Tamponlama tüplerindeki aşırı uzunluk, çok telli boruların üretiminde kritik bir parametredirfiber optik kablolar, mekanik performansı,{0}uzun vadeli güvenilirliği ve optik sinyal bütünlüğünü doğrudan etkiler.
işlevifiber optik tampon tüpleri
Tampon tüpü tipik olarak polibütilen tereftalattan (PBT) yapılır ve kablo çekirdeğindeki optik fiberler için ana koruyucu kılıf görevi görür. PBT, yüksek ısı direncine, mekanik tokluğa ve yorulma direncine sahip yarı-bir termoplastiktir. PBT'nin özellikleri hızlı kristalleşmeye izin verir, nispeten düşük sıcaklıklarda %40'a kadar kristallik elde eder, bu da onu kablo üretiminde yüksek-hızlı ekstrüzyon işlemleri için ideal kılar.
Üretim işlemi sırasında tamponlama işlemi, renkli optik fiberlerin bir tüp oluşturmak üzere erimiş PBT ile kaplanmasını içerir. Bu çok damarlı kablo ünitesinin kalitesini etkileyen en kritik parametre tampon tüpün "fazla uzunluğu"dur. Aşırı uzunluk, kaplanmış optik fiberin tüpün kendisinden biraz daha uzun olduğu anlamına gelir. Bu uzunluk farkı, optik fiberin, kablonun bükülmesi, esnemesi, bükülmesi ve sıkıştırılması gibi gerilimler altında gerilimsiz kalmasını ve sıcaklık döngüsü testleri sırasında istikrarlı performansı sürdürmesini sağlar. Sonuçta kablonun kullanım ömrü boyunca aşırı optik zayıflamayı önler.
fiber optik tampon tüpleri Sürece Genel BakışVeTemel Prensip
PBT topakları, viskoz bir eriyik oluşturmak için ekstrüderde eritilir; bu, bir boyutlandırma kalıbından çıkarılırken aynı anda bir dolgu bileşiği ile doldurulmuş optik fiberi kaplar ve böylece bir PBT gevşek tüp oluşturur.
Tipik bir üretim hattı şunlardan oluşur: ödeme-standı → statik giderici → ekstrüzyon ve boyutlandırma → sıcak su deposu → ana ırgat → birincil soğutma → ikincil soğutma → çap göstergesi → yazıcı → sarma-makarası.
Aşırı uzunluk (EL) stabilitesini belirleyen kritik bölüm, sıcak su tankı çıkışı ile ana ırgat arasında yer almaktadır. Bu bölüm, kristalleşmenin yeterince gelişip gelişmediğini, iç gerilimin yeterince serbest bırakılıp bırakılmadığını ve-büzülme sonrası sorunların ortaya çıkıp çıkmayacağını yönetir.
fiber optik tampon tüpleri Temel Prensip
(Sıcak su deposunda) Sıcak germe altında oryantasyon oluşumu ve artık iç gerilim
Sıcak su tankında tüp, yüksek-sıcaklıkta gerilmiş ve amorf yönelimli durumdadır. Polimer moleküler zincirleri hizalanarak önemli ölçüde geri çekilme (büzülme) iç gerilimi meydana gelir.
(Ana ırgat çevresinde sıcak-soğuktan-soğuğa geçiş) Kristalizasyon büzülmesi stresi ortadan kaldırır ve EL oluşturur
Tüp ana ırgat bölgesine girdiğinde, camsı geçiş sıcaklığının (Tg) üzerinde kalarak bir sıcaklık düşüşü yaşar. Bu koşul altında çekirdeklenme ve kristal büyümesi meydana gelebilir ve PBT kristalleşmeye başlar. Kristalizasyon işlemi artık gerilimi serbest bırakır ve kristalizasyon büzülmesine neden olur, böylece tüp ile fiber arasında nihai fazla uzunluk (EL) haline gelen göreceli uzunluk farkı oluşturulur. Sıcaklık çok hızlı düşerse, kristalizasyon kesintiye uğrayabilir ve kristalleşme ilerlemeden yapı "donar" ve tüpte artık gerilim kalır.
Eksik kristalleşme → soğutmayla donmuş artık gerilim →-sonraki büzülme
Soğutma yoğunluğu veya ırgat geçiş bölgesindeki kalış süresi yetersizse, kristalizasyon eksik kalır ve kalan gerilim tamamen giderilmez. Soğuk su tankına girdikten sonra (T, Tg'den çok daha düşük, tipik olarak 14-20 derece), segmental hareketlilik ciddi şekilde kısıtlanır ve kristalleşme büyük ölçüde durdurulur; ancak artık gerilim "kilitlenir". Alımdan sonra-bu artık gerilim zamanla gevşemeye devam ederek daha fazla boru büzülmesine neden olur ve bu da zamanla EL'de kademeli bir artış olarak kendini gösterir.
Ek etki: Kılavuz tekerleklerdeki -merkez dışı fiber yönlendirmenin neden olduğu geçici negatif EL
Tamponlu fiber kılavuz tekerleklerin üzerinden geçerken, gerilim fiberin tüpün içindeki-merkezden dışarı akmasına neden olabilir ve kısa-dönemli geometrik negatif EL durumu yaratabilir. Daha sonraki kristalizasyon büzülmesi ilk önce bu negatif EL'yi ortadan kaldıracak ve daha sonra stabil pozitif EL'yi oluşturacaktır.
Temel süreç bilgisi{0}}üretim sırasında daha yüksek derecede kristallik elde etmek, böylece sıcak-geriye kalan gerilimin çevrimiçi olarak salınmasına izin vermek ve-sonrası büzülmeyi en aza indirmektir. Bu daha küçük, daha kararlı ve öngörülebilir bir EL ile sonuçlanır. Başka bir deyişle, soğuk su deposu "sonucu dondurur", ana ırgat etrafındaki sıcak-soğuğa-geçiş ise "sonucun kalitesini" belirler.
fiber optik tampon tüpleri Temel Etkileyen Faktörler
Fiber optik kablonun fazla uzunluğunu etkileyen en önemli faktörlerin temelde iki şey etrafında döndüğüne inanıyoruz:
① Borunun ne kadar kısalacağını belirleyen, PBT tüpünün-hatlı kristalleşme ve büzülme derecesi.
② Üretim işlemi sırasında fiber optik ile boru arasındaki gerilim veya yol farkı; bu, fiberin ne kadar gerileceğini ve yolunun ne kadar uzun olacağını belirler.
Bu, dört temel faktöre odaklanmayı gerektirir.
Gerilimi-ödeyin
Geri ödeme gerilimi daha yüksek olduğunda, fiber daha düz kalma ve tüpe daha mekanik olarak bağlanma eğilimi gösterir, bu da büyük bir fazla uzunluk oluşturulmasını zorlaştırır. Sonuç olarak nihai fazlalık uzunluk genellikle küçülür.
-Yükselme / Kaptan Gerilimi
Ana ırgat ve sarma sisteminin uyguladığı gerilim-tüm hat gerilimini ve fiber ile boru arasındaki mekanik etkileşimi etkiler. Daha yüksek bir alım gerilimi, fiber ile tüp arasındaki göreceli kaymayı baskılama eğilimindedir; bu da genellikle elde edilen fazla uzunluğu azaltır ve tüpün, çekme sırasında fazla uzunluğu "serbest bırakma" becerisini azaltır.
Sıcak-Soğuğa-Geçişin Termal Profili
Borunun termal geçmişi, özellikle soğuma davranışı ve polimerin cam geçiş sıcaklığının üzerinde kaldığı süre boyunca kalma süresi, kristalleşme gelişimini ve artık gerilim gevşemesinin boyutunu yönetir. Üretim sırasında kristalleşme daha fazla tamamlandığında, artık büzülme gerilimi en aza indirilir ve ortaya çıkan fazla uzunluk, daha az-üretim sonrası artışla birlikte daha istikrarlı ve öngörülebilir hale gelir.
Dolum Bileşiği Viskozitesi
Bileşik viskozitesi düşükse fiber daha serbest hareket edebilir, bu da fazla uzunluğun belirlenmesini ve ayarlanmasını kolaylaştırır. Viskozite yüksekse lif hareketi sınırlanır, fazla uzunluğun oluşması zorlaşır ve süreç gerilim dalgalanmalarına karşı daha duyarlı hale gelir. Bu nedenle, ekstrüzyon boyunca sabit ve tutarlı bir viskozitenin korunması, değişkenliğin en aza indirilmesi ve tekrarlanabilir aşırı uzunluk kontrolünün sağlanması için önemlidir.
Ekstrüzyon ve Kalıp Parametrelerinin EL Üzerindeki Birleşik Etkileri
Erime Sıcaklığı
Erime sıcaklığı EL'yi üç ana mekanizma yoluyla etkiler.
Viskozite ve yönelimsel stres seviyesi
Daha düşük erime sıcaklıklarında viskozite artar ve kalıp ve boyutlandırma bölgesindeki kayma gerilimi artar. Bu, daha güçlü moleküler yönelimi destekler ve daha fazla artık stresi korur. Daha yüksek artık gerilim,-hat dışı büzülmeye daha fazla yer bırakarak EL'yi zamana bağlı sürüklenmeye-daha yatkın hale getirir.
Kilitleme noktasında termal geçmiş
Erime sıcaklığı, tüpün kalıptan çıkarkenki başlangıç termal enerjisini belirler, böylece çekme-bölümünden önceki ve sonraki sıcaklık profilini şekillendirir. Kilitlenme noktası, tüp-fiber bağlantısı göreceli kaymayı önleyecek kadar güçlü hale geldiğinde meydana gelir. Bu kilitleme noktasının sıcaklığı ve konumu, kilitlemeden sonra ne kadar kristalleşme ve büzülmenin meydana gelebileceğini belirler. Daha yüksek erime sıcaklıklarında kilitleme noktası daha geç ve daha yüksek tüp sıcaklığında oluşma eğilimindedir. Kilitlenmeden sonra daha fazla kristalizasyon büzülmesi gelişebilir, EL ortalama değeri daha yükseğe çıkar ve aşağı yöndeki soğutma koşullarına karşı hassasiyet artar.
Ekstrüzyon basıncı ve dalgalanma kaynakları
Daha düşük erime sıcaklıklarında, ekstrüzyon basıncı artar ve vida ve kalıp kafasından kaynaklanan bozulmalara karşı daha duyarlı hale gelir, bu da çıktı ve boyutsal dalgalanmalara yol açabilir. Boyutsal değişim, fiber ile tüp arasındaki sürtünme etkileşimini değiştirir ve genellikle daha yüksek kısa-dönemli EL dalgalanmaları olarak görünür. Sabit bir erime-sıcaklık penceresiyle EL değişkenliğinin bastırılması genellikle daha kolaydır.
fiber optik tampon tüpleriile ilgiliDüşüş Oranı
Düşme oranı, tüp oluşumu sırasında uygulanan eksenel gerilmeyi belirler ve EL stabilitesi için en etkili hassasiyet amplifikatörlerinden biridir.
Yön ve-sonrası küçülme
Daha yüksek bir çekme oranı, tüpün hedef boyutlara ulaşmak için eksenel gerilmeye daha fazla dayandığı ve daha güçlü eksenel yönelim ve daha yüksek artık gerilim ürettiği anlamına gelir. Yarı kristalli polimerler için yönelim ve gerilim durumu, kristalleşme kinetiğini ve ardından gelen gevşeme davranışını güçlü bir şekilde etkiler. Sonuç olarak, büzülmeye neden olan kuvvetler alımdan sonra-devam edebilir, bu da EL'nin zaman içinde artma olasılığını artırır (büzülme sonrası-sapma).
Etkin kristalleşme süresindeki değişiklik
Daha yüksek hat hızı, sıcak-su tankında ve geçiş bölgesinde kalma süresini kısaltır ve yeterli hat içi kristalizasyon elde etme olasılığını- azaltır. Eksik kristalleşme, gerilim gevşemesinin tamamlanmadığını ve soğuma sırasında hızla "donduğunu" gösterir. Daha sonra depolama veya test sırasında, EL'in zaman stabilitesini bozan gevşeme ve büzülme meydana gelir.
Tüp-fiber bağlantı koşulundaki değişiklik
Düşme oranındaki değişiklikler aynı zamanda genel hat gerilim dağılımını ve fiber ile boru arasındaki sürtünmeli bağlantının gücünü de değiştirir. Daha güçlü bağlantı, göreceli kaymayı azaltarak fiberin tüp tarafından taşınma olasılığını artırır. Bu, etkili aşırı uzunluk oluşturmayı zorlaştırarak daha düşük bir EL ortalama değerine ve gerilim bozukluklarına karşı daha yüksek duyarlılığa yol açar. Daha zayıf bağlantı daha fazla kaymaya izin vererek EL'nin oluşmasını kolaylaştırır, ancak aynı zamanda dolgu-bileşiğinin viskozite stabilitesine ve fiber yolu bozukluklarına bağımlılığı da artırır.
fiber optik tampon tüpleriile ilgiliBoyutlandırma Yöntemi
Boyutlandırma yönteminin EL üzerindeki temel etkisi sadece çap kontrol yeteneği değil aynı zamanda soğutma başlatma modu ve sürtünme direncinin büyüklüğüdür. Bu faktörler, tüpün yüksek sıcaklıkta ek eksenel kısıtlamaya maruz kalıp kalmayacağını ve hızlı kabuk oluşumunun artık gerilime zamanından önce kilitlenip kilitlenmeyeceğini belirler.
İletişim boyutlandırma
Kontak boyutlandırma güçlü boyutsal kısıtlama sağlar, ancak tüp ile metalik kalibratör arasındaki doğrudan sürtünme, ek eksenel sürükleme sağlayarak sıcak-durum yönelimini ve artık gerilimi artırır. Buna ek olarak, yüksek ısı-transfer verimliliği kabuk oluşumunu hızlandırarak artık gerilimin içeride kilitlenme olasılığını artırır. Tipik sonuç, daha iyi boyutsal kararlılık, ancak artan EL dalgalanması ve daha yüksek-sonrası sürüklenme riskidir.
Temassız-boyutlandırma
Temassız boyutlandırma sürtünme direncini azaltır, bu da artık gerilimin azaltılmasına yardımcı olur ve-uzun vadeli EL stabilitesini artırır. Bununla birlikte, su-filminin sürekliliğine, vakum dalgalanmasına ve soğutma tekdüzeliğine karşı daha duyarlıdır. Su tabakasındaki veya negatif basınçtaki küçük bozukluklar, boyut ve soğuma-hızı değişikliklerine dönüşebilir ve bu da tüp-fiber sürtünme koşullarını daha da değiştirir. Bu genellikle daha yüksek kısa-dönemli EL gürültüsü ve daha sık geçici "negatif EL" davranışı olarak kendini gösterir.
Hibrit boyutlandırma
Hibrit boyutlandırma, hem güçlü boyutsal kontrol hem de düşük sürtünme direnci elde etmeyi amaçlar; bu da onu hem stabilitenin hem de dalgalanmanın bastırılmasının gerekli olduğu yüksek-hız koşulları için uygun hale getirir. Performansı, boyutlandırma tasarımına ve vakum ve/veya su-film kontrolünün etkinliğine bağlıdır.
fiber optik tampon tüpleriile ilgiliVakum Seviyesi
Vakum seviyesinin EL üzerindeki etkisi temel olarak iki sınır koşulunu yansıtır: tüpten{0}}kalibratör temasına kadar olan sürtünme kuvveti ve cilt oluşumunu ve stres donmasını yöneten ısı-transfer yoğunluğu.
Daha yüksek vakum altında tipik özellikler
Tüp, boyutlandırma cihazına daha sıkı yapışarak boyutsal stabiliteyi artırır. Bununla birlikte, daha yüksek temas basıncı sürtünme direncini arttırır ve sıcak durumda eksenel kısıtlamayı artırarak daha yüksek artık gerilime neden olur. Daha güçlü ısı transferi aynı zamanda cilt oluşumunu hızlandırarak kristalleşme ve gevşeme süreçlerinin daha erken donmasına neden olur. Bu, artık stresin çevrimdışı olarak-ortaya çıkma olasılığını artırır. Sonuç genellikle daha "katı" bir EL ortalama değeridir ancak zamana bağlı sapma riskinin daha yüksek olmasıdır-.
Düşük vakum altında tipik özellikler
Azaltılmış sürtünme direnci, artık gerilimin azaltılmasına yardımcı olur ve-büzülme sonrası kaymayı azaltır. Bununla birlikte, boyutsal stabilite daha çok tüpün kendi kendini-destekleme kapasitesine ve su filminin veya sprey soğutmanın stabilitesine bağlı hale gelir. Ovallik ve duvar-kalınlığı değişiminin artma olasılığı daha yüksektir, bu da daha yüksek EL gürültüsüne yol açar. Genel olarak sürüklenme daha küçüktür ancak kısa-vadeli değişkenlik daha büyüktür.