Сварка медных и алюминиевых проводов

Самой важной и ответственной составляющей монтажа и сборки систем электроснабжения является соединение проводов в распредкоробках. Качественные и надежные контакты в местах подключения элементов электрической сети, выполненные в соответствии, как этого требуют нормы Правил устройства электроустановок (ПУЭ), являются гарантом работоспособности, долговечности, а самое важное электро и пожаробезопасности. В этой статье мы расскажем, как выполняется сварка проводов в распределительной коробке своими руками.

• Важно знать
• Что нужно подготовить
• Особенности процесса

Важно знать

Наиболее простым и быстрым способом решения вопроса о том, как соединить провода, принято считать скрутку, но в тоже время скрученные жилы представляют очень низкую степень надежности контакта. Из-за невысокой надежности она не допустима и согласно главе 2.1. ПУЭ п. 2.1.21 приведены следующие допустимые способы соединений: винтовые или болтовые сжимы (клеммники разных видов), сверка и пайка.

Клеммники и обжимные устройства, повышают надежность монтажа, однако на несколько порядков уступают такому способу соединения, как сварка. При подготовке к электромонтажу, взвешивая все «за» и «против», однозначно стоит отбросить сомнения и отдать предпочтение этому методу.

У людей, не сведущих в вопросах электромонтажа, бытует мнение, что данный способ соединения является недопустимо продвинутым технологическим процессом, требующим высочайшей квалификации исполнителя и использования сверхсложного оборудования. На самом деле, все очень просто и доступно. Произвести сварку проводов своими руками вполне по силам человеку, обладающему простейшими навыками обращения с электросварочным аппаратом в домашних условиях.

Вопрос очень актуальный для нашего времени, начиная с тех пор, как инверторные сварочные аппараты стали доступны для массового приобретения. Инверторный сварочник очень удобен и практичен, он потребляет немного электроэнергии и может работать от сети, к тому же стоимость маломощных моделей лежит в пределах 50-100 долларов. В качестве аппарата можно использовать самодельное устройство, выполненное на базе понижающего трансформатора. Для человека, обладающего знаниями и владеющего навыками в области электротехники, вопрос, как сделать сварочный аппарат своими руками, не представляет большого труда. Электромонтажные предприятия, специализирующиеся на сварке, используют в своей работе специальные сварочные аппараты.

Что нужно подготовить

Помимо аппарата для производства сварочных работ следует подготовить и иметь в наличии все необходимое оборудование, материалы и инструмент. Свариваются провода при помощи угольных (графитовых) электродов. В качестве таких электродов можно использовать как промышленного исполнения (типа марки ЭГ) так и щетку от электродвигателя, кусок башмака от троллейбуса, графитовые сердечники из батареек типа 3336 (3R12) или современные солевые. Для изготовления проводниковой продукции используется медь и гораздо реже алюминий. Для информации, согласно последним требованиям ПУЭ, использование алюминиевых жил сечением меньше 16 мм² запрещено.

В зависимости от того, что придется сваривать — алюминий или медь, подбирается состав флюса, предназначенного для химического растворения оксидной пленки, образующейся во время сварки. При сварке алюминиевых проводов нужно использовать флюс, медные можно варить без него, предварительно нужно зачистить проводники в обоих случаях

В процессе подготовки концов проводников и по ходу работы понадобится нож и пассатижи, электроизоляционные материалы.

Кстати, альтернативный вариант — соединение проводов пайкой. О том, как правильно спаять жилы, читайте в нашей статье!

Особенности процесса

Прежде чем приступить к сварке электрических проводов, следует настроить аппарат. Учитывая, что свариваемые проводники могут быть разного сечения, ток на выходе сварочного аппарата нужно подбирать опытным путём, чтобы не вызывать перегрев соединяемых жил или залипание электрода в точке соединения. Концы проводников необходимо зачистить от изоляции (оголенные жилы должны иметь длину 5 см и более) и соединить их между собой, как это делается при скрутке.

Предварительно обработав скрученные оголенные концы флюсом (в случае сварки алюминия), зажимаем их пассатижами и крепим к ним массу, электрод подносится к торцу скрутки, которая должна быть направлена вниз, и удерживается в таком положении в течение от 0,5 до 2 секунд. Убедившись, что в точке контакта образовался медный или алюминиевый шарик, прекратить сварку. После того, как соединение остынет, произвести зачистку наждачной бумагой от флюса. Перед нанесением изоляционного покрытия на сваренные провода рекомендуется обработать это участок растворителем с последующим покрытием электроизоляционным лаком. Однако учтите, что шарик на конце скрутки должен быть гладким с минимальным количеством пор. В противном случае место сварки лопнет.

Категорически запрещается производить соединение проводников, находящихся под напряжением. Перед началом работ, используя пробник, необходимо убедиться в его отсутствии. Для защиты глаз, кожи лица и рук от ожогов при работе обязательно использовать защитную маску и перчатки.

Технология сварки медных проводов инвертором предоставлена на видео:

Для алюминиевых проводов существует альтернативный вариант сваривания — при помощи газовой горелки. В этом случае необходимо произвести подготовку токоведущих жил также, как для электросварки, за исключением обработки флюсом. Для работы понадобится стальной прут сечением порядка 2 мм. Место соединения необходимо разогревать газовой горелкой до появления признаков плавления в точке сварки на торце скрутки.

При плавлении жидкий алюминий обволакивается своеобразным коконом, состоящим из оксидной пленки, препятствующей процессу соединения. Убедившись, что алюминий расплавился, для завершения необходимо одновременно с прогреванием при помощи стального прута разрушить образовавшийся слой оксидной пленки, что обеспечит процесс надежного сваривания.

На видео ниже наглядно демонстрируется соединение алюминиевых проводов сваркой с использованием газовой горелки:

Вот мы и рассмотрели, как соединить проводники, используя сварочной аппарат либо газовую горелку. Как вы видите, сварка проводов в распределительной коробке своими руками — процесс не настолько трудоемкий, как кажется. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Наверняка вы не знаете:

• Как сделать паяльник своими руками
• Как выбрать паяльную станцию
• Как снять изоляцию с кабеля

Сварка медных проводов: разбираемся в технологии

СОДЕРЖАНИЕ

• Преимущества сварки медных проводов над другими способами соединения
• Выбор аппарата для сварки медных проводов
• Инвертор
• Трансформатор
• Необходимые электроды для сварки медных проводов
• Технология сварки медных проводов

Сварка медных проводов является наиболее надежным и оптимальным способом соединения, хотя и требует определенных навыков. Выполнять эту процедуру необходимо с использованием специального оборудования, в противном случае соединение будет или ненадежным, или не получится вовсе.

Несмотря на эти особенности, сварка провода из меди не составит большого труда. В нашей статье мы расскажем о том, что необходимо для ее осуществления, разберем преимущества сварки перед другими методами и подробно опишем сам процесс.

Преимущества сварки медных проводов над другими способами соединения

Если обратиться к Правилам устройства электроустановок (пункт 2. 1.21 ПУЭ), то, согласно инструкции, для соединения, ответвления и оконцевания жил проводов, в том числе и кабелей, подходят такие способы, как пайка, сварка, опрессовка или сжимы (бывают винтовые, болтовые и т. д.)

Есть множество способов скрепить кабели, но для сохранения проводимости контактов и прочного и долговечного соединения используется метод сварки проводов. Только он гарантирует отличное сочленение и длительную эксплуатацию при отсутствии какого-либо дополнительного обслуживания.

Для сравнения приведем примеры других соединений и определим преимущества сварки:

• Пайка не очень долговечна и подвержена разрушению, так как при этом способе присутствует припой (третий металл), как правило, более легкоплавкий и рыхлый по структуре. Вследствие химических реакций на границе между двумя сплавами происходит постепенный износ и повреждение металла.

Если в качестве критерия брать трудоемкость процесса и его длительность, то пайка дает результат не хуже, чем сварка. Работу предваряет зачистка концов, использование флюса, прогревание. Сварка угольным электродом занимает всего пару секунд.

• Клеммники и обжимы. Этот способ не такой идеальный, как сварка. Это объяснимо, поскольку основным материалом для проводников является медь – довольно пластичный металл без необходимой упругости. При сварке проводов металл как бы «вытекает» из-под нагрузки, от этого не защищают даже гровер-шайбы. И при использовании специальных, глубоко подпружиненных самозажимных клеммников площадь контактной поверхности останется небольшой. Если будет сильный ток, пружины потеряют свою упругость из-за нагрева.
• Скрутка. Этот способ не предусмотрен в ПУЭ, следовательно, запрещен. Он может применяться только как временное соединение перед самой сваркой медных проводов.
• Опрессовка. Метод дает на выходе неразборное соединение, которое по качеству практически сопоставимо со сваркой, однако процесс выходит более затратным. Это не самый экономичный способ, так как чтобы изделие получилось качественным, нужны хорошие инструменты и материалы.

Так в чем же преимущество соединения проводов сваркой?

Прежде всего, после сварки получается монолитная комбинация кабелей, поэтому говорить о «контакте» мы уже не можем. Границ проводников больше не существует, и электрический ток, соответственно, проходит через однородный металл.

Кроме этого, сопротивление такого соединения минимально, следовательно, почти не выделяется теплоты.

В результате оплавления может образоваться утолщение, что даст температуру при максимальном токе даже ниже, чем в варианте с подводящими проводниками. Этому также способствует и отсутствие очень плотной изоляции.

Читайте также: «Технология сворки меди и ее сплавов»

Следующий фактор – отсутствие большой ослепительной дуги при сварке скруток медных проводов, если она осуществляется на переменном токе или пониженном напряжении. Скрутка не прогревается на большую глубину, а металл не разбрызгивается. Дело в том, что скрутки сваривают угольным электродом по торцам предварительно скрученных проводников. Мощность аппарата для сварки медных проводов может достигать 800 Вт.

Сварка сталей имеет токи большие, чем при сварке скруток, поскольку медь и алюминий плавятся при более низких температурах, а дуга и брызги металла существенно уменьшаются.

Это вовсе не значит, что средства защиты не нужно использовать. Защитные очки и огнеупорные подкладки необходимы, но сами меры безопасности будут проще, чем, например, при сварке сталей.

Ну и, наконец, для предотвращения окисления проводников в процессе сварки, в том числе алюминия, имеется особый флюс «ВАМИ». Для меди обычно используют буру. Скрутка опускается в углубление с флюсом, сделанное в угольном или углеграфитовом электроде.

Выбор аппарата для сварки медных проводов

Как выбрать правильный аппарат для сварки медных проводов? Обычно используется любой генератор тока: инвертор, выпрямитель или трансформатор. К автоаккумуляторам подключаются клещи для контактной сварки, затем два соединяют последовательно и контакты выводятся к электродам. Мощности обычно достаточно для сварки кабеля с жилой толщиной 5 мм. Больший объем возможен только при использовании сварочного аппарата.

Инвертор

Современные инверторы имеют ряд серьезных преимуществ:

• могут сваривать провода любого сечения;
• им не страшны скачки напряжения в сети, существенно снижен риск «залипания» электрода и пережога медных скруток;
• существуют более простые модели с силой тока до 150–200 А;
• созданы для работы от стандартной электрической сети (без трехфазного тока).

Инвертор проще в работе, чем трансформатор. При процессе сварки постоянным током прямой полярности минус подключается к медному проводу, который нужно сварить, а плюс – к держателю электрода.

Трансформатор

Аппараты предыдущих поколений слишком громоздки и неудобны в транспортировке, но их плюс в том, что они могут создавать ток до 400 А. Трансформатор используют для работы с постоянным током прямой или обратной полярности. С его помощью сваривают медные шины в распределительных коробах, а также соединяют скрученные проводники с большим сечением.

Подключается трансформатор, как и инвертор: минус – на скрутку, плюс – на электрод. Хотя у этих аппаратов неплохая производительность, в процессе они нагреваются и сильно гудят, поэтому требуют периодического отключения для остывания. Также при включении они влияют на напряжение в сети, которое потом стабилизируется. Это необходимо учитывать при выборе работ с данным прибором.

Читайте также: «Приспособления для сворки»

Сварочный аппарат можно сконструировать и на основе понижающего трансформатора, имеющего мощностью до 150 А и напряжение в диапазоне от 12 до 38 В, на него наматывается необходимое количество витков кабеля. Это число рассчитывается при помощи таблиц. Для стабилизации дуги в электрическую схему также включается диодный мост. Держатель можно купить в специализированных магазинах, а еще умельцы используют в этих целях зажим троллейбусного контактора. Токопроводящие зажимные клещи изготавливают из пассатижей, к одной из ручек которых крепится контактная клемма. Такой самодельный аппарат обязательно нужно заземлить.

Необходимые электроды для сварки медных проводов

Когда речь идет о сварке медных проводов, то нужно подбирать нужные электроды, для конкретного случая это будут графитовые или угольные.

При сварке в домашних условиях можно использовать стержни батареек либо щитки коллекторных двигателей, а также любые подобные изделия, сделанные из графита.

Графитовые стержни достойно заменят магазинные электроды, но имеется один нюанс: на них нет медного покрытия. Для решения этой проблемы нужно просто доработать держатель. Для этого применяют зажим «крокодил» и для самого электрода, и для соединения массы. Эти предметы не настолько габаритные, как, например, штатные, поэтому можно работать в распределительных щитках. Это будет даже удобнее. Не стоит забывать о том, что ручки нужно дополнительно заизолировать.

Угольные и графитовые электроды имеют один общий параметр: их температура плавления в 4 раза выше порога плавления меди. Именно поэтому расход электродов при сварке минимален. Это большой плюс.

Обязательно нужно учитывать, что электрод нагревается до высокой температуры молниеносно, поэтому можно перегреть материал, который вы свариваете, а из-за этого пострадает изоляция в самом кабеле. Сварщик обязан знать эти моменты, чтобы при монтаже электропроводки не случилось никаких аварий.

При положительной схожести угольных и графитовых стержней в процессе монтажа проводки они обладают разными характеристиками:

• Основное различие – их стоимость. Графит более доступен.
• Отличия по цвету: угольный стержень черный, графитовый – имеет темно-серый металлический оттенок.
• Использование угольного электрода при сварке требует от мастера достаточного опыта и навыка такой работы, поскольку дуга от стержня из угля имеет очень высокую температуру, из-за которой может повредиться свариваемая скрутка. С другой стороны, такие высокие показатели температуры случаются при заниженном токе. Из этого можно сделать вывод, что угольными электродами хорошо работать на слабом сварочном аппарате.
• Для инверторного аппарата, оснащенного регулятором силы тока, лучше всего подойдут графитовые стержни. К тому же квалификация мастера может быть невысокой при работе с ними. Графит также дает большую прочность соединению, сопротивляемость окислению, да и качество сварки гораздо лучше, чем с применением угля.

Технология сварки медных проводов

Техника безопасности при сварочных работах очень важна. Их необходимо проводить в защитной маске либо в очках, специальной одежде и рукавицах. Помните, что можно обжечься металлом и его брызгами, повредить глаза («наловить зайчиков»).

В домашних условиях инверторная сварка медных проводов требует использования угольных либо графитовых электродов. Как говорилось выше, в качестве электрода можно использовать и угольный стержень от отработавшей батарейки.

Для более точного ориентирования представляем рабочий диапазон сварочного тока:

• 2 жилы, сечение каждой 1,5 мм² – 70 А;
• 3 жилы, сечение каждой 1,5 мм² – 80-90 А;
• 2-3 жилы, сечение 2,5 мм² – 80-100 А;
• 3-4 жилы, сечение 2,5 мм² – 100-120 А.

Медь, которая используется при изготовлении электрических проводов, всегда имеет разный состав и качество. Эти параметры и определяют подходящий режим сварки. Как понять, что выбран оптимальный режим? Убедитесь, что электрод не прилипает к месту сварки, а дуга устойчива. Если уже имеется опыт в сварочных работах, то данные параметры вполне можно соблюдать.

Как проходит сварочный процесс:

• С медного кабеля снимается оболочка изоляции (примерно 7–10 см).
• Многожильные провода скручиваются (процесс скрутки).
• Скрутка подрезается, образуя ровный срез. Нужно оставить длину примерно 5 см.
• На скрутке крепится зажимной механизм из меди для отведения избыточного тепла, устанавливается заземление.
• Срез скрутки подносится к электроду.
• Сварка завершена, когда на конце проводов появляется расплавленный медный шарик, на это уходит порядка 1-2 сек.
• Сварку останавливают, чтобы не повредить изоляционный материал.
• Остывшие концы электропроводки изолируются изолентой или термоусадочной трубкой.

Обратите внимание на то, что, кроме прочего, также необходимо вовремя менять сварочный медный наконечник, который фиксирует электрод в процессе сварки. Его основная задача – подавать электрический ток на электрод. Его состояние будет отражаться на качестве сварочного шва: внутри наконечника есть отверстие, которое и должно хорошо удерживать стержень. К сожалению, оно достаточно скоро утрачивает свои свойства при частых сварках. Сварочный наконечник из меди также быстро изнашивается и чаще всего требует замены.

Читайте также: «Выбор параметров режима ручной дуговой сварки»

Сварка медных проводов ручным дуговым способом – пожалуй, самый надежный метод и наиболее качественный вид соединения. Если инвертор подбирается по четко заданным параметрам – это 70 % успеха сварки. Выбирая прибор, обратите внимание на его мощность. Важно представлять себе область его применения, а также место и характеристику деталей, с помощью которых планируете пайку. Сварочный процесс требует точного расчета времени – не более 1-2 секунды. Это позволит получить качественные швы. Если не пренебрегать рекомендациями экспертов, то при работе сложностей не возникнет.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

• цветные металлы;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Как пользоваться сварочным аппаратом MIG

Фото: istockphoto.com

Сварка MIG чрезвычайно популярна как среди новичков, так и среди профессионалов. Несомненно, это самый простой способ изучения четырех основных типов сварки, и с его помощью можно получать чистые и прочные сварные швы из самых разных металлов. MIG, что означает «металлический инертный газ» и также известна как дуговая сварка металлическим газом (GMAW), часто путают со сваркой TIG, хотя на самом деле они совершенно разные.

Эта статья поможет новичкам сделать первые шаги в сварке MIG, исследуя различные типы сварочных аппаратов MIG, рассматривая вопросы безопасности при сварке и объясняя, как использовать сварочный аппарат MIG для любого количества различных проектов DIY.

Фото: amazon.com

Хотя существует несколько различных типов аппаратов для сварки MIG, все они имеют одни и те же четыре или пять ключевых компонентов.

• Блок питания : Это основной блок, в котором находятся все органы управления сварочным аппаратом MIG. Он преобразует входную мощность (обычно от бытовой розетки или генератора) в напряжение, необходимое для сварки металла разной толщины, и задает скорость подачи сварочной проволоки.
• Сварочный пистолет (горелка ): это портативное устройство, создающее электрическую дугу для запуска процесса сварки. Он подает как газ для защиты сварного шва, так и проволоку, которая плавит металл, а также создает сварной шов.
• Зажим заземления : Для создания сварочной дуги требуется электрическая цепь. Частью этой цепи является земля или заземление. Заземляющий зажим крепится либо к свариваемому металлу, либо к подходящему металлическому верстаку.
• Сварочная проволока (без изображения) : В процессе сварки MIG ток подается по расходуемой металлической проволоке, которая технически является электродом. Это создает сварочную дугу, которая плавит металл, а также действует как наполнитель между двумя соединяемыми частями.
• Подача газа (без изображения) : При сварке MIG используется газ для создания защитного экрана вокруг сварного шва. Это предотвращает попадание примесей, которые в противном случае могли бы вызвать слабость. Сварочный газ MIG обычно подается из баллона, размер которого может варьироваться от 20 до 300 кубических футов (куб. футов). Для безгазовой сварки MIG не нужна бутылка, хотя, как мы увидим чуть позже в этой статье, термин «безгазовая» немного вводит в заблуждение.

Хотя производительность одного сварочного аппарата для сварки MIG может значительно отличаться от другого, ключевое различие заключается в том, является ли аппарат газовым, безгазовым или и тем, и другим.

Фото: amazon.com

Газовая сварка MIG требует отдельной подачи баллонного газа для создания защитного экрана. Он проходит через сварочный пистолет через соединительный шланг. Скорость потока регулируется регулятором на верхней части флакона.

Хотя газовый баллон может быть немного неудобен, газовая сварка MIG более универсальна, чем безгазовая. Его можно использовать для сварки мягкой стали, нержавеющей стали и алюминия. Однако газовую MIG нельзя использовать на открытом воздухе, так как защитный газ будет выдуваться.

Наша рекомендация: YesWelder 250A Aluminium MIG Welder на Amazon за 499,99 долларов США
Этот аппарат YesWelder 3-в-1 совместим практически с любой сварочной задачей, совместим с катушечным пистолетом и предлагает производительность и универсальность при конкурентоспособная цена.

Фото: amazon.com

Безгазовая сварка MIG, также называемая дуговой сваркой с флюсом (FCAW) или просто сварка с флюсовой сердцевиной, использует самозащитную проволоку. Другими словами, подаваемый в сварной шов электрод соединяется с плавящимся в дуге флюсом и образует собственную газовую защиту. Он не совсем безгазовый, но ему не нужен отдельный источник питания. В результате его легче настроить, чем газовую сварку MIG, поэтому его часто рекомендуют новичкам.

Возможность создания собственного экрана позволяет использовать безгазовую сварку MIG на открытом воздухе. Однако, хотя можно найти проволоку с флюсовым сердечником для нержавеющей стали и алюминия, этот процесс, как правило, приводит к неаккуратным, некачественным сварным швам и не рекомендуется. В результате безгазовая сварка MIG обычно используется только для сварки низкоуглеродистой стали.

Наша рекомендация: Сварочный аппарат с флюсовой сердцевиной Forney Easy Weld 140 FC-i в The Home Depot за 248,70 долл. -использование и надежное введение в безгазовую сварку MIG.