Контактная сварка своими руками

Здравствуйте! С вами интернет-магазин Electronoff.ua

Запаять что-нибудь паяльником — святое дело для всех, у кого он, собственно, есть. Но иногда возникают ситуации, когда этого делать нельзя. Может быть, сложно, может быть, нужно более надежное соединение, а может действительно просто нельзя. 

Тогда нужно искать какой-то другой метод соединения деталей вместе. Их, на самом деле, довольно много, но один из самых популярных и широко использующихся — контактная сварка. Так что наше видео будет о том, как сделать устройство, которое будет осуществлять как раз контактную сварку

Для многих сварка в принципе, а тем более контактная, может показаться чем-то сложным и даже недостижимым в бытовых условиях. Но на самом деле всё довольно просто. 

Теория

Контактная сварка — это тип соединения двух металлических деталей вместе путем воздействия на небольшой участок их поверхности большим электрическим током. Контактная она потому, что для протекания тока через детали у них должен быть непосредственный контакт с источником тока. При протекании большого тока через эти маленькие участки они быстро разогреваются и подплавляются, а подплавляясь, в этой точке металл с поверхности обеих деталей смешивается и получается цельный металлический кусочек. Очень прочный и, что главное, без использования соединительных компонентов, которые со временем могут негативно повлиять на прочность соединения. 

Методы контактной сварки

Основных методов контактной сварки два: пропускать ток можно либо с двух сторон соединяемых поверхностей, либо с одной стороны в двух точках. Наше устройство будет работать по второму методу. Таким способом, например, припаивают никелевые ленты к литиевым аккумуляторам. Поскольку литиевые аккмуляторы очень чувствительны к нагреву, контакты на них крайне не рекомендуют паять. Контактная сварка в свою очередь очень кратковременно воздействует на аккумуляторы, благодаря чему они не успевают нагреться. 

Перейдем непосредственно к технической части нашей сварки. Многие, кто знакомился с этой темой, могли видеть вариант с большим трансформатором, на который наматывается очень толстый провод, который потом подводится к свариваемым деталям. Это хороший метод, но достаточно громоздкий и сложный в изготовлении. Мы решили сделать более элегантный, удобный и автономный, что тоже полезно. И для этого нам понадобится такая штука, как ионистор, или суперконденсатор. 

Зачем нам суперконденсатор

Суперконденсатор, он же ионистор, он же double-layer capacitor на английском или конденсатор с двухслойной емкостью на русском — такая штука, в которой накопление электрической энергии происходит посредством эффекта электрического двойного слоя. Явление возникает на границе раздела между проводящим электродом и соседним жидким электролитом. В большинстве конденсаторов твердый электрод - это активированный уголь, он используется в твердом виде, а электролитическая жидкость — жидкая. Когда эти материалы вступают в контакт друг с другом, положительные и отрицательные полюсы распределяются относительно друг друга на чрезвычайно коротком расстоянии.

При прикладывании напряжения на этой границе образуются два слоя ионов с противоположной полярностью, один на поверхности электрода и один в электролите. Два слоя ионов разделены всего одним слоем молекул растворителя, который прилипает к поверхности электрода и действует как диэлектрик в обычном конденсаторе. Емкость конденсатора напрямую зависит от расстояния между контактами электродов, поэтому благодаря эффекту двойного слоя в небольшом объеме становится возможным получить очень большую емкость. 

Сборка устройства

Конденсатор нужно как-то зарядить, поэтому нам понадобится плата зарядки для него, индикатор окончания заряда, разъем питания и корпус. 

Мы, конечно, хотели все оформить красиво, но под руку попался только вот такой корпус. В качестве зарядного устройства мы взяли импульсный понижающий преобразователь, кратковременно выдерживающий ток до 8 А. Его можно подключать к любому блоку питания, например 5, 12 или 18 В. За процессом зарядки можно будет следить через модуль цифрового вольтметра-амперметра — основная информация, которая нам нужна, это зарядный ток, но и за напряжением следить неплохо. 

Чтобы контактная сварка хорошо работала, нам нужно сделать контакты поострее. Для этого припаяем к конденсатору две толстых медных жилы и заострим их концы. 

Теперь можно и проверить, как же наше устройство будет сваривать! Проверяем. Возьмем достаточно толстую металлическую фольгу (из никелевых полосок похожей толщины как раз паяют аккумуляторы).

Всё, вроде бы работает, и это круто! Но важно отметить, что все конденсаторы, и этот в том числе, не очень любят короткое замыкание, поэтому при долговременном замыкании контактов электролит начинает закипать. При работе нужно делать небольшие перерывы между сваркой, чтобы давать ему остыть. 

Осталось собрать всё в корпусе, что мы и сделаем.

Вот такое забавное устройство у нас получилось. При не очень больших вложениях мы получили компактную, автономную и достаточно эффективную контактную сварку для небольших деталей. 

С вами был интернет-магазин Electronoff, до следующих видео!

В этом видео мы использовали: