Les techniciens HVAC travaillant sur des systèmes de réfrigération ne peuvent tout simplement pas se passer de chalumeaux dans leur trousse à outils. Ces appareils pratiques entrent en jeu lorsqu'il s'agit de relier des tuyaux en cuivre pour frigorigène, de sceller des serpentins évaporateurs en aluminium récalcitrants, ou encore de réparer des carter de compresseur qui se sont fissurés avec le temps. Selon des données récentes provenant de l'ASHRAE, environ les deux tiers de toutes les interventions de réparation en réfrigération nécessitent un brasage, soit entre cuivre et cuivre, soit entre cuivre et laiton, ce qui implique une application précise de chaleur exactement au niveau du joint. Ce qui rend ces chalumeaux si précieux, c'est leur capacité à réaliser des réparations sans soudure dans des espaces exigus où personne n'a vraiment envie de travailler — songez à ces unités installées sur les toits difficiles d'accès ou aux espaces internes minuscules à l'intérieur des appareils électroménagers, où les techniques habituelles de réparation sont tout simplement inapplicables.
Étant donné que le cuivre conduit très bien la chaleur, il doit être chauffé rapidement et uniformément lors du brasage afin d'éviter que ces tubes à paroi mince ne se déforment. Selon le HVAC Tech Journal de l'année dernière, les tuyaux en aluminium pour frigorigène apparaissent dans environ 35 % des systèmes actuels, et il est absolument essentiel qu'ils restent sous les 1 200 degrés Fahrenheit pendant le chauffage, faute de quoi le métal de base fond complètement. Pour les raccords entre différents types de métaux, il est très important d'obtenir une flamme adaptée. Les flammes oxydantes affaiblissent réellement l'aluminium avec le temps, tandis que les flammes carburantes ont tendance à détériorer les assemblages en cuivre en laissant des dépôts de carbone. Les techniciens ont acquis cette expertise par l'expérience, bien plus souvent qu'à travers les manuels.
Maintenir la température des flammes à moins de cinq degrés Fahrenheit près permet de faire toute la différence lorsqu'il s'agit de protéger des pièces délicates telles que les tubes capillaires et les vannes de détente (TXV) contre les dommages causés par la chaleur. Les soudeurs qui utilisent des chalumeaux équipés de vannes réglables en trois étapes peuvent affiner la pression de leur gaz entre une demi-livre et une livre et demie par pouce carré. Cette plage convient parfaitement pour assembler des tubes en cuivre dont les dimensions varient de 1/8 pouce à 3/8 pouce. Les meilleurs résultats s'obtiennent avec une buse de flamme dont la largeur ne dépasse pas un quart de pouce. Une telle précision est essentielle lorsqu'on travaille avec de minuscules serpentins microcanalisés ou lorsque d'autres composants sensibles à la chaleur se trouvent à proximité pendant le processus de brasage.
Le choix de la torche de soudage dépend vraiment du type de carburant considéré et de la température nécessaire pour la flamme. La plupart des techniciens en CVC utilisent soit le propane, l'acétylène ou le gaz MAPP, selon le type d'intervention à réaliser. L'acétylène dégage une chaleur impressionnante d'environ 3 480 degrés Celsius, ce qui le rend idéal pour travailler sur des tuyaux en cuivre de grande envergure. Le propane est moins intense, environ 1 995 degrés, il convient donc mieux pour les espaces exigus où la sécurité prime sur la rapidité. Certains préfèrent le gaz MAPP car il offre un bon compromis entre facilité de transport et rapidité d'exécution, ce qui permet de limiter les problèmes d'oxydation lors du soudage des raccords en aluminium. Selon l'article publié l'année dernière dans la revue Refrigeration Systems Journal, cette approche permet d'assurer des raccords de qualité sans les désagréments associés.
En ajustant le ratio oxygène-combustible, on obtient différents types de flammes adaptés à des métaux spécifiques :
| Type de Flamme | Idéal pour | Exemple d'application |
|---|---|---|
| Neutre | Cuivre, acier inoxydable | Raccords de lignes frigorifiques |
| Oxydant | Alliages d'aluminium | Réparations de serpentins d'évaporateur |
| Cémentation | Composants en acier | Fixations de carter de compresseur |
L'oxyacétylène reste la norme de l'industrie pour le brasage du cuivre, atteignant une intégrité des joints de 95 % lors d'études contrôlées (Rapport 2024 sur le brasage frigorifique). Les nouvelles formulations de gaz MAPP permettent désormais un taux de réussite de 88 % pour les tubes à paroi mince, offrant une alternative pratique lorsque la portabilité est prioritaire.
Bien que les chalumeaux air-combustible offrent une meilleure portabilité, les systèmes oxyacétyléniques assurent une précision supérieure pour les réparations nécessitant une exactitude inférieure au millimètre, comme les travaux sur tubes capillaires. Les techniciens indiquent un temps d'exécution 30 % plus rapide avec l'oxyacétylène lors de reconstructions complexes d'évaporateurs. Toutefois, une utilisation sûre nécessite une formation adéquate à la manipulation des gaz et à la prévention des coups de retour.
Lorsque l'on travaille avec des tubes en cuivre, la température de la flamme oxhydrique doit atteindre environ 1300 à 1500 degrés Fahrenheit, mais guère plus, sinon les parois fines pourraient être endommagées par une chaleur excessive. Les assemblages en aluminium sont différents, ils doivent rester sous les 1200 degrés environ afin d'éviter qu'ils ne fondent complètement. Pour le raccordement du cuivre avec du cuivre, la plupart des techniciens utilisent une tige d'apport en cuivre-zinc à 55/45, car elle permet généralement d'obtenir des connexions très solides qui résistent bien à l'épreuve du temps. La situation est différente lorsqu'il s'agit d'alliages d'aluminium comme le 6063, très courant dans les serpentins d'évaporateurs. Ceux-ci nécessitent des métaux d'apport spécifiques à base de silicium, car les métaux classiques ne pénètrent pas correctement dans les grains. Le nettoyage des surfaces avant le brasage reste un travail absolument essentiel. Une brosse à fils en acier inoxydable bien classique fait des merveilles pour éliminer l'accumulation d'oxydation sur les surfaces métalliques. Selon des études récentes de l'ASHRAE, le défaut de nettoyage correct représente environ un quart des problèmes rencontrés actuellement au niveau des raccords des systèmes CVC.
Les tubes en cuivre à paroi mince, c'est-à-dire d'une épaisseur inférieure à un huitième de pouce environ, donnent les meilleurs résultats avec des chalumeaux à acétylène et air utilisant des buses de type numéro deux. Ces dernières produisent une flamme bien concentrée, nécessaire pour contrôler la zone de fusion sur environ trois seizièmes de pouce. Lorsque vous travaillez avec des tuyaux en aluminium dont l'épaisseur dépasse le quart de pouce, il est préférable de passer à un système au gaz MAPP oxydé. Configurez-le alors avec une flamme carburante, en maintenant un rapport environ deux fois plus important entre le gaz combustible et l'oxygène. Cela facilite l'écoulement du métal d'apport dans les espaces plus larges entre les pièces. Voici également un conseil utile concernant les assemblages verticaux : inclinez le chalumeau d'environ quarante-cinq degrés pendant le travail. Cette petite astuce permet d'assurer une répartition uniforme du métal d'apport fondu des deux côtés, plutôt que de s'accumuler excessivement d'un seul côté.
Des chercheurs du journal Materials Research ont étudié la performance des assemblages en cuivre et en aluminium dans ces refroidisseurs à vitesse variable dont tout le monde parle ces jours-ci. Lorsque les techniciens ont utilisé des chalumeaux à micro embout réglés à une pression de gaz d'environ 8 psi, ainsi que du métal d'apport BCuP-6, ils ont obtenu des résultats impressionnants : environ 94 % d'intégrité des soudures, ce qui est bien supérieur à la méthode traditionnelle qui n'atteint que quelque 76 %. Toutefois, ce succès n'était pas dû au hasard. La clé résidait dans le maintien d'un écart extrêmement réduit de 0,040 pouce entre les métaux durant l'assemblage. Après le brasage, il était également nécessaire d'appliquer un traitement thermique postérieur d'environ 400 degrés Fahrenheit afin d'éliminer les contraintes accumulées dans les matériaux. Ces découvertes pourraient véritablement changer notre approche de ce type de connexions dans les environnements industriels.
Les chalumeaux de réparation de qualité pour le froid devraient être équipés de soupapes de non-retour empêchant les retours d'écoulement, ainsi que de dispositifs anti-backflash évitant la propagation dangereuse des flammes, et de raccords étanches pour les gaz. Selon le dernier rapport sur la sécurité en soudage publié en 2023, les lieux de travail utilisant du matériel intégrant toutes ces caractéristiques de sécurité ont connu environ 40 % d'accidents en moins. Lorsque l'on travaille spécifiquement sur des lignes en cuivre, il est judicieux d'utiliser des modèles de chalumeaux dotés de systèmes automatiques de détection des backflashs. Ces interventions impliquent des températures extrêmement élevées dépassant les 550 degrés Fahrenheit ; disposer de cette couche supplémentaire de protection constitue donc une pratique responsable pour tous ceux qui interviennent régulièrement sur des systèmes frigorifiques.
Dans les environnements de réparation restreints ou clos :
Le guide des bonnes pratiques pour les systèmes CVC (2024) recommande 18 à 24 renouvellements d'air par heure dans les compartiments des appareils afin d'éviter l'accumulation de gaz combustibles pendant les opérations au chalumeau.
Les techniciens travaillant sur le terrain ont souvent du mal à trouver le bon équilibre entre mobilité et sécurité. Bien sûr, les chalumeaux plus légers leur permettent de mieux travailler dans des espaces restreints, mais ils manquent souvent ces fonctionnalités de sécurité importantes que la plupart des gens souhaitent. Ce qui semble le plus efficace, ce sont ces outils compacts pesant moins de deux livres et intégrant directement une protection contre les surcharges thermiques. Selon une étude récente de l'Association des outils de réfrigération datant de 2024, les travailleurs ayant adopté ces modèles ont vu leurs temps de réparation diminuer d'environ un quart, sans compromettre la sécurité. Lors de la réparation de lignes sur des toits en aluminium spécifiquement, il est judicieux de choisir un chalumeau équipé de protections thermiques rabattables, et ce pour plusieurs raisons. Non seulement elles protègent contre les chocs accidentels, mais elles permettent également d'économiser un espace précieux lorsqu'on travaille dans des zones confinées où chaque centimètre compte.
Les chalumeaux de soudage sont essentiels pour relier les lignes de frigorigène, sceller les serpentins évaporateurs et réparer les carter de compresseur, notamment dans les zones difficiles d'accès.
Les matériaux les plus courants sont le cuivre et l'aluminium, qui nécessitent des conditions de chauffage spécifiques pour éviter la déformation et la fusion.
Les types de flammes comprennent la flamme neutre, oxydante et carburante, chacune adaptée à des métaux différents tels que le cuivre, les alliages d'aluminium ou l'acier.
Les caractéristiques de sécurité essentielles incluent des clapets de sécurité, des anti-rebonds et des systèmes de prévention des fuites afin de réduire les risques d'accidents.
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