas spēku.

Boriss Aladyshkin