隨著光纖激光在工業生產以及精密醫療等領域的深入應用,除了常規光纖之外,越來越多地涉及到了大芯徑光纖、保偏光纖、玻璃管光纖、光子晶體光纖等光纖、材料的切割、接續處理。
關于“如何進行高質量的光纖熔接涂覆接續工藝”,我們已經講過很多次,今天我們就這個話題進行一次比較完全的說明。
第一步、關于光纖涂層剝除。
涂層剝除是光纖處理的首次環節,也是一個重要環節。常見
的涂層剝除工具有:刀片、剝線鉗(米勒鉗)、熱剝器等。
剝除涂層的時候要注意避免光纖損傷,常見的是剝除起始位置的損傷,其次是整個剝除段上的光纖損傷,要注意剝除的傾斜角度和力度,避免鉗口和光纖包層的接觸,避免劃傷包層。
尤其是針對大芯徑光纖的剝除,剝除做不好,后續可能都白忙了。良好的剝除效果能有效避免高功率激光器等應用中發生漏光和燒光纖的情況。
第二步、關于光纖的清潔操作。
完成光纖剝除工藝后,需要對剝除段進行清潔,主要的方式是無塵紙、無塵棉蘸取無水酒精(濃度99.7%以上)進行清潔。
這種清潔方式優點是:方便經濟。缺點是:力度過大可能導致碎屑劃傷光纖,產生裂紋。在后續使用中,裂紋受到溫度、震蕩等環境因素影響,會逐漸增大,最終導致光纖斷裂,因此影響產品使用壽命。
所以要注意的是清潔操作一定要規范:單向輕輕擦拭,單張無塵紙避免反復使用,清潔完成后等酒精揮發完全后才可進行下一步操作。除此之外,也可以采用超聲波等方式進行清潔。
第三步、關于光纖的切割工藝。
關于光纖的切割工藝,最常見的就是市面上各種切割刀以及大芯徑切割刀。判斷切割刀好壞的標準那就是看實效。能否順利切斷?斷面是否平整?斷面是否存在缺陷?切割角度如何?刀位高度調整是否方便精準?等等。目前市面上切割刀種類繁多,需要精心挑選,根據要切割的光纖包層及涂層直徑,選擇恰當的光纖夾具。
切割中還有一個問題就是避免過大的損傷光纖包層,包層損傷會降低光纖的抗拉強度。
剝除、清潔、切割三個操作工藝都十分關鍵,這直接影響到后續的熔接及涂覆效果,對避免光纖斷裂、熔接損耗過大、是否漏光、是否燒光纖等都有較大的影響。
良好的工具才是最好的工作助手,平時加強對工具的維護保養,提高操作水平才能生產出最可靠的產品。
第四部分,關于光纖的熔接工藝。
熔接時候,要避免熔接機的V型槽上存在碎屑等雜質,否則在光纖進行后續旋轉對軸的時候容易損傷包層。一般來說,允許裸纖的長度越短,光纖斷纖的概率越低。
不同型號及品牌的光纖熔接機通過調整光纖熔接參數,其熔點的抗拉強度會發生很大的不同。
當然,常規的電極、鎢絲等加熱方式,可能會引入額外附著物粘附在熔點附近,降低熔點強度。如果對熔接質量有更高要求,可以采用較為清潔的加熱源,例如二氧化碳激光熱源光纖熔接機等。
第五部分,光纖光纖的涂覆工藝。
使用良好、未過期的涂覆膠;使用適合光纖直徑的、高質量的涂覆模具是涂覆質量好壞的關鍵。
1、選擇恰當的涂覆模具。
實現一次高質量的光纖涂覆操作,選擇恰當的光纖涂覆模具是重中之重,關于光纖涂覆模具的選擇關鍵在于兩點:一是再涂覆直徑。二是再涂覆長度。
關于再涂覆直徑:國際通用型號包括200um、280um、430um、600um、900um等。國產品牌華纖光科在這些型號之外做了新的拓展,新增了180um、270um、300um、450um、700um、860um等型號,細化了型號分類。
還支持任意定制,特別是一些異形光纖:中間細兩頭粗、帶狀、船型、方形等多種特殊需求,讓客戶有了更為精確的選擇。
關于再涂覆長度:國際通用類型大多以54mm長度為主。國產品牌HXGK新增了108mm長度,長度、厚度均翻倍、寬度加寬;在長度加長的同時,還覆蓋了各類再涂覆直徑,讓客戶有了更多的選擇。
2、選擇更好的涂覆玻璃。
除了涂覆模具的選擇,涂覆質量的好壞還取決于模具核心組件:涂覆玻璃的質量。
常見的涂覆機玻璃的材質是普通的石英玻璃,這種玻璃如果長期扣合容易發生磨損和破裂;如果上下塊玻璃調試不平整,導致上下面接觸不均勻,則會在短時間內即可發生破裂現象。
國產品牌華纖光科自籌資金,在青島和濰坊投入兩個生產車間,投入巨資建設了特殊石英玻璃精密加工產線和大型鍍膜設備。目前已攻克相關技術難點,針對目前市面上已有產品的缺點進行升級,讓涂覆機專用的石英玻璃更精密、更牢靠、更耐用,自產石英玻璃有如下幾大優勢:
①、選材。在石英玻璃生產過程中加入特殊元素,采用層構技術,使玻璃更耐壓,不易破裂,還具備更好的隔熱濾雜光效果。
②、切割。采用微米級別高精度水刀切割材質。確保石英玻璃外觀符合要求。
③、開槽。定制進口半球頭金剛油磨刀。對石英玻璃中心芯徑槽進行精細化研磨,確保中心槽圓潤、光滑、芯徑標準且沒有崩邊與缺口。
④、特殊槽體。對于特殊需求的槽體,還可采用光刻法,用半導體技術的模式完成。
⑤、鍍膜。采用多層次鍍膜技術。投產多款鍍膜機,對石英玻璃進行深度鍍膜,確保鍍膜層牢固不易脫落,增強耐磨損性,大幅提高使用壽命。
⑥、校驗。光學校準技術。對石英玻璃進行嚴格檢驗,使其滿足近乎嚴苛的驗收標準。
華纖光科獨立設計、自主生產高標準鍍膜石英玻璃。針對與涂覆質量高度相關的石英玻璃組件,獨立研發并生產高精度鍍膜石英玻璃。從選材、切割、開槽、鍍膜到檢驗檢測等全流程均采用獨有的技術及嚴苛的標準。
3、選擇合適的光纖涂覆機整機。
華纖光科具備目前市面上最全面的涂覆機各類型號,并不斷新增補充中,基本可以直接滿足當前國內外大多數客戶需求。
①、常規光纖涂覆機(模組玻璃長度54mm)
型號A:單模組光纖涂覆機HXGK-T01。
型號B:雙模光纖涂覆機HXGK-T02。
②、加長版光纖涂覆機(模組玻璃長度108mm)
型號?A:單模組加長版涂覆機HXGK-T01(L);模組長度108mm。
型號?B:雙模組加長版涂覆機HXGK-T02(L);搭配兩套長模組;模組長度108mm。
型號?C:雙模組混合版涂覆機HXGK-T02(LD);搭配兩套模組;一套長模組(108mm)、一套短模組(54mm)。
HXGK在光纖涂覆技術領域深耕多年,主要有如下11個特點:
A、線性注膠。注膠不漫溢,而是沿著中心槽線性流動。這代表了如下4個優點:
節約膠水。相比較進口同類型,節約膠水在2/3左右;
玻璃干凈。玻璃片上保持干凈,易于清潔,鍍層壽命久;
玻璃平整。上下兩塊玻璃完全調平,屬于面與面扣合,玻璃片受力均衡,壽命更長。
同心度好。玻璃片扣合嚴密,扣合后上下玻璃片之間沒有層隙,塑形效果更加標準。
B、操作簡單、效率高。一分鐘完成操作,高折射膠水1s固化,低折射膠水7s固化。
C、兼容高、低折射率涂覆材料。
D、帶狀光纖、常規光纖及保偏光纖均適用。
E、規格型號全面。180um,200um,280um,300um,400um,430um,600um,700um,860um,900um 。
F、支持定制化。中間細兩頭粗、中間粗兩頭細、圓形、方形、帶狀光纖、單邊涂覆、球形等多種非標準規格。技術自主、生產自主,從設計到生產一體化,品質可控、驗收標準比客戶要求更嚴苛。
G、子系統分離、模塊化設計。模具組件模塊可便捷更換,以提供靈活性和適應性,每次涂覆完成后需要進行清潔(模具組件只需擰入裝置頂部,使拆裝非常容易)。
H、自適應穩壓注膠系統。該系統技術是HXGK最新技術,解決了注膠停止后膠水可能仍有流出的問題。在穩壓系統下,無論何種膠水,無論其黏度如何,都能做到即時啟停,可精確控制注膠長度,進一步節約了膠水。
I、氣泡隔絕與濾除系統。采用氣液隔絕系統和氣泡濾除系統。一方面嚴密密封了注膠系統,避免了氣泡被中途吸入。另一方面采用氣泡濾除裝置濾除已有氣泡,雙管齊下,解決氣泡問題。
J、設計、生產高標準鍍膜石英玻璃。
K、高性價比。技術水平與國際先進水平相當,國產化率100%。石英玻璃設計生產、玻璃多層鍍膜、穩壓系統設計等技術位于世界前列。但價格遠低于進口同品。
華纖光科基于在智能制造領域的深厚開發經驗,融合了步進電機控制技術、自動化控制技術、集成電路設計與集成系統、模塊化結構設計、光學玻璃精密切割技術、多層次深度校準鍍膜技術,使涂覆機成為了一款擁有“黃金內核”、能與進口同類產品同臺競技,并打破壟斷的國產高技術全新產品。
目前在光纖涂覆領域,華纖光科可以說已經點滿技能樹,產品的質量、產品都有很大幅度的提升。
4、采用正確的使用方式。
清潔模具:使用前后需清潔石英玻璃,采用蘸取酒精的無塵紙或者無塵棉從一側向另一側單向擦拭,避免來回擦拭。清洗時不得用力擦拭,以免刮傷石英塊表面。
清潔半圓槽:用蘸取酒精的棉棒清潔半圓槽,避免槽體內有雜質殘留。
清潔出膠口:用蘸取酒精的棉棒清潔出膠口。
清潔完成:檢查是否存在殘留雜質或者灰塵。
合理調節固化時間:避免過度固化。
注意:
需涂覆段要清潔,避免灰塵污染。
操作規范,避免用手直接接觸裸露包層。包層污染,需再次清潔。
注意區分膠水的高低折射率。
避免使用不合格、過期的膠水。
石英塊易碎,使用時涂覆模塊要輕輕扣合。
涂覆前后需要使用無塵紙、無塵棉或者棉棒及時清潔上下模具,避免雜質殘留。
避免將設備置于容易掉落物品的區域,玻璃片以及連接玻璃片的注膠管及注膠頭禁止撞擊。
5、 環保策略。
整機采用環保設計。產品應用中唯一的異味來源是涂覆機用的膠水,由于設備注膠系統密封模式,產品本身不散發異味,主要的異味來自于清潔使用過的玻璃片的無塵紙,無塵紙上有膠水殘留,建議采取一個小型垃圾桶,內置清水,將使用過的無塵紙放入水中,可以減少90%的異味。
審核編輯黃宇
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