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DIY大功率“三挡位”点焊机
点焊机，顾名思义是利用电能产生高热将分体的金属材料进行点熔接的机器。看过不少制作点焊机的帖子和视频，大多都是主要部件利旧因地制宜进行制作，虽然原理都一样，但选用的材料不同，性能差别就较大了。2018年我曾发帖做过一台便携式点焊机，使用至今也还不错，不足之处是电流不够大，点点电池、薄金属片还行，对于1mm以上的材料就无法焊接，就一直想着再造一台大功率点焊机。
我认为要制作一台性能较强的点焊机，需要注意这几个方面：1、变压器的选择要求漏磁小功率足够大，口形铁芯不好，宜选用日字形或O形铁芯，2、初、次级线圈线径越粗越好，特别是次级线圈线材截面积至少要大于50m㎡多股铜芯线或铜排绕制，电压3~5V，电压太高焊接时容易火花四溅，焊头也容易烧灼，3、点焊头选择高导电高熔点材料最佳，使用较为便宜的粗壮紫铜棒也不错，焊头圆点直径3-5mm为佳。4、控制部分采用定时継电器、定时器都可以，有经验的用手动方式也未尝不可，即灵活又方便。材料备齐后，开工搞了几天，满手的伤痕，满满的收获......
大功率变压器：前不久得到一台别人自行绕制的自耦式变压器，日字型铁芯，体积170x130x70mm，有10组抽头，电压调节挡范围170V~260V，初级线径有2mm，由于是做自耦调压用所以就没有次级线圈，线包与铁芯间的空间也够大，只需直接绕制次级线圈。
次级线圈：为获得强大的点焊电流，次级线圈我用的是50m㎡电瓶联接电缆线，由于太粗，需要将包裹的厚橡胶皮剥除，铜芯用美纹纸先包裹一层，再外加热缩管封包，直接在初级线包外缠绕4圈，端头用50m㎡紫铜鼻子压接。
功率调节：变压器选择180V/220V/260V3个抽头作为点焊机功率高、中低三个选择档位（测得次级电压为3.89/3.55/3.17V ）。(自耦变压器是输出和输入共用一组线圈的特殊变压器，升压和降压通过不同的抽头来实现，比共用线圈少的部分抽头电压就降低，比共用线圈多的部分抽头电压就升高。升压绕组后的电压档抽头，输出电压与线圈匝数呈正比关系，与重新改制选取的“次级”线圈抽头的电压呈反比关系）。
变压器支架用螺丝固定子在一块2cm厚的多层板上，我使用的是220V时间继电器（精度0.01秒），能更精确的控制电焊时间，同时需要加装2个控制继电器，一个继电器控制初级线圈，手柄按压开关通过另一个继电器控制时间继电器，2个继电器由一台小型12V变压器桥式整流后供电。注意继电器T1是以常闭状态控制时间继电器（T1也可以不用，我是为了手动开关的安全而加装的）。
导电臂与点焊头：用木板对变压器及附件包封，上层板是一块5层板，板底有加固的2mm厚的玻纤树脂做衬板，为减少电流损失和散热，两根导电臂我采用了4mm厚20mm宽的两条紫铜排，用螺丝夹持固定，导电臂焊头处用铝材做了辅助散热。点焊头用的是8mm紫铜烙铁头加工的，一头攻6mm丝，直接旋在导电臂上，点焊头锥度60度，焊点直径3mm左右。由于结构紧凑，散热风扇只能安装在外壳上，内部装了电源指示灯和点焊工作指示灯。 使用方法：上臂为操作方便加装了点动开关，使用时先打开电源开关，时间继电器会自动按时间设定启动一次后待机，将待点焊工件置放在焊头之间，稍用力压紧，按“点动”开关，“短按”---执行定时器设定的点焊时间，“长按”---则为手动模式随意控制点焊时间长短。
上面描述的也够详细了吧？整个机器的重量竟然超过12KG，外壳喷上油漆，一台结构紧凑，“牛逼”的大功率点焊机制作完毕，最大点焊电流超过1000A，能轻松点焊4mm厚的多层铁板。
电路原理图 内部结构图 内部结构 50m㎡剥皮电缆与25m㎡电缆对比，焊接电流大幅度提升，效果完全不一样 50mm剥皮电缆、铜鼻子、8mm厚铜排导电臂 三个档位输出 初级绕组通断控制继电器 紫铜点焊头，预留的2个铜接点是为今后方便引电做锂电池焊接用，一机多用 点动开关 完工展示 超大静音散热风扇 电源插座、提拔 时间继电器、档位开关、点的开关、指示灯 联动机构 顶面结构 后侧面 全貌 焊接效果图（高档位3.8V） 这是1.8mm厚X2焊接测试 厚度达到3.6mm，边缘部分直接击穿融合 0.5mm刀片，0.1S直接融合 反面效果 1.2mm厚X2锰钢点焊 锰钢硬度和熔点均较高，凹陷点不明显 上排焊点是对2块1mm厚的显卡支架铁片，0.5S~0.1秒测试对比，0.3S、0.4S焊点熔接效果以轻微凹陷效果最好 4块叠加厚度4mm，焊接时间1S，完全没问题 侧面效果，已完全融合 边缘焊接，有经验的人从焊点就可以判断融合状态 完全熔融，是不是很完美 重量超过12KG 合适尺寸的三档位开关实在不好找，只买到这个超便宜的功率转换开关，只能切换2个档位，也作罢了， 三档只好变两档了，配合时间继电器使用也没有什么影响，我设置的3.17和3.89V低、高功率2个档位，
使用感受：
实测对2块1.8mm厚的铁板、碳钢板点焊连接，高档位（3.89V）焊接电流用钳形表测量达到1087A，火花小，熔融效果好，焊接强度高，非常满意。档位越高电压越高，功率越大，电压对点焊关系很大，3.8V与3.2V虽然只有0.6V差别，但点焊时间和火花大小区别大很多，焊点处要达到熔融状态才能牢固的结合，焊点有轻微凹陷是判断的依据，焊接的材料必须平整、无锈迹和油污，根据点焊的材料特性和厚度选择档位和点焊时间，选择边缝点焊，会获到更好熔结效果，材料太厚的话可加大功率和延长点焊时间，也可以在同一位置进行连续多次点焊。点焊头尽可能采用粗壮的紫铜类园柱形材料，用铬锆铜焊头更好，焊头磨削成45~60度，能起到很好的散热和防烧灼作用，紫铜棒过细大电流下极易烧灼损坏。由于工作电流大，长时间工作需要注意扇热 。
归纳总结：
要想制作一台好用的大功率点焊机，强大的电流是关键=大功率变压器>1000w+次级电缆截面积>50m㎡+导电和散热性能良好的导电臂+直径8-10mm粗壮的紫铜类点焊头！
好久没发过帖子了，但我经常在关注，里面牛人很多，DIY技术让人羡慕，创新改变生活，乐在其中。 写作和总结是一种积累，分享与提高是一种快乐！
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发表于 2022-4-4 20:49
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