Ручные сварочные клещи для контактной сварки

Изготовление сварочных клещей для точечной сварки своими руками и их правильное применение

Для того, чтобы соединить металлические элементы, чаще всего используют сварку. Для неё есть масса подходов и методов, и каждый используется в зависимости от ситуации и имеет свои плюсы и минусы.

Но основными критериями для выбора технологии всегда была скорость работы, свойства шва и, конечно, характеристики используемого металла.

Один из методов – точечная сварка (которую еще называют контактной) – соединяет в себе большинство преимуществ: быструю пайку, высокую точность, а также качество соединения, несложное исполнение.

Эту технологию можно использовать и в производственных цехах, и для домашнего ремонта. Лучше всего она проявляет себя при соединении тонких листов металла, поэтому часто является основной на автомобильных заводах.

Точечная сварка имеет один секретный нюанс. Чтобы сформировать точку сварки, мастер использует контактные сварочные клещи (зажим). Они могут не только прижимать элементы, но и нагревать их импульсами тока.

Это дополнение обеспечивает прочность сварного шва. Мы расскажем, как вы можете сделать сварочные клещи для точечной сварки дома самостоятельно, чтобы не платить лишнего за заводские в строительных гипермаркетах, тем самым сделать сварку дешевле.

Общая информация

Зажимы для точечной сварки бывают ручные и подвесные. На типах этого инструмента нужно остановиться на пару минут, чтобы понимать нюансы их ручной сборки.

Ручные сварочные клещи имеют простую конструкцию. Также, как и весь остальной ручной инструмент (пассатижи, плоскогубцы, щипцы), в основе их системы рычаг, который регулирует открытие и закрытие клещей.

Главный нюанс сварочных клещей – возможность применить трансформаторную систему. К одной рукояти клещей подсоединяется трансформатор, который передает на инструмент ток для того, чтобы создать соединение.

Через одну из рукояток трансформаторный механизм передаёт генерируемый сварочный ток на электродные стержни. В этом заключается основная работа механизмов для зажима. Вы руками прижимаете детали из металла клещами, через них идёт ток.

Электрическая сила и сила сжатия создают точку сварки (поэтому сварка точечная). Процесс не механизированный, он от начала до конца выполняется руками сварщика, поэтому только он решает, насколько быстро будут свариваться элементы.

Подвесные зажимы для контактной сварки в быту используются редко. Но их часто можно встретить на заводах и у профессиональных мастеров, использующих узкоспециализированное оборудование для точечной технологии.

Эти клещи встроены в сам аппарат, и принцип их работы другой. Да, они созданы, чтобы сжимать детали друг с другом, но не вручную. Потому производительность работ вместе с подвесными клещами выше, чем с ручными.

Собирать такие дома нет смысла, так как, скорее всего, у вас нет оборудования, с которым их можно было применить.

Поэтому далее речь будет идти о сборке именно ручных клещей для точечного метода сварки.

Изготовление

Вы проведете меньше времени в магазинах, сделав сварочные клещи для точечной сварки своими руками. При этом вы тратите намного меньше, и сэкономленные деньги можно “пустить” на качественные материалы для сварки.

Делать и использовать ручные клещи для контактной сварки несложно. Но при этом они подходят для любого вида металла. Им найдёт место и человек, ремонтирующий своё авто в гараже, и мастер выездных работ. Себестоимость их радует экономных людей.

Первый этап изготовления самодельного инструмента – создание основы. Для неё подойдут материалы, которые есть у каждого под рукой. Это может быть любая сталь или сплав, толщина которых не больше пяти миллиметров.

Из листа материала сделайте несколько полосок по двадцать мм в ширину. Длина их может быть разной, она зависит от ваших пожеланий. Для основы подойдут и широкие стержни из металла. Кончикам заготовок придайте очертания щипцов.

Наложите изготовки наискось относительно друг друга и состыкуйте. По центру сделайте отверстие, которое будет точкой регулировки открывания и закрывания клещей. В месте отверстия проложите между пластинами диэлектрическую прокладку.

С конца одного стержня/пластины также нужно просверлить дырочку, чтобы можно было крепить на болты медный провод. Противоположная заготовка тоже просверливается. Отверстие в ней нужно, чтобы крепить кабель аппарата и фиксировать клемму.

Изолируйте металл клещей для точечной сварки с помощью изоленты вместе с резиновой накладкой (это может быть кусок шланга) после того, как соедините и просверлите нужные компоненты.

Эти материалы защитят вас во время работы с электричеством, а держать их в руках станет удобнее. Такой конструкции хватит, чтобы поддерживать сварочные зажимы на весу, но для их закрепления нужно будет добавить пружину между ручками.

Ток к зажиму подводится тоже с учётом правил. Его лучшим источником станет трансформаторный механизм со второстепенной наложенной обмоткой. Можно обмотать кабель на сердечник три раза.

Для того, чтобы повысить мощность точечной сварки, объедините пару трансформаторов, генерирующих ток.

Схемы для создания ручных клещей найти нелегко, поэтому постарайтесь продумать их устройство сами. В помощь вы можете взять видео уроки по созданию не подвесных клещей или советы знакомых мастеров.

Заключение

Мы рассказали вам всё, что знали о изготовлении ручных клещей для контактной точечной сварки. Для этого вам не придётся искать особые материалы, так как можно обойтись и теми, что у вас уже есть.

Несмотря на простоту такого инструмента, он не хуже дорогих заводских клещей из магазинов. К тому же, самодельные инструменты не требуют особых условий хранения и ухода.

Если вы будете использовать их не на постоянной основе, они тем более “проработают с вами” не один год.

Как вы собирали клещи для точечной сварки вручную? Какую схему придумали? Вы можете помочь своим советам новичкам в комментарии под этой статьей. Возможно, именно благодаря вам кто-то решится собрать свой первый инструмент. Желаем вам удачи!

Разновидности сварочных клещей

Контактная электрическая сварка является быстрым и надежным способом создания неразъемных соединений металлических деталей. Суть метода заключается в том, что соединяемые детали плотно сжимаются между собой сварочными клещами и через область контакта пропускается электрический ток, вызывающий быстрый и значительный локальный разогрев заготовок и их точечное сплавление.

Этот способ широко применяется в различных отраслях машиностроения. На крупных сборочных конвейерах процесс контактной сварки полностью автоматизирован и выполняется робототехническими устройствами.

Виды устройств

В ремонтных цехах, мастерских, а также в условиях небольших сборочных конвейеров, используется ручная контактная сварка. Основную роль в этом процессе играют зажимные сварочные клещи, которые обеспечивают сжатие заготовок с необходимым усилием и протекание через них электрического сварочного тока.

Зажимные клещи для сварки, применяемые в ремонтном и мелкосерийном производстве, могут иметь следующие виды исполнения:

• ручной вариант;
• подвесная конструкция.

Ручные клещи представляют собой приспособление, удерживаемое при сварке в руках, либо установленное на подставку. На фото изображены клещи КТР – 8.

Краткий перечень технических характеристик КТР – 8:

• клещи питаются от промышленной однофазной электрической сети 220 Вольт;
• мощность агрегата составляет 8 киловольт-ампер;
• общий вес – 14 килограммов;
• скорость выполнения операций достигает 3 сварные точки за 1 минуту при толщине двух свариваемых листов 1,5 миллиметра;
• напряжение холостого хода сварочного трансформатора – 2,5 Вольт.

После каждой точечной сварки необходим перерыв не менее 20 секунд. Максимальная толщина свариваемых листовых заготовок составляет 1,5 миллиметра. Агрегат очень удобен и прост в использовании, практически не требуется обучение персонала.

Ручные клещи для контактных сварочных работ применяются, как правило, при соединении относительно тонких заготовок. В ранних моделях, сжатие заготовок создавалось усилием сварщика через рычаг, как в обычных клещах.

Работа споттером

Работать с тонким листовым материалом можно также споттером. В основном это устройство предназначено для приварки вспомогательных элементов к помятым кузовным деталям автомобилей при производстве кузовного ремонта.

Применение этой технологии позволяет выравнивать поврежденные элементы кузова, доступ к внутренним поверхностям которых затруднен. Помятые детали кузова в этом случае нет необходимости демонтировать.

Споттер не предназначен для выполнения большого объема сварочных работ. Энергия, необходимая для осуществления контактной сварки запасается в накопительном конденсаторе. Это позволяет сэкономить на трансформаторе, так как здесь его габариты и вес значительно меньше.

Но с другой стороны, заряд конденсатора требует некоторого времени, что снижает «скорострельность» устройства.

Электроды

На конце рабочей части клещей расположены электроды, изолированные от металлических элементов конструкции и являющиеся сменными элементами устройства.

К каждому электроду подходит питающий кабель от сварочного трансформатора. Сжатие соединяемых деталей осуществляется электродами. Изготавливаются эти важнейшие элементы устройства из сплавов на основе меди.

Безусловно, этот выбор обусловлен высокими электротехническими качествами меди. Для увеличения прочности и жаростойкости изделий, а также уменьшения их выгорания в процессе эксплуатации, сплав обогащается легирующими добавками хрома, кадмия, бериллия и других элементов.

Зажимное усилие

Для нормирования сжимающего давления, старые конструкции были оснащены пружиной кручения, сопротивление которой в процессе сжатия преодолевалось сварщиком. Современные модели оснащаются пневматическим приводом для увеличения сжимающего усилия.

В зависимости от конструкции, клещи оборудованы кнопкой или выключателем концевого типа, который включается нажатием пальца и управляет подачей сварочного тока.

Питание

Источником тока для сварочных клещей служат специальные понижающие трансформаторы. Сторона высокого напряжения подключается к промышленной электрической сети 380 Вольт, обмотка низкого напряжения обычно состоит из одного витка, выполненного цельным медным диском. Вторичная обмотка рассчитывается таким образом, что напряжение холостого хода составляет от 2 до 5 Вольт.

Ток, протекающий во вторичной обмотке клещей в процессе точечной контактной сварки, для разных моделей может достигать значений от 2 – 3 кА до 15 кА и выше.

Такие трансформаторы являются объемными и достаточно тяжелыми устройствами. Несмотря на это, в настоящее время преобладают конструкции, в которых трансформатор встраивается в общий корпус со сварочными клещами.

Это обусловлено тем, что в случае отдельного расположения трансформатора, необходимо обеспечивать его связь с электродами посредством кабеля большого сечения.

Такая связь, кроме того, что обладает большим весом и жесткостью, вызывает заметное падение напряжения в сварочной цепи. С весом же агрегата легко справиться, воспользовавшись подвесной конструкцией.

Подвесная модель

Подвесные клещи для контактной точечной сварки применяются там, где необходимо выполнять большое количество соединений за смену. Обычно это крупные ремонтные мастерские, а также некоторые сборочные конвейеры. На фото представлен агрегат фирмы TECNA

Данная модель сварочных клещей закрепляется на специальном подвесе в зоне рабочего места сварщика. Подвесной кронштейн устройства оснащен гироскопом для устойчивого сохранения необходимой пространственной ориентации.

Внутри корпуса находится трансформатор, вырабатывающий сварочный ток требуемых характеристик и блок управления, позволяющий производить настройку параметров процесса.

Необходимое усилие сжатия клещей достигается посредством пневматического привода. Таким образом, клещи подключаются гибкими связями к электрическому питанию и источнику сжатого воздуха, каковым может быть как индивидуальный или групповой компрессор, так и внутрицеховая воздушная магистраль. Для охлаждения электродов в процессе работы применена водяная система с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости.

Управление подвесными сварочными клещами осуществляется с помощью пистолетной рукоятки с курком, закрепленной в верхней части агрегата. Заготовка вводится в зазор между электродами, затем производится нажатие курка, после чего система автоматически отрабатывает в соответствии с предустановленными настройками.

Для примера рассмотрим технические характеристики младшей модели сварочных клещей tecna 3321. Мощность устройства (номинальная) – 16 киловольт-ампер.

Максимальная потребляемая мощность в процессе сварки составляет 37 киловольт-ампер. Питание осуществляется от трехфазной электрической сети 380 Вольт. Величина напряжения вторичной обмотки – 2,8 Вольта.

Сварочные клещи способны осуществлять точечную сварку стальных листов толщиной до 3 миллиметров, либо прутков, диаметром до 10 миллиметров. Вес клещей достигает 52 килограмма. Скорость выполнения операций сварочными клещами – 3960 точек за 1 час.

В целом ассортимент аппаратов для точечной сварки довольно велик, поэтому всегда есть возможность выбрать подходящую модель.

Сварочные клещи. Соединяем металл в одно касание

Для контактной сварки важным фактором считается геометрическая точность места выполнения сварного соединения. Эту, а также ряд других функций – например, удобство фиксирования заготовок — успешно выполняют сварочные клещи. Сегодня, мы расскажем вам о принципе работы и критериях выбора этого инструмента.

Конструкция и виды клещей

Ручные сварочные клещи для контактной сварки включают в себя:

1. Корпус, в которым рассматриваемая оснастка подключается к сварочному трансформатору.
2. Поворотный рычаг с зажимом для верхнего электрода.
3. Зажимной узел нижнего электрода.
4. Ручку, на которой смонтированы органы управления. Для более мощных типоразмеров клещей предусматривается педальное включение. Вторая, боковая, ручка предназначается для удержания инструмента во время сварки.
5. Система контроля и управления на базе различного типа реле — прерывателей сварочного тока.
6. Удлинитель или передник, если требуется производить сварочные работы на некотором удалении от трансформатора.

Хотя электроды и не входят в комплект, но все технические характеристики выпускаемых сварочных клещей ориентируются на определённый тип и диаметр расходного материала.
Наличие такого инструмента существенно снижает трудоёмкость производства сварки, поскольку при работах, производимых в различных местах, нет необходимости передвигать массивный сварочный трансформатор. Именно поэтому сварочные клещи для контактной сварки особенно популярны в авторемонтных мастерских, выполняющих кузовные ремонтные работы.

Классифицируются сварочные клещи по следующим признакам:

• По способу установки. Подвесные клещи популярны при промышленном выполнении контактной электросварки в больших объёмах, в то время как ручные, более компактные, лучше для сварки в труднодоступных местах.
• По приводу зажима электродов, который может быть ручным или пневматическим.
• По принципу привода. Автоматические клещи срабатывают по управляющему сигналу от реле, которое включается при достижении определённого усилия сжатия электродов. Механизированные исполнения приводятся в действие педалью или нажатием кнопки на рукоятке.
• По способу охлаждения электрододержателя. Используя для контактной сварки большие сварочные токи, эффективнее использовать воду, в остальных случаях охлаждение производится при помощи воздушной струи.
• По производительности. Сварочные клещи с водяным охлаждением способны обеспечить темп работы сварщика на уровне 500…700 точек в час, а клещи с воздушным охлаждением – не более 60…70.

Разновидностью сварочных клещей являются споттеры – приспособления, обеспечивающие ручной зажим электродов. Они применяются при контактной сварке небольших деталей.

Как работать со сварочными клещами?

Наличие сварочных клещей устраняет основную проблему контактной сварки – необходимость подвода к рабочей зоне больших значений тока при одновременном обеспечении мобильности передвижения сварщика. Сварочная проволока в подобных ситуациях неприемлема, поэтому следует использовать только электроды.
Особые требования предъявляются к корпусу: он должен обеспечивать безопасную передачу мощности, надёжность фиксации обеих зажимных узлов и удобство пользования. Поэтому сварочные клещи промышленного применения обычно снабжаются крепёжным узлом, при помощи которого они прикрепляются к более жёсткой из свариваемых деталей.

Подготовку к сварке с использованием сварочных клещей начинают с установки электродов в зажимных узлах. Чаще используется клеммный, более надёжный зажим. Важнейшей характеристикой оснастки является вылет – расстояние от оси поворота подвижного зажима до оси электрода. Величина вылета определяет максимальное расстояние от кромки свариваемого изделия. В большинстве конструкций оснастки вылет является величиной переменной, и варьируется в пределах 125…500 мм. Это повышает функциональность приспособления.

Вылет может регулироваться плавно и ступенчато. В более дешёвых конструкциях величина вылета изменяется переустановкой электрододержателей в требуемые пазы или отверстия на корпусе. В сварочных клещах с автоматическим приводом регулировка вылета иногда производится при помощи плунжера, выдвигаемого при помощи сжатого воздуха. Популярности у сварщиков такие устройства, однако, не получили: клещи становятся тяжелее, а для стабильности подачи воздуха требуется ресивер, что делает оснастку более громоздкой.

Определившись с величиной вылета, клещи устанавливают в необходимом месте и включают подачу тока. Реле обеспечит подачу тока к электродам при обеспечении требуемого усилия сжатия. Поставив очередную сварочную точку, педалью или рукояткой отключают питание, после чего перемещают инструмент в новое положение.

Как выбирать типоразмер сварочных клещей?

Промышленно производимые конструкции ориентированы на строго определённое напряжение – 220 В или 380 В также параметрами выбора служат:

• Ориентировочная часовая производительность контактной сварки.
• Максимально допустимый вес сварочных клещей (от 7…8 до 12…15 кг; в последнем случае конструкцией предусматривается крепление оснастки).
• Конструкция узла зажима электродов (клеммный зажим надёжнее резьбового).
• Способ охлаждения. Например, клещи с водяным охлаждением снабжаются внешней охлаждающей камерой, которая увеличивает габариты устройства.
• Характеристики электродов, на которые рассчитывается инструмент.
• Способ подсоединения к кабелю.

Стоит упомянуть о ряде предлагаемых опций, которые функциональность клещей не повышают. В частности, предлагаемый иногда контроллер длительности времени дугового разряда сварщиками используется редко, зато увеличивает трудоёмкость подготовки всего комплекта оборудования к работе. При выборе стоит обратить внимание на суммарное энергопотребление: если оно превышает 400…450 кВт, то целесообразно остановить выбор не менее энергоёмком варианте.

При большом производстве лучше выбирать сварочные клещи для контактной сварки, которые позволяют одновременно производить сварку нескольких десятков точек. Такой инструмент выпускается двух типов – последовательного и параллельного. Производительность повышается также и при использовании сварочных клещей подвесного типа.

Из практики известно, что ручные сварочные клещи целесообразнее использовать для контактной сварки листов толщиной до 1…1,2 мм, а с механизированным зажимом электродов – для более толстолистовых изделий.

Как сделать сварочные клещи для точечной сварки?

Время чтения: 5 минут

Сварка — это самый распространенный метод соединения металлов на данный момент. Сейчас существует масса технологий сварки, каждая из которых обладает как достоинствами, так и недостатками. Но в конечном итоге подбор технологии зависит от типа металла, его характеристик, предполагаемой скорости сварки и ее качества.

Одна из технологий, сочетающая в себе высокую скорость и качество работ, при этом относительную простоту процесса — это контактная точечная сварка. Она применяется как в быту, так и на крупных производствах. Контактная точечная сварка хорошо зарекомендовала себя при сварке тонколистового металла, например, кузова авто. Весь секрет кроется в технологии. Для формирования сварной точки применяются специальные сварочные клещи для контактной сварки, которые не только сжимают детали, но одновременно подогревают их с помощью короткого электрического импульса.

Благодаря этому формируется прочный сварной шов. В этой статье мы расскажем, как сделать клещи для сварки в домашних условиях, чтобы удешевить сварку и сэкономить на приобретении заводских клещей.

ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Клещи для сварочных работ могут быть ручными и подвесными. Давайте подробнее поговорим про типы клещей, поскольку это важно для их самостоятельной сборки.

Ручные клещи контактной сварки вы можете видеть на картинке ниже. Как видите, конструкция ручных клещей крайне проста, и во многом схожа с любым других ручным инструментом (с теми же плоскогубцами или щипцами), где используется рычажная система открытия/закрытия. Основное отличие ручных клещей для контактной сварки заключается в дополнительном применении трансформатора. Трансформатор подключается к одной из рукояток клещей и генерирует сварочный ток, необходимый для формирования шва.

Суть работы клещей контактной точечной сварки заключается в том, что трансформатор генерирует сварочный ток, который затем подается через рукоятку клещей на сварочные электроды. Клещи вручную зажимают металлические заготовки, затем через электроды пропускается ток и под действием силы сжатия формируется сварная точка. Скорость сварки ручными клещами напрямую зависит от самого сварщика, поскольку весь процесс выполняется вручную.

Также есть подвесные сварочные клещи для точечной сварки . Они используются на производстве либо при изготовлении профессиональных аппаратов для контактной сварки. Такие клещи встраиваются в сварочный аппарат и работают по иной схеме. Они все так же сжимают обе детали, но этот процесс происходит не вручную. Именно по этой причине подвесные клещи гораздо производительнее, чем ручные. Тем не менее, в домашних условиях подвесные клещи не собираются. Это нецелесообразно и для их применения нужно специальное оборудование.

Поэтому далее мы расскажем, как собрать своими руками ручные клещи для контактной сварки.

САМОДЕЛЬНЫЕ КЛЕЩИ

Ручные клещи для точечной сварки, сделанные своими руками — это отличный способ сэкономить, и при этом получить рабочий инструмент. Самодельные клещи для контактной и точечной сварки просты в изготовлении и применении. Они справятся со всеми типами металлов и пригодятся любому дачному умельцу или частному мастеру. Себестоимость самодельных клещей крайне мала, так что вы сможете неплохо сэкономить. Посмотрите ниже видео, где подробно рассказывается, как собрать самодельные клещи.

Если вам нужна краткая инструкция, то прочтите далее. Начните с изготовления основной конструкции клещей. Для этого можно использовать подручные материалы. Мы рекомендуем взять металл толщиной не более 5 мм и нарезать из него полоски шириной 20 мм. Длину полосок выбирайте исходя из ваших предпочтений. Также можете использовать толстые металлические стержни. На обеих полосках или стержнях выгните концы, чтобы они приобрели форму щипцов.

Состыкуйте заготовки крест-накрест и просверлите отверстие. Оно необходимо для соединения двух металлических заготовок и их дальнейшего раскрывания/закрывания. Не забудьте про прокладку из диэлектрика. Ее нужно установить между двух заготовок. Затем на торце одной заготовки нужно сделать отверстие для крепления медных проводов с помощью болта. На другой заготовке сверлится отверстие для крепления сварочного кабеля и фиксации клеммы.

Обмотайте ручки клещей изолентой или наденьте резиновый шланг, если использовали металлический стержень при изготовлении приспособления. Так клещи будут более безопасными и удобными в применении. Этого достаточно для ручного применения на весу. Но если хотите использовать клещи стационарно, то между двумя рукоятками приварите толстую пружину.

Что касается подвода тока к клещам, то для этих целей сгодится любой трансформатор с вторичной перемотанной обмоткой. Вы можете уложить в три витка сварочный кабель на сердечник. Если вы хотите получить контактную сварку повышенной мощности, то соедините два трансформатора и используйте их для генерации тока.

В интернете есть чертежи только подвесных клещей, так что вам придется самостоятельно продумать конструкцию своего самодельного приспособления. Но это не вызовет затруднений, поскольку в многочисленных видеороликах подробно рассказывается, как сделать ручные клещи.

ВМЕСТО ЗАКЛЮЧЕНИЯ

Теперь вы знаете, как можно сделать клещи для точечной сварки своими руками буквально из подручных средств. Себестоимость таких клещей невысока, поэтому вы сможете сэкономить и при этом получить полноценного помощника в быту или в хозяйстве. Как показывает практика, самодельные клещи очень надежны и неприхотливы к хранению. Это очень важные достоинства, поскольку вам не придется беспокоиться об их сохранности. Ну а если вы и вовсе нечасто пользуетесь клещами, то они без проблем прослужат долгие годы.

А вы когда-нибудь собирали ручные клещи для контактной сварки? Поделитесь своими советами в комментариях ниже. Они пригодятся всем, кто только начинает собирать самодельные аппараты и приспособления для сварки. Может быть, вы знаете некоторые особенности, которые нужно обязательно учесть при сборке самодельных клещей. Расскажите и о них тоже. Желаем удачи в работе!