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Tema: Soldador de precisión por puntos a descarga capacitiva

  1. #1
    Junior Member Anilandro será famoso muy pronto Anilandro será famoso muy pronto
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    Soldador de precisión por puntos a descarga capacitiva

    En los montajes mecánicos y electrónicos a veces es necesario soldar piezas metálicas que han de soportar altas temperaturas. En este caso el estaño está descartado, ya que funde sobre los 200 Cº, dependiendo de los porcentajes de aleación estaño-plomo que contenga. La soldadura cobre-plata lo hace entre 640 y 790, también variando con las proporciones pero, en todo caso, ninguna de las dos pertenece a las llamadas "soldaduras verdaderas", en que los metales a unir se funden entre sí en el punto de contacto, sino que se basa en la aportación de un material intermedio, de más bajo punto de fusión y compatible con los dos.



    Las verdaderas soldaduras necesitan fundir los propios materiales que van a soldarse, lo que amenudo implica fuentes de altísima temperatura que son difíciles de controlar, como el arco eléctrico con electrodos de diversos tipos o la autógena de diversos gases combinados con oxígeno. Tanto el arco como la llama no puede aplicarse a piezas de muy pequeño tamaño porque provocan su fusión inmediata, o el quemado y la oxidación de la propia soldadura y de su entorno. Por este motivo, el sistema más utilizado en estos casos es la llamada soldadura por puntos.

    El procedimiento se basa en sujetar las piezas a soldar entre dos electrodos de cobre y hacer pasar una alta intensidad eléctrica durante una breve fracción de tiempo. En este caso, la resistencia de contacto entre los dos metales a soldar es mucho mayor que en el contacto cobre-metal, y por tanto se provoca una altísima y repentina elevación de la temperatura que funde el metal en el punto de unión.

    Este tipo de soldadura tiene sus limitaciones, como por ejemplo que los metales a soldar han de ser de bastante mayor resistencia específica que el cobre, como el hierro y sus aleaciones, en caso del hierro, de 8,9 x 10^-8, contra sólo 1,7 x 10^-8 del cobre.
    En la siguiente tabla pueden verse los valores de resistencia específica los metales más comunes.

    Material - Resistividad específica
    Plata - 1,55 x 10^-8
    Cobre - 1,70 x 10^-8
    Oro - 2,22 x 10^-8
    Aluminio - 2,82 x 10^-8
    Wolframio - 5,65 x 10^-8
    Níquel - 6,40 x 10^-8
    Hierro - 8,90 x 10^-8
    Platino - 10,60 x 10^-8
    Estaño - 11,50 x 10^-8
    Inox 301 - 72,00 x 10^-8

    Otra característica, como indica el nombre de "soldadura por puntos" es que las uniones no se realizan de forma contínua, en cordones o por superficies de cierto tamaño, sino por un sólo punto de fusión, o por varios de ellos separados por una cierta distancia. Y la tercera diferencia con otro tipo de soldaduras es que hay que aplicar presión mecánica para que la unión se efectúe de manera adecuada.

    Sin duda, podría realizar aquí un estudio exaustivo de la "soldadura por puntos", de sus variantes industriales y de las intensidades y potencias necesarias para unir por ejemplo panchas de acero de 3 mm. de grosor, pero no es el caso. Mi necesidad en esta aspecto es la unión fuerte de hilos de hasta 1 mm. y planchas de un máximo de 0,5 mm de grosor. La utilidad puede ser muy variada, desde la fabricación de electrodos de muchos tipos, de pequeñas cajas para blindajes de circuitos o de soportes para componentes, hasta la construcción amateur de termopares para medir temperaturas. En mi caso concreto, y sin descartar usos futuros, necesitaba esta soldadura para la confección de elementos internos de tubos termoiónicos o de gas a baja presión.

    Pasemos ahora a la forma de conseguir una "soldadura por puntos" para estos trabajos.

    En la mayoría de los casos, aún con piezas pequeñas, son necesarias intensidades de cientos de amperios para conseguir la fusión del metal, naturalmente es un problema de densidad de corriente, y no será lo mismo unir dos planchas de metal, cuyo punto de contacto es de varios centímetros cuadrados, que hacerlo con dos hilos en que apenas llegará a 0,1 mm2. De aquí el problema de poder disponer de un gran margen de regulación que se adapte a todas la necesidades.

    El sistema más utilizado para obtener los altos valores de corriente es un transformador con un secundario de pocas espiras de mucha sección. Son típicos los bobinados de dos o tres espiras, con tensiones en abierto que no llegan a los 3 volts, pero que incluso con transformadores de mediano tamaño son capaces de dar 1.000 o más amperios en el momento de ponerse en cortocircuito.

    Mis primeras pruebas fueron precisamente con un viejo transformador de soldadura de arco, al que le cambié las 80 espiras del secundario, de hilo de cobre de 4 mm. (sección 12,5 mm2), por sólo 6 espiras de hilo multifiliar de cobre de 10 mm. (sección 78,5 mm2). Las intensidades que conseguí en cortocircuito fueron de 860 amperios, aunque en estas condiciones el consumo en el primario se disparaba a casi 30 amperios.

    Transformador de arco modificado para soldadura por puntos


    Como fuera, este sistema era demasiado voluminoso, pesado y potente para mi, ya que incluso con tiempos brevísimos habría provocado la vaporización inmediata de las pequeñas piezas metálicas que tenía que soldar. Por otra parte, la regulación de un transformador de este tipo es algo complejo, ya que se efectúa principalmente controlando el tiempo de aplicación de la intensidad, pero teniendo en cuenta que está alimentado con la red eléctrica alterna de 50 ciclos, el paro ha de efectuarse siempre en el momento del paso por cero.
    Ésta es una exigencia que he visto en casi todas las informaciones consultadas, y sin embargo, la justificación que se da es un tanto nebulosa. En principio, parece que tiene que ver con el magnetismo remanente que queda en el núcleo de hierro del transformador en caso de interrumpir por ejemplo la corriente en las cercanías del 1/4 de ciclo, cuando su amplitud es máxima. Porque entonces, al arrancar de nuevo se produciría una alteración en la corriente efectiva de salida, debido al punto "acumulado" anteriormente.
    No lo veo muy claro, al menos no de forma significativa, que en un disparo incluso breve de por ejemplo 5 ciclos, afecte mucho un resto de histéresis que puede representar un 4 ó 5% del total.

    Otra justificación esgrimida por ciertos autores es que si se interrumpe la corriente en el punto inadecuado, las piezas a soldar van a quedarse imantadas. Lo cierto es que esta afirmación es áun más extraña que la anterior, ya que si se interrumpe en el momento del paso por cero "también" van a quedarse imantadas, en un sentido u otro, porque siempre habrá habido un último semiciclo de paso de corriente. La solución podría ser dar un pequeño empujón "magnético" en sentido contrario, lo justo para anular la remanencia anterior, pero una vez más esto sería sumamente complejo, ya que su ajuste dependería de muchos factores externos al soldador, como el tipo de material soldado y la forma de las piezas.
    Pienso que para pequeñas piezas, es más interesante no hacer nada para evitar este magnetismo residual y eliminarlo después con una bobina desmagnetizadora fabricada con un electroimán de 230 Vca, pasándola por encima de la parte afectada y alejándola lentamente hasta dejar el campo magnético en valores aceptables.

    El problema del control del transformador es además peliagudo, ya que si se realiza con un contactor, ha de ser del tipo rápido, y por lo tanto caro, y siempre ha de dispararse en puntos cercanos al cero de cada ciclo completo, es decir, cada 20 milisegundos. utilizando triacs se puede precisar más, ya que podemos "retrasar" el punto de activación para que efectúe con un cierto angulo de fase. Todo ello implica un control electrónico más sofisticado, con ajuste de fase y un contador de ciclos.

    Para mi, en un momento en que no quiero complicarme técnicamente más de lo necesario, el principal problema del sistema tradicional a transformador es la dificultad de controlar bien la potencia entregada a la soldadura, y el tamaño y el consumo del propio transformador. Por este motivo se me ocurrió intentar producir la soldadura utilizando la energía almacenada en dos condensadores de 22.000 microfaradios y 100 Volts de tensión de trabajo, que tenía guardados procedentes del desguace de la fuente de alimentación de un amplificador de sonido de 1.000 vatios.

    Un primer cálculo sobre las características de potencia me dio una cifra bastante interesante de la energía que se podía guardar en dichos componentes y que responde a la expresión:

    E = 1/2 x C x V^2 (V al cuadrado)

    Siendo las unidades de energía en Julios, la capacidad en Faradios y la tensión Voltios

    Diversos condensadores conseguidos de desguace. Los dos azules, de 22.000 mrcF 100 Volts. son los utilizados en este montaje


    En mi caso, la fórmula daba un máximo de 220 Julios a 100 Volts, lo cual, aún sin puntos de referencia para comparar, era bastante esperanzador, y para comprobarlo realicé un par de pruebas improvisadas con dos pequeños electrodos y con solo 20 Volts de tensión de carga pude soldar sin dificultad hilos de acero de 0,5 mm y plancha de 0,3.


    Parte mecánica y montaje práctico

    Una vez comprobada la viabilidad, pasé a construir la base mecánica de sujeción de los electrodos. En un principio había pensado adaptar el soporte de un taladro manual que guardo en mi antiguo taller, pero pesaba algo así como 10 kg, y tanto su robustez como su volumen eran excesivos para mi idea. Por este motivo me decidí a construirlo a tamaño más reducido. Utilicé plancha de acero de 4 mm de donde corté con la radial las piezas necesarias, que fueron soldadas con un equipo de arco. Al fin, una vez pintadas con martelé gris, quedaron tal como muestra la siguiente imagen.

    Partes mecánicas: columna principal, palanca, brazo superior y doble L de sujeción del electrodo inferior. Tambiéns se ven los dos electrodos de cobre (el corto inferior y el largo superior)


    El montaje de todas las partes la realicé sobre un cuadrado de 24 x 24 cm. de tablero contrachapado, al que también di dos capas de pintura para mejorar su aspecto. Los componentes fueron distribuido sobre este tablero como muestra la siguiente foto, con los dos condesadores y el contactor en la parte de atrás, y en el frontal, a la izquierda, la base portaelectrodos, y a la derecha, delante de contactor coloqué un pequeño panel de mandos que ocultaba además los dos únicos transformadores de alimentación, ambos del tipo antiguamente utilizado en las fuentes de los radiocasettes.

    Distribución de los componentes sobre el cuadrado de contrachapado. Falta el panel de control que se sitúa inclinado entre los dos transformadores y el contactor


    Parte trasera del panel de control, en que se aprecia la sencillez del circuito, realizado sobre una placa boarkit con componentes discretos


    Olvidando de momento el circuito de control, me centré en la parte mecánica, la cual me llevó un par de tardes de trabajo. El electrodo inferior estaba sujeto por una base el forma de doble "L" que permitía variar su posición tanto en el sentido delante-atrás, como lateralmente. Pudiendo también elegir varios puntos de sujeción a la base principal, mediante tornillos de 5 mm. que encajaban en agujeros roscados hechos directamente sobre la base inferior.

    El electrodo superior puede colocarse en 5 posiciones predefinidas, formando parte de un paralelogramo que siempre mantiene la verticalidad, ya que no me gustaba en absoluto lo que he visto en otras realizaciones amateurs, en que la punta de electrodo describe un pronunciado arco al bajar la palanca. Este electrodo, a diferencia del inferior, está aislado de las partes metálicas de la base, ya que al cerrarse el contactor, va a conectarse al polo positivo de los condensadores.

    Para el aislamiento dispuse en dicho electrodo de un casquillo de bronce y un anillo torneado en delrin, un plástico mecanizable bastante duro. Y para evitar se los laterales pudieran tocar la pieza superior de sujeción, los cubrí con plancha de 1 mm. de fibra de vidrio pegada al propio cobre con cianocrilato.

    Los electrodos son naturalmente de cobre y de forma rectangular, con una sección de 5 x 15 mm, recortados de una barra que sobró en la fabricación de un cuadro eléctrico. Y el procedimiento de montaje será colocar primeramente el electrodo superior en el agujero que se necesite, teniendo en cuenta que cuanto más alejado esté del eje menos brazo de palanca se tendrá, y por tanto los electrodos realizarán menos presión sobre las piezas a soldar.
    Seguidamente fijaremos la base en doble L en los agujeros inferiores e insertaremos en ella el electrodo inferior, ajustando su posición delante-atrás e izquiera derecha para que las dos puntas coincidan plenamente al tocarse.

    La disposición citada hasta ahora es para soldar hilos o plancha, pero si necesitamos hacer un pequeño tubo, como por ejemplo un ánodo circular, precisaremos que el electrodo inferior sea capaz de entrar en el interior. Para fabriqué un electrodo en forma de L invertida, que montado en la base permite efectuar esta función.

    Los dos electrodos presionando dos chapas metálicas a punto de ser soldadas


    Aquí se observa la doble L de sujeción del electrodo inferior, que en este caso sujeta el electrodo de L invertida para soldar interiores. La pieza, hecha a partir de un rectángulo de malla de inox, bien podría ser el ánodo de un tubo de vacío


    En cuanto a la forma de las puntas de los electrodos, es un tema peliagudo, ya que debemos conseguir un buen contacto cobre-metal, una adecuada densidad de corriente metal-metal y la correcta presión de contacto. Naturalmente me encontré que con los electrodos fijos esto era difícil de solucionar. Por este motivo, justo inicar las primeras pruebas de funcionamiento decidí cambiar ambos electrodos por otros de tipo circular de 5 mm. de diámetro que se enroscaban en bases porta-electrodos también de cobre, sujetas como lo estaban antes los propios electrodos.

    Nueva base portaelectrodos inferior, con la toma de corriente lateral y sistema de rosca M5 para sujetar el electrodo


    Electrodos para el nuevo sistema, de 5, 3 y 1.5 mm. de diámetro de punta


    Los electrodos de 1,5 mm, de punta ligeramente abombada, adecuados para soldar chapa, están montados en sus soportes


    De esta manera sería posible confeccionar fácilmente pares de electrodos iguales dos a dos que puedieran sujetarse con la citada rosca. Los tres pares que he hecho tienen diámetros de 5, 3 y 1.5 mm, siendo los dos primeros planos y el último lijeramente abombado. El uso previsto para cada uno es más o menos el siguiente:

    a) Electrodos de 5 mm: soldadura de hilos cruzados
    b) Electrodos de 3 mm: soldadura de hilos paralelos e hilo-plancha
    c) Electrodos de 1,5 mm: soldadura de plancha-plancha

    Estas consideraciones están hechas un poco en base a las pruebas realizadas, teniendo en cuenta además que en este tipo de soldador la energía disponible por cada descarga es limitada y debe ser aprovechada al máximo, con lo cual no sirve de mucho la experiencia de la soldadura por puntos tradicional.

    Otro artilugio que he fabricado para la ocasión es una pequeña base circular que se coloca alrededor del electrodo inferior y que sirve para colocar adecuadamente las pequeñas piezas sin que estas se caigan antes de soldar.

    Pequeña base circular de nylon que se adapta al electrodo inferior y es ajustable en altura


    Para estos nuevos electrodos, también tuve que cambiar también el sistema de L invertida para soldar tubo, que ahora tiene la forma de una pieza vertical con un agujero horizontal de 5 mm. en la parte superior y un corte que atraviesa el material, de manera que apretando con un tornillo se convierte en una mordaza. Para ella he fabricado igualmente tres electrodos de cabeza curvada hacia arriba y con superficies de 5, 3 y 1.5 mm.

    El nuevo portaelectrodos horizontal para soldaduras interiores


    Falta decir que los nuevos portaelectrodos inferiores están aislados de su base en doble L, y por tanto quedan unidos unicamente al negativo del circuito y de los condesadores, y aislados de la parte mecánica de la base, la cual está unida a la toma de tierra del enchufe.

    La presión mecánica que han de ejercer los electrodos es otro factor a considerar. En los soldadores industriales esta presión es variable, menor durante el paso de corriente y mayor al finalizar la misma pero cuando aún existe fusión de material. En los manuales de este tipo de soldadura te advierten además que una presión demasiado baja causa una degeneración de los electrodos, lo cual pasa también en mi caso, pero mientras un exceso moderado de presión no afecta a la soldadura normal, aquí produce una disminución drástica de la resistencia de contacto metal-metal y la mayor parte de la energía acaba perdiéndose en las resistencias parásitas del resto del circuito, sin conseguir fundir el material.

    De todas formas, los modos de uso se aprenden rápidamente con la experimentación, y al poco ya se acierta a la primera con la presión mecánica y tensión-potencia a utilizar para cada tipo de soldadura. Y a este respecto puedo asegurar que la corta experiencia de una sola tarde sirve mucho más que las recetas de los muchos "expertos" que pululan por le red, y que después de poner en duda tus soluciones no dudan en aconsejarte de forma paternalista y, en algunos casos demasiado insistente, cómo lo habrían hecho si la idea de tal montaje se les hubiera ocurrido a ellos.

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    Electrónica de control

    Bueno, hasta aquí los conceptos generales de la idea y la parte "mecánica" del asunto. Ahora trataremos la manera como podemos cargar los condensadores a una tensión especificada y efectuar posteriormente el disparo del sistema.

    La electrónica de control para un sistema semejante tenía que ser sencilla y eficaz. Siempre me ha molestado la sofisticación innecesaria, ya que mi experiencia profesional me ha demostrado que es amenudo el origen de muchos fallos y problemas. Básicamente debía ser una fuente de alimentación de 10-100 Vcc, capaz de cargar los condensadores a velocidad razonable y un sistema de disparo sencillo, además de los necesarios sistemas de seguridad.

    Circuito completo del Soldador de Precisión por Puntos mediante descarga capacitiva


    Después de algunos tanteos he llegado al siguiente circuito, cuyas partes podemos comentar:

    1) La fuente de alimentación propiamente dicha, formada por dos transformadores de poca potencia, del tipo utilizado en los antiguos radiocasettes, cuya misión es doble. Por una parte suministrar los 12 Volts de tensión para la alimentación del circuito regulador, y después elevar de nuevo la tensión hasta 125 volts, los cuales, una vez rectificados se utilizarán para cargar los condensadores principales.

    El motivo de este doble transformador es conseguir el aislamiento de la tensión de red, ya que una de las fases de salida ha de estar forzosamente unida a la masa del circuito y al electrodo negativo, lo que podría causar calambrazos a quien utilice la máquina.
    para conseguir esta disposición, el primer transformador es un 220/12+12, utilizándose uno de los 12 secundarios para el circuito y el otro para entrar en un bobinado de igual característica del segundo transformador.
    La rectificación se consigue con dos puestes de diodos de uso común, 1 Amp de intensidad máxima y 400 volts de tensión.

    2) El circuito de carga de los condesadores principales está interrumpido por un contacto del relé de carga, de 6 volts, permitiendo el paso del corriente en reposo. A la vez, el otro circuito da tensión al LED de "Carga", el cual nos indica que el circuito está precisamente en esta fase.

    La carga se efectúa hasta que la tensión en el punto intermedio del porenciómetro de mando de 100K llega al valor de 11,2 Volts (los 10 del zener más 1,2 por las dos uniones base-emisor de los transistores), momento en el cual se polarizan los transistores que activan al bobina de relé, cambiado los contactos, de manera que los condensadores principales dejan de estar unidos a la carga y se conectan a una resistencia de descarga de 1K (a la vez, se apagará el LED de "carga" y se encenderá el de "descarga"). Cuando la tensión ha bajado del umbral de polarización (lo cual ocurre con cierto retardo debido al condesador de 4,7 microfaradios en la base del BC237), el relé se desactivará y volverá a cargar los condensadores, iniciando el ciclo.

    Este sistema permite saber que el circuito se está aún cargando para alcanzar la tensión que le hemos prefijado con el mando, o que se está descargando porque una vez obtenida hemos decidido reducirla. En el momento que en uno u otro sentido se alcanza el valor justo, los LED's van encendiéndose alternativamente.

    Aparte de ello, el circuito posee un voltímetro analógico de 0-120 Volts que permite controlar en todo momento el valor real de la tensión.

    Los valores del potenciómetro de mando y de las resistencias en serie, especialmente de la ajustable de 15K, se elige para que la tensión máxima de carga sea la de 100 Volts, estableciéndose la mínima de forma automática por el valor de Zener. De esta manera, los valores de energía que almacenarán los condensadores dependiendo del voltaje de carga son los siguientes:

    Volts - Julios
    10 2,2
    15 4,9
    20 8,8
    30 19,8
    40 35,2
    50 55,0
    60 79,2
    70 107,8
    80 140,8
    90 178,2
    100 220,0

    3) El circuito de descarga está compuesto por un contactor trifásico Siemens Sirius de 3X60 Amps, conectado con sus tres contactos en paralelo. Este dispositivo pertenció a una bomba de calor de 20 Kw y por tanto espero que pueda aguantar sin problemas los picos de corriente que se producirán en las descargas de soldadura. El bobinado del contactor se alimenta directamente de la red de alterna de 230 Volts, a través de un pulsador de seguridad (rotulado como "Start"), aunque también podemos hacerlo con un pedal que cierre el contacto de una base jack estéreo de 3 mm. cortocircuitando los dos vivos interiores.

    4) El tiempo de carga de los condensadores es variable, siendo aproximandamente de 1 segundo x Volt para valores finales cercanos a los 40 Volts, cargando más rápido para valores inferiores y más lento para los superiores, hasta el punto que para alcanzar los 100 Volts tarda aproximamente 120 segundos.
    En circunstancias normales, esto no tiene importancia, ya que este equipo de soldadura por puntos no se pensó para un uso intensivo en producción, pero en algunos momentos pude ser necesario acelerar la carga, y para ello he dispuesto de un circuito adicional de carga rápida formado por el botón rotulado "Boost" y un relé de 12 volts asociado que conecta directamente a la tensión de red a través de dos resistencias bobinadas de 100 Ohms 15 w. para limitar la corriente. En serie con una de ellas hay un diodo 1N4007, que rectifica la alternacia positiva de la corriente y que va unida al borne positivo de carga. Este circuito carga hasta los 100 Volts en unos escasos 10 segundos.
    En este caso, y para mantener la seguridad, es necesario no tocar los electrodos con la mano mientras el "Boost" esté pulsado, ya que podrían producir calambres, aunque no debemos preocuparnos de sobrecargar los condensadores, puesto que aquí también sigue actuando la regulación de tensión.

    5) Un último sistema de seguridad está formado por los tres zeners en serie de la parte superior que totalizan una tensión de 105 Volts, los cuales, en caso de que los condensadore superasen este valor, descargarán a masa través de la resistencia de 39 Ohms. Esta resistencia está también conectada al interruptor ON-OFF de manera que descargue rápidamente los condensadores al apagar el aparato.


    Resultados obtenidos

    Una vez montado el circuito y efectuadas algunas pruebas para cogerle el tranquillo dependiendo del tipo de electrodos y de elementos a soldar, juego un poco con el equipo. En poco tiempo puedo soldar sin problemas hilos de acero de 0,3 y 0,5 mm, una malla circular de inox que ya se ha visto en una foto anterior, y que bien podría ser el ánodo de un tubo de vacío. Diversas soldaduras en plancha de acero de 0,3 mm de grosor, de las que llego incluso a soldar cinco a la vez, una sobre otra, con un solo "disparo" de 90 Volts. Y también se me ocurre hacer un par de termopares con hilo de micron y de acero, que una vez probados funcionan a la perfección, dando aproximadamente 1 mV por cada 100 Cº

    Diversas mallas y planchas soldadas mediante puntos


    Pruebas de soldadura con plancha de acero de 0,3 e hilo de inox de 1,2 mm.


    La prueba una vez "acabada"


    Dos hilos de INOX de 1,2 mm soldados en paralelo y diversas planchas, incluyendo una pequeña cruz con 5 planchas superpuestas y soldadas a la vez con un solo punto (nota: el color violeta es un efecto de la foto, no es que la chapa haya cambiado de color)


    Dos termopares fabricados con hilos de acero-micron, para efectuar experiencias con el efecto Seebeck


    Soldador por puntos acabado, con los electrodos y accesorios disponibles


    En resumen debo decir que los resultados del montaje me han dejado bastante satisfecho, superando incluso las expectativas iniciales para un sistema de soldadura por descarga capacitiva, que además estoy seguro que me prestará buenos servicios en un próximo futuro.


    Modificación para microsoldadura

    Hasta ahora, el equipo ha servido para efectuar lo que podríamos llamar "minisoldaduras", pero en un cierto momento me he encontrado con la necesidad de efectuar soldaduras de menor tamaño, como por ejemplos de hilos de acero y de níquel de 0,1 mm., que eran vaporizados al instante por la mínima descarga que podía dar, de 10 Volts y 2,2 Julios de energía.

    Para poder acometer estas soldaduras e incluso otras de menor tamaño, he modificado el circuito añadiéndole una segunda escala de ajuste de 1 a 10 Volts, con lo que la energía descargada será de 0,02 a 2,2 Julios.

    El circuito ha quedado como muestra el diagrama:

    Circuito modificado para efectuar microsoldaduras


    Aspecto del nuevo panel de control, con el conmutador de escalas de potencia A-B para mini y microsoldaduras


    A continuación, y como muestran las imágenes siguientes, efectúo una prueba de soldar dos hilos de acero de 0,1 mm. utilizando tensiones de entre 3 y 5 Volts (energías de descarga entre 0,2 y 0,55 Julios)

    Imagen ampliada de la soldadura de hilos de acero de 0,1 mm. utilizando electrodos intermedios de 3 mm. de diámetro y la "mesa" auxiliar de nylon


    Otra imagen ampliada de la prueba con los hilos de 0,1 mm soldados (obsérvese el tamaño relativo de las puntas de las pinzas)


    Hilos de 0,1 mm. soldados por las esquinas dobladas


    Un hilo de 0,1 mm. soldado a una cinta de níquel de sólo 20 micras de espesor


    Las pruebas han ido bien, aunque con tan pequeños diámetros el ajuste de potencia y de presión de los electrodos son más críticos y a veces la soldadura no sale a la primera. Justo pueda confeccionaré electrodos de 0,8 mm. totalmente planos, ya que los abombados de 1 mm. no son adecuados, y con los planos de 3 es difícil evitar que estos hilos tan delgados, que se doblan con mucha facilidad, acaben tocándolos e incluso cortocircuitándolos en más de un punto.

    Este proyecto también puede verse en forma de página web en: http://sites.google.com/site/aniland...ldadura-puntos

    Un saludo
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  2. #2
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    Re: Soldador de precisión por puntos a descarga capacitiva

    Me comentaban que un transformador de microondas al revés (el primario es el secundario y el secundario es el primario) sirve para generar muy poca tensión y mucha corriente. Quizás sea interesante para la aplicación que comentas aquí.

    Edit: Creo que hay un pequeño error en el artículo. Donde pone "En mi caso, la fórmula daba un máximo de 220 Julios a 100 Volts" y hablas de condensadores de 22mF. La fórmula tiene un 1/2, ¿no debería ser 110 J?


  3. #3
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    Re: Soldador de precisión por puntos a descarga capacitiva

    Son dos condensadores de 22 mF en paralelo y por tanto 44 mF: 1/2 x 44 x 10^-3 x 10^4 = 220 Julios

    Los transformadores de microondas suelen utilizarse para soldadores de puntos, pero no como citas, ya que la intensidad que puede dar trabajando al revés es bajísima (del orden de 0,6 A, lo he comprobado). Estos transformadores se usan para pequeños equipos de soldadura por puntos quitándoles el bobinado secundario de alta tensión y sustituyéndolo por pocas espiras, entre 2 y 4, de hilo muy grueso (de 90 o superior), con lo que la intensidad conseguida supera los 700 Amperios, suficiente para planchas y piezas que no sean de mucho grosor.

    De todas formas, un soldador así ya es el tipo clásico y de una filosofía totalmente distinta al mío, en que se puede dosificar la potencia en márgenes de 0,02 Julios hasta 220, es decir, en una relación de 1/10.000.

    Un saludo
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  4. #4
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    Re: Soldador de precisión por puntos a descarga capacitiva

    Cita Iniciado por Anilandro
    Son dos condensadores de 22 mF en paralelo y por tanto 44 mF: 1/2 x 44 x 10^-3 x 10^4 = 220 Julios
    Ahora sí. Dos condensadores. Se me había pasado. Mira que está en las fotos. Perfecto el cálculo de la energía.

    Cita Iniciado por Anilandro
    Los transformadores de microondas suelen utilizarse para soldadores de puntos, pero no como citas, ya que la intensidad que puede dar trabajando al revés es bajísima (del orden de 0,6 A, lo he comprobado). Estos transformadores se usan para pequeños equipos de soldadura por puntos quitándoles el bobinado secundario de alta tensión y sustituyéndolo por pocas espiras, entre 2 y 4, de hilo muy grueso (de 90 o superior), con lo que la intensidad conseguida supera los 700 Amperios, suficiente para planchas y piezas que no sean de mucho grosor.

    De todas formas, un soldador así ya es el tipo clásico y de una filosofía totalmente distinta al mío, en que se puede dosificar la potencia en márgenes de 0,02 Julios hasta 220, es decir, en una relación de 1/10.000.
    Ciertamente, si hay que cambiar el secundario, para empezar no tiene sentido usar ese tipo de transformadores y no otros que estén más cerca de las especificaciones que necesitamos. Luego, volveríamos al problema de comentas (que no lo veo tan problemático) de tener que andar controlando el tiempo de soldadura para controlar la energía que se usa. Y también el problema del tamaño y del peso. Es decir, que volveríamos al diseño capacitivo que usaste.

    De todas las maneras, lo que no me gusta nada del diseño que nos presentas es que trabaje a tanta tensión. Si un operario introdujese inadvertidamente un dedo algo humedecido (por sudor o lo que sea) entre los contactos de soldadura... Supongo que habrá sido por aprovechar los condensadores de 22mF, creo que habría sido más seguro usar varios condensadores bicapa de 0.33F o más a 5V. Eso sí, seguro que habría salido mucho más caro.

  5. #5
    Junior Member Anilandro será famoso muy pronto Anilandro será famoso muy pronto
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    Re: Soldador de precisión por puntos a descarga capacitiva

    Bueno, yo he utilizado los condensadores que tenía, y con lo de la tensión todo depende del cuidado, como cuando trabajas con otros circuitos o con herramientas de corte o con un simple taladro. Además, la tensión no está presente en el electrodo hasta que no pulsas el botón rojo, y como la otra mano has de tenerla en el mango de presión, ya no quedan ni dedos ni manos para electrocutarte.

    Y si haciendo virguerías presionaras la palanca con la barbilla y metieras las manos mojadas tocando electrodo, que ya son ganas de ser descuidado, en el peor de los casos serían 100 volts (normalmente se trabaja entre 20 y 30), y a menos que tengas el corazón hecho un flan, un pequeño y brevísimo calambrazo no mata a nadie.

    Pese al cuidado con que siempre he ido en estas cosas, en mis treinta años de vida profesional en electrónica algunos calambrazos han sido inevitables, así que no me preocupa lo más mínimo.

    Respecto al transformador de microondas, modificarlo para soldadura por puntos es facilísimo: se corta con un dremel el hilo del secundario y se sustituye por dos o tres espiras de hilo grueso, proceso total en que se tarda menos de 5 minutos, y ya está. Para soldaduras de piezas muy pequeñas el problema está en el circuito de control, que debe ser a triac y tener en cuenta el punto del ciclo de alterna en que comienza hasta llegar al cero.

    Un saludo
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  6. #6
    Junior Member GMF va por un camino distinguido
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    Anilandro.

    Tego un proyecto que requiere soldar cruzado un alambre de 2mm de acero con otro de 6,35mm de diametro, me preguntaba si esta soldadora por puntos que mencionas hecha a base de un tranformador de microondas me podria servir. Agradecere tu comentario.
    Att.

    GMF

  7. #7
    Junior Member Anilandro será famoso muy pronto Anilandro será famoso muy pronto
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    Ante todo perdona por la tardanza en la respuesta, GMF, pero no estaba suscrito a los cambios en el tema y no recibí la notificación de tu entrada.

    Por las medidas de los alambres que me das tengo la sensación que mi equipo de soldadura sería pequeño, porque al aumentar mucho el contacto la energía máxima de 220 Julios resultaría insuficiente. Para esto yo elegiría soldadura por puntos tradicional.

    Un saludo
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  8. #8
    Senior Member kemist va por un camino distinguido
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    Con una máquina de soldadura por puntos refrigerada deberia darte (más potencia pq soldar 2+6 por puntos... tela), es más creo que hasta con tig iría mejor.
    Eureka! aix.. digo..es extraño..

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