ماشین ساخت کابل فیبر نوری: ملزومات تولید دقیق

چرا تولید کابل فیبر نوری به خط تجهیزات اختصاصی نیاز دارد؟

شما نمی توانید با استفاده از ماشین هایی که برای کابل های برق مسی استاندارد طراحی شده اند، یک شبکه فیبر نوری قابل اعتماد بسازید. دلیل اصلی، ماهیت فیزیکی خود فیبر شیشه است. یک فیبر نوری استاندارد دارای قطر روکش فقط 125 میکرومتر است که کوچکتر از موی انسان است. در حالی که هادی‌های مسی می‌توانند کشش قابل توجهی و ساییدگی سطحی جزئی را در طول چرخش تحمل کنند، یک فیبر شیشه‌ای شکسته می‌شود یا ریزشکستگی‌هایی ایجاد می‌کند که منجر به از دست دادن سیگنال فاجعه‌بار می‌شود که به عنوان تضعیف شناخته می‌شود.

این شکنندگی یک فلسفه طراحی کاملا متفاوت را در خط تولید ایجاد می کند. یک دستگاه تولید کابل فیبر نوری باید دو عامل را بیش از هر چیز در اولویت قرار دهد: کنترل کشش زیر نیوتن و مدیریت شعاع خمشی پویا. در تولید کابل مسی، ممکن است نوسان تنش چند کیلوگرمی را بپذیرید. در پوشش ثانویه یا رشته فیبر نوری، سیستم کنترل تنش شما باید کشش ثابتی را اغلب زیر 1 نیوتن حفظ کند. هر تکان ناگهانی - ناشی از ساییده شدن تسمه در کاپیتان یا بازپرداخت غیرهمگام - فوراً به عنوان "نقص نقطه" در بازتاب سنج دامنه زمان نوری (OTDR) ثبت می شود.

ساختار کابل نیز نوع دستگاه را دیکته می کند. یک کابل شل به یک ماشین رشته SZ نیاز دارد که قادر به مدیریت دقیق طول فیبر اضافی (EFL) باشد. این EFL که معمولاً بین 0.1٪ و 0.3٪ کنترل می شود، تضمین می کند که وقتی کابل تمام شده در حین نصب در شرایط انجماد کشیده می شود، فیبر شیشه در یک لوله پر از ژل شناور می شود و بدون استرس باقی می ماند. برعکس، یک طراحی لوله مرکزی، الیاف را در یک لوله تک هسته ای قرار می دهد و توانایی خط روکش برای اکسترود کردن ژاکت بدون خرد کردن پشته روبان را افزایش می دهد. استفاده از یک فریم سفت و سخت بدون چرخش به پشت روی یک طرح لوله شل، لوله‌های شکننده را می‌پیچاند و باعث می‌شود که تضعیف غیرقابل پیش‌بینی ایجاد شود. تجهیزات اختصاصی کابل نوری لوکس نیست. رسیدن به سقف تضعیف 0.35 دسی بل در کیلومتر الزامی است.

انواع ماشین های هسته ای در خط تولید کابل فیبر نوری

نقشه‌برداری از سفر فیبر شیشه به یک کابل ناهموار در فضای باز زنجیره‌ای متوالی از ایستگاه‌های تخصصی را نشان می‌دهد. در حالی که فرآیندهای پیش‌فرم بالادست و برج کشش فیبر خالی را ایجاد می‌کنند، خط تولید کابل از جایی شروع می‌شود که قرقره‌های فیبر تمام‌شده بارگیری می‌شوند. درک این توالی به شما امکان می دهد تا گلوگاه ها را شناسایی کنید و تأیید کنید که پیکربندی پیشنهادی کامل است.

گردش کار استاندارد در چهار منطقه متمایز حرکت می کند:

• رنگ آمیزی و بافر الیاف: ماشین‌های رنگ‌آمیزی با سرعت بالا یک لایه جوهر خشک شده با UV پایدار برای شناسایی اعمال می‌کنند. برای کابل های داخلی با بافر محکم، یک اکسترودر بافر محکم یک روکش ترموپلاستیک ضخیم را مستقیماً روی روکش نوری اعمال می کند.
• تشکیل روبان: برای کابل‌های با تعداد فیبر بالا، دستگاه‌های روبان‌ساز 4، 6 یا 12 فیبر را در کنار هم با ماتریس UV-acrylate متصل می‌کنند. این یک پشته روبان مسطح ایجاد می کند و تراکم فیبر را در یک لوله هسته کوچک به حداکثر می رساند.
• Core Stranding و Taping: این مرحله معماری مرکزی است. ماشین های رشته SZ لوله های شل را در اطراف یک عضو استحکام مرکزی نوسان می کنند و یک الگوی مارپیچ ایجاد می کنند. بلافاصله پس از آن، یک دستگاه نوار زنی هسته را با نوار ضد آب و نخ اتصال پلی استر می پیچد تا هندسه را حفظ کند.
• پوشش داخلی و خارجی: آخرین مانع یک ژاکت داخلی نایلونی یا پلی اتیلن اکسترود می شود، اعضای استحکام نخ آرامید اعمال می شود و یک ژاکت بیرونی پلی اتیلن ضخیم نهایی - اغلب پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) یا پلی اتیلن با چگالی متوسط ​​(MDPE) - بسته مقاوم را تکمیل می کند.

هر انتقال بین این ماشین ها نیاز به یک انباشته چند رقصنده دارد. آکومولاتور به عنوان یک بافر دینامیک عمل می کند و به خط رشته به طور مداوم اجازه می دهد در حالی که اپراتور خط پوشش یک نوار نوار جدید را به هم متصل می کند یا یک قرقره را جایگزین می کند. بدون مدیریت دقیق این انتقال ها، سرعت خط به سرعت کندترین عملیات دستی کاهش می یابد.

مرحله سیم کشی Stranding و SZ: قلب ساخت کابل فیبر نوری

رشته کابل‌های نوری از رشته‌های جفت مس مخابراتی متمایز است زیرا فرآیند به جای چرخش مداوم، نوسان می‌کند. اگر با اصطلاحات تازه کار هستید، الف راهنمای جامع ماشین های کابل کشی به ایجاد اصول اولیه کمک می کند، اما رشته SZ پایه و اساس طراحی نوری لوله شل است. به جای پرداخت چرخشی که به حلقه های لغزش عظیم نیاز دارد، لوله های بافر فیبر از قرقره های ثابت تغذیه می شوند. دیسک های راهنما در جهت عقربه های ساعت و خلاف جهت عقربه های ساعت در گام های از پیش تعریف شده، معمولاً بین 60 تا 300 میلی متر، نوسان می کنند و لوله ها را در شیارهای مارپیچ یک عضو استحکام قرار می دهند.

معیارهای انتخاب شما در اینجا باید بر حذف چرخش عقب متمرکز باشد. الف دستگاه رشته سیاره ای برای هسته کابل نوری این امر را از طریق چرخ دنده های هماهنگ که پیچش هر عنصر را لغو می کند، به دست می آورد. در یک واحد سیاره‌ای SZ، لوله‌ها حول محور خودشان می‌چرخند تا موازی با کف ماشین بمانند و اطمینان حاصل کنند که چرخش پیچشی در خود لوله ایجاد نمی‌شود. این از انباشتن 12 الیاف داخل به یک توده تنش جلوگیری می کند. دستگاه باید به شما اجازه دهد که طول اضافی فیبر (EFL) را از طریق تفاوت های دقیق سرعت کاپستان در ناحیه صفحه تخت کنترل کنید. انحراف فقط 0.1٪ در EFL می تواند پنجره پایداری دمای کابل را 30 درجه سانتیگراد تغییر دهد و باعث تضعیف شدید در دماهای پایین شود.

تنش به همان اندازه مهم است. اگر یک موتور بازده در هنگام راه‌اندازی بیش از حد از گشتاور خود عبور کند، جهش فیبر 125 میکرومتری را با یک موج ضربه‌ای لرزانده و باعث خمش میکرو می‌شود. خطوط رشته با کیفیت بالا از رقصنده های تنش حلقه بسته با بازخورد لیزری میکرومتر استفاده می کنند. این سیستم‌ها اختلالات را در میکروثانیه‌ها رد می‌کنند، و حتی اگر خط از صفر تا 60 متر در دقیقه در ثانیه شتاب بگیرد، هندسه‌ای ثابت را حفظ می‌کنند. برای اجرای حجم‌های کوچک‌تر که نیاز به جفت‌سازی دقیق دارند، جفت‌های چرخشی برگشتی اطمینان حاصل می‌کنند که جفت‌های داده کاملاً موازی باقی می‌مانند، بدون تنش مارپیچی که پهنای باند را در کابل‌های دراپ از پیش متصل شده کاهش می‌دهد.

انتخاب ماشین نواری مناسب برای محافظت از هسته کابل نوری

منطقه بلافاصله بعد از SZ Strander یک میدان نبرد مهار است. لوله های نوسانی می خواهند از هم جدا شوند. برای جلوگیری از مهاجرت طولی آب به داخل مجرا، مسدود کردن آب از نظر قانونی برای کابل‌های فضای باز الزامی است. این قلمرو نوارگیری دقیق با سرعت بالا است.

شما با انتخاب بین استفاده طولی نوار متورم و بسته بندی مارپیچ نخ اتصال روبرو هستید. یک نوار غیر بافته متورم آب معمولاً به صورت طولی با یک همپوشانی تغذیه می شود و یک جوراب در اطراف هسته تشکیل می دهد. الف دستگاه سروو نوار CNC برای بسته بندی چند لایه مرحله بعدی را انجام می دهد، با استفاده از یک نوار چسب پلی استر با تکنیک درهم آمیزی یا شکاف. معیار کلیدی در اینجا سازگاری همپوشانی است. اگر روکش نوار تنظیم شده 15٪ باشد، یک سیستم ترمز مکانیکی ممکن است بین 5٪ تا 25٪ با خالی شدن قرقره پرداخت و کاهش اینرسی چرخشی در نوسان باشد. این باعث می شود که هسته شل شود.

یک دستگاه نوار چسب CNC با کنترل سروو، قطر رو به کاهش قرقره را در زمان واقعی محاسبه می‌کند و گشتاور موتور را تنظیم می‌کند تا کشش بازپرداخت را خطی نگه دارد. این برای عملکرد مسدود کردن آب حیاتی است. اگر نوار خیلی شل باشد، کانال های آب در راه راه ها ایجاد می شود. اگر خیلی سفت باشد، نوار به لوله‌های بافر می‌خورد و آنها را فشرده می‌کند و باعث کشیدگی فیبر می‌شود. سر نوار نیز باید در هماهنگی کامل با سرعت خط خطی اجرا شود. تاخیر میلی‌ثانیه‌ای باعث ایجاد یک دسته پیچ‌خورده می‌شود که در نهایت غلاف داخلی را سوراخ می‌کند. برای کابل‌های با چگالی بالا، سرهای نواری دولایه یک پوشش ضد مارپیچ اعمال می‌کنند، لایه اول را در جای خود قفل می‌کنند و یک هسته کاملاً گرد و سفت و سخت و آماده برای ژاکت ایجاد می‌کنند.

پوشش و پوشش: محافظت نهایی برای کابل های نوری

مرحله غلاف، هسته ظریف بسته بندی شده با نوار را به محصولی غوطه ور و مقاوم در برابر UV تبدیل می کند. یک خط اکستروژن کابل برق استاندارد فاقد کنترل وزنی و جبران انقباض مورد نیاز در اینجا است. برای نگاهی عمیق تر به مکانیک دقیق درگیر، این نمای کلی از تجهیزات اکستروژن کابل دقیق توضیح داده شده است اجزای حیاتی را تجزیه می کند. وقتی به کابل نوری می روید، به کابل اختصاصی نیاز دارید خط اکستروژن غلاف ژاکت کابل برای محافظت نهایی با اصلاحات خاص

تفاوت اصلی مدیریت انقباض پس از اکستروژن است. HDPE با سرد شدن از 220 درجه سانتیگراد تا دمای محیط به طور قابل توجهی منقبض می شود. اگر ژاکت سریعتر از هسته منقبض شود، لوله های فیبر را فشرده می کند و باعث ایجاد یک سنبله تضعیف عظیم می شود که "تضعیف برگشتی" نامیده می شود. برای مبارزه با این، خط باید با یک سیستم کنترل طول اضافی فیبر قبل از کراس هد پیکربندی شود. یک مجموعه رقصنده هسته را با سرعت کمی سریعتر از پرداخت، از قبل تغذیه می کند. به طور همزمان، مخزن خنک کننده از مناطق درجه حرارت تقسیم شده استفاده می کند که با آب گرم در 60 درجه سانتیگراد شروع می شود تا پلاستیک را بازپخت و به تدریج تا 20 درجه سانتیگراد کاهش می یابد. یک غواصی آب سرد تکی به پلاستیک ضربه وارد می کند و ساختارهای کریستالی آمورف ایجاد می کند که به طور غیرقابل پیش بینی در میدان کوچک می شوند.

کنترل ضخامت دیوار یکی دیگر از نیازهای خاص نوری است. یک ژاکت غیر عادی یک محور خمشی ترجیحی ایجاد می کند. هنگامی که یک خط کش کابل را در حین نصب کج می کند، یک دیوار نازک عضو استحکام را بر روی الیاف خرد می کند. یک کراس هد مرکزی سه محوری با یک حلقه کنترل مرکز داغ، تمرکز بالای 95٪ را تضمین می کند. کنترل دمای مناطق بشکه روی اکسترودر باید در محدوده 1± درجه سانتیگراد باشد. افزایش بیش از حد دما، ترکیبات کم دود صفر-هالوژن (LSZH) را که معمولاً در کابل‌های رایزر داخلی استفاده می‌شود، تخریب می‌کند و ذرات ذغالی ایجاد می‌کند که نور را پراکنده می‌کند و باعث ایجاد نقص‌های مورا در سطح ژاکت می‌شود. جوهر افشان داغ نهایی علامت متر را با سرعت چاپ می کند و بسته مقاوم را تکمیل می کند.

نحوه پیکربندی خط ماشین ساخت کابل فیبر نوری برای کارخانه شما

پیکربندی یک خط تمرینی برای از بین بردن عدم تطابق است. هدف شما این است که سریعترین ماشین را از کشیدن کندترین ماشین به نقطه توقف متوقف کنید. شما با مشخص کردن محصول اصلی خود شروع می کنید: یک کابل مجرای شل برای ستون فقرات بین شهری، یک میکروکابل لوله مرکزی برای بسته بندی مجرا، یا یک کابل صاف برای FTTx (Fiber To The Home). یک خط لوله شل نیاز به یک رشته SZ، چسب نواری دوگانه و یک خط روکش ضخیم HDPE با یک سرور سروو نخ آرامید دارد. یک خط لوله مرکزی رشته‌ها را از تصویر ساده‌تر می‌کند، اما نیاز به یک ضربدر اکستروژن بسیار پیچیده‌تر دارد که می‌تواند بدون ذوب کردن ماتریس روی یک پشته روبان ارتعاشی اکسترود شود.

برابری سرعت خط تله ای است که هر سرمایه گذار جدیدی به آن برخورد می کند. یک ماشین رنگ آمیزی مدرن می تواند با سرعت 2500 متر در دقیقه کار کند. استردر SZ شما ممکن است حداکثر سرعت 100 متر در دقیقه را داشته باشد. شما نمی توانید یک دستگاه 2500 متر در دقیقه را با خروجی یک آکومولاتور یک متری تغذیه کنید. شما باید سرعت موثر خط هدف را تعیین کنید، اغلب 80 تا 160 متر در دقیقه برای یک نیروگاه با ظرفیت متوسط، و همه انباشته‌کننده‌های پایین‌دست را به گونه‌ای تعیین کنید که حداقل 180 ثانیه بافر در آن سرعت ارائه کنند. این به اپراتورها اجازه می دهد تا مواد خام را بدون از کار انداختن کل خط تغییر دهند. همچنین نمی توانید از زیرساخت های تاسیساتی غافل شوید: نقطه شبنم هوای فشرده مورد نیاز برای کشش های پنوماتیکی -40 درجه سانتی گراد است. یک سیستم استاندارد هوای مغازه با بخار آب، رگولاتورهای دقیق را در عرض یک هفته ضبط می کند. پیکربندی کارخانه شما باید دستگاه، پل های اتصال و ابزارهای برقی را به عنوان یک بدهی سیستم ذکر کند، نه افکار بعدی جداگانه.

تجهیزات کنترل کیفیت و بازرسی در تولید کابل نوری

نقص های نامرئی بی صدا در کابل نوری جمع می شوند. تا زمانی که آنها را در یک آزمایش قرقره OTDR نهایی پیدا کنید، ممکن است قبلاً پنج کیلومتر قراضه را در یک درام چوبی بسته بندی کرده باشید. کنترل کیفیت آنلاین و حین فرآیند غیرقابل مذاکره است و بین هر مرحله اصلی ماشین تعلق دارد.

شما به سه سیستم دروازه‌بان نیاز دارید: میکرومترهای لیزری، آشکارسازهای گردن توده، و ثبت‌کننده‌های تنش توزیع‌شده. یک میکرومتر لیزری که درست بعد از پیچ اکستروژن بافر محکم قرار می‌گیرد، فوراً انحراف قطر 5 میکرومتری را نشان می‌دهد، که نشان‌دهنده افزایش ناگهانی پیچ است. یک آشکارساز توده در حفره خنک‌کننده، حفره‌های داخلی ژاکت را می‌گیرد - جیب‌هایی از ژل ذوب نشده که فیبر را در زیر یخ زدگی خرد می‌کند. با این حال، حیاتی ترین، سیستم ردیابی تنش است. با ثبت تنش پرداخت از هر بوبین فیبری که وارد قفس‌های SZ می‌شود، می‌توانید مشخص کنید که یک نوک تضعیف در درام 4 از یک یاتاقان چسبنده در موقعیت فیبر 4B در کیلومتر 1.2 منشأ می‌گیرد. بدون این قابلیت ردیابی، شما خط را برای روزها تعطیل می کنید و یاتاقان ها را بی رویه تعویض می کنید.

در مرحله نهایی برداشتن، یک بازرس نقص سطح مبتنی بر لیزر با 360 درجه به دور ژاکت می‌چرخد و به‌طور الگوریتمی سوراخ‌ها، حلقه‌های جمع‌شدگی و نوارهای اندازه‌گیری را قبل از اینکه کشش سیم‌پیچ آن‌ها را به درون درام کابل بپیچد، شناسایی می‌کند. این سیستم ها نقص ها را در ده ها میکروثانیه رد می کنند و ژاکت را برای برداشتن دستی بعداً مشخص می کنند. پروب‌های RTD (ردیاب دمای مقاومتی) در پمپ مذاب تضمین می‌کنند که منطقه بشکه بیش از یک درجه جابجا نمی‌شود و از آلودگی ژل بی‌صدا که نور را پراکنده می‌کند و مقادیر کف تضعیف را در کل قطعه تولید افزایش می‌دهد، جلوگیری می‌کند.

یک خط تولید کابل فیبر نوری قابل اعتماد با شریک تجهیزات مناسب بسازید

اگر تامین کننده نتواند خط کل را یکپارچه کند، مشخصات کاغذ یک ماشین به معنای بسیار کمی است. یک استردر SZ با سرعت 100 متر بر دقیقه که از طریق یک رقصنده با تنظیم ضعیف به خط پوشش متصل می شود، به خط 40 متر در دقیقه تبدیل می شود. ارزش واقعی سرمایه گذاری شما در مهندسی رابط و پشتیبانی از راه اندازی فرآیند است. شما به شریکی نیاز دارید که نیمکت مهندسی آن بلوک های اصلی زنجیره کابل نوری را پوشش دهد: رشته، نوار چسب و اکستروژن. تأمین‌کننده‌ای که فقط استرندر می‌سازد، اکسترودر را برای نوسانات لایه‌ای سرزنش می‌کند و بالعکس. یک تیم با توانایی عمودی مالک مشکل از پرداخت تا جمع‌آوری است، و کل حلقه PID را تنظیم می‌کند تا فرمانده تراکتور اکستروژن به جای اینکه آن را از بین ببرد، با قفس SZ زمزمه کند.

DNA ساخت یک سازنده تجهیزات دقیق، مانند تولید کننده ماشین آلات کابل دقیق جیانگ سو نیوتاپ ، بر روی ارائه راه حل هایی ساخته شده است که در آن تحمل مکانیکی یک گیربکس یا ایزوله حرارتی یک منطقه بشکه مستقیماً به درصد بازده تولید تبدیل می شود. شما فقط فولاد و موتور نمی خرید. شما تضمین می کنید که طول اضافی فیبر بین 0.2 تا 0.5 در هر میلی لیتر پس از خیساندن حرارتی یک شیفت باقی بماند و تمرکز ژاکت در حداکثر سرعت خط باقی بماند. هنگامی که پروژه کلید در دست تحویل داده می شود، تکنسین شما باید دقیقا بداند که وقتی تغییر رطوبت فصلی ضریب اصطکاک نوار مسدودکننده آب را تغییر می دهد، دقیقاً کدام پارامتر را بچرخاند. این تفاوت بین ماشینی است که فضای کف را اشغال می کند و ماشینی که کابل قابل قبولی ارسال می کند.