Сварка 18650. Аккумуляторная версия. Расчет и тестирование. Ток 1900ампер.

[m1011]

Флюсы не пробовал. Медь пробовал 0.3 не поддалась. Брал широкую у Вас узкая надо пробовать.  Единственное что получилось св. ленту к медной шине 0.3 электроды к св. ленте.
Для того чтобы прикинуть ток хотелось бы уточнить параметры сварочника длинна и сечение проводов и количество и тип мосфетов остальное видно на фото.
Добавлено 17 Апр 2021 в 21:53

Попробовал несколько вариантов материалов для сварки.
Два слоя св. ленты 0.2 ступенькой электроды на разных слоях св. ленты. Приварилось намертво не оторвать,

На удивление даже через 2 слоя приварилось к батареи.

Св. Лента 0.2мм к алюминию 0.2мм электроды к ленте.
[/img2]

Алюминий 0.2 мм 2 слоя, получилось если ставить электроды на 2 разных слоя или с разрезом. Приварилось отлично.



Алюминий 0.2мм и ал. 0.6мм наиболее сложная пара но вариант подобрал электроды к разным слоям приварилось хорошо на пробу прочности повесил здоровый карцанг и по подергал держит.


PS 0.3мм медь с флюсом узкая полоса держит хорошо. Даже на не ровной поверхности АКК. 1 точка. Руками оторвать не получилось.

По пытка приварить 0.3 медь к батареи при нахождении обоих электродов на меди и медь без разреза привела к тому что весь ток пошел по меди и участок меди между электродами просто испарился.
Чтобы было лучше надо пробовать изменить электроды посмотреть разный материал и диаметры. Буду пробовать. Делать на больший св. ток не планирую.

[Silvaticus]

0.2мм надежно (оторвать можно только с разрывом ленты) варится при наличии прорези в ленте между электродами можно просто ножницами без зазора. Приваривается на мертво с одного импульса на режиме 5.

Вероятно все же железо, а не никель?

[m1011]

Ваша цитата относится к первому варианту сварки. После переделки ток вырос в двое до 1500а и время импульсов выросло до максимум до 99мс + 99мс.
Щупы выдерживают макс 20-25 мс дальше прилипают и подплавляются этого хватает почти на все. Но есть резерв который можно испытать.
Чистый никель варил 0.3 мм точно никель тк пришлось поднять время импульса в двое иначе не получалось. Использовал это при замене ячеек на родном аккумуляторе бош 18в 5а/ч не сфоткал к сожалению.
Остался где то от ремонта маленький обрезок никель 0.3мм найду сделаю фото.

[Silvaticus]

[user]m1011[/user], варит в нашем случае не время, но ток. При вашем токе даже 0.2 предел мечтаний. В 0.3 не верю в принципе. Как тут выше писал Павел, никель очень разнится по свойствам.

А вот ваши теоретические выкладки с формулами для меня весьма интересны.

медь толще 0.15 наверно не возьмет

Вам нужно передать в сварочные точки порядка 600 Джоулей чтобы проварить 0.15 меди.

[m1011]

Медь 0.3 узкая полоса 4мм шириной к стали(АКБ) хватило около 100дж при подключении ступенькой. См выше. Больше 100 дж не держат св иглы плавятся нужны более массивные.
Сделал тест 0.3мм чистый никель. Кусок пластины от 18в 5 а/ч акб бош. Металл проверял по удельному сопротивлению. До этого заказывал варианты чистого никеля 0.15 и 0.2 с али но он оказался не совсем чистым и по удельному сопротивлению занял промежуточное значение между чистым никелем и сталью.

Огрызок никеля совсем не ровный прилегал не очень но приварилось намертво оторвал с огромным трудом. Целая пластина от того же акб есть но уродовать ее не стал.
На заводе варили с разрезом я варил без разреза сварилось с запасом прочности.




Особо не старался по подбору на удачу взял 5 + 20мс это примерно в четверо больше чем надо для стали (0.2мм уверенно варится 1+5мс и даже меньше) это немного лишнего но хотелось чтобы наверняка. Немного электроды прилипали да и прижимать было не удобно варил к круглой части дохлого акб. Но варит на мертво. За красотой не гнался просто для показа что 0.3 мм это вполне доступно но по фото видно, что на никеле остаются следы меди но иглы не разрушаются. Чтобы варить чисто на этих режимах нужны более массивные электроды и немного меньше время. Сейчас стоят стандартные дорогие из китая из правильной бронзы но с тонкими концами всего 1.5мм в диаметре.

Теперь о энергии в точке сварки.
Посчитаем максимум возможного в этом варианте.
1500а измерено
1.2-1.5 миллиом сопротивление зоны сварки измерено
время 0.1-200 миллисекунд это можно задать на плате управления
Перемножим ток напряжение время получим энергию  U=IxR  от сюда  I х I х R х T = E ток в амперах сопротивление в омах время в секундах
1500 Х 1500 Х 1.5 X 200 /1000000=675джоулей
Правда это справедливо при сварке стали и никеля при сварке меди будет в примерно 1.5 раза меньше (значение в формуле уменьшиться где то до 0.8 мОм но и ток при этом немного возрастет можно пересчитать) тк у нее меньше удельное сопротивление точные замеры не проводил контактные же переходные сопротивления будут зависеть от силы сжатия. 
Если заменить провода на 50 квадратов можно получить плюс 20%.
Реально пока пробовал где то до 70-100дж больше не выдерживают сварочные иглы плавятся.

Посчитал энергию АКБ 90а/ч х 6.8в х 3600 сек = 2 203 200 дж хватит на много сварок без подключения к сети очень удобно. Заряжать можно очень редко. Заряжаю от модельной зарядки на 30 ампер она же и балансирует. Разряд не контролирую при сварке тк хватает на долго просто иногда ставлю на заряд. Раз в сезон цикл разряда заряда. (На лодке использую ватт метр он следит за батареей.)
Но основная проблема в электродах они должны быть массивными о отводить тепло из зоны контакта чтобы не было прилипания к сварочной детали и не плавились.
В больших св аппаратах используют водяное охлаждение. Попробую что то такое.


По части касательно сварки почитал правильную литературу так что немного разбираюсь. Если еще есть вопросы отвечу.
Тут можно почитать кое что из теории - https://elar.urfu.ru/bitstream/10995/34795/1/978-5-7996-1491-1.pdf

PS В общем я и так доволен тем что получилось. За минимальный деньги (около 5000р) при условии наличия подходящего АКБ получил довольно хороший аппарат при этом на сборку понадобилось меньше 1 дня АКБ был уже в коробке из орг стекла с ручкой. Но если получится расширить функционал будет не плохо. Попробую поменять иглы на другие, более солидные электроды. Прогнал тест разряд заряд АКБ емкость соответствует начальной 90.01 а/ч 6 банок по 15 за 8 лет ничего не изменилось. Первую плату подарю товарищу для мелких работ будет доволен можно вычеркнуть из заират.
Плата с ключами держит не менее 4000ампер.  Если найду смысл можно параллельно временно подключить еще одну из имеющихся батарей от лодки это тоже бесплатно тем самым при замене еще и основных проводов на 50 кв получим.
6.7/(0.3+.0.3 + 0.5 + 0.17+0.28+1.2) = 2450а (поменял сопротивления проводов и батареи подключить короткими проводами 50 квадратов) примерно что при необходимости может быть использовано,но скорее всего это не понадобится. Это даст прирост возможной энергии в точке сварки в 2.67 раза что составит уже макс до 1800 джоулей. Но плюс будет в том что 600дж можно будет получить на выдержке 66мс 100 дж при 11мс, что может быть полезным в каких то случаях.

[_claw]

А флюсы пробовали использовать?  они вроде как могут создать чуть большее сопротивление в точке сварки между металлами и тем самым там будет больше температура. плюс защитная среда углекислого газа при сгорании оного.
У меня медь разрезанная полоса  0.3 мм.    к стали 1.3 мм.  приварилась, правда плюсовой хорошо (отрыв с мясом) , а минус оторвался рукой,
https://electrotransport.ru/index.php?topic=24050.msg2030044#msg2030044

[user]volodiaa[/user], так тогда ток пойдет по верхней полосе и никакой сварки не будет. в этом и смысл, чтобы пробить два слоя и проварить нижний. прорезь как раз и делают, чтобы увеличить сопротивление в верхнем. эта проблема решается немного по другому. нужна большая энергия сварочного импульса, что регулируется именно напряжением,  но чтобы не прожечь верхний слой, длительность импульса ограничивается по времени. у нас там вроде 6-7 ms стоит. и еще есть режимы "предсварки" и "послесварки". от них тоже много зависит. те простым тыканьем, пусть даже конденсаторной, не все можно осилить.
как я уже говорил, никель материал капризный. а медь на никель тем более

[m1011]

С никелем проблем не было правда на пробу дал импульс несколько больше чем нужно и остались следы меди на никеле варил к дохлому АКБ оторвалось с мясом.

С медью пока задачу решил частично ник сталь и никель к  меди варится а медь нет. Правда пробовал только 0.3 тонкой нет.

Вопрос какие флюсы могут помочь. Пробовал вариант активного для ля пайки вроде лучше но дальше буду пробовать после установки более толстых игл. Пока забил.

Ну и пока не решил задачу с электродами для того чтобы попробовать большие энергии сварки. Тонкие электроды плавятся на этих режимах.

[Silvaticus]

[user]m1011[/user], для 0.15 меди нужно порядка 600J на вскидку. Для 0.3 в разы больше и короткий импульс.

[m1011]

Пере вернул св иглы под точил чуток.
Электроды 3мм не плавятся и не прилипают чуток потемнели только.

Приварил медь 0.3 к стали 3 мм. Импульсы пробовал до 100-160мс. Варит намертво. Отрывается кусками.

Ст шайбу 0.8мм 1 точка 20+100мс туда же отогнул оторвать не смог даже инструментом.

Провода заметно нагрелись.

[Silvaticus]

Споттер вижу, точечную сварку элементов не наблюдаю.

[m1011]

Получил клещи померил токи.
Есть режим. Во время измерения силы переменного тока при удержании более 2 секунд переводит в режим «INRUSH» current.
С помощью этой функции позволяет измерять броски тока при включении:
-бросок тока намагничивания при включении трансформатора (пусковой ток трансформатора, ударный ток намагничивания);
— пусковой ток двигателя;
— бросок зарядного тока конденсатора.
Эта функция может пригодиться при выборе автомата на линию.

На стали 1500а как и было рассчитано ранее при импульсе больше 10мс на более коротких получается меньше на 4мс 1100а видимо не успевает прибор.

Успешно приварилась шайба 1мм толщиной.(40мс+90мс электроды ступенькой те к разным шайбам намертво).
Давно хотелось посмотреть что еще можно варить маломощным аппаратом кроме АКБ 18650.


Приварил медь 0.3+0.3мм узкие полоски
Ток 1843-1913а (не очень контрастно но видно, значение 1913а выходило несколько раз и больше него не было возможно это максимум) измерено при 40мс приварилось хорошо оторвалось с мясом про 90мс испарились обе полоски сработало как плавкий предохранитель. Варилось на керамике при подложке из металла тепло утекает в него и не проваривается.
 
Надо будет попробовать с разрезом.


При таких токах и времени от 90мс сильно греются св провода 25 кв и особенно цанговые ручки после нескольких точек надо ждать пока остынет даже руки обжигает градусов 70 будет. Для этих режимов нужны провода от 50 квадратов при этом еще и ток прибавится.
Все остальное остается холодным и акб и ключи и шины.

Два варианта на дной фотке сварка и разрыв.

Отрыв сварки. Порвался металл.


Прибор крайне понравился, рекомендую. Все замеры достаточно точно совпадают с просчитанными другими методами.

При заказе не был уверен, что при пределе в 1000а сможет измерить значительно больший ток но опасения оказались напрасными.
Даже придумал как измерить больший ток для этого параллельно надо подключить пару проводов и после измерений значения сложить будет то что надо.
Можно также локально снять изоляцию со св провода чтобы вставить туда клещи и померить ток разделив жилу на 2 группы потом померить токи в каждой группе и рассчитать коэффициент после этого измеряя ток в части этого провода и умножая на коэффициент можно будет измерять токи любого значения хоть в 10 раз больше максимума.
Если это монолитные шины зашунтировать отрезок измерительным проводом, скобой.
Делюсь идеей которая может быть полезна владельцам очень мощных сварочников.

[m1011]

Получил провода подключил ручку, удобно для для стандартной сварки тк нужна одна рука. Быстро съемные разъемы удобно.

[Silvaticus]

Вижу много разного, однако по теме «Сварка 18650. Аккумуляторная версия» пока ноль свидетельств, в особенности в контексте ранее заявленных металлов и их толщин. Все остальное от лукавого.

[m1011]

Провел дополнительные тесты с медной лентой 0.3мм. Меди другой толщины нет в наличии.

Варится стабильно друг к другу если электроды подводить как бы клещами те с противоположных сторон свариваемого пакета электроды 3мм заточенные. ток 1900а время 20+30мс отрывается с дырками.

Стальная лента 0.2мм к медной 0.3мм варится как клещами так и со стороны стали ток 1500а время 2+7мс можно использовать 1.5мм электроды.

Медную ленту к акб 18650 можно приварить двумя способами подключив 1 электрод к медной ленте второй к акб подбирать режим надо очень точно режимы ток 1500а время 2+7мс можно использовать 1.5мм электроды, также можно варить сразу 2 независимые медные ленты не имеющие контакта между собой.

Невозможно варить частично разрезанную или цельную медную ленту подключая электроды к меди с одной стороны ни при каких режимах тк ток замыкается по верхнему слою и при увеличении времени полоса просто испаряется работает как плавкий предохранитель.

Фото тестов не делал тк сложно сделать информационно выразительные фото телефоном. И времени не было, возможно позже сделаю.
По остальным сочетаниям материалов см выше все остальное варится без каких либо проблем и сталь и никель фото некоторых тестов см выше.

Если что не понятно могу описать подробнее.

PS Снял медь немного не ровная 0.3+0.3мм получилось не очень резко но водно, что отрыв с отв.

[NyyphoHerr]

Медь от 0.15 до 0.3 мм к стали безо всяких разрезов, электроды с одной стороны двумя щупами.
Приваривается как надо, крепко, красиво.. (3 - 16 мс)
Без флюсов и подобных головняков.
https://youtu.be/RmXTR4aSios?t=2412

Проект выложен в интернет и развивается с 2018 г,
 а по факту с 2017-го.
Он претерпел много изменений и уже не такой бюджетный, как кому-то бы хотелось, но в то же время, если не раздувать его до коробочного, до ионисторов, до литиевого буфера, дорогих зарядок и т.д., а делать на хорошем, но б/у автоаккуме, то среднебюджетно и очень надёжно.

Вопросы в TG

[sdenis2023]

лента 0,15

3мС+10мС+5мС