Kimpalan tempat di bengkel rumah

Varieti dan pengelasan kimpalan

Kimpalan adalah proses mendapatkan sambungan integral bahagian disebabkan oleh pembentukan ikatan interatomik dalam kimpal. Bon-bon sedemikian timbul di bawah pengaruh pemanasan tempatan atau umum bahagian-bahagian untuk dikimpal, atau di bawah pengaruh ubah bentuk plastik, atau kedua-duanya.

Kimpalan yang paling sering digunakan untuk menyertai logam dan aloi mereka, untuk menyertai termoplastik, dan juga dalam perubatan. Tetapi kimpalan tisu hidup berada di luar skop artikel ini. Oleh itu, sebutkan secara ringkas hanya itu jenis kimpalan yang digunakan dalam teknologi.

Perkembangan teknologi kimpalan moden adalah sedemikian rupa sehingga membolehkan kimpalan dilakukan bukan sahaja dalam keadaan pengeluaran, tetapi juga di udara terbuka dan bahkan di bawah air. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, kimpalan sebagai eksperimen telah dijalankan di ruang angkasa.

Untuk pengeluaran kimpalan, pelbagai jenis tenaga digunakan. Pertama sekali, ia adalah arka elektrik atau api pembakar gas. Sumber-sumber yang lebih eksotik adalah ultrasound, radiasi laser, rasuk elektron, dan kimpalan geseran.

Semua operasi kimpalan dikaitkan dengan bahaya kebakaran yang tinggi, pencemaran gas oleh gas berbahaya, radiasi ultraviolet, dan hanya risiko kejutan elektrik. Oleh itu, menjalankan kerja-kerja kimpalan memerlukan pematuhan ketat terhadap peraturan keselamatan.

Kaedah kimpalan, bergantung pada jenis tenaga dan teknologi penggunaannya, dibahagikan kepada tiga kelas utama: kelas termal, kelas termomekanik, dan kelas mekanikal.

Kimpalan kelas termal dilakukan oleh pencairan kerana penggunaan tenaga terma. Ia kebanyakannya dikenali kimpalan arka elektrik dan kimpalan gas. Kimpalan kelas thermmekanik dilakukan dengan menggunakan tenaga haba dan tekanan mekanikal. Untuk kimpalan kelas mekanikal, tenaga tekanan dan geseran digunakan. Semua pecahan kimpalan ke dalam kelas dibuat mengikut GOST 19521-74.

Kimpalan tempat

Kimpalan tempat merujuk kepada kategori kimpalan hubungan yang dipanggil. Di samping itu, kimpalan jahitan dan jahitan juga ada di sana. Dalam keadaan bengkel rumah, dua jenis terakhir adalah mustahil untuk dilaksanakan, kerana peralatan terlalu rumit untuk diulangi dalam keadaan artisan. Oleh itu, lebih lanjut sahaja kimpalan tempat.

Mengikut klasifikasi di atas, kimpalan tempat kepunyaan kelas termomekanik. Proses kimpalan terdiri daripada beberapa peringkat. Pertama, bahagian-bahagian untuk dikimpal, sebelumnya digabungkan dalam kedudukan yang dikehendaki, diletakkan di antara elektrod mesin kimpalan dan ditekan satu sama lain. Kemudian ia dipanaskan kepada keadaan plastik, dan ubah bentuk plastik bersama seterusnya. Apabila menggunakan peralatan automatik dalam keadaan perindustrian, frekuensi kimpalan sebanyak 600 titik per minit dicapai.

Teknologi kimpalan tempat ringkas

Bahagian-bahagian itu dipanaskan dengan membekalkan denyut jangka pendek arus kimpalan. Tempoh nadi berbeza antara 0.01 ... 0.1 sec bergantung kepada keadaan kimpalan. Nisbah jangka pendek ini memastikan peleburan logam dalam zon elektrod dan pembentukan teras cecair yang sama untuk kedua-dua bahagian. Selepas denyut semasa telah dikeluarkan, komponen dipegang di bawah tekanan untuk beberapa ketika untuk menyejukkan dan mengkristaliskan teras cair.

Penekan bahagian-bahagian pada masa nadi kimpalan menyediakan pembentukan di sekitar teras cair jalur pengedap, yang menghalang percikan cair dari zon kimpalan. Oleh itu, langkah tambahan untuk melindungi titik kimpalan tidak diperlukan.

Daya mampatan elektroda perlu dikeluarkan dengan kelewatan tertentu selepas hujung nadi kimpalan, yang menyediakan syarat untuk penghabluran logam yang lebih cair. Dalam sesetengah kes, pada peringkat akhir, adalah disyorkan untuk meningkatkan daya pengapit bahagian-bahagian, yang memastikan penempaan logam dan penghapusan ketidakupayaan dalam kimpalan.

Perlu diingatkan bahawa untuk mendapatkan kimpalan berkualiti tinggi, permukaan yang dikimpal mestilah disediakan, khususnya, dibersihkan daripada filem oksida tebal atau hanya karat. Untuk kepingan nipis kimpalan adalah mencukupi, sehingga 1 ... 1.5 mm, yang dipanggil kimpalan kapasitor.

Kapasitor dikenakan secara berterusancukup kecil semasa, memakan kuasa diabaikan. Pada masa kimpalan, kapasitor dilepaskan melalui bahagian-bahagian untuk dikimpal, menyediakan mod kimpalan yang diperlukan.

Sumber-sumber tersebut digunakan untuk bahagian-bahagian kecil dan submisiature kimpalan dalam pembuatan alat, industri kejuruteraan elektronik dan radio. Dalam kes ini, pengelasan kedua-dua logam ferus dan bukan ferus adalah mungkin, dan juga dalam pelbagai kombinasi.

Kelebihan dan kekurangan kimpalan tempat

Seperti segala-galanya di dunia, tempat kimpalan mempunyai kelebihan dan kekurangannya. Pertama sekali, kelebihannya termasuk keuntungan yang tinggi, kekuatan mekanik tempat kimpalan dan keupayaan untuk mengotomatisasi proses kimpalan. Kelemahannya ialah kekurangan sesak dari kimpal.

Rekaan buatan rumah mesin kimpalan tempat

Dalam keadaan bengkel rumah, tempat kimpalan mungkin diperlukan, begitu banyak peranti telah dibangunkan yang sesuai untuk pengeluaran sendiri di rumah. Penerangan ringkas mengenai sebahagian daripada mereka akan diberikan di bawah.

Salah satu reka bentuk pertama alat untuk kimpalan tempat diterangkan dalam jurnal RADIO N 12, 1978 ms 47-48. Gambar rajah litar ditunjukkan dalam Rajah 1.

Rajah 1. Skematik mesin kimpalan tempat

Peranti sedemikian tidak berbeza dalam kuasa yang meningkat, dengan bantuannya untuk mengimpal logam lembaran sehingga 0.2 mm tebal atau dawai keluli dengan diameter hingga 0.3 mm. Dengan parameter ini, kimpalan agak mungkin termokopelserta pengelasan bahagian foil nipis ke substrat keluli besar.

Salah satu aplikasi yang mungkin adalah kimpalan lembaran nipis kerajang dengan alat pengukur terapi pra-terpasang ke bahagian yang diuji. Disebabkan fakta bahawa bahagian-bahagian yang perlu dikimpal adalah kecil, daya pengikatan semasa kimpalan kecil, oleh itu, elektrod kimpalan dibuat dalam bentuk pistol. Bahagian pengikat dilakukan dengan tangan.

Litar mesin kimpalan agak mudah. Tujuan utamanya adalah untuk membuat nadi kimpalan tempoh yang diperlukan, yang menyediakan pelbagai mod kimpalan.

Unit utama peranti adalah pengubah kimpalan T2. Sebuah elektrod kimpalan dihubungkan ke penggulungan sekunder (mengikut skema atas atas) menggunakan kabel fleksibel multicore, dan bahagian yang dikimpal lebih besar disambungkan ke ujung bawah. Sambungan mestilah cukup dipercayai.

Pengubah kimpalan disambungkan ke rangkaian melalui jambatan penerus V5 ... V8. A thyristor V9 dimasukkan ke dalam pepenjuru lain jambatan ini; apabila ia dibuka, voltan utama melalui jambatan penerus digunakan untuk penggulungan utama pengubah T2. Thyristor dikawal dengan menggunakan butang "Impulse" S3 yang terletak di dalam pemegang pistol kimpalan.

Apabila disambungkan ke rangkaian dari sumber tambahan, kapasitor C1 segera dikenakan. Sumber tambahan terdiri daripada pengubah T1 dan jambatan penerus V1 ... V4. Jika kita kini menekan butang S3 "Impulse", maka kapasitor C1 melalui kenalan tertutup dan perintang R1 akan dilepaskan melalui bahagian elektrod kawalan - katod thyristor V9, yang akan menyebabkan pembukaan kedua.

The thyristor yang dibuka akan menutup pepenjuru jambatan V5 ... V9 (arus langsung), yang akan menyebabkan kemasukan pengubah kimpalan T1.Thyristor akan dibuka sehingga kapasitor C1 dilepaskan. Masa pelepasan kapasitor, dan oleh itu masa denyut arus kimpalan, boleh dikawal oleh perintang variabel R1.

Untuk menyediakan nadi kimpalan seterusnya, butang "Impulse" mesti dibebaskan secara ringkas supaya kapasitor C1 dikenakan. Nadi seterusnya akan dihasilkan dengan menekan butang sekali lagi: keseluruhan proses akan diulang, seperti yang dijelaskan di atas.

Sebagai pengubah T1, mana-mana kuasa rendah (5 ... 10W) ​​dengan voltan keluaran pada penggulungan III kira-kira 15V adalah sesuai. Penggulungan II digunakan untuk lampu latar, voltannya adalah 5 ... 6V. Dengan penarafan C1 dan R1 yang ditunjukkan pada gambar rajah, tempoh maksimum nadi kimpalan adalah kira-kira 0.1 saat, yang memastikan arus kimpalan 300 ... 500 A, yang cukup untuk mengimpang bahagian bersaiz kecil yang disebutkan di atas.

Pengubah T2 dibuat pada besi Sh40. Ketebalan set adalah 70 mm, penggulungan utama akan dililit dengan wayar PEV-2 0.8 dan mengandungi 300 pusingan. Penggulungan sekunder akan segera luka dalam dua wayar dan mengandungi 10 pusingan. Kawat penggulungan sekunder terkandas dengan diameter 4 mm. Anda juga boleh menggunakan tayar dengan seksyen salib sekurang-kurangnya 20 meter persegi.

Adalah agak mungkin untuk menggantikan thyristor PTL-50 dengan KU202 dengan huruf K, L, M, N. Tambahan pula, kapasitor C1 perlu ditingkatkan hingga 2000 μF. Itulah kebolehpercayaan peranti dengan penggantian semacam itu dapat dikurangkan.

Mesin kimpalan tempat yang lebih kuat

Peralatan yang dinyatakan di atas boleh dipanggil mesin pemendekan. Gambarajah alat yang lebih berkuasa ditunjukkan dalam Rajah 2.

Rajah 2. Rajah skematik mesin kimpalan tempat

Setelah pemeriksaan yang lebih dekat, mudah diketahui bahawa strukturnya sangat serupa dengan yang terdahulu dan mengandungi nod yang sama, iaitu: pengubah kimpalan, suis thyristor semikonduktor dan peranti kelewatan masa yang menyediakan tempoh nadi kimpalan yang diperlukan.

Skim ini membolehkan anda untuk mengimpal lembaran logam sehingga 1 mm tebal, serta dawai dengan diameter sehingga 4 mm. Peningkatan kuasa berbanding litar terdahulu dicapai melalui penggunaan pengubah kimpalan yang lebih berkuasa.

Litar am bagi radas ditunjukkan dalam Rajah 2a. Penggulungan utama pengubah kimpalan T2 disambungkan ke rangkaian melalui hubungan contact thyristor MTT4K jenis. Arus langsung dari starter sedemikian adalah 80 A, voltan terbalik adalah 800 V. Peranti dalamannya ditunjukkan dalam Rajah 2c.

Litar modul ini agak mudah dan mengandungi dua thyristors, bersambung kaunter selari, dua diod dan satu perintang. Kenalan 1 dan 3 menghidupkan beban semasa kenalan 4 dan 5 ditutup. Dalam kes kami, mereka ditutup menggunakan kumpulan kenalan relay K1. Untuk melindungi keadaan kecemasan, litar mengandungi pemutus litar AB1.

Penyampai masa dipasang pada pengubah Tr1, jambatan dioda KTs402, kapasitor elektrolitik C1 ... C6, relay K1 dan switching switch dan buttons. Dalam kedudukan yang ditunjukkan dalam rajah, apabila mesin AB1 dihidupkan, kapasitor C1 ... C6 mula mengecas.

Kapasitor disambungkan ke jambatan dioda menggunakan suis P2K dengan penetapan bebas, yang membolehkan anda menyambungkan bilangan kapasitor yang berbeza dan dengan itu mengawal kelewatan masa. Perintang R1 dipasang di litar cas kapasitor, tujuannya adalah untuk mengehadkan arus pengecasan kapasitor pada saat awal pengisian. Ini membolehkan anda meningkatkan kehidupan kapasitor. Kapasitor dicaj melalui hubungan biasa yang tertutup pada butang KN1.

Apabila butang KN1 ditekan, ia menutup biasanya - satu kenalan terbuka yang menghubungkan geganti K1 ke kapasitor masa. Biasanya - kenalan tertutup pada masa ini, tentu saja, dibuka, yang menghalang sambungan relay K1 terus ke jambatan penerus.

Relay beroperasi, menutup hubungan kawalan penyampai thyristor dengan kenalannya, yang menghidupkan pengubah kimpalan.Selepas kapasitor dibebaskan, relay akan dimatikan, nadi kimpalan akan berhenti. Untuk mempersiapkan denyutan seterusnya, butang KN1 mesti dikeluarkan.

Untuk pemilihan masa nadi yang tepat, resistor pembolehubah R2 digunakan. Sebagai relay, K1 sesuai geganti reed jenis RES42, RES43 atau sejenisnya dengan voltan tindak balas 15 ... 20 V. Selain itu, semakin rendah arus penguat geganti, semakin lama kelewatan masa. Semasa antara kenalan 4 dan 5 starter thyristor tidak melebihi 100 mA, maka mana-mana relay semasa rendah sesuai.

Kapasitor C1 dan C2 pada 47 μF, C3, C4 100 μF, C5 dan C6 470 μF. Voltan operasi kapasitor sekurang-kurangnya 50 V. Transformer Tr2 sesuai untuk sesiapa sahaja yang mempunyai kuasa tidak lebih daripada 20 W dengan voltan sekunder 20 ... 25 V. Jambatan penerus boleh dipasang dari diod berasingan, contohnya, 1N4007 atau 1N5408 yang meluas.

Pengubah kimpalan dibuat pada litar magnet dari LATRA yang dibakar sebanyak 2.5 A. Selepas mengeluarkan penggulungan lama, besi itu dibungkus sekurang-kurangnya tiga lapisan varnis. Di hujung litar magnet, sebelum menggulung kain varnished, cincin kadbod elektrik nipis dipasang, yang bengkok di sepanjang tepi luar dan dalaman cincin. Ini menghalang pemusnahan kain lacquer semasa penggulungan dan operasi seterusnya.

Penggulungan primer dijalankan dengan dawai dengan garis pusat 1.5 mm, lebih baik jika dawai itu dengan penebat kain, yang memperbaiki keadaan untuk penggabungan berliku dengan varnis. Untuk impregnation, anda boleh menggunakan varnis KC521 atau sebagainya. Bilangan lilitan ditunjukkan dalam Rajah 2b. Menggunakan paip, anda boleh membuat pelarasan kasar semasa kimpalan. Antara lilitan primer dan sekunder, lapisan pita kapas luka, selepas itu gegelung diregregasikan dengan varnis.

Penggulungan sekunder diperbuat daripada dawai terkandas dalam penebat silikon dengan diameter 20 mm dan mengandungi 4 ... 7 giliran. Kawasan wayar tidak kurang dari 300 meter persegi. Di hujung dawai, lugs dipasang, yang perlu dipateri untuk kenalan yang lebih baik. Ia adalah mungkin untuk menjalankan penggulungan sekunder dengan sekumpulan beberapa wayar yang lebih nipis. Jumlah kawasan mestilah sekurang-kurangnya ditentukan, dan semua wayar mesti luka pada masa yang sama. Reka bentuk pengubah ini menyediakan arus kimpalan sehingga 1500 A. Voltan litar terbuka ialah 4 ... 7 V.

Mekanisme hubungan kimpalan dilakukan mengikut jenis kerja yang dilakukan menurut salah satu skema yang diketahui. Selalunya ini adalah tang kimpalan. Tekanan yang dihasilkan oleh mekanisme ini adalah kira-kira 20 KG / cm2. Lebih tepat lagi, usaha ini dipilih secara praktikal. Kenalan diperbuat daripada gangsa tembaga atau berilium. Pada masa yang sama, saiz pad kenalan hendaklah sekecil mungkin, yang memastikan teras kimpalan yang lebih baik.

Reka bentuk amatur untuk kimpalan tempat kini boleh didapati banyak. Segalanya dimainkan. Sebagai contoh, salah satu reka bentuk adalah berdasarkan transformer kuasa TS270 dari TV warna tiub lama. Untuk membuat pemasangan seperti itu, enam transformer diperlukan. Malah litar dikawal mikropemproses muncul, tetapi makna umum struktur kekal tidak berubah: untuk menghasilkan nadi jangka pendek semasa kimpalan dan daya pengapit yang mencukupi di tapak kimpalan.

Boris Aladyshkin