Особенности применения и преимущества холодной сварки для металла

Схема конденсаторного сварочника

Теперь схема: переключатель в источнике питания разряжает конденсаторы после завершения работы и до отключения. Конденсаторы заряжаются до 36 В и во время первой фазы зарядки лампочка в блоке питания 24 В 55 Вт медленно загорается. После искры она также светит и защищает источник питания во время короткого замыкания электродов. После получения сварного шва и отхода электродов от аккумулятора конденсаторы заряжаются.

В целом стоимость проекта составила лишь 1000 рублей на конденсаторы. Остальные элементы не могут быть оценены, потому что они были в запасах дома.

Хотя конечно было бы неплохо использовать регулируемый стабилизатор для зарядки конденсаторов до определенного напряжения. Позднее добавим индикатор готовности сварки после зарядки конденсаторов.

Что такое ТИГ сварка?

Прежде чем переходить к описанию оборудования, разбору преимуществ и недостатков, необходимо разобраться с принципами технологии, особенностями ТИГ сварки. TIG сварка — это способ соединения металлов, при котором используется вольфрамовый электрод с защитным газом. Стержень считается «неплавящимся». Сварщик должен затачивать его перед применением, чтобы дуга была стабильной, а шов получался ровным.

Вольфрамовый электрод закрепляется в горелке по центру сопла. По краям горелки находятся отверстия, через которые подаётся защитный газ. Для этого применяется аргон. Он защищает место сваривания от образования оксидной плёнки. Дополнительно нужно использовать присадочную проволоку. Желательно, чтобы она была изготовлена из того материала, который нужно сварить.

Состав клеевых масс для ремонта изделий

Основными элементами для производства холодной сварки выступают:

• Эпоксидная смола. Она является основой всего состава. Эпоксидная смола отличается превосходными соединяющими свойствами. Благодаря этому она нашла широкое применение в современной промышленности
• Наполнитель. Усиливает плотность скрепления деталей, а также делает состав устойчивым к высоким температурам. Он может быть изготовлен как из металла, так и из других минеральных компонентов. Наполнитель может быть изготовлен в виде пудры или с использованием оксидных и диоксидных добавок.
• Дополнительные компоненты (добавки). Они зависят от типа холодной сварки и сферы её применения.

Свойства холодной сварки подробно описаны в инструкции по её применению.

холодная сварка

Использование холодной сварки

Холодная сварка применяется для ремонта различных изделий:

• Деталей из металла. При этом проводить работу можно даже с предметами находящимися под действием электрического тока или погружёнными в жидкость.
• Различных видов пластиков и пластмасс (за исключением полиэтилена).
• Изделий из стекла и керамики. При склеивании образуется довольно прочная связь между частями. Часто клеевые составы используют для восстановления разбитых изделий из глины, например ваз или горшков.
• Для линолеума и ковролина.

Клей используется используется в различных сферах:

• Сантехника. При помощи холодной сварки можно легко устранить протечку трубы, батареи или сантехнического смесителя. При этом можно чинить как металлические, так и пластиковые детали. При помощи использования можно самостоятельно устранить проблему и не прибегать к помощи профессионального сантехника.
• Ремонт автомобилей. При поломке деталей не обязательно заменять их или обращаться в автосервис. Ведь есть возможность провести все работы своими силами. При этом нужно воспользоваться простым клеем для ремонта металлических изделий. С помощью этого метода можно заделать дыру в бензобаке или починить выпускной коллектор.

Принцип работы аппаратов контактной сварки

Такие аппараты могут быть подвесными, стационарными и переносными, в зависимости от условий производства. Чаще всего аппараты имеют очень узкую специализацию, но есть и универсальные.

Электроконтактная сварка требует определенной подготовки, поэтому чаще всего применяется в промышленности. Реже используется ручная контактная сварка, подобные аппараты можно встретить в автомастерских и на стройплощадках.

Внутреннее устройство:

1. Механическая часть кроме электродов включает элементы для сжатия соединяемых поверхностей, роликов. На стационарных аппаратах для создания необходимого давления и проката изделия часто используется гидравлика.
2. Электрическая часть состоит из сварочного трансформатора, прерывателя первичной цепи и других элементов, необходимых для подачи тока к месту соединения и создания необходимого напряжения в режиме переменного или постоянного тока.
3. В сложных современных аппаратах много электроники, позволяющей использовать различные режимы контактной сварки и регулировать мощность подаваемого тока и другие параметры.

В зависимости от области применения основные элементы могут иметь различную конструкцию.

Общие принципы использования для остальных материалов

Применяя холодную сварку для склеивания неметаллических изделий, нужно обращать внимание на следующее:

1. Выбирать состав, подходящий для выполнения запланированных работ. Для сантехнических изделий использовать влагостойкие смеси. Чтобы склеить линолеум, подбирают смеси, предназначенные для резины и поливинилхлорида.
2. Стоимость изделия зависит от производителя и назначения сварки. Если шов не будет испытывать избыточные нагрузки, можно применять недорогие отечественные смеси. В других случаях рекомендуется использовать продукцию проверенных брендов.
3. Перед применением обязательно изучить инструкцию и проводить работы согласно ее положениям.
4. Скорость процесса отвердения зависит от температуры. Использовав фен, можно ускорить полимеризацию смолы.

Холодная сварка – эффективный и быстрый способ проведения различных ремонтных работ.

Холодный метод

При использовании холодной сварки материал укладывается внахлёст с перекрытием шва 40-60 мм. Если линолеум с войлочным основанием, стык делают минимальный

Клей наносят с большой осторожностью

Используя карандаш и линейку, размечают место будущего шва. Расстояние от верхнего края шва может быть 20-30 мм. Листы укладочного материала аккуратно разрезают обувным ножом, намечая место предполагаемого шва.

Затем выполняют стыковку материала. Если линолеум разрезали в заводских условиях, необходимо просто более тщательно выполнить стыковку листов, плотно сдвинув их между собой.

Особенности сварки трубопроводов

Особенность данного вида сварки труб под давлением в том, что шов не прямолинейный, а кольцевой или круговой. При разработке технологии учитывают толщину стенок и то, чтобы шов получился герметичным.

Сварка давлением отвечает всем условиям. В этом случае используют простые приспособления и специальный инструмент, позволяющие равномерно прижимать кромки соединяемых тонкостенных трубопроводов. Качество сварного контакта зависит от подготовки свариваемых поверхностей. Если все сделано правильно, то получается прочное и надежное соединение, можно сваривать и разнородные металлы.

Во время сварки трубопроводов получается круговой шов.

Обработанные торцы труб центрируют, после чего сжимают. Место стыка нагревают петлевым индуктором до температуры 0,8-0,9 от температуры плавления материала. Нагретые плоскости сжимают, в результате чего получается плотный и надежный шов.

Аппарат с повышенной мощностью

Тут необходимо переделывать агрегат по другой методике, но это даст возможность сваривать более толстые листы и проволоку. Это также самодельная конструкция, но конденсаторная сварка получиться ничуть не хуже. Чтобы её сотворить потребуется: пускатель MTT4K с током 8 А и возвратным напряжением 800 В. К модулю управления присоединены тиристоры, пара диодов и один резистор.

Все реакции протекают, как и в предыдущем случае, но здесь нужно уделить внимание выбору конденсаторов. Их наличие – 3 пары со следующей мощностью:

• 1-я 47мкФ;
• 2-я 100мкФ;
• 3-я 470мкФ.

Герконовое реле

При этом напряжение повинно быть не меньше 50 В. Также потребуется герконовое реле с напряжением 20 В. Что касается обмотки, то тут понадобиться 1,5 мм провод и шина с 60 мм2. Сила электротока в зоне варки будет достигать 1500 А.

Разумеется, такой аппаратурой не получиться приварить трубы или арматуру, но для малых дел она будет отличным помощником.

Процесс сварки

Независимо от применяемой технологии сварка производится в несколько этапов:

1. Соединяемые поверхности обрабатываются, чтобы получить более точное соприкосновение деталей. Электрическое напряжение на всей поверхности деталей должно быть одинаковым. Для этого поверхности делают как можно более ровными, обрабатывая их механически, с помощью травления, зачистки, рихтовки или обезжиривания.
2. Затем детали зажимаются специальным механизмом или просто прижимаются в ручную – в этом случае качество шва будет ниже из-за недостаточного давления. Давление усиливает диффузию металла и позволяет создать однородный прочный шов.
3. На соединяемые поверхности подается электрический ток, тепловая энергия расплавляет нужный участок металла, образуя жидкое ядро, в котором образуются связи между поверхностями. Давление, оказываемое на металл, препятствует выплескиванию жидкого ядра за пределы рабочей зоны.
4. После выключения тока жидкое ядро остывает, образуя сварочный шов. По прочности он при соблюдении технологии не уступает металлу соединяемых деталей.

Разные металлы требуют обработки по специальной технологии, например, поверхности алюминиевых деталей нужно обрабатывать не ранее, чем за 10 часов до процедуры соединения.

Как самому сделать оборудование

Способ сборки аппарата зависит от типа выбранной схемы.

Упрощенная технология

Маломощное устройство для точечной сварки собирают так:

1. Подготавливают основу. Для этого можно использовать трансформатор, первичную обмотку которого подключают к электрической сети. Один конец подсоединяют к преобразователю, имеющему вид диодного моста, другой – к тиристору, отвечающему за работу клавиши пуска.
2. Устанавливают конденсатор, подающий электрический импульс. Рекомендуется выбирать элементы емкостью 1-2 тыс мкФ. При использовании деталей с меньшими параметрами быстро происходит разряд конденсатора.
3. Формируют вторичную обмотку трансформатора из медного кабеля. Его накручивают на катушку в 10 витков.
4. Устанавливают средство управления – тиристор КУ200 или ПТЛ-50.

Устройство точечной сварки своими руками сделать вполне реально.

Мощный аппарат

При сборке такого прибора выполняют следующие действия:

1. В качестве управляющего блока применяют бесконтактный пускатель МТТ4К. Он рассчитан на работу с током силой до 80 А. Блок снабжают резистором, диодами, тиристорами.
2. В основную цепь входного трансформатора вводят реле. Оно помогает настраивать скорость срабатывания агрегата и интервалы подачи импульсов.
3. Объединяют несколько конденсаторов в батарею. Здесь будет накапливаться необходимая для выдачи импульсов энергия. При сборке блока используют параллельный способ соединения.
4. Формируют первичную обмотку трансформатора из кабеля сечением 1,5 мм. Вторичная создается из медной шины.

Прочие виды холодной сварки

Существует ещё следующие виды подобного клея:

Клей для разных пластиков

Используется не так широко. Его применяют и в быту, и на производстве, если есть необходимость быстро склеить повреждённые пластиковые элементы, например, трубы и корпусы приборов.

Клей для линолеума

Воспользоваться им можно и для склеивания жёстких резиновых поверхностей. Такая холодная сварка популярна в строительстве. Также ее применяют и при ремонте.

В заключение отметим, что перед использованием холодной сварки необходимо обязательно прочитать прилагаемую к ней инструкцию и точно следовать технике безопасности. А так, применять подобный продукт довольно легко.

Классификация холодной сварки

Холодная сварка бывает нескольких разновидностей. Их разделяют по консистенции и по области применения.

По консистенции холодная сварка может быть:

Сухой или пластичной.

Плюс такого вида холодной сварки в том, что он сразу готов к применению. От пользователя требуется лишь отрезать нужный по размеру кусочек, размять и нанести на обработанную поверхность. Просто и быстро. Оставшийся стержень нельзя оставлять на открытом пространстве, он застынет и станет бесполезным. Чаще всего они продаются в герметичных упаковках, в которых нужно хранить остатки.

Жидкой.

Подготавливать этот продукт к работе немного сложнее. Эпоксидные смолы и отвердитель находятся в разных тюбиках в жидком состоянии, их нужно смешивать самому, причем при неправильных пропорциях соединение будет непрочным. Однако есть и плюсы, остатки продукта находятся в тюбиках, а значит не потеряют своих качеств.

Инструкция по применению

Несмотря на то, что холодная сварка очень проста в эксплуатации, многие совершают глупые ошибки. Чтобы наш читатель избежал их, мы расскажем, как правильно делать, а как нет.

Сколько сохнет

Ответ индивидуален относительно каждой марки. Существует такое понятие “первичное высыхание”, так называют момент, когда масса уже приняла форму и не поддается исправлениям, однако конечного результата еще не достигла. В таком состоянии шов очень уязвим, поэтому свариваемый предмет не надо подвергать лишним действиям. Первичное высыхание наступает примерно после 5-20 минут, этого времени вполне хватает для подготовки и нанесения клея.

Сварка полностью высыхает в течении 12 или 24 часов, лучше, конечно, оставить изделия сохнуть на сутки. По истечению этого времени продукт полностью готов к использованию.

Меры безопасности

Хоть холодная сварка и кажется безвредной, соблюдение следующих мер безопасности являются важной частью работы

Нельзя допускать попадания сварки на открытые участки кожи и глаз.
В случае попадания в глаза или на кожу, нужно немедленно промыть поврежденное место чистой водой

При осложнениях в обращаться к врачам.
Хранить в недоступном для детей и животных месте.
Работать с клеем в защитных очках и перчатках.
Если с сухим клеем возможно работать без мер предосторожности (перчаток), то с жидким такое не прокатит.
Не допускать попадания сварочных веществ в продукты питания.

Типичные ошибки в работе

Казалось бы, какие ошибки можно допустить, бери да клей

Однако, некоторые неосторожности могут понизить качество шва. Наш читатель должен быть предупрежден

• Всегда нужно проверять срок годности.
  Истекшая по сроку сварка утрачивает все свои способности.
• Поверхность подготавливается строго по примечаниям от изготовителя.
  В ином случае сварка отвалится.
• Нельзя хранить остатки клея на воздухе.
  Он затвердеет. Конечно, его можно разогреть в теплой воде, но это отразится на качестве.
• Использовать по назначению.
  Не стоит использовать клей по дереву для керамики и так далее.
• Правильно подбирать холодную сварку по ее свойствам.
  Если речь идет о ремонте нагревающихся деталей, то нужна термостойкая смесь.
• Соблюдать пропорции при смешивании.
  Жидкая сварка будет менее прочная или вообще не будет склеивать, если пропорции не соблюдены.

Правила хранения

Соблюдение правил хранения увеличит срок пригодности клея.

• Исключить попадание солнечного света.
  Клей должен находится в темном и прохладном месте.
• Хранить в герметичной упаковке.
  Обычно сухой клей продается сразу в удобной закрывающейся упаковке, в ней и нужно его держать. Жидкий всегда находится в герметичном тюбике, там проблем нет.

История появления

Сварка известна человечеству не одно десятилетие. Впервые идея того, что можно соединять металлические детали во время сильного нагревания появилась в начале 20 века. Над созданием подобного оборудования задумался Чарльз Л. Коффин — американский инженер. Однако первые образцы оборудования не позволяли использовать аппарат в промышленных условиях, сваривать сплавы металлов.

Впервые неплавящийся электрод из вольфрама и защитный газ (инертный гелий) были протестированы в 40-х годах 20 века. С помощью этой технологии удалось соединить алюминий, магний, никель. Метод стал популярен в самолёто- и ракетостроении, а потом получил популярность и среди других направлений промышленности.

Особенности свариваемости металлических сплавов

Если для сваривания металла требуются несложные установки, а работа выполнятся в широком диапазоне параметров, то он обладает хорошей свариваемостью и наоборот. Этот показатель не является постоянным, и по мере усовершенствования технологий и оборудования свариваемость будет улучшаться.

На свариваемость материалов оказывают влияние температура плавления, электропроводность.

На свариваемость материалов оказывают влияние разные факторы:

• температура плавления;
• тепло- и электропроводность;
• изменение прочности и коэффициента расширения с ростом температуры;
• твердость.

Чем ниже электро- и теплопроводность, тем меньше требуется ток и снижается электрическая мощность, расходуемая на нагрев заготовок. Прочные материалы для деформации требуют большого усилия, твердые перед соединением надо обязательно прогревать. При высоком коэффициенте расширения большая усадка, что ведет к появлению трещин и раковин.

Особенности некоторых металлов и сплавов:

• низкоуглеродистые стали хорошо соединяются контактной сваркой, не склонны к образованию трещин, их прочность практически не снижается, а сварной шов пластичный;
• углеродистые – склонны к закалке, поэтому работают с ними на «мягких» режимах, пластичность и прочность соединении повышают путем термической обработки;
• нержавеющие – обладают высоким сопротивлением, поэтому используются небольшие токи, работу выполняют в «жестком» режиме;
• жаропрочные – в нагретом состоянии прочные, поэтому для сварки требуется большое давление и длительная подача тока, чтобы снизить давление осадки, зону сварки предварительно прогревают;
• титановые сплавы – при их нагревании происходит увеличение пластичности, поэтому требуются небольшие давления, работа выполняется с высокой интенсивностью и при больших токах, высокой скорости осадки и небольшом временном воздействии;
• медные – для их сварки требуются большие токи и низкая длительность их протекания;
• алюминиевые и магниевые – работу выполняют кратковременными импульсами тока большой величины, давления аналогичные тем, что используют при сварке низкоуглеродистых сталей.

Контактная сварка хорошо соединяет низкоуглеродистые стали.

Лучшие производители холодной сварки

Большинство составов для сварки металла — это импортная продукция. Импортный сектор представлен такими моделями как: Hi-Gear, Abro, Poxipol. Однако в продаже имеется и отечественная продукция. В основном это торговые марки «Полимет» или Henkel.

Самыми популярными являются следующие составы:

Abro Steel

Abro Steel

Двухкомпонентный гель американского производства.

Устойчив к агрессивному воздействию внешней среды и выдерживает температуру вплоть до +250 градусов.

HiGeer

HiGeer

Изделия Hi-Geer широко используются для многих материалов.

Продукция обеспечивает соединение изделий из камня, дерева и пластика. Продукция обладает невысокой ценой и обладает устойчивостью ко многим негативным факторам.  

Клей момент

Клей Момент

Используется для фиксации металлических изделий. Выдерживает довольно высокую температуру в 140 градусов. Отличный продукт подходящий для бытовых нужд.

Wurth Liuguid Metal Fe 1

Wurth Liuguid Metal Fe 1

Холодная сварка производимая в Германии.

Изготавливается для работы с изделиями из металла и керамики. Материал не токсичен, выдерживает температуру в 120 градусов и отлично подходит для заделывания трещин в посуде или сантехническом оборудовании.

Summary

Article Name
Холодная сварка металла

Description
Холодная сварка металла — как пользоваться — самая полная инструкция по применению. Преимущества и недостатки ➜— Инструкция по применению ➜— Лучшие производители

Author

Publisher Name

Википедия строительного инструмента

Publisher Logo

Технические нюансы

Перед началом работ, для достижения рабочего уровня зарядки, подключите источник тока к сети. Процесс сварки не займет много времени, поскольку используются запасы энергии приемника. Если вы знакомы с основами, то подобные работы возможно выполнять самостоятельно.

Важно! Перед тем, как приступить к работе обязательно ознакомьтесь с правилами безопасного проведения работ, во избежание случаев травматизма.

Формирование швов происходит за счет плавления отдельных порций металла с последующим покрытием.

Качество выполненных работ во многом зависит от правильного выбора режима сварки. С изменением длительности импульса меняются и параметры сварки. Регулировке поддаются и прочие параметры: форма сварочной ванны, контроль кристаллизации металла, толщина сварочного шва.

Выбор модели

Напряжение сети. Бывает одно- или трехфазным. Для непромышленного применения рекомендуется аппарат на 220 В или универсальная машина «220/380». Большинство аппаратов могут выйти из строя или перестать варить из-за перепадов напряжения. В связи с этим инверторы комплектуются защитой от скачков напряжения. У бытовых агрегатов диапазон шире на 10—15%, а профессиональным моделям нужно напряжение 165—270 В.

Напряжение холостого хода. Эта характеристика определяет способность аппарата разжигать электрическую дугу и поддерживать ее горение. Чтобы дуга возбудилась, напряжение должно быть примерно в 1,5—2,5 раза больше напряжения стабильного горения электрической дуги.

Мощность. В паспортах часто указывается максимальная мощность источника питания сварочного аппарата, соответствующая максимальным нагрузкам на сеть. Если единицы измерения кВт, значит, говорится об активной мощности, если кВА — о полной мощности, которая обычно выше из-за поправочного коэффициента.

Реальная мощность определяется силой тока, которую способен выдать аппарат. Этот показатель и определяет толщину свариваемого металла и максимальный диаметр электрода.

Класс защиты. В паспорте должен быть 2-циферный код I. P. Индекс среднестатистических источников питания для сварки — IP21-IP23. Двойка говорит, что внутрь корпуса не проникнут предметы толщиной больше 12 мм. Вторая цифра говорит о защите от влаги — 1 — означает, что капли воды, вертикально падающие на кожух, вреда не нанесут; 3 означает, что даже под углом 60 ° вода в корпус аппарата не проникнет. Но варить под дождем запрещено!

Диапазон температур. Согласно ГОСТ, ручная сварка может осуществляться при температуре -40—40 ° C. Однако не все сварочные аппараты удается пустить в работу при температуре ниже нуля градусов. Чаще всего проблемы появляются с инверторами, в которых при минусовой температуре просто загорается сигнализатор перегрузки, и сварочный аппарат выключается.

Работа от генератора. Эта функция пригождается для работы в полевых условиях. Не все аппараты могут питаться от бытовых генераторов с ДВС.

Многие источники питания облегчают удержание дуги: «Антиприлипание на выключении», «Горячий старт», «Форсирование дуги», «Розжиг на подъёме»

Полезно обратить внимание на индикацию параметров, функциональность, широту рабочих регулировок, защиту от перегрузок, качество маркировки, электробезопасность, комплектность, эргономику, ремонтопригодность. Рекомендуется приобрести аппарат с максимумом технических характеристик в паспорте, а паспорт рекомендуется купить на русском языке

Что называют холодной сваркой?

Сварка – это процесс образования неразъемных соединений между частями металла или другого материала путем установления межатомных связей. При горячей сварке эффект достигается путем местного нагревания, но, как видно из названия, метод холодной сварки не предполагает использования высоких температур.

Каков же принцип этого способа соединения? Холодной сваркой называют технологический процесс соединения деталей путем давления и скольжения, что приводит к деформации материала. Так образуется монолитное высокопрочное соединение.

Чтобы детали изделия прочно соединились друг с другом, в качестве связующего компонента используют высокопрочный клей, который получил свое название по наименованию процесса – «холодная сварка». Он проникает в кристаллическую решетку деталей и благодаря происходящей химической реакции соединяет их в единое целое.

Существует множество разновидностей этого вещества для разных материалов, но его состав приблизительно одинаков:

• эпоксидная смола в качестве основы;
• металлическая пудра, усиливающая прочность соединения;
• дополнительные компоненты.

Холодная сварка выпускается в двух видах: однокомпонентном и двухкомпонентном. Однокомпонентный состав готов к использованию и напоминает на ощупь пластилин. Перед применением его нужно немного размять. Второй вариант выпускают в жидком виде, перед использованием его смешивают с порошковым отвердителем.

Виды холодной сварки

Давайте уясним, что ничего общего с традиционными сварочными работами в этом процессе нет, скорее подходит термин «склеивание». Базируется это утверждение на том, что основа состава — эпоксидная смола. Для придания необходимых качеств в неё добавляются различные компоненты. Информацию о наиболее важных ингредиентах производители сохраняют в секрете — конкуренция на рынке вынуждает.

Чтобы увеличить прочность соединения деталей, применяются разные наполнители. В зависимости от характеристик свариваемых поверхностей используются мелкие металлические опилки, измельчённая до состояния пыли керамика и целлюлоза. Информация о количественном содержании стального или чугунного наполнителя позволяет косвенно судить о термостойкости продукта: чем больше, тем она будет выше.

По консистенции различают:

1. Жидкую сварку для металла — когда эпоксидная смола и отвердитель находятся в отдельных тюбиках. При необходимости содержимое в нужном количестве используется, а остаток ещё послужит — без потери качества, но с учётом требований к условиям хранения и срока годности. Повышает прочность соединения использование армирующей сетки.
2. Пластичную или сухую сварку для металла — когда в фирменной упаковке находится стержень из двух слоёв разного цвета. Отрезается нужное количество, и полученный «пенёк» разминается в руках подобно пластилину, а после этого наносится на подготовленную поверхность. Остаток стержня необходимо предохранить от контакта с воздухом и теплом, в противном случае он утратит ценные качества.

Внимание!

В обоих вариантах имеет значение скорость использования подготовленной смеси

Она начинает застывать уже через три, или самое большее — через десять минут, так что все подготовительные работы выполняйте заранее! Важно обеспечить плотное, герметичное прилегание массы к поверхности. У каждой марки — индивидуальный срок высыхания, указанный в инструкции