DIY Kontaktschweißgerät

[Cysign]

Hallo zusammen,
da ich schon lange mal n Kontaktschweißgerät haben wollte (z.B. für Lotfahnen) hab ich mir überlegt, dass ich mir einfach mal eins selbst baue.
Da ich ein Labornetzteil hier habe, sollte das prinzipiell auch nicht so schwer sein.

Als erstes hab ich mir günstig nen Powercap (21V 1Farad, gebraucht für nen 5er) gesucht (sollte nächste Woche ankommen). Jetzt brauch ich noch nen Mikrokontroller, einen Kondensator um die Stromversorgung des µC stabil zu halten, nen Fußtaster und etwas Motivation das Ganze zusammenzubauen.

Durch das Labornetzteil spare ich mir den part mit dem Überlastschutz - Zielspannung einstellen, warten bis der Powercap geladen ist, Fußtaster drücken, freuen, dass ich gelötet habe. Aber bis dahin gibts noch ein paar Kleinigkeiten zu klären.

Ich hab gelesen, dass man gerne einen kurzen Stromstoß gibt um die Lötstelle quasi freizubrennen und dann kommt ein größerer Stromstoß um die Bauteile miteinander zu verbinden.
Wie sollte ich das regeln? Genügt es hier den ersten Stromstoß sehr kurz zu halten oder sollteich ihn auch in der Leistung etwas drosseln?

Welches Material sollte ich für meine Elektroden nehmen? Kupfer ist ja sehr weich...

Und welche Problemchen könnten da noch auf mich zukommen?

[oberallgeier]

.. Kontaktschweißgerät .. Zielspannung einstellen .. Fußtaster drücken, freuen .. welche Problemchen könnten da noch auf mich zukommen?Problemchen? Kenn ich nur so am Rande. Mein Freund machte solche Schweissungen reihenweise als Akkuservice. Sprich speziell zusammengestellte Zellenblöcke für Akkugeräte mit krankem Akkublock fertigen und einbauen. Irgendwann ist uns aufgefallen, dass dabei nicht nur lustige Funken entstehen sondern auch Metalldämpfe vom Schweißvorgang - also z.B. Nickel u.Ä. - alles doch eher Schadstoffe üblerer Art. Danach wurden ne Absauganlage gebaut. Wohl etwas zu spät - so ein, einhalb Jahre später ist er an Leberversagen gestorben - mit 50. Genau verfolgt wurde das nicht, auch nicht ob nur die Lötdämpfe schuld waren. Trotzdem der dringende Rat: Sorge bitte für ne gute Absaugeinrichtung.

[Cysign]

Oh, danke für den Hinweis!
Ich möchte nur hobbymäßig mal n Akkupack bauen. Wird also eher sehr selten genutzt werden. Aber dann wohl auf jeden Fall mit offenem Fenster!

[hans99]

Mit Deiner Ausstattung wird das nicht gelingen. Dazu gibt es im Internet einige Bauanleitungen.
Suche nach Punktschweissgerät eigenbau.

[Cysign]

Warum hast du da Bedenken? Weil der Elko mit einem Farad zu klein dimensioniert sein könnte?

[021aet04]

Normalerweise nimmt man nicht einen C, sondern nimmt mehrere C parallel. Damit wird der Gesamtwiderstand niedriger und du hast mehr Strom zur Verfügung (Stichwort ESR).

Warum das nicht funktionieren soll weiß ich auch nicht.

MfG Hannes

[Cysign]

Ja, das macht Sinn. Evtl. kommt da mal ein zweiter Powercap parallel dazu. Aber erstmal versuch ich mein Glück mit einem ;)

[Crazy Harry]

Ein Fusstaster ist auch keine gute Idee, außer du willst dessen Kontakte miteinander verschweißen :D. Da nimmt man mehrere parallel geschaltete FETs.

[Cysign]

Ich find den Fußtaster perfekt. Irgendwie muss ich dem Mikrokontroller ja sagen "lös jetzt die Transistoren aus" während ich die beiden Elektroden halte ;)
Der Mikrokontroller soll dann einmal einen kurzen und einen längeren Impuls liefern.
Den gesamten Strom über den Fußtaster zu leiten wäre natürlich nicht so empfehlenswert :D

[Cysign]

So, ich hab grade mal nen zweiten 1Farad-Kondensator bestellt (kann ja nicht schaden zwei von den Dingern zu nutzen ;).
Ich mach mich grade auf die Suche nach Transistoren für dieses Projekt, bin aber komplett ahnungslos, was die Eckdaten dafür sein müssen.
Ich hab ein paar Projekte gesehen, wo 10 FETs parallel geschaltet wurden mit nem großen Kühlkörper. Aber ne Angabe zu den Kondensatoren gabs da keine.

Meine beiden Kondensatoren halten 20V aus (bzw. der eine 21V) bei jeweile 1F.
Auch weiß ich noch nicht, welche Leiung ich dafür nehmen soll.

Hat jemand ne Empfehlung für den Leitungsquerschnitt und die Kondensatoren?
Ob das jetzt 10 oder 20 Stück parallel sind (vom Verarbeitungsaufwand) ist mir egal, hauptsache die Lösung wird halbwegs günstig.


//Edith war hier: Eigentlich müsste son BUZ11 doch schon geeignet sein für die Aufgabe. 10 Stück davon parallel und ich kann genug Leistung schalten. Dann noch n Arduino mit Display mit dran, n dicker Kondensator und ne schnelle Diode für den Arduino und ab geht die Luzie ;)
Mit dem Display kann ich dann einstellen ob 1 oder 2 Impulse und wie lang diese sein sollen.

Warum sieht man eigentlich immer Kupferelektroden zum Kontaktschweißen? Weil die so weich sind, dass die Oberfläche sich an das Werkstück (z.B. die Lötfahne) plastisch anpasst? Oder nur wegen der Leitfähigkeit?
Und warum verpappt das nicht mit dem Werkstück?

[ARetobor]

Hallo,
vielleicht hilft das hier weiter:

http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/198342-Eigenbau-Punktschwei%C3%9Fger%C3%A4t-f%C3%BCr-Akku-Verbinder

Gruß

[Cysign]

Danke für den Link, aber den Thyristor find ich was arg teuer dafür. In anderen Projekten nehmen die 8-10 MosFETs und los gehts ;)
Der Thyristor kostet 60€+. Für 10 Transistoren zahl ich aus Asien 10€ ;)

Das Projekt Arduino Spot Welder
https://github.com/KaeptnBalu/Arduino_Spot_Welder_V2/blob/master/Parts/BOM_Arduino_Spot_Welder_V2.2.xlsx
nutzt z.B. 8 Stück IRFB 7437 (steht in der BOM).

[Cysign]

Ich hab mir einfach auch mal ein paar IRFB 7437 bestellt. Bis zu 1000A peak klingt ja mal nicht schlecht ;)

Allerdings weiß ich noch nicht, wie ich die ansteuern soll.
Beim Arduino Spot Welder wird ein "MCP1407 High-Speed Power Mosfet Driver" genutzt.
Bisher hab ich MosFETs immer direkt vom Mikrokontroller us angesteuert. Hat der MCP1407 gravierende Vorteile, wie z.B. mehr Geschwindigkeit bei vielen parallelen FETs, durch größeren Strom im Vergleich zu nem AtMega-Pin?

[theborg]

Moin du kannst die Schaltung von http://www.guido-speer.de/Schaltung.pdf verwenden, ich benutze nur den Blauen Teil der Schaltung, hab 2x 1F dran welche ich mit einem 13,8V NT auflade ist recht simpel aber dafür ungeregelt.

Als Spitzen kann ich Wolfram-spitzen entfehlen kosten zwar etwas, aber dafür backen die nicht fest und halten wesentlich mehr aus, dafür sind die absolut sch.. wieder spitz zu machen ohne Flex geht da nix.

[Cysign]

Wie dick ist denn dein Wolfram und wo bekomm ich das Material für nen angemessenen Preis?
Ich hab nen Schleifbock im Keller, das sollte besser gehen als mit ner Flex ;)

Hast du denn auch Versuche mit Kupfer gemacht?

Und bist du mit 2x 1F zufrieden oder fehlt dir da noch n bisschen Wumms?
Ich hab die Tage mal meine beiden 1F-Kondensatoren mit 20V geladen und damit ein Stück Draht gesprängt (im wahrsten Sinne des Wortes! Nicht ohne Schutzbrille nachmachen!).

Aufladen werde ich über ein Labornetzteil, daher kann ich den gelben Teil auch getrost ignorieren.
Wie funktioniert die Auslösung bei dir genau? Ich blicke da in der PDF noch nicht so ganz durch.
Die legst nen High-Pedel über den Taster auf GND und darüber an die Transistoren?
Somit ist die Dauer und ein Vorimpulf zum 'Freibrennen' der Kontaktfläche nicht möglich - oder sehe ich das falsch?

[theborg]

Ich such das mal raus, weis gerade nicht wo ich die gekauft hatte, benutzte Kleine Wolfram nadeln ca. 2mm dick hatte Kupfer auch getestet aber das nutzte sich zu schnell ab bei der kleinen Kontaktfläche die ich nutze.

Naja 2F reicht um zwei dünne bleche zusammen zu bekommen, das liegt aber nicht an der Ladung sondern an den Powercaps die haben einen Recht hohen Innenwiderstand, also entladen die recht Langsam im Gegensatz zu normalen Kondensatoren, zum Battpacks Herstellen reicht es.

Jup im Blauen Block die Leitung oben mit dem G ist die Zündleistung, die gegen + von den Kondensatoren schalten zum Auslösen, genau Frei brennen geht damit nicht dafür müsstest dann über nen kleinen Controller einen sehr kleinen Impuls geben.

[Cysign]

Hab grade mal geschaut, 3,2mm Wolframelektroden zum Scheißen bekommt man schon für um die 4€. Ich denke grade darüber nach mir einfach eine davon zu kaufen, n paar Stücke abzuschneiden und die anzuspitzen und zu nehmen.

Was für ne Leitung hast du für die Elektroden und für die Verbindung zu den Kondensatoren genommen?
Ich dachte da an was mir richtig schön dicken Querschnitt, hab aber kein Crimpzeug da für so was dickes. Mit Ringkabelschuhen und Crimpzange kostet das bestimtm auch weider ne Stange Geld...aber dafür könnte ich dann auch an meinem ollen Schutzgasschweißgerät mal die Anschlüsse erneuern :D

[theborg]

Uh hatte für meine um einiges mehr bezahlt, hab meine auch etwas angespitzt aber das macht man nicht so oft die werden nicht so schnell abgenutzt.

Ich hab mir Audio Leitungen aus dem CAR-HiFi Bereicht besorgt die gibt es in verschiedenen Stärken aber hab grade ka. welche stärke das war, denke aber 10qmm sollten reichen da ist die Isolierung nicht so dick und unflexibel.

z.b. https://www.toms-car-hifi.de/zubehoer/car-hifi-zubehoer/kabel-und-stecker/powerkabel/474/meterware-powerkabel-stromkabel-blau-versch.-groessen?c=814

Zum Anschluss kommt es immer drauf an wie du das machst bei mir ist es einfach auf die Platine gelötet, aber das geht recht sch... bei dem Querschnitt, Hülsen wehren da wesentlich besser zum drauf krimpen, und richtige Powerbars aus CU auf der Platine wo du dann die Kabel aufschraubst, ist immer die frage ob es bei dir ne Frickellösung sein soll oder gleich anständig.

[021aet04]

Wenn du es gecrimpt haben willst, könntest du bei einem Elektriker vorbeischauen, der auch für die Industrie arbeitet (keine Elektroinstallateure) bzw PV-Anlagen installiert, oder bei Industriebetrieben selbst (eher kleinere oder mittlere Betriebe).

MfG Hannes

[Cysign]

Hey Hannes, das ist ne echt gute Idee!
Muss mal schauen, wo ich hier sojemanden finde ;)

Wobei ich grade überlege, ob es Wolfram wird oder Kupfer. Ersteres hat nur ca. 30% der elektrischen Leitfähigkeit von Kupfer...