Выполняем сварку скруток медных проводов своими руками

Содержание

Подробная инструкция

Сначала рассмотрим самый простой вариант, когда необходимо скрепить два одножильных проводника из одного и того же металла (к примеру, медь).

Технология выглядит следующим образом:

Тщательно зачищаем обе жилы от изоляции примерно на 5 см. Для этого также можно использовать специальный инструмент для снятия изоляции.
Оголенные жилы зачищаем до металлического блеска ножом или наждачной бумагой.
Скрещиваем две жилы и скручиваем их по часовой стрелке между собой, так чтобы они обвили друг друга по спирали (смотрите схему ниже).
Изолируем готовую скрутку с помощью изоленты. Также рекомендуется использовать термоусадочную трубку, которая надежно защищает оголенную область от внешней среды.

Как Вы видите, ничего сложного нет. Особенность заключается в том, что необходимо оголять жилы не меньше чем на 5 см и скручивать пассатижами, чтобы был неразрывный и надежный контакт.

Также хотелось бы дать пару советов по поводу более сложной ситуации, когда необходимо сделать скрутку одножильного и многожильного провода. В этом случае сначала повторяем пункт «1» и «2» из инструкции, предоставленной выше. Далее необходимо скрестить изделия и многожильный провод тщательно намотать на середину одножильного (на расстоянии 2,5 см от конца). Когда все витки будут накручены, свободный конец одножильного проводника необходимо загнуть пассатижами в сторону витков, как показано на фото ниже. После этого соединение изолируется и укладывается в распределительную коробку. Кстати, таким же образом можно сделать хорошую скрутку двух многожильных проводов.

Следует обратить Ваше внимание на то, что делать скрутку из алюминия и меди нельзя ни в коем случае. Первая и главная причина – между алюминием и медью образуется гальваническая пара, в результате химических реакций, при попадании влаги (она в любом случае будет), начинается электролиз и соединение разрушается

Сопротивление контакта возрастает до тех пор пока он не пропадет полностью, при этом он начинает греться и обгорать

При постоянном токе такое соединение особенно быстро разрушится

Сопротивление контакта возрастает до тех пор пока он не пропадет полностью, при этом он начинает греться и обгорать. При постоянном токе такое соединение особенно быстро разрушится

Первая и главная причина – между алюминием и медью образуется гальваническая пара, в результате химических реакций, при попадании влаги (она в любом случае будет), начинается электролиз и соединение разрушается. Сопротивление контакта возрастает до тех пор пока он не пропадет полностью, при этом он начинает греться и обгорать. При постоянном токе такое соединение особенно быстро разрушится.

Вторая причина – у меди и алюминия разный коэффициент теплового расширения, под нагрузкой, когда контакт нагреется – проводники будут расширяться «по разному», а после остывания скрутка ослабнет и сопротивление еще больше возрастёт – как снежный ком.

Третья причина – на поверхности алюминия всегда образуется оксидная защитная плёнка, из-за которой также повышается сопротивление контакта, поэтому для соединения алюминиевых проводов покрывают кварцевазелиновой пастой, а клеммники для них продаются уже наполненными этой пастой.

Вот такие схемы Вы можете использовать при скрутке проводов своими руками:

Также советуем Вам просмотреть наглядную видео инструкцию:

Интересное приспособление позволит Вам быстро осуществлять скрепление:

Угольные электроды

Угольные электроды необходимы специально для того, чтобы прошивать отверстия в различных заготовках из стали, для разрезания и строжки металла, а еще для сваривания медных проводов.

Они необходимы для промышленных и сталелитейных предприятий, для изготовления разнообразных конструкций из металла, в машиностроении и судостроении, а также в остальных областях. Такие электроды являются неплавкими, поэтому при работе их ресурсы практически не расходуются.

Данные инструменты не портятся, поэтому нет необходимости постоянно их менять, что является необычайно удобным при их использовании. Однако они не особенно распространены для частного использования, а в большинстве случаев применяются только в промышленных областях.

Резка угольным электродом

Если сравнить со стандартной резкой, к примеру, пильным полотном, кислородными резками и остальными, то угольные электроды приобретать весьма выгодно. Есть несколько факторов, почему это происходит:

просты в использовании, ведь необходим не только электрод, но и сжатый воздух, а также ток;
резка начинается сразу, а лишний металл удаляется;
материал может работать с большим количеством других материалов, где есть разнообразные легкие сплавы, чугун или медь;
работает только по основному принципу, сначала зажигается дуга, а потом она начинает расплавлять металл основного типа, при разрезании струя воздуха выдувает все лишние части, поэтому края становятся идеально ровными.

Сварка при помощи угольных электродов проводов из меди проводится тогда, когда они омедненые, обычно они называются карандаш. Иногда может возникнуть такая ситуация, что можно воспользоваться обычным угольным стержнем.

Электроды угольно медные

Они могут быть нескольких видов:

Омедненные круглые необходимы для самых разнообразных сфер, их диаметр составляет 3,2 — 19 мм.
Омедненные бесконечные считаются одними из самых экономичных, расход их также является очень небольшим, они не оставляют после своей работы никаких отходов. Для удобства их применения необходима специализированная машинка. У электродов такого типа круглое сечение а диаметр 8 — 25 мм.
Омедненные плоские с прямоугольным или квадратным сечением размером 8 — 25 мм, однако при индивидуальном заказе можно произвести электроды более большого размера.
Омедненные полукруглые используются чаще всего во всех сферах. Одна сторона их имеет плоское сечение, а другая круглое. Именно поэтому можно резать металл любого типа безо всяческих проблем. Также при его использовании можно делать любые по форме канавки. Сечение его составляет 10 — 19 мм.
Омедненные полые в основном применяются для строжки, можно сформировать канавки овального типа. Используются они довольно редко, поэтому найти их очень сложно. Имеют диаметр 5 — 13 мм.

Характеристики

Кроме размеров угольные электроды для сваривания проводов из меди также обладают различными характеристиками, поэтому стоит внимательно выбирать наиболее подходящие из них:

Сила тока. С которой в состоянии справиться электрод. Именно от этого зависит, подойдет он к оборудованию определенного типа или окажется с ним несовместимым. Также стоит учитывать то, с чем придется справляться изделию. Ведь для масштабных операций может стать необходимостью использование большой силы тока, с которой электрод работать не в состоянии.
Формы и размеры необходимых канавок. Данные параметры находятся в прямой зависимости от конца инструмента и его фактического размера. Именно поэтому нужно подбирать электроды под определенные виды операций, однако большие размеры являются наиболее популярными из всех возможных. Металл удаляется очень быстро и просто, при продолжительной работе иногда остаются лишние кусочки металла

Однако при сварке это не настолько важно.
Толщина срезов находится в прямой зависимости от того, насколько мощный ток. Ведь при этом нужно следить за тем, способно ли изделие выдержать это.

Особенности выбора

Электроды угольные ВДК необходимо подбирать в зависимости от того, для чего их нужно использовать. К примеру омедненные полукруглые электроды являются универсальными и востребованными, но есть такие направления, для которых они категорически не подходят. При сваривании меди рекомендуется пользоваться электродами, имеющими узкий конец. Провода в основной массе не бывают толстыми и объемными, поэтому широкие стержни только испортят изделия.

Строжка воздушно дуговая удаляет металл сразу во время работы, поэтому ее необходимо подобрать с особой тщательностью. Крупные инструменты применяются в большинстве случаев только на производстве, да и то в редких случаях.

Производственный процесс и ГОСТы

Электроды с графитным покрытием производят в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60239-2014. Для их изготовления применяют малозольный кокс нефтяной, к которому присоединяют электродный бой – примерно десятую часть от общей массы. Для связывания составляющих используют каменноугольный пек.

Для получения продукции исходные материалы дробят, накаливают, подвергают измельчению. Затем их распределяют на фракции, дозируют, перемешивают с добавлением скрепляющего материала.

После получения электродной массы ее загоняют под пресс, в результате получают «зеленые» электроды. Их высушивают, отправляют на обжиг, выполняют графитизацию и механическую обработку.

После проведения обжига электродов в соответствии с технологией связующее вещество становится коксом. У него меняются свойства, повышается электро- и теплопроводность, улучшается механическая сопротивляемость.

После окончания технологического процесса образуется графит с кристаллической структурой, примеси восстанавливаются и улетучиваются. Характеристики твердости и электросопротивления понижаются, что способствует улучшению процесса механической обработки. Чтобы замедлить скорость расходования изделий, выполняется пропитывание специальными веществами, помогающими защититься от окисления.

Покрытия, выполненные на основе кремния, железа и алюминия, образуют защитную пленку из оксидов. Это уменьшает потери в результате окислений. Использование алюминия помогает понизить сопротивление электродов, у тока плотность повышается и составляет 21-25 А/см².

Разновидности

Ассортимент диаметров довольно широк Сейчас омедненный электрод представлен в пяти разных вариантах. Для каждой модификации существует своя область использования. Угольные сварочные электроды бывают:

круглые (3,2-19 мм) – универсальные, для простых сварочных работ;
полукруглые (диаметр 10-19 мм) – их используют для нарезки заготовок из металла;
круглые бесконечные – называются так, потому что во время работы расход материала будет минимальным (в сравнении с другими типами электродов);
плоские (диаметр 8-25 мм) – в разрезе такие стержни квадратные или прямоугольные, а используют их в основном для исправления дефектов на стальной поверхности;
полые (сечение 5-13 мм) – их применяют редко, но при помощи этого вида электродов можно образовать характерную U-образную канву.

Правильный выбор аппарата

Существует два типа аппаратов: для любительской/профессиональной сварки проводов и для промышленной. Первый тип аппаратов обычно громоздкий и мощный, он способен без труда сварить многожильный кабель, предназначенный для подачи электричества с высоким значением напряжения. Подобные приборы широко используются не только на больших производствах, но и на особо опасных объектах.

Второй тип аппаратов применяется в быту или при несложных выездных работах. Яркий пример — аппарат для сварки скруток ТС 700 от бренда Призма. Этот аппарат широко применяется как домашними сварщиками, так и частными мастерами. Этот сварочный аппарат для медных проводов отлично справляется со своей основной задачей и позволяет получить качественное соединение.

Если у вас уже есть в арсенале обычный бюджетный инвертор, то не обязательно покупать аппарат типа ТС 700. Ведь инвертор — это хороший аппарат для сварки проводов в домашних условиях, поскольку он обладает удобной регулировкой значения напряжения и силы сварочного тока.

Также есть отдельный тип оборудования — это самодельный аппарат для сварки скруток. Некоторые умельцы считают, что аппарат для сварки скруток медных может быть и самодельным. При этом они умудряются получить крепкие и надежные соединения, поскольку обладают достаточным опытом. Если у вас нет опыта в сварке медных скруток, то мы не рекомендуем использовать для этих целей самодельный аппарат. Ну а если вы уже обладаете достаточными навыками, то можете посмотреть видео о том, как сделать сварочный аппарат для сварки скруток из медных проводов. Для меди своими руками вам понадобится не только аппарат, но и правильно подобранные электроды. Для этих целей необходимо подбирать электрод, в составе которого обязательно будет медь. Подбирая силу тока при сварке такими электродами, учитывайте сечение провода и количество жил. Вам подойдет даже маломощный сварочный аппарат, поскольку при максимальной силе тока в 120 Ампер уже возможна сварка электропроводки с сечением 2.5 мм2.

Сварка скруток — дело непростое. Есть общие рекомендации (вроде тех, что мы дали выше), но зачастую сварщики вырабатывают свои правила сварки при частой практике. Самое главное, что вам нужно запомнить — электрод не должен прилипать к проводам. Экспериментируйте, практикуйтесь. И тогда вы найдете оптимальный режим сварки для того аппарата, который используете.

Почему инвертор?

Добавим пару слов о том, почему инвертор — это отличный аппарат для сварки скруток своими руками. Мы считаем, что этот тип сварочного оборудования может стать универсальным помощником в быту. В том числе, при сварке медных скруток. Все дело в его габаритах и весе, а также в технических особенностях. Во время сварки вам не нужно думать о том, что напряжение дуги может измениться, поскольку вы заранее задаете нужное вам значение

К тому же, инверторы оснащены плавной регулировкой сварочного тока, что очень важно при сварке скруток из меди

Сварка проводов инвертором может быть не такой качественной, как при использовании специального аппарата. Но мы не считаем, что итоговый результат так уж плох. Соединение получается немного пористым, но это почти не влияет на характеристики провода. И не забывайте об универсальности таких аппаратов. С помощью инвертора можно не только соединить провода, но еще и забор починить или собрать каркас для теплицы. Настоящая находка для мастера на все руки.

Как необходимо сваривать жильные скрутки

Чтобы не допустить возможное расплавление изоляции провода, к основанию свариваемой скрутки надо прикрепить радиатор, выполненный из металла. Отводить тепло от скрутки вам поможет зажим с большой площадью контакта, улучшающей процесс теплообмена. Лучше всего, чтобы радиатор был выполнен из меди, так как у этого металла высокая теплоотдача.

Перед началом самого процесса сваривания жил проводов, необходимо провести подготовительные работы, которые включают в себя процесс освобождения проводов от изоляции и оболочки. Длина при этом оголенных жил должна быть примерно 100 миллиметров, в этом случае скрутка будет не более 50 миллиметров.

Во время скручивания жил необходимо добиться их плотного прилегания друг к другу. При этом торцы жил должны быть на одном уровне, иначе при сваривании жила одного из проводов может оказаться за пределами сварного шва. Если после сварки один конец жилы получился длиннее остальных, его необходимо откусить с помощью бокорезов.

Вблизи сделанного вами радиатора к скрутке необходимо прикрепить зажим «массы или минуса», после этого поднесите к кончику жил электрод. Контакт электрода с жилами не должен превышать по времени двух секунд. После прерывания контакта на скрутке образуется сферической формы небольшой наплыв. Также свариваются и остальные скрутки жил проводов.

Что такое угольный электрод?

Впервые материал был использован в 1882 году ученым Н.Н. Бернардосом. Соединив материалы, не поддающиеся плавлению, он создал основу для изобретения сварочного аппарата. Сам аппарат появился всего восемь лет спустя.

В состав данного угольного стержня входит коксовый уголь, углеродные волокна, пековый связующий материал, и другие соединения. К примеру, соединительный элемент – смола.

Параметры изделия:

Длинна: 25-300 мм
Диаметр: 1,5-25 мм

От ширины и длины стержня зависит удобство рабочего. Большая длина позволяет достать до труднодоступных мест, а большой диаметр – охватить большую площадь для сварки.

Несмотря на то, что круглая форма является универсальной, существуют также различные формы электродов – полукруг, прямоугольник или квадрат. Если первые (круг и полукруг) изготавливаются для резки материалов, то вторые – для исправления дефектов. Есть и специализированные формы: полые, использующиеся для формирования U-образных швов.

Режим сварки

Угольный электрод для сварки входит в категорию неплавких электродов, что и отличает его от других металлических стержней. Таким образом, осуществляя сварочные работы с таким изделием, можно применять исключительно постоянный ток прямой полярности. Это означает, что минус подсоединяется к электроду, а плюс к заготовке из металла.

В определенных ситуациях для сварки необходимо использовать присадочный элемент. Например, при отбортовке тонких металлических заготовок. Такая процедура будет более выгодной и простой. На рынке представлен большой выбор присадок, которые используются при таком виде сварки. Например, если вы работаете с медью, лучше отдать предпочтение бронзовому присадочному материалу.

Также следует обращать внимание на параметры сечения присадочной проволоки или пластины. Если оно больше, то существует риск того, что шов не проварится

При недостаточном сечении – наоборот можно его пережечь.

Как сделать сварочный аппарат своими руками

Изготовить сложный сварочный инвертор — занятие заранее провальное. Технически это возможно, но практически гораздо проще, быстрее и дешевле купить готовый источник тока. С железным трансформатором легче. Поэтому самодельный аппарат для сварки проводов легче сделать именно из него.

Расходные материалы и инструменты

Большинство инструментов и материалов для сборки доступны в домашних мастерских и электротехнических магазинах любого города. Сложности вызовет только поиск трансформатора. Не везде получится купить подходящий по мощности. Как вариант, можно поискать нужный на барахолках, блошиных рынках или поспрашивать у знакомых с заводов и предприятий.

Более подробный перечень необходимых инструментов и материалов выглядит следующим образом:

понижающий трансформатор;
материалы для крепежа и корпуса;
медные гибкие провода большого сечения от 35 кв. мм;
слесарные и измерительные инструменты, отвертки, ножовка по металлу и т. п.

Понижающие трансформаторы для изготовления аппарата

Инструкция по сборке

Сборка аппарата своими руками потребует минимальных навыков работы с ручным инструментом. Для удобства процесс изготовления следует разбить на 5 этапов:

Подготовка корпуса. Он выбирается исходя из габаритов трансформатора.
Поиск и монтаж трансформатора. Проверка его работоспособности.
Подбор питающего кабеля. Защита аппарата от перегрузки.
Установка выходных клемм. Другие способы соединения.
Выбор и монтаж держака и электрода. Самодельные альтернативы.

https://youtube.com/watch?v=hPfc3aqfxBk

Корпус сварочника

Проще всего использовать готовый корпус от какого-либо электрического прибора. Например, от зарядного устройства авто или подходящего по размеру бесперебойника от компьютера. Желательно, чтобы корпус был из диэлектрического материала (пластик, карболит). Это станет плюсом в пользу безопасности будущего устройства. Если никакой из перечисленных вариантов не подходит, то проще всего сделать корпус из тонколистового железа толщиной 1-3 мм.

Подбор трансформатора

Нужный трансформатор иногда возможно найти в магазинах. Другой вариант — поискать у знакомых или намотать самостоятельно.

Вторичная обмотка трансформатора наматывается проводом от 35 кв. мм, ведь ей предстоит испытывать токи короткого замыкания. В качестве материала выходной обмотки лучше использовать медь. Это уменьшит потери на нагрев.

Питающие кабели

Сетевой провод питания 220 В подбирается исходя из мощности трансформатора. Для устройств с потреблением 1 кВт его сечение берется не менее 4 кв. мм. Толстый кабель лучше и тем, что его сложнее надломить или порвать в условиях ремонта и прокладки проводки.

Для защиты аппарата нелишним будет в цепи первичной обмотки установить плавкий предохранитель или автоматический выключатель. Так трансформатор будет защищен от перегрузки по току.

Применение клемм

По возможности стоит избегать применения клемм. Они имеют свойство со временем разбалтываться и обгорать, особенно на больших токах вторичной обмотки трансформатора. Самые надежные соединения выполняются сваркой, пайкой или опрессовкой.

Держатель для электрода

Сварка осуществляется графитовым электродом, покрытым тонким слоем меди. Такая комбинация обеспечивает хорошую проводимость меди в сочетании с жароустойчивостью графита. Подобные электроды имеются в продаже.

Если же найти их не удалось, то можно изготовить самостоятельно из графитовой щетки электродвигателя. Ее следует взять покрупнее и выпилить ножовкой по металлу до желаемого размера.

Самодельные держаки для сварки

Держак выполняется из пары медных шин и болтов для затяжки. Приспособление должно надежно зажимать графитовый электрод.

Меры безопасности при работе

Установленные правила безопасности, можно сказать, написаны “кровью” пострадавших, и поэтому пренебрегать ими строго запрещается. От их соблюдения зависит здоровье и жизнь не только оператора сварочного оборудования, но и окружающих его людей. Итак, к правилам безопасности можно отнести следующее.

Перед началом работы следует проверить целостность изоляции на всех проводах и кабелях, подсоединенных к аппарату. Также необходимо проверить исправность оборудования, а именно, убедиться, что напряжение холостого хода равняется нулю. В данном случае должна быть исправна система, отключающая напряжение на электроде, когда аппарат простаивает.
Перед подключением оборудования следует проверить электрическую сеть под нагрузкой (измерить диапазон проседания).
Для защиты сетчатки глаз от ультрафиолетового излучения, возникающего при горении сварочной дуги, необходимо применять защитную маску (щиток) либо специальные очки. Не так давно в продаже появились сварочные маски и очки со стеклами “хамелеонами”, которые автоматически затемняются при попадании на них яркого излучения. Очки или маску должен одевать не только сварщик, но и его помощник.
Если сварочные работы проводятся в закрытом помещении, то для защиты органов дыхания и предотвращения отравления вредными газами применяют респираторы со сменными картриджами либо маски, через которые принудительно подается очищенный воздух.
Для защиты рук от брызг металла используют специальные перчатки — краги сварщика.
Для защиты тела используют комбинезоны, куртки и штаны из огнеупорной ткани.
Для защиты ног требуется одевать высокие ботинки, чтобы исключить попадание в них искр металла. Ботинки должны прикрываться сверху штанами.
Рабочее место должно быть хорошо освещено.
Под ногами сварщика должен быть резиновый коврик или деревянный настил, предотвращающие человека от удара током.
Вокруг рабочего места не должно находиться никаких посторонних предметов, через которые можно споткнуться.
Вблизи рабочего места должен находится песок и огнетушитель для своевременного тушения очага возгорания.
Заземление сварочного аппарата является обязательным условием.

Если правила безопасности уже изучены, то можно приступать к ознакомлению с тем, как правильно работать электросваркой.

Длина сварочного кабеля

Чтобы не было неприятностей с инспектором, при наращивании сварочного провода следует учитывать, что по правилам пожарной безопасности он не должен превышать 40 м по длине. Официально удлинение жил не запрещено, однако вместе с ним увеличивается сопротивление провода, для преодоления которого нужно настраивать аппарат на максимальные нагрузки. Такой режим работы быстро изнашивает оборудование.

Чтобы величина сопротивления жил оставалась неизменной, увеличивают сечение. При удлинении провода в 2 раза сечение придется повысить тоже вдвое. При максимальной длине сварочного кабеля с учетом увеличения площади сечения его вес может стать больше чем у инвертора. Для сварки небольших металлоконструкций достаточно 5 — 10 м. Если этого мало аппарат подключают к электросети через удлинитель.

Соединяют сварочные кабели между собой несколькими способами:

Скрутки просты в выполнении, достаточно надежны, но удлинять провода этим способом запрещено правилами установки электроустановок. Исключением являются случаи, когда они включены в технологии других соединений. Однако многим сварщикам запрет не мешает использовать их. Для надежного контакта очищенные от изоляции концы жил перед скруткой обрабатывают растворителем, а затем наждачной бумагой.
Разъем типа «папа-мама» удобен для быстрого наращивания жил до нужной длины из нескольких частей. В магазинах имеется большой выбор по конструкции и сечению.
Горячей пайкой соединяют небольшие по сечению жилы. Их концы зачищают до блеска, лудят, скручивают, обжимают плоскогубцами. Для защиты от окисления на поверхность наносят канифоль или флюс. В зависимости от сечения скрутку нагревают паяльником или горелкой. Припой вносят в пламя горелки или на жале паяльника, заполняя промежутки между проволочками. После остывания оставшийся флюс смывают.
Опрессовку выполняют гильзами сделанными из того же материала что и кабель (медный или алюминиевый). Их надевают на скрутки и обжимают клещами.
Надежное соединение выполняется контактной, газовой, термитной сваркой. В первом случае жилы сплавляются после нагрева дугой, создаваемой угольным электродом. Газовую сварку применяют для соединения только цельных алюминиевых жил сечением не больше 20мм². Для термитного сваривания потребуются специальные патроны.

К стационарному оборудованию жилы подключаются через кабельные наконечники, которые опрессовываются или припаиваются. На переносных инверторах установлены разъемы с гнездами, обозначенными «+» и «―». Штекер с проводом от держателя при прямой полярности вставляется в гнездо «―».

Сварка медных проводов

Рекомендации

Подробная инструкция