銅圧入継手はどのように機能しますか?プレスコネクションの完全ガイド

バンにプレス工具を置いている人に、なぜすべてはんだ付けするのをやめたのかと尋ねると、通常は同じ答えが返ってくるでしょう。接合は速く、乾燥しており、再現性があります。銅プレス継手は、ニッチな代替手段から銅管を接合する主流の方法に成長し、家庭用水道ライン、暖房回路、ガス配管、空調システム内の冷媒ラインをカバーしています。

原理は簡単です。溶加材を接合部に溶かす代わりに、圧入では機械的圧着と圧縮されたエラストマー O リングを使用して、永久的な漏れのないシールを作成します。チューブが継手に挿入され、ジョーがその周りを包み込み、ツールがそのジョーを閉じて継手をチューブにかしめます。それが全体的な考え方です。この数秒の間に何が起こるかが、何十年も続く接合部と、完成した壁の後ろで涙を流す接合部を分けるものになります。

銅圧入金具の中身は何ですか

プレスフィッティングを半分に切ると、4 つの作業ゾーンが見つかり、それぞれに個別の作業が行われます。

• 継手の本体は、通常は鍛銅または銅合金で、特定のチューブの外径に適合するように形成されます。圧力を伝達するため、設計対象のチューブに対して寸法的に正確である必要があります。
• O リング溝は、シール要素を固定位置に保持する内部の凹みで、チューブが押し込まれているときにシール要素が所定の位置から転がらないようにします。
• プレス輪郭、ジョーが変形するリングを越えた部分。その形状、通常は V または M プロファイルによって、プレス中に銅がどのように流れるかが決まります。
• 挿入ストップまたは深さマーク、チューブが完全に定位置にあることを設置者に知らせる内部ショルダー。これは、ほとんどの人が予想しているよりも重要です。

シール要素は通常、飲料水および暖房用には EPDM、冷媒またはガス耐性が必要な場合には HNBR、高温用途には FKM が使用されます。従来の意味でのガスケットではありません。これは捕捉されたエラストマーであり、ジョイントが押されたときに圧迫されるだけで、切断されることはありません。

知っておくべき設計の詳細が 1 つあります。ほとんどのプレス フィッティングは、プレスされていない接合部から漏れが生じるように作られているということです。それは意図的なものです。接続が失われた場合、乾式壁が立ち上がる前に圧力テストによって接続が検出されます。

実際のプレスジョイントの作り方

難しい部分はツールがやってくれますが、プレスの前後のすべてが結果を左右します。

1. ロータリーカッターまたは目の細かい鋸でチューブを正方形に切断します。斜めにカットすると、チューブが挿入ストップに届かなくなる可能性があります。
2. 内側と外側の両方のエッジをバリ取りしてリーミングし、途中で鋭いリップが O リングに傷を付けないようにします。
3. O リングが溝に正しく装着されており、砂、切削油、金属の切り粉などが付着していないことを確認してください。
4. デプスゲージまたはマーカーを使用して、チューブの挿入深さをマークします。
5. マークが継手の口に接触するまで、チューブを少しひねりながら継手に押し込みます。
6. フィッティング システムとサイズに合わせた正しいジョーを取り付け、ツールがサイクルを完了するまで押し込みます。通常はバッテリー ツールを使用して数秒です。
7. ジョイントを確認します。ツールは完全に回転し、ジョーは直角に位置し、深さマークはまだ位置合わせされており、明らかな歪みはありません。

ジョイントが圧力を受けても保持される理由

プレスジョーは単にチューブの周囲に継手を締め付けるだけではありません。これにより、制御された局所的な方法で、継手とチューブの銅が降伏点を超えます。金属はジョーの輪郭にコールドフローするため、ソケットとチューブ壁は締まりばめで固定され、永久的な弾性負荷がかかり続けます。その後、フィッティングの外側にうっすらとした補助線が見えることがよくあります。それが変形が起こったことを裏付ける資料です。

O リングはその変形ゾーン内に位置し、チューブの外径とフィッティング溝の間で圧縮されます。単独でフルラインの圧力に直面することはありません。機械的な圧着により負荷がかかり、エラストマーは 2 つの金属表面間のマイクロギャップを埋めるだけで済みます。この分業のおかげで、プレス接合ははんだ付け接合と同じ使用圧力で評価され、非常に多くの配管および機械規格で受け入れられています。

プロファイル、シール要素、および押し込むチューブ

プレスプロファイルとツール

システムが異なれば、使用するジョーの輪郭やフィッティングの形状も異なります。 V プロファイルのジョーは狭くて深いクリンプを作成し、M プロファイルは幅が広く浅いクリンプを作成します。狭いスペース用のコンパクトな継手は、短いプレスセクションを備えています。曲げてはいけないルールが 1 つあります。それは、ジョー、フィッティング、ツールが同じシステムから作られていなければならないということです。ジョーのプロファイルが一致しないと、フィッティングが間違った場所で変形し、O リングが適切に圧縮されなくなります。プレス工具も定期的な校正が必要です。これは、最大の力を発揮できなくなった工具では、完璧に見えても後で破損する接合部が生成され続けるためです。

チューブはジョイントの半分です

プレスシステムはチューブ自体に厳しい要求を課します。外径公差、肉厚の一貫性、真円度、表面の清浄度はすべて、ジョーの下での銅の挙動を変化させます。硬引き加工されたチューブは変形に強く、圧着形状を良好に保持します。一方、完全に焼きなまされたチューブは曲げやすいですが、過度の変形を受けやすくなります。給水ラインの場合、タイプ L およびタイプ M チューブが一般的に選択されます。冷凍では、シール要素と冷媒の化学的性質が反応することなく何年も共存する必要があるため、内部が清潔で脱水された ACR グレードのチューブが標準です。

圧入金具とはんだ付け・ロウ付けの比較

3 つの方法はすべて、適切に実行されれば信頼性の高い接合を実現します。彼らは単に異なる強みを交換するだけであり、正しい選択はライン、環境、乗組員によって異なります。

トレードオフは現実のものです。プレスツールとジョーのフルセットには多大な投資が必要であり、エラストマーはろう付け接合にはない温度の上限を設定します。はんだ付けとろう付けは、高温蒸気での作業や、トーチがすでに唯一の実用的な選択肢である場所では依然として優れています。

水と冷媒は同じではない プレスの仕事

配管プレス システムは、EPDM エレメントを使用して、適度な圧力と予測可能な温度で飲料水と暖房ラインを密閉します。スプリットユニットおよび VRF 配管で使用される冷媒プレス システムは、HNBR エレメントとさまざまな継手寸法を実行しており、動作圧力と振動がより高いため、通常はより深いプレス セクションが必要です。チューブも同様に変化します。チューブは、組み立てる瞬間までキャップを付けたまま、清潔で丸く乾燥した状態で到着する必要があります。

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プレス後の漏れを引き起こす間違い

• 別のシステムのジョーまたは継手インサートを使用するため、圧着が意図した輪郭から外れてしまいます。
• チューブが完全に装着される前に押すと、O リングの一部が溝の外側に残ります。
• バリ取りを省略し、挿入時に鋭いエッジでエラストマーを削ります。
• 濡れたまたは汚れた接合部、特に O リングが砂を拾った箇所を押す。
• すでに圧着されているジョイントを再度プレスするか、古いラインから切り取った継手を再利用しようとします。
• 完全に閉じる力が発生しなくなった、校正されていないツールを実行した場合。

チューブを購入する場合の意味

プレス ジョイントはシステムであり、チューブはそのシステムの半分であり、箱単位ではなくトン単位で購入されます。外径公差、壁の一貫性、焼き戻し、内部の清浄度によって、最初に圧力テストに合格する継手の数と、切り取って再作成する必要がある継手の数が決まります。

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