Pipa kapiler mengontrol jumlah refrigeran yang mengalir melalui sistem karena diameter dalamnya yang sangat kecil, biasanya antara setengah milimeter hingga dua milimeter. Ketika refrigeran panas dan bertekanan tinggi keluar dari kondensor dan memasuki pipa-pipa kecil ini, terjadi banyak gesekan yang menurunkan tekanan sekitar 85%, menurut penelitian Ponemon pada 2023. Penurunan tekanan yang mendadak menyebabkan refrigeran memuai dengan cepat, suhunya turun dalam proses tersebut hingga menjadi campuran dingin antara cairan dan uap tepat sebelum mencapai kumparan penguap (evaporator coil) tempat sebagian besar pendinginan terjadi.
Pipa kapiler digunakan dalam sekitar 89 persen unit pendingin ruangan rumah tangga sebagai perangkat ekspansi orifis tetap, menggantikan katup mekanis rumit yang biasa ditemukan di tempat lain (berdasarkan data ASHRAE tahun 2023). Pipa-pipa kecil ini umumnya dibuat dari bahan tembaga atau baja tahan karat. Pipa kapiler membantu mengatur jumlah refrigeran yang mengalir ke bagian evaporator, yang pada akhirnya meningkatkan kemampuan sistem dalam menyerap panas dari udara dalam ruangan. Alasan komponen ini menjadi begitu umum digunakan? Desain sederhana dikombinasikan dengan kinerja yang andal menjadikannya pilihan ideal untuk operasi manufaktur berskala besar. Hal ini terutama penting bagi produsen yang menyasar konsumen dengan anggaran terbatas, yang membutuhkan solusi pendinginan andal tanpa biaya berlebihan di fasilitas produksi pipa kapiler AC di seluruh negeri.
Pengaturan aliran ditentukan oleh tiga faktor utama:
Desain tabung kapiler yang dioptimalkan telah terbukti meningkatkan nilai SEER sebesar 12–15% pada sistem AC inverter melalui aliran refrigeran yang stabil, menurut penelitian terkini Peningkatan desain sistem HVAC .
Logam yang tahan korosi memainkan peran penting ketika material perlu bertahan terhadap perubahan suhu berulang dan bahan kimia keras seiring waktu. Sebagian besar unit pendingin udara masih mengandalkan tembaga untuk komponen internalnya, dengan sekitar tiga dari empat sistem AC menggunakan tembaga karena kemampuan tembaga dalam menghantarkan panas yang sangat baik dan mudah dibentuk selama proses manufaktur sesuai data industri HVAC terbaru dari tahun 2023. Untuk sistem pendingin yang secara khusus menangani amonia, baja tahan karat menjadi pilihan utama karena lebih tahan terhadap efek korosif. Paduan kuningan menemukan perannya dalam situasi tekanan rendah tertentu di mana bahan lain mungkin tidak bekerja secara efektif, meskipun aplikasi semacam ini cenderung sangat spesifik dalam industri tersebut.
Tabung tembaga seamless diproduksi melalui proses cold-drawing yang mencapai toleransi dimensi 0,5%. Pengukuran ketebalan dinding secara inline dengan X-ray memantau ketebalan selama proses drawing, menjaga keseragaman dalam kisaran ±0,01 mm—yang sangat penting untuk dosis refrigeran yang akurat dalam sistem AC presisi.
Tembaga elektrolitik-tough-pitch (ETP) dengan kandungan oksigen ≤0,04% mencegah hydrogen embrittlement selama proses brazing. Setelah proses annealing, tabung ditargetkan mencapai kekerasan 65 HRB pada skala Rockwell B, seimbang antara kelenturan dan ketahanan tekanan. Sistem inspeksi visi otomatis memeriksa semua tabung untuk memastikan kepatuhan terhadap toleransi diameter ASME B36.19M sebelum dikirim.
Pabrik tabung kapiler AC menggunakan penarikan dingin multi-pass untuk mencapai diameter sekecil 0,5 mm dengan ketelitian ±0,01 mm. Bahan dasar tembaga dikurangi melalui 6–12 tahap menggunakan matriks tungsten karbida, memastikan ketebalan dinding yang konsisten. Sistem pengukuran laser secara real-time menjaga stabilitas dimensi selama proses produksi berkecepatan tinggi yang melebihi 25 m/menit.
Geometri matriks yang dioptimalkan (sudut pendekatan 12°–16°) serta pelumas asam oksalat-sabun mengurangi gesekan penarikan sebesar 38% dibandingkan alternatif berbasis minyak bumi (TheZebra.org 2021). Urutan matriks progresif mempertahankan rasio penarikan antara 1,15 hingga 1,35 per pass, memungkinkan pengurangan total luas penampang hingga 75% tanpa menimbulkan cacat material.
Antara tahap-tahap penarikan, pipa tembaga menjalani proses annealing secara batch pada suhu 450–550°C di dalam tungku dengan kontrol nitrogen. Proses ini memulihkan kelenturan (elongasi ≥35%) dan memastikan rekristalisasi lengkap dalam waktu 90 menit. Analisis metalografi memverifikasi integritas mikrostruktur sebelum proses lebih lanjut.
Pemotong CNC terbang memotong pipa menjadi panjang 1,5–6 m dengan ketelitian ± 2 mm pada kecepatan hingga 30 m/menit. Sistem penggulungan yang digerakkan oleh servo menghasilkan gulungan dengan berat 150–300 kg, mempertahankan konsistensi diameter gulungan dalam toleransi 0,5 mm. Lapisan penyela polimer mencegah kerusakan permukaan selama penanganan dan pengangkutan.
Kualitas permukaan secara langsung mempengaruhi aliran refrigeran dan keandalan sistem. Permukaan bagian dalam yang halus (di bawah 0,8 µm Ra ) meminimalkan turbulensi dan mencegah penumpukan partikel yang dapat menyebabkan penyumbatan mikro. Ketidaksempurnaan permukaan yang melebihi 5% dari ketebalan dinding dapat mengurangi kapasitas pendinginan sebesar 12–18% (HVAC Tech Journal, 2023), menegaskan pentingnya kontrol manufaktur yang ketat.
Setelah proses drawing, tabung melalui penghilangan karat dengan asam nitrat untuk menghilangkan lapisan oksida, diikuti oleh pembilasan tiga tahap dengan air deionisasi untuk menghilangkan sisa bahan kimia. Pisau udara berkecepatan tinggi mengeringkan tabung pada suhu 65–80°C , sehingga kadar air berkurang hingga di bawah 50 PPM —langkah kritis untuk mencegah korosi dari dalam.
Pengemasan akhir dilakukan di ruang bersih ISO Class 5, dengan tabung disegel dalam wadah yang telah diisi nitrogen untuk menghambat oksidasi. Sistem penanganan otomatis meminimalkan kontak manusia, sementara penghitung partikel laser memverifikasi kebersihan sesuai standar MIL-STD-1246E. Fasilitas kelas atas mempertahankan tingkat kontaminasi pada level ≤ 10 partikel/cm² untuk partikel yang lebih besar dari 0,5 µm.
Setiap tabung diuji pada tekanan 2,5× tekanan kerjanya (biasanya 500–800 psi) selama 10–15 menit untuk memastikan integritas struktural. Uji hidrostatik ini mendeteksi kebocoran sekecil 0,003 mm dan memastikan keandalan di bawah tekanan refrigeran dalam kondisi nyata, sesuai panduan ASHRAE 2024.
Micrometer laser dan alat ukur ultrasonik memverifikasi diameter luar dalam toleransi ±0,01 mm dan ketebalan dinding dalam toleransi ±5%. Pengukuran-pengukuran ini memastikan karakteristik aliran yang konsisten dan dipantau secara real time, dengan unit yang tidak memenuhi standar ditolak secara otomatis untuk memenuhi kepatuhan ASTM B280.
Pengujian masa pakai dipercepat mensimulasikan 15 tahun layanan melalui 50.000 siklus tekanan (50300 psi) dan kejut termal dari -40 °C hingga 120 °C. Untuk memenuhi syarat untuk perlindungan garansi, tabung harus mempertahankan setidaknya 95% dari kekuatan ledakan awal mereka (≥1.200 psi) setelah pengujian.
Setiap tabung ditandai dengan kode yang terukir laser yang memungkinkan pelacakan penuh ke bahan baku, parameter proses, dan catatan inspeksimendukung persyaratan audit 10 tahun.
Tabung kapiler kini semakin banyak digunakan dalam heat pump berpenggerak inverter, terutama karena produsen membutuhkan komponen yang dapat beroperasi secara andal di bawah kondisi tekanan yang bervariasi, melebihi apa yang dibutuhkan oleh sistem split konvensional. Beralihnya ke alternatif yang lebih ramah lingkungan seperti refrigeran R-290 telah mendorong banyak pemilik pabrik untuk merevisi operasional mereka. Sekitar 42 persen produsen tabung kapiler AC telah melakukan pembaruan proses produksi sejak awal tahun lalu. Pembaruan ini berfokus pada pencegahan masalah hydrogen embrittlement sekaligus mengikuti perkembangan regulasi keselamatan baru yang terus berkembang di sektor ini.
Tabung kapiler utamanya berfungsi sebagai perangkat ekspansi berorifice tetap, mengatur aliran refrigeran ke bagian evaporator untuk meningkatkan penyerapan panas dari udara dalam ruangan.
Tembaga umum digunakan karena konduktivitas termal yang sangat baik dan mudah dibentuk, sehingga cocok untuk komponen pendingin udara berkualitas tinggi.
Penurunan tekanan dikontrol oleh geometri pipa, panjang pipa, dan sifat refrigeran yang mempengaruhi hambatan aliran dan perbedaan tekanan.
Standar ASTM B280 menspesifikasikan tembaga murni 99,9%, memastikan kompatibilitas dengan refrigeran modern serta mendefinisikan sifat-sifat penting seperti kekuatan tarik dan batas kontaminasi oksida.
EN
Berita Terkini