Как сделать сварочный аппарат для сварки медных проводов своими руками. Как сварить медные провода в домашних условиях. Что нужно подготовить

При замене проводки все скрутки медных проводов лучше сваривать или пропаивать, такую сварку я видел даже на алюминиевых проводах в проводке дома 1960 года постройки. Уже тогда строители знали о сварке проводов... Как сделать аппарат для сварки медных скруток своими руками читайте далее.

Клеммы Wago

Многие наверняка скажут: А клеммы типа Wago на что? На дворе 21-й век!

Отвечаю сразу: поставил я эти "супер-клеммы" при замене проводки в квартире, а когда включил электрочайник - такая клемма у меня сплавилась, мне это очень не понравилось, я даже разобрал одну такую клемму и увидел, что там контакт очень тонкий.

Поэтому порой старая добрая скрутка будет надежнее всего этого современного "добра"!

Одно время конечно были хорошие клеммы тупиковые - вставляешь туда скрутку и винтиком затягиваешь - получается заизолировано и крепко зафиксировано - обалденная штука, но сейчас они полностью пропали из продажи. Обидно 😥

Чем сварка медных проводов лучше пайки?

Ознакомьтесь также с этими статьями

Паять медные провода тоже можно, но сопротивление оловянного припоя в десятки раз выше, чем у меди, все в принципе работает и на пайке, но при протекании больших токов, есть вероятность нагрева участка цепи с бОльшим сопротивлением. Хотя в большинстве случаев электрики этим пренебрегают.

В итоге я решил собрать аппарат для сварки медных проводов.

Конструкция аппарата для сварки скруток не окончательная, т.к. по советам хороших людей с форума Chipmaker.ru есть возможность еще улучшить этот аппарат.

Для чего нужен аппарат для сварки

Моими целями для данного аппарата было:

• сварка медных проводов при ремонте квартиры (алюминиевые варить не собираюсь), т.е. в пределах одной коробки в каждой комнате, поэтому длину проводов 3 метра я посчитал достаточной
• получить как можно более компактный аппарат для сварки скруток, поэтому я использовал корпус от БП компьютера и трансформатор от микроволновки, который сочетает в себе малый размер (немалый вес) и большую мощность.

Как собрать аппарат для сварки скруток своими руками

Итак, как собирался аппарат сварки проводов.

Я разобрал трансформатор от микроволновки, распилив его болгаркой по местам сварки. Я не буду описывать это процесс в подробностях, т.к. это делали уже многие и много раз, да хоть на YouTube можно видео найти.

НО, обратите внимание, что трансформатор от микроволновки опасен для жизни! Т.е. его не стоит включать в сеть для проверки, пока не удалена вторичная обмотка, т.к. на ней напряжение порядка 2000В и он может убить человека на расстоянии!

В общем, транс был распилен, вторичная обмотка выкинута, намотана своя обмотка медным проводом на 6 мм кв., у меня влезло всего порядка 16 витков, то ли транс был маловат, то ли я не очень опытный мотальщик, ну да ладно, после включения транса в сеть, я получил напряжение 14 вольт, что нормально для такой сварки (нужно 12-24в). Затем я склеил сердечник транса эпоксидной смолой. На этом работы с трансформатором микроволновки были закончены.

Я установил его в корпус, также я установил туда 2 автомата на 16А (после опыта первой сварки, чтобы знать максимальный ток потребления, он оказался 11А).

Почему не поставил двухполюсник?

А собрал сварку проводов из того, что было под рукой. Мой девиз: Сначала используй, что без дела валяется, если конечно, это не портит конструкцию 🙂

Провода на выходе я использовал многожильные медные на 10 мм кв.

Один провод припаял к выводу графитовой щетки от мощного электродвигателя (на рынке можно найти за 20-30 руб. такую щетку). Держак для нее изготовил из ручки от напильника, в которую вставил деталь в форме заготовки ключа из куска стали 4мм, здесь, я так думаю как раз можно использовать ненужный ключ от квартиры, где деньги лежат 🙂

"Ключ" я нагрел и вставил его в ручку от напильника, изготовил хомут из тонкой жести и притянул им щетку к ручке. А также я притянул к держаку провод с помощью обычной стяжки (куда ж без нее в наши дни).

В графитовой щетке я просверлил две ямки разных диаметров скруток - так удобнее будет сваривать скрутки, чтобы капля меди не пыталась соскочить.

Второй зажим я сделал, как у всех - из ненужных плоскогубцев.

Провод к ним подсоединял так.

Снял одну ручку и сточил железную часть под круг на 10 мм, на него надел медную шину на 10 мм, в другой конец шины вставил провод и все это спаял с помощь флюса для черного металла, олова, паяльника и газовой горелки (сначала разогрел плоскогубцы горелкой, чтобы потом паять паяльником). Соединение получилось вроде прочное, ну а если отломится, потренируюсь еще раз в пайке 🙂 Сверху надел 2 термоусадки, в итоге получилось аккуратно. В губках плоскогубцев просверлил 2 отверстия на 3 мм и 5 мм, чтобы было удобнее зажимать скрутку.

Провода с трансформатором соединил с помощью винтовых клемм на 30А кажется...

Спереди приделал индикатор питания зеленого цвета, в крышке корпуса пропилил окно для автоматов, на крышку корпуса внутри приклеил кусочки линолеума, чтобы она не дребезжала - это помогло. Ну и сделал ручку для удобной переноски аппарата из старой дверной ручки.

А внизу в штатные отверстия с резьбой прикрутил ножки от старой советской аппаратуры.

Преимущества и недостатки аппарата сварки проводов

• аппарат вполне хорошо варит, напряжения хватает для зажигания дуги и трансформатор от микроволновки не греется, но если у вас будет транс побольше, то лучше мотать вторичную обмотку проводом на 10 кв мм.
• аппарат получился очень компактный, хотя не скажу, что он легкий, т.к. трансформатор от микроволновки весит обычно 3-5 кг
• аппарату не хватает выключателя, т.к. трудно сразу попасть скруткой в ямку в графите. Удобнее было бы, сначала вставлять в ямку скрутку, а затем включать сварку, кнопку лучше расположить на держаке графитовой клеммы, думаю, я это реализую в будущем...

• Как сделать хорошую клемму - нужно использовать больший кусок графита, например щетку от мощного двигателя или щетку от троллейбуса, в ней сверлится несколько ямок. В эти ямки потом вкладывает скрутка и тогда капля будет ровной и красивой, а если варить электродом батарейки капля получается, но норовит соскочить вниз. А также электрод от батарейки прилично дымит и воняет, видимо, из-за различных примесей.
• Учитывайте что, при сварке медных скруток будет дым, запах гарью и графитовый электрод иногда загорается, так что сварку лучше производить с открытым окном.
• Лучше окунать скрутку в буру перед сваркой и не перегревать скрутку, т.к. начнет плавиться изоляция проводов и медь в месте сварки станет хрупкой.
• Не забывайте ровно откусывать концы проводов скрутки, чтобы они были одной длины.
• Если изготовить дроссель, то сварка будет более мягко варить (это я еще опробую).

В общем получил отличный аппарат для сварки скруток и море удовольствия от его изготовления.

А так ждите апдейтов этой статьи, т.к. аппарат еще будет дорабатываться...

Фото аппарата для сварки медных скруток

Положениями ПУЭ сварка проводов рекомендуется как один из наиболее надежных способов их соединения. Преимущества применения такого способа значительно перевешивают немногочисленные недостатки, что делают его популярным среди домашних умельцев и профессиональных электриков.

Плюсы и минусы сварки, ее разновидности

Преимущества, которыми обладает соединение проводов сваркой заключаются в отсутствие переходного сопротивления которое всегда есть при скрутках или болтовых соединениях. Особенно это актуально при прокладке проводки для мощных устройств.

Недостатки заключаются в необходимости купить или сделать самостоятельно сварочный аппарат, предназначенный для скруток.

Сварочные работы требуют наличия некоторых навыков, поэтому электрику, который будет производить сварку скруток, нужно изучить как минимум азы этого ремесла.

При электромонтажных работах на производстве применяются различные виды сварки: стандартная, дуговая точечная, плазменная, торсионная, электронно-лучевая, ультразвуковая или же их различные комбинации. Для бытового применения чаще всего электриками используется устройство для точечной и дуговой сварки, которая работают на угольных или графитовых электродах.

Это решение позволяет получать хорошее качество соединений при минимальной стоимости необходимых устройств и комплектующих.

Изготавливая аппарат для сварки проводов, больше всего внимания надо уделить следующим характеристикам устройства:

• Сила тока которую может выдать аппарат. В идеальном варианте это переменное значение.
• Напряжение, выдаваемые устройством, достаточное для возникновения электрической дуги – обычно это 12-32 Вольт.
• От какого тока работает сварочник – переменный или постоянный. При наличии опыта подобных работ можно использовать переменный, но для новичков настоятельно рекомендуется начинать с постоянного.

Так как для сваривания различных металлов требуется разная сила тока и напряжение, универсальные сварочные аппараты в обязательном порядке могут регулировать эти значения. Кроме того, при соединении разных материалов могут понадобится специальные флюсы которые будут защищать металл от окисления или проникновения в него газов из воздуха. В большинстве своем сварочные аппараты универсального назначения достаточно громоздкие и тяжёлые, но для мелких сварочных работ можно за относительно невысокую цену найти инверторные сварочники, которые идеально подойдут для сварки проводов.

Если выполняется сварка медных проводов, которые применяются в домашней разводке, нет нужды в использовании очень большой силы тока и напряжения поэтому есть возможность применять сварочные аппараты небольших размеров, которые помещаются в стандартный кейс из-под инструментов.

Принцип работы дуговой сварки – схема устройства

Так как для сварки нужен большой ток, то основой любого сварочного автомата является понижающий трансформатор – проигрыш в напряжении всегда сопровождается выигрышем в силе тока и наоборот.

Для преобразования переменного тока в постоянный используется стандартный диодный мост, а для сглаживания пульсаций – конденсатор.

Ощутимый минус использования устройства постоянного тока – диоды и конденсатор используются немаленьких размеров и они значительно увеличивают вес сварочного аппарата, который изначально делается переносным.

Многие умельцы вручную собирают себе сварочный аппарат для сварки медных проводов, что выдает дугу от переменного тока и с успехом ими пользуются. Поэтому однозначно утверждать, что нужно применять именно устройство постоянного тока нельзя – каждый выбирает себе необходимую модель по навыкам. Если вручную собирается сварочный аппарат переменного тока, то из схемы попросту выбрасываются диодный мост и конденсатор.

Необходимый навык, который придется освоить для использования сварочного аппарата переменного тока – научиться «на глаз» определять в течение какого времени следует удерживать зажженную дугу электрического разряда, чтобы конец скрутки разогрелся и сплавился.

Наиболее распространенный способ сделать минусовый контакт, которым осуществляется сварка – это старые плоскогубцы, которыми удерживаются провода.

Для фазы берется зажим, которым можно удерживать графитовый стержень. Конструкция зажима может быть самой разнообразной – от винтового соединения до так называемых «крокодилов», как самодельных, так и заводского изготовления. Для соединения с самим сварочным аппаратом применяются кабели сечением порядка 10 мм².

Несмотря на то, что устройство собранное в промышленных условиях на порядок дороже самодельного, всё же его цена не является заоблачной и позволяет приобрести такой сварочный аппарат даже при ограниченном бюджете. Преимущества его использования очевидны – это точно рассчитанная конструкция с регулятором тока, которая позволяет работать с разными типами металлов и количеством свариваемых проводов.

Нюансы процесса сварки проводов

При необходимых навыках сварка проводников не занимает много времени, но чтобы получить качественное соединение настоятельно рекомендуется сначала попрактиковаться на отдельных кусках кабелей. Тем более это надо сделать, если используется аппарат для сварки скруток, что работает с переменным током – к мощности такого устройства нужно привыкнуть. Наглядно весь процесс показан на следующем видео:

Пошагово все выглядит следующим образом:

• Зачистка проводов. Особенностью сварки является необходимость оголять жилы проводов на длину 60-80 мм. Меньше нельзя, так как при сварке провод достаточно сильно нагревается и изоляция будет плавиться.
• Скрутка проводов. Казалось бы, что можно просто сложить жилы и произвести сварку – все равно на конце образуется капля, которая соединит все вместе. Проблемой такого способа соединения может заключаться ломкость проводов – не факт, что она возникнет, но в силу некоторых причин, получившаяся в результате сварки угольным электродом капля приобретает губчатую структуру и подвержена излому. На проводимость это не влияет, но если провода не будут скручены, то могут разломаться.

• Обрезка скрутки. Распушенные концы жил надо обязательно обрезать, чтобы получить ровный срез. Тогда дуга при сварке равномерно прогреет всю поверхность скрутки и капля получится ровной.

• Сварка. Плоскогубцами захватывается скрутка и к её кончику подносится графитовый электрод, пока не возникнет электрическая дуга. Ее надо выдерживать до тех пор, пока не сплавятся концы проводов, образовав гладкую каплю. Следующая скрутка сваривается после остывания предыдущей.

Если дуга не появляется, значит мощность трансформатора недостаточная или используются слишком длинные провода к держателям электродов (их сопротивление мешает получить достаточный ток).

Оптимальный вариант по длине проводов это 2,5-3,5 метра, но в первом случае придется для удобства работы сварочный аппарат ставить на подставку.

• Изоляция скруток. Оптимальным по скорости вариантом здесь будет использование термоусадочных кембриков, но для их прогревания дополнительно понадобится строительный фен или хорошая зажигалка. Также нет никаких помех использовать обыкновенную изоленту – разве что это будет чуть дольше по времени.
• Сварка медного и алюминиевого проводов. В целом, выполняется точно так же, как и обычная – разница только в подготовке проводов. Медная жила остается прямая, а алюминиевая обматывается вокруг нее. Затем на алюминий наносится флюс, который при нагревании убирает c этого металла оксидную пленку, и можно приступать к сварке.

Но если выполнять предписания ПУЭ, то в бытовых условиях вряд ли придется работать с алюминиевыми проводами, так как для прокладки электропроводки запрещено применение таких кабелей, сечением менее 16 мм².

Сварка проводов инвертором

Использование такого устройства является наиболее предпочтительной, так как проводить сварку медных и алюминиевых проводов инвертором гораздо легче, чем самодельными сварочными аппаратами. Это прибор универсального плана, сила тока в котором регулируется в диапазоне до 160 Ампер. Кроме того, что он может сваривать скрутки, это позволяет выполнять работы с металлом толщиной до 5 мм – для домашнего использования такой мощности обычно более чем достаточно.

Обычно такой прибор это прерогатива профессионалов, которые постоянно сталкиваются со сварочными работами, но при этом его можно смело рекомендовать новичкам, которые только осваивают сварку скруток своими руками. Функция «горячего старта», защита от залипания электрода и возможность работы даже при перепадах напряжения позволят начинающему сварщику быстро освоить азы этого ремесла, а профессионалу всегда приятно работать с хорошим инструментом.

Если прибор позволяет регулировать напряжение и силу тока, то «на глаз» какие выставлять значения можно определять по диаметру проводов и их количеству.

Коротко о главном

Сварка концов скруток проводов значительно улучшает проводимость этих контактов, а значит и характеристики сети в целом.

Сварочные аппараты, которые позволяют проводить точечную сварку, есть в свободной продаже, а также достаточно просты конструктивно, чтобы изготовить их самостоятельно. Но во втором случае чаще всего собирают более простые устройства, выдающие переменный ток – такие приборы требуют наличия определенных навыков работы.

На практике нет особой разницы в использовании того или иного устройства – если мастер достаточно опытный, то результат будет хороший в любом случае.

Большинство электриков знает, что если провода просто скрутить вместе, то этот участок будет служить дополнительным сопротивлением из-за разности в плотности контакта между цельным проводом и скруткой. Такой участок часто перегревается или обгорает. Возможны и механические обрывы цепи. Чтобы избежать этих проблем была изобретена сварка медных проводов. Какова ее технология? Какими аппаратами она выполняется? Возможно ли изготовить подобное устройство самостоятельно?

Технология сварки электропроводки

Процесс сварки для медных проводов заключается в зажигании кратковременной электрической дуги, оплавляющей края прутиков и соединяющие их в единый монолитный участок, длиной 3-5 мм. Это происходит в следующей последовательности:

1. Проводку, предназначенную для соединения, очищают от изоляции на 60-70 мм длины. Это делается для предотвращения оплавления изоляции от нагретой меди.
2. Медные волокна складываю вместе и закручивают между собой. Вид скрутки не важен, и ее можно выполнять как равномерно перекручивая все провода, так и обвивая одни вокруг оси из других. Механическую крепость здесь образует именно сварка, а не тип скрутки.
3. Перекрученные медные жилы должны быть общей длинной 50 мм. Оставшуюся разветвленную часть обрезают до плотно скрученного пучка.
4. В 25 - 30 мм от края соединения его необходимо зажать прижимным устройством, являющимся одновременно массой контакта (минусовым кабелем от аппарата). За этот элемент электрик будет удерживать свариваемые провода. Слишком длинную зачистку и далекий от края захват выполнять не стоит ввиду лишнего перегрева всей зоны между контактами.
5. Второй рукой подносится держатель со специальным электродом.
6. Конец электрода соприкасается с торцом скрутки и зажигается дуга, которую необходимо удерживать в течении 1-2 секунд (зависит от силы тока и сечения провода).
7. Края проводов плавятся от температуры дуги, образуя цельное соединение, сечение которого не препятствует прохождению тока.
8. Прерывая дугу, заканчиваем процесс сварки и даем изделию остыть.
9. Остывшую после сварки скрутку, требуется свернуть (для компактности размещения в коробке), и закрыть термоусадочной трубкой или изоляционной лентой.

Чтобы сварка проводов выполнялась успешно, необходимо потренироваться на «черновых» кусочках кабеля. Распространенной ошибкой начинающих электриков является прилипание электрода к торцу свариваемого провода. Это происходит из-за слишком короткой дистанции и выполнении работы навесу. Чтобы придать четкости выполняемым действиям рекомендуется опереть руку с массой об стену, а руку с электродом прижать локтем к телу. Так можно минимизировать пошатывания и колебания, вызывающие проблемы при сварке.

Понять, что соединение готово можно по характерному красному валику раскаленного металла, имеющему цельный вид. Округленная форма будет окончательным доказательством, что прутки сплавились между собой. Хотя дуга горит всего несколько секунд, но если требуется объемная работа (распределение коробки, обустройство щитка), то рекомендуется надевать защитные очки или даже маку хамелеон. Ультрафиолет, излучаемый дугой, способен причинить серьезные ожоги коже лица и роговице глаз при длительной работе со сваркой.

Почему не паяльником?

Преимущество метода перед похожей работой паяльником состоит в:

• отсутствии необходимости присадочного материала (олово);
• не нужно предварительно лудить металл;
• сварка скруток выполняется быстрее по времени, чем пайка, что эффективней при большом объеме работ;
• для пайки проводов разного диаметра нужны разные по мощности паяльники, сварочный аппарат же переключается под любое сечение;
• некоторые кабеля настолько толстые, что их можно соединить только сваркой.

Аппараты для сварки медных проводов

Медь относится к специфичным видам металлов, чья сварка выполняется только в хорошо защищенной среде, предотвращающей взаимодействие углерода и окружающего воздуха. Но поскольку для медных кабелей нет необходимости в длинном шве, а лишь требуется быстро расплавить торец скрутки, то подойдет обычный агрегат с переменным или постоянным током.

Трансформаторы

Сварочный аппарат для сварки проводов должен быть способен выдать силу тока, достаточную для оплавления края кабеля. Температура плавления меди немного более 1000 градусов. Поэтому для работы подойдет обычный трансформатор с регулировкой тока до 400 А. Единственным отличием от сварки углеродистой стали будет использование не стального покрытого электрода, а угольного с примесью меди и не покрытого.

Для осуществления сварки скруток нужно подключить аппарат в сеть, выставить необходимую силу тока, и подсоединить «минусовый» кабель к зажиму, а «плюсовой» к держателю электрода. Прямая полярность обеспечит лучшую работу электрической дуги на этом виде соединения. Работа с трансформатором подойдет для подключения и оснащения электрического щитка со множеством контактов. Поскольку весь процесс может занять день и больше, то не потребуется частый перенос громоздкого аппарата. А вот для маневренной работы по большому пространству, где требуется сварить несколько скруток в коробке, и переходить дальше, трансформатор будет неудобен.

Инверторы

Для передвижной быстрой работы с проводкой лучше приобрести небольшой аппарат. Это может быть обычный инвертор с минимальным весом, чья конфигурация позволяет вешать оборудование на плече и выполнять сварку скруток на любой высоте.

Работа инвертором производится так же, как и трансформатором. «Плюс» с электродом находится в одной руке электрика, а «минус» со специальным зажимом в другой. Характеристик аппарата с диапазоном силы тока от 40 до 200 А хватит на большинство видов проводки встречающейся в быту. Сварку медных проводов инвертором выполнять удобнее, ввиду «мягкой» работы дуги и меньшего шума от самого источника тока.

Как самому сделать аппарата для сварки проводов?

Если предстоит разовая, но объемная работа с проводами, то покупать магазинное устройство может быть невыгодно. Как сделать сварочный агрегат для этих целей своими руками? Для основы потребуется понижающий трансформатор, который можно намотать самостоятельно, или извлечь из старой техники. Главный критерий - это способность понижать входящее напряжение до 12-48 V, выдавая при этом силу тока от 40 до 150 А. Рассчитать число витков и требуемое сечение провода можно по соответствующим таблицам.

Хотя сварку проводки можно выполнять и на переменном токе, но лучше установить в свой самодельный аппарат диодный мост, для выпрямления напряжения. Это придаст электрической дуге характерный шелест, и она будет более стабильной. Сделанный агрегат требуется снабдить защитным корпусом для исключения поражения током.

Держатель под угольный электрод можно купить в магазине, а можно соорудить из зажима под контактор троллейбуса или иного прижимного устройства. Второй зажим для фиксации провода и подключения массы изготавливается из пассатижей. В одной из ручек необходимо просверлить отверстие под болт и клемму для контакта.

Параметры для сварки проводов

Чтобы соединение проводов сваркой прошло качественно, кроме соответствующего оборудования и навыков, потребуется выбирать правильные режимы сварки. Основные представлены в таблице:

Соединение скруток при помощи сварки позволяет произвести надежный контакт, исключая перегрев и механический обрыв проводов. Как сделать это на практике показано на дополнительном видео. А создав собственный аппарат можно сэкономить на оборудовании, не в ущерб качеству.

svarkalegko.com

Правила сварки медных проводов

Одной из частых причин возникновения пожаров является неисправность электропроводки. Возгорания происходят из-за нарушения изоляции или нагрева жил кабелей в местах соединения (розетках, выключателях или распределительных коробках). Плохой контакт приводит к появлению большого переходного сопротивления, на котором выделяется тепло. Это разрушает изоляцию, становится причиной короткого замыкания и пожара. Поэтому получение надежного качественного соединения медных проводников является обязательным условием безопасной работы любых домашних электроприборов.

Использование инвертора

Медные провода, наиболее распространенные в жилых домах, соединяют несколькими способами, но самым надежным считается сварка. В результате такого соединения получается однородный проводник, что обеспечивает полную пожаробезопасность.

Сварка осуществляется постоянным или переменным током напряжением от 12 до 36 В, при этом должна быть регулировка сварного тока. Этим требованиям соответствует большая часть сварочных инверторов.

Выпускают специальный аппарат для сварки медных проводов, которым пользуются электрики. Он имеет мощность в пределах 1-1,5 кВт и регулировку сварочного тока в диапазоне от 30 до 120 А. В отличие от обычных инверторов, оборудование имеет меньшую массу и габариты, кроме этого концы сварочных кабелей оснащены специальным держаком для угольных электродов и зажимом с большой поверхностью прижима проводников.

Если в хозяйстве уже имеется инверторный сварочный аппарат, то специальный прибор для сварки медной проволоки можно не покупать. Для удобства к сварочным кабелям с помощью сварки приваривают или прикрепляют через болтовое соединение пассатижи и держак для электрода. Роль держателя угольного электрода может играть любой мощный зажим. Предварительно его ручки нужно заизолировать.

Пассатижи крепятся к проводу «масса». Ими будут держаться за скрутку свариваемых медных проводников, при этом они будут выполнять важную функцию теплоотвода. Это необходимо для предохранения изоляции от воздействия высокой температуры.

Контактный способ

Кроме использования инвертора для сварки медных проводов может применяться и точечная контактная сварка, время сваривания которой не превышает 1-2 секунд.

В домашних условиях для соединения бытовой электропроводки можно воспользоваться обычным трансформатором мощностью 500 Вт с напряжением во вторичной обмотке 12-36 В. Присоединив к вторичной обмотке держак для электрода и медных проводов, получим простой сварочный аппарат.

В зависимости от сечения и количества медных проводов экспериментально установлено, что ток для сварки должен быть:

• для 2-х проводов сечением 1,5 мм2 – 70 А;
• 3-х сечением 1,5 мм2 – 80 А;
• 3-х сечением 2,5 мм2 – 90-100 А;
• 4-х сечением 2,5 мм2 – 100-120 А.

Однако значения тока могут сильно различаться в зависимости от используемого кабеля и его производителя. Дело в том, что производители кабельной продукции используют медные провода с различными примесями, что влияет на электро и теплопроводность, сечения проводов иногда не соответствуют заявленным характеристикам. Поэтому точечная сварка проводиться только после того, как отрегулирован оптимальный сварочный ток на обрезках такого же кабеля, который предстоит варить.

Порядок действий

При сварке проводов своими руками порядок действий будет следующий. Сначала нужно освободить от изоляции концы свариваемых проводников на расстояние 8-10 см. При снятии изоляции нельзя допустить повреждения жил провода. Перед скруткой их необходимо зачистить наждачной бумагой и протереть ацетоном для обезжиривания. Затем соединяемые медные провода скручивают и концы обрезают кусачками, чтобы торец скрутки был плоским. В результате должен получиться пучок длиной около 5 см.

Подготовительные работы на этом заканчиваются, и начинается непосредственно сварка. К скрутке присоединяют зажим массы включенного сварочного аппарата, а к торцу скрученных проводников подносится графитовый или угольный электрод, который держится на конце второго сварочного провода с помощью специального держателя. В итоге происходит короткое замыкание с образованием электрической дуги. Ее энергии достаточно, чтобы за 1-2 секунды расплавить концы медных проводников.

На конце скрутки образуется расплавленная капля меди, ей нужно дать время на остывание. После этого место скрутки изолируют лентой или термоусадочной трубкой (трубку надо надеть заранее).

Сварочное соединение получается высокого качества, по электрическим характеристикам оно не отличается от параметров всего медного провода, и прослужит не меньше, чем он.

Особенности процесса

Сварка медных проводов имеет свои особенности. Это связано с тем, что при температуре 300 °C медь становится хрупкой, а при 1080 °C плавится. Электроды выдерживают температуру в три раза большую. Поэтому важно не передержать дугу, чтобы не повредить изоляцию и сами провода. Для их защиты надо подсоединить в районе скрутки мощный радиатор, желательно из меди с большой поверхностью теплоотдачи и плотным прижимом к скрутке и потом только сваривать.

При сварке медных проводов скрутку желательно располагать вертикально. В этом случае расплавленная капля приобретет сферическую форму, которая охватит все свариваемые провода.

Иногда необходима сварка не одножильных, а многожильных медных проводов. В таком случае необходимо сначала поместить скрутку в гильзу, обжать, торчащий конец отрезать и потом его заварить.

Используемые электроды

Для сваривания медных проводов используются угольные или графитовые электроды с омеднением. Характеристики их практически одинаковы. Они имеют температуру плавления в три раза больше, чем у меди, благодаря этому расход электрода минимальный; легко режутся, что позволяет получать удобную для сварки длину.

Угольные электроды дают дугу более высокой температуры, чем графитовые, что позволяет использовать их при минимальных сварочных токах. Они удобны и при использовании самодельных маломощных сварочных аппаратах.

Сварку графитовыми электродами чаще используют с инверторами, имеющими регулировку тока в широком диапазоне и нетребовательны к квалификации сварщика. Кроме этого медное сварное соединение получается более высокого качества.

Внешне электроды отличаются цветом – угольные черные, а графитовые темно-серые с металлическим отливом.

Если под рукой нет фабричных электродов, то при сварке их вполне могут заменить щетки от электродвигателя или угольный стержень из старой батарейки.

svaring.com

Обеспечение надежного контакта медных проводов сваркой

Медные провода используются повсеместно в электрике. Согласно Правилам Устройств Электроустановок соединение их может быть произведено 3 способами: опрессовка, сжим, сварка. Естественно, что самый качественный из них тот, при котором используется сварочный аппарат.

Учитывая, что у меди довольно высокая температура плавления (1080 градусов по Цельсию), но при нагреве до 300 °С она уже может сломаться, нужны определенные навыки в сварке меди. Примечательно, что сварку можно выполнить, как переменным, так и постоянным током. С работой, при определенном умении сварщика, может помочь справиться инвертор, электронно-лучевой аппарат или трансформатор. Допустима и дуговая сварка меди.

Сварка скруток обеспечивает надежный контакт

Аппарат для сварки медных проводов

Параметры для сварочных работ с медью

Сварка проводов, в том числе и дуговая, должно проводиться при напряжении от 12 до 36 В. Лучше, если сварочный аппарат имеют функцию регулировки силы тока. Сам процесс сварки занимает несколько секунд (мы сейчас не говорим о промышленной сварке). Именно за столько короткий временной промежуток можно добиться образования устойчивой капли, способной крепко соединить медные скрутки.

Для достижения нужного эффекта необходимо при выборе силы тока учесть сечение и количество жил. Для этих работ применяются электроды, наличие меди в составе которых обязательно. Сила сварочного тока зависит от количества проводов и их сечения.

И все же оптимальным считается режим, при котором электрод не прилипает к проводам. Описать его, практически, не реально. Достигается он опытным путем.

Где применяется аппарат сварки медных проводов

Практически, любой аппарат для создания прочного сварного соединения проводов подающих ток, может проводить работы в

• Электрических щитках,
• Электрических шкафах,
• Распределительных коробках,
• Трансформаторных подстанциях,
• На производстве,
• При ремонте и создании электронно - бытовых или научных приборов,
• В быту.

Естественно, что главным в любом случае будет соблюдении Правил Техники Безопасности. Для каждого производства существует установленный гост работы с электротехническими приборами и гост, по которому может проводиться их ремонт.Объединяет их один общий пункт об обесточивании ремонтируемого объекта, где должна вестись сварка электрических проводов. Дальше необходимо концы крепко соединить, возможно, методом скрутки, настроить аппарат и провести сварку.

Сварочный процесс

О выборе сварочных аппаратов для медных проводов поговорим чуть позже. Примечательно, что независимо от того, какой будет выбран аппарат, сварка должна проходить в целом одинаково и состоять из нескольких этапов:

• С проводов нужно снять верхнюю оболочку. Делать это лучше ножом или ножницами, отступив от края заготовки на пару сантиметров, минимум, и аккуратно подрезав оболочку. Затем ее нужно просто стянуть.
• Далее можно (некоторые профессионалы настаивают) сделать скрутку для не слишком объемных проводов с небольшим количеством стандартных по диаметру жил, она должна быть общей длиной сантиметра 2,5, а лучше 3.
• Непосредственно на готовое соединение одевается зажим и подключается масса сварочного аппарата.
• Выставляется сила и мощность тока, прогревается электрод.
• В течение пары секунд проводится сварка.

За столь короткое время должен успеть образоваться небольшой шар из расплавленной меди. Если передержать электрод чуть больше установленного времени, то соединяемые концы просто расплавятся. Не додержать – соединение будет внутри пористым, а значит ломким.

По идее, правильно проведенная работа по сварке медных электрических проводов должна обеспечить после остывание их безопасное раскручивание. После чего место сварки изолируют. Потом можно подключать напряжение.

А теперь о выборе идеального аппарата.

В чью пользу сделать выбор

На промышленном производстве и даже в угольных сверхкатегорийных шахтах, опасных по внезапным выбросам пыли и газа, периодически проводятся работы по сварке медных проводов. Там обычно это делается стационарными или переносными аппаратами способными заварить многожильный силовой кабель, подающий электричество высокого напряжения.А вот для мелких работ в быту, например, на электронно-компьютерной плате нужна маленькая головка сварочного аппарата и регулировка параметров напряжения и силы тока. Здесь справятся – инверторы

• Либо те аппараты, где дуговая сварка,
• Возможно использование электронно-лучевой сварки.

Перед свариванием обязательна зачистка провода

Есть умельцы, которые способны выполнить отличную сварку медных, тонких проводов, самодельным сварочным аппаратом и им не нужна автоматическая регулировка силы тока и защита от скачков напряжения.

Дуга для сварочных работ

Согласно гост 22917 – 78 для соединения электрического кабеля должна быть применена дуговая сварка. Сварочный процесс в этом случае проходит в защищенной среде. Газ (аргон, углекислый газ, гелий) будет при нагревании меди, защищать ее от окисления. Его подача осуществляется из сварочной головки непосредственно во время сварки.От того, как зажигается и поддерживается сварочная дуга дуговая сварка делится на

• Ручную
• Полуавтоматическую
• Автоматическую.

Принцип работы аппарата

Для сварщика важно, чтобы дуга была непрерывной. Газ поможет создать нужную среду, при которой возможно расплавление меди без окисления. Высокая температура дуги расплавляет самый крепкий металл. Максимальная теплота выделяется дуговым разрядом. Дуговая сварка, неважно ручная или полностью автоматическая, проводится угольным электродом с содержанием меди. От последнего зависит, будет ли застывшая капля пористой внутри. Если работы выполнены так, как рекомендует гост, то соединение должно получиться крепким.

Инвертор

Аппарат инверторного типа считается универсальным. Потому, что

• Он легкий,
• Заботиться о натяжении дуги не нужно,
• Контролировать бесперебойное поступление газа так же.

Для медных проводов нужно только подобрать электрод, включить напряжение и силу тока (смотри таблицу, приведенную выше) и пробовать работать. Единственный минус – возможная пористость соединения. Принцип работы аппарата инверсия – главное в работе инвертора. Фазовый сдвиг напряжения происходит при каскадном увеличении силы тока и его частоты на выходе. Преобразование возможно в два этапа:

• Переменный ток (220 В, 50 Гц) становится постоянным.
• Постоянный ток вновь становится переменным, но с низким напряжением, высокой частотой и большой силой.

При работе нет необходимости удерживать постоянный зазор между дугой и свариваемыми деталями.

Заваривание в вакууме

Электронно-лучевое заваривание осуществляется в вакууме. В домашних условиях провести этот высокотехнологический процесс не реально. Специальный сварочный аппарат используется в лабораториях и заваривание, в частности, медных проводов проводится в особых камерах.Сварка электронно-лучевым способом обеспечивает:

• Минимальное нагревание проводов при сварке. Количество теплоты в пять раз меньше, чем когда проводится дуговая сварка. Это резко снижает вероятность коробления проводов.
• При малых температурах, электронно-лучевая сварка дает нужную концентрацию теплоты в изделие (в частности в провода). В отличие от других аппаратов, электронно-лучевой прибор нагреет не только поверхность детали, но и подаст тепло на достаточную для качественного шва, глубину.
• Медь, которая за короткое время была нагрета, а затем расплавлена, в вакууме не обогащается газами. У медных проводов образуется качественное соединение, которое обладает пластичными свойствами.

Принцип работы аппарата электронно-лучевой способ сварки базируется на проплавлении, в том числе меди на передней стенке кратера. Электронный луч, как установил гост, должен иметь форму конуса. Во время процесса проплавления происходит:

• Давление потока электронов,
• Выделение теплоты,
• Реактивное давление испаряющегося металла,
• Излучение электронов.

Все это осуществляется во время передвижения меди по бокам к задней стенке. И здесь происходит кристаллизация меди. Электронно-лучевой аппарат дает возможность проводить работу с паузами, а так же непрерывным лучом.Первый сварочный аппарат появился более ста лет. За это время ученые, взяв первоначальный принцип сварки за основу, модернизировали ее процесс, создали разновидности аппаратов, способных соединять тугоплавкие либо, наоборот, легко плавящиеся металлы. Сварка медных проводов может быть осуществлена, практически, любым из известных сварочных аппаратов. Но качество работ могут гарантировать только те, что созданы для работы с медью, с учетом ее особенностей.

zavarimne.ru

Cварка медных проводов инвертором

Основной материал для электрической проводки – это медь. После установки всех связей и распределительных коробок возникает вопрос: чем связать электрические провода?

Одной из наиболее частых причин неисправностей электропроводки является низкое качество соединения, что может привести к выходу из строя дорогостоящей техники. Можно использовать различные варианты соединения (к примеру, клеммами), но самым надежным способом является скрутка проводов и дальнейшая сварка медных проводов инвертором. В таком случае риск потери соединения минимален.

Недостатки и преимущества сварки

Плюсы сварочного соединения – прочность, безопасность и долговечность. Проводники тока при сварке образуют монолитное соединение, что препятствует разрыву, раскрутке и так далее. Благодаря этой монолитности электрическое сопротивление соединения будет минимальным. Это означает, что количество выделяемого проводником тепла (то есть его нагрев) будет минимален (по закону Джоуля-Ленца), и это приводит к высокому уровню пожаробезопасности. Это и является главным преимуществом сварки.

Сварочное соединение обладает и своими недостатками. При соединении клеммами достаточно обычных ручных инструментов, а для сваривания необходим аппарат для сварки медных проводов – инвертор либо трансформатор. Кроме того, такое соединение нельзя вернуть в первоначальное положение, так как два провода становятся одним целым (в отличие от клеммного соединения).

Преимущества работы с инвертором

Инвертор – один из источников электроэнергии для сварочной дуги. Он представляет собой трансформатор, который понижает напряжение, идущее на устройство, до необходимого. Плюсы использования инвертора – улучшение дуговых динамических характеристик и небольшой размер трансформатора. Благодаря использованию инверторов вес и размеры сварочных аппаратов стали существенно меньше, повысился коэффициент полезного действия устройств, уменьшилось разбрызгивание электрода. Теперь опции при сваривании (в частности, силу тока) можно изменять плавно. Недостаток – их сравнительно высокая цена.

Процесс сварки

Для работы необходим сварочный пост для пайки медных труб либо для сварки проводов. Он включает в себя все оборудование и инструмент. Изготавливается пост (передвижной или статичный) из стали (легкой), фанеры или брезента (в таком случае они должны быть обработаны огнестойкой смесью). Пол также должен быть огнестойким.

Сварочная проволока св08г2с омедненная используется для механизированной сварки. Она гарантирует качество соединения и безопасность. Она используется для сварки тяжелых металлов – стали различного предназначения. Соответственно, эта проволока не применяется при сварке медных проводников электрики.

Перед началом сварки провода нужно скрутить, предварительно сняв изоляцию. Рекомендованная длина накрутки – 5 сантиметров, поэтому нужно снять 6-7 сантиметров изоляции. После этого концы скрученных проводов выравниваются (режущим инструментом, к примеру, кусачками). Теперь накрутку можно сваривать в месте среза.

Электроды по меди (медному проводнику) используют в основном угольные. В частности, это может быть графитовый электрод, покрытый медью. После выбора инструмента переходят к свариванию. Торец электрода подводится к концу накрутки (месту выравнивания). Далее дуга сплавляет проводники в единое монолитное соединение.

Время сварки (при правильно подобранной силе тока) составляет 1-2 секунды. При меньшем времени медные проводники могут не успеть соединится, при большем – может возникнуть перегрев и начать плавится изоляция. При определении силы тока нужно учитывать толщину самой скрутки (количество состоящих в ней проводов и площадь их сечения). Приблизительные ориентиры: при сварке 2-3-х проводников площадью сечения 1,5 мм2 применяют ток от 70 до 90 ампер, если площадь сечения 2,5 мм2, то сила тока повышается (от 80 до 110 ампер). Более низкая сила тока может привести к большим потерям электрода (вследствие его прилипания к проводу), а завышенная – к перегреву проводника и изоляции.

Таким образом, сваривание медных проводников с помощью инверторной дуговой сварки – самый надежный способ соединения.

Соединить несколько медных проводов можно разными способами. Сварка занимает среди них особое место, поскольку по надёжности является одним из лучших методов. Полученное таким образом соединение отличается прочностью, хорошей электропроводимостью, отвечает максимальным требованиям безопасности и служит долгие годы. Для сваривания проводов применяют графитовый электрод, обладающий несколькими неоспоримыми достоинствами.

Достоинства графита, принцип сварки проводов

Особенностью этого вида электродов является их способность проводить ток и при этом не плавиться, что свойственно электродам иных типов. Графитовый электрод может выпускаться с разными формами наконечников, различной длины. Бывает обычный или омеднённый (имеющий медное покрытие, до 5% состава). Среди достоинств этого вида электродов выделяют следующие:

• невысокая цена, доступность, медленный расход;
• материал стержня не прилипает к соединяемым элементам;
• графит нагревается до температуры плавления металла очень быстро;
• для появления дуги достаточно тока 5–10 А.

Кроме того, если сварка медных проводов осуществляется графитовым электродом, то получаемое соединение получается устойчивым к коррозии и термостойким, а сами электроды не склонны к образованию трещин в процессе работы.

Для того, чтобы не допустить плавления изоляции проводов к месту выхода скрутки из изоляции присоединяют металлический радиатор (чаще всего медный, поскольку медь имеют высокую теплопроводность). Тепло от скрутки отводится за счёт большой площади контакта. Перед сваркой медных проводов их нужно подготовить, очистить от изоляции и/или лакового покрытия. Скрутку нужно делать плотно, чтобы витки тесно прилегали друг к другу, длина скрутки должна составлять 5-6 см. Концы проводов должны быть отрезаны на одинаковом расстоянии, чтобы ни один из них не оказался вне зоны действия сварки.

В месте крепления радиатора к проводам присоединяется зажим «массы» аппарата, после чего к обрезанным краям подносится графитовый электрод. Контакт должен быть кратковременным, не более 1 секунды. После прекращения контакта на конце скрутки образуется шарообразный участок расплавленной меди.

Применение и особенности работы

Понятно, что графитовый электрод используется не только для сварки проводов - область его применения гораздо шире. Для предварительной обработки металла перед сваркой или другими видами обработки, резки металлических заготовок, обработки кромок металла - для всех этих задач применяется данный вид электродов. Использование графита позволяет быстро и эффективно срезать заклёпки, осуществлять прошивку элементов из легированной или углеродистой стали. Применяются также специальные стержни для плавления стали, чугуна и сплавов в электротермических печах. Они изготавливаются с ниппелями, что позволяет соединять их между собой, из-за чего подача электрода в печь осуществляется непрерывно. Использование электродов из графита для дуговой резки металла снижает количество брака.

Электроды из графита применяются также в следующих процессах:

• сварка изделий из цветных металлов;
• заварка изъянов, полученных при литье;
• сваривание тонколистовых металлических элементов;
• наплавка твёрдосплавных частей к основе.

Работа с графитовым электродом может проводиться и с присадочным материалом. Пруток из материала, который используется в качестве присадочного, может подаваться в процессе сварки или укладываться заранее в место расположения шва.

Нужно помнить, что работа с этим видом электродов имеет свои особенности. При длительной сварке, чтобы материал стержня не расходовался слишком быстро, и дуга была устойчивой, нужно на электрод подавать минус (то есть должна применяться прямая полярность). Внешние факторы оказывают заметное воздействие на стабильность дуги. КПД при работе с графитом ниже, в сравнении с плавящимися электродами. Соединения, полученные в результате сварки получается не очень пластичными, не исключается появление пустот. Сама по себе работа, если применяется угольный или медно-графитовый стержень, значительно отличается от сварки обычными электродами, поэтому к ответственным задачам следует допускать лишь опытный персонал.

Требования техники безопасности и цены

Электропровода, которые свариваются между собой, необходимо предварительно отключить от сети. Средства личной защиты (одежда, перчатки, маска) нужны при производстве любых сварочных работ. В непосредственной близости не должно быть легковоспламеняющихся материалов. Если производится сварка большого количества скруток, перед тем, как приступить к следующей, нужно дождаться остывания уже готовой - просто чтобы исключить ожог. Все готовые скрутки следует изолировать при помощи изоленты или термоусадочных трубок.

Расценки на разные виды графитовых электродов могут значительно отличаться. Цена изделий диаметром 8–10 мм от 10 до 80 рублей за штуку, в зависимости от вида (обычный или омеднённый), производителя и величины приобретаемой партии. Кроме того, существуют крупные графитированные электроды, применяемые в электротермических рудных или сталеплавильных печах. Такие стержни имеют диаметр 75–500 мм и продаются от 70 до 150 тыс. рублей за тонну.

Для создания надежного контакта нескольких медных проводов применяется метод скрутки. С его помощью обустраивают промышленные и бытовые электросети. Дополнительно рекомендуется делать сварное соединение, предотвращающее процесс окисления между жилами и понижающее вероятность раскручивания связки. Надежная сварка медных проводов графитовыми электродами выполняется после изучения основных правил.

Технология сварки медных проводов

Соединение необходимо выполнять только после окончательного монтажа электропроводки в помещении. Для удобства минимальная длина монтажных концов должна составлять 10 см. Дополнительно учитывается расстояние между проводами и возможность их размещения в закрытой распределительной коробке.

Технология сварки медных проводов с помощью графитовых электродов:

1. Очистка жил от изоляции — не менее 5 см.
2. Обрезание концов жил для удаления возможной окиси.
3. Скручивание. Провода должны плотно прилегать друг к другу. Для этого рекомендуется закрепить их в нижней части, где есть изоляция. Скручивание делается с помощью плоскогубцев или аналогичных им инструментов.
4. Сварка. Она выполняется графитовыми электродами.
5. Окончательная изоляция скрутки происходит после остывания жил. Затем они помещаются в защитный короб.

Подобная технология обеспечивает надежный контакт проводов, а также исключает необходимость периодической подтяжки соединения жил. Но для обеспечения этого следует правильно подобрать инструмент, расходные материалы, а также рассчитать оптимальные параметры.

Выбор электродов и сварочного аппарата

Использование графитовых электродов проводов обусловлено относительно высокой температурой нагрева рабочей поверхности и возможностью их обработки. Выбор диаметра зависит от планируемой плотности тока. Также нужно учитывать их основные технические характеристики.

Так как толщина свариваемой скрутки может быть различна и зависит от количества жил и их диаметра – не существует нормативных значений силы тока. Исходя из опыта, для создания надежного соединения из 3-х медных с сечением каждого 1,5 мм² потребуется ток до 90 А. Время воздействия — около 2 секунд. В результате на конце скрутки должен сформироваться ровный шарик. Важно не допустить перегрева жил, что может привести к потере свойств изоляции.

Для выполнения сварки следует правильно подобрать аппарат. Выбор можно сделать из следующих типов устройств:

• Специальные аппараты для сварки скруток. Самая распространенная модель – ТС-700. Конструктивно – это стандартный инвертор небольшого размера и невысокой мощности. Отличия от других устройств подобного типа – возможность ношения на ремне во время работы.
• заводского производства. Это могут быть любые модели, чьи характеристики отвечают требованиям по соединению медных проводов.
• Самодельные устройства. Изготавливаются из понижающих трансформаторов. Преимущества – возможность разработать конструкцию для выполнения узкопрофильных работ.

Во время сварки необходимо контролировать качество соединения. Должны отсутствовать раковины, неоднородность сформировавшегося шарика.

Специалисты рекомендуют использовать графитовые электроды без омеднения. Это обусловлено тем, что при выгорании угла его сопротивление будет падать, что может привести к долгому контакту. Впоследствии это отразится на качестве соединения.

Также стоит учитывать следующие моменты:

• Перед началом работы торец графитового электрода обрабатывается – на нем формируется выемка. Это будет способствовать формированию шарика спайки правильной формы.
• В качестве альтернативы заводских графитовых электродов можно рассмотреть вариант использования токосъемников, применяемых в троллейбусах или стержней из батареек. Они имеют относительно небольшие размеры и могут быть закреплены на ручке инвертора.
• Обязательно использование защитных средств – (темных очков), перчаток и одежды с длинными рукавами.

По окончании сварки медных проводов необходимо проверить качество соединения. Для этого на сеть дают максимально допустимую нагрузку и проверяют – есть ли нагрев на скрутке. Только после этого можно окончательно изолировать соединение.