Точечный сварочный аппарат

Аппарат точечной сварки аккумуляторов

Появилась необходимость произвести сварку аккумуляторов 18650. Почему сварить, а не спаять? Да потому что пайка не безопасна для аккумуляторов. Пайкой может повредиться пластиковый изолятор, и в результате произойдет короткое замыкание. Сваркой же высокая температура достигается на очень короткий промежуток времени, которого просто недостаточно для нагрева аккумулятора.

Поиск по интернету готовых решений привел меня к весьма дорогостоящим устройствам, и только лишь с доставкой из Китая. Поэтому, было приятно решение собрать его самостоятельно. Тем более, что “заводские” аппараты точечной сварки используют некоторые основные комплектующие самоделок, а именно трансформатор от микроволновки. Да, да, именно он нам и пригодится в первую очередь.

Список необходимых компонентов сварочного аппарата аккумуляторов.
1. Трансформатор от микроволновой печи.
2. Плата Arduino (UNO, nano, micro и т.д.).
3. 5 клавиш – 4 для настройки и 1 для сварки.
4. Индикатор 2402, или 1602, или еще какой02.
5. 3 метра провода ПуГВ 1х25.
6. 1 метр провода ПуГВ 1х25. (чтобы вас не запутать)
7. 4 медных луженые кабельных наконечников типа КВТ25-10.
8. 2 медных луженых кабельных наконечников типа SC70.
9. Термоусадка с диаметром 25 мм – 1 метр.
10. Немного термоусадки 12 мм.
11. Термоусадка 8 мм – 3 метра.
12. Монтажная плата – 1 шт.
13. Резистор 820 Ом 1 Вт – 1 шт.
14. Резистор 360 Ом 1 Вт – 2 шт.
15. Резистор 12 Ом 2 Вт – 1 шт.
16. Резистор 10 кОм – 5 шт.
17. Конденсатор 0.1 мкФ 600 В – 1 шт.
18. Симистор BTA41-600 – 1 шт.
19. Опторазвязка MOC3062 – 1 шт.
20. Клемма винтовая двухконтактная – 2 шт.
По компонентам вроде бы все.

Процесс переделки трансформатора.
Удаляем вторичную обмотку. Она будет состоять из более тонкого провода, и количество ее витков будет велико. Рекомендую срезать ее с одной стороны. После того как обрезали, выбиваем по очереди из каждой части. Процесс не быстрый. Так же нужно будет выбить разделяющие обмотки пластины, которые проклеены.

После тог, как у нас трансформатор остался с одной первичной обмоткой, готовим провод для намотки новой вторичной обмотки. Для этого берем 3 метра провода ПуГВ 1х25 сечением. Полностью снимаем изоляцию со всего провода. Надеваем на провод термоусаживаемую изоляцию. Нагреваем, чтобы усадить. За отсутствием промышленного фена, я производил усадку над пламенем свечи. Замена изоляции нужна для того, чтобы провод смог полностью влезть в место для обмотки. Ведь родная изоляция довольно толстая.

После того как усадили новую изоляцию, режем провод на 3 равные части. Складываем вместе и мотаем такой сборкой два витка. Мне в этом нужна была помощь. Но все получилось. Затем ровняем провода между собой, зачищаем и надеваем на 2 конца 2 кабельных медных наконечника сечением 70. Медных я найти не смог, брал медные луженые. Кстати, провода влазят, стоит только постараться. Как надели, берем кримпер для обжима таких наконечников и обжимаем. Такие кримперы являются, к тому же, гидравлическими. Получается куда лучше, чем сбивать молотком либо еще чем-нибудь.

После этого я взял термоусадку диаметром 25 мм и накинул ее на наконечник и всю часть провода, отходящую от трансформатора.

Подготовка сварных проводов.
Для того чтобы удобнее было варить, я решил сделать отдельные провода. Выбрал, опять же, сверхгибкий силовой провод ПуГВ 1х25 красного цвета. Стоимость, кстати, не отличалась от других цветов. Взял такого провода один метр. Так же взял еще 4 медных луженых наконечника 25-10. Разделил провод пополам и получил две части по 50 см. С каждой стороны зачистил провод по 2 см и надел термоусадку заранее. Теперь накинул медные луженые наконечники и обжал тем самым кримпером. Термоусадку усадил, и все, провода готовы.
Теперь нужно подумать, чем будем варить. Мне приглянулось на местном радиорынке жало для паяльника диаметром 5 мм. Взял две штуки. Теперь нужно было подумать, куда их и как крепить. И тут вспомнил, что в магазинчике, где брал провода, видел шины нулевые, как раз с множеством отверстий с диаметром 5 мм. Тоже взял две штуки. На фото вы увидите, как я их прикрутил.

Монтаж электронных компонентов.
Для постройки сварочного аппарата решил использовать плату Arduino. Хотел, чтобы можно было настроить и время проварки, и количество таких проварок. Для этого использовал дисплей 24 символа на 2 строки. Хотя можно использовать любой, главное в скетче настроить все. Но о программе позже. Так, основной компонент в схеме – симистор BTA41-600. Вот схемы сварочного аппарата для аккумуляторов.

Схема блока клавиш.

Схема силового блока.

Схема подключения дисплея к Arduino.

Вот как все это спаял. Не стал заморачиваться с платой, не хотел тратить время на рисование и травление. Нашел подходящий корпус и приспособил все с помощью термоклея.

Тут фото процесса допиливания программы.

Вот как временно сделал сварочную клавишу. В будущем хочу найти готовую ножную клавишу, чтобы руки не занимать.

С электроникой разобрались. Теперь поговорим о программе.

int bta = 13, //Вывод к котрому подключен симистор
int svarka = 9, // Вывод клавиши сварки
int secplus = 10, // Вывод клавиши увеличении времени варки
int secminus = 11, // Вывод клавиши уменьшении времени варки
int razplus = 12, // Вывод клавиши увеличения количества проварок
int razminus = 8, // Вывод клавиши уменьшении количества проварок

int lastReportedPos = 1,
int lastReportedPos2 = 1,
volatile int sec = 40,
volatile int raz = 0,

LiquidCrystal lcd(7, 6, 5, 4, 3, 2),

pinMode(svarka, INPUT),
pinMode(secplus, INPUT),
pinMode(secminus, INPUT),
pinMode(razplus, INPUT),
pinMode(razminus, INPUT),
pinMode(bta, OUTPUT),

for (int i = 1, i = 201 ) <
sec = 200,
lastReportedPos = 199,
>
else
< if (lastReportedPos != sec) <
lcd.setCursor(7, 0),
lcd.print(” “),
lcd.setCursor(7, 0),
lcd.print(sec),
lastReportedPos = sec,
>
>

if (raz = 11 ) <
raz = 10,
lastReportedPos2 = 9,
>
else
< if (lastReportedPos2 != raz) <
lcd.setCursor(8, 1),
lcd.print(” “),
lcd.setCursor(8, 1),
lcd.print(raz),
lastReportedPos2 = raz,
>
>

if (digitalRead(secplus) == HIGH ) <
sec += 1,
delay(250),
>

if (digitalRead(secminus) == HIGH ) <
sec -= 1,
delay(250),
>

if (digitalRead(razplus) == HIGH ) <
raz += 1,
delay(250),
>

if (digitalRead(razminus) == HIGH ) <
raz -= 1,
delay(250),
>

if (digitalRead(svarka) == HIGH ) <
fire(),
>

Как и говорил. Программа расчитана для работы на индикаторе 2402.

Если у вас дисплей 1602, замените эти строки следующим содержанием: