Soldadura por puntos de fabricación casera

5/7/2018 Soldadura por puntos de fabricación casera - slidepdf.com

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Soldadura por puntos de fabricación casera.

A veces es difícil soldar chapitas pequeñas, o materiales extraños con lasoldadura al arco, también puede ser difícil soldar con plata o estaño, por esoocasionalmente disponer de una soldadura por puntos puede resultar conveniente.

Fundamento.

La soldadura por puntos se basa en presión y temperatura. Dos piezas sesueldan entre si cuando una parte de ellas se calienta a temperaturas próximasa la fusión y se hace presión entre ellas. En el caso de esta soldadur a elcalentamiento de la pieza se hace por corriente eléctrica entre dos electrodos yla presión la realizan precisamente estos electrodos en forma de pinza.

Como generalmente la resistencia de las piezas a soldar es muy baja lacorriente que debe pasa por la zona a soldar debe ser muy alta del orden de

los 500 amperios, pero sin embargo los voltajes son muy bajos, de 1 a 3voltios. La potencia total es por tanto uno o dos kilovatios.

Evidentemente con un transformador adecuado no es difícil conseguir esto conun poquito de maña.

Realización.

El Transformador

Los hornos microondas llevan un transformador de aproximadamente 2

kilovatios de potencia. El primario acepta los 220 V y tiene dos secundarios.Uno de ellos para alimentar el magnetrón suministra uno s 2200 voltioseficaces, otro bobinado consiste en una o dos espiras y sirve para alimentar elfilamento del magnetrón.

En cualquier desguace puede comprase un horno microondas viejo por menosde 3 euros. Lo normal es que se haya estropeado el magnetrón y eltransformador este intacto. En otros puede que este roto el transformador, enese caso lo mas normal es que el secundario de alta tensión se haya puesto encorto. Si el primario esta quemado no sirve.

Partiendo de un transformador que tenga bien el prim ario.

Al observar el transformador se puede ver que los bobinados de primario ysecundario de alta tensión están perfectamente separados. El primario es dehilo mas grueso. El secundario no lo necesitamos y además es peligrosoporque las altas tensiones que produce pueden ser mortales. Ademásnecesitamos el espacio que ocupa para el secundario de nuestra soldadura.



Por ello para eliminarlo, cortar el bobinado con una sierra y extraer las espirashasta que se quite completamente. Si tiene un carrete aislante dejarlo, nospuede venir bien aunque no es imprescindible.

El secundario que nosotros necesitamos, debe producir unos 2 voltios y unos500 amperios aunque sea de manera temporal. Para este secundario

necesitamos un par de espiras de hilo de unos 10 0o 15 mm de diámetro. Enun suministrado de material eléctrico comprar 1,5 m de cable de de este grueso( el cobre ). No nos costara mas de un par de euros. Arrollarlo directamente enel núcleo ( un par de espiras ) conectar el primario a la red ( a través de unfusible de 10 amperios) y medir la tensión. Deberá haber un par de voltios.

Los electrodos.

Los electrodos tienen la misión de hacer pasar la corriente a través de losmetales a soldar y además aprisionarlos. Debes estar aislados entre si yademás de deben acercar de manera que estén alineadas sus puntas. Loselectrodos deben estar muy bien conectados con el secundario deltransformador.

Los Electrodos se realizan con barra de cobre de unos 10 mm de diámetro,necesitaremos dos electrodos de unos 50 mm, o sea en total 10 cm. En Unalmacén de metales lo podemos obtener por menos de un Euro. Mediante unalima se afila con forma cónica uno de los dos extremos de cada electrodo.Conectar los dos terminales del secundario a los electrodos soldándolos omediante cualquier sujeción muy firme.

Para completar la soldadura de manera semi provisional se pueden sujetar ambos electrodos mediante un soporte de taladro, de manera que se

aproveche su acción palanca para aproximarlos. Uno de ellos se puede sujetar en la base o en la mordaza y el otro en el portabrocas. El propio taladro puedeaislar. Téngase en cuenta que los tres voltios con que se alimentan las puntasno son peligrosos.

Falta un interruptor que alimente el transformador. Lo mas sencillo es activarlocon el pie. Las manos suelen estar ocupadas sujetando la pieza.

Uso.

Antes de dar paso a la corriente las piezas deben estar aprisionadas. En casocontrario las puntas chisporrotean. Después de hacer unas pruebas se puede

decidir aumentar o bajar el voltaje, arro llando mas o menos espiras en eltransformador. Cuando se tenga un montaje definitivo acortar todo lo posiblelos cables del secundario.

Esta es una soldadura por puntos para laboratorio. Con una similar yo sueldochapas de acero inoxidable hasta 1 mm. He soldado hilos varillas y chapitas detantalio, titanio, platino, circonio, pero no he conseguido soldar wolframio.



Yo aproveche un transformador con el secundario estropeado. Encima delpropio transformador, aprovechando unas planchas de aluminio y placas defibra de vidrio construi los mecanismos para sujetar las pinzas, empleando uninterruptor de pie.

Mi equipo de soldadura por puntos durante la construcción.

Mejoras en la soldadura. (14-04-2004)

Inicialmente realicé esta soldadura para unir hilos y chapas finas, por ello noson muy gruesas las pinzas, pero algunos aficionados querían soldar cosasmas gruesas así que pensé como ampliar su potencia. Esta ampliacion seconsigue principalmente eliminando parte del circuito magnético de limitaciónde corriente del transformador.



Para evitar que el generador de microondas se queme por un exceso decorriente durante su operación el transformador de alimentación se hadiseñado para que suministre una poten cia máxima del orden de 1.5 kW, masbien para una corriente de primario de unos 7 amperios. Esto se consiguecerrando parcialmente el circuito magnético del primario con unas placas dehierro dulce que se pueden ver justamente en la separación de los bobin ados

primario y secundario. El transformador de la fotografía tiene dos, una en cadauno de los huecos. Yo he quitado una de ellas y la corriente de primario hapasado de 7 amperios a 18 amperios, con lo cual en teoría la potenciaabsorbida es de mas de 3.5 kW. Este efecto se ha notado muy sensiblemente ycon el he conseguido soldar chapas de acero inoxidable de 1 mm de espesor.

Si a pesar de eso no se tiene suficiente potencia puede probarse a quitar lassegundas chapas, yo no lo he hecho pero estimo que posiblemente se obtengaotro sensible incremento de potencia, eso si a costa de consumos muy altosque tal vez no soporten una instalación eléctrica domestica ya que andaremospor lo 25 o 30 amperios.

En mi caso antes de quitar la limitación de corriente po r las pinzas pasabanmas de 400 amperios, después no pude hacer la medida porque mis pinzasamperimetricas no alcanzaban se salian de escala, pero debo suponer queandarían por los 1000 amperios.

No obstante de que el transformado proporcione tanta energí a, los resultadosserán malos si el circuito secundario de alta corriente no esta cuidadosamenterealizado. Para ello sustituir las pinzas de aluminio por cobre, lo mas gruesasposibles,, aumentar el grueso del bobinado secundario y asegurarse de quetodas las conexiones son contundentes. Analizar con un polímetro que no haycaídas de tensión en ningún punto. En resumen se trata de que toda la

potencia se disipe entre las dos pinzas y no en el resto del circuito.

Una cosa aun mas, el objetivo de la corriente eléctrica es llevar la temperaturade los materiales por encima de los 1000 grados, pero si estos métales no sepresionan entre si no se soldaran, por ello la presión que se ejerza sobre laspiezas a soldar deberá ser lo mas alta posible sin que lleguen a perforarse lasplacas.



Schematic diagram. For simplicity, I depict the Timer control relay as a box with the necessary pin numbersdepicted. Use at least 16 guage stranded copper and crimp or solder suitable terminalconnections. The octal socket is required for the timer.

Please, please don't attempt something like this unless you truly understand the

hazards involved. You must be adept at basic wiring, and must understand how atransformer operates. There are lethal voltagesinvolved!

An overall view of the completed welder. Plans were "created" on the spot, usingknowledge gleaned from the internet on such a project. The basic concept is to find a

big 115VAC transformer which has the secondary windings as the outer layer. Thesecondary is carefully (but tediously) removed, and replaced with enough coils of #4copper cable to create a secondary voltage of ~4 VAC. a DeStaco clamp is adapted for the upper arm, while the lower arm is fixed, but insulated.



There are two relays... This one is a control relay, c/w microprocessor, variable timing,and variable logic. This little jewel costs $60, and is worth every penny for the excellentfunctionality it delivers. A foot switch activates the selected cycle. I am using the one

shot logic which simply energizes the entire welder for the chosen interval, then shuts itdown. This produces excellent and repeatable welds in thin sheet steel.

A second relay, not shown, controls the amperage flow through the transformer primary, which in turn energizes the secondary and produces the very high weldingcurrent.

A closer view of the modified transformer. After the secondary was removed, there wasenough room for 5 turns of #4 copper, insulated cable. You can use welding cable, or you can cannibalize the cable from a set of automobile battery jumpers. Be sure it isheavy #4, and flexible enough to wrap around the transformer.

I got very lucky... the same surplus store I found the transformer at (Bill Williams Tool,

Ft. Worth), had a supply of extra-deluxe surplus aerospace copper cable. This stuff wasmade for aircraft wiring, and cost me all of $1/foot.

The small black box on top is a fuse box for a 20 amp prmary fuse.



The arms are pinching a little SS test sandwich prior to applying current. I originally gotcute and tried a tungsten electrode in the top arm rather than the brass one shown... not agood idea. The tungsten sputtered and welded itself to the steel. The arms are 1/2" dia

brass, and the tip is turned to a 90 degree cone from 5/16" brass.

And now for the not-so-funny tale of woe... I completed the welder wiring at roughly10:30 A.M. one Saturday. I anxiously inserted the first test piece, and applied thecurrent. NOTHING!! I began a painstaking trouble shooting which took hours - Irechecked all the wiring, checked the secondary voltage (O.K. at 4VAC), checked

everything. Arrrgh! About 4 hours later, I scared the heck out of myself when I closedthe energized pincers without a sample, generating a hot spark. Wow, it works.Suspicious, now, I checked the "samples" I was using, only to find there was thin filmof transparent plastic on the stainless steel which insulated the whole thing!!!!! It isalways the simple things which bite us in the butt.

In use, the clamp arms and the cable heat up, but not frighteningly so. This does limitthe duty cycle... after roughly 10 to 15 welds, I found it was best to allow the unit tocool for a couple of minutes.

The weld quality is excellent. Destructive testing pulls a nugget off of one sheet, andrequires a surprising force even with .010 stainless. Theentirecycletakesonlyonesecond. Neatstuff!

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