Конденсаторная сварка

Конденсаторная сварка осуществляется за счет энергии накопленной в батарее конденсаторов при их зарядке от источника постоянного тока.

Используются два способа конденсаторной сварки (рис. 4.56) [12]. Согласно первому способу (рис. 4.56, а) конденсаторы разряжаются непосредственно на свариваемые детали, а согласно второму на первичную обмотку сварочного трансформатора.

Рис. 4.56. Схемы конденсаторной сварки: а) с подачей тока непосредственно от конденсатора на свариваемые заготовки: 1 – пружина, 2, 3 – свариваемые заготовки, 4 – защелка, 5 – направляющие, В – выпрямитель, П – переключатель, С – конденсаторная батарея; б) – с подачей тока от конденсатора на первичную обмотку сварочного конденсатора: T1 – повышающий трансформатор, Т2 – сварочный трансформатор.

На рис. 4.56,а представлена схема ударной конденсаторной сварки при которой концы обкладок конденсатора подключены непосредственно к свариваемым заготовкам 2 и 3. Одна из заготовок жестко закреплена, другая может перемещаться в направляющих 5. При освобождении защелки 4, заготовка 2 переместится к неподвижной заготовке 3 и замкнет цепь. При соударении возникает разряд, вызывающий оплавление торцов обеих заготовок. В момент соударения заготовок в результате местной пластической деформации происходит схватывание поверхностей, необходимое для образования неразъемного соединения.

Схема конденсаторной сварки, при которой разряд конденсатора преобразуется с помощью сварочного трансформатора (рис.4.56, б), используется для точечной и шовной сварки, но может быть использована и для стыковой сварки.

Количество теплоты, выделяемое при замыкании цепи конденсатора, определяется емкостью конденсаторной батареи С и напряжением зарядки U:

. (4.58)

Время разрядки конденсаторной батареи измеряется тысячными или десятитысячными долями секунды (рис.4.57).

Рис. 4.57. Зависимости температуры от времени разряда при конденсаторной сварке стальных, медных и алюминиевых проводов диаметром 0,2 мм при количестве тепла Q= 0,02-0,05 Дж и мощности разряда 40 – 80 Вт.

Благодаря этому при небольшой энергии (Q= 0,02-0,05 Дж) достигаются необходимые мощности и, соответственно, большие плотности теплового потока (600-1200 ) (рис.4.58).

Рис. 4.58. Зависимость количества тепла от времени действия источника, необходимого для нагрева торцов стальной проволоки диаметром 0,2 мм до температуры плавления.

Как показывают расчеты, при уменьшении времени действия источника тепла от 1 с до 0,001 с, количество теплоты, необходимой для разогрева торцов заготовок до температуры плавления, уменьшается в 32 раза (от 1,15 Дж до 0,036 Дж).

Конденсаторную сварку применяют в производстве электроизмерительных и авиационных приборов, часовых механизмов, фотоаппаратов и т.п.