Arduino Spot Welder FAQ Deutsch
Empfohlen wird mindestens eine 12V 400A (CCA) Autobatterie. Autobatterien mit 600A (CCA) haben sich als optimale Größe herausgestellt um alle Arten von Nickel Band problemlos Punktschweißen zu können. Ich rate davon ab so genannte “deep cycle” Batterien zu verwenden. Diese sehen aus wie Autobatterien, sind aber nicht darauf ausgelegt so hohe Ströme zu liefern. Sie sind eher darauf ausgelegt kleine Ströme über mehrere Stunden zu liefern, z.B. für den Betrieb im Wohnwagen oder als Solarbatterie. Sie werden zwar Anfangs mit dem Spot Welder funktionieren, könnten aber durch die hohe Belastung relativ schnell kaputt gehen.
Der Spot Welder funktioniert nur mit 3s Lipo Akkus. 4s Lipos oder Lipos mit noch mehr Zellen haben eine zu hohe Spannung für den Spot Welder. Er braucht mindestens 400A Strom um gute Schweißpunkte zu erstellen. Der maximale Strom sollte 800A nicht überschreiten. Du kannst den maximalen Strom den dein Lipo Akku liefern kann berechnen indem du die Kapazität mit der C Rate multiplizierst. Beispiel: 5Ah (5000mAh) x 130C = 650A (650000mA) maximaler Strom.
Die folgenden Lipo Akkus wurden mit dem Spot Welder getestet und für gut befundenr: Turnigy Nano-Tech 5000mAh 3s 65-130C or SLS Quantum 5000mAh 3S1P 11,1V 65C/130C
Es kann 0,1mm bis 0,25mm Nickel Band verwendet werden. Standartmäßig ist 0,15mm Nickel Band für die meisten Anwendungen geeignet.
0,3mm dickes Nickel Band ist ebenfalls möglich, wenn die Puls Zeit entsprechen hoch eingestellt wird. (ca. 50ms mit einer 400A (CCA) Autobatterie). Ich empfehle bei 0,3mm dickem Nickel Band auf sogenanntes “slotted Nickel Strip” bzw. “geschlitztes Nickel Band” zurückzugreifen. Damit wird wesentlich weniger Schweißstrom bzw. kürzere Pulszeiten benötigt, was zu besseren Schweißpunkten führt.
Die Puls Zeit ist sehr davon abhängig wie stark die Schweißbatterie (Autobatterie oder Lipo Akku) ist und welche Schweißkabel bzw. Spitzen benutzt werden. Nachfolgend gibt es als Anhaltspunkt ein paar Puls Zeiten die mit einer 400A (CCA) 12V Autobattere benutzt wurden.
0,15mm Nickel Band: 20ms
0,2mm Nickel Band: 26ms
0,25mm Nickel Band: 35ms
Es kann jeder Schalter verwendet werden, der als “NO” (normally open) Schalter benutzt weren kann. “NO” bedeutet das die Kontakte im nicht gedrückten Zustand offen sind. Durch den Fußschalter fließt nur ein sehr geringer Strom, so dass selbst kleine Microschlater verwendet werden könnten. (Beispiel Fußschalter) .
Wickel bitte nicht das Fußschlater Kabel um die Schweißkabel, um z.B. einen Handschalter zu basteln. Dies kann den Spot Welder beschädigen, da unter Umständen hohe Induktive Spannungen aufteten können.
Mache die Kabel so kurz wie möglich. Ich empfehle 10mm² (7awg) oder 16mm² (5awg) Kabel mit einer maximalen Länge von je 50cm. Wenn die Kabel länger sind wird der Schweißpuls schwächer bzw. müssten dickere Kabel verwendet werden. Außerdem kann durch längere Kabel der Spot Welder beschädigt werden, weil in den langen Kabeln hohe Induktive Spannungen entstehen können.
Ab Version 3 des Spot Welders kann das Arduino Board direkt vom Pluspol der Autobatterie oder des Lipo Akkus versorgt werden, wenn die Puls Zeit nicht höher als 50ms eingestellt wird. Für die älteren Versionen des Spot Welders wird ein 12V 1A Netzteil benötigt oder ein kleiner 3s Lipo Akku.
Für die ältere Spot Welder Version 2 gibt es einen Mod mit einem 470µF 25V Kondensator, so dass auch diese direkt von der Autobatterie bzw. Lipo Akku versorgt werden können.
Nein, es wird eine Autobatterie oder Lipo Akku benötigt. Ein PC Netzteil kann nicht genug Strom liefern. Es werden mindestens 400A benötigt um gute Schweißpunkte zu bekommen.
Ein Nutzer des Spot Welders hat bereits erfolgreich eine “Superkondensator Bank” benutzt und einen sehr detailierten Artikel auf Englisch dazu verfasst. (https://www.thingiverse.com/thing:2588371) Man könnte das ganze wahrscheinlich auch etwas weniger aufwendig lösen, aber der Artikel gibt einen guten Überblick darüber wie Superkondensatoren verwendet werden können.
Ja, manche “Jump Starter” sind für den Spot Welder geeignet. Ich habe dazu einen Blogbeitrag verfasst, in dem du erfährst auf was du bei einem “Jump Starter” achten musst.
Die häufigsten Probleme
Dein Arduino Nano-Board ist möglicherweise beschädigt und muss ersetzt werden. Wir haben Berichte erhalten, dass einige Arduino Nano-Klone im Falle eines Austauschs möglicherweise einen etwas anderen Upload-Prozess als den in unserem Software-Installations-Tutorial aufgeführten erfordern. Suche daher am besten in einem Arduino-Forum nach einer passenden Upload-Lösung.
Stromversorgung:
Die Festigkeit der Schweißpunkte hängt stark von der Stromversorgung des Punktschweißgeräts ab. Deine Autobatterie oder Lipo sollte in der Lage sein, 400 – 600 A Strom zu liefern.
Um die besten Ergebnisse zu erzielen, wird empfohlen, eine 600A Autobatterie (CCA) oder einen Lipo zu verwenden, der so viel Strom liefern kann. (z. B. 3s 5000mAh 60-130C)
Nickelstreifen:
Je nachdem, welche Nickelstreifendicke du verwendest, muss eine ausreichende Leistungsfähigkeit (Stromstärke) der Batterie gewählt werden. Das Schweißen von 0,1 mm bis 0,15 mm Nickel funktioniert bei einem Strom von 400 A problemlos. Aber um gute Schweißnähte bei einer Dicke von 0,2 mm oder noch mehr zu erzielen, benötigt man einen Strom von etwa 600 A.
Anpressdruck:
Es ist auch wichtig, wie stark du die Schweißspitzen beim Schweißen gegen das Nickel drückst. Es muss etwas Druck ausgeübt werden (ca. 1 kg). Drücke jedoch nicht zu stark, da dies die Schweißpunkt-Festigkeit wieder verringert.
Wenn du vor dem Schweißen einmal kräftig drückst und dann die Schweißspitzen nur noch leicht andrückst, sollten sehr gute Verbindungen entstehen.
Wenn das OLED-Display schwarz bleibt, ist es meistens ein Problem des Arduino Nano. Das Display schaltet sich nur ein, wenn ein gültiges Signal empfangen wird.
Versuche zunächst erneut, die Software neu auf den Arduino Nano hochzuladen. Siehe das Tutorial
Wenn dies nicht hilft, könnte es auch an einem Kontaktproblem der Stiftleiste des Displays liegen. Entferne die 2 Schrauben, mit denen das Display befestigt ist, und ziehen das Display einmal vom Welder ab. Dann stecke es wieder an.
Solltest du einen Ersatz-Arduino da haben (es muss kein Arduino Nano sein, Arduino Uno geht z.B auch), kannst du die Spot Welder-Software darauf hochladen und das Display daran anschließen, um zu überprüfen, ob das Display funktioniert. Auf diese Weise kann geprüft werden ob das Problem am Display oder am Arduino Nano liegt.
Gegebenenfalls muss der Arduino Nano oder das Display ausgetauscht werden.
Wenn dein System nicht automatisch die nötigen Treiber für den Arduino Nano installiert musst du sie manuell installieren. Sieh dir dazu bitte folgende Seite an:
CH340 Windows Driver – CH340 Mac Driver – CH340 Linux Driver
Wir haben Berichte erhalten, dass einige Arduino Nano-Klone im Falle eines Austauschs möglicherweise einen etwas anderen Upload-Prozess als den in unserem Software-Installations-Tutorial aufgeführten erfordern. Schaue dann in den Arduino-Foren nach anderen Upload-Lösungen.
Meistens liegt das Problem beim Treiber für den USB-Controller-Chip auf dem Arduino Nano Clone (CH340-Chip). Es kann hilfreich sein, den Treiber im Gerätemanager zu deinstallieren und ihn neu zu installieren oder auf eine ältere Treiberversion zu wechseln.
In manchen Fällen hilft es auch, eine ältere Arduino Nano IDE Version (1.8.9) anstelle der neuesten Version zu verwenden.
Nach vielen hundert Schweißungen können die Schweißspitzen verschleißen bzw. Abnutzungserscheinungen zeigen. Sie können ganz einfach durch Schleifen mit Schleifpapier oder einer Feile „aufgefrischt“ werden. Für beste Schweißergebnisse sollten die Spitzen immer sauber aussehen. Wenn zu viel „verbranntes Material“ darauf ist, kann es zu einem schlechten elektrischen Kontakt zum Nickelstreifen kommen.
Wenn du die Spitzen so stark beschädigt hast, dass sie nicht mehr geschliffen werden können, müssen Sie sie ersetzt werden oder ein neuer Schweißkabelsatz wird benötigt. Es ist ein Tutorial zum Wechseln der Schweißspitzen verfügbar.
Einstellung des Schweißmodus
Prüfen Sie zuerst, ob Sie das Schweißgerät auf den richtigen Schweißmodus eingestellt haben. Im manuellen Modus wird der Schweißimpuls nicht automatisch aktiviert. Nur wenn der Fußschalter gedrückt wird. Wenn es sich im Auto-Modus befindet, können Sie den Schweißimpuls nicht kontrolliert durch Drücken des Fußschalters aktivieren. Er wird automatisch ausgelöst, wenn beide Schweißspitzen das Nickelband berühren.
Hardwareproblem
Funktioniert der Welder nur im Auto-Modus, aber nicht im manuellen Modus, könnte der Fußschalter defekt oder falsch angeschlossen sein. Sehen Sie in der Montageanleitung nach, wie der Fußschalter angeschlossen werden muss.
Wenn es keinen Impuls auslöst oder sofort schweißt (Kurzschluss), liegt höchstwahrscheinlich ein Hardwaredefekt am Schweißgerät vor. Um herauszufinden, um welches Teil es sich handelt, benötigen Sie für einige Messungen ein Multimeter.
Dann könnten Sie Folgendes tun:
Überprüfen Sie die Spannung an Pin D5 des Arduino Nano. Diese sollte 0V sein und nur während einer Impulsaktivierung auf 5V steigen.
Wenn es immer 5 V sind, ist das ein Indikator dafür, dass der Arduino Nano defekt ist.
Als nächstes überprüfen Sie die Spannung an der 8-poligen Stiftleiste, die die Mosfet-Platine und die Arduino-Platine verbindet.
Sie sollte ungefähr 0V sein. Wenn es immer 12 V sind, während an Pin D5 des Arduino Nano 0 V anliegen, ist dies ein Indikator dafür, dass der Mosfet-Treiber MCP1407 defekt ist.
Eine andere Sache, die ausgefallen sein könnte, ist eine der 4 großen Schutzdioden auf der Unterseite der Mosfet-Platine.
Deren Beschädigung ist in der Regel durch Risse in der Diode oder schwarze Brandflecken um die ausgefallene Diode sichtbar.
Wenn diese kaputt gehen, neigen sie zu einem Kurzschluss.
Sie können auch den Widerstand zwischen den 2 Aluminiumteilen messen (bei ausgeschaltetem Schweißgerät). Dieser sollte dann etwa 1k Ohm oder bei älteren Schweißern 150 Ohm betragen.
Wenn er nahe Null ist, wird das Problem höchstwahrscheinlich durch eine defekte Schutzdiode verursacht.
Einstellung des Schweißmodus
Prüfen Sie zuerst, ob Sie das Schweißgerät auf den richtigen Schweißmodus eingestellt haben. Im manuellen Modus wird der Schweißimpuls nicht automatisch aktiviert. Nur wenn der Fußschalter gedrückt wird. Wenn er sich im Auto-Modus befindet, können Sie den Schweißimpuls nicht kontrolliert durch Drücken des Fußschalters aktivieren. Er wird automatisch ausgelöst, wenn beide Schweißspitzen das Nickelband berühren.
Hardwareproblem
Funktioniert er nur im Auto-Modus, aber nicht im manuellen Modus, könnte der Fußschalter defekt oder falsch angeschlossen sein. Sehen Sie in der Montageanleitung nach, wie der Fußschalter angeschlossen werden muss.
Wenn er keinen Impuls auslöst oder sofort schweißt (Kurzschluss), liegt höchstwahrscheinlich ein Hardwaredefekt am Schweißgerät vor. Um herauszufinden, um welches Teil es sich handelt, benötigen Sie für einige Messungen ein Multimeter.
Dann könnten Sie Folgendes tun:
Bitte werfen Sie einen Blick auf die Mosfet-Platine und prüfen Sie, ob die 6 Mosfets oder die 3 Dioden auf der Unterseite der Platine sichtbare Schäden aufweisen. Das können z.B. Risse im Komponentengehäuse oder Brandflecken an und um die Komponenten sein.
Wenn das gut aussieht (keine Beschädigungen) können Sie den Widerstand zwischen den beiden Aluminiumteilen messen. Dazu muss das Mosfet-Board mit der oberen Hälfte des Welders zusammengesteckt sein. Es sollten ungefähr 1000 Ohm sein. Wenn es nur bei ausgeschaltetem Schweißgerät 1000Ohm, aber bei eingeschaltetem Schweißgerät 0 Ohm sind, ist es ein Problem der Steuerelektronik. (Arduino Nano oder Mosfet-Treiberchip)
Überprüfen Sie die Spannung an Pin D5 des Arduino Nano. Diese sollte 0V sein und nur während einer Impulsaktivierung auf 5V steigen. Wenn es immer 5 V oder noch höher sind, ist dies ein Indikator dafür, dass der Arduino Nano defekt ist.
Als nächstes überprüfen Sie die Spannung an der 6-Pin Stiftleiste, die die Mosfet-Platine und die Arduino-Platine verbindet. Es sollten ungefähr 0V anliegen. Wenn es immer 12 V sind, während an Pin D5 des Arduino Nano 0 V anliegen, ist dies ein Indikator dafür, dass der Mosfet-Treiber MCP1407 defekt ist.