Аппарат для точечной сварки на основе Arduino Nano



    В некоторых случаях вместо пайки выгоднее использовать точечную сварку. К примеру, такой способ может пригодится для ремонта аккумуляторных батарей, состоящих из нескольких аккумуляторов. Пайка вызывает чрезмерный нагрев ячеек, что может привести к выходу их из строя. А вот точечная сварка нагревает элементы не так сильно, поскольку действует относительно непродолжительное время.

    Для оптимизации всего процесса в системе используется Arduino Nano. Это управляющий блок, который позволяет эффективно управлять энергоснабжением установки. Таким образом, каждая сварка является оптимальной для конкретного случая, и энергии потребляется столько, сколько необходимо, не больше, и не меньше. Контактными элементами здесь является медный провод, а энергия поступает от обычного автомобильного аккумулятора, или двух, если требуется ток большей силы.

    Текущий проект является почти идеальным с точки зрения сложности создания/эффективности работы. Автор проекта показал основные этапы создания системы, выложив все данные на Instructables.

    По словам автора, стандартной батареи хватает для точечной сварки двух никелевых полос толщиной в 0.15 мм. Для более толстых полос металла потребуется две батареи, собранных в схему параллельно. Время импульса сварочного аппарата настраивается, и составляет от 1 до 20 мс. Этого вполне достаточно для сварки никелевых полос, описанных выше.

    Все данные по проекту выложены на Github.


    Плату автор рекомендует делать на заказ у производителя. Стоимость заказа 10 подобных плат — около 20 евро.



    Далее по схеме, предоставленной автором, собирается сам управляющий модуль на Arduino Nano.







    В ходе сварки обе руки будут заняты. Как управлять всей системой? Конечно же, при помощи ножного переключателя. Он очень простой.



    А вот результат работы:



    Все шаги по сборке системы собраны автором в одном видео:

    Поделиться публикацией
    Похожие публикации
    Ой, у вас баннер убежал!

    Ну. И что?
    Реклама
    Комментарии 58
      +3
      Один трансформатор от микроволновки и толстый провод с палец толщиной, и можно не лепить эту ардуину.
        +4
        Или один автомобильный аккумулятор
          0
          А чем собственно плоха ардуина? Стоит копейки, а функционал колоссально расширяет.
          Как в вашем варианте регулировать длину импульса?
            0
            эм… обвязкой такой ответ устроит? цена батареи 2,5 тысячи! цена трансформатора для микроволновки 500 — 1000 рублей, + провод 2 метра 300 200 рублей на вилку и ещё 100 на сетевой провод, добавляем к цене поделия на ардуине 40 евро — ещё 2,8 тысяч рублей, итого
            споттер на ардуине 5600 рублей (ах да ещё зарядка для аккумулятора нужна) против переделанного трансформатора от микроволновки -1500 рублей
            вы в серьёз считаете что регулирование длинны импульса стоит дополнительных 4к рублей?
              0
              За что 40 евро?
                0
                Возможно учтено изготовление 10 плат устройства за 20 евро (как написано в статье)
                  0
                  по ссылке на гитхабе можно найти ещё одну ссылку на магазин со всеми деталями
                  0
                  Вы не учитываете что автомобильный АКБ у многих уже есть (думаю автор также автовладелец). Схему эту можно упростить оставив только саму ардуину (100руб) и несколько транзисторов (400 руб). Итоговый бюджет около 500 руб.
                  Точечная сварка не тот инструмент, который нужен каждый день. Поэтому можно собрать несложную схему на ардуине и по необходимости действовать так: снял АКБ, подключил сварку, произвел все работы.
                  Будь у меня авто и микроволновка, я бы сохранил последней жизнь)
                  А за неимением АКБ я согласен, целесообразнее использовать трансформатор. Длину импульса можно заставать той же ардуиной, коммутируя транс в сеть на нужное время.
                    0
                    А вы не учитываете что акб не очень любят использование в режиме кз? и мало приятного в том чтобы таскать его из автомобиля в квартиру, а мёртвая микроволновка вполне может стоять возле мусорки, а там только релешка или магнетрон дохлый, в этом случае вообще одним проводом можно отделаться, и снимать не 200 ампер, а все 800. и при этом не понадобится вторая акб если вы решили приварить лист чуть толще чем на видео.
                      0
                      А вы не учитываете что акб не очень любят использование в режиме кз?
                      Всем пофигу на чувства АКБ, которая отработала своё основное предназначение и шла в утилизацию.
                      мёртвая микроволновка вполне может стоять возле мусорки
                      В печке непонятного качества трансформатор, который будет использоваться без корпуса, напряжение 220 вольт. В АКБ безопасные 12 вольт постоянного тока. Это важнейший аргумент.
                        0
                        220 в розетке, на вторичке не больше 5 вольт, да и конструкция такая что надо получить 3 пробоя, вы скорее взорвёте аккумулятор при зарядке.
                          0
                          Не забывайте, что там есть ещё одна вторичка, где несколько киловольт. Её надо с трансформатора удалить.
                        +1
                        АКБ в авто рассчитаны на возможность отдать большие токи. Пусковой ток стартера бензинового двигателя где-то 12А. Деградация несомненно будет, но аккум в автомобиле умрет раньше чем вы почувствуете эффект от деградации этой "бздюлькой".
                          0
                          На боку современных свинцовых автомобильных батарей приводятся данные о режиме стартерного разряда. ЕМНИП, 700 (семьсот) ампер.
                            0
                            Пусковые токи современных автомобильных стартеров — сотни ампер (350-500)
                            Старых еще больше…

                            думаю вы как-то странно опечатались? потому что ваши выводы в целом верные,
                            но не про «12А»
                              0
                              Конечно я опечатался. Писал 120 ампер. Хотя сейчас погуглил и они оказались еще выше.
                        0
                        цена батареи 2,5 тысячи!
                        Или спросить у 2 — 3 автовладельцев во дворе «скажи, старая АКБ не завалялась?»

                        Очень хорошо спрашивать, когда ударяют первые настоящие зимние морозы — у тех, кто утром скакал вокруг мёртвой машины с клещами и искал, у кого «прикурить». Многие в итоге покупают новый, а старого вам за глаза хватит.
                          0
                          Не подойдут, поскольку старые аккумуляторы заменяют, в основном, потому, что они не могут давать большой ток (стартер плохо крутят). И еще, в "настоящей" контактной сварке напряжение всего пару вольт, а тут — в 6 раз больше. Так что КПД этой конструкции весьма так себе.
                            0
                            вы путаете тёплое с мягким. Старые аккумуляторы меняют потому что они не могут отдать большой ток в мороз. Даже 6-летняя АКБ в тепле квартиры покажет прекрасные характеристики.
                            Лично пытался сваривать никелевые элементы старой 8-летней Varta. Правда, дури в ней столько, что стоит только моргнуть, как сварка превращается в прожигание дыр.
                        0
                        Ну, к потенциометру, который там уже есть, можно добавить конденсатор и сделать времязадающую цепочку.
                          0
                          А трансформатором можно рулить с высокой стороны. Симистор и RC-цепочка, там деталей рублей на 200 получится.
                            0
                            А силовое реле не подойдёт?
                              0
                              Подойдет, только для него блок питания придется добавить
                          +5
                          Например, одновибратором на NE555 (КР1006ВИ1).
                          Дёшево. Сердито. Надёжно.
                          Без индикатора — только потенциометр и нарисованная шкала.
                            0
                            У меня такая же мысля сразу возникла. Да и контроллер от наведенных помех зависнуть может.
                          +1
                          Мой друг сделал точечную сварку из трансформатора. Долго с ней мучился:
                          • медные электроды липнут к никелю
                          • давить нужно сильно, иначе будет плохо держаться
                          • короткий импульс не всегда достаточен для сварки, длинный — раскаляет пластинку до красна

                          Короче, промучавшись с девайсом неделю и получив весьма посредственный результат, он плюнул и перешел на обычную пайку с хорошим флюсом.
                            0
                            Насчёт накала пластинки — видимо негативно сказывался слабый прижим электродами.
                            Можно было бы сваять простой держатель электродов на рычаге, с фиксацией аккумуляторов, как в полупромышленных аппаратах для "варки" аккумов (http://battery-pack.ru/product.php?id_product=1031125).
                          +4
                          Что за мода пошла… Прилепи ардуину к простейшей электротехнике, и почувствуй себя крутым ининженером.

                          Сколько точечный сварочник существовал, прекрасно обходился без полупроводников вообще.
                            0
                            А что плохого в ардуине? Дёшево и удобно. Да, можно сделать на 555 и прочем. А можно так. Никто же не заставляет. И моды никакой — просто у кого-то 100500 таймеров, логики и прочего тряхомудия, а у кого-то много ардуин. При цене в 140 рублей — заморачиваться со схемой на дискретных элементах можно только для собственного удовольствия.
                            0
                            Как-то подозрительно, что драйверы MOSFET'ов в панельках. Часто менять нужно?
                              0
                              Нуу, точечная сварка основана на том, что в момент коммутации, протекающий ток нагревает свариваемые поверхности до такого состояния, что они, собственно, свариваются.
                              В зависимости от выбора транзистора, этот ток может спалить его самого. И хотя тут используется драйвер, который может позволить сделать время открывания транзистора небольшим (а следовательно, и сопротивление индуцированного канала) всё равно надо очень осторожно подходить к схемотехнике.
                                0
                                Ток кз аккумулятора уходит за 200 ампер. и не любит он кз не смотря что под него и проектировали.
                                +1
                                дяденька использовал IRF1405 — при импульсе 20 мкс держит ажно 600 амер и около 100 при серьёзном нагреве
                                  0
                                  в спецификации автор указал что использует IRF3704
                                    0
                                    Открываю гитхаб ещё раз, смотрю и ещё раз, вижу 1405 где вы нашли спецификацию?
                              0
                              1. Берём простой блок питания;
                              2. Берём хороший конденсатор;
                              3. Берём проволоку;

                              ?.. PROFIT

                              P.S. Прошу прощения, конечно. Но если верить схеме (https://goo.gl/oo5tFS), то примерно так оно и есть. Более того, автор никак не защищает источник питания от замыкания (что если проц. зависнет и транзистор останется открытым). Если это — лабораторный блок питания, то это пойдёт только на пользу — лучше сварится :) Но если нет, то может быть совсем не хорошо.
                                0
                                Проще. Понижающий трансформатор на много ампер, реостат и ключ.
                                +5
                                Вполне возможно, что автор не шел путем удешевления конструкции, а хотел получить устройство отвечающее его представлениям о точечной сварке. Думаю, что как минимум мы должны сказать ему спасибо за то, что он это сделал и поделился с нами, а не спрятал в недрах своего стола.
                                  –1
                                  Как по мне, то нормальная конструкция, но меня смутила Техника Безопасности. Очки он надел, а за оголенные провода берется не стесняясь. Помыл руки или вспотели от возбуждения ладошки — получи заряд бодрости из руки в руку через грудь ничтожной длительности, но капитального тока. Иногда чистыми руками зацепишь автомобильную АКБ так прожигает шкуру, а тут еще и красивые неокисленные электроды.
                                    0
                                    Ток зависит от сопротивления тела. И даже с мокрыми руками, при 12в, будет практически никаким. Поэтому и не боится.
                                      0
                                      Иногда чистыми руками зацепишь автомобильную АКБ так прожигает шкуру

                                      Вы там поосторожнее с аккумуляторной кислотой.
                                        0
                                        И почему безопасным считается 36В если от 12В уже что-то там у вас прожигает? Не рассказывайте сказки.
                                          0
                                          Вот зачем вы железную логику против меня применяете? Скорее всего что я неправ, и что-то путаю, 12 вольт реально маловато, значит в моем случае был либо высоковольтный провод, либо в разрыве палец, тут я действительно что-то напутал. Но я все равно не брал бы электроды голыми руками, на всякий случай.
                                            0
                                            Я как-то раз схватился за провода, идущие от 12В аккумулятора, в первую секунду после КЗ (литий-железо-фосфат, ток КЗ мог все 200А быть). Слегка обжёгся, т.к. их концы в этот момент были горячие. Замыкать же 12В через себя — бесполезно, сопротивление человеческого тела слишком велико.
                                              0
                                              При повреждениях кожи (ссадины, порез, ожег) ее сопротивление уменьшается и 12В вполне ощутимо «бьется» и, подозреваю, в некоторых случаях, может быть опасным для жизни
                                                0
                                                12В довольно ощутимо кусает за язык. Впрочем, 9В тоже. Но замыкание проводов через повреждения кожи или через слизистые, это несколько необычно.
                                            0
                                            >333. При выполнении работ внутри котла цистерны (внутренний осмотр, ремонт, чистка и т.п.):
                                            >применяются светильники напряжением не выше 12 Вольт в исправном взрывобезопасном
                                            >исполнении. Включение и выключение светильника должно производиться вне котла цистерны;
                                            (http://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/70070244/)

                                            Меня лично 40-вольтовый сварочник тряс так, что варить было невозможно (правда, варил я стоя на трубах и держался второй рукой за одну из них, по которой снаружи бежала неплохая такая струйка), причем тряс в момент зажигания дуги (перетерпел — можно варить, щиплет и только). В итоге я у всей бригады позабирал сухие рукавицы на руку, которой варил и постоянно их менял по мере намокания.

                                            Спорить тут особо не о чем, по двум причинам:
                                            — у каждого сопротивление тела различно (пот, состояние кожи, даже психическое состояние влияет, как ни странно);
                                            — в экстремальных условиях оно может резко падать (стоять по щиколотку в луже и держать «плюс» мокрыми руками немного не то, что браться сухими руками за клеммы).

                                            Я в детстве влез в открытую розетку пальцами, только и было, что рука отдернулась сама. Но из этого ж не следует вывод, что мне можно безопасный порог выставлять в 110 вольт…
                                            +1
                                            «Действующее ПУЭ определяет, что в разных случаях уровень опасного напряжения разный. Так в п.1.7.53. определено: Защиту при косвенном прикосновении следует выполнять во всех случаях, если напряжение в электроустановке превышает 50 В переменного и 120 В постоянного тока.
                                            В помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках выполнение защиты при косвенном прикосновении может потребоваться при более низких напряжениях, например, 25 В переменного и 60 В постоянного тока или 12 В переменного и 30 В постоянного тока при наличии требований соответствующих глав ПУЭ.
                                            Защита от прямого прикосновения не требуется, если электрооборудование находится в зоне системы уравнивания потенциалов, а наибольшее рабочее напряжение не превышает 25 В переменного или 60 В постоянного тока в помещениях без повышенной опасности и 6 В переменного или 15 В постоянного тока — во всех случаях.»
                                              0
                                              Да, спасибо за напоминание, как написал выше, я, скорее всего, что-то путаю. Значит в моем случае либо высоковольтный провод был, либо обжегся о плохой контакт или еще что-то.
                                            +1
                                            Иногда чистыми руками зацепишь автомобильную АКБ так прожигает шкуру, а тут еще и красивые неокисленные электроды.

                                            ради интереса пошел, схватился за аккум 12В 180Ач голыми руками. Жив, цел, орел. Я что-то не так сделал?
                                            Это уж не упоминая того, что любую слаботочку до 20-25В легко и непринужденно регулярно собираю и правлю голыми руками.
                                              0
                                              60 вольт должно хватить чтобы ощутить радость (телефонная линия)
                                                0
                                                А во время звонка там будет 100-120 вольт.
                                                0
                                                Не так давно проверял, 4 12В АКБ соединены последовательно, получается 55.4В. Если браться руками, то вне зависимости от того, сухие они или влажные — всё нормально, без ощущений. Но вот если одной влажной рукой взяться, тогда чувствуется пощипывание, не критическое, но достаточное для того, чтобы одёрнуть руку. Ну и конечно же, сопротивление кожи может сильно отличаться у разных людей. Ходят легенды, что матёрые электрики с грубой кожей на руках спокойно держат 230В в руках.
                                                0
                                                А у нас тема курсовика была — расчёт трансформатора для ТКС. Надо чтоли вспомнить былое и программу (дрянную, надо сказать), которую я тогда для этого писал, переписать по-человечески…
                                                  0
                                                  Месяц назад собрал себе сварочник. Трансформатор 450р. на местном аукционе, симистор 160р. в магазине, оптопара из старого БП от компа, двойной семисигментник, attiny2313a, зарядка от старого телефона на 5v, тактовые кнопки были в наличии, пруток медный 7мм в магазине на вес. Работает, осталось в корпус спрятать. Пришлось собрать, когда за "сварить сборку из моих пяти 18650" попросили 500р.
                                                    0
                                                    12В для сварки маловато и варить лучше двумя последовательными импульсами, первый прихватывает, второй варит.
                                                    Накопитель делается на конденсаторах, общей емкостью порядка фарады.
                                                    Коммутация четырьмя параллельно соединенными полевиками на 250А
                                                      0
                                                      Что лучше так варить? Кем рекомендуется такой режим, как его рассчитывать?

                                                    Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                    Самое читаемое