Mode d’emploi : Construisez votre propre soudeur par points


Les soudeuses par points sont utilisées dans la fabrication d’automobiles, de boîtiers d’ordinateurs, d’alimentations, de fours à micro-ondes, de boîtes de jonction électriques, de cages de Faraday et de divers appareils électroniques. Une soudeuse par points est utilisée car elle produit une soudure de point de contact hautement définie. Les matériaux sont soudés sans échauffement excessif, de sorte que les pièces de travail sont manipulées facilement. La soudure est également hautement contrôlée et reproductible. Dans ce tutoriel, nous couvrons les bases d’une soudeuse par points, puis nous vous montrons comment en construire une à partir d’un transformateur de four à micro-ondes.

Les électrodes d’un soudeur par points remplissent au moins trois fonctions. Ils transfèrent l’énergie électrique au matériau tout en le maintenant ensemble; cela contrôle également la résistance. Plus la force de pincement est grande, moins la résistance est élevée, ce qui entraîne une diminution du chauffage résistif. Une force de pincement moindre entraîne un chauffage résistif accru. Les électrodes évacuent également la chaleur du matériau, pendant les cycles d’arrêt, aidant à refroidir et à tempérer la soudure. Une soudure par points résistive est communément appelée « pépite ». Les soudeurs par points sont généralement confinés aux matériaux ferreux, ce qui limite quelque peu leur domaine d’application. La plupart produisent une soudure avec une basse tension et un courant élevé. Le soudeur dans ce mode d’emploi fonctionne à partir d’un secondaire de 3 vac. Le primaire est une tension de ligne de 120 vac qui doit être traitée avec respect. Le secondaire basse tension rend le soudeur très sûr, de sorte que le risque de choc électrique de l’électrode est pratiquement inexistant. Il existe cependant un risque de brûlure en raison des températures élevées comme pour tout soudeur.

Cette soudeuse en particulier n’est pas destinée à souder un panneau de carrosserie sur votre Jeep 1966 ; il ne fonctionnera pas bien sur des matériaux plus lourds que la tôle de calibre 20. L’utilisation prévue est pour les petits projets, car il n’est pas capable de fonctionner en continu. Les utilisations possibles sont les suivantes : Matériau d’électrode de soudage pour cellules d’électrolyse. Travailler avec les composants fins d’un tube à vide. Construire un cadre léger pour une petite plate-forme robotique. La plupart d’entre nous ont suffisamment de pièces pour construire une soudeuse par points. Si vous avez un transformateur de four à micro-ondes (MOT) qui traîne, alors vous êtes à mi-chemin. Sur une note connexe, nous avions couvert une soudeuse à l’arc de four à micro-ondes en 2006.

Matériaux nécessaires

Nous avions également besoin de fil de cuivre de gros calibre. Nous avons utilisé environ quatre pieds de fil 4AWG pour construire la soudeuse par points sur la photo. Les autres matériaux comprenaient des rebuts 2 × 6, 2 × 2, deux cosses à vis en cuivre, deux cosses de câble à souder en cuivre, deux pointes de soudage MIG, deux renforts d’angle zingués de 4 « x 3/4 », des vis à cloison sèche et trois rondelles.

MOT

Sur la photo ci-dessus, un CT en état de marche. La première chose que nous devions faire était de retirer les bobines secondaires. À savoir l’enroulement haute tension et l’enroulement basse tension. Nous avons utilisé une meuleuse d’angle avec meule à tronçonner en faisant attention à ne pas couper le bobinage primaire.

Suppression du secondaire

Nous avons coupé le flush secondaire avec le noyau de stratifié MOT. Les deux côtés du CT doivent être coupés. Inspectez le CT pour des signes que le stratifié a été soudé. Nous avons constaté que les MOT soudés peuvent gérer un peu plus d’abus que leurs contre-pièces scellées uniquement. Si possible, essayez de garder l’isolation du noyau intacte, là où le secondaire sera enroulé. Bien que ce ne soit pas un obstacle si l’isolation est endommagée. L’isolation facilite un peu l’enroulement du secondaire de gros calibre.

Supprimé secondaire

Après le retrait du secondaire, nous avons eu quelque chose qui ressemble à la photo ci-dessus. Si le matériau du shunt magnétique tombe, assurez-vous de le remplacer comme avant. Le shunt empêche le noyau de transférer trop de puissance au secondaire. Un ballast magnétique si vous voulez. Le shunt agit pour contrôler la saturation du noyau. Un projet de force brute comme celui-ci repose sur un tel shunt pour un bon fonctionnement.

Enrouler le secondaire

Le rembobinage d’un CT avec 4AWG n’est pas une promenade dans le parc. Si vous avez endommagé les isolants du noyau, nous vous suggérons d’envelopper une couche de ruban électrique à leur place. Cela aidera à éviter d’endommager l’isolation sur le fil lorsqu’il est tiré à travers le noyau. Notre expérience est que 3-4 enroulements suffisent. Après tout, cette soudeuse par points repose sur un courant élevé et une résistance marginale. Pas de haute tension.

Enroulement hélicoïdal

Nous avons pris soin de nous assurer que la bobine secondaire était enroulée de manière hélicoïdale pour terminer le secondaire.

Monter le MOT et 2x2 sur base 2x6

Nous avons monté le CT et 2×2 sur la base 2×6. Cette construction particulière utilisait 12″ 2×6 avec deux 7″ 2×2. Ces dimensions peuvent ou non fonctionner selon la taille physique de votre CT. La seule partie critique ici est de maintenir la longueur du fil aussi courte que possible.

Attacher la mâchoire supérieure

Une fois la mâchoire inférieure montée, nous avons également fixé les renforts d’angle. Il a été constaté qu’une pièce de rechange de 2 × 2 comme cale fonctionnait bien pour aligner la mâchoire supérieure et inférieure. Une fois la mâchoire supérieure alignée, nous l’avons fixée aux cornières avec des vis. Cela a formé la partie articulée de la mâchoire.

Assembler l'électrode

L’image ci-dessus montre la pointe de la soudeuse MIG et la cosse en cuivre à vis. Il s’agit d’une amélioration par rapport à un modèle précédent que nous avions construit. Au départ, nous avons utilisé un tube en cuivre avec un trou et un morceau de fil de terre 6AWG servant d’électrode de soudage. Le fil de terre était maintenu en place par une vis qui s’enfilait à l’intérieur du tube de cuivre perpendiculairement à l’électrode. C’était très grossier, mais ça a marché. Cette nouvelle méthode est beaucoup plus pratique.

Électrodes assemblées

Voici les deux électrodes prêtes à être fixées aux mâchoires inférieure et supérieure. Nous avons revérifié les électrodes MIG pour nous assurer qu’elles étaient bien serrées. Une connexion lâche enlèvera la chaleur de la pépite de soudure.

Aligner les électrodes avec les mâchoires

En alignant uniformément les électrodes de soudage, nous avons pris soin de maintenir la mâchoire supérieure dans la position naturelle où elle était montée. Cela a maintenu une zone de contact plate pour les électrodes de soudage. Après nous être assurés que les électrodes avaient été correctement alignées, les mâchoires ont été marquées. Nous avons ensuite percé un petit trou. Depuis que nous avons monté avec le grain du 2×2, les trous ont aidé à protéger de la division du 2×2.

Fixer les électrodes aux mâchoires

Une fois les électrodes montées, nous coupons le fil à la bonne longueur. Nous ne réduisons jamais le montant exact dont nous avons besoin. Nous coupons toujours plus que ce dont nous avons besoin. Cette règle empirique devrait s’appliquer à tout le câblage électrique. Après tout, il est beaucoup plus facile de couper l’excès que d’envelopper un nouveau secondaire.

Préparer les fils pour les cosses à sertir

Nous avons plié les fils dans les positions approximatives dans lesquelles ils devaient être assemblés et avons dénudé le fil en vue des cosses de soudage de type sertissage. C’est une bonne idée de dépouiller plus que nécessaire ici aussi. Coupez simplement l’excédent après avoir dimensionné la profondeur des cosses. Ne jamais sertir l’isolant avec la cosse. Cela créera un problème potentiel en raison de la perte de conduction.

Fils avec cosses serties

Utilisez un bon outil de sertissage non isolant pour fixer le fil. Nous avons inspecté le sertissage et lui avons fait le test de traction subite. Tirez simplement sur le fil s’il est lâche, il se retirera. S’il ne se retire pas, un sertissage adéquat adapté au courant élevé a été réalisé.

Aligner les électrodes

Les fils sertis étaient fixés aux électrodes de soudage avec des vis. Nous avons pris soin de ne pas trop serrer les vis. Si une vis à cloison sèche s’était détachée du bois, nous aurions dû utiliser une vis à bois plus grosse à sa place. Une fois les deux électrodes de soudage fixées aux mâchoires, nous avons aligné les électrodes. À l’aide de pinces, nous avons plié les électrodes de manière à ce qu’elles se touchent uniformément. Les électrodes doivent déjà être assez proches car elles ont été alignées avant le perçage.

Test de la tension secondaire

Nous avons ouvert les mâchoires et câblé le primaire à un cordon électrique, puis testé le secondaire. Si le disjoncteur se déclenche, vérifiez les points suivants :

  1. Le secondaire est court-circuité (les mâchoires sont fermées)
  2. Les shunts magnétiques sont manquants ou mal réinstallés
  3. Câblage de ligne défectueux au primaire ou primaire en court-circuit
  4. Trop de charge sur le circuit de test ou disjoncteur sous dimensionné

Nous avons observé les bonnes pratiques de câblage électrique. Il est également souligné qu’il s’agit d’un soudeur et qu’il devrait avoir un circuit dédié comme n’importe quel autre soudeur.

Vérifier l'alignement de l'électrode et du matériau

L’alimentation étant physiquement déconnectée, nous avons vérifié l’alignement de l’électrode de soudage avec le matériau sur lequel nous avions l’intention de travailler. Avant de brancher l’alimentation et d’effectuer une première soudure, nous avons observé quelques consignes de sécurité. Ceci est une soudeuse et produira des températures très élevées. Tenir les doigts éloignés des électrodes de soudage. Laisser le matériau refroidir avant de le manipuler. Portez toujours des lunettes de protection. Vous pourriez être intéressé par la lecture des paramètres de la soudeuse par points. Il y a aussi le problème des matières combustibles…

Cadre de support d'écran Compaq

Ce Compaq utilisait de l’aluminium très fin pour supporter l’écran et connecter les charnières. Le métal s’est cassé et a détruit la majeure partie du plastique inférieur. Nous avons pu réaliser de nouveaux supports en tôle d’acier inoxydable 22AWG. Toutes les soudures ont été réalisées à l’aide de la soudeuse par points avec un contrôleur de puissance spécial. Le contrôleur de puissance sera traité dans un autre tutoriel.



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