Обзор конденсаторной сварки

Конденсаторная сварка была изобретена почти столетие назад. В ее основе лежит принцип сварного соединения металлических элементов под действием энергии, вырабатываемой при коротко импульсном разряде конденсаторной батареи.

Разберем основные особенности данного процесса.

Конденсаторная сварка

Общее представление

Конденсаторная сварка – это одна из разновидностей контактной сварки. Энергия на расплавление поверхности контактирующих элементов берется из основного аппарата – конденсатора повышенной емкости. При этом ее выход осуществляется практически моментально – не дольше 3 миллисекунд. Благодаря этому уменьшается влияние повышенной температуры на сварную область. Поэтому сварной шов практически не заметен, а качество крепления не хуже, чем при стандартной электродной сварке.

Механизм сварного процесса выглядит следующим образом:

  • К свариваемым деталям подсоединяют проводники.
  • Далее на них подается постоянный ток высокого напряжения от конденсаторов.
  • Между поверхностями их контакта образуется электрическая дуга.
  • Происходит расплавление металла в зоне взаимодействия свариваемых элементов.
  • Затем детали под нагрузкой скрепляют.
  • Образуется общий сварной шов у скрепленных частей.

Чтобы качество соединения отвечало нормативам ГОСТа, величина напряжения должна строго соответствовать площади контакта сварных элементов и типу их материалов.

Например, для крепления к стальному основанию стального метиза диаметром 3 мм требуется ток в 70 вольт, а для аналогичного крепежного элемента 4 мм уже 100 В.

Область применения

Первое описание техпроцесса конденсаторной сварки относится к началу 30-х гг. прошлого столетия. Изначально она использовалась для присоединения различных мелких элементов к металлической основе – шпилек, болтов, метизов и прочих крепежных элементов. В наши дни технология нашла более широкое применение в различных отраслях:

  • Автомобилестроение.

Используется для скрепления кузовных элементов из листового металла, где стандартная дуговая сварка просто прожигает тонкие детали.

  • Радиоэлектроника, строительство точных приборов, изготовление цифровой техники.

Преимущество конденсаторного способа в этом случае сводится к тому, что чувствительные радиоэлементы не горят и не перегреваются, но при этом надежно фиксируются.

  • Самолетостроение.

Сварные швы авиатехнических изделий должны быть максимально надежны, качественны и герметичны. Что обеспечивает только данный вид сварных технологий.

  • Производство наводной и подводной техники.

Помимо важности точности и прочности, к сварным швам предъявляется фактор экономии. В судостроительстве существенный объем сварочных работ, а конденсаторная сварка позволяет снизить расходы на электроэнергию и материалы.

Кроме того, технология широко используется в строительной сфере – ввиду большого распространения листовых металлоконструкций.

Плюсы и минусы

Конденсаторная сварка – универсальна и может применяться как в промышленных масштабах, так и в быту. В зависимости от целей применения, оборудование можно изготовить даже своими руками. Помимо этого, у технологии имеется следующий ряд преимуществ:

  1. Возможность применения к различным производственным и частным процессам.
  2. Большой процент производительности.
  3. Приварной шов можно создать между деталями из разных металлов.
  4. Незначительное выделение тепла.
  5. Отсутствие вредных факторов для сварщика – дыма, УФ-излучения, паров металлов, брызг расплава.
  6. Возможность быстрого обучения и освоения методики.
  7. Сварка очень маленьких и чувствительных компонентов.
  8. Высокая аккуратность, точность и прочность шва.
  9. Отсутствие необходимости трат на расходные компоненты.
  10. Не возникает перегрузка сети при максимальных токах.

Недостатков у конденсаторного способа сварки всего два. Это необходимость применения специального оборудования и ограниченность по площади сечения зоны контакта скрепляемых элементов.

Аппарат конденсаторной сварки

Описание технологии

В конденсаторной сварке существуют три основных технологических приема:

  • Точечный.

Скрепляемые объекты соединяются медными проводниками, идущими от конденсатора. Сварочное скрепление возникает в момент контакта элементов.

  • Шовный.

В качестве электродов применяют вращающиеся ролики. Образуемый под их действием сплошной шов по сути представляет собой набор точечных контактов. Применяется для сварки сверхчувствительных элементов.

  • Стыковочный.

Подразделяется на два метода – оплавления и сопротивления. В первом случае расплавление площадей соединяемых деталей происходит до момента контакта, а сам процесс крепления – во время осадки. Во втором варианте термическое воздействие и соединение происходит непосредственно во время контакта элементов.

Наиболее распространенной в быту является точечная схема сварки. Она позволяет ремонтировать бытовые приборы, кабеля, автотехнику. Оборудование для нее можно при желании изготовить своими руками.

Оборудование и материалы

Существует два типа принципа конденсаторной сварки – бестрансформаторный и трансформаторный. Первый используется в ударно-конденсаторном способе, второй – для создания прочных, точных соединений. Оба метода имеют свои особенности применения:

  1. Сваривание в ударно-конденсатором способе осуществляется в момент удара – электродом по изделию. Образуется электрическая дуга от разряда конденсатора, расплавляющая металл. Она передается на поверхность контакта деталей, которые в момент удара максимально прижимаются друг ко другу.
  2. При трансформаторном способе разряд с конденсатора передается на обмотку понижающего трансформатора, а оттуда на место сварки. В результате происходит серия циклов разряда/перезаряда конденсатора, и на место стыковки подается серия разрядов. В результате образуется точный и очень прочный шов.

На производстве, чтобы не допустить ошибок, в технологических чертежах каждый способ обязательно имеет свое уникальное обозначение. Что касается использования дополнительных материалов, то в конденсаторной сварке они отсутствуют – в сравнении с аргонно-дуговой или полуавтоматической технологиями, где требуются защитный газ, электроды и специальная проволока.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector