Ультрабюджетная точечная сварка литиевых аккумуляторов дома. Сварочный инвертор своими руками Мозги на ардуино для контактной сварки

В жизни каждого «радиогубителя» возникает момент, когда нужно сварить между собой несколько литиевых аккумуляторов - либо при ремонте сдохшей от возраста АКБ ноутбука, либо при сборке питания для очередной поделки. Паять «литий» 60-ваттным паяльником неудобно и страшновато - чуть перегреешь - и у тебя в руках дымовая граната, которую бесполезно тушить водой.

Коллективный опыт предлагает два варианта - либо отправиться на помойку в поисках старой микроволновки, раскурочить её и достать трансформатор, либо изрядно потратиться .

Мне совершенно не хотелось ради нескольких сварок в год искать трансформатор, пилить его и перематывать. Хотелось найти ультрадешёвый и ультрапростой способ сваривать аккумуляторы электрическим током.

Мощный низковольтный источник постоянного тока, доступный каждому - это обычная б.у. АКБ от машины. Готов поспорить, что он у вас уже есть где-то в кладовке или найдётся у соседа.

Подсказываю - лучший способ обзавестись старой АКБ задаром - это

дождаться морозов. Подойдите к бедолаге, у которого не заводится машина - он скоро побежит за новым свежим аккумулятором в магазин, а старый отдаст вам просто так. На морозе старая свинцовая АКБ может и плохо работает, но после заряда дома в тепле выйдет на полную ёмкость.

Чтобы сваривать аккумуляторы током от батареи, нам нужно будет выдавать ток короткими импульсами в считанные миллисекунды - иначе получим не сварку, а выжигание дыр в металле. Самый дешёвый и доступный способ коммутировать ток 12-вольтовой батареи - электромеханическое реле (соленоидное).

Проблема в том, что обычные автомобильные реле на 12 вольт рассчитаны максимум на 100 ампер, а токи короткого замыкания при сварке в разы больше. Есть риск, что якорь реле просто приварится. И тогда на просторах Алиэкспресс я наткнулся на мотоциклетные реле стартера. Подумалось, что если эти реле выдерживают ток стартера, причём много тысяч раз, то и для моих целей сгодится. Окончательно убедило вот это видео, где автор испытывает аналогичное реле:

Таймер реле времени представляет собой устройство, при помощи которого можно осуществлять регулировку времени воздействия тока, импульса. Таймер реле времени для точечной сварки отмеряет продолжительность воздействия сварочного тока на соединяемые детали, периодичность его возникновения. Это устройство используется для автоматизации сварочных процессов, производства сварочного шва, с целью создания разнообразных конструкций из листового металла. Оно осуществляет управление электрической нагрузкой в соответствии с заданной программой. Программируется реле времени для контактной сварки в строгом соответствии с инструкцией. Этот процесс заключается в установке временных интервалов между определенными действиями, а также времени действия сварочного тока.

Принцип работы

Данное реле времени для точечной сварки сможет осуществлять включение и выключение устройства в заданном режиме с определенной периодичностью на постоянной основе. Если говорить попроще, то оно осуществляет смыкание и размыкание контактов. При помощи датчика поворота производится настройка промежутков времени в минутах и секундах по истечению, которого необходимо включить или отключить сварку.

Дисплей служит для отображения информации о текущем времени включения, периоде воздействия на метал сварочного аппарата, количестве минут и секунд до включения или выключения.

Виды таймеров для точечной сварки

На рынке можно найти таймеры с цифровым или аналоговым программированным. Используемые в них реле бывают разных типов, но самыми распространенными и недорогими являются электронные устройства. Их принцип работы основан на специальной программе, которая записана на микроконтроллере. С его помощью можно осуществлять регулировку времени задержки или включения.

В настоящее время можно приобрести реле времени:

• с выдержкой на отключение;
• с задержкой на включение;
• настроенное на установленное время после подачи напряжения;
• настроенное на установленное время после подачи импульса;
• тактовый генератор.

Комплектующее для создания реле времени

Чтобы создать таймер реле времени для точечной сварки понадобятся такие детали:

• плата Arduino Uno для осуществления программирования;
• плата прототипирования или Sensor shield – обеспечивает облегчение соединения, установленных датчиков с платой;
• провода по типу мама-мама;
• дисплей, на котором могут отображаться минимум две строки с 16 символов в ряду;
• реле, осуществляющее переключение нагрузки;
• датчик угла поворота, оснащенный кнопкой;
• блок питания для обеспечения снабжения устройства электрическим током (при проведении испытаний можно запитать его через USB кабель).

Особенности создания таймера реле времени для точечной сварки на плате arduino

Для его изготовления необходимо четко следовать схеме.

При этом часто применяемую плату arduino uno лучше будет заменить на arduino pro mini так как она имеет существенно меньший размер, стоит дешевле и при этом значительно легче осуществить припайку проводов.

После сбора всех составных частей таймера для контактной сварки на ардуино нужно припаять провода, которые соединяют плату с остальными элементами этого устройства. Все элементы необходимо очистить от налета и ржавчины. Это существенно повысит время эксплуатации таймера реле.

Нужно подобрать подходящий корпус и собрать все элементы в нем. Он обеспечит устройству приличный внешний вид, защиту от случайных ударов и механических воздействий.

На завершение необходимо осуществить монтаж включателя. Он понадобится, если хозяин сварки решит на продолжительное время оставить ее без присмотра, чтобы не допустить возгорания, повреждения имущества в случае возникновения чрезвычайных ситуаций. С его помощью покидая помещение, любой пользователь сможет без особых усилий отключить устройство.

«Обратите внимание!

Таймер для контактной сварки на 561 является более продвинутым устройством, так как создан на новом современном микроконтроллере. Он позволяет более точно отмерять время, устанавливать периодичность включения и выключения устройства.»

Таймер для контактной сварки на 555 не такой совершенный и имеет урезанный функционал. Но нередко используется для создания таких устройств, так как является более дешевым.

Чтобы лучше понять, как создать сварочный аппарат стоит связаться с сотрудниками компании. Кроме этого, предлагаем рассмотреть схему создания этого устройства. Она поможет понять принцип функционирования аппарата, что и куда необходимо припаять.

Заключение

Таймер для точечной сварки на ардуино является точным и качественным устройством, которое при должных эксплуатациях, прослужит долгие годы. Он является достаточно простым устройством, поэтому без труда может быть смонтирован на любой сварке. Кроме этого, таймер точечной сварки легок в уходе. Он работает даже в лютый мороз, на него практически никак не влияют негативные проявления природной среды.

Собрать устройство можно своими руками или обратится к профессионалам. Последний вариант более предпочтителен, так как гарантированно обеспечивает конечный результат. Компания проведет тестирование элементов устройства, выявит неполадки, устранит их, восстановив, таким образом, его работоспособность.

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.

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

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

А вот результат работы:

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.

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

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

А вот результат работы:

Привет, мозгочины ! Представляю вашему вниманию аппарат для точечной сварки на базе микроконтроллера Arduino Nano.

Данный аппарат можно использовать для приваривания пластин или проводников, например, к контактам аккумулятора 18650. Для проекта нам понадобится источник питания напряжением 7-12 В (рекомендуется 12 В), а также автомобильный аккумулятор напряжением 12 В в качестве источника электропитания самого сварочного аппарата. Обычно стандартный аккумулятор имеет емкость 45 А/ч, что вполне достаточно для приваривания никелевых пластин толщиной 0,15 мм. Для приваривания более толстых никелевых пластин вам понадобится аккумулятор большей емкости или два соединенных параллельно.

Сварочный аппарат генерирует двойной импульс, где значение первого составляет 1/8 часть от второго по длительности.
Длительность второго импульса регулируется с помощью потенциометра и отображается на экране в миллисекундах, поэтому очень удобно регулировать продолжительность данного импульса. Диапазон его регулировки от 1 до 20 мс.

Посмотрите видео, где подробно показан процесс создания устройства.

Шаг 1: Изготовление печатной платы

Для изготовления печатной платы можно использовать Eagle файлы, которые доступны по следующей .

Самый простой способ – это заказать платы у производителей печатных плат. Например, на сайте pcbway.com. Здесь можно приобрести 10 плат по цене примерно 20 €.

Но если вы привыкли делать все самостоятельно, тогда для изготовления прототипа платы используйте прилагаемые схемы и файлы.

Шаг 2: Установка компонентов на платы и припаивание проводников

Процесс установки и припаивания компонентов достаточно стандартен и прост. Устанавливайте сначала небольшие компоненты, а затем более крупные.
Наконечники сварочного электрода сделаны из твердой медной проволоки сечением 10 квадратных миллиметров. Для кабелей используйте гибкие медные провода сечением 16 квадратных миллиметров.

Шаг 3: Ножной выключатель

Для управления сварочным аппаратом вам потребуется ножной выключатель, поскольку обе руки используются для удержания наконечников сварочного электрода на месте.

Для этой цели я взял деревянную коробку, в которую установил вышеуказанный выключатель.