Вопрос о длительности импульсов и пауз, если два импульса использовать для приваривания ленты к аккумуляторам 18650

Собрал контактную сварку из ионисторов (4 параллельно на 360 фарад и 3 таких группы последовательно), MOSFET и микроконтроллера ATmega8, расчетный максимальный ток 2000А который аппарат может выдать (с учётом внутреннего сопротивления ионисторов по документации а них, сопротивления открытого ключа, проводов).

Пробую приваривать ленту 0,2мм никель к жесятке от минуса не годного 18650 аккумулятора, если устанавливаю одиночный импульс 25 миллисекунд, то наблюдаю "цвета побежалости" как на ленте так и на обратной стороне жестянки, приваривается так, что с мясом отрывается, если ставлю 20, то цветов нет, на ленте, а на обратной сторое жестянки есть, ставлю 15 уже приваривает так, что лента отрывается не с кусками себя.

Настраиваю два импульса: 2 мс первый импульс, 20мс пауза и 15 мс второй импульс, по ощущениям приваривает как если бы один импульс в 17мс поставил, ставлю паузу 50 или выше, так вообще как буд-то один импульс но 15, словно от первого толка совершенно нет.

Как правильно выбрать длительность первого импульса? Какая должна быть пауза между импульсами?

Или у меня просто всё плохо и надо в разы увеличить максимальный ток? Поднять напряжение?

В общем прошу помощи.

Если кому интересно, как разбирусь в процессе сварки, всё проверю и доведу до ума, выложу схему, прошивку и фото проекта.

А прочитать книжку ко контактной сварке? или там только отстой пишут?

34 минуты назад, n-a-v сказал:

А прочитать книжку ко контактной сварке?

Что нашлось, прочитал. Там про сварку листов как ковёр настенный размером и толщиной как ковёр, всё с токами как от целой ТЭЦ и на больших железных трансформаторах с бумажными конденсаторами которые в лучшем случае 20 мс могут импульс обеспечить и не короче и то синус или трапеция кривая, а никак не прямоугольник с фронтами с которых фаски снять хочется, что бы не порезаться. В книжках, которые удалось найти всё чугунное, забетонированное в пол и на болтах М16 как минимум.

Я тему создал в надежде, что есть люди, которые реально ленту к 18650 приваривали и подбирали длительности импульсов и пауз.

Или вы хотели порекомендовать некую конкретную книжку, где речь идёт о сварке тонких листов никеля (от 0,1 до 0,2 мм)?

Вы правда думаете, что между трансформаторной и конденсаторной есть фантастическая разница?

я вот прям щас копаюсь в кишках и готовлю к запуску контактную сварку трасформаторную, которая как раз радиокомпоненты варила...

и это, в книжках читал как ей пользоваться

Клод Друар. Учебник по контактной сварке

54 минуты назад, Tardis сказал:

Настраиваю два импульса: 2 мс первый импульс, 20мс пауза и 15 мс второй импульс, по ощущениям приваривает как если бы один импульс в 17мс поставил, ставлю паузу 50 или выше, так вообще как буд-то один импульс но 15, словно от первого толка совершенно нет.

Как правильно выбрать длительность первого импульса? Какая должна быть пауза между импульсами?

Или у меня просто всё плохо и надо в разы увеличить максимальный ток? Поднять напряжение?

А есть уверенность что задаваемые величины равны исполняемым? Может быть и не в токе дело, банально  косячок в прошивке. И оно какой нить импульс отрабатывает, но не факт что заданный

16 минут назад, sim900d сказал:

А есть уверенность что задаваемые величины равны исполняемым?

100% уверенность. Осциллографом смотрел как на затворах так и на нагрузочном резисторе 1 Ом на который уже выходом тыкал. Оба импульса и паузы точно такие как показывает прошивка, +/- несколько процентов, всё же от встроенного RC генератора работает, но до 1кГц таймер доделивает с 8МГц так что погрешность мизерная.

Сейчас ткнул в шунт 75А 75мВ на который накинул вход осциллографа, все длительности именно такие как заданы, может джиттер и есть, но он ничтожен даже в рамках 1 мс.

Да и чего бы там могло пойти не так, на каждый затвор каждого их 20 фетов стоит по половинке ucc37324.

30 минут назад, n-a-v сказал:

Вы правда думаете, что между трансформаторной и конденсаторной есть фантастическая разница?

Проблема в том, что те книги, которые мне попадались содержали информацию, если делать на её основе, то ленту не то что пробивает насквозь, а испаряет проделывая в местах контакта электродов отверстия миллиметра три диаметром. Там все таблицы и данные к формулам начинаются от 0,5 мм.

Опять же эффективная мощность у синуса и треугольника другая нежели у прямоугольника, да и 2КА влупить на 0,002 сек не то же самое что 1КА на 0,004 как мне думается.

Эта книга:

25 минут назад, n-a-v сказал:

Клод Друар. Учебник по контактной сварке

Не попалась на глаза до этого. Ушел читать.

Как я в одном видео смотрел, два импульса для того чтобы не прожечь ленту и аккумулятор. Первый импульс оплавляет острозаточеный электрод , он чаще причина прожега насквозь, а второй приплавляет пластину. Если электрод подготовлен то в первый импульс не особо и нужен.   Если у вас недостаточно тока для сварки , то тоже длительности импульсов не помогут.

51 минуту назад, Tardis сказал:

Опять же эффективная мощность у синуса и треугольника другая нежели у прямоугольника, да и 2КА влупить на 0,002 сек не то же самое что 1КА на 0,004 как мне думается.

Удар, еще удар...

По замазкам, моя приборная сварка до 20КА вжаривает, но это не точно

10 часов назад, n-a-v сказал:

Удар, еще удар...

Прочитал книгу пока поверхностно-ознакомительно, но опять же проблема с ней, в частности таблица на странице 31 мягко говоря чудная.

Строка таблицы (книга говорит, что никель как и мягкие стали надо варить и в жеском режиме) для толшины свариваемого металла 0,25 говорит, что электроды должны иметь диаметр 9,5мм при рабочей поверхности диаметром 3,2 мм и сварочный ток должен быть 4,6КА. Мягко говоря данные неприменимы для сварки ленты к 18650 аккумуляторам, там две дыры будут диаметром 3 мм насквозь.

Но это не вся странность, для 0,5 мм  (следующая строка) вдруг и внезапно диаметр электродов становится 3,5мм, рабочая часть становится 4мм (как такое возможно не понятно), а сварочный ток 6,1КА. (Вообще конечно 3,5 можно понять, видимо опечатка, должно быть 9,5.)

А вот с толшины 0,8 уже всё начинается линейно и предсказуемо, диаметр электрода 9,5 при рабочей 4,8 и ток 8КА.

Такое впечатление, что формулы/таблицы для толщин менее 0,8 начинают давать какой-то не тот результат.

В целом и в этой, что и в книге написанной в СССР.

10 часов назад, n-a-v сказал:

моя приборная сварка до 20КА вжаривает

Как бы не проблема сделать 20КА у меня ключик по расчётам способен 21КА в импульсе пропустить, но это потребует (для моего случая: 7 вольт на накопителе) чтобы все сопротивления в цепи были не выше 0,00035 Ом (0,35 миллиома) а это уже сложно выполнимо - получиться громоздко и не удобно, жирно (например 1 метр проводульки 6 AWG уже имеет такое сопротивление).

Tardis, Вопросы:
- А схема не позволяет промежуточные варианты между 20 мс и 15 мс в режиме одиночного импульса?
- Каково качество сварки в режиме одиночного импульса длительностью 20 мс?
- Почему важно, чтобы не было цветов побежалости ни на одной из жестянок если устраивает качество провара точки?

12 часов назад, Tardis сказал:

Собрал контактную сварку из ионисторов (4 параллельно на 360 фарад и 3 таких группы последовательно), MOSFET и микроконтроллера ATmega8, расчетный максимальный ток 2000А который аппарат может выдать (с учётом внутреннего сопротивления ионисторов по документации а них, сопротивления открытого ключа, проводов).

посчитайте хотя бы теоретическую индуктивнось проводников сварочного контура.
потом прикиньте параметры переходного процесса (или смоделируйте). многое для Вас станет понятнее

(даже на 50 ГЦ достаточно длинные проводники (порядка 1 метра) существенно ограничивают ток за счет индуктивности)

Tardis, А вообще, насколько я понимаю общий принцип контактной сварки - это максимально возможный ток при минимально возможном времени сваривания. Чем меньше время, тем меньше тепловложение в металл, а значит меньше нагрев и меньше поводок (последнее некритично в случае сварки аккумов). Соответственно нужно добиваться минимального импульса (ну насколько это технически возможно с учетом схемотехники) и дальше подбирать максимально возможный ток в зависимости от требуемого качества провара и толщин слоев.

1 минуту назад, Феанор сказал:

А вообще, насколько я понимаю общий принцип контактной сварки - это максимально возможный ток при минимально возможном времени сваривания.

посмотрите на назначение термина "проковка"

3 минуты назад, Феанор сказал:

А схема не позволяет промежуточные варианты между 20 мс и 15 мс в режиме одиночного импульса?

Любое значение от 1 до 255. Как и первого импульса так и второго так и паузы между ними.

4 минуты назад, Феанор сказал:

Каково качество сварки в режиме одиночного импульса длительностью 20 мс?

Лента отрывается с мясом в точках сварки.

5 минут назад, Феанор сказал:

Почему важно, чтобы не было цветов побежалости ни на одной из жестянок если устраивает качество провара точки?

Может это и не важно, но с другой стороны жестянки минуса 18650 ведь электролит в аккумуляторе, и такой локальный перегрев явно приведёт к его разложению и будут его продукты потом болтаться в аккумуляторе и ухудшать его характеристики.

Но пока я просто пытаюсь понять как правильно.

Вдруг есть некие принципы по которым можно уменьшить прохождение нагрева насквозь но не ухудшив характеристики сварного соединения. (Два импульса, три, четыре, но в некой последовательности. Мне то не сложно в коде прошивки написать задание хоть 20-ти интервалов).

Tardis, Кстати, в порядке бреда:
А может дело вообще не в мощности и не в длительности импульса, а как раз в площади пятна сварки?
Т.е. для более качественного провара и без цветов побежалости надо не ток увеличивать, а именно электроды по-другому заточить?

12 часов назад, Tardis сказал:

наблюдаю "цвета побежалости"

Кто отменил защитный газ?

57 минут назад, Tardis сказал:

чтобы все сопротивления в цепи были не выше 0,00035 Ом (0,35 миллиома) а это уже сложно выполнимо - получиться громоздко и не удобно, жирно (например 1 метр проводульки 6 AWG уже имеет такое сопротивление)

ааа, ну видать потому токоведущая шина у аппарата из листовой меди...

16 минут назад, Tardis сказал:

Вдруг есть некие принципы по которым можно уменьшить прохождение нагрева насквозь но не ухудшив характеристики сварного соединения.

Надавить силой. Ну, т.е., прижать посильнее

15 минут назад, Феанор сказал:

... как раз в площади пятна сварки?

... а именно электроды по-другому заточить?

В корень зрите, товарищ!

*** На позырить (типа хвалюся )

рекламное фото моего зверька

https://crede-elektronik.de/en/activities/welding-of-spectacle-frames/

https://www.fw-haug.com/welding/type-11c

3 минуты назад, Tardis сказал:

Любое значение от 1 до 255

НУ так тем более!!! Если на 25 мс цвета побежалости есть, на 20 мс их уже нет как минимум на одной из железок, а 15 мс уже не дает нужного качества провара точки, то логика подсказывает, что нужный вам диапазон импульса находится где-то в промежутке между 20 и 15 мс, не?

1 минуту назад, Феанор сказал:

А может дело вообще не в мощности и не в длительности импульса, а как раз в площади пятна сварки?

Запросто может быть дело в этом. Сегодня буду пробовать разные варианты.

Вчера ещё попробовал, качество сварки сильно зависит даже от расстояния между точками прижима, то есть 3мм между точками приложения электродов и уже дырки, а 5мм и качественный провар на 20мс.

1 минуту назад, n-a-v сказал:

ааа, ну видать потому токоведущая шина у аппарата из листовой меди...

А то-ж.

Не знаю что там в промышленном варианте, но у меня уже не проводки:

8 минут назад, Tardis сказал:

и такой локальный перегрев явно приведёт к его разложению

Аргумент.
С другой стороны: сейчас вы свариваете 2 полоски жести без какого-либо охлаждения. В реальных боевых условиях при приварке полосок к полюсам аккума находящийся внутри электролит вполне может выполнить функцию охладителя и теплоотвода и никаких цветов побежалости в этом случае не будет внутри банки, а качество сварки будет на уровне.

мне кажется тут два импульса нафиг не нужны.

физика сварки ведь в том что сначала за счет контакта между пластинами сопротивление которого меньше чем между электродами и пластинами начинается разогрев места контакта

при начала расплавления пятно контакта увеличивается, но металл нагрет и сопротивление его в разы меньше чем холодного

продолжается нагрев как раз в месте сварки а не проводов и мест контакта электродов с поверхностями

плавится нужное место между свариваемыми поверхностями, ток отключаем, остывает, сварка произошла

Первым импульсом слегка сварили детали, дали остыть, сопротивление между ними уменьшилось

второй импульс будет менее эффективен, будет больше нагрев проводом и электродов.

У вас все поверхности чистые, цвет побежалости - это нормально, как никак сваркой занимаетесь. Можно с формой, материалом, охлаждением электродов поэкспериментировать.

Несколько импульсов на мой взгляд нужны для какихто спец условий

типа свариваем три листа,

два листа и шпильку оновременно привариваем

листы с покрытием варим

и т.п.

1 минуту назад, Tardis сказал:

Вчера ещё попробовал, качество сварки сильно зависит даже от расстояния между точками прижима

Ну такую элементарщину даже я знаю, человек без образования.
Расстояние между точками влияет на сопротивление металла. Да, там все на уровне микроОм, но тем не менее влияние есть и оно существенно.

Больше того скажу. Разобрал я давеча убитый мною аккум от шурика Бош. И с удивлением обнаружил, что немецкие китайцы (или малазийские немцы, черт их разберет) концы ленты для приваривания специальным образом вырезают в виде двузубой вилки, и точки сварки располагаются на концах этой вилки. Возможно это делается как раз для того,чтобы вот эти наносекунды не ловить и не городить монструозных сварочников на 20 кВт.

7 минут назад, alexhott сказал:

цвет побежалости - это нормально, как никак сваркой занимаетесь

А вот здесь не факт. Десяток разобранных мной аккумов от ноутов и пяток аккумов от шуриков внятно показывают, что при промышленной сварке ни на одной из поверхностей следов побежалости нет. ХЗ, как это достигается, может действительно защитный газ, может еще что, а может контакты потом чистятся, но факт остается фактом.

Еще "на вентилятор".

Две поверхности. Свариваемые. Шершавые. Между ними гуано и воздух.

Внимание, знатоки, вопрос:

Куда это всё девается и с какой скоростью при нагреве?

Бонус-вопрос:

Что влияет на скорость и глубину диффузии?

22 минуты назад, Феанор сказал:

это делается

для того, чтобы ток тёк в нужном направлении а не где ему захочется ))

30 минут назад, alexhott сказал:

но металл нагрет и сопротивление его в разы меньше чем холодного

сопротивление горячей нити лампочки накалиявния в 15 раз больше чем холодной

41 минуту назад, sl217 сказал:

даже на 50 ГЦ достаточно длинные проводники (порядка 1 метра) существенно ограничивают ток за счет индуктивности

Это понятно, в теме про 1 метр провода 6AWG я написал для примера понимания и порядков сопротивления. У меня проводки 1/4 метра "туда" и 1/4 "оттуда" и импульс я смотрел осциллографом на шунте 75А 75мВ, в рамках 1мс нормальный такой прямоугольный импульс без завала фронта.

Просто сопротивление штука такая, если даже 1/2 суммарно метра провода и пусть даже 4AWG то плюс сопротивление наконечников, плюс сопротивление пайки, даже если она такая "жирная" как у меня, плюс сопротивление каждого вывода ионистора пусть и делённое на 4 для 4 ионисторов, набегает легко 1 миллиом.

37 минут назад, n-a-v сказал:

рекламное фото моего зверька

Да, вполне себе верится в 20КА. Медное, красивое. Но для мелкой сварки это уже громоздко. Собственно о чём я и писал.