Kelebihan panjang dalam tabung penyangga merupakan parameter penting dalam pembuatan pilinkabel serat optik, berdampak langsung pada kinerja mekanis,-keandalan jangka panjang, dan integritas sinyal optik.
Fungsi daritabung penyangga serat optik
Tabung penyangga biasanya terbuat dari polibutilena tereftalat (PBT), dan berfungsi sebagai selubung pelindung utama serat optik pada inti kabel. PBT adalah termoplastik semi-kristal dengan ketahanan panas tinggi, ketangguhan mekanis, dan ketahanan lelah. Sifat PBT memungkinkan kristalisasi cepat, mencapai kristalinitas hingga 40% pada suhu yang relatif rendah, sehingga ideal untuk proses ekstrusi berkecepatan tinggi dalam pembuatan kabel.
Selama proses pembuatan, proses buffering melibatkan pelapisan serat optik berwarna dengan PBT cair untuk membentuk tabung. Parameter paling penting yang mempengaruhi kualitas unit kabel terdampar ini adalah "panjang berlebih" dari tabung penyangga. Kelebihan panjang mengacu pada fakta bahwa serat optik yang dilapisi sedikit lebih panjang dari tabung itu sendiri. Perbedaan panjang ini memastikan bahwa serat optik tetap-bebas tekanan di bawah tekanan seperti puntiran, peregangan, pembengkokan, dan kompresi kabel, serta menjaga kinerja stabil selama pengujian siklus suhu. Pada akhirnya, ini mencegah redaman optik yang berlebihan sepanjang masa pakai kabel.
tabung penyangga serat optik Ikhtisar ProsesDanPrinsip Inti
Pelet PBT dicairkan dalam ekstruder hingga membentuk lelehan kental, yang diekstrusi melalui sizing die sekaligus melapisi serat optik yang telah diisi dengan senyawa pengisi, sehingga membentuk tabung lepas PBT.
Jalur produksi umumnya terdiri dari: tempat pembayaran → penghilang statis → ekstrusi dan pengukuran → tangki air panas → penggulung utama → pendingin primer → pendingin sekunder → pengukur diameter → printer → rel pengambil.
Bagian kritis yang menentukan kestabilan panjang berlebih (EL) terletak di antara saluran keluar tangki air panas dan penggulung utama. Bagian ini mengatur apakah kristalisasi sudah cukup berkembang, apakah tekanan internal sudah cukup dilepaskan, dan apakah masalah pasca-penyusutan akan terjadi.
tabung penyangga serat optik Prinsip Inti
(Dalam tangki air panas) Pembentukan orientasi dan tegangan internal sisa di bawah peregangan panas
Dalam tangki air panas, tabung berada dalam-suhu tinggi dan berorientasi amorf. Rantai molekul polimer menjadi selaras, menghasilkan tekanan internal retraksi (penyusutan) yang signifikan.
(Transisi-panas ke-dingin di sekitar penggulung utama) Penyusutan kristalisasi melepaskan tekanan dan membentuk EL
Saat tabung memasuki wilayah penggulung utama, ia mengalami penurunan suhu namun tetap berada di atas suhu transisi gelas (Tg). Dalam kondisi ini, nukleasi dan pertumbuhan kristal dapat terjadi, dan PBT mulai mengkristal. Proses kristalisasi melepaskan tegangan sisa dan menyebabkan penyusutan kristalisasi, sehingga menimbulkan perbedaan panjang relatif antara tabung dan serat, yang menjadi panjang berlebih akhir (EL). Jika suhu turun terlalu cepat, kristalisasi dapat terganggu dan struktur menjadi "membeku" sebelum kristalisasi dapat dilanjutkan, meninggalkan tegangan sisa yang tertahan di dalam tabung.
Kristalisasi tidak lengkap → tegangan sisa dibekukan dengan pendinginan → pasca-penyusutan
Jika intensitas pendinginan atau waktu tinggal di zona transisi penggulung tidak mencukupi, kristalisasi tetap tidak sempurna dan tegangan sisa tidak sepenuhnya hilang. Setelah memasuki tangki air dingin (T jauh lebih rendah dari Tg, biasanya 14-20 derajat), mobilitas segmental sangat terbatas dan kristalisasi sebagian besar terhenti; namun, tegangan sisa "terkunci". Setelah pengambilan-, tegangan sisa ini terus berkurang seiring berjalannya waktu, menyebabkan penyusutan tabung lebih lanjut, yang diwujudkan sebagai peningkatan bertahap dalam EL seiring berjalannya waktu.
Efek tambahan: EL negatif sementara yang disebabkan oleh-perutean serat di luar pusat pada roda pemandu
Saat serat yang disangga melewati roda pemandu, tegangan dapat menyebabkan serat keluar-pusat di dalam tabung, sehingga menciptakan kondisi geometrik-jangka pendek dengan EL negatif. Penyusutan kristalisasi berikutnya pertama-tama akan menghilangkan EL negatif ini dan kemudian membentuk EL positif yang stabil.
Pengetahuan proses inti-adalah mencapai tingkat kristalinitas yang lebih tinggi selama produksi, memungkinkan tegangan-sisa regangan panas dilepaskan secara online dan meminimalkan penyusutan-pasca. Hal ini menghasilkan EL yang lebih kecil, lebih stabil, dan dapat diprediksi. Dengan kata lain, tangki air dingin "membekukan hasilnya", sedangkan transisi-ke-dingin di sekitar penggulung utama menentukan "kualitas hasil".
tabung penyangga serat optik Faktor Utama yang Mempengaruhi
Kami percaya faktor paling signifikan yang mempengaruhi kelebihan panjang kabel serat optik pada dasarnya berkisar pada dua hal:
① Derajat kristalisasi-sejajar dan penyusutan pipa PBT, yang menentukan seberapa pendek pipa tersebut.
② Perbedaan tegangan atau jalur antara serat optik dan pipa selama proses pembuatan, yang menentukan seberapa banyak serat diregangkan dan berapa panjang jalurnya.
Hal ini memerlukan fokus pada empat faktor utama.
Bayar-Hilangkan Ketegangan
Ketika tegangan pelunasan lebih tinggi, serat cenderung tetap lurus dan lebih mekanis digabungkan ke tabung, sehingga lebih sulit untuk menghasilkan kelebihan panjang yang besar. Akibatnya, kelebihan panjang akhir umumnya menjadi lebih kecil.
Pengambilan-Naik / Ketegangan Penggulung
Ketegangan yang ditimbulkan oleh penggulung utama dan sistem{0}pengambil memengaruhi tegangan saluran secara keseluruhan dan interaksi mekanis antara serat dan tabung. Ketegangan pengambilan yang lebih tinggi cenderung menekan geseran relatif antara serat dan tabung, yang biasanya mengurangi kelebihan panjang yang dapat dicapai dan membuat tabung kurang mampu "melepaskan" kelebihan panjang selama penyusutan.
Profil Termal dari Transisi-Panas ke-Dingin
Sejarah termal tabung, khususnya perilaku pendinginan dan waktu tinggal sementara polimer tetap berada di atas suhu transisi gelasnya, mengatur perkembangan kristalisasi dan tingkat relaksasi tegangan sisa. Ketika kristalisasi lebih sempurna selama produksi, tegangan penyusutan sisa diminimalkan, dan kelebihan panjang yang dihasilkan menjadi lebih stabil dan dapat diprediksi, dengan peningkatan pasca{1}}produksi yang lebih sedikit.
Mengisi Viskositas Senyawa
Jika viskositas senyawa rendah, serat dapat bergerak lebih bebas, sehingga panjang berlebih lebih mudah diatur dan disesuaikan. Jika viskositasnya tinggi, pergerakan serat menjadi terbatas, kelebihan panjang menjadi lebih sulit terbentuk, dan proses menjadi lebih sensitif terhadap fluktuasi tegangan. Oleh karena itu, menjaga viskositas yang stabil dan konsisten selama ekstrusi sangat penting untuk meminimalkan variabilitas dan mencapai kontrol panjang berlebih yang berulang.
Efek Gabungan Parameter Ekstrusi dan Die pada EL
Suhu Leleh
Suhu leleh mempengaruhi EL melalui tiga mekanisme utama.
Viskositas dan tingkat stres orientasi
Pada suhu leleh yang lebih rendah, viskositas meningkat dan tegangan geser pada zona cetakan dan ukuran menjadi lebih tinggi. Hal ini mendorong orientasi molekuler yang lebih kuat dan mempertahankan lebih banyak tegangan sisa. Tegangan sisa yang lebih tinggi memberikan lebih banyak ruang untuk-penyusutan di luar jalur, membuat EL lebih rentan terhadap penyimpangan-yang bergantung pada waktu.
Riwayat termal pada titik penguncian
Suhu lelehan menentukan energi panas awal tabung saat keluar dari cetakan, sehingga membentuk profil suhu sebelum dan sesudah bagian pengangkutan-off. Titik penguncian terjadi ketika kopling tabung-serat menjadi cukup kuat untuk menekan geseran relatif. Suhu dan lokasi titik penguncian ini menentukan seberapa besar kristalisasi dan penyusutan yang masih dapat terjadi setelah penguncian. Pada temperatur leleh yang lebih tinggi, titik penguncian cenderung terjadi lebih lambat dan pada temperatur tabung yang lebih tinggi. Penyusutan kristalisasi yang lebih besar kemudian dapat terjadi setelah penguncian, mendorong nilai rata-rata EL lebih tinggi dan meningkatkan sensitivitas terhadap kondisi pendinginan hilir.
Tekanan ekstrusi dan sumber fluktuasi
Pada suhu leleh yang lebih rendah, tekanan ekstrusi meningkat dan menjadi lebih sensitif terhadap gangguan dari kepala sekrup dan cetakan, yang dapat menyebabkan fluktuasi keluaran dan dimensi. Variasi dimensi mengubah interaksi gesekan antara serat dan tabung, sering kali tampak sebagai fluktuasi EL-jangka pendek yang lebih tinggi. Dengan jendela suhu leleh-yang stabil, variabilitas EL biasanya lebih mudah untuk ditekan.
tabung penyangga serat optikdariRasio Penarikan
Rasio drawdown menentukan tegangan aksial yang dikenakan selama pembentukan tabung dan merupakan salah satu penguat sensitivitas yang paling berpengaruh untuk stabilitas EL.
Orientasi dan pasca{0}}penyusutan
Rasio penarikan yang lebih tinggi berarti tabung lebih bergantung pada peregangan aksial untuk mencapai dimensi target, menghasilkan orientasi aksial yang lebih kuat dan tegangan sisa yang lebih tinggi. Untuk polimer semikristalin, orientasi dan keadaan tegangan sangat mempengaruhi kinetika kristalisasi dan perilaku relaksasi selanjutnya. Akibatnya, kekuatan pendorong penyusutan dapat bertahan setelah-penyerapan, sehingga membuat EL cenderung meningkat seiring waktu (pergeseran-pasca penyusutan).
Perubahan waktu kristalisasi efektif
Kecepatan saluran yang lebih tinggi mengurangi waktu tinggal di-tangki air panas dan zona transisi, sehingga mengurangi kemungkinan tercapainya-kristalisasi saluran yang memadai. Kristalisasi yang tidak lengkap menunjukkan bahwa relaksasi stres belum selesai dan dengan cepat "membeku" selama pendinginan. Relaksasi dan penyusutan selanjutnya terjadi selama penyimpanan atau pengujian, sehingga menurunkan stabilitas waktu EL.
Perubahan kondisi kopling tabung-serat
Perubahan rasio drawdown juga mengubah distribusi tegangan saluran secara keseluruhan dan kekuatan kopling gesekan antara serat dan tabung. Kopling yang lebih kuat mengurangi geseran relatif, membuat serat lebih mudah terbawa oleh tabung. Hal ini mempersulit penetapan panjang berlebih efektif, yang menyebabkan nilai rata-rata EL lebih rendah dan sensitivitas lebih tinggi terhadap gangguan tegangan. Kopling yang lebih lemah memungkinkan lebih banyak geseran, membuat EL lebih mudah dibentuk, namun juga meningkatkan ketergantungan pada pengisian-stabilitas viskositas senyawa dan gangguan jalur serat.
tabung penyangga serat optikdariMetode Ukuran
Pengaruh utama metode ukuran pada EL bukan hanya kemampuan kontrol diameter, namun mode inisiasi pendinginan dan besarnya hambatan gesekan. Faktor-faktor ini menentukan apakah tabung mengalami kendala aksial tambahan pada suhu tinggi dan apakah pembentukan kulit yang cepat mengunci tegangan sisa sebelum waktunya.
Ukuran kontak
Pengukuran kontak memberikan batasan dimensi yang kuat, namun gesekan langsung antara tabung dan kalibrator logam menimbulkan gaya tarik aksial tambahan, sehingga meningkatkan orientasi keadaan panas dan tegangan sisa. Selain itu, efisiensi-perpindahan panas yang tinggi mempercepat pembentukan kulit, membuat tegangan sisa lebih mungkin terkunci. Hasil umumnya adalah stabilitas dimensi yang lebih baik, namun peningkatan fluktuasi EL dan risiko penyimpangan pasca-penyusutan yang lebih tinggi.
Ukuran non--kontak
Ukuran non-kontak mengurangi tarikan gesekan, yang membantu menurunkan tegangan sisa dan meningkatkan-stabilitas EL jangka panjang. Namun, ini lebih sensitif terhadap kontinuitas-lapisan air, fluktuasi vakum, dan keseragaman pendinginan. Gangguan kecil pada lapisan air atau tekanan negatif dapat menyebabkan variasi dimensi dan laju pendinginan, yang selanjutnya mengubah kondisi gesekan tabung-serat. Hal ini sering kali bermanifestasi sebagai gangguan EL-jangka pendek yang lebih tinggi dan perilaku "EL negatif" sementara yang lebih sering terjadi.
Ukuran hibrida
Ukuran hibrid bertujuan untuk mencapai kontrol dimensi yang kuat dan gaya tarik gesekan yang rendah, sehingga cocok untuk kondisi-kecepatan tinggi yang memerlukan stabilitas dan penekanan fluktuasi. Performanya bergantung pada desain ukuran dan efektivitas kontrol vakum dan/atau film air.
tabung penyangga serat optikdariTingkat Vakum
Pengaruh tingkat vakum pada EL terutama mencerminkan dua kondisi batas: tarikan gesekan dari kontak tabung-ke-kalibrator dan intensitas perpindahan-panas yang mengatur pembentukan kulit dan pembekuan tegangan.
Karakteristik khas di bawah vakum yang lebih tinggi
Tabung melekat lebih erat pada perangkat pengukur, sehingga meningkatkan stabilitas dimensi. Namun, tekanan kontak yang lebih tinggi meningkatkan gaya hambat gesekan dan meningkatkan batasan aksial dalam keadaan panas, sehingga menghasilkan tegangan sisa yang lebih tinggi. Perpindahan panas yang lebih kuat juga mempercepat pembentukan kulit sehingga menyebabkan proses kristalisasi dan relaksasi terhenti lebih awal. Hal ini meningkatkan kemungkinan tegangan sisa akan dilepaskan secara offline. Hasilnya biasanya berupa nilai rata-rata EL yang lebih "kaku" namun risiko penyimpangan yang bergantung pada waktu-lebih tinggi.
Karakteristik khas di bawah vakum rendah
Mengurangi tarikan gesekan membantu menurunkan tegangan sisa dan memitigasi penyimpangan-penyusutan. Namun, stabilitas dimensi menjadi lebih bergantung pada kemampuan-mendukung tabung dan stabilitas lapisan air atau semprotan pendingin. Variasi ovalitas dan ketebalan dinding-lebih cenderung meningkat, sehingga menghasilkan noise EL yang lebih tinggi. Secara keseluruhan, penyimpangannya lebih kecil-tetapi variabilitas jangka pendeknya lebih besar.