E-mail: info@gem-cablesolution.com
Address: Số 8 đường Yuefeng, Khu công nghệ cao, Đông Đài, Giang Tô, Trung Quốc | No.109 Qilin East Rd, Daning, Humen, Dongguan, Guangdong, China.
English 
中文简体
Cáp quang được tạo ra như thế nào: Câu trả lời ngắn gọn
Cáp quang được chế tạo theo năm giai đoạn chính: phôi thủy tinh được chế tạo từ silica siêu tinh khiết, phôi được kéo thành sợi mỏng như sợi tóc bên trong tháp vẽ, sợi trần được phủ và đệm để bảo vệ, nhiều sợi được bện xung quanh bộ phận chịu lực trung tâm và lõi hoàn thiện được bọc ngoài thông qua quy trình ép đùn. Giai đoạn khoác ngoài là nơi mà máy đùn vỏ dây và cáp trở thành thiết bị trung tâm , vì nó tan chảy và phủ lớp polyme bên ngoài để bảo vệ lõi sợi khỏi bị ẩm, bị dập và tiếp xúc với tia cực tím. Mỗi giai đoạn trong số này đều được kiểm soát chặt chẽ vì lõi sợi rộng khoảng 125 micron, có độ dày bằng một sợi tóc người và thậm chí một sai lệch nhỏ về nhiệt độ, độ căng hoặc tốc độ dây chuyền cũng có thể làm hỏng toàn bộ quá trình sản xuất.
Trên thực tế, thứ trông giống như một sợi dây bọc nhựa đơn giản là sản phẩm cuối cùng của quá trình hóa học thủy tinh, quang học chính xác, bện cơ học và ép đùn polymer hoạt động cùng nhau trên một dây chuyền liên tục. Cáp ống, cáp tự hỗ trợ trên không và dây vá trong nhà đều bắt đầu từ cùng một sợi cơ bản, nhưng chúng khác nhau rõ rệt khi có bộ đệm, bộ phận chịu lực và thiết kế vỏ bọc. Hiểu được những khác biệt đó đến từ đâu giúp việc xác định đúng loại cáp và thiết bị sản xuất phù hợp cho một dự án nhất định trở nên dễ dàng hơn nhiều.
Phần còn lại của hướng dẫn này sẽ trình bày chi tiết từng giai đoạn sản xuất, giải thích thiết bị được sử dụng ở mỗi bước, so sánh vật liệu vỏ bọc để xác định hiệu suất tại hiện trường và trả lời các câu hỏi thường gặp nhất từ những người tìm nguồn cung ứng cáp hoặc đánh giá dây chuyền sản xuất lần đầu tiên.
Nguyên liệu thô đằng sau mỗi sợi quang
Sợi quang có nguồn gốc từ silica, một dạng cát tinh khiết gần như không có tạp chất kim loại trước khi có thể truyền ánh sáng qua khoảng cách xa. Ngay cả một lượng nhỏ sắt, đồng hoặc crom bên trong kính cũng sẽ tán xạ và hấp thụ ánh sáng, rút ngắn đáng kể khoảng cách truyền có thể sử dụng. Silica được sử dụng cho sợi viễn thông được tinh chế đến mức độ tinh khiết vượt xa quá trình sản xuất kính cửa sổ hoặc thùng chứa thông thường, thường được đo bằng phần tỷ đối với các tạp chất quan trọng nhất đối với hiệu suất quang học.
Các nhà sản xuất pha tạp silica này với một lượng nhỏ các hợp chất germanium, phốt pho hoặc boron được đo chính xác. Doping làm thay đổi chiết suất của thủy tinh, điều này cho phép ánh sáng phản xạ dọc theo chiều dài của sợi thay vì thoát ra ngoài qua các cạnh. Lõi và lớp bọc xung quanh được cung cấp các chỉ số khúc xạ khác nhau có mục đích , và sự khác biệt đó chính là nguyên nhân làm cho sự phản xạ nội toàn phần và do đó có thể truyền dữ liệu ở khoảng cách xa. Nồng độ germanium cao hơn làm tăng chỉ số khúc xạ của lõi so với lớp bọc silica nguyên chất xung quanh nó, trong khi các hợp chất boron và flo đôi khi được sử dụng để làm giảm chỉ số của lớp bọc thay vì tăng chỉ số của lõi, tùy thuộc vào phương pháp sản xuất mà nhà máy sử dụng.
Ngoài kính, một sợi cáp hoàn thiện còn tập hợp nhiều loại vật liệu hỗ trợ, mỗi vật liệu được chọn cho một công việc cơ khí hoặc môi trường cụ thể thay vì vẻ ngoài:
- Silica (silicon dioxide) tạo thành kính nền cho cả lõi và lớp bọc
- Germanium tetrachloride làm tăng chiết suất của lõi trong quá trình lắng đọng hơi
- Hợp chất phốt pho và boron điều chỉnh độ nhớt của thủy tinh và nhiệt độ làm mềm trong quá trình vẽ
- Nhựa acrylate hoặc silicone tạo thành lớp phủ sơ cấp và thứ cấp được áp dụng ngay sau khi vẽ
- Thanh nhựa gia cố bằng sợi thủy tinh, dây thép hoặc sợi aramid đóng vai trò là bộ phận chịu lực trung tâm hoặc ngoại vi
- Gel chặn nước hoặc sợi khô có thể phồng lên bảo vệ chống lại sự xâm nhập của hơi ẩm bên trong các ống rời
- Polyethylene, PVC, hoặc các hợp chất halogen không khói thấp tạo thành lớp vỏ ngoài ép đùn
Việc tìm nguồn cung ứng các phiên bản ổn định, nhất quán theo từng đợt của từng đầu vào này cũng quan trọng như chính quy trình sản xuất. Một nhà cung cấp nhựa thay đổi công thức một chút giữa các lô hàng có thể buộc dây chuyền sản xuất phải điều chỉnh lại đặc tính nhiệt độ ép đùn của nó, ngay cả khi bản thân máy không có gì thay đổi.
Chế tạo phôi: Xây dựng bản thiết kế kính
Trước khi có thể rút ra bất kỳ sợi nào, trước tiên, các nhà sản xuất phải chế tạo một khuôn phôi, một thanh thủy tinh rắn có kích thước gần bằng cán chổi chứa phiên bản thu nhỏ của lõi và cấu trúc vỏ của sợi thành phẩm, được tăng tỷ lệ lên hàng nghìn. Phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất là lắng đọng hơi hóa học cải tiến, thường được rút ngắn thành MCVD, mặc dù lắng đọng hơi bên ngoài và lắng đọng dọc trục hơi cũng được một số nhà sản xuất sử dụng tùy thuộc vào loại sợi và thể tích mục tiêu.
- Một ống silica rỗng được lắp nằm ngang trên máy tiện gia công thủy tinh và quay liên tục
- Khí clorua, bao gồm silicon tetrachloride, germanium tetrachloride và oxy, được bơm vào ống quay
- Một ngọn đuốc đi ngang làm nóng ống đến khoảng 1500 độ C, khiến các khí phản ứng và lắng đọng các lớp thủy tinh cực mỏng trên thành trong
- Ngọn đuốc đi qua lại hàng chục lần, mỗi lần lại thêm một lớp mỏng khác, dần dần hình thành vật liệu lõi với cấu hình pha tạp chính xác.
- Sau khi đã lắng đọng đủ lớp, ống được làm nóng thêm và co lại dưới độ mềm của chính nó thành một thanh thủy tinh rắn, phôi đã hoàn thiện
- Mẫu phôi được kiểm tra về mặt quang học và kích thước trước khi được phê duyệt cho giai đoạn vẽ
Một khuôn phôi đơn lẻ, sau khi được kéo căng, có thể được kéo thành nhiều km sợi thành phẩm, do đó tính nhất quán ở giai đoạn này có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Một lỗi sản xuất duy nhất ở phôi sẽ tự lặp lại dọc theo toàn bộ chiều dài sợi được rút ra từ nó. , đó là lý do tại sao giai đoạn này nhận được sự kiểm soát quy trình nghiêm ngặt nhất trên toàn dây chuyền. Một số nhà sản xuất hiện nay sử dụng kỹ thuật phủ, bổ sung thêm một lớp silica tinh khiết xung quanh thanh lõi nhỏ hơn, được kiểm soát chặt chẽ hơn, cho phép họ tăng kích thước phôi và do đó kéo dài chiều dài sợi mà không làm mất đi độ chính xác của bước lắng đọng lõi.
Đường kính phôi, độ thẳng và ứng suất bên trong đều được kiểm tra trước khi phôi được xóa để vẽ. Vẫn có thể vẽ phôi hơi cong, nhưng nó thường cần tốc độ kéo chậm hơn và kiểm soát độ căng chặt hơn để bù lại, điều này làm giảm thông lượng dây chuyền tổng thể.
Vẽ sợi: Biến thanh thủy tinh thành sợi tóc mỏng
Khuôn phôi được tải, nghiêng xuống, vào một tháp vẽ có thể cao vài tầng trong một cơ sở sản xuất lớn. Một lò nung trên đỉnh tháp làm mềm đầu phôi đến khoảng từ 2000 đến 2200 độ C, đủ nóng để chỉ riêng trọng lực bắt đầu kéo một sợi thủy tinh nóng chảy mỏng xuống dưới. Kể từ thời điểm đó, toàn bộ tòa tháp tồn tại để quản lý một dải kính liên tục, không bị gián đoạn khi nó rơi xuống, nguội đi và cứng lại.
Kiểm soát đường kính
Hệ thống đo laze không tiếp xúc kiểm tra đường kính sợi hàng nghìn lần mỗi giây, giữ đường kính sợi trong phạm vi khoảng 1 micron so với mục tiêu 125 micron vì tốc độ kéo được điều chỉnh theo thời gian thực để bù đắp cho bất kỳ độ lệch nào.
làm mát
Sợi mới được rút ra sẽ đi qua buồng làm mát, đôi khi sử dụng khí heli để truyền nhiệt nhanh hơn, đều hơn ngay sau khi rời khỏi lò, vì việc phủ một lớp phủ lên thủy tinh vẫn còn mềm sẽ làm biến dạng sợi.
Lớp phủ
Lớp phủ acrylate hai lớp, lớp bên trong mềm hơn và lớp bên ngoài cứng hơn, được phủ và xử lý bằng tia cực tím trước khi sợi chạm vào con lăn dẫn hướng, bảo vệ kính khỏi trầy xước bề mặt có thể làm suy yếu kính.
Đưa lên
Sợi thành phẩm được quấn vào ống cuộn trong điều kiện căng được kiểm soát cẩn thận, vì lực căng không đều ở giai đoạn này sau đó sẽ xuất hiện dưới dạng suy giảm không nhất quán hoặc, trong trường hợp nghiêm trọng, một vết nứt ẩn không thành công nhiều tháng sau khi lắp đặt.
Tốc độ rút bài là một trong những con số được theo dõi chặt chẽ nhất trên toàn bộ dây chuyền. Các tháp hiện đại thường thu hút sợi ở khoảng từ 10 đến 30 mét mỗi giây và đẩy tốc độ đó lên cao hơn mà không nâng cấp khả năng làm mát và phủ là một trong những cách nhanh nhất để tạo ra sự thay đổi đường kính hoặc khuyết tật lớp phủ thành một lô sợi tốt.
Chế độ đơn và đa chế độ: Quy trình sản xuất khác nhau như thế nào
Sợi đơn mode và sợi đa mode trông giống hệt nhau từ bên ngoài, nhưng kích thước lõi và do đó các công thức lắng đọng phôi đằng sau chúng khá khác nhau. Sợi quang đơn mode sử dụng lõi rất nhỏ, thường khoảng 9 micron, chỉ cho phép một đường ánh sáng duy nhất truyền xuống sợi quang. Lõi hẹp đó đòi hỏi độ dốc pha tạp cực kỳ chính xác, được kiểm soát chặt chẽ trong bước lắng đọng MCVD, vì ngay cả một sự thay đổi nhỏ trong đường kính lõi cũng sẽ thay đổi cách sợi xử lý sự phân tán trên khoảng cách xa.
Sợi đa chế độ sử dụng lõi lớn hơn nhiều, thường là 50 hoặc 62,5 micron, cho phép nhiều đường dẫn hoặc chế độ ánh sáng truyền đồng thời. Lõi lớn hơn dễ ổn định hơn trong cả quá trình chế tạo và vẽ phôi, đó là một phần lý do tại sao cáp quang đa chế độ trước đây dễ sản xuất hơn và ít tốn kém hơn, mặc dù nó bị giới hạn ở khoảng cách truyền ngắn hơn trước khi nhiều đường ánh sáng đó bắt đầu làm mờ tín hiệu.
| Thuộc tính | Chế độ đơn | Đa chế độ |
|---|---|---|
| Kích thước lõi điển hình | Khoảng 9 micron | 50 hoặc 62,5 micron |
| Doping cần độ chính xác | Rất cao | Trung bình |
| Trường hợp sử dụng điển hình | Mạng đường dài và đường trục | Trung tâm dữ liệu ngắn hạn và liên kết trường |
Lớp phủ và đệm sợi trần
Sợi thủy tinh trần có độ bền kéo rất lớn nhưng hầu như không có khả năng chống mài mòn bề mặt. Giai đoạn phủ và đệm tồn tại hoàn toàn nhằm mục đích bảo vệ bề mặt đó.
Hai phương pháp bảo vệ khác nhau được sử dụng tùy thuộc vào mục đích sử dụng cuối cùng của cáp. Sợi đệm chặt có lớp polyme dày, đường kính thường là 900 micron, được ép trực tiếp lên lớp phủ chính, giúp sợi dễ dàng xử lý và kết thúc trong dây nối và cáp trong nhà. Thay vào đó, sợi ống rời nằm bên trong một ống nhựa nhỏ chứa đầy gel chặn nước hoặc sợi khô có khả năng trương nở trong nước, giúp sợi tự do di chuyển nhẹ khi cáp uốn cong hoặc khi nhiệt độ thay đổi, đây là thiết kế được ưa thích cho các hoạt động ngoài trời và dưới lòng đất trong thời gian dài.
Chọn sai phương pháp đệm cho ứng dụng là một trong những lỗi thiết kế phổ biến nhất trong thông số kỹ thuật của cáp. Thiết kế có đệm chặt xử lý uốn cong lặp đi lặp lại tốt hơn nhiều, trong khi thiết kế ống lỏng xử lý sự thay đổi nhiệt độ và nhịp dài tốt hơn nhiều. Sợi đệm chặt được kéo qua một ống dẫn dài ngoài trời không được làm nóng trong điều kiện khí hậu lạnh có thể gây ra tổn thất do uốn vi mô do lớp đệm co lại nhanh hơn kính bên trong nó, đây chính xác là chế độ hư hỏng mà các thiết kế ống lỏng được tạo ra để tránh.
Độ dài vượt quá của sợi, một lượng nhỏ độ chùng được cố tình để lại bên trong ống lỏng, là một thông số khác được điều chỉnh cẩn thận ở giai đoạn này. Chiều dài vượt quá quá ít và sợi có thể bị kéo căng khi co nhiệt; quá nhiều và sợi có thể bị uốn cong vi mô khi nó bị vênh bên trong ống. Các nhà sản xuất thường nhắm mục tiêu độ dài vượt quá vài phần mười của một phần trăm, được điều chỉnh dựa trên vật liệu ống và vùng khí hậu mà cáp được thiết kế.
Mắc kẹt và lắp ráp lõi
Sau khi các sợi riêng lẻ hoặc ống chứa đầy sợi đã sẵn sàng, chúng sẽ được buộc xung quanh bộ phận chịu lực trung tâm, thường là thanh nhựa gia cố bằng sợi thủy tinh hoặc dây thép, tùy thuộc vào tải trọng kéo mà cáp thành phẩm cần để tồn tại trong quá trình lắp đặt và mức độ xây dựng không có kim loại mà ứng dụng yêu cầu.
Hầu hết các dây chuyền sản xuất đều sử dụng phương pháp bện SZ, trong đó các sợi trước tiên được quấn theo một hướng và sau đó đảo ngược theo mô hình dao động có kiểm soát. Cách sắp xếp qua lại này cho phép tiếp cận từng sợi hoặc ống riêng lẻ tại bất kỳ điểm nào dọc theo cáp mà không cần tháo toàn bộ chiều dài, điều này rất quan trọng trong quá trình nối và sửa chữa tại hiện trường. Sợi kết dính hoặc băng quấn giữ bó sợi lại với nhau và giữ hình dạng của nó ổn định trước khi giai đoạn tiếp theo bắt đầu. Thay vào đó, một số thiết kế sử dụng một ống lỏng ở giữa giữ tất cả các sợi lại với nhau, giúp đơn giản hóa việc mắc sợi nhưng hạn chế tổng số sợi so với thiết kế mắc nhiều ống.
Đường kính lõi cáp, độ tròn và chiều dài nằm đều được đo liên tục trong quá trình bện, vì bất kỳ một trong ba điều này vượt quá giới hạn cho phép sẽ xuất hiện sau đó dưới dạng thành áo khoác không đều khi lõi đạt đến giai đoạn đùn.
| Thành viên sức mạnh | Sử dụng điển hình | Lợi thế chính |
|---|---|---|
| Thanh nhựa gia cố bằng sợi thủy tinh | Cáp trên không và ống dẫn | Nhẹ và hoàn toàn điện môi |
| Dây thép | Cáp chôn trực tiếp | Độ bền kéo và khả năng chống nghiền cao hơn |
| Sợi aramid | Cáp trong nhà và vá | Linh hoạt với lực kéo tốt |
Bọc thép: Thêm khả năng bảo vệ loài gặm nhấm và nghiền nát
Cáp dành cho mục đích chôn trực tiếp hoặc dành cho những khu vực có nguy cơ bị gặm nhấm gây hư hại, sẽ có thêm một lớp giáp giữa lõi bị mắc kẹt và lớp vỏ ngoài. Cách tiếp cận phổ biến nhất là quấn theo chiều dọc một dải băng thép hoặc nhôm lượn sóng xung quanh lõi, tạo thành hình dạng ống vừa khít trước khi áo khoác được ép đùn lên trên.
Bước bọc thép này diễn ra trực tiếp, ngay trước khi lõi đến máy đùn, sử dụng thiết bị tạo hình để gấp băng kim loại thành hình và chồng các cạnh của nó lên để bao bọc hoàn toàn lõi. Việc tạo ra sự chồng chéo và bán kính hình thành là vấn đề quan trọng: bán kính hình thành quá chặt có thể làm rách các sợi bên trong, trong khi sự chồng chéo quá lỏng sẽ để lại một khoảng trống làm suy yếu toàn bộ điểm của áo giáp. Một số thiết kế sử dụng hai băng tôn, một thép và một được liên kết bằng lớp phủ copolyme, để kết hợp bảo vệ cơ học với lớp chống ẩm trong một lần duy nhất.
- Lớp giáp băng thép gợn sóng có khả năng chống nghiền nát và gặm nhấm tối đa
- Áo giáp nhiều lớp bằng polyme nhôm không yêu cầu thiết kế điện môi hoàn toàn nhưng vấn đề trọng lượng
- Lớp bọc sợi aramid hoặc sợi thủy tinh được sử dụng thay cho áo giáp kim loại cho các thiết kế hoàn toàn điện môi, chống sét
Áo khoác và vỏ bọc: Nơi công nghệ ép đùn chiếm ưu thế
Giai đoạn cuối cùng của quá trình sản xuất cáp là bọc vỏ và đây là điểm mà máy ép đùn dây và vỏ cáp thực hiện công việc nâng vật nặng nhất trên toàn bộ dây chuyền. Lõi sợi đã lắp ráp được đưa qua một thiết bị hoàn trả, bất kỳ băng giáp thép hoặc nhôm cần thiết nào đều được bọc và tạo hình xung quanh nó, sau đó lõi đi qua khuôn chữ thập trên máy đùn, nơi polyme nóng chảy được phủ đều xung quanh toàn bộ chu vi.
Một máy ép đùn vỏ bọc dây và cáp điển hình được sử dụng cho cáp quang bao gồm bộ phận cấp liệu và làm khô nhựa, cụm vít và thùng làm tan chảy và tạo áp suất cho polyme, đầu ép đùn 90 độ hoặc thẳng hàng, máng làm mát bằng nước ngay phía hạ lưu, thiết bị kiểm tra tia lửa và dây đai hoặc dây kéo kéo cáp qua đường dây với tốc độ không đổi được kiểm soát. Tốc độ đường truyền và tốc độ làm mát phải được khớp chính xác , bởi vì một chiếc áo khoác nguội quá nhanh có thể co lại không đều, trong khi một chiếc áo khoác nguội quá chậm có thể biến dạng dưới sức nặng của chính nó trước khi đông lại.
Các dây chuyền ép đùn hiện đại được sử dụng cho giai đoạn này thường có đường kính ngoài từ khoảng 3 mm đến 90 mm hoặc hơn, tùy thuộc vào việc sản phẩm mục tiêu là cáp thả trong nhà nhỏ hay ống dẫn có đường kính lớn hoặc cáp bọc thép, với tốc độ đường dây dao động từ khoảng 20 mét/phút đối với vỏ bọc thép dày lên đến hơn 100 mét/phút đối với cáp trong nhà có thành mỏng.
Bên trong máy ép đùn vỏ bọc dây và cáp
Việc hiểu các thành phần riêng lẻ của máy ép đùn vỏ bọc dây và cáp giúp chẩn đoán sự cố vỏ bọc hoặc so sánh hai báo giá máy cạnh tranh theo các điều khoản giống nhau dễ dàng hơn nhiều. Mỗi máy đùn đều được chế tạo xung quanh một trục vít quay bên trong thùng được gia nhiệt, nhưng các chi tiết của thiết kế trục vít và thùng đó có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng tan chảy và cuối cùng là độ đồng nhất của áo khoác thành phẩm.
Thiết kế vít
Đường kính thùng để bọc cáp quang thường dao động từ khoảng 45 mm đến 120 mm, với tỷ lệ L đến D, chiều dài thùng chia cho đường kính của nó, thường từ 24 đến 1 và 30 đến 1 để nhựa có đủ thời gian dừng để tan chảy đều.
Khu sưởi ấm
Thùng được chia thành nhiều vùng gia nhiệt được kiểm soát độc lập, do đó nhựa có thể được đưa đến nhiệt độ nóng chảy dần dần thay vì tất cả cùng một lúc, giảm nguy cơ polyme bị phân hủy hoặc tan chảy không đều.
khuôn chữ thập
Đầu chữ thập chuyển hướng dòng chảy chín mươi độ xung quanh lõi cáp chuyển động và hình dạng bên trong của nó phải được căn giữa chính xác để tránh thành vỏ lệch tâm, dày không đều.
làm mát trough
Máng nước nhiều giai đoạn, đôi khi có phần ấm và phần lạnh riêng biệt, thiết lập kích thước vỏ cuối cùng và độ hoàn thiện bề mặt khi cáp thoát ra khỏi khuôn.
Ở phía sau của máy đùn, máy đo đường kính, thường là cảm biến không tiếp xúc dựa trên laser, cung cấp dữ liệu trở lại bộ điều khiển kéo và máy đùn trong một vòng khép kín, tự động điều chỉnh tốc độ trục vít hoặc tốc độ đường dây để giữ đường kính ngoài trong một dải dung sai chặt chẽ mà không cần người vận hành can thiệp vào mỗi mét cáp được sản xuất.
So sánh vật liệu vỏ cáp quang
Polyme được chọn cho lớp vỏ bên ngoài có ảnh hưởng trực tiếp đến vị trí có thể lắp đặt cáp và thời gian sử dụng ở đó. Bảng dưới đây so sánh các vật liệu thường được chạy qua máy ép đùn vỏ bọc dây và cáp trong sản xuất cáp quang.
| Chất liệu | Phù hợp nhất cho | Đặc điểm đáng chú ý |
|---|---|---|
| Polyetylen (PE) | Ngoài trời, chôn trực tiếp, ống dẫn | Độ ẩm mạnh và chống tia cực tím |
| PVC | Cáp trong nhà chung | Chi phí hiệu quả và linh hoạt |
| Halogen không khói thấp (LSZH) | Risers trong nhà, không gian toàn thể | Lượng khói độc hại thấp khi đun nóng |
| Polyetylen mật độ trung bình (MDPE) | Cáp tự hỗ trợ trên không và hình số 8 | Cân bằng giữa tính linh hoạt và độ dẻo dai |
| Polyurethane | Cáp trường chắc chắn, uốn cong hoặc chiến thuật | Khả năng chống mài mòn và uốn cong cao |
Việc lựa chọn nhựa cũng không chỉ liên quan đến môi trường của cáp thành phẩm. Một số polyme xử lý ở cửa sổ nhiệt độ nóng chảy hẹp hơn so với các loại khác, điều này làm thay đổi mức độ tha thứ của một máy ép đùn vỏ bọc dây và cáp nhất định cần phải có trong hệ thống kiểm soát nhiệt độ của nó. Các hợp chất LSZH nói riêng có xu hướng nhạy cảm hơn với quá nhiệt so với PE tiêu chuẩn, vì nhựa LSZH bị cháy sém sẽ mất đi một số đặc tính chống cháy.
Những điều cần chú ý khi chọn dây chuyền ép đùn cho cáp quang
Người mua đánh giá một máy ép đùn vỏ bọc dây và cáp để sản xuất cáp quang có xu hướng tập trung vào giá cả và tốc độ đầu ra trước tiên, nhưng một số thông số kỹ thuật ít rõ ràng hơn thường quan trọng hơn đối với chất lượng đầu ra lâu dài.
- Khả năng chống mài mòn của trục vít và thùng, vì các hợp chất chứa đầy chất mài mòn như LSZH làm suy giảm thùng thép tiêu chuẩn nhanh hơn nhiều so với PE thông thường
- Kiểm soát đường kính vòng kín, do đó dây chuyền tự điều chỉnh theo thời gian thực thay vì chỉ dựa vào sự giám sát của người vận hành
- Số lượng và tính độc lập của các vùng gia nhiệt, ảnh hưởng đến mức độ xử lý các loại nhựa nhạy cảm với nhiệt độ của dây chuyền
- Chiều dài máng làm mát và số lượng giai đoạn, vì làm mát quá nhỏ là một trong những tắc nghẽn phổ biến nhất trên đường dây tốc độ cao
- Khả năng tương thích với các thiết bị thanh toán, bọc thép và tiếp nhận hiện có đã được lắp đặt trên sàn nhà máy
Một dây chuyền chạy nhanh trên giấy nhưng không thể giữ được dung sai đường kính chặt chẽ trên hợp chất nhạy cảm với nhiệt độ sẽ tạo ra nhiều phế liệu hơn chứ không phải nhiều cáp có thể sử dụng được hơn khi nó được đưa vào sản xuất hàng ngày.
Tự động hóa và giám sát nội tuyến trên dây chuyền sản xuất hiện đại
Các tuyến cáp quang mới hơn ngày càng gắn kết mọi giai đoạn, từ nối dây cho đến bọc vỏ, vào một hệ thống điều khiển duy nhất thay vì chạy từng máy một cách độc lập. Dữ liệu về tốc độ, độ căng và nhiệt độ của dây chuyền từ máy đùn có thể được ghi lại tự động và tham chiếu chéo với các kết quả kiểm tra sau này của cáp đã hoàn thiện, giúp việc truy tìm lỗi trở lại quá trình sản xuất chính xác và cài đặt máy đã gây ra lỗi đó trở nên dễ dàng hơn nhiều.
Máy đo đường kính bằng laser, máy kiểm tra tia lửa để kiểm tra tính toàn vẹn của vỏ ở điện áp cao khi cáp di chuyển và bộ đếm chiều dài tự động hiện là tiêu chuẩn trên hầu hết các dây chuyền sản xuất từ vừa đến lớn, thay thế việc kiểm tra tại chỗ thủ công trước đây chỉ diễn ra một vài lần trong mỗi ca. Giám sát liên tục, tự động phát hiện thông số trôi trong vài giây thay vì sau khi toàn bộ cuộn phim đã được sản xuất vượt quá giới hạn cho phép , đây là một trong những cải tiến chất lượng lớn nhất mà ngành đã thực hiện trong những năm gần đây.
Kiểm tra chất lượng trước khi vận chuyển cáp
Cáp hoàn thiện sẽ không được rời khỏi nhà máy cho đến khi vượt qua một loạt kiểm tra vật lý và quang học. Những thử nghiệm này xác nhận rằng mọi giai đoạn của quy trình, từ phôi đến vỏ bọc, đều được thực hiện trong giới hạn cho phép.
- Kiểm tra độ suy giảm, đo lường cường độ tín hiệu bị mất trên mỗi km sợi quang
- Kiểm tra độ bền kéo, kéo cáp thành phẩm để xác nhận rằng nó có thể chịu được tải trọng lắp đặt
- Thử nghiệm va đập và va đập, mô phỏng ứng suất cơ học của việc chôn lấp hoặc lắp đặt ống dẫn
- Chu kỳ nhiệt độ, kiểm tra áo khoác và đệm xem có bị nứt khi nhiệt độ quá cao và quá lạnh không
- Thử nghiệm độ thấm nước, xác nhận gel hoặc vật liệu chặn khô ngăn chặn sự di chuyển của hơi ẩm
- Kiểm tra tia lửa điện ở điện áp cao để bắt các lỗ kim hoặc các vết mỏng còn sót lại sau quá trình đùn
Cáp vượt qua thử nghiệm suy giảm nhưng không vượt qua thử nghiệm nén hoặc uốn vẫn chưa sẵn sàng tại hiện trường , vì việc lắp đặt thực tế khiến cáp phải chịu ứng suất cơ học thường xuyên hơn nhiều so với ứng suất quang học thuần túy. Các cuộn phim cũng được lấy mẫu và kiểm tra chéo dựa trên nhật ký sản xuất của lô đó, do đó, bất kỳ sai lệch nào được gắn cờ trong quá trình thử nghiệm đều có thể được truy nguyên từ quá trình chạy dây, bọc thép hoặc ép đùn cụ thể thay vì được coi là một lỗi riêng biệt, không giải thích được.
Các lỗi sản xuất thường gặp và cách ngăn chặn chúng
Hầu hết các lỗi cáp quang có thể bắt nguồn từ một số ít các biến số của quá trình. Việc hiểu rõ chúng giúp người mua đặt ra những câu hỏi sắc bén hơn khi đánh giá một dây chuyền sản xuất hoặc một lô cáp thành phẩm.
| khiếm khuyết | Nguyên nhân gốc rễ | phòng ngừa |
|---|---|---|
| Độ dày thành áo khoác không đồng đều | Tốc độ trục vít máy đùn không nhất quán hoặc định tâm khuôn | Đo đường kính bằng laser với điều khiển phản hồi tự động |
| Điểm suy giảm cao | Uốn vi mô trong quá trình mắc kẹt hoặc sợi bị căng quá mức | Kiểm soát chiều dài vượt quá sợi và giám sát độ căng |
| Nước thấm theo thời gian | Làm đầy gel không đầy đủ hoặc có khoảng trống trong băng chặn | Thiết bị rót mỡ chính xác và kiểm tra sau đổ đầy |
| Lỗ kim trên bề mặt áo khoác | Độ ẩm trong nhựa hoặc nguyên liệu thức ăn bị ô nhiễm | Sấy nhựa trước khi cấp liệu và kiểm tra tia lửa nội tuyến |
| Độ cứng cáp hoặc nứt khi thời tiết lạnh | Chọn sai nhựa áo khoác cho vùng khí hậu | Xếp hạng nhiệt độ thấp của nhựa phù hợp với khu vực triển khai |
Câu hỏi thường gặp
Cáp quang được làm bằng gì
Lõi và lớp bọc được làm bằng thủy tinh silica pha tạp chất siêu tinh khiết. Sau đó, sợi được bảo vệ bằng lớp phủ acrylate, lớp đệm, bộ phận chịu lực như thanh sợi thủy tinh hoặc sợi aramid và lớp vỏ polymer bên ngoài như polyetylen, PVC hoặc hợp chất halogen không khói thấp.
Sợi quang mỏng như thế nào so với tóc người
Lõi sợi quang tiêu chuẩn và lớp bọc có đường kính khoảng 125 micron, gần bằng độ dày của một sợi tóc người bình thường, mặc dù cáp thành phẩm xung quanh nó có thể lớn hơn nhiều lần sau khi thêm đệm, bộ phận chịu lực và vỏ ngoài.
Vì sao công đoạn jacketing cần có máy đùn chuyên dụng
Lớp bọc phải được phủ xung quanh lõi sợi thành phẩm trong một lần chạy liên tục, ở nhiệt độ và tốc độ dây chuyền được kiểm soát mà không chạm hoặc nén các sợi bên trong. Máy ép đùn vỏ bọc dây và cáp chuyên dụng được thiết kế đặc biệt để nấu chảy, phủ và làm nguội lớp polymer đó một cách đồng đều xung quanh lõi cáp chuyển động.
Sự khác biệt giữa sợi đệm chặt và sợi ống lỏng
Sợi đệm chặt có một lớp polymer dày được ép trực tiếp lên sợi được phủ, giúp xử lý trong nhà dễ dàng hơn. Sợi ống rời nằm bên trong ống chứa đầy gel hoặc ống khô có chỗ để di chuyển, giúp hấp thụ tốt hơn sự giãn nở và co lại do nhiệt độ trong khoảng thời gian dài ngoài trời.
Chất lượng của cáp hoàn thiện được xác minh như thế nào
Cáp hoàn thiện phải trải qua quá trình kiểm tra độ suy giảm, kiểm tra độ bền kéo và độ nén, chu kỳ nhiệt độ, kiểm tra tia lửa điện và kiểm tra khả năng xuyên nước trước khi được phê duyệt để vận chuyển, xác nhận rằng mọi giai đoạn từ tạo phôi đến vỏ bọc đều đáp ứng thông số kỹ thuật.
Tại sao sợi đơn mode và sợi đa mode yêu cầu độ chính xác sản xuất khác nhau
Sợi đơn mode sử dụng lõi nhỏ hơn nhiều, khoảng 9 micron, đòi hỏi độ dốc pha tạp chính xác hơn nhiều trong quá trình chế tạo phôi so với lõi lớn hơn 50 hoặc 62,5 micron được sử dụng trong sợi đa mode.
Đường dây bọc cáp thường chạy nhanh như thế nào
Tốc độ đường dây rất khác nhau tùy theo độ dày và đường kính của vỏ bọc, từ khoảng 20 mét/phút đối với vỏ bọc ngoài trời dày, cho đến hơn 100 mét/phút đối với cáp trong nhà có thành mỏng.
Nguyên nhân gây ra độ dày thành không đồng đều trong vỏ cáp
Thành áo khoác không đồng đều thường xuất phát từ tốc độ trục vít của máy đùn không nhất quán hoặc khuôn chữ thập có tâm kém, đó là lý do tại sao máy đo đường kính laser vòng kín gắn liền với bộ điều khiển máy đùn đã trở thành tiêu chuẩn trên dây chuyền sản xuất hiện đại.
Có liên quan Các sản phẩm
