Как сделать споттер из сварочного аппарата своими руками

Споттер – это сварочный аппарат для точечной сварки, предназначенный для проведения рихтовочных работ с тонким металлом. Особо популярен споттер среди работников автомастерских, выполняющих кузовные работы. Конфигурация деталей кузова очень сложная и в большинстве случаев рихтовка невозможна без демонтажа детали. Применение точечной сварки помогает избежать демонтажа и выполнять рихтовку самых сложных поверхностей.

Общий вид обратного молотка

Возникает вопрос, какая взаимосвязь между сваркой и рихтовкой? Все достаточно просто. Сварка нужна, чтобы приварить к поверхности детали дополнительный элемент, к которому можно приложить усилие, направленное на вытягивание металла из вмятины. Поэтому большинство споттеров дополняются обратным молотком.

Обратный молоток состоит из направляющей оси (это может быть электрод споттера), ограничительной шайбы возле рукоятки и массивной подвижной втулки (рис. выше). Двигаясь по оси в направлении от кузова, втулка ударяется о шайбу и передает ей усилие, удар в направлении, противоположном плоскости рихтовки.

Аппаратура для точечной сварки

Конструкция сварочного трансформатора для точечной сварки отличается от классического варианта. В дуговой сварке процесс сваривания идет за счет разогрева места сварки электрической дугой, тогда как в точечной сварке разогрев получается за счет выделения тепла на переходном сопротивлении электрод – металл. При неправильно выбранном режиме дуговой сварки или недостаточном опыте часто происходит залипание электрода.

Данное явление вызывает короткое замыкание и может привести к неисправности сварочной аппаратуры. Поэтому аппараты для точечной сварки должны иметь ограничение времени сваривания не более нескольких секунд (обычно до 1 с). Также они должны быть рассчитаны на малое напряжение (не требуется зажигание дуги) и большой ток. Трансформатор должен быть способен выдавать большой ток для лучшего прогрева места сварки.

Переделка сварочного трансформатора

Затратив минимальное количество времени и материалов, можно сделать своими руками споттер из сварочного аппарата.

Выход состоит в изготовлении новой обмотки или переделке старой своими руками. В случае демонтажа имеющейся обмотки, шину можно использовать для намотки низковольтной обмотки.

Сварочные трансформаторы могут быть нескольких типов (рис. ниже):

• ш-образный (броневой);
• о-образный (стержневой);
• тороидальный.

Типы сварочных трансформаторов

Наименьший вес, но и большую трудоемкость перемотки имеют тороидальные трансформаторы.

Сечение провода обмотки определяется током сварки. Точечная сварка требует ток не менее 1000 А. Исходя из плотности тока 8 А/мм², площадь сечения провода должна составлять не менее 120 мм². Работать с шиной такого сечения очень сложно, поэтому, если не предполагается длительное использование аппарата, сечение можно уменьшить, но не более чем до 80 мм². Такое сечение можно получить, складывая вместе несколько шин меньшего сечения. Для удобства работы своими руками, сложенные провода можно обмотать тканевой изоляционной лентой.

Количество витков определяется путем наматывания пробной обмотки любым изолированным проводом. Обычно это требует не более 10 витков. Далее трансформатор включается в сеть и измеряется напряжение пробной обмотки. Измеренное напряжение делится на количество витков. Полученное число показывает, сколько витков провода нужно сделать, чтобы получить напряжение 1 В. Поскольку требуется 6 В, то умножив число на 6, можно получить необходимое количество витков.

Примерное количество провода для выполнения обмотки своими руками можно подсчитать, зная диаметр обмотки, количество витков и длину выводов.

Исходя из габаритов шины, определяется, войдет в свободное пространство новая обмотка или нет.

Размещение обмотки зависит от типа сердечника. При использовании броневого или тороидального трансформатора обычно вопросы не возникают, а где располагать обмотку на стержневом магнитопроводе? Можно всю обмотку сделать намотанной на одном стержне, но так поступать не рекомендуется, так как ухудшаются параметры трансформатора. Лучше поделить обмотку на две равные части и намотать каждую из них на отдельных стержнях (рис. ниже).

Расположение обмоток, намотанных на отдельных стержнях

Соединять обмотки можно последовательно, тогда на выходе получается удвоенное напряжение каждой обмотки. Следовательно, каждая из обмоток должна выдавать 3 В. Можно соединить обмотки параллельно. Напряжение при этом останется таким же, как и у одиночной обмотки, а допустимый ток возрастет вдвое. Такой способ наиболее предпочтительнее, так как решает проблему большого сечения шины. При намотке своими руками можно использовать более тонкую шину для каждой из обмоток, а результирующая площадь сечения будет равняться сумме отдельных. Виды соединений обмоток показаны на рисунке.

Схемы параллельного и последовательного соединений обмоток

Неправильное соединение обмоток

Для определения нужных концов обмоток следует воспользоваться вольтметром. Сначала измеряется напряжение на одной из обмоток. Затем к ее концу подключается вторая обмотка и снова измеряется напряжение. Если оно возрастет, то это значит, что конец первой обмотки соединен с началом второй. Начала обоих обмоток  помечаются витком цветной изоленты.

Нулевые показания вольтметра говорят о том, что обмотки соединены одноименными концами. При последовательном соединении соединяется одна пара разноименных концов. Выходное напряжение снимается со свободных. При параллельном соединяются одинаковые концы обоих обмоток. В конце выводы следует обжать специальными наконечниками (рис. ниже).

Специальные наконечники для проводов

Управление трансформатором

Для сварки необходим короткий импульс напряжения. Поэтому споттер из сварочного аппарата, изготовленный своими руками, нуждается  в схеме управления. В связи с тем, что сварочный ток имеет большую величину, то коммутировать напрямую выходное напряжение невозможно. Управление производится подачей напряжения на первичную обмотку.

Простейшая схема показана на рисунке ниже. Недостаток схемы в том, что кнопка коммутирует непосредственно сетевое напряжение, что небезопасно.

Простая схема управления споттером

Кроме того, при размыкании контактов образуется сильная искра. Если вместо кнопки поставить втягивающее реле от стартера, а его в свою очередь включать кнопкой, то такая схема будет намного практичнее и безопаснее. Можно использовать комбинацию любого автомобильного реле и мощного пускателя. Реле управляется напряжением 12 В. В свою очередь контакты реле будут управлять контактором.

Предложенные варианты управления сварочным трансформатором не позволяют точно выдержать необходимый промежуток времени. Нормально работать таким аппаратом будет можно только после приобретения необходимого навыка. Те, кто разбирается в радиоэлектронике и дружит с паяльником, могут сделать своими руками схему более сложную и лишенную указанного недостатка (рис. ниже).

Тиристорная схема управления споттером

В данной схеме первичная обмотка трансформатора управляется с помощью тиристора. Тиристор включается подачей напряжения на управляющий электрод. Конденсатор (С1), при отпущенной кнопке, заряжается от трансформатора (Е1) через диодный мост (V1-V4). При нажатии кнопки конденсатор через резистор (R1) разряжается на управляющий электрод тиристора, включая его. Время включенного состояния тиристора зависит от времени разряда конденсатора. Это время можно изменять, подстраивая переменный резистор. Для следующего включения кнопку следует отпустить и снова нажать.

Сделать своими руками. Видео

Про изготовление споттера своими руками рассказывается в видео ниже.

Трансформатор можно использовать любой, с выходным напряжением 12 В. Тиристор, рекомендуемый на схеме (ПТЛ-50), в настоящее время найти сложно. Вполне допустимо заменить его любым на напряжение 400 В и ток не менее 50 А, например Т132-50. Напряжение выбрано с запасом, поскольку в момент коммутации обмотки трансформатора возможны большие всплески ЭДС самоиндукции. Электролитический конденсатор должен быть рассчитан на напряжение 25 В или более.