Punkt Schweisser - Ausrüstung, Nutzung und Erfahrungsaustausch

[michi_gecko]

Irgendwie hab ich das Gefühl, es ist Zeit für einen eigenen Thread zu dem Thema.

Also, zeigt her:

• Spot Welder
• Spitzen
• Kabel
• Energieversorgung
• Verbrauchsmaterial zum Punktschweissen wie Nickelstreifen, Zellenhalter, ...
• natürlich gerne eure Projekte
• und zu guter Letzt: fail fast, fail forward - was ist schon alles schief gegangen

Wenn gewünscht, würde ich im ersten Beitrag auch eine Sammlung von relevanten Links machen. Müsst ihr mir bitte per PN zusenden, oder ich kopiere aus den Beiträgen was passendes raus.

spot welder:

malectrics arduino:
https://malectrics.eu/
ein relativ "einfacher" und leistbarer Spot Welder mit arduino nano
Ist an sich "Freeware" - Programm und PCB usw. sind frei erhältlich
kann aber auch fixfertig gekauft werden, das habe ich gemacht. Allerdings nur die Platine, Zubehör hab ich alles selbst "gebastelt"
Energieversorgungung: Autobatterie oder LiPo-Zellen.
Preis: ab ca. €90

keenlab kWeld:
https://www.keenlab.de
vom hören-sagen der nächstbessere Punktschweisser als der malectrics
Preis: geht ab ca. €200 los

AccuWelder
https://accuwelder.de/index.html
ebenfalls ein deutsches Produkt - dazu habe ich keinerlei Informationen.

 

[Rollermops]

Ein kWeld kostet übrigens über 205€. Die Preise im Shop sind ohne MwSt angegeben und ja, ich finde es ziemlich unverschämt.
Jo, mein Setup ist recht standard. Labornetzteil (zum ständigem Nachladen), Autobatterie (einziger Batterietyp der bei so einer Aktion nicht beschädigt wird), kWeld. Die Versorgungskabel sind nicht für eine Autobatterie brauchbar, weil zu kurz. Bei dem Preis hätte man aber echt mindestens 30cm Kabel beilegen können. Ansonsten tut er was er soll, ist nur bei der Stromstärke zickig. Wie schon mal beschrieben sollte man die Verkabelung anpassen bis 1500A fließen.
Ich finde das Hauptfeature, die konstante Schweißenergie, lohnt nicht wirklich. Es gibt noch ne Reihe anderer Parameter die einem wegdriften, wenn man nicht aufpasst. Am Ende muss man immer noch die Schweißpunkte immer mal wieder verifizieren und nachjustieren. Da wäre eine Pulsdauerregelung genauso gut.
Positiv aufgefallen ist mir die sofortige Schweißunterbrechnung, wenn der Kontakt schlecht wird, also durch Dreck oder zu geringe Anpresskraft. Sonst hätte ich evtl. 1-2 Zellen durch Lichtbogen gelöchert.

 

[Jocika]

Ich habe auch schon fast alles zur komplett Kweld set. Ich warte noch 2 Kabel und 2 Kühlkörper für Ksupply danach werden wir sehen, was schafft die Ding

 

[Speeed]

Habe gerade beim Stöbern eine recht simple Variante entdeckt:

GitHub - jalius/arduino_spot_welder

Contribute to jalius/arduino_spot_welder development by creating an account on GitHub.

github.com

 

[michi_gecko]

Meine Hardware ist der malectrics. Speeed der arbeitet auch mit einem arduino nano
Energieversorgung: ein "alte" Autobatterie mit 60Ah, parallel noch 3 USV Batterien
Natürlich abgesichert mit Schmelzsicherung.

Als Verkabelung habe ich 25mm2 Flachbandleitung genommen, diese ist hoch flexibel und in Geflechtschlauch verpackt. Auf beiden Seiten Kabelschuhe.

Spitzen: 4mm² Kupferdraht zu einer Öse gebogen und mit einer Schraube an den Kabelschuh gepresst
Mit einer Messingstange habe ich keine guten Erfahrungen gemacht am Anfang.

Schweißzeiten fahre ich zwischen 10 und 14ms - je nachdem was ich mache.
Damit schaffe ich gut um die 400A Schweißstrom.






Probestücke:

verschiedene Zeiten probiert von 7 bis 14ms - von links nach rechts
ab 10ms war ich zufrieden - rechte Zelle




in Action:


früher/erste Werkstücke:


das passiert bei zu viel "Bumms" - Boden der Zelle punktiert
Man sieht es auch an den Verfärbungen rund um die Schweißpunkte - da war zu viel Energie im Spiel.


Eine Durchkontaktierung beim 8P Akku, da gings schon deutlich prozess-sicherer

 

[Speeed]

Meine Hardware ist der malectrics, der arbeitet auch mit einem arduino nano

Deshalb hatte ich den Link zu Github gepostet. Da hat jemand wirklich eine Ghetto-Variante zusammengebaut.

Schaltbild und Code sind wirklich rudimentär aber dadurch leicht zu verstehen.

Schweißzeiten fahre ich zwischen 10 und 14ms - je nachdem was ich mache.
Damit schaffe ich gut um die 400A Schweißstrom.

Sind die 3,7 Volt real??? Dann leben Deine FETs gefährlich!

 

[michi_gecko]

Deshalb hatte ich den Link zu Github gepostet. Da hat jemand wirklich eine Ghetto-Variante zusammengebaut.

Schaltbild und Code sind wirklich rudimentär aber dadurch leicht zu verstehen.



Anhang anzeigen 6159

Sind die 3,7 Volt real??? Dann leben Deine FETs gefährlich!

Warum meinst du?
Hast du Sorge um die Spannungsversorgung von der Steuerung?

In der Anleitung / FAQ steht, daß man bis 50ms keine eigene Spannungversorgung und Bufferung benötigt.



Source files zum melctrics arduino nano:

GitHub - KaeptnBalu/Arduino_Spot_Welder_V3

Contribute to KaeptnBalu/Arduino_Spot_Welder_V3 development by creating an account on GitHub.

github.com

 

[Speeed]

Hast du Sorge um die Spannungsversorgung von der Steuerung?

Naja, von 12,x auf 3,7 Volt? Normalerweise geht man bei solchen Batterien von 9V aus, wenn die Startleistung bestimmt wird.

Die FETs sind mit Sicherheit Logiclevel FETs, man müsste mal schauen, wann die komplett durchschalten.

Unterhalb einer bestimmten Spannung sind sie nicht voll leitend. Der angegebene Widerstand RDS(on) bezieht sich auf den durchgeschalteten Zustand.

Widerstand bedeutet Verlustleistung, bedeutet Wärme. Viel Luft hast Du nicht mehr nach unten, dann grillst Du die FETs.

Man kann das mit einem Kondensator am Gate vielleicht für die Dauer des Impulses stützen. Fühl doch mal, ob die FETs bei nachlassender Batteriespannung wärmer werden.

Ich muss ja nicht Recht haben

Edit: hab mir gerade das Layout vom malectrics bei Github angesehen: C5 sollte dafür vorgesehen sein.

Das von mir oben als Beispiel verlinkte Teil hat solchen Luxus nicht. Da werden die FETs auch ohne Treiber-IC angesteuert. Das ist wohl der Grund, warum bei den China-Billiglösungen immer die die FETs platzen.

Die Käufer leben meist "Geiz ist geil" und sparen auch an der Batterie. Mit einer fetten Batterie fühlen sich die FETs wohler.

Ich würde Dir zur Sicherheit raten den nano am extra Netzteil laufen zu lassen. Just in Case. Wenn dann die Batterie aufgibt, bleiben die FETs heil.

 

[Doragonnaito42]

Naja, von 12,x auf 3,7 Volt? Normalerweise geht man bei solchen Batterien von 9V aus, wenn die Startleistung bestimmt wird.

Also mein Malectrics zeigt mir bei voll geladener Starterbatterie irgendwas mit 10.4V an bei 320A oder so, juckt mich aber eigentlich auch überhaupt nicht. Mir war es einfach zu viel Arbeit selbst ein Board zu basteln, weil ein Punktschweißer ist ja jetzt keine Raketentechnik. Er verwendet 8 von diesen 400A FETs parallel und schaltet diese durch die Programmierung vom Arduino in einer geringen einstellbaren Pulszeit. Wozu muss ich wissen wie viel bums der macht? Schweißpunkt doof? Mehr pulszeit!
(FETs: https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A100/DS_IRFB7430.pdf)

Mir war das Gesamtpaket einfach sympathisch aufgrund der Alustreben als Powerrail, dem Fußschalter und der Tatsache das es fertig verlötet ist etc. Wenn ich alle Werkzeug Anschaffungen als Projekt umsetzen wollen würde, wäre ich ja nur damit beschäftigt Projekte für die Hauptprojekte zu basteln. Ich bin doch nicht einer von diesen India-YouTubern die sich aus nem 540er Dosenmotor ne Tischkreissäge bauen. Brauche ich eine Kreissäge kaufe ich mir eine GKS 18V-57 für mein Bosch System und dann funktioniert das.

Mein Senf xD

 

[Speeed]

Also mein Malectrics zeigt mir bei voll geladener Starterbatterie irgendwas mit 10.4V an bei 320A

Das ist auch normal. Da muss man sich keine Sorgen machen. In der Grafik sieht man die Abhängigkeit von RDS(on) im Bereich von 5V. Da variiert der Widerstand schon um den Faktor 4-5.

Ich meine aber was anderes:

VGS(th) ist die untere Schaltschwelle. In diesem Fall liegt die bei 2,2-3,9 Volt. In diesem Bereich wird der FET langsam leitend und liegt im Innenwiderstand deutlich über RDS(on). Bei einem Kurzschluss (was Punktschweissen nun mal ist), fallen da einige Volt im FET ab und erzeugen Wärme.

Alles keine Raketentechnik, aber es spart vielleicht Zeit und Geld, wenn man sowas weiß.

Edit: Hab mal ein YT-Video zu dem Thema gesucht: Klickme oder etwas anspruchsvoller Klickme

 

[michi_gecko]

Naja, von 12,x auf 3,7 Volt? Normalerweise geht man bei solchen Batterien von 9V aus, wenn die Startleistung bestimmt wird.

Die FETs sind mit Sicherheit Logiclevel FETs, man müsste mal schauen, wann die komplett durchschalten.

Unterhalb einer bestimmten Spannung sind sie nicht voll leitend. Der angegebene Widerstand RDS(on) bezieht sich auf den durchgeschalteten Zustand.

Widerstand bedeutet Verlustleistung, bedeutet Wärme. Viel Luft hast Du nicht mehr nach unten, dann grillst Du die FETs.

Man kann das mit einem Kondensator am Gate vielleicht für die Dauer des Impulses stützen. Fühl doch mal, ob die FETs bei nachlassender Batteriespannung wärmer werden.

Ich muss ja nicht Recht haben

Edit: hab mir gerade das Layout vom malectrics bei Github angesehen: C5 sollte dafür vorgesehen sein.

Das von mir oben als Beispiel verlinkte Teil hat solchen Luxus nicht. Da werden die FETs auch ohne Treiber-IC angesteuert. Das ist wohl der Grund, warum bei den China-Billiglösungen immer die die FETs platzen.

Die Käufer leben meist "Geiz ist geil" und sparen auch an der Batterie. Mit einer fetten Batterie fühlen sich die FETs wohler.

Ich würde Dir zur Sicherheit raten den nano am extra Netzteil laufen zu lassen. Just in Case. Wenn dann die Batterie aufgibt, bleiben die FETs heil.

Zusammengefasst, für meinen technischen Background:
Die Spannung von der Batterie geht zu weit runter.
1. Problem: die FET's werden in dem Bereich hochohmig, d.h. der FET und "das Schweißobjekt" bilden einen Spannungsteiler. Wenn am FET zu viel Spannung abfällt --> viel Leistung --> magic smoke
2. Problem: Spannungsversorgung bricht zusammen, der Steuerbaustein schaltet den FET nicht mehr ab. Dauer-Kurzschluss. FET oder Sicherung gehen zuerst hops.

Für das 1. Problem würde ich eine andere Batterie benötigen
Für das 2. Problem externe Spannungsversorgung oder der Bufferkondensator gemäß Anleitung von der malectrics Seite. Hier ist die Beschreibung incl. Oszi Bilder. Lt. Support Page aber nur notwendig für Revision 3.2 und jünger, ich habe 3.3

Addon to power the Spot Welder with the car battery ! - Malectrics

With the help of this very simple addon you can power the Spot Welder directly from the car battery instead of a 12V power supply. The only component that needs to be added is a 25V 470µF capacitor. This is enough to keep the voltage of the Arduino board up while the pulse is happening [...]

malectrics.eu

 

[Speeed]

1. Problem: die FET's werden in dem Bereich hochohmig, d.h. der FET und "das Schweißobjekt" bilden einen Spannungsteiler. Wenn am FET zu viel Spannung abfällt --> viel Leistung --> magic smoke

Ja, genau.

2. Problem externe Spannungsversorgung oder der Bufferkondensator gemäß Anleitung von der malectrics Seite. Hier ist die Beschreibung incl. Oszi Bilder. Lt. Support Page aber nur notwendig für Revision 3.2 und jünger, ich habe 3.3

Der Bufferkondensator funktioniert in dieser Form bei "normalem" Spannungsabfall. Ich habe mir die Schaltung nicht genauer angesehen, aber mit den Spannungswerten, wie sie bei Dir auftreten wird der Kondensator keinen Sinn mehr machen. - Oder besser erklärt: das Risiko, einen Impuls mit hochohmigen FETs auszulösen, steigt.

Dafür sind die Dinger nicht gemacht. Ein FET regelt die Leistung über die Pulsdauer (PWM). Die Spannung dafür ist immer konstant.

Vergleiche mal die Spannungswerte von Doragonnaito42. Die liegen in einem sicheren Bereich.

Deshalb würde ich eine externe Stromversorgung empfehlen. Dann kann bei der Ansteuerung der FETs nichts passieren. Es wird höchstens ein schlechter Schweisspunkt, aber Welder bleibt heil.

 

[Jocika]

Servus!

Also, heute hab ich mein K Weld Set zusammengebaut. Es kommt noch sonstige Halter dazu, (ich drucke gerade). Ich hab wie gesagt, die komplett Set gekauft. Die gesamt Preis, war nicht die billigste, aber ich plane langfristig, ich möchte viele Batterie bauen.
Ich hab einfach mit dem Nickelstreifen ausprobiert, siehe Bild.
Einige Einstellungen wurde ausprobiert, ab 10J bis 70J. 70J ist schon heavy ...
Es funktioniert tadellos die Automod (womit du die Elektrode nur fest zur Streifen haltest, wartet ein wenig das Gerät und bumm ) selbstverständlich ich hab die Manual (Pedal) mod auch probiert, es ist auch gut.

Von meinem kurze Punkschweißerfahrungen:

die 0,15 Nickelstreifen lässt sich mit 10J sehr gut und fest schweißen lassen. mit 20 J eigentlich auch ähnliche Ergebnis.
mit 60J schon etwas anders da muss man schon richtig festdrücken die Elektrode, sonst scheppert... aber ich konnte schön und stabil mehrlagig schweißen.

Natürlich ich brauche noch mehrere Erfahrung, bei 2 3 Lage, welche Stufe soll/muss eingestellt werden, jeden fall, zu Batterie ich werde 10-20 J erstmal.

Die erste Batterie wird eine 10s5P von Samsung 35E Zelle, BMS (leider nur die nicht SMART DALY pass so rein) in die kleine Wildmantasche (2l) gebaut, aber noch nicht jetzt, hinsichtlich ich habe noch keine Scooter
Die werde ich später bestellen, weil in solcher Wetter kein Lust zu fahren

PS: Den Stromkabel wurde ca. halbe Stunde von Netzteil rausgezogen. Ich habe noch 10 - 12 Schweißpunkte gemacht, und noch immer funktionsfähig D Dank für die RiesenKondensatoren sehr lustig

Schönes Wochenende!

Viele Grüße von malerische Augsburg

 

[Speeed]

Ein krasses Ding hast Du da aufgebaut. Ich hätte nicht erwartet hier im Forum so viel zum Thema Widerstandschweissen zu sehen.

Cool, da kommt einiges an Know How zusammen. Über Supercaps hatte ich auch nachgedacht, aber sowas wie Du aufzubauen ist preislich nicht ganz ohne.

Man sieht, dass auch K-Weld keine Fertiglösung ist, wenn man es ernst meint.

PS: Den Stromkabel wurde ca. halbe Stunde von Netzteil rausgezogen. Ich habe noch 10 - 12 Schweißpunkte gemacht, und noch immer funktionsfähig D Dank für die RiesenKondensatoren sehr lustig

Mir würden die fetten Kondensatoren so nah am Kopf Angst machen. Kommt da noch ein "Shield" vor?

 

[Jocika]

Ein krasses Ding hast Du da aufgebaut. Ich hätte nicht erwartet hier im Forum so viel zum Thema Widerstandschweissen zu sehen.

Cool, da kommt einiges an Know How zusammen. Über Supercaps hatte ich auch nachgedacht, aber sowas wie Du aufzubauen ist preislich nicht ganz ohne.

Man sieht, dass auch K-Weld keine Fertiglösung ist, wenn man es ernst meint.

Danke

Mir würden die fetten Kondensatoren so nah am Kopf Angst machen. Kommt da noch ein "Shield" vor?

Also Angst ich hab keine, aber natürlich ich habe noch eine "Kästchen" gedacht, welche von Holz möchte ich, als ein "Träger" für die ganze Ding.

Aber wegen Lockdown... unsere Baumarkt ist geschlossen....

Die Kcap aber schaltet die Lüfter ein, wenn die erreichen die 40°C. Bei meine Erstbemusterung es war nicht der Fall... schaumamal...

 

[Speeed]

Also Angst ich hab keine, aber natürlich ich habe noch eine "Kästchen" gedacht,

Ich würde eine Plexischeibe nehmen, dann sieht man die Technik und die Energie kann "entweichen" wenn tatsächlich ein Kondensator platzen sollte.

Ich bin auf diie Nahaufnahmen Deiner Schweisspunkte gespannt.

 

[Jocika]

Ich würde eine Plexischeibe nehmen, dann sieht man die Technik und die Energie kann "entweichen" wenn tatsächlich ein Kondensator platzen sollte.

Siehst du, das ist gar nicht schlechte Idee. Ich werde nachdenken von Plexi oder Acril den Träger zu machen.

Ich bin auf diie Nahaufnahmen Deiner Schweisspunkte gespannt.

von derzeitige Fusch ich kann dir gleich machen, aber die sind Test...
Wenn ich irgendwann in Live verwenden werde, dann kann ich gerne Bilder machen!
Kein Thema

 

[Jocika]

Ich bin auf diie Nahaufnahmen Deiner Schweisspunkte gespannt.

Bitte schön

 

[Speeed]

Bitte schön

Neee, das kannst Du besser. Die Punkte auf dem fertigen Akku sollen alle gleich aussehen.

 

[michi_gecko]

Hahahs, wenn da ein Kondi platzt, nützt nur Panzerglas.

Üben geht sehr gut mit einer Beilagscheibe.