我用廢棄微波爐DIY了一個大功率點焊機
發布時間：2016-07-05 責任編輯：wenwei
【導讀】我們知道，18650電池或其他電池組，包括特斯拉汽車的電池組，其工業化焊接過程中一般要用到點焊機（Spot Welder）。點dian焊han機ji，顧gu名ming思si義yi，就jiu是shi在zai某mou個ge點dian或huo局ju部bu地di區qu進jin行xing電dian氣qi焊han接jie。點dian焊han機ji原yuan理li眾zhong多duo，比bi如ru電dian弧hu點dian焊han或huo電dian阻zu點dian焊han。當dang然ran，網wang上shang有you很hen多duo產chan品pin，價jia格ge從cong幾ji百bai元yuan到dao幾ji千qian元yuan不bu等deng。點dian焊han機ji樣yang子zi如ru下xia圖tu：
焊接效果如下圖：
查了查資料，發現原理其實挺簡單的。作為能讓女生眼前一亮的EE必備技能——電焊，必須要熟練掌握。他的焊接原理一句話概括就是：在某個點處通過很大但很短的脈衝電流，使得局部金屬熔融相接。
圖中電流集中於兩個點處，所以局部會非常紅熱，加上外部壓接的壓力，金屬片就很容易的和電池電極融合，在相應的部位形成焊點：
上圖是說AC焊接比DC焊接更牢靠，但原理似乎不太對（電流反著流效果應該是一樣的）。
好了，下麵開始DIY。
首先，我家裏有一個壞了的微波爐。拆開，把上麵的變壓器拆下來：
這是別人的圖，因為我拆的時候忘了照了，就先用了。這是一個升壓變壓器，一次側220V（或110V），二次側升壓至2000V，額定容量是1000VA。用電鋸鋸掉二次側繞組：
換粗導線，纏繞3圈，就是下麵這樣了。一次側接110V後，二次側的輸出是2V（交流有效值）
上麵那個方塊是一個固態繼電器，用Arduino控製一次側開斷。其電路圖如下：
不同的是我用Arduino代替了圖中的Timer，這樣我就可以自己設定脈衝電流的寬度和個數了。
完成圖：
焊接電極網上也有賣，可惜一次賣10根，一共二十刀，我覺得不劃算，所以就自己用Dremel加工銅條做了兩個：
然後為了對比電極，又做了 一些其他形狀、不同粗細的：
然後開始焊接吧~~~
正好原來做EV的師兄留下來好多壞電池，讓我先練練手：
我需要調節的變量有這麼幾個：焊接壓力（用手控製），電極，脈衝個數，脈衝寬度，脈衝間隔。
反複試驗，發現雙脈衝效果最好，第一個脈衝100毫秒，然後斷開300毫秒，第二個脈衝250毫秒。
輸出電流理論最大值500A（1000VA/2V），但是實際值肯定小於此值，估計在200A左右（實際焊接電流和電極材料，電池電極材料，焊接壓力，電極形狀都有關係）。
鎳片厚度0.15mm以上建議就不要用普通鎳片了，而要用這種鎳片：
這種鎳片雖然厚，中間卻有條縫，確保了電流90%通過下層電池電極從而形成焊點，否則電流將大部分留過鎳片，自然焊不牢靠啦。如果你要焊接成特斯拉的電池組形狀：
那麼需要其他形狀的電極：
就是把金屬絲壓接到電極表麵。當然自己DIY可以，但是工業上是用更高級的方法，比如：
這種接頭自帶內嵌式導線，可以像縫紉機一樣啪啪啪啪，就好了。
整個點焊機我就買了一個固態繼電器，5美元，其他都是從垃圾堆裏刨出來的，所以基本不要錢……
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