Panduan Utama Tabung Tembaga TP2: Properti, Aplikasi, dan Standar Industri

Bagian 1: Pengantar Tabung Tembaga TP2

1.1 Mendefinisikan Tembaga TP2 : Stdanar Industri

Tembaga TP2 adalah tembaga terdeoksidasi fosfatau dengan kdanungan sisa fosfatau yang tinggi. Dalam bidang metalurgi, ini diklasifikasikan berdasarkan standar Cina GB/T 1527 , yang secara fungsional setara dengan yang diakui secara internasional ASTM Bab 12200 (Cu-DHP) .

Huruf “P” pada TP2 adalah singkatan dari Fosfatau , yang ditambahkan selama proses peleburan untuk menghilangkan oksigen. Dengan “deoksidasi” tembaga, produsen menciptakan bahan yang jauh lebih andal untuk aplikasi industri dibandingkan tembaga murni standar, terutama jika melibatkan panas dan pengelasan.

1.2 Pentingnya: Mengapa Tembaga Terdeoksidasi Penting

Signifikansi utama dari tembaga TP2 terletak pada sifatnya kemampuan las . Tembaga “tough pitch” tradisional (seperti T2) mengandung sejumlah kecil oksigen. Ketika T2 dipanaskan atau dilas dalam atmosfer yang kaya hidrogen, ia mengalami “penggetasan hidrogen”, yang menyebabkan retakan mikroskopis dan kegagalan struktural.

TP2 memecahkan masalah ini. Karena fosfatau telah mengikat dan menghilangkan oksigen, tabung tembaga TP2 dapat dibrazing dan dilas dengan aman, sehingga memastikan sambungan anti bocor. Hal ini menjadikannya “standar emas” untuk sistem yang harus menampung gas atau cairan bertekanan tinggi selama beberapa dekade.

1.3 TP2 vs. TP1: Perbandingan Singkat

Meskipun keduanya terdeoksidasi dengan fosfor, pilihan di antara keduanya sering kali harus dilakukan secara trade-off konduktivitas termal/listrik and menjadi dengan suara berisik :

• TP1 (Fosfor Rendah): Mengandung lebih sedikit fosfor (0,005% hingga 0,012%). Ini menawarkan konduktivitas yang lebih tinggi tetapi sedikit lebih sensitif selama proses pengelasan yang rumit.
• TP2 (Fosfor Tinggi): Mengandung lebih banyak fosfor (0,013% hingga 0,050%). Ini adalah pilihan yang lebih disukai Industri HVAC dan pendingin karena kinerja pengelasannya yang unggul melebihi sedikit penurunan konduktivitas.

1.4 Kegunaan Umum dan Industri

Tabung tembaga TP2 adalah “sistem peredaran darah” infrastruktur modern. Karena perpaduan unik antara ketahanan terhadap korosi dan efisiensi termal, bahan ini sangat diperlukan dalam:

• HVAC/R (Pemanasan, Ventilasi, Pendingin Udara, dan Pendinginan): Digunakan untuk saluran pendingin dan kumparan evaporator/kondensor.
• Pipa & Gas: Pengangkutan air minum dan gas medis yang aman.
• Tenaga & Energi: Penukar panas di pembangkit listrik dan sistem pendingin untuk perangkat keras energi terbarukan.
• Otomotif: Semakin banyak digunakan dalam sistem manajemen termal baterai Kendaraan Listrik (EV).

Bagian 2: Standar dan Spesifikasi

Saat membeli atau menentukan tabung tembaga TP2, sangat penting untuk menggunakan nomenklatur internasional yang benar untuk memastikan kualitas.

2.1 Standar Industri Umum

2.2 Spesifikasi Dimensi

Tabung TP2 tersedia dalam berbagai ukuran, namun umumnya dikategorikan berdasarkan:

• Diameter Luar (OD): Biasanya berkisar dari 2 mm hingga lebih dari 200 mm.
• Ketebalan Dinding: Dari “Ultra-thin” (0,2 mm) hingga “Heavy-wall” (5 mm untuk keperluan industri bertekanan tinggi).
• Toleransi: Tabung presisi sering kali memiliki toleransi diameter /- 0,02 mm untuk memastikan kedap udara pas dengan kopling mekanis.

Bagian 3: Komposisi Kimia dan Sifat Fisika

3.1 Komposisi Kimia: Peran Fosfor

Kinerja tembaga TP2 ditentukan oleh kemurniannya yang tinggi dan kontrol fosfor yang tepat. Sesuai dengan spesifikasi standar (seperti GB/T 5231 or ASTM C12200 ), komposisinya diatur secara ketat:

Mengapa Kisaran 0,013% - 0,050%?
Jika fosfor di bawah 0,013%, deoksidasi mungkin tidak sempurna, sehingga menimbulkan risiko rapuhnya sambungan selama pengelasan. Jika melebihi 0,050%, konduktivitas termal dan listrik turun secara signifikan, sehingga mengurangi efisiensi penukaran panas.

3.2 Sifat Fisika dan Mekanik

Tabung tembaga TP2 dihargai karena kekuatan yang “lunak”—cukup kuat untuk menahan tekanan tinggi namun cukup ulet untuk dibengkokkan menjadi gulungan yang rumit tanpa perlu retak.

A. Kekuatan Tarik dan Kekuatan Hasil

Kekuatan tarikan tergantung pada “temper” (kekerasan) tabung:

• Lembut (Anil, L): >= 195MPa. Sangat fleksibel, ideal untuk pemengkokan tangan dan gulungan yang kencang.
• Keras (H): >= 295MPa. Kaku dan kuat, digunakan untuk perpipaan lurus pada saluran pipa dan jalur industri.
• Kekuatan Hasil: Biasanya berkisar antara 60 - 150 MPa tergantung pada temperanya.

B.Pemanjangan

Ini mengukur kemampuan material untuk meregang sebelum patah. Tembaga TP2 biasanya memiliki tingkat perpanjangan >= 35% - 40% (dalam keadaan anil). Daktilitas tinggi inilah yang memungkinkan tabung tebal, melebar, atau diayunkan tanpa patah.

C. Konduktivitas Termal

Meskipun penambahan fosfor mengurangi konduktivitas dibandingkan dengan tembaga murni, TP2 tetap menjadi yang terdepan di antara logam:

• Konduktivitas Termal: Sekitar 330 - 350 W/(m·K) pada 20°C.
• Catatan: Ini kira-kira 2-3 kali lebih tinggi dari aluminium dan 20 kali lebih tinggi dari baja tahan karat, itulah alasan mengapa ini merupakan bahan yang disukai untuk evaporator AC.

D.Konduktivitas Listrik

• Konduktivitas Listrik: >= 70% - 80% IACS (Standar Tembaga Anil Internasional).
• Meskipun lebih rendah dari 100% IACS tembaga bebas oksigen (C10200), angka ini lebih dari cukup untuk aplikasi grounding dan sinkronisasi panas yang juga memerlukan pengelasan.

3.3 Tabel Ringkas Konstanta Fisik

Bagian 4: Proses Pembuatan Tabung Tembaga TP2

Produksi tabung tembaga TP2 merupakan perjalanan dari peleburan panas tinggi ke pengerjaan dingin presisi tinggi. Kebanyakan tabung TP2 premium diproduksi sebagai tabung mulus , yang menghilangkan risiko kegagalan lapisan las.

4.1 Alur Produksi Langkah demi Langkah

1. Peleburan dan Pengecoran (Fase Deoksidasi):
   Tembaga katoda dengan kemurnian tinggi dilebur dalam tungku induksi. Pada tahap ini, fosfor ditambahkan ke dalam penagas cair. Ini adalah momen kritis ketika oksigen dihilangkan, mengubah batch menjadi tembaga TP2. Logam cair kemudian dituang menjadi billet silinder padat.
2. Ekstrusi (Pengerjaan Panas):
   Billet tembaga dipanaskan dan ditekan melalui cetakan di bawah tekanan besar untuk menciptakan cangkang berongga berdinding tebal. Proses “pengerjaan panas” ini memecah struktur butiran cor, menjadikan logam lebih keras dan seragam.
3. Menggambar dan Menggulung Dingin:
   Untuk mencapai diameter akhir dan ketebalan dinding, tabung mengalami beberapa tahap Gambar Dingin or Penggulungan Dingin (Menupuk). Tabung ditarik melalui cetakan yang semakin kecil. Proses ini meningkatkan kekuatan logam melalui “pengerasan kerja”.
4. Anil Cerah:
   Gambaran dingin membuat tembaga menjadi keras dan rapuh. Untuk mengembalikan keuletan yang diperlukan untuk pembekuan dan pembakaran (terutama untuk temper “Lembut” atau “Setengah keras”), tabung dipanaskan dalam tungku dengan atmosfer terkendali (biasanya nitrogen atau hidrogen) untuk mencegah oksidasi. Ini menghasilkan permukaan yang bersih dan “terang”.
5. Penyelesaian dan Pembersihan:
   Tabung dipotong memanjang atau digulung. Untuk aplikasi HVAC, bagian dalam harus dibersihkan melalui pembedahan, karena sisa minyak atau debu dapat merusak kompresor.

4.2 Tindakan Pengendalian Mutu

Untuk memastikan tabung TP2 memenuhi standar internasional seperti ASTM B280 , produsen menerapkan pengujian yang ketat:

• Pengujian Eddy Saat Ini: Tes non-destruktif yang menggunakan medan elektromagnetik untuk mendeteksi retakan atau lubang yang tidak terlihat pada dinding tabung.
• Pengujian Hidrostatis: Tabung berisi cairan bertekanan tinggi untuk memastikan dapat menahan tekanan refrigeran modern (seperti R-410A atau R-32).
• Dimensi Inspeksi: Kaliper presisi dan pengukur laser memastikan ketebalan dinding seragam—penting untuk menjaga peringkat tekanan.

Bagian 5: Fitur Utama dan Manfaat Tabung Tembaga TP2

Mengapa TP2 disebut sebagai “kesayangan industri”? Manfaatnya lebih dari sekedar konduktivitas sederhana.

5.1 Ketahanan Korosi Yang Unggul

Tembaga TP2 membentuk lapisan patina pelindung alami saat terkena unsur-unsurnya. Berbeda dengan baja, ia tidak berkarat. Dalam perpipaan dan HVAC, ini berarti tabung tidak akan mudah rapuh atau mengalami “kebocoran lubang jarum” selama umur 20-30 tahun.

5.2 Efisiensi Termal Tinggi

Seperti disebutkan di bagian properti, konduktivitas termal TP2 luar biasa. Dalam penukar panas, hal ini memungkinkan panas perpindahan lebih cepat dalam ukuran yang lebih kecil, memungkinkan desain unit AC yang kompak dan berefisiensi tinggi.

5.3 “Ketergabungan” yang Luar Biasa

Karena TP2 terdeoksidasi dengan fosfor, ini adalah tembaga yang paling mudah digunakan mematri dan menyolder . Teknisi dapat menyambung tabung dengan cepat menggunakan obor tanpa khawatir logam menjadi rapuh atau sambungan rusak karena getaran.

5.4 Daktilitas dan Sifat mampu bentuk

Tembaga TP2 dapat dengan mudah ditekuk, ditampung, atau “diganti” tanpa alat berat khusus. Fleksibilitas ini sangat penting untuk memasang saluran pendingin di ruang sempit atau membuat kumparan evaporator yang rumit.

5.5 100% Dapat didaur ulang

Tembaga adalah bahan “permanen”. Tabung tembaga TP2 dapat dilakukan ulang tanpa batas waktu tanpa kehilangan kinerja. Di zaman itu ESG (Lingkungan, Sosial, dan Tata Kelola) tujuannya, menggunakan tembaga adalah pilihan berkelanjutan untuk sertifikasi bangunan ramah lingkungan.

Bagian 6: Penerapan Tabung Tembaga TP2 di Seluruh Industri

6.1 HVAC dan Pendinginan: Inti dari Sistem

Sektor ini merupakan sektor yang paling dominan untuk tembaga TP2. Refrigeran modern beroperasi pada tekanan tinggi, sehingga memerlukan izin sempurna yang disediakan TP2.

• AC & Pompa Panas: Digunakan untuk menghubungkan unit indoor dan outdoor. Daktilitas TP2 memungkinkannya untuk dibakar dan dihubungkan ke katup tanpa kebocoran.
• Pendinginan: Digunakan di supermarket rantai dingin dan industri freezer. Tabung TP2 sering kali dibuat “beralur dalam” (menambahkan sirip mikro internal) untuk lebih meningkatkan luas permukaan perpindahan panas, sehingga membuat sistem lebih hemat energi.
• Evaporator dan Kondensor: Konduktivitas tabung termal yang tinggi memastikan pertukaran panas dengan cepat antara zat pendingin dan udara.

6.2 Perpipaan dan Distribusi Udara

Di banyak bangunan perumahan dan komersial kelas atas, tembaga TP2 adalah pilihan utama untuk sistem udara karena umur panjang dan manfaat kesehatannya.

• Air Minum: Tembaga secara alami bersifat antimikroba, menghambat pertumbuhan bakteri sejenisnya Legiunella .
• Drainase dan Ventilasi: Karena TP2 tahan terhadap korosi dari air abu-abu dan sabun yang keras, TP2 digunakan untuk sistem drainase yang tahan lama dan dapat bertahan lebih dari 50 tahun.
• Perpipaan Gas: Kemampuannya dalam menangani tekanan tinggi dan tahan api (tidak mudah terbakar) menjadikannya pilihan teraman untuk mengangkut gas medis di rumah sakit atau gas alam di rumah.

6.3 Aplikasi Industri dan Kimia

Selain bangunan standar, tembaga TP2 menangani “pengangkatan berat” di pabrik manufaktur.

• Penukar Panas: Digunakan dalam pendingin oli, kondensor uap pembangkit listrik, dan memproses kimia.
• Proses Perpipaan: TP2 sangat ideal untuk mengangkut cairan yang tidak bersifat asam tetapi memerlukan suhu lingkungan yang stabil.
• Kolektor Panas Matahari: Digunakan dalam tabung “riser” pemanas air tenaga surya untuk menyerap dan memindahkan panas matahari ke tangki penyimpanan udara.

6.4 Aplikasi Kelistrikan dan Pembumian

Meskipun TP2 memiliki konduktivitas yang sedikit lebih rendah dibandingkan tembaga T2 murni, kekuatan dan ketahanan korosinya yang unggul membuatnya berguna untuk peran tertentu:

• Grounding Batang dan Selongsong: Digunakan untuk melindungi sistem kelistrikan dari petir dan memutar arus, terutama di lingkungan tanah yang berisiko menimbulkan korosi.
• Terminal dan Konektor: Digunakan pada komponen kelistrikan tugas berat dimana bagian tersebut harus dibrazing atau dilas ke komponen lain.

Bagian 7: Teknik Penyambungan Tabung Tembaga TP2

Keandalan sistem tembaga sangat bergantung pada kualitas sambungannya. Karena TP2 terdeoksidasi, ia menawarkan opsi penyambungan terluas tanpa material risiko degradasi.

7.1 Menyolder dan Mematri

Ini adalah metode paling umum untuk tabung TP2 di HVAC dan pipa ledeng.

• Penyayolderan (Solder Lembut): Digunakan terutama pada pipa perumahan. Ini melibatkan pengisi logam dengan titik leleh di bawah 450°C.
• Mematri (Solder Keras): “Standar” untuk HVAC/R. Ia menggunakan logam pengisi (seringkali berbahan dasar perak) dengan titik leleh di atas 450°C. Ketahanan tembaga TP2 terhadap penggetasan hidrogen memungkinkan dilakukan pematrian suhu tinggi dengan obor, sehingga menghasilkan sambungan yang seringkali lebih kuat dari tabung itu sendiri.

7.2 Perlengkapan Mekanik

Untuk lingkungan di mana nyala api terbuka tidak diperbolehkan (seperti zona “dilarang obor” di rumah sakit atau pabrik teknologi tinggi), opsi mekanis yang digunakan:

• Tekan-sesuai: Sebuah alat mengeritingkan fitting ke tabung, menggunakan cincin-O internal untuk segel.
• Perlengkapan Kompresi: Menggunakan mur kuningan dan ferrule untuk menekan tabung TP2 pada fitting. Hal ini biasa terjadi pada saluran dan instrumentasi gas bertekanan rendah.

Bagian 8: Kelebihan dan Kekurangan TP2

Untuk membuat keputusan yang tepat, ada maksud melihat ringkasan “pro dan kontra”.

Keuntungan

• Pengelasan Aman: Kandungan fosfor yang tinggi mencegah retak selama penyambungan suhu tinggi.
• Efisiensi Energi: Konduktivitas termal yang luar biasa menghemat energi dalam aplikasi pemanasan/pendinginan.
• Daya tahan: Ketahanan tinggi terhadap korosi umum dan kerak internal.
• Antibakteri: Secara alami membunuh 99,9% bakteri dalam waktu dua jam setelah kontak.
• Berkelanjutan: Sepenuhnya dapat didaur ulang dan bernilai tinggi.

Kekurangan

• Pengorbanan Konduktivitas: Konduktivitas listriknya lebih rendah dibandingkan T2 (tembaga murni).
• Volatilitas Biaya: Seperti semua produk tembaga, harganya bergantung pada pasar komoditas global.
• Risiko Pencurian: Karena nilai daur ulangnya yang tinggi, pipa tembaga yang terbuka dapat menjadi sasaran pencurian di lokasi kerja.

Bagian 9 : Pemeliharaan dan Perawatan Agar Panjang Umur

Meskipun tembaga TP2 adalah bahan “atur dan lupakan”, tips berikut ini akan memastikannya bertahan selama beberapa dekade:

1. Hindari Fluk Lebih Jauh: Saat menyolder, gunakan jumlah fluks minimum yang diperlukan. Fluks berlebih yang tertinggal di dalam tabung dapat menyebabkan korosi lubang lokal.
2. Dukungan yang Tepat: Pastikan tabung ditopang oleh gantungan berlapis tembaga atau plastik. Hindari kontak langsung dengan baja atau besi galvanis untuk mencegahnya korosi galvanis .
3. Kecepatan Aliran: Dalam perpipaan, jaga kecepatan air dalam batas yang disarankan (biasanya < 1,5 m/s untuk air panas) untuk mencegah erosi-korosi.
4. Pembersihan: Untuk penukar panas industri, pembilasan teratur dengan bahan pembersih kerak ringan akan mempertahankan laju perpindahan panas yang tinggi pada dinding TP2.

Kesimpulan: Masa Depan Tabung Tembaga TP2

Tabung tembaga TP2 mewakili keseimbangan sempurna antara metalurgi dan kepraktisan. Dengan menambahkan fosfor untuk mendeoksidasi tembaga, para insinyur telah menciptakan material yang tidak hanya sangat efisien dalam mentransfer panas tetapi juga sangat andal untuk dipasang dan disambung.

Baik itu pada unit AC yang menjaga kenyamanan rumah kita, pipa ledeng yang menyalurkan udara bersih, atau sistem pendingin pada kendaraan listrik generasi berikutnya, TP2 tetap menjadi bahan dasar untuk manajemen termal dan cairan modern. Saat memilih material untuk aplikasi bertekanan tinggi, bersuhu tinggi, atau berefisiensi tinggi, TP2 (C12200) merupakan tolok ukur industri yang telah terbukti.

Bagian 10: Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)

Sebagai penutup artikel, berikut adalah beberapa pertanyaan paling umum mengenai tabung tembaga TP2:

Q1: Bisakah tabung tembaga TP2 digunakan untuk air minum?
J: Ya. TP2 (C12200) banyak digunakan dalam sistem perpipaan secara global. Ini secara alami bersifat antimikroba dan memenuhi standar keamanan air minum di sebagian besar pembeli.

Q2: Apa perbedaan utama antara TP1 dan TP2?
J: Perbedaan utamanya adalah Fosfatau content . TP2 memiliki kisaran fosfor yang lebih tinggi (0,013% hingga 0,050%), menjadikannya unggul untuk pengelasan dan mematri tugas berat, sementara TP1 (0,005% hingga 0,012%) menawarkan konduktivitas termal/listrik yang sedikit lebih baik.

Q3: Mengapa TP2 lebih disukai daripada T2 untuk aplikasi HVAC?
J: Tembaga T2 mengandung sedikit oksigen yang menyebabkan “penggetasan hidrogen” selama pengelasan, yang menyebabkan keretakan. TP2 mengalami deoksidasi, artinya dapat dibrazing dan diputar berulang kali tanpa kehilangan integritas struktural.

Q4: Apakah tabung TP2 kompatibel dengan pendingin ramah lingkungan baru seperti R-32?
J: Ya. Tabung mulus TP2 dirancang untuk menangani tekanan pengoperasian lebih tinggi yang terkait dengan zat pendingin modern yang ramah lingkungan, asalkan ketebalan dinding ditentukan dengan benar.

Bagian 11: Ringkasan Perbandingan Akhir (Panduan Seleksi)

Tabel ini berfungsi sebagai referensi cepat bagi para insinyur untuk memilih kadar tembaga yang tepat untuk proyek spesifik mereka.