Les tubes capillaires en cuivre possèdent une excellente résistance à la pression, ce qui les classe parmi les tubes haute-pression. Malgré leur petit diamètre et leurs parois fines, grâce à la haute résistance et à la bonne ténacité du cuivre (comme le TP2), ils peuvent résister à des pressions bien supérieures à celles requises par les systèmes de réfrigération domestiques typiques.
Ce qui suit est une analyse détaillée des performances de résistance à la pression des tubes capillaires en cuivre :
1. Plage de résistance à la pression spécifique
La résistance à la pression des tubes capillaires en cuivre est directement liée à leur diamètre extérieur, à leur épaisseur de paroi et à l'état de leur matériau (dur ou mou). Selon les normes industrielles pertinentes (telles que GB/T 1531) et les caractéristiques des matériaux :
* Pression de test d'étanchéité : pour les tubes capillaires en cuivre de haute-précision, la pression de test d'étanchéité à l'air doit généralement être comprise entre 2,0 MPa et 7,8 MPa (environ 20 à 78 kgf/cm²) et doit rester sans fuite-pendant 30 à 60 secondes.
* Les tubes avec une différence d'épaisseur de paroi de 0,2 à 0,5 mm ont généralement une résistance à la pression plus faible (environ 2,0 MPa). * Les tuyaux avec une différence d'épaisseur de paroi de 0,7 à 1,8 mm peuvent résister à des pressions de 6,9 à 7,8 MPa.
* Pression d'éclatement : La pression d'éclatement des tuyaux en cuivre est bien supérieure à la pression de service. D'une manière générale, la résistance à la pression des tuyaux en cuivre est plusieurs fois, voire des dizaines de fois supérieure à celle des tuyaux en plastique (tels que le PPR et le PVC). À température ambiante, les tubes capillaires en cuivre qualifiés pour la réfrigération peuvent généralement résister à des pressions supérieures à 10 MPa (100 kg) sans se rompre.
2. Facteurs clés affectant la résistance à la pression
* Épaisseur de paroi (critique) : Il s'agit du paramètre le plus crucial déterminant la résistance à la pression.
* Par exemple, un tube capillaire d'un diamètre extérieur de 2 mm et d'une épaisseur de paroi de 0,5 mm a une résistance à la pression beaucoup plus élevée qu'un tube de taille similaire avec une épaisseur de paroi de 0,3 mm.
* Industriellement, la stabilité de la résistance à la pression est généralement assurée en contrôlant les irrégularités de l'épaisseur de la paroi (ne dépassant pas 10 % de l'épaisseur nominale de la paroi), empêchant ainsi les éclats aux points faibles causés par l'excentricité.
* État du matériau (dur ou mou) :
* État dur (état Y-) : résistance à la traction supérieure ou égale à 345 MPa, résistance à la pression plus forte, mais plus difficile à plier.
* État mou (état M-) : recuit, allongement supérieur ou égal à 40 %, résistance légèrement inférieure à l'état dur, mais meilleure ténacité, résistance plus forte à la fatigue par impact et vibration, adapté aux environnements d'installation complexes.
* Effet de la température :
* Basse température : les tuyaux en cuivre ont la caractéristique de « haute résistance à basse température ». Contrairement aux tuyaux en plastique ordinaires qui deviennent cassants à basse température, les tuyaux en cuivre peuvent conserver leur forme et leur résistance même à des températures extrêmement basses de -183 degrés sans se fissurer.
* Haute température : le cuivre a un point de fusion pouvant atteindre 1083 degrés. Bien que la résistance du métal diminue légèrement avec l'augmentation de la température, sa résistance à la pression est très stable dans la plage de température de fonctionnement des canalisations de réfrigération et industrielles générales (-50 degrés à 200 degrés), et il ne présentera pas de vieillissement ou de chute de pression rapide comme les tuyaux en plastique.
3. Performances de résistance à la pression dans les applications-du monde réel
* Systèmes de réfrigération : la pression de fonctionnement des réfrigérants (tels que le R410A et le R32) dans les climatiseurs et les réfrigérateurs domestiques est généralement d'environ 2,0 à 4,5 MPa. Les tubes capillaires en cuivre, en tant qu'éléments d'étranglement, sont conçus avec une grande marge de tolérance de pression, entièrement capables de gérer en toute sécurité ces pressions et fluctuations de pression.
* Instruments à haute-pression : dans les instruments de précision, les tubes capillaires en cuivre sont souvent utilisés comme tubes de mesure de pression, directement connectés à des sources à haute-pression, démontrant directement leur capacité à résister à des impulsions à haute-pression.
Résumé
Les tubes capillaires en cuivre sont des tubes à haute-résistance à la pression-.
* Pression de fonctionnement générale sûre : généralement, les pressions inférieures à 6 MPa (60 kg) sont très sûres.
* Résistance ultime à la pression : selon l'épaisseur de la paroi, elle peut atteindre plus de 10 MPa.
* Avantages : par rapport aux tubes en plastique, il maintient une résistance à la pression stable dans des environnements extrêmement faibles (non-cassants) et élevés (non-ramollissement), et présente une bonne résistance à la fatigue, ce qui le rend adapté aux conditions de fluctuation de pression à long-terme.
