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色々チャレンジしていますが、記載内容は無保証です。各自の責任でお願いします。    . .
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自作コンデンサースポット溶接機でエネループにタブを溶接しました
エネループにタブを溶接拡大

エネループにタブを溶接

久しぶりなのでコツを忘れてしまい、思い出すまでに少々・・・
準備をするのに時間が掛かりましたが、準備してからは容易に溶接出来ました。
頼まれ物なので、破壊テストをする訳にはいかず、テスト無しでの溶接になりました。

(自分用だと、1〜2本引き剥がしテストをするのですが、、)
ミニミニスポット溶接機を10個パラにしてみました メモ
ミニミニスポット溶接機を10個パラにしてみました

0.2mmのステンレス板、溶接部を無理に剥がすと「破け」ます。 (^_^)

 

・電源電圧=24V
・コンデンサ=5600μF x 合計50個 = 0.28F
・FET=IRLB3034PBF x 10個

・テスト1
 0.1mm 真鍮板 x 0.9mm 銅線
 真鍮・銅線共に電気伝導度が良いので、火花が小さいです。
 真鍮は強度が無いので直ぐに剥がれます。
 剥がれた後は、真鍮板に孔が開きます。

・テスト2
 0.2mm ステンレス板
 しっかり溶接されているので、剥がすと言うより破く感じになります。
 無理に剥がすと、スポット径よりはるかに大きな孔が開きます。
穿孔部分拡大

・ちなみに、遅すぎるユーチューブ回線、回線速度の1/100未満
 ユーチューブ回線速度が遅すぎで、アップロードだけで時間が掛かりすぎです。
 せめて百M以上の回線速度があれば楽なのですが。(本音としては500M位欲しい)
遅すぎるユーチューブ回線

●作成経過
・プリント基板作製中
増設用プリント基板作製中
 2014/05/01 追記
 右端に写っている基盤、シャント抵抗1つ漏れている模様。
 溶接機、動いているので「見なかった事」にします。


・コンデンサを接続
コンデンサ接続完了しました

・7ユニット目テスト中
一つづつ増設テスト・・7ユニット目

●今後
 PC−9821電池タブ用に作った溶接機がどんどんエスカレートして「電池タブ溶接」のパワーを超えてしまいました。
 数十ユニット以上ののミニミニ溶接機をパラにする事も可能なのですが、この位で終了にしますhi

・制御基板
 蛇の目配線が「修正の繰り返し」で酷い状態。
 機会が有る時に、作り直したいと思います。
・溶接ユニット
 両面プリント基板オーダーしたので綺麗です。
 青色LEDは当初予定に無かったので空中配線。
パンクしたFETの補修部品が届きました
秋月から部品が届きました

パンクさせてしまったFET、交換用の部品が到着です。

FET交換完了しました

早速交換・・快調に動作しました。 (^_^)

●蛇足・・泣き言
 プリント基板を外注する時に、抵抗のランドピッチを間違えてしまいました。
 手持ちの抵抗は殆どが1/4Wなのですが、1/6W用のホール間隔。
 1/4Wの抵抗を入れる時はチョット苦労します。
・PCBEのデフォルトの抵抗図が1/6W用だったとは・・ (;_;)
・今度プリント基板を注文する時は、1/4W用にしますhi
ミニミニコンデンサスポット溶接機いい気になって電圧上げたら・・・メモ
●FETがパンクしました (;_;)
FETがパンクしました

自作のスポット溶接機「ミニミニ版」。
24Vで快調に動いていたのですが、パワーアップとばかりに33Vに電圧アップ
コンデンサのエネルギーは

当初:(1/2)×24V*5600μF×5個=8J
計画:(1/2)×33V*5600μF×5個=15J

と、倍増を狙ったのですが・・・
見事にFETがパンクしました。

29V迄はパンクせずに動いていたのですが、33Vは無理。
余裕を見ると、24Vが無難な様です。hi

●写真説明
・溶接棒用配線
 IV5.5sq (8sq欲しいのですが、PCBに開けた穴経と取り回しの関係でこれが限界)
・制御線
 FETなので、電流は流れません・・・AWG26を利用しています。
・FET配線ドレイン側
 PCB側の半田付け+FET上部の固定孔に圧着端子をネジ止めしています。
 電線は、IV2.0sq
・FET配線ソース側
 ソース側はFETのリード線しか接続する手段が有りません。
 リード線にFケーブル1.6mmφの芯線を剥いた物を沿わせています。
・PCB配線
 大電流部はPCBに電流が流れない様、電線相互を直接半田付けしています。
 PCBは部品固定用の台として利用されています。
 35ミクロンの銅箔では、大電流無理ですので・・・
・コンデンサの配線
 IV(IE)2sqを往復させています。実質4mmの配線です。

 電線加工中の写真
電線を加工して

 コンデンサに半田付けした状況
コンデンサを半田付け

●カバー
 ケミコン部を、熱収縮チューブ(物干竿用)でカバーしています。

 下写真はカバーをする前の状態です。
ミニミニコンデンサスポット溶接機

当サイト内、自作スポット溶接機関連記事

スポット溶接引き剥がしテストをしてみました メモ
スポット溶接引き剥がしテスト0.2mmステンレス板

0.3mm厚だとスポット溶接部から剥がれますが、0.2mm厚だと溶接部から剥がれるのでは無く「破れる」んですね。
溶接強度に「チョット自信」が・・・

なお、この溶接機で
「ステンレス薄板、0.2mm 0.1mm」
だと、溶接点の「真ん中に孔」が・・・
ステンレスが、スパッタとなって飛散する様です。

電池タブ溶接では、パワーダウンして使う事になります。
(電源のアダプタを電圧の低い物に交換します)


下は、0.3mmのステンレス板

自作コンデンサスポット溶接機の映像をユーチューブに公開しました メモ
自作コンデンサスポット溶接機

映像へのリンク

溶接条件
・電源電圧 24V
・ステンレス板 0.3mm

溶接したステンレス板の引き剥がしは苦労しました。
なかなかがっちり着いています。
実用強度が出ている様です。 (^_^)


●追記
 パソコン電池のタブ溶接用にと作製した物ですが、パワーアップがおもしろくいたずらしているうちにタブ溶接の限界を超えてしまいました。
 当初付属の24Vアダプターでコンデンサを充電して溶接すると、過大パワーで「タブに孔」があきます。
 やむを得ず、19Vと14Vのアダプターを用意してパワー調整をしています。
 (コンデンサの通電時間制御でパワー制御するのが一番ですが、オシロも無い環境ですので無理そうです)
銅板にタップを立てたら漫画に (;_;)
下手くそなタップ

スポット溶接機のパワーアップにと、銅板を購入。
孔開けまでは順調だったのですが、タップがあらぬ方向に・・(;_;)
(下孔5mm、タップ6mm)

タップは諦めて、馬鹿孔にしてナット締めに変更です。
工作はなかなか難しいhi
ミニミニ コンデンサ スポット 溶接機、溶接の瞬間 メモ
ミニミニスポット溶接機・溶接の瞬間画像

肉眼では見えなかったのですが、溶接の瞬間はすごい火花ですね。
ユーチューブ映像、その瞬間をキャプチャーしました。
線香花火の様に綺麗な・・・ (^_^)

下がその写真
ミニミニコンデンサスポット溶接機

当サイト内で、ミニミニスポット溶接機を検索
ユーチューブ映像
ミニミニ コンデンサ スポット 溶接機の回路図(概要) メモ
ミニミニコンデンサスポット溶接機

下が回路図(パイロットランプ用LED回路等は省略)
ミニミニコンデンサスポット溶接機回路図概要
太線は、2mm以上、出来れば8mm

リンク
溶接状況YouTube
本ブログ内のコンデンサスポット溶接機の記事


ハリー様、(2015/02/15 11:14 PM)への回答

抵抗挿入位置

赤丸位置に1Ω程度の抵抗を入れると、各FET間の電流がバランスします。
・キャパシタ充電時は1Ω経由で充電されますので、熱に注意。
・トリガー時の電流は回路図の太い部分を流れますので、1Ωの抵抗には流れません。


ハリー様、(2015/03/15 11:29 AM)への回答
プリントパターン
>1. ゲート抵抗 2.2k
>2. (?ダイオード?)
 ゲート逆電圧防止用ダイオード、回路に誘導電圧が乗った時の対策部品です。
 今考えると、逆電圧が来た時はツエナの正方向電圧になるのでゲートに電圧が乗る事は有りません。
 無意味な部品です。(;_;)
>3. ツェナーダイオード10〜16v
>4. 抵抗 100k
>5. (?ダイオード?)
 1Ωの抵抗を入れる予定だったのですが、ダイオードに変更しました。
>このうち、2・5は回路図にも載っていないようですが、何でしょうか?

保護用部品#2と#5は、無くても問題ありません。



訂正

「2015/03/07 5:57 PM」のコメントでプリント基板を実費発送する旨記載しましたが、訂正します。

発送は行いません。

理由
(本件でコメントを頂いた方では無いと思われます。お名前は伏せます)
依頼が有り
・PDFで資料を苦労して作成。
・郵便局まで持参して発送。
しかし、その後はなしのつぶて。
「着荷」連絡、「動いた/駄目だった」等の連絡も全く無し。
とても残念で、やめる事にしました。

なお、「当局とQSO履歴のある方」は、ご相談下さい。
ミニミニ コンデンサ スポット溶接機試作中 メモ
ミニミニスポット溶接機試作中

20万μF以上のコンデンサを使った溶接機の記事を記載しましたが、今度はミニサイズの溶接機です。
・5600μFを4個パラ=>5個パラ。
・パワーMOS−FETは一個。
・電圧は24V
5個パラの構成で0.1mmのステンレス板を溶接してみました。
しっかり溶接され、引き剥がすと孔が開くほど。
完全溶接可能でした。
小さなコンデンサでも溶接出来る事がわかり、チョット嬉しい様な。 (^_^)

溶接状況YouTube

写真右がコントロールユニット。
ナツメ球は、電源断時に残ったコンデンサの電荷を放電する為のブリーダー抵抗代用品。
自動車のウインカー球×3は、コンデンサーチャージ時の電流制限用。
ウインカー球と、ナツメ球の隙間に有る緑のが、パイロットランプ。(LED)

写真中が本体
FET×1
ケミコン×4,(テスト時は5個)
保護回路等
コンデンサ配線は、IV(エコ電線)2mmをループ(実質4mm
溶接電線は、一号機のキットについていたAWG−12G。(3.3mm
溶接電極は、一号機のキットについていた細い物。
(現在の一号機は、太い電線と太い溶接棒に変更し、余っていた物です)

写真左は、溶接時に使う下板。
厚い銅板を使いたいのですが、価格の関係で0.3mm。
(1〜5mm位を使いたいのが本音です)

下写真は、0.1mmステンレス板溶接後の引き剥がし状態。
完全に溶着しているので、剥がすと穴が開きます。
0.1mmSUS板は、完全に溶着しました

PS.
コンデンサを少しずつ増やしながら実験しました。
・FET
 コンデンサ3つの時点で、IDM=240AのパワーMOSがふっとびました。
 その為、FETはIDMが1kA以上の物と交換しました。
・コンデンサ
 上記では4つ、現行は5つになっています。

本ブログ内のコンデンサスポット溶接機の記事

●追記
 0.9mm 0.9mmφの真鍮線を溶接してみました。
小容量だと溶接部が小さく、強度的に劣ります。
 真鍮は、
 熱伝導が良く、溶接熱が逃げます。
 電気抵抗が小さいので、I×Rの発熱が小さくなります。

 で、、、、パワーが不足する様です。
 スポットがとても小径。
 力を入れたら、剥がれてしまいました。