Els tubs capil·lars controlen la quantitat de refrigerant que circula pel sistema a causa del seu diàmetre interior tan petit, normalment entre mig mil·límetre i dos mil·límetres. Quan el refrigerant calent i pressuritzat surt del condensador i entra en aquests tubs minúsculs, hi ha molta fricció que redueix la pressió en un 85% aproximadament, segons investigacions de Ponemon del 2023. La caiguda sobtada de pressió fa que el refrigerant s'expandeixi ràpidament, refredant-se en el procés fins a convertir-se en aquesta barreja freda de líquid i vapor just abans d'arribar a la bobina d'evaporació on es produeix la major part del refredament.
Els tubs capil·lars s'utilitzen en aproximadament el 89 per cent de les unitats de climatització domèstiques com a dispositius d'expansió d'orifici fix, ocupant el lloc d'aquelles vàlvules mecàniques complicades que veiem en altres llocs (segons dades de l'ASHRAE del 2023). Aquests petits tubs solen estar construïts amb materials de coure o acer inoxidable. Ajuden a regular la quantitat de refrigerant que entra a la secció de l'evaporador, fet que millora la capacitat del sistema per absorbir calor de l'aire interior. La raó del gran èxit d'aquests components? El seu disseny senzill combinat amb un rendiment fiable els fa ideals per a operacions de fabricació a gran escala. Això és especialment important per als fabricants que tenen com a objectiu consumidors conscients del pressupost que necessiten solucions de refrigeració fiables sense que suposi un desemborsament elevat en les instal·lacions de producció de tubs capil·lars de climatització arreu del país.
La regulació del flux depèn de tres factors principals:
El disseny òptim del tub capil·lar ha demostrat millorar les classificacions SEER en un 12–15% en sistemes d'AC amb inversor gràcies a un flux estable del refrigerant, segons estudis recents Millores en el disseny dels sistemes HVAC .
Els metalls que resisteixen la corrosió tenen un paper fonamental quan els materials han d'aguantar canvis repetits de temperatura i substàncies químiques agressives al llarg del temps. La majoria dels equips d'aire condicionat encara utilitzen coure per als components interiors, amb aproximadament tres de cada quatre sistemes d'aire condicionat que en fan servir, ja que el coure condueix la calor molt bé i es pot modelar fàcilment durant el procés de fabricació, segons dades recents del sector HVAC del 2023. Per als sistemes de refrigeració que utilitzen específicament amoníac, l'acer inoxidable esdevé el material preferit, ja que resisteix millor els efectes corrosius. Els aliatges de llautó troben el seu nínxol en certes situacions de baixa pressió on altres materials potser no funcionarien tan eficaçment, tot i que aquestes aplicacions tendeixen a ser força especialitzades dins del sector.
Els tubs de coure sense costures es produeixen mitjançant processos de tret fred que aconsegueixen una tolerància dimensional del 0,5%. La mesura de l'espessor de paret es controla durant el tret amb un sistema de radiografia en línia, mantenint una uniformitat dins de ±0,01 mm, essencial per a una dosificació precisa del refrigerant en sistemes d'AC de precisió.
El coure electrolític de tipus tough pitch (ETP) amb un contingut d'oxigen ≤0,04% evita l'embritolliment per hidrogen durant la soldadura. Després del recuit, es preten que els tubs assolisin una duresa de 65 HRB a l'escala Rockwell B, aconseguint un equilibri entre ductilitat i resistència a la pressió. Sistemes automàtics de visió inspeccionen tots els tubs per garantir el compliment de les toleràncies de diàmetre segons ASME B36.19M abans de l'expedició.
Les fàbriques de tubs capil·lars de CA utilitzen un estirat fred de múltiples passades per assolir diàmetres tan petits com 0,5 mm amb una precisió de ±0,01 mm. El cobre es redueix en 6–12 etapes mitjançant matrius de carbure de tungstè, garantint un gruix constant de paret. Sistemes de mesura làser en temps real mantenen l'estabilitat dimensional durant les produccions a alta velocitat superiors a 25 m/min.
La geometria òptima de les matrius (amb angles d'aproximació de 12°–16°) i els lubrificants d'àcid oxàlic i sabó redueixen la fricció d'estiratge un 38% respecte a alternatives basats en petroli (TheZebra.org 2021). Una seqüència progressiva de matrius manté les relacions d'estiratge entre 1,15 i 1,35 per passada, permetent una reducció total de la secció transversal fins al 75% sense causar defectes al material.
Entre les diferents fases de trefilat, els tubs de coure sotmeten a un recuit per lots a 450–550 °C en forns amb atmosfera controlada d’nitrogen. Això restaura la ductilitat (allargament ≥35 %) i assegura una recristal·lització completa en menys de 90 minuts. L’anàlisi metal·logràfica verifica la integritat microestructural abans de continuar amb el processament.
Les tisores de tall CNC divideixen els tubs en longituds de 1,5–6 m amb una precisió de ±2 mm a velocitats de fins a 30 m/min. Els sistemes d’enrotllament amb accionament servo produeixen bobines amb un pes de 150–300 kg, mantenint la consistència del diàmetre de la bobina dins de 0,5 mm. Les capes d’intercalat polimèric eviten danys superficials durant la manipulació i el transport.
La qualitat superficial afecta directament el flux del refrigerant i la fiabilitat del sistema. Un acabat interior suau (per sota de 0,8 µm Ra ) redueix la turbulència i evita l’acumulació de partícules que podrien provocar microblocatges. Les imperfeccions superficials que superen l’ 5 % del gruix de la paret pot reduir la capacitat de refrigeració en un 12–18% (HVAC Tech Journal, 2023), destacant la necessitat de controls rigorosos en la fabricació.
Després del trefilat, els tubs passen per un escorrefor amb àcid nítric per eliminar les capes d'òxid, seguit d'un rentat en tres etapes amb aigua desionitzada per eliminar els productes químics restants. Uns assaents d'aire d'alta velocitat assecquen els tubs a 65–80°C , reduint el contingut d'humitat a menys de 50 ppm —un pas fonamental per prevenir la corrosió interna.
L'envasat final es realitza en sales netes ISO Classe 5, amb els tubs segellats en contenidors amb atmosfera d'azot per inhibir l'oxidació. Els sistemes automatitzats de manipulació redueixen el contacte humà, mentre que comptadors làser de partícules verifiquen la neteja segons la norma MIL-STD-1246E. Les instal·lacions de primera classe mantenen els nivells de contaminació en ≤ 10 partícules/cm² per a partícules més grans de 0,5 µm.
Cada tub sotmès a prova a 2,5× la seva pressió de funcionament (habitualment 500–800 psi) durant 10–15 minuts per confirmar la integritat estructural. Aquesta prova hidrostàtica detecta microfuites tan petites com 0,003 mm i garanteix la fiabilitat sota pressions reals del refrigerant, d'acord amb les directrius ASHRAE 2024.
Micròmetres làser i calibres ultrasònics verifiquen el diàmetre exterior dins de ±0,01 mm i el gruix de la paret dins de ±5%. Aquestes mesures asseguren característiques de flux constants i es monitoritzen en temps real, amb unitats no conformes rebutjades automàticament per complir amb la norma ASTM B280.
La prova d'envelatge de vida útil simula 15 anys de servei mitjançant 50.000 cicles de pressió (50–300 psi) i xocs tèrmics des de -40°C fins a 120°C. Per ser qualificat per a la garantia, els tubs han de retenir almenys el 95% de la seva resistència inicial a la ruptura (≥1.200 psi) després de la prova.
Cada tub porta un codi marcat amb làser que permet la traçabilitat completa des dels materials primers, els paràmetres del procés i els registres d'inspecció, donant suport als requisits d'auditoria de 10 anys.
Els tubs capil·lars estan trobant cada vegada més aplicació en bombes de calor accionades per inversors, especialment perquè els fabricants necessiten components que funcionin de manera fiable sota condicions de pressió variables, més enllà del que requereixen els sistemes split tradicionals. El desplaçament cap a alternatives més ecològiques, com el refrigerant R-290, ha obligat molts propietaris d'indústries a repensar les seves operacions. Aproximadament el 42 per cent dels fabricants d'unitats de tub capil·lar per a aire condicionat han revisat els seus processos de producció des del començament de l'any passat. Aquestes millores es centren a prevenir problemes d'embrittlement per hidrogen mentre es segueixen adaptant a les noves normatives de seguretat que evolucionen constantment en aquest sector.
Els tubs capil·lars tenen principalment la funció de dispositius d'expansió d'orifici fix, regulant el flux de refrigerant cap a la secció de l'evaporador per millorar l'absorció de calor de l'aire interior.
El coure s'utilitza habitualment per la seva excel·lent conductivitat tèrmica i facilitat per a ser modelat, fet que el fa adequat per a components d'alta qualitat en sistemes d'aire condicionat.
La caiguda de pressió es controla mitjançant la geometria del tub, la seva longitud i les propietats del refrigerant, que influeixen en la resistència al flux i en la diferència de pressió.
L'estàndard ASTM B280 especifica un coure amb una puresa del 99,9%, assegurant la compatibilitat amb els refrigerants moderns i definint propietats clau com la resistència a la tracció i els límits de contaminació d'òxids.
Notícies calentes 
EN
