Falla de la semana: soldadora por puntos con supercondensador |Hackaday

2022-11-03 16:05:44 By : Ms. lily Xu

[Julian] necesitaba soldar un poco de níquel a un poco de acero y decidió usar una técnica de soldadura por puntos.Por supuesto que no tenía un soldador por puntos sentado.Dado que se trata de máquinas bastante sencillas, [Julian] se dispuso a construir una soldadora por puntos utilizando un supercondensador cargado.Todos los fundamentos parecen estar ahí: el supercap es una unidad de 100 faradios y con una carga de 2,6 V, que funciona a más de 300 julios, pero simplemente no funciona.El problema está en cómo se dirige la energía de descarga.El solo uso del capacitor haría que la carga fluyera como una chispa cuando se acercara al punto de descarga.Para combatir esto, [Julian] colocó un microinterruptor entre el capacitor y el punto de cobre que esperaba usar como punta de soldadura.El microinterruptor, por supuesto, probablemente no sea el mejor para transportar una gran oleada de corriente, por lo que sospechamos que eso puede ser parte de por qué no obtuvo grandes resultados.La otra cosa que notamos es que usó un solo punto y usó la pieza de trabajo como un retorno a tierra.La mayoría de los soldadores por puntos utilizan dos puntos uno cerca del otro o a cada lado de la pieza de trabajo.La corriente del condensador probablemente sea absorbida por la pieza de metal relativamente grande.El segundo video a continuación de [American Tech] muestra un capacitor de 500F haciendo soldadura por puntos con poco más de dos cables y parece funcionar.El propio [Sean Boyce] de Hackaday incluso hizo uno con unos enormes límites de 3000F.Funcionó, aunque ha estado buscando mejoras.Podría haberlo soldado con TIG a unos 2-3 amperios.Si sus habilidades TIG son tan asombrosamente malas como las mías, entonces simplemente prendería fuego a todo y haría un gran desastre.Prefiero la soldadura por puntos.Generalmente han usado tapones electrolíticos.La batería del automóvil con un poco de cable en el circuito como fusible también funciona bien.Hay una serie de cosas que van mal aquí: resistencia de contacto del interruptor, presión de contacto insuficiente, disipación de calor por parte de la pieza grande, posiblemente inductancia en el bucle de corriente.Me arriesgaré a adivinar que no es "La corriente del capacitor probablemente solo sea absorbida por la pieza de metal relativamente grande".Piense en el flujo de corriente real entre dos electrodos y la densidad de los portadores de carga en esa región.Ahora piense en el flujo de corriente entre el cable del clip y el electrodo de un solo punto.Mmm….Uno no simplemente absorbe la corriente...Una adquisición reciente de Star Trek Borg que aún no está completamente entrenada, pero que vuelve a los hábitos primarios: - "No puedes escapar, la procreación es fértil"Con esas tiras de níquel, ¿no sería útil presionar un par de pequeños hoyuelos hacia abajo donde se va a hacer contacto con el material final, de modo que un par de puntas de capacitor cercanas obtengan alguna ayuda de posicionamiento y solo pasen corriente a través del níquel sin ninguna? sobre el metal base.Por supuesto, esto necesitaría una presión considerable y mejor que pasar corriente a través de una batería al colocar tiras en cualquiera de los extremos.Gracias por publicar :-)Sí, en física e inglés, las palabras tienen significado.La corriente no se absorbe.La corriente fluye a través de algo.Tanto lo que entra sale de él.Una sustancia tiene 10 amperios que fluyen a través de ella y absorbe 1 vatio de energía, y otra sustancia puede tener 10 amperios que fluyen a través de ella mientras absorbe 100 vatios.Los amperios no se absorben ni se consumen, la potencia sí.Demasiadas personas confunden corriente de poder y energía.Jaja, mucha gente confunde el poder actual y la energía.Lo acabo de hacer.“Absorbiendo 1 vatio de energía”.Uggg.Sí, existe un malentendido común en el mundo de la soldadura por resistencia automotriz de que la clasificación de KVA de la soldadora tiene algo que ver con la cantidad de corriente que producirá una soldadora.La corriente es en realidad el voltaje de salida del transformador dividido por la impedancia del circuito secundario.Y con estas altas corrientes, el voltaje de la placa de identificación no se puede usar para este cálculo, porque se caen muchos voltios dentro del devanado secundario.Entonces, el voltaje real del terminal no se determina simplemente por la relación de vueltas, debe observarse bajo carga.Tu comentario sobre "Absorber 1 Watt de energía" me parece bien, porque pienso en ese 1 Watt como calor, y seguro que lo "absorberá" y su temperatura aumentará.No hay queja aquí…Digamos que proporciono 100 vatios a un calentador de agua, ¿qué tan caliente está?Bueno, depende de varias cosas, aparte de las propiedades térmicas del agua y el recipiente, el tiempo es sin duda el más importante, cuánto tiempo le doy 100 vatios.Verá, el vatio es un valor instantáneo sin dimensión de tiempo.100 vatios para 0 cero horas es cero energía, mientras que 100 vatios para una hora es una unidad de energía, concretamente 360.000 julios.Qué ?Un vatio se define como un julio de energía entregado durante el período (promedio) de un segundo, tiene dimensiones de tiempo.Es preciso y más apropiado afirmar que un Joule no tiene unidades de tiempo solo de energía, luego puede decidir cómo se aplica durante qué período y, por conveniencia y convención, promedie esto en un período de un segundo, es decir, un vatio para la mayoría de los propósitos.Curiosamente, su cálculo de la cantidad total de energía entregada durante el período de una hora es correcto, pero para obtenerlo, debe aceptar primero que Watt tiene unidades de tiempo (segundos en este caso) como una hora es 3600 segundos, por lo que las unidades de tiempo se cancela en esa multiplicación.W=J/s si al menos por el bien de cómo se tratan las unidades en todas las disciplinas científicas...Corriente en amperios = voltios / ohmios Potencia en vatios = voltios × amperios Energía en julios = vatios × segundosLos julios tienen una dimensión de tiempo, no de vatios.w=j/s porque j=w×s lo que significa w=w×s/s y se reduce a w=w sin dimensión de tiempo.Lo que desea son algunos condensadores de flash fotográfico o un gran electrolítico de un amplificador, incluso algunos de los estilo bloque de película mylar pueden descargarse bastante rápido.Estaba experimentando con una minisoldadora por puntos estilo pluma con carga inalámbrica en lugar de tenerla alimentada continuamente.Si busca la ESR de una sola supercapa típica de 100F, en realidad está en el límite demasiado alto para una soldadura por puntos decente.Si conecta dos o tres en paralelo, estaría en muy buena forma si los electrodos estuvieran soldados a los cables supercap.Creo que un interruptor mecánico no es una posibilidad, pero un FET de muy baja resistencia puede estar bien, le gustaría uno con un miliohmio o menos a varios cientos de amperios.Digo FET porque un banco supercap paralelo es de 2,7 V máx., por lo que desperdiciarías mucha energía en un SCR u otro interruptor.La mayoría de los supercondensadores tienen una resistencia e inductancia internas significativas.Almacenan mucha energía allí, pero su limitación es que solo puedes recuperarla a un ritmo determinado.Como dice CRJEEA, los capacitores de flash fotográfico, de hecho, cualquier capa electrolítica convencional, es una mejor apuesta para crear una oleada de corriente, aunque a costa de un voltaje más alto para almacenar una cantidad equivalente de energía.Una alternativa de bajo voltaje sería una matriz paralela de electrolíticos convencionales de bajo esrSí, los soldadores de descarga capacitiva en los que he trabajado son muy simples, el regulador de voltaje de duplicación de línea carga un par de electrolíticos grandes en paralelo y un disco de hockey grande lo descarga.El alto voltaje es agradable porque puede quemarse a través de los revestimientos.También puede volcar ese alto voltaje a través de un transformador para obtener un pulso de bajo voltaje y alta corriente.Muchas opciones fáciles.Descargue el banco de capacitores a través de un transformador con núcleo de ferrita con devanado secundario hecho de un solo bucle de cinta de cobre de 1-2 mm de espesor.Convertir por ejemplo 10A a 100V a 10kA a 0,1V…Puede ser útil saber realmente cuánta energía se necesita para la soldadura por puntos y comenzar desde allí.4-10kJ debería ser suficiente para la mayoría de las situaciones.El proceso de soldadura toma solo unos pocos milisegundos...Disculpe la ignorancia, pero "Cinta" y "1-2 mm de espesor" no cuadran, eso suena como una hoja de metal suave que resulta que tiene una parte posterior adhesiva.Es el problema de la traducción.Por "cinta" me refiero a una tira de cobre de 1-2 mm de espesor.Por lo general, tienen entre 5 y 20 mm de ancho.Por lo general, se utilizan como conductores de alta corriente para soldadores por puntos, soldadores de tipo inversor y similares...Considere la ESR (resistencia en serie equivalente) del condensador.Los supercondensadores tienden a tener una ESR notoriamente alta, de modo que la corriente se descarga con relativa lentitud.Además, incluso si puede descargar la corriente rápidamente, los contactos internos del capacitor pueden fusionarse, destruyéndolo (la estructura interna generalmente consiste en una lámina de aluminio muy delgada, y no se necesita mucho para que se fusione). ).).Sería mejor que usara un condensador con capacidad de flash fotográfico, ya que estos están diseñados para descargar toda su energía en un período de tiempo muy corto.Primera pista: no suelda los contactos del interruptor cerrados.Segundo: los electrodos son muy pequeños en comparación con los soldadores, lo que realmente no importa porque otras partes del circuito son demasiado livianas.La moraleja es empezar poco a poco y trabajar hacia arriba.Tal vez papel de aluminio y luego cuñas de un par de mil de espesor.Un juego barato de galgas de espesores para automóviles es una gran fuente de piezas de acero de muchos espesores.https://www.amazon.com/Hotop-Blades-Feeler-Imperial-Measuring/dp/B06XHXJG31/ref=sr_1_3?crid=2RTNSV5CHL5OO&keywords=feeler+guages+set&qid=1565901008&s=gateway&sprefix=feeler+gu%2Caps%2C207&sr= 8-3 y una variedad de cuñas de latón es muy útil.He soldado con éxito con 2x 450v 350uf en paralelo.Es muy fácil y súper mortal.Supercap es demasiado faradios a un voltaje demasiado bajo.La resistencia de los cables demasiado delgados sería demasiado alta.Además, el microinterruptor probablemente debería explotar y no es necesario.No hay manera de que pueda manejar la descarga.No obtendrá un arco antes del contacto, incluso a 400v.Bueno, tal vez uno muy corto, pero necesitas 1kv para un arco de 1 mm.Incluso con un arco de 1 mm, probablemente todavía funcione.El calor del arco podría ser una ventaja.Sí, el enfoque del transformador funciona siempre que tenga suficiente capacidad de manejo de pulsos.Por cierto, una vez probé esto con un condensador de audio del tipo 1F, funcionó pero no bien.Tal vez, como otros han señalado, ESR es un problema mayor, por lo que 2 * 0.5 en paralelo son mejores que 1 * 1.0 y siempre usan derivaciones de carga compartida o resistencia + matriz Schottky para que un capacitor no acapare toda la corriente.Hmm, independientemente de si se trata de un caso de "idiota despistado que no logra hacer un soldador por puntos" o "hazte el tonto y obtén muchas vistas", ciertamente proporciona una idea del estado de la conciencia colectiva de la OMI.Eso es un poco duro... no todo el mundo tiene un conocimiento intrínseco y enciclopédico de todo lo que sucede en todos los circuitos eléctricos como tú.Algunas personas tienen que aprender a través de la experimentación y la experiencia práctica.Julian hace mucho bien al ayudar a los nuevos aficionados a ingresar al campo, y también ayuda a las personas a hacerlo con un presupuesto ajustado.Puede que me equivoque aquí, así que edúqueme, no me conflagre. ¿No son los soldadores de punto estilo abrazadera gigante de la vieja escuela que se usan en trabajos de chapa metálica, solo más o menos transformadores de baja tensión / alta corriente que usan los puntos relativamente pequeños de sus electrodos para proporcionar un poco de resistencia junto con la sección transversal pequeña y enfocada de la pieza de trabajo?Esa corriente masiva tiene una impedancia baja hasta que ve que la pequeña área de superficie de los electrodos entra en contacto con la pieza de trabajo: efectivamente, una resistencia, y la ley de ohmios dice que P = I ^ 2 * R y que P se disipará como calor;que luego fusiona las partes?Yo mismo tengo una máquina TIG bastante elegante en casa que puede bajar a un par de amperios y tiene modos pulsados, pero no he intentado soldar nada con ella.Me imagino que querría moler un buen punto fino, acercar el electrodo lo más posible al trabajo para que el inicio de HF no se vuelva loco y un disparo con un pulso corto.O si realmente estoy de humor para rectificar electrodos, apague el HF y haga lo mismo, pero con contacto con la pieza de trabajo.Pero con este artilugio aquí tenemos dos electrodos, bajo voltaje y alta capacitancia, y como ya han dicho otros, en el caso de supercaps, mucha ESR que limitará la corriente que se ve en la pieza de trabajo, y dado que es un cap, la energía almacenada seguirá siendo de corta duración, y el impulso corto / bajo no será suficiente para fusionar nada dada toda la resistencia adicional en el sistema.Y como otros también lo han hecho, podría agregar más capacitancia, tal vez incluso ir con un voltaje más alto, tapas electrolíticas de ESR más bajas, perder el interruptor lossey, enfocar la energía en un punto más pequeño con electrodos puntiagudos en ambos lados del trabajo, y probablemente soldar algo sin problema.A menudo, parece que estos "fallos" son típicos: elegir la pieza incorrecta para el trabajo.Las intenciones están bien colocadas, simplemente no entendieron (o ignoraron) todas las especificaciones en la hoja de datos.Como tratar de usar un FET para pasar una gran cantidad de corriente constante sin comprender que probablemente necesitará un gran disipador de calor, independientemente de la clasificación actual del dispositivo, y puede tomar mucho más de 3.3V de controlador de puerta para obtener la cosa para encender o apagar completamente a menos que sepa qué parte comprar o tenga suerte.Lo bueno de estos fracasos es que casi siempre son un punto de entrada al aprendizaje.> El solo uso del capacitor haría que la carga fluya como una chispa cuando se acerque al punto de descarga.Eso podría suceder con voltajes altos, pero no con voltajes bajos.Solo sé asertivo al hacer la conexión.> La corriente del condensador probablemente sea absorbida por la pieza de metal relativamente grande.Ninguna corriente nunca es absorbida.Flujos de corriente.Pero una vez que hace que la corriente fluya a través de un bucle, la potencia producida es proporcional a la resistencia encontrada.Y necesita una cierta cantidad de julios en la unión para que se "suelde".Entiendo que los escritores de HaD no son todos expertos en electrónica o física, pero mucha gente se confunde con la física del arco.Trabajo en sistemas de alto voltaje para ganarme la vida, por lo que también leo aquí muchas cosas que valen la pena vergüenza.Un arco es en realidad más un evento impulsado por la corriente.Donde entran voltajes más altos es que pueden causar fallas cuando la descarga coronal o luminiscente ioniza los gases que rodean los electrodos y crea una ruta de baja impedancia para que fluya la corriente (en realidad, una impedancia tan baja que la corriente solo está limitada por la fuente de corriente que alimenta un arco), la corriente sostiene el arco mientras que el voltaje tiende a caer, es una táctica común de detección de arco/palanca para vigilar el aumento de la corriente y la caída del voltaje... La soldadura con electrodo revestido con un arranque desde cero es un buen ejemplo: el voltaje generado por el soldador de arco es realmente bonito bajo, se necesita rayar el electrodo a través del trabajo para que fluya la corriente y para iniciar el arco.Los inicios de HF en los soldadores TIG inician un arco aplicando un alto voltaje al electrodo para inducir una ruptura eléctrica para que la corriente pueda establecer el arco y las emisiones termoiónicas lo sostengan.Pero sí, seguro que 2,5 voltios no provocarán una avería ni iniciarán un arco sin el contacto físico de los electrodos.Pero creo que la verdadera soldadura por puntos tiene que ver con la resistencia a la corriente y el calor generado al fusionar los materiales y no tanto con el calor del plasma en un arco, como en las diversas formas de soldadura por arco.La soldadura de metal delgado es muy difícil, ya que el calor requerido para alcanzar la temperatura de fusión es absorbido por los electrodos a ambos lados del trabajo.Si obtenemos un espesor mucho menor que 0,8 mm, la corriente requerida es más alta que las láminas más gruesas.Otra consideración es que la soldadura por puntos debe ser más fuerte que la lámina de metal para una buena conexión mecánica.Por lo tanto, se requiere un diámetro mínimo, basado en la más delgada de las dos hojas.En general, esto es al menos de 3,5 a 4 mm de diámetro, para metales de 0,8 mm y este requisito de diámetro aumenta para metales más gruesos, como 7 mm de diámetro para metales de 3 mm.Esto significa que necesitaremos mucha corriente para hacer una soldadura estructural, ya que una pequeña soldadura de punta no será más fuerte que el metal que mantiene unido.Por eso utilizamos estas grandes máquinas para la soldadura industrial.Nos gusta mantener 100.000 amperios por pulgada cuadrada de área.Otro punto, mencionado por otros en este artículo, es la "absorción de corriente por el metal base grande". Entiendo el punto, es que todo el calor es absorbido por esa pieza base grande.Además, la corriente que se concentra en un área pequeña, del tamaño del punto de soldadura deseado, será disipada por esa lámina más gruesa.La mejor práctica es usar dos puntas con el mismo tamaño de contacto de diámetro y dos láminas que estén dentro de una proporción de 2:1 en espesor.La soldadura por descarga de condensadores es un método de soldadura por puntos de mayor rendimiento, pero el equipo actual es mucho más caro y sospecho que el bajo requisito de ESR es uno de los factores.bueno: j = wxs porque w = j/s, lo que significa j = j/sxs y se reduce a j=j sin dimensión de tiempo.Hace muchas lunas, tuve que diseñar un probador para tapas de cerámica multicapa que cargaba y descargaba rápidamente una sola pieza y capturaba el rastro del alcance de la descarga.La descarga debía ser lo más corta posible, por lo que el accesorio se diseñó para una resistencia e inductancia mínimas.El dispositivo inicial bajo prueba era una pieza de 1uf 50v.Una parte cargada a 50v produciría una buena traza de alcance de ~100A pico exactamente una vez.No fue una gran cantidad de julios, pero fue suficiente para hacer estallar el nuevo FET de potencia de Motorola de $ 300, PROMINENTEmente anunciado como un transistor de 100 A, utilizado como interruptor electrónico.Su ingeniero de aplicaciones dijo que tenía un alto margen de fabricación actual CERO Imax.Puede extraer una corriente impresionante de las tapas de cerámica con el diseño correcto.El problema es que la soldadura necesita muchos julios.Sea amable y respetuoso para ayudar a que la sección de comentarios sea excelente.(Política de comentarios)Este sitio utiliza Akismet para reducir el spam.Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.Al utilizar nuestro sitio web y nuestros servicios, usted acepta expresamente la colocación de nuestras cookies de rendimiento, funcionalidad y publicidad.Aprende más