Как выполнить сварку медных проводов в домашних условиях - Производство и поставки
03.10.2022

Как выполнить сварку медных проводов в домашних условиях

Использование инвертора

Медные провода, наиболее распространенные в жилых домах, соединяют несколькими способами, но самым надежным считается сварка. В результате такого соединения получается однородный проводник, что обеспечивает полную пожаробезопасность.

Сварка осуществляется постоянным или переменным током напряжением от 12 до 36 В, при этом должна быть регулировка сварного тока. Этим требованиям соответствует большая часть сварочных инверторов. Выпускают специальный аппарат для сварки медных проводов, которым пользуются электрики. Он имеет мощность в пределах 1-1,5 кВт и регулировку сварочного тока в диапазоне от 30 до 120 А.

В отличие от обычных инверторов, оборудование имеет меньшую массу и габариты, кроме этого концы сварочных кабелей оснащены специальным держаком для угольных электродов и зажимом с большой поверхностью прижима проводников. Если в хозяйстве уже имеется инверторный сварочный аппарат, то специальный прибор для сварки медной проволоки можно не покупать.

Сварка медных проводов инвертором с применением угольного и графитового электрода, и точечным методом
Сварка медных проводов инвертором с применением угольного и графитового электрода, и точечным методом

Для удобства к сварочным кабелям с помощью сварки приваривают или прикрепляют через болтовое соединение пассатижи и держак для электрода. Роль держателя угольного электрода может играть любой мощный зажим. Предварительно его ручки нужно заизолировать.

Пассатижи крепятся к проводу «масса». Ими будут держаться за скрутку свариваемых медных проводников, при этом они будут выполнять важную функцию теплоотвода. Это необходимо для предохранения изоляции от воздействия высокой температуры.

Режимы и особенности процесса

Вследствие ограниченности сварочных токов приборы для сплавления электротехнических проводов могут иметь совсем небольшие размеры. Широко распространённая среди специалистов термитная сварка проводов, организуемая с использованием специальной порошкообразной смеси, позволяет ещё более упростить сварочную процедуру. В этом случае удаётся существенно снизить габариты применяемого переносного оборудования.

При проведении рядовых электротехнических операций (включая сварку медных и алюминиевых проводов) применяется специальное оборудование, для формирования дуги в котором используется постоянный ток прямой полярности. К держателю электрода в таком устройстве подключается плюс питающей цепи, а на заземляющий провод, который принято называть «массой», подсоединяется её минус.

Сварка медных проводов инвертором с применением угольного и графитового электрода, и точечным методом
Сварка медных проводов инвертором с применением угольного и графитового электрода, и точечным методом
При сварке отдельными типами электродов с медным покрытием используется обратная полярность.

Величина сварочного тока в любом случае определяется размерами обустраиваемого жгута из электрических проводов и поперечным сечением собранных в нём отдельных жил. В процессе сварки требуемое значение этого параметра выставляется с помощью вынесенного на управляющую панель регулятора.

В различных моделях малогабаритных сварных агрегатов предусматривается регулировка выходного напряжения. Отдельные производители и даже домашние мастера ещё более улучшают конструкцию своих моделей, устанавливая в них специальные ограничители тока. С данными по выходным параметрам таких устройств можно ознакомиться по таблицам зависимости рабочего напряжения и тока от сечения свариваемых проводов и их количества в скрутке.

Плюсы и минусы сварки, ее разновидности

Преимущества, которыми обладает соединение проводов сваркой заключаются в отсутствие переходного сопротивления которое всегда есть при скрутках или болтовых соединениях. Особенно это актуально при прокладке проводки для мощных устройств. Недостатки заключаются в необходимости купить или сделать самостоятельно сварочный аппарат, предназначенный для скруток.

Сварочные работы требуют наличия некоторых навыков, поэтому электрику, который будет производить сварку скруток, нужно изучить как минимум азы этого ремесла.

При электромонтажных работах на производстве применяются различные виды сварки: стандартная, дуговая точечная, плазменная, торсионная, электронно-лучевая, ультразвуковая или же их различные комбинации. Для бытового применения чаще всего электриками используется устройство для точечной и дуговой сварки, которая работают на угольных или графитовых электродах.

Самодельный точечный сварочный аппарат
Самодельный точечный сварочный аппарат

Это решение позволяет получать хорошее качество соединений при минимальной стоимости необходимых устройств и комплектующих. Изготавливая аппарат для сварки проводов, больше всего внимания надо уделить следующим характеристикам устройства:

  • Сила тока которую может выдать аппарат. В идеальном варианте это переменное значение.
  • Напряжение, выдаваемые устройством, достаточное для возникновения электрической дуги – обычно это 12-32 Вольт.
  • От какого тока работает сварочник – переменный или постоянный. При наличии опыта подобных работ можно использовать переменный, но для новичков настоятельно рекомендуется начинать с постоянного.

Так как для сваривания различных металлов требуется разная сила тока и напряжение, универсальные сварочные аппараты в обязательном порядке могут регулировать эти значения. Кроме того, при соединении разных материалов могут понадобится специальные флюсы которые будут защищать металл от окисления или проникновения в него газов из воздуха. В большинстве своем сварочные аппараты универсального назначения достаточно громоздкие и тяжёлые, но для мелких сварочных работ можно за относительно невысокую цену найти инверторные сварочники, которые идеально подойдут для сварки проводов.

Инвертор Kawashima IWELD-200T
Инвертор Kawashima IWELD-200T

Если выполняется сварка медных проводов, которые применяются в домашней разводке, нет нужды в использовании очень большой силы тока и напряжения поэтому есть возможность применять сварочные аппараты небольших размеров, которые помещаются в стандартный кейс из-под инструментов.

Читайте также:Деревянные опоры ЛЭП

Принцип работы дуговой сварки – схема устройства

Так как для сварки нужен большой ток, то основой любого сварочного автомата является понижающий трансформатор – проигрыш в напряжении всегда сопровождается выигрышем в силе тока и наоборот. Для преобразования переменного тока в постоянный используется стандартный диодный мост, а для сглаживания пульсаций – конденсатор.

Схема простейшего сварочника на постоянном токе
Схема простейшего сварочника на постоянном токе

Ощутимый минус использования устройства постоянного тока – диоды и конденсатор используются немаленьких размеров и они значительно увеличивают вес сварочного аппарата, который изначально делается переносным.

Также специалисты рекомендуют на входе или выходе диодного моста поставить добавочное сопротивление, так как диоды «не любят» короткое замыкание в чистом виде.

Многие умельцы вручную собирают себе сварочный аппарат для сварки медных проводов, что выдает дугу от переменного тока и с успехом ими пользуются. Поэтому однозначно утверждать, что нужно применять именно устройство постоянного тока нельзя – каждый выбирает себе необходимую модель по навыкам. Если вручную собирается сварочный аппарат переменного тока, то из схемы попросту выбрасываются диодный мост и конденсатор.

Необходимый навык, который придется освоить для использования сварочного аппарата переменного тока – научиться «на глаз» определять в течение какого времени следует удерживать зажженную дугу электрического разряда, чтобы конец скрутки разогрелся и сплавился.

Наиболее распространенный способ сделать минусовый контакт, которым осуществляется сварка – это старые плоскогубцы, которыми удерживаются провода.

Самодельные держатели электродов
Самодельные держатели электродов

Для фазы берется зажим, которым можно удерживать графитовый стержень. Конструкция зажима может быть самой разнообразной – от винтового соединения до так называемых «крокодилов», как самодельных, так и заводского изготовления. Для соединения с самим сварочным аппаратом применяются кабели сечением порядка 10 мм².

Несмотря на то, что устройство собранное в промышленных условиях на порядок дороже самодельного, всё же его цена не является заоблачной и позволяет приобрести такой сварочный аппарат даже при ограниченном бюджете. Преимущества его использования очевидны – это точно рассчитанная конструкция с регулятором тока, которая позволяет работать с разными типами металлов и количеством свариваемых проводов.

Сварка кабелей самодельными и магазинными сварочными аппаратами

Сварка проводов — это один из разрешенных в ПУЭ методов соединения. Данный способ выделяется повышенной надежностью и гарантирует минимальное переходное сопротивление скрутки. Поэтому если необходимо выполнить надежную и долговечную проводку, то лучше всего воспользоваться именно сваркой.

Сварка в распределительной коробке

Сначала стоит познакомиться с коробкой и оценить всю её значимость. Это наиболее важная часть всей электропроводки, идущей по квартире или дому. Относитесь к этому с полной серьёзностью.

Непосредственно для процесса спайки потребуется сварочный аппарат. Можем посоветовать одну из самых привлекательных моделей для таких целей. Это Patriot Max Welder DC-200 C. Он обладает бесшумным уровнем работы, высокой безопасностью, что важно при недостатках опыта и точной работой. Его вес составляет 4,5 кг, так что проблем с транспортировкой не возникает. Питается от сети 220 В, ток плавает в диапазоне 10-190 А. Цена находится на приемлемом для каждого уровне, от 8000 до 10000 рублей. Это не значит, что выбрать нужно только его, существуют и другие аппараты, подходящие под этот вид сварки не хуже.

Начинается сварка проводов из меди в распределительной коробке с обеспечения всех мер безопасности. Настраиваем аппарат на мощность около 1 кВт. Электроды используются угольные и графитовые. Также понадобится флюс. Обязательно используется маска или специальные очки. Для уборки изоляции и скруток медных проводов, нужен нож и зажим в виде пассатижей. Под рукой должна быть всегда изолента, гайки и шурупы. Жилы провода зачищаются примерно на 4-5 см, затем скручиваются вокруг друг друга 7 раз. Приступаем к сварке.

Если вы не уверены в своих силах, потренируйтесь на похожих видах металла и скрутках. Когда всё получается, начинайте. О порядке сварки медных проводов, мы уже говорили ранее.

Безопасность

Чтобы сварка прошла удачно, настоятельно рекомендуем придерживаться техник безопасности. При себе нужно иметь огнеупорную одежду, маску для сварки и специальные перчатки. Если используется газ, баллоны убираются на 5 и более метров от огня. Проверьте всю аппаратуру и оцените влажность внутри помещения, чтобы избежать поражения током.

Особенности сварки проводов

Сначала нужно сделать корректный монтаж проводки – выбрать ее оптимальный диаметр, правильно расположить в стенах помещения. Для распределения линий обустраивают специальные коробки. Там появляется возможность перенаправить подачу электроэнергии от центрального провода вспомогательным.

Сварка медных проводов инвертором с применением угольного и графитового электрода, и точечным методом
Сварка медных проводов инвертором с применением угольного и графитового электрода, и точечным методом

Сварка проводов в коробке имеет следующие нюансы:

  • Применение инверторных сварочных аппаратов мощностью до 1 кВт. Это могут быть заводские модели или самоделки.
  • Электроды — графитовые или угольные. Не рекомендуется использовать стержни с омеднением, так как это может отразиться на качестве соединения.
  • В отличие от спайки во время сварки не потребуется флюс или другие типы присадок.
  • Контроль температуры нагрева проводов. В противном случае велика вероятность частичного разрушения или изменения свойств изоляции.

Работы выполняются только при полном обесточивании сети, во время сварки применяется защитная маска и специальная рабочая одежда. Диаметр электродов зависит от расчетной силы тока, которая, в свою очередь, вычисляется в зависимости от диаметра жил и их количества.

Особенности сварки алюминиевых проводов

Использование жил из алюминия запрещено действующим ПУЭ. Но в некоторых старых домах все еще можно встретить этот тип проводки. Полная замена влечет за собой денежные затраты и может занять много времени. Но для сварки алюминиевых проводов необходимо учитывать ряд специфических моментов.

Сварка медных проводов инвертором с применением угольного и графитового электрода, и точечным методом
Сварка медных проводов инвертором с применением угольного и графитового электрода, и точечным методом

Они заключаются в следующем:

  • очистка контактных частей от оксидной пленки;
  • применение специального флюса для сварки алюминия;
  • обработка места сварки после остывания быстросохнущим лаком.

Использование механических типов соединений для алюминиевых проводов не рекомендуется. Также нельзя скручивать жилы из этого материала с медными. Для этого следует использовать специальные переходники.

Скрутка проводов перед сваркой

Сварка кабелей выполняется, как правило, в распределительной коробке. Поэтому более всего она пригодна для разветвительных скруток, в которых есть один приходящий (питающий) провод и множество отходящих на розетки, выключатели и прочие потребители.

Альтернативные способы соединения

Не всегда есть возможность делать сварку токопроводящих жил. Затруднения обусловлены отсутствием инвертора (сварочного аппарата) или недостаточным опытом в выполнении работ этого типа. В этом случае рекомендуется рассмотреть альтернативные варианты соединения проводов.

Сварка медных проводов инвертором с применением угольного и графитового электрода, и точечным методом
Сварка медных проводов инвертором с применением угольного и графитового электрода, и точечным методом

Методы формирования надежного контакта нескольких жил:

  • Скрутка (опрессовка). Отличается от вышеописанного процесса отсутствием сварного соединения. Не рекомендуется делать, так как высока вероятность отсутствия прямого контакта между несколькими проводами, что может привести к резистивному эффекту – нагреву.
  • Пайка. В отличие от сварки используется припой и флюс. Они должны заполнить пространство между проводами скрутки. Удобно для соединения жил небольшого сечения.
  • Контактные зажимы. Они могут быть винтовыми или с механической фиксацией. Первые применяются для коммутации большого количества проводов. Механическая фиксация рекомендуется для соединения жил большого диаметра для сетей с высоким показателем нагрузки.

Для каждой методики принят индивидуальный порядок выполнения работ. Но в любом случае соблюдаются общепринятые правила безопасности.

Порядок действий


При сварке проводов своими руками порядок действий будет следующий. Сначала нужно освободить от изоляции концы свариваемых проводников на расстояние 8-10 см.

При снятии изоляции нельзя допустить повреждения жил провода. Перед скруткой их необходимо зачистить наждачной бумагой и протереть ацетоном для обезжиривания.

Затем соединяемые медные провода скручивают и концы обрезают кусачками, чтобы торец скрутки был плоским. В результате должен получиться пучок длиной около 5 см.

Подготовительные работы на этом заканчиваются, и начинается непосредственно сварка. К скрутке присоединяют зажим массы включенного сварочного аппарата, а к торцу скрученных проводников подносится графитовый или угольный электрод, который держится на конце второго сварочного провода с помощью специального держателя.

В итоге происходит короткое замыкание с образованием электрической дуги. Ее энергии достаточно, чтобы за 1-2 секунды расплавить концы медных проводников.

На конце скрутки образуется расплавленная капля меди, ей нужно дать время на остывание. После этого место скрутки изолируют лентой или термоусадочной трубкой (трубку надо надеть заранее).

Сварочное соединение получается высокого качества, по электрическим характеристикам оно не отличается от параметров всего медного провода, и прослужит не меньше, чем он.

Технология сварки скруток медных проводов

Соединение заключается в расплавлении свариваемых проводников дугой при пропускании тока, зажимное устройство уплотняет структуру диффузного слоя. Стоит рассмотреть процесс сварки скруток медных проводников подробнее. Пошаговая инструкция:

  1. Концы соединяемого кабеля зачищают, снимают изоляцию на расстоянии до 7 см, чтобы проводка не пострадала в процессе работы.
  2. Жилы или нити складывают параллельно, их необходимо плотно скрутить между собой, тип скрутки значения не имеет, но при осевой стыковке по направлению проводников друг к другу сваривать скрутку сложнее.
  3. Длина скрутки должна достигать 5 см, излишки волокон обрезают. Провода помещают между контактами или в самодельное прижимное устройство на расстоянии 2–3 см от края.
  4. После касания проводников электродом возникает электродуга, ее удерживают не более 2–3 секунд в зависимости от толщины проводников.
  5. Медь расплавляется в зажимном устройстве, образуется прочное соединение.
  6. Остывшие соединенные проводники обматывают изоляционной лентой или надевают на нее термоусадочную пленку.

Рекомендованные режимы тока:

  • для соединения проводников сечением 1,5 мм2:

— скрутка из двух проводов – 70 А;

— из трех – 80 А;

  • с сечением 2,5 мм2:

— скрутка из трех проводов – от 90 до 100 А;

— из 4-х – от 100 до 120 А;

  • для соединения 5 мм сердечников максимальный ток – не более 150 А.

Перед монтажными работами желательно потренироваться на обрезках кабеля. Понять, что медь расплавилась, можно по рыжему валику на конце проводника.

Пайка или сварка медных проводов – что лучше?

Самый простой и эффективный способ пайки – погрузить место контакта в расплав припоя. Для небольших схем такой метод годится. Но при монтаже линий из медных проводов не подходит. Пайка оловянными припоями на весу требует навыков, новички с такой работой не справятся, велик риск травмирования. Соединение проводов своими руками контактной сваркой намного безопаснее.

Еще одно преимущество сварки – не изменяется химический состав проводов, в сплав не попадают частички припоя. Электропроводность медного кабеля в месте скрутки не меняется. Сварка проводится быстрее пайки, не нужно предварительно лудить контакты, подбирать паяльник по мощности под размер кабеля. Есть многожильные шнуры, которые пропаять невозможно.

У сварки есть единственный недостаток: если нет навыков, можно повредить целостность изоляции медного провода.

Выбор сварочного провода

Этот кабель служит для подачи тока в место, где происходит соединение деталей. Поскольку процесс наиболее важный, сварочные провода имеют высокие требования, перечислим основные из них:

  1. Изоляция должна быть сверхпрочной и выдерживать множество процедур скручиваний;
  2. Сечение провода должно быть стойкой к нагрузкам, которые создаёт инвертор;
  3. Токопроводящие жилы, должны быть в полимерной оплётке;
  4. База изоляции провода, должна быть изготовлена из шланговой резины;
  5. Провод должен быть стойким к механическим повреждениям, а также не проявлять слабость к химическим веществам и агрессивной среде.

Как сделать сварочный аппарат своими руками

Изготовить сложный сварочный инвертор — занятие заранее провальное. Технически это возможно, но практически гораздо проще, быстрее и дешевле купить готовый источник тока. С железным трансформатором легче. Поэтому самодельный аппарат для сварки проводов легче сделать именно из него.

Читайте также:Стабилизатор напряжения для загородного дома

Расходные материалы и инструменты

Большинство инструментов и материалов для сборки доступны в домашних мастерских и электротехнических магазинах любого города. Сложности вызовет только поиск трансформатора. Не везде получится купить подходящий по мощности. Как вариант, можно поискать нужный на барахолках, блошиных рынках или поспрашивать у знакомых с заводов и предприятий.

Более подробный перечень необходимых инструментов и материалов выглядит следующим образом:

  • понижающий трансформатор;
  • материалы для крепежа и корпуса;
  • медные гибкие провода большого сечения от 35 кв. мм;
  • слесарные и измерительные инструменты, отвертки, ножовка по металлу и т. п.

Понижающие трансформаторы для изготовления аппарата
Понижающие трансформаторы для изготовления аппарата
Понижающие трансформаторы для изготовления аппарата.

Дополнительная информация. В качестве проводов для выходного тока отлично подходят гибкие многожильные AWG кабели в силиконовой изоляции. Их защитное покрытие выдерживает высокие температуры. Сам проводник мягкий и податливый для руки. С такими проводами удобнее работать и лазить по распределительным коробкам под потолком.

Разновидности электродов

Круглые

Простой «круглый» тип может применяться неограниченно широко. Сечение стержня составляет от 3,2 до 19 мм. Есть еще так называемые «круглые бесконечные» электроды. Конечно, они имеют строго ограниченные размеры. Однако экономичность полностью оправдывает основное название.

Диаметр «бесконечных» элементов варьируется от 8 до 25 мм. Чаще всего их используют при сварке с помощью специальной машинки. Оба варианта приемлемы для «простых» сварочных работ. Впрочем, любые виды угольных моделей за счет своей неплавкости расходуются мало.

А еще есть несколько видов таких электродов, которые заслуживают отдельного разбора.

Сварка медных проводов инвертором с применением угольного и графитового электрода, и точечным методом
Сварка медных проводов инвертором с применением угольного и графитового электрода, и точечным методом

Полукруглые

Электрод в форме полукруга обычно имеет диаметр от 10 до 19 мм. Такие изделия часто рекомендуют, чтобы нарезать металлические заготовки. Именно полукруглые электроды используют большинство самодеятельных и профессиональных сварщиков. Шов имеет оптимальную форму. Создавать кромку электродом полукруглого исполнения несложно.

Сварка медных проводов инвертором с применением угольного и графитового электрода, и точечным методом
Сварка медных проводов инвертором с применением угольного и графитового электрода, и точечным методом

Прямоугольные

Их еще иногда называют плоскими — но не все так просто. Когда торговцы говорят слово «плоский», они могут подразумевать еще и квадратное сечение. Размер сечения колеблется от 8 до 25 мм. Чаще всего такие инструменты применяют, когда надо заделать дефект на стальной отливке. Для других целей их используют редко.

Сварка медных проводов инвертором с применением угольного и графитового электрода, и точечным методом
Сварка медных проводов инвертором с применением угольного и графитового электрода, и точечным методом

Полые

Нечасто можно встретить и такой вид электродов. Их типичный размер составляет от 5 до 13 мм. Именно подобное решение подойдет для формирования U-образных линий канвы. Также полые конструкции отлично применяют при вакуумной сварке. Давление в рабочей камере при этом не должно превышать 665 Па.

Сварка медных проводов инвертором с применением угольного и графитового электрода, и точечным методом
Сварка медных проводов инвертором с применением угольного и графитового электрода, и точечным методом

Графитовый электрод для сварки

Из-за своих технических характеристик графитовый электрод легко режется, медленнее расходуется, не растрескивается при сварке. Как показывает практика, сварка жил проводов производится в распределительных коробах. Расположение коробок довольно высоко, поэтому вам для сварки необходимо будет использовать сварочное переносное оборудование.

Применяют для этих целей промышленные аппараты, применение которых целесообразно в профессиональном плане. Если есть возможность, то можно собрать сварочный аппарат самому. Однако, для большинства отлично подойдут аппараты инверторного типа, которые в большом ассортименте представлены в магазинах. Они компактны, мобильны, легки и к тому же есть регулировка нужного вам тока сварки.

Типы электродов для сварки медных жил проводов

При сварке медных жил должны применяться соответствующие электроды. Об угольных электродах мы уже упоминали. Существует также графитовый тип электродов. В качестве электрода в домашнем обиходе могут быть применены стержни батареек, щетки коллекторных двигателей и подобные изделия, которые выполнены из графита.

Стержни из графита хорошо заменяют покупные электроды, за исключением лишь одного, что на них отсутствует омеднение, но это решаемо путем усовершенствования держателя. Для этого необходимо будет применить зажим типа «крокодил», как для электрода, так и для соединения массы. Они не будут такими громоздкими, как штатные, поэтому вам будет удобней работать в распределительных щитках. Конечно же, вам необходимо будет позаботиться и о дополнительной изоляции ручек.

Графитовые и угольные электроды обладают общим сходством: и у тех, и у других температура плавления в 4 раза превышает порог плавления самой меди. Из-за этого свойства расход электродов при соединении электропроводки очень низок.

Обратите внимание на тот факт, что электрод нагревается до высокой температуры мгновенно, поэтому есть риск перегрева свариваемого материала, что, в свою очередь, может нарушить изоляцию в кабеле. Эти факторы необходимо знать сварщику, чтобы быть достаточно аккуратным при монтаже электропроводки.

Различия графитовых и угольных электродов

Несмотря на схожесть графитовых и угольных стержней при монтаже проводки, характеристики их различаются:

  • первое различие – это цена. Изделия графитовые более доступны;
  • если стержень из угля абсолютно черный, то электрод из графита обладает серо-темным цветом с металлическим оттенком;
  • сварка с применением угольного электрода требует от сварщика определенного навыка, так как угольный стержень создает дугу огромной температуры, которая может привести к разрушению свариваемой скрутки. В то же время огромные температурные показатели происходят при заниженном токе. Исходя из этого, угольные электроды пригодятся сварщику со слабым сварочным аппаратом;
  • тем, кто владеет инверторным аппаратом, который оснащен регулятором силы тока, лучше применять графитовые стержни. При работе с ними требуется меньшая квалификация мастера. Кроме этого, соединение жил проводов после их применения отличается большей прочностью, лучшим качеством, повышенной сопротивляемостью к окислению, нежели после процесса сварки углем.

Читайте также:Принцип работы сварочного трансформатора

Сварка термитной смесью

Термитная сварка применяется редко. Ее используют на проводах большого сечения и только на открытом воздухе. Свариваемые провода помещаются в огнеупорный стакан. В него засыпается термит — порошок из алюминия и оксида железа. Смесь поджигается и горит при температуре 2300-2700°C. Жар расплавляет провода и сваривает их между собой.

Комплект для термитной сварки
Комплект для термитной сварки
Комплект для термитной сварки

Способ не годится для неподготовленного человека и неприменим в домашних условиях. Он крайне пожароопасен. При горении термитной смеси выделяются вредные газы. Из огнеупорного стакана вылетают раскаленные искры и капли металла.

Сваривание проводов из алюминия

Сварка алюминиевых проводов графитовым электродом возможна, но требует некоторого опыта. В расплавленном виде алюминий более текучий чем медь. Поэтому во время жидкой фазы он способен просто вытечь с места соединения. После застывания также есть особенности. Алюминий хрупкий, токоведущая жила легко обламывается в месте сварки.

Дополнительная информация. Гораздо удобнее сваривать алюминиевую проводку газовой горелкой. Для этого заранее подготовленная скрутка нагревается пламенем. Затем тонким железным прутком (гвоздь, отвертка) необходимо разорвать оксидную пленку и позволить металлам свариваемых жил перемешаться друг с другом. Это сложно, требует практики, но гарантирует самое надежное соединение алюминиевых токоведущих жил.


Преимущества и недостатки в сравнении с аналогами

Простейший способ соединения проводных жил из одного и того же металла – это скрутка. Но вместе с простотой, как это и положено в жизни, присутствует и недостаток – относительно большое сопротивление в месте скрутки. Форма поперечного сечения жилы – это круг. Причем независимо от диаметра жилы. Два круга соприкасаются в точке, а две скрученные жилы – по узкой полоске шириной в доли миллиметра.

  • Скрутка зависит от механических свойств жил в связи с температурой окружающей среды. Без дополнительных приспособлений (например, колпачков) контакт непрерывно деградирует.


Медь хорошо паяется оловянными припоями. Поэтому пайка – это эффективный способ увеличения поверхности соприкосновения жил и уменьшения сопротивления. Но при этом необходимы:

  • качественная зачистка поверхности,
  • применение флюса и припоя,
  • предотвращение попадания масел на место пайки,
  • оптимальный температурный режим процесса.

Лучше всего погрузить подготовленную скрутку в емкость с расплавленным припоем. Но если она расположена высоко, перемещение такой емкости – опасное занятие. Кроме того, надо также разогревать припой. А для этого потребуются оборудование и время. К тому же, сцепление припоя с поверхностью жилы – это неконтролируемый процесс. Если температура недостаточно высока, припой не обеспечит необходимого качества пайки.



Для сварки жил необходимы всего две составляющие:

  • практические навыки;
  • источник питания, соответствующий толщине свариваемых жил.

Преимущества сварки очевидны:

  • материал жил расплавляется и смешивается, образуя единое целое. Контакт исчезает, поскольку два отрезка провода объединяются.


Недостаток, по сути, только один:

  • при недостаточном опыте может расплавиться изоляция и (или) расплавленная капля меди оторвется от скрутки и улетит вниз. Придется сваривать заново.

Для получения оптимального результата при сварке рекомендуется такая последовательность действий.

  1. Подготавливаются провода. Жила каждого из них освобождается от изоляции. Удалить рекомендуется не менее семи сантиметров для жилы диаметром 1,5 мм. Если провода толще, на каждые 0,5 мм диаметра жилы берется 5 мм длины изоляции. Это делается для того, чтобы изоляция в основании скрутки не разрушилась от сварки. Чем толще жила, тем быстрее по ней распространяется тепло и тем длиннее она должна быть.
  2. Жилы скручиваются так, чтобы при длине 7 см они укоротились примерно до 5 см. Их кончики после этого загибаются так, чтобы на расстоянии 5–10 мм жилы располагались параллельно и соприкасались. Длина этих кончиков должна быть одинакова. При необходимости надо их подравнять кусачками.
  3. Теперь можно приступать к свариванию этих кончиков между собой. Для этого нужен электрод. Выбрать можно один из двух вариантов:
  • отрезок такой же скрутки;
  • стержень из графита, например, извлеченный из батарейки пальчиковой или более крупной, щетку электродвигателя.

Читайте также:  Искусственное старение меди




Почему не получится паяльником

Паяльником сварить провода не получится. Сварка и пайка — это вещи абсолютно разные. При спаивании проводники соединяются посредством припоя. Он затекает между токоведущими жилами и играет роль электропроводящего клея. При сваривании контакт получается иным образом. Проводники расплавляются и, находясь в жидком виде, смешиваются друг с другом. Полученное соединение на порядок надежнее пайки.

Пайка проводов паяльником
Пайка проводов паяльником
Пайка проводов паяльником

Как варить медные провода

Сварка медных проводов не требует большого опыта. Порядок работы таков:

  1. Токоведущие жилы зачищаются от изоляции. Затем оголенные проводники скручиваются.
  2. Со стороны изоляции к скрутке подключается один из сварочных проводов. Это удобно делать при помощи пассатижей или каких-либо самодельных зажимов.
  3. К противоположному концу скрутки необходимо прикоснуться угольным электродом. Загорится небольшая сварочная дуга. Конец скрутки расплавится. При необходимости операция повторяется несколько раз до образования на конце соединения прочной аккуратной капли расплавленного металла.
  4. После сварки полученную скрутку необходимо заизолировать монтажными колпачками, термоусаживаемой трубкой или изоляционной лентой.


Меры предосторожности

Сварка медных проводов делается, как правило, в новострое, а также при капитальном или ином ремонте помещения. В этих условиях сложно получить надежное заземление сварочного трансформатора для высокой безопасности работ. Его во многих случаях просто негде взять. Потому надо использовать средства индивидуальной защиты, которые гарантированно изолируют оператора от поражения током. Плюс к этому следует учитывать возможность разбрызгивания раскаленного металла вблизи места сварки.

При соблюдении технологии и мер безопасности сварка медных проводов обеспечит самое высокое качество электропроводки. Поэтому этот способ соединения токопроводящих жил рекомендуется к самому широкому использованию.

Рекомендованные режимы сварочного тока для разных проводников

Величина сварочного тока зависит от размера сечения и количества жил в скрутке: чем толще скрученный жгут, тем большее значение силы тока нужно выставить на сварочном аппарате:

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

Указанные режимы сварочного тока являются ориентировочными. У разных производителей провода отличаются по химическому составу и заявленному сечению, сварочные приборы также отличаются своими характеристиками. Поэтому величину сварочного тока лучше подбирать практически на небольшом отрезке того же провода. Оптимальным при подборе режима опытным путем будет тот, когда дуга устойчива, а кончик электрода не клеится к месту сварки.

У современных аппаратов инверторного типа:

  • устойчивый сварочный разряд, обеспечивающий качественное выполнение сварочных работ;
  • при сварке жидкий металл не разбрызгивается;
  • дуга не ослепляет сварщика из-за невысокой точки плавления меди;
  • инверторы нетяжелые, их габариты небольшие, что позволяет переносить их к месту монтажа на ремне.

Контактный способ


Кроме использования инвертора для сварки медных проводов может применяться и точечная контактная сварка, время сваривания которой не превышает 1-2 секунд.

В домашних условиях для соединения бытовой электропроводки можно воспользоваться обычным трансформатором мощностью 500 Вт с напряжением во вторичной обмотке 12-36 В. Присоединив к вторичной обмотке держак для электрода и медных проводов, получим простой сварочный аппарат.

В зависимости от сечения и количества медных проводов экспериментально установлено, что ток для сварки должен быть:

  • для 2-х проводов сечением 1,5 мм2 – 70 А;
  • 3-х сечением 1,5 мм2 – 80 А;
  • 3-х сечением 2,5 мм2 – 90-100 А;
  • 4-х сечением 2,5 мм2 – 100-120 А.

Однако значения тока могут сильно различаться в зависимости от используемого кабеля и его производителя. Дело в том, что производители кабельной продукции используют медные провода с различными примесями, что влияет на электро и теплопроводность, сечения проводов иногда не соответствуют заявленным характеристикам.

Поэтому точечная сварка проводиться только после того, как отрегулирован оптимальный сварочный ток на обрезках такого же кабеля, который предстоит варить.

Инструкция по сборке

Сборка аппарата своими руками потребует минимальных навыков работы с ручным инструментом. Для удобства процесс изготовления следует разбить на 5 этапов:

  1. Подготовка корпуса. Он выбирается исходя из габаритов трансформатора.
  2. Поиск и монтаж трансформатора. Проверка его работоспособности.
  3. Подбор питающего кабеля. Защита аппарата от перегрузки.
  4. Установка выходных клемм. Другие способы соединения.
  5. Выбор и монтаж держака и электрода. Самодельные альтернативы.

Корпус сварочника

Проще всего использовать готовый корпус от какого-либо электрического прибора. Например, от зарядного устройства авто или подходящего по размеру бесперебойника от компьютера. Желательно, чтобы корпус был из диэлектрического материала (пластик, карболит). Это станет плюсом в пользу безопасности будущего устройства. Если никакой из перечисленных вариантов не подходит, то проще всего сделать корпус из тонколистового железа толщиной 1-3 мм.

Сборные корпуса для электроприборов
Сборные корпуса для электроприборов

Подбор трансформатора

Нужный трансформатор иногда возможно найти в магазинах. Другой вариант — поискать у знакомых или намотать самостоятельно.

Первичная обмотка трансформатора рассчитывается на 220 В. Железо подбирается исходя из габаритной мощности в 200-1000 Вт. Маломощные трансформаторы пригодны для сварки тонких проводов, а высокомощные — для толстых.

Трансформатор для точечной сварки
Трансформатор для точечной сварки

Вторичная обмотка трансформатора наматывается проводом от 35 кв. мм, ведь ей предстоит испытывать токи короткого замыкания. В качестве материала выходной обмотки лучше использовать медь. Это уменьшит потери на нагрев.

Питающие кабели

Сетевой провод питания 220 В подбирается исходя из мощности трансформатора. Для устройств с потреблением 1 кВт его сечение берется не менее 4 кв. мм. Толстый кабель лучше и тем, что его сложнее надломить или порвать в условиях ремонта и прокладки проводки.

Шнур сетевой с вилкой
Шнур сетевой с вилкой

Для защиты аппарата нелишним будет в цепи первичной обмотки установить плавкий предохранитель или автоматический выключатель. Так трансформатор будет защищен от перегрузки по току.

Применение клемм

По возможности стоит избегать применения клемм. Они имеют свойство со временем разбалтываться и обгорать, особенно на больших токах вторичной обмотки трансформатора. Самые надежные соединения выполняются сваркой, пайкой или опрессовкой.

В некоторых случаях клеммы — это удобно. Например, на выходе сварочного трансформатора. Применяя клеммы, можно переносить аппарат отдельно от его проводов. Главное следить, чтобы во время работы клеммы не окислялись, не болтались и не перегревались. Периодически допустимо убирать загрязнение при помощи напильника.

Соединение сварочных проводов
Соединение сварочных проводов

Держатель для электрода

Сварка осуществляется графитовым электродом, покрытым тонким слоем меди. Такая комбинация обеспечивает хорошую проводимость меди в сочетании с жароустойчивостью графита. Подобные электроды имеются в продаже. Если же найти их не удалось, то можно изготовить самостоятельно из графитовой щетки электродвигателя. Ее следует взять покрупнее и выпилить ножовкой по металлу до желаемого размера.

Самодельные держаки для сварки
Самодельные держаки для сварки
Самодельные держаки для сварки. Держак выполняется из пары медных шин и болтов для затяжки. Приспособление должно надежно зажимать графитовый электрод.

Источники

  • https://electric-220.ru/svarka-mednyh-provodov-invertorom
  • https://ollimpia.ru/chem-svarivat-skrutki-provodov-med/
  • https://electrod.biz/varim/svarka-skrutok-mednyih-provodov.html
  • https://svaring.com/welding/detali/svarka-mednyh-provodov
  • https://electrod-svel.ru/tehnika-svarki/vypolnyaem-svarku-skrutok-mednyh-provodov-svoimi-rukami.html
  • https://svarkaprosto.ru/tehnologii/svarka-mednykh-provodov
  • https://220.guru/electroprovodka/provoda-kabeli/vsarka-provodov.html
  • https://gazsnabstroy.ru/med/kak-svarit-mednye-provoda-v-domashnih-usloviyah
  • https://elsvarkin.ru/texnologiya/soedineniya-mednyx-provodov/

[свернуть]