Наиболее простой конструкцией для самостоятельного изготовления обладает сварочный аппарат, основанный на принципе работы контактной или . Причем такая точечная сварка своими руками из микроволновки будет являться и самой доступной технологией не только в плане необходимого багажа знаний, но и по величине затрат для достижения поставленной цели.
Контактной точечной сваркой называют способ соединения заготовок в виде листов металлопроката или приваривание к конструкциям различных штучных изделий: болты, шайбы, заклепки и многое другое. Наиболее широкое применение эта технология контактной сварки нашла в таких отраслях промышленности, как автомобилестроение, самолетостроение и приборостроение.
Обладание аппаратом точечной сварки дает ряд преимуществ и дополнительных возможностей, а именно:
Основным достоинством контактной точечной сварки является то, что на ней можно научиться работать самостоятельно, имея всего лишь базовый уровень знаний. Для этого необходимо немного потренироваться и вы сможете добиться при работе на таком аппарате высокой производительности, при сравнительно небольших затратах расходных материалов и электроэнергии.
Основной составляющей частью любого сварочного аппарата, использующего электрический ток для процесса термического соединения различных металлов, является силовой трансформатор, если не учитывать современные электронное инверторное сварочное оборудование. Причем будущий сварочный трансформатор должен иметь большой коэффициент трансформации для способности генерации больших сварочных токов.
Процесс контактной точечной электросварки основывается на законе Ленца-Джоуля, который говорит, что электрический ток при протекании через проводник выделяет количество теплоты, равное квадрату силы электрического тока, умноженному на сопротивление участка этого проводника за единицу времени:
Q = I**2 x R x t.
То есть, при силе тока, к примеру, в 1000 ампер на небольшом участке контакта будет выделяться большое количество тепловой энергии. В зависимости от длительности времени прохождения электрического тока сначала тепловой энергии будет хватать для того, чтобы расплавить участок контакта легкоплавких алюминиевых листов, а при длительном контакте - точечно сплавить стальную жесть.
Отсюда одним из лучших кандидатов для изготовления будет силовой трансформатор, взятый из старой сломанной микроволновки. Как правило, мощность таких повышающих трансформаторов от микроволновой печи колеблется в пределах от 700 ватт до 1,5 киловатта, что вполне достаточно.
Имейте в виду: что в качестве сварочного трансформатора можно взять любой подходящий силовой трансформатор с мощностью примерно в 1 кВт, но наиболее удобным все-таки, на наш взгляд, является преобразователь напряжения от микроволновой печи, его проще переделать.
Прежде всего, для этого нам понадобится минимум инструмента и приспособлений, которыми вполне располагает, пожалуй, любое домашнее хозяйство, а именно:
Итак, приступаем:
Важно! Ни при каких обстоятельствах не повредите первичную обмотку, она является основным элементом будущего сварочного трансформатора. Ее можно не снимать с сердечника.
Наматываем этот медный проводник на центральный магнитопровод стального сердечника нашего трансформатора так, чтобы получилось два-три полных витка. Причем это надо сделать таким образом, чтобы витки на магнитопроводе были серединой медного проводника, а оставшиеся концы были примерно равными по длине.
Конечно, если есть возможность, то можно сварить эти части магнитопровода, но при этом необходимо надежно защитить обмотки трансформатора от возможного повреждения расплавленным металлом или искрами.
Сам трансформатор стоит укрыть защитным коробом, в котором необходимо выполнить вентиляционные отверстия для естественного охлаждения.
Другой 
контакт необходимо выполнить подвижным так, чтобы он мог ровно смыкаться с неподвижным, но в не рабочем состоянии быть нормально разомкнутым. Для этого делаем конструкцию второго контакта в виде рычага, который закрепляем на основании и подпружиниваем с помощью эластичной резиновой ленты или стальной пружины. На рычаге крепим кронштейн сварочного контакта, на который подключаем второй, оставшейся провод вторичной обмотки сварочного трансформатора.
Сварочные контакты проще всего сделать из медного прута 10-20 мм в диаметре, сделав при этом конусообразные заострения на концах. Можно, конечно, использовать специально предназначенные для контактной сварки стержни из вольфрама или на основе сплавов бериллиевой бронзы с цирконием.
Для автоматизации процесса сварки необходимо сделать выключатель. Лучше всего для этих целей подойдет так называемый микрик или выключатель нажимного типа, его также можно взять из микроволновки, он будет находиться в цепи блокировки открытия дверцы.
Микровыключатель ставим на разрыв первичной обмотки, то есть сети 220 В, а расположить его удобней всего, закрепив на рычаге подвижного контакта.
Внимание! Все контакты и оголенные части электрической цепи 220 В, изготовленного нами сварочного аппарата, необходимо тщательно изолировать с помощью ПВХ изоленты.
Мы описали изготовление своими руками одного из вариантов конструкции точечной контактной сварки. Хотя с такой же легкостью на основе того же силового трансформатора от микроволновки можно сделать и другие схемы, в том числе и споттер для проведения кузовных сварочных работ на автомобиле. Для этого вместо стационарных прижимных контактов делаем удлиненные гибкие контакты, используя все тот же медный изолированный провод сечением 50 мм в диаметре, но уже длиной не менее 2 метров на каждый сварочный электрод.
Один из контактов будет массой и его выполняют в виде медной клеммы с большой площадью контакта. Второй электрод будет непосредственно сварочным и его изготавливают в виде металлического прута с прочным упором, на конце которого делают специальный заостренный медный контакт на конце для простой точечной сварки.
А вот для изготовления настоящего споттера, не уступающего промышленным образцам, понадобится вдобавок выполнить, как минимум, электрическую схему управления и формирования сварочного импульса, а также придется прилично потратиться на различные комплектующие и расходные элементы для проведения полноценных ремонтных кузовных работ.
Если у вас есть свой опыт по изготовлению и применению самодельных сварочных аппаратов контактной точечной сварки, то поделитесь им в блоке комментариев.
Так что ж со сваркой делать? Ставить всякий раз сварщику дяде Васе? Но в Германии дядю зовут не Вася, и берет он не спиртным а деньгами. Причём дурными.Купить готовый сварочный трансформатор? Можно, но пара сотен евро, а потом использовать раз в год? Некузяво... Остается сделать самому. Но мотать полностью, собирать железо... При одной этой мысли исчезает всякое желание. Остается переделать из чего-то готового и недорогого.
С некоторых пор стали у меня скапливаться силовые трансформаторы от СВЧ печек. Вообще-то я из собирал их для мощных (2...3 kW) . Но на PA идут парные трансформаторы. А непарные остаются ждать пока не найдется к ним пара. По закону подлости на многие пара так и не находится. И потому таких разнокалиберных трансформаторов скопилось немало, и встал вопрос: что с ними делать? Оказалось, что из них можно сделать сварочный трансформатор.
Для того, чтобы сделать сварочный трансформатор (СТ), работающий с работающий с электродами диаметром до 3 мм (то есть на максимальный ток дуги 80A) понадобятся три силовых трансформатора от СВЧ печек (СВЧТ). Необязательно одинаковые, и необязательно от мощных печек. Пойдут даже самые маленькие из них, от печек с выходной мощностью 700 W. Это ведь СВЧ мощность 700W. А КПД магнетрона в лучшем случае не превышает 70% и потому СВЧТ даже от самой маленькой печки отдает более 1 kW. Другой вопрос, что делает он это не непрерывно - время работы печи не должно превышать 30 минут, потом обязательная пауза на остывание трансформатора.
Итак, один СВЧТ может отдать 1kW (если печь была мощная, на 900W, то до 1,4 kW). А для горения дуги надо вольт 40..50. То есть (при токе 80A) требуется мощность киловатта три-четыре. Отсюда логично вытекает что надо взять три СВЧТ. Но их придётся переделать.
1. Сперва у каждого СВЧТ надо удалить высоковольтную обмотку и накальную обмотку (несколько витков толстого провода) магнетрона (она расположена или поверх высоковольтной, или вплотную рядом с ней). Обычно СВЧТ устроен так, как показано на рисунке. Высоковольтная обмотка (+ накальная) отделены от первичной магнитными шунтами (пачки железных пластин в окне между сетевой и вторичной обмотками, показаны желтым цветом на рисунке). Зазор между обмотками составляет несколько миллиметров.
Проще всего удалить высоковольтную обмотку, зажав СВЧТ в тисках (он сварен, ничего плохо ему при этом не будет) и ножовкой по металлу отпилив её выступающие из сердечника половины. Линии отреза показаны красным пунктиром на нижней части рисунка. Чтобы не повредить сетевую обмотку временно проложите между ней и отпиливаемой высоковольтной лист пластика.
Потом повернув трансформатор в тисках окном вверх подходящим по размерам стальным бруском выбейте оставшиеся в окнах обрезки высоковольтной обмотки. СВЧТ хорошо залит, поэтому процедура весьма непроста и требует могучих ударов. Но не переусердствуйте - не выбейте заодно и магнитные шунты.
Также будьте аккуратны, чтобы не повредить сетевую обмотку - во многих СВЧТ она намотана алюминиевым проводом и восстановить повреждение будет весьма непросто.
2. После первого этапа вы будете иметь три СВЧТ без вторичных обмоток. Их придётся намотать. Обычно в СВЧТ один виток на вольт (под нагрузкой), но бывает и 0,8 и 1,1 витка на вольт. Ваша задача засунуть в пустующее окно вторичной обмотки 13...18 витков толстого (сечением 10...20 квадратных миллиметров) провода. Задача эта непроста - размеры окна невелики от 14..18 мм в ширину и 28...35 мм в высоту (по крайней мере, окна всех попадавшиеся мне СВЧТ лежали в этих пределах).
Я применил двойной многожильный провод который используется для соединения мощных громкоговорителей с усилителем НЧ. Обе жилы соединил параллельно, общее сечение получилось 2 х 8 = 16mm 2 . Понадобилось три куска по 5 метров. Этот провод хорош тем, что он по сечению ближе к шине (при обоих параллельно включенных жилах), что упрощает намотку. Кроме того, он имеет тонкую изоляцию (толстая нам ни к чему - напряжение низкое), и его можно формовать. То есть, уложив слой, затем плоской стальной пластиной придавить и обстучать провод так, чтобы он плотно заполнил пустоты. Это важно - места в окне мало, и последний слой вам придется мотать вспоминая крепкие выражения. Несколько облегчить эту задачку (протаскивание последнего слоя, а не припоминание выражений) поможет смазка маслом поверхности провода.
Можно использовать шину, или любой подходящий одиночный провод. Подбор провода определяется не столько тем что можно достать, сколько тем, что удастся нужное число раз пропихнуть в окно сердечника.
Если у вас очень разнокалиберные по мощности трансформаторы, то на менее мощный намотайте несколько меньше витков, чем на более мощный, чтобы нагрузить каждый трансформатор соответственно его возможностям.
3. После второго этапа вы будете иметь три трансформатора со вторичными обмотками 13...18 V/80 A (на холостом ходу напряжение будет процентов на 25..30% выше) на каждом из них. Чтобы получить СТ остается лишь разместить эти три трансформатора в подходящем корпусе, и соединить сетевые обмотки параллельно, а вторичные - последовательно (естественно, соблюдая фазировку).
Собственно сварочный трансформатор готов. Остались лишь некоторые нюансы.
Первый из них - сетевая обмотка СВЧТ сделана так, что железо трансформатора работает в насыщении. И потому холостой ток (без нагрузки на вторичной обмотке) одного СВЧТ лежит в пределах 2...3,5A. Поэтому даже на холостом ходу через полчаса железо сердечника очень сильно разогревается (градусов до 60...70).
Поэтому, для предотвращения перегрева, включение СТ должно производится по первичным обмоткам, чтобы не допустить длительную холостую работу. Также на каждый из трех трансформаторов надо установить вентилятор обдува.
Я установил дополнительный маленький (несколько ватт) обычый трансформатор, который включен в сеть постоянно. Его вторичная обмотка питает три вентилятора, обдувающие три мощных трансформатора (если у вас вентиляторы на 220V, то дополнительный трансформатор не потребуется).
Включение же для сварки производится подачей 220V на три мощных трансформатора. То есть: включил и полчаса можно варить как обычно. Потом придется сделать паузу минут на 30 пока вентиляторы охладят трансформаторы.
Второй нюанс - в корпусе вместе с трансформаторами надо иметь защитный автомат на ток 16...20 А.
16А может быть недостаточно для работы с электродами толще 2 мм, но 20 A далеко не всякая сеть выдерживает - ориентируйтесь под свои условия.
Напряжение на электродах на холостом ходу может достигать 60..70 V. Оно скорее всего вас не убьёт, но крайне болезненно дернуть очень даже может. Капли раскаленного металла и окалины могут прожечь в вас серьёзные дыры - рукавицы и защитный костюм необходимы. Работа без маски 100% повредит ваше зрение (ультрафиолет!). Если не имеете опыта сварочных работ, не учитесь методом тыка. Лучше попросите кого-то знающего научить вас. Дешевле обойдется. Во всех смыслах.
МОТ. Microwave Oven Tranformer. Большой Железный Трансформатор от Микроволновой Печи. Пожалуй, наиболее известный в среде любителей высоких напряжений источник этих самых напряжений. Являет собой железный параллелепипед размерами примерно 8х10х10 сантиметров (размеры меняются от модели к модели). Примерное выходное напряжение — 2000-2200 вольт. Мощность — порядка 500-800 ватт. Обитает внутри старых мёртвых микроволновок, на рынках, в сервисах по починке микроволновок и много где ещё. Часто является предметом вожделения начинающих ХВшников (было бы о чём тут вожделеть, однако). Пригоден для массы развлечений, от пускания дуг (ололо! электрическая дуга! смотрите, смотрите!) до запитывания небольших катушек, особенно если взять парочку или даже три, или зарядки импульсных конденсаторных батарей.
Типичный представитель семейства мотовых мало на что годен в одиночку (исключение составляют советские моты из микроволновок отечественного производства — большие, суровые штуковины со слегка округлым железом, которые гораздо мощнее и надёжнее китайской дряни). Учитывая, что он, будучи схвачен обеими лапками как положено, легко может отправить хватуна на тот свет (дури в нём на это хватит), это не самая лучшая игрушка для новичков. Но при соблюдении элементарных правил безопасности становится простой и приятной пугалкой гостей. На всякий случай напомню: у нормального китайского мота три вывода в виде клеммочек и два толстых красных провода. Красные провода (их обмотка расположена посередине, между первичной и вторичной) смело откусываем: это накал магнетрона и для наших целей он ни к чему. Те из выводов, что расположены рядом друг с дружкой в нижней части — сетевая обмотка, тот, что торчит в гордом одиночестве (иногда в него может быть впаян провод, как на верхнем снимке) — горячий конец. Второй конец высоковольтной обмотки посажен на железо, поэтому корпуса мота во время работы тоже лучше не касаться. Для пускания дуг лучше всего иметь некую палку из диэлектрика, с шурупом в дальнем конце, провод от которого соединён с горячим выводом мота.
Короче, втыкаем мот в розетку и тот начинает радостно гудеть. Потребление на холостом ходу у них обычно чрезмерное, и бывает аж до трёх ампер. А если потянуть с него дугу, то ток может спокойно зашкалить за 10А, то есть пятисотваттный по габаритам трансформатор жрёт аж на два киловатта. Естественно, с таким количеством бездарно уходящей в тепло мощности мот очень быстро и резво нагревается, поэтому в дугопускании необходимо делать значительные перерывы.
Ещё у мота есть шунты — железные пластиночки сечением примерно 0.5х1.8 см, расположенные между обмотками по всей толще трансформатора. Они ограничивают ток в обмотках, не давая трансформатору перегреваться выше меры. Если их аккуратно, отвёрткой, выковырять (придётся поработать молотком — не повредите обмотки!), мощность мота ощутимо возрастёт, но возрастёт и нагрев.
От мота можно запитать небольшую . Правда, из-за низкого напряжения работы начальный промежуток придётся делать очень маленьким, а потому рекомендую увеличить его до хотя бы шести-восьми миллиметров и поджигать лестницу при помощи пламени свечки, стоящей снизу.
Плазма дуги превосходно окрашивается за счёт солей соответствующих элементов: бор-барий — зелень, стронций — красный, натрий — жёлтый. К тому же присутствие ионов того же натрия в дуге значительно увеличивает её предельную длину. В этом легко убедиться, попробовав потянуть дугу с обильно смоченной солью тряпочки.
Присутствует подборка кадров дуг с мотов и плазмы от них.
