Вишак дужине пуферских цеви је критичан параметар у производњи насуканихоптички каблови, директно утичући на механичке перформансе,-дугорочну поузданост и интегритет оптичког сигнала.
Функција одтампон цеви од оптичких влакана
Пуферска цев је обично направљена од полибутилен терефталата (ПБТ) и служи као главни заштитни омотач за оптичка влакна у језгру кабла. ПБТ је полу-кристални термопласт са високом отпорношћу на топлоту, механичком жилавошћу и отпорношћу на замор. Својства ПБТ-а омогућавају брзу кристализацију, постижући кристалност до 40% на релативно ниским температурама, што га чини идеалним за-процесе екструзије великом брзином у производњи каблова.
Током процеса производње, процес пуферовања укључује премазивање обојених оптичких влакана растопљеним ПБТ-ом да би се формирала цев. Најкритичнији параметар који утиче на квалитет ове уплетене кабловске јединице је "вишак дужине" пуфер цеви. Вишак дужине се односи на чињеницу да је обложено оптичко влакно нешто дуже од саме цеви. Ова разлика у дужини обезбеђује да оптичко влакно остане без напрезања-под напрезањима као што су увртање, истезање, савијање и компресија кабла, и одржава стабилне перформансе током тестова температурних циклуса. На крају, спречава прекомерно оптичко слабљење током животног века кабла.
тампон цеви од оптичких влакана Преглед процесаиОсновни принцип
ПБТ пелете се топе у екструдеру да би се формирала вискозна талина, која се екструдира кроз калуп за димензионисање док се истовремено облаже оптичко влакно које је напуњено смешом за пуњење, чиме се формира ПБТ лабава цев.
Типична производна линија се састоји од: исплатног-сталка → елиминатора статичког електрицитета → екструзије и димензионисања → резервоара за топлу воду → главног поклопца → примарног хлађења → секундарног хлађења → мерача пречника → штампача → -намотаја за намотавање.
Критични део који одређује стабилност вишка дужине (ЕЛ) налази се између излаза резервоара за топлу воду и главног стуба. Овај одељак одређује да ли је кристализација довољно развијена, да ли се унутрашњи стрес адекватно ослобађа и да ли ће доћи до проблема након-скупљања.
тампон цеви од оптичких влакана Основни принцип
(У резервоару топле воде) Формирање оријентације и заосталог унутрашњег напрезања при врућем истезању
У резервоару за топлу воду, цев је у високо{0}температурном растегнутом и аморфно оријентисаном стању. Полимерни молекуларни ланци постају поравнати, стварајући значајан унутрашњи напон (скупљања).
(прелаз од топлог-на-хладног око главног стуба) Скупљање кристализације ослобађа стрес и успоставља ЕЛ
Како цев улази у подручје главног стуба, она доживљава пад температуре док је и даље изнад температуре стакластог прелаза (Тг). Под овим условима може доћи до нуклеације и раста кристала, а ПБТ почиње да кристалише. Процес кристализације ослобађа заостало напрезање и индукује скупљање кристализације, чиме се ствара релативна разлика у дужини између цеви и влакна, која постаје коначна дужина вишка (ЕЛ). Ако температура падне пребрзо, кристализација може бити прекинута и структура постаје „замрзнута“ пре него што кристализација може да се настави, остављајући заостали стрес задржан у цеви.
Непотпуна кристализација → резидуални напон замрзнут хлађењем → накнадно-скупљање
Ако је интензитет хлађења или време задржавања у прелазној зони капстана недовољан, кристализација остаје непотпуна и заостало напрезање се не ослобађа у потпуности. Након уласка у резервоар хладне воде (Т много нижи од Тг, типично 14–20 степени), покретљивост сегмента је озбиљно ограничена и кристализација је у великој мери заустављена; међутим, заостало напрезање је „закључано“. Након преузимања-, ово заостало напрезање наставља да се опушта током времена, изазивајући даље скупљање цеви, што се манифестује као постепено повећање ЕЛ током времена.
Додатни ефекат: привремени негативни ЕЛ узрокован-централним усмеравањем влакана на водећим точковима
Док тампоновано влакно пролази преко точкова за вођење, напетост може да изазове да влакно побегне из-центра унутар цеви, стварајући краткорочно-геометријско стање негативног ЕЛ. Накнадно скупљање кристализације ће прво елиминисати овај негативни ЕЛ, а затим успоставити стабилно позитивно ЕЛ.
Основни процес знања-како је да постигне виши степен кристалности током производње, омогућавајући да се заостали стрес-ослободи на мрежи и минимизира накнадно-скупљање. Ово резултира мањим, стабилнијим и предвидљивим ЕЛ. Другим речима, резервоар за хладну воду „замрзава исход“, док прелаз из топлог-у-хладну око главног стуба одређује „квалитет исхода“.
тампон цеви од оптичких влакана Кључни фактори утицаја
Верујемо да се најзначајнији фактори који утичу на вишак дужине оптичког кабла у суштини врте око две ствари:
① Степен ин-кристализације и скупљања ПБТ цеви, који одређује колико се цев скраћује.
② Напетост или разлика у путањи између оптичког влакна и цеви током процеса производње, која одређује колико је влакно растегнуто и колико је дуга његова путања.
Ово захтева фокусирање на четири кључна фактора.
Исплатите{0}}напон
Када је{0}}напетост већа, влакно има тенденцију да остане равније и механички повезано са цеви, што отежава стварање већег вишка дужине. Као резултат, коначни вишак дужине генерално постаје мањи.
Таке-Уп / Цапстан Тенсион
Напетост коју намеће главни стуб и систем{0}}захвата утиче на укупну напетост линије и механичку интеракцију између влакна и цеви. Већа напон{2}}прихватања има тенденцију да потисне релативно клизање између влакна и цеви, што обично смањује достижни вишак дужине и чини цев мање способном да „ослободи“ вишак дужине током скупљања.
Термални профил топлог-на-прелаза
Топлотна историја цеви, посебно понашање хлађења и време задржавања док полимер остаје изнад своје температуре стакластог прелаза, управља развојем кристализације и степеном релаксације заосталог напрезања. Када је кристализација потпунија током производње, заостали напон скупљања је минимизиран, а резултујући вишак дужине постаје стабилнији и предвидљивији, са мањим повећањем након{1}}производње.
Вискозност једињења за пуњење
Ако је вискозитет једињења низак, влакно се може слободније кретати, чинећи вишак дужине лакшим за успостављање и подешавање. Ако је вискозитет висок, кретање влакана постаје ограничено, вишак дужине постаје теже формирати, а процес постаје осетљивији на флуктуације напетости. Одржавање стабилног и конзистентног вискозитета током екструзије је стога од суштинског значаја за минимизирање варијабилности и постизање поновљиве контроле вишка дужине.
Спојени ефекти екструзије и параметара калупа на ЕЛ
Температура топљења
Температура топљења утиче на ЕЛ кроз три примарна механизма.
Вискозитет и ниво оријентационог напрезања
На нижим температурама топљења, вискозитет се повећава и смичући напон у зони калупа и калибрације постаје већи. Ово промовише јачу молекуларну оријентацију и задржава више резидуалног стреса. Већи заостали напон оставља више простора за-скупљање ван мреже, чинећи ЕЛ склонијим временски-зависном одмаку.
Термална историја на месту закључавања
Температура топљења одређује почетну топлотну енергију цеви на изласку из калупа, обликујући на тај начин профил температуре пре и после одељка{0}}извлачења. Тачка закључавања настаје када спој цев-влакно постане довољно јак да потисне релативно клизање. Температура и локација ове тачке закључавања одређују колико се кристализација и скупљање још могу десити након закључавања. На вишим температурама топљења, тачка закључавања се јавља касније и на вишој температури цеви. Након закључавања може доћи до већег кристализационог скупљања, повећавајући средњу вредност ЕЛ и повећавајући осетљивост на низводне услове хлађења.
Притисак екструзије и извори флуктуације
На нижим температурама топљења, притисак екструзије се повећава и постаје осетљивији на сметње из завртња и главе матрице, што може довести до флуктуација излаза и димензија. Варијације димензија мењају интеракцију трења између влакна и цеви, често се појављују као веће краткорочне флуктуације ЕЛ. Са стабилним прозором температуре топљења{3}}, ЕЛ варијабилност је обично лакше потиснути.
тампон цеви од оптичких влаканаофДравдовн Ратио
Однос повлачења одређује аксијално истезање наметнуто током формирања цеви и један је од најутицајнијих појачивача осетљивости за стабилност ЕЛ.
Оријентација и пост{0}}скупљање
Већи однос повлачења значи да се цев више ослања на аксијално истезање да би достигла циљне димензије, производећи јачу аксијалну оријентацију и веће заостало напрезање. За полукристалне полимере, оријентација и напонско стање снажно утичу на кинетику кристализације и накнадно релаксационо понашање. Као резултат тога, покретачке силе скупљања могу да опстану након преузимања-, због чега је већа вероватноћа да ће се ЕЛ током времена повећати (после-одступања).
Промена ефективног времена кристализације
Већа брзина линије смањује време задржавања у резервоару за топлу-воду и прелазној зони, смањујући вероватноћу постизања довољне-кристализације у линији. Непотпуна кристализација имплицира да релаксација стреса није завршена и да се брзо „замрзне“ током хлађења. Накнадно опуштање и скупљање се дешавају током складиштења или тестирања, смањујући временску стабилност ЕЛ.
Промена стања споја цев-влакно
Промене у односу повлачења такође модификују укупну дистрибуцију напетости линије и снагу фрикционог споја између влакна и цеви. Јаче спајање смањује релативно клизање, због чега је већа вероватноћа да ће се влакно носити кроз цев. Ово отежава успостављање ефективне вишка дужине, што доводи до ниже средње вредности ЕЛ и веће осетљивости на поремећаје напетости. Слабији спој омогућава више клизања, чинећи ЕЛ лакшим за формирање, али такође повећава зависност од стабилности вискозитета-смеше за пуњење и поремећаја путање влакана.
тампон цеви од оптичких влаканаофМетода одређивања величине
Кључни утицај методе одређивања величине на ЕЛ није само способност контроле пречника, већ начин покретања хлађења и величина отпора трења. Ови фактори одређују да ли цев доживљава додатно аксијално ограничење на високој температури и да ли брзо формирање коже прерано блокира заостало напрезање.
Одређивање величине контаката
Димензионисање контакта обезбеђује снажно ограничење димензија, али директно трење између цеви и металног калибратора уводи додатни аксијални отпор, повећавајући оријентацију{0}}у врућем стању и заостало напрезање. Поред тога, висока ефикасност{2}}преноса топлоте убрзава формирање коже, чинећи вероватније да ће се заостали стрес задржати. Типичан резултат је боља стабилност димензија, али повећана ЕЛ флуктуација и већи ризик од-одступања након скупљања.
Бес{0}}одређивање величине
Бес-димензионисање смањује отпор трења, што помаже у смањењу заосталог напрезања и побољшава дугорочну-стабилност ЕЛ. Међутим, он је осетљивији на континуитет воденог-филма, флуктуацију вакуума и уједначеност хлађења. Мали поремећаји у воденом филму или негативном притиску могу да се преведу у варијације димензија и{5}}брзине хлађења, које даље мењају услове трења цеви и влакана. Ово се често манифестује као виши краткорочни- ЕЛ шум и чешће пролазно „негативно ЕЛ“ понашање.
Хибридна величина
Хибридно димензионисање има за циљ да постигне и снажну контролу димензија и мали отпор трења, што га чини погодним за услове велике{0}}брзине где су потребна и стабилност и сузбијање флуктуација. Његове перформансе зависе од дизајна величине и ефикасности контроле вакуума и/или воденог{2}}филма.
тампон цеви од оптичких влаканаофВацуум Левел
Утицај нивоа вакуума на ЕЛ углавном одражава два гранична услова: отпор трења од цеви-до-контакта калибратора и интензитет-преноса топлоте који регулише формирање коже и замрзавање стреса.
Типичне карактеристике под већим вакуумом
Цев чвршће пријања уз уређај за димензионисање, побољшавајући стабилност димензија. Међутим, већи контактни притисак повећава отпор трења и подиже аксијално ограничење у врућем стању, што доводи до већег заосталог напрезања. Јачи пренос топлоте такође убрзава формирање коже, узрокујући да се процеси кристализације и релаксације раније замрзну. Ово повећава вероватноћу да ће заостали напон бити ослобођен-онлине. Резултат је обично „ригиднија“ средња вредност ЕЛ али већи ризик од временски-зависног одступања.
Типичне карактеристике под нижим вакуумом
Смањен отпор трења помаже у смањењу заосталог напрезања и ублажавању последица-одношења након скупљања. Међутим, стабилност димензија постаје више зависна од самоодрживе-способности цеви и стабилности воденог филма или хлађења спрејом. Вероватније је да ће се варијације у овалности и дебљини зида{4}} повећати, што ће довести до веће ЕЛ буке. Све у свему, одступање је мање, али краткорочна-варијабилност је већа.