На что хватит ионистора в тотечной сварке?

Собсна

Избегай написания просторечных слов без серьёзной на то причины.

На что хватит ионистора

Глянь тут.

LiPo мне и не нравятся

LiFePO4 безопаснее, но дороже.

Сенькс. Суть проблемы исключительно в габаритах - как сделать сверхкомпактно. Чтобы девайс, который достают раз в два года, не занимал много места в чулане.

Если место есть - выгоднее будет на автомобильном аудиоконденсаторе. По той же причине рассматриваем вариант только на одном ионисторе. Если их городить пачку, то по размерам опять приближаемся к аудиоконденсатору.

Похоже, с одним ионистором (2.7в) по энергии не сходится. Считаем так:

1. Допустим мы хотим в пятно сварки вдуть 300 джоулей за 0.05 сек

2. Если очень грубо и неточно, то сопротивление пятна 5 миллиом, сопротивление всего остального (провода, ключи, ESR итания) - еще 5 миллиом.

3. Получается, что в пятне должна быть можность 1200W. И еще столько же на потерях. Итого 2400 ватт в нагрузку 0.01 ом.

4. Получаем минимальное напряжение - 5 вольт.

5. Оцениваем емкость для 300Дж, (С*U^2)/2 => 24 фарады, при 5 вольтах. Значит ионистор на 300F особо не просядет, и падение напряжения можно особо не учитывать.

Получается ионисторов надо минимум два. Причем с ESR не больше миллиома. Такие по 50 баксов идут. Ну или взять говёных по 3 бакса, штуки 4-5 в параллель, и 3 таких блока последовательно.

С автомобильным акком в принципе будут проблемы по емкости, но можно выкрутиться за счет напряжения. При 16 вольтах получается 2.5 фарады. Впритык совсем...

Можно еще уменьшить джоули и немного растянуть импульс. Но не знаю, насколько это безопасно для качества. Текущие цифры взял прямо по ссылке.

Тебе точечная сварка зачем вообще? Кузова автомобилей варить в оригинал, или там аккумуляторные батареи перепаковывать? Если второе, то с этим замечательно справляется тупейший девайс сделанный из трансформатора микроволновки. И места мало занимает и можно раз в год просто доставать и сразу пользоваться. А если первое - то поделки из ионисторов тебе вообще никак не помогут, тут лучше на нормальный девайс раскошелится.

ЗЫ: Не, если тебе просто по приколу девайс на ионисторе соорудить, то не вопрос, развлекайся. Только учти, что ионисторы не сильно от аккумуляторов отличаются, в том смысле что это электрохимия со всеми вытекающими - деградацией, чувствительностью к температуре и большой стоимостью.

ЗЫ: Не, если тебе просто по приколу девайс на ионисторе соорудить, то не вопрос, развлекайся.

Мне по приколу сделать компактный девайс, для батареек и термопар. Но я не хочу делать заведомое говно. Поэтому хочу понять сколько надо вообще по энергии вывозить.

Если бы занимался коммерческой варкой банок - просто купил бы kWeld.

Вариант с трансом не нравится. Во-первых он здоровый-тяжелый. Во-вторых видел кучу отзывов типа «сначала собрал на трансе, ну и говнище... потом на конденсаторах - совсем другое дело».

Мне по приколу сделать компактный девайс, для батареек и термопар.

Из транса - по-любому самый компактный будет. :)

Вариант с трансом не нравится. Во-первых он здоровый-тяжелый. Во-вторых видел кучу отзывов типа «сначала собрал на трансе, ну и говнище... потом на конденсаторах - совсем другое дело».

С трансом просто не надо экономить на толщине провода и электродов. У транса напряжение маленькое, а ток большой. А ещё надо простейший таймер прикрутить (полупериоды считать). На глазок если разряд давать, то говно будет что с трансом, что с конденсаторами.

С конденсаторами лучше городи счётчик заряда и тупо мощнейший тиристор для разряда, дозировать ток коммутацией полевиками, как некоторые делают - адище ИМХО. Хотя, наверно можно полсотни полевиков со старых мамок наковырять и в параллель. Это, конечно, если хочется побольше времени убить. :)

полсотни полевиков в параллель.

Не надо делать так.

Ты не понимаешь суть вопроса. Мне не интересно повторять готовый девайс чтобы выкроить денег, и тем более не интересно делать говно. Мне интересно попробовать слепить девайс с альтернативной комбинацией характеристик, и для этого я пытаюсь оценить ограничения. А в том что ты пишешь нет ни цифр ни свежих идей.

Не надо делать так.

Так я об этом и говорю.

Мне интересно попробовать слепить девайс с альтернативной комбинацией характеристик,

Для сварки нужны не альтернативные комбинации, а совершенно определённые - чтобы энергии хватило на расплавление металла в нужном объёме.

и для этого я пытаюсь оценить ограничения.

Ограничения чего?

А в том что ты пишешь нет ни цифр

Тебе какие цифры нужны? Ёмкость кондёра? Так энергия нужная для точечной сварки сильно зависит от толщины привариваемой ленты, от диаметра пятна и ещё от кучи параметров.

ни свежих идей.

А какие могут быть свежие идеи в такой допотопной хне как точечная сварка?

Хочешь новых идей и развлекухи - запили лазерное паяло, например. СО трубки нынче недороги.

Для сварки нужны не альтернативные комбинации, а совершенно определённые - чтобы энергии хватило на расплавление металла в нужном объёме.

Речь о сочетании фич. Например на производстве размеры и потребление пофик, зато надо шить со скоростью раз в секунду или быстрее.

А дома мне такая штука нужна раз в год, и подождать минуту - не проблема. За то мне важнее, чтобы даже в чулане девайс не занимал много места. А в идеале вообще помещался в карман и питался от USB Type C.

Тебе какие цифры нужны? Ёмкость кондёра? Так энергия нужная для точечной сварки сильно зависит от толщины привариваемой ленты, от диаметра пятна и ещё от кучи параметров.

Например, мне была бы очень полезна табличка с толщиной материалов, видами сплавов, энергией импульса и его длительностью. В емкость уже сам пересчитаю. Табличка - это практические данные, я не могу их сам придумать.

А какие могут быть свежие идеи в такой допотопной хне как точечная сварка?

Технологии на месте не стоят. Например уже есть очень мощные ионисторы. Это выгоднее обычных конденсаторов и LiPo сборок. По деньгам еще отрыва нет, но это вопрос времени.

Просто другая комбинация деталек, и старый девайс становится компактным. Для юзера это выглядит как серьезный прорыв - девайс в несколько раз компактнее и легче.

А дома мне такая штука нужна раз в год, и подождать минуту - не проблема. За то мне важнее, чтобы даже в чулане девайс не занимал много места. А в идеале вообще помещался в карман и питался от USB Type C.

Ты уж определись - либо подождать минуту, либо Type C.

Например, мне была бы очень полезна табличка с толщиной материалов, видами сплавов, энергией импульса и его длительностью. В емкость уже сам пересчитаю. Табличка - это практические данные, я не могу их сам придумать.

В гугле забанили?

https://www.researchgate.net/publication/322394238_Parametric_Study_of_Spot_W...

Например.

Технологии на месте не стоят. Например уже есть очень мощные ионисторы. Это выгоднее обычных конденсаторов и LiPo сборок.

Это такое же говно как и LiPo (ибо электрохимия) со всеми недостатками обычных конденсаторов (крайне низкое соотношение ёмкость/размер).

Ты уж определись - либо подождать минуту, либо Type C.

Ой, не прикапывайся к словам. Я ж общий принцип объяснял, что приоритет по параметрам может быть совершенно разный, и девайсы разные получаются. Type C выдает желаемые 100 ватт, но далеко не на всех устройствах.

За ссылку спасибо. Перепроверю еще раз расчеты. Только они больше экспериментировали с электродами и импульсами, а я имел в виду толщину перемычек и разные материалы.

Это такое же говно как и LiPo (ибо электрохимия) со всеми недостатками обычных конденсаторов (крайне низкое соотношение ёмкость/размер)

Это лирика. Главное что у них ток больше, емкости хватает, и гимора меньше чем с литием и свинцом.

http://www.maxwell.com/products/ultracapacitors/cells

BCAP0625 и BCAP1200 весьма неплохи. Не самые мелкие, но терпимо. Особенно если удастся выкрутиться с 2 банками а не с 3. Чисто теоретически можно с одной, но там совсем-совсем впритык. Я думаю это дело конструктивно обойти - прикину несколько вариантов компоновки, с разным количеством банок.

Только они больше экспериментировали с электродами и импульсами, а я имел в виду толщину перемычек и разные материалы.

Зато там перечислено всё, что собственно влияет на процесс с доходчивыми картинками и на пальцах. Ну научно-популярно о том, с чем придётся иметь дело. А так - ищи типа «micro-resistance welding», «spot welding parameters» и пр - дофигищи материала.

Это лирика. Главное что у них ток больше, емкости хватает, и гимора меньше чем с литием и свинцом.

Гимора несомненно меньше, зато энергоёмкость гораздо ниже чем у лития и свинца. А ты хочешь что-то маленькое. А ещё ионисторы очень не любят короткие замыкания. Даже те, у которых заявлен высокий допустимый ток разряда. У них от этого внутреннее сопротивление растёт и ёмкость падает. А у тебя как раз натуральное КЗ и является штатным режимом работы. Так что брать надо BCAP3000, чтоб с запасом по току было.

А так - ищи типа «micro-resistance welding», «spot welding parameters» и пр - дофигищи материала.

Спасибо. В новых темах иногда не совсем понятно по каким ключевым словам искать. Я все-таки не варильщик ни разу. И ссылка твоя тоже очень удачная, там много цифр, по которым перепроверять можно.

Гимора несомненно меньше, зато энергоёмкость гораздо ниже чем у лития и свинца. А ты хочешь что-то маленькое.

Не возьмусь загадывать вперед. Но есть не нулевой шанс, что для мелких работ хватит не очень больших токов, и тогда можно будет совсем мелкие ионисторы воткнуть, типа BCAP0350. Хотя это слишком зыбко, чтобы закладывать в качестве основного варианта.

Насчет энегроемкости ты зря паришься. И у батареек и у ионисторов она на порядки больше чем требуется. Дело в токоотдаче. Именно из-за нее приходится брать двайсы крупнее чем реально надо по энергии.

Это только у обычных люминевых кондеров энергоемкость впритык. Но я после расчетов на них и смотреть перестал.

А ещё ионисторы очень не любят короткие замыкания. Даже те, у которых заявлен высокий допустимый ток разряда. У них от этого внутреннее сопротивление растёт и ёмкость падает. А у тебя как раз натуральное КЗ и является штатным режимом работы. Так что брать надо BCAP3000, чтоб с запасом по току было.

https://www.keenlab.de/index.php/product/kweld-ultracapacitor-module/

Пипл пишет, что 2 такие платы в параллель позволяют реализовать даже самые смелые фантазии :). А там ионисторы намного жиже чем даже BCAP0650. Они в 3S2P соединены.

BCAP3000 я смотрел. Великоваты, да и реально столько не надо. К тому же будет заметно другое неудобство. Из-за чахлого зарядника (не более 100 ватт) надо будет долго ждать после первого включения, пока заряд наберется.

Пипл пишет, что 2 такие платы в параллель позволяют реализовать даже самые смелые фантазии :)

Тебе надо напряжение пониже, а ток побольше. Сварка-то током, а не напряжением идёт. Можно, конечно, попробовать в параллель кучку мелких ионисторов поставить, может поможет. Хотя хрен его знает что там с балансировкой тока получится.

Великоваты, да и реально столько не надо.

Зато сварочный ток не будет впритык к максимально допустимому. Соответственно деградировать почти не будет.

Чисто из практики, надо 4-6 периодов AC50Hz с током ~1000А чтобы стандартный никель 0.1мм качественно приварить к стандартной банке.

С кондёрами/ионисторами будет другая история - они при разряде вдуют максимальный ток в первый момент, а дальше ток будет падать экспоненциально. Соответственно, чтобы таки выдать достаточное для расплавления и приваривания количество энергии от ионистора минимально возможной ёмкости, этот начальный ток придётся делать прилично выше 1000А. И твой ионистор должен иметь хороший запас по сравнению с этим током, иначе он быстро деградирует (возрастёт внутреннее сопротивление и упадёт ёмкость и он просто не сможет обеспечить нужный ток). Если уж тратится на ионистор, то имеет смысл подумать, как максимально продлить его жизнь, штука-то недешёвая.

Не будет ионистор «по экспоненте падать». Только слегка просядет. Посчитай емкость. Там ~10 фарад уходит. А у сборки ионисторов 100-1000.

По деградации аналогично. Немец, что я ссылку давал - абсолютно точно стресс-тесты гонял. Ну и не забывай про домашнее применение. Там 1000 варок - на всю жизнь, включая детей и внуков (хотя ресурс и так не упадет).

Можно, конечно, попробовать в параллель кучку мелких ионисторов поставить, может поможет.

IMHO эта тема катит только когда надо из откровенного говна собрать хоть что-то. Или при заморочках со скин-эффектами на высоких частотах. Для всех остальных случаев одна большая деталька будет компактнее чем куча мелких в параллель, и по характеристикам тоже лучше.

Я прикидывал разные комбинации так-сяк. Проще либо большие банки, либо 2 в параллель BCAP0325 ради мелкого диаметра, как у немца, и в перегрузку их загонять.

А в чём смысл ставить ионистор ёмкостью (и, соответственно размером) в 10-100 раз больше чем надо, вместо того, чтобы поставить ионистор с достаточной ёмкостью, но рассчитанный на большой рабочий ток? Ты ж хотел поменьше габаритами вроде?

И да, ток у ионисторов и конденсаторов падает при разряде на активное сопротивление исключительно по экспоненте и никак иначе. I = (U0/R)*exp(-t/RC) однако.

А в чём смысл ставить ионистор ёмкостью (и, соответственно размером) в 10-100 раз больше чем надо, вместо того, чтобы поставить ионистор с достаточной ёмкостью, но рассчитанный на большой рабочий ток?

А нету таких. От 300F - минимум, у которых правдоподобный ток и ESR. Все что меньше - барахло.

5. Оцениваем емкость для 300Дж, (С*U^2)/2 => 24 фарады, при 5 вольтах. Значит ионистор на 300F особо не просядет, и падение напряжения можно особо не учитывать.

Ну как не просядет. До 3.4 вольта просядет.

Избегай написания просторечных слов без серьёзной на то причины.

но пациму?

лучше на нормальный девайс раскошелится.

Действительно раскошелиться, т.к. нормальный споттер стоит от 700-1К.

Я вот по новогодней акции взял MIG/MAG полуавтомат и отдельный TIG, осталось купить баллон на литров 10.

вот из этого сделай

Действительно раскошелиться, т.к. нормальный споттер стоит от 700-1К.

Ну споттер ему, как выяснилось, не нужен. :)

отдельный TIG

Тоже TIG хочу. Баллоны не проблема - сейчас несложно маленький баллон купить, это раньше кроме здоровенных ничего не найти было.

несложно маленький баллон купить

Более чем легко, новый аргоновый 10л стоит $65, есть еще 5 и 2 литровые, при расходе 10л/мин одного десятилитрового баллона (1.6м3 == 1600л) должно хватать на ~2.5 часа сварки, при условии качественного ротаметра и не травящих компонентов всего сетапа.

При весе до 20 кг его беспроблемно возить на заправку в багажнике.

При весе до 20 кг его беспроблемно возить на заправку в багажнике.

Тут вообще-то речь о том, чтобы девайс в карман помещался :)

А мы ваще не про то. :)

ТСу аргон нафиг не нужен.

ТСу аргон нафиг не нужен.

Я, как ТС, типа в курсе :)

Все не читал, но у ионистров очень большое внутреннее сопротивление. Разрядного тока там сотня микроампер в КЗ. Они отлично подходят для неспешной зарядки от ИП, и потом после выключения пару дней запитывать RTC.

Нужны суперконденсаторы