GYTA53-24B1.3光纜護(hù)層工序生產(chǎn)設(shè)計(jì)研究

游海寧

摘要：通過《光纖光纜技術(shù)課程設(shè)計(jì)》的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生掌握光纖光纜制造技術(shù)的基本知識、基本理論和基本方法;培養(yǎng)學(xué)生正確選擇光纖類型、結(jié)構(gòu)材料的能力;設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝、進(jìn)行關(guān)鍵工藝控制的能力;檢驗(yàn)學(xué)生對所學(xué)知識的掌握程度和初步解決工程實(shí)際問題的能力。

關(guān)鍵詞：光纜護(hù)層;生產(chǎn)工序

一、光纜結(jié)構(gòu)和材料選用

1.1光纜的結(jié)構(gòu)圖

本光纖型號為GYTA53-24B1.3，此光纖為金屬加強(qiáng)構(gòu)件、松套層絞填充式、聚乙烯保護(hù)套、皺紋鋼帶鎧裝、鋁-聚乙烯粘結(jié)護(hù)套通信用室外光纜，包含24根B1.3類單模光纖。

1.2材料選用

松套管：光纜中可以松散的放置光纖，保護(hù)光纖免受內(nèi)部應(yīng)力與外部側(cè)壓力影響的聚丙烯或尼龍制成的套管。

纖膏：宜用于光纖周圍填充的普通型纖膏

纜膏：冷應(yīng)用型拒水型纖膏，可以有效阻止水分的入侵

填充繩：用于在松套光纖絞層中填補(bǔ)空位，它的表面應(yīng)圓整光滑且相鄰光纜構(gòu)件相容，故選用PP塑料繩。

加強(qiáng)構(gòu)件：磷化鋼絲在光纜中能保護(hù)光纖材料不受彎折，起到支撐和骨架加強(qiáng)作用，有利于光纜制造、貯運(yùn)和光纜線路的敷設(shè)，具有穩(wěn)定光纜質(zhì)量，減少信號衰減等優(yōu)點(diǎn)，還不會有衰減光纜的傳輸信號的負(fù)面影響。

二、光纜護(hù)層生產(chǎn)關(guān)鍵工藝

2.1阻水工藝及問題分析

本產(chǎn)品在纜芯部分甚至光纜全截面的間隙中均填充或涂覆油膏，光纜沿縱向是不滲水的。主要采用油膏的填充來進(jìn)行阻水，纖膏、纜膏或護(hù)套油膏填充通常采用專門油膏填充設(shè)備：油膏填充機(jī)，它的基本填充原理是利用高壓油泵將油膏打到一個特定容器中，此容器采取回流裝置，在容器出口處安裝有一個尺寸大小與纜芯匹配油膏模，保證纜芯表面圓整，二是為了控制油膏量。

2.2 擠塑工藝及問題分析

根據(jù)擠管式擠塑模具、擠壓式擠塑模具和半擠管式擠塑模具的成型特性進(jìn)行分析，擠塑模具的選用，需要綜合考慮光纜的應(yīng)用場景、光纜外護(hù)材料的特性、光纜本身的結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行抉擇。例如，熔融聚乙烯借助纜芯的牽引作用和擠管式擠塑模具的成型作用，以恒定的速度形成聚乙烯軟管。

三、產(chǎn)品檢驗(yàn)

3.1剝離強(qiáng)度性能試驗(yàn)及要求

剝離工具試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性主要取決于剝離工具的設(shè)計(jì)，故剝離工具的設(shè)計(jì)應(yīng)遵守下列準(zhǔn)則：

1）為了不損傷包層表面，工具刀刃孔的直徑或刀刃間的距離應(yīng)大于被剝離光纖的標(biāo)稱包層直徑。例如，對于目前通用的光纖來說，刀刃中的孔或之間的距離應(yīng)比標(biāo)稱包層直徑大50μum。

2）剝離工具的刀刃應(yīng)不引起光纖彎曲。在本試驗(yàn)中，刀刃相對處于同一平面的剝離工具為最佳。

3）剝離工具應(yīng)安裝在試驗(yàn)固定架上，并使用合適的夾具，使其緊緊夾持在光纖的周圍。

4）剝離工具使用一段時間后或刀刃已磨損到足以影響試驗(yàn)結(jié)果時，應(yīng)予以更換。

注意，剝離工具磨損會影響下列的任一項(xiàng)或全部：光纖斷裂、玻璃表面的涂覆層殘余量、從光纖上剝?nèi)ネ扛矊拥姆绞揭约皠內(nèi)ネ扛矊铀璧牧Α?/p>

設(shè)定剝離速率從光纖?上剝?nèi)ネ扛矊铀璧牧Σ糠值厝Q于剝離速率。如果要比較不同試驗(yàn)的結(jié)果，應(yīng)采用相同的剝離速率。拉伸試驗(yàn)機(jī)應(yīng)能按產(chǎn)品規(guī)范中規(guī)定的速率在光纖和剝離工具之間提供相對運(yùn)動（對于標(biāo)稱涂覆層直徑為250μ.m的光纖，可取的值為100mm/min或者500mm/min;較粗涂覆層直徑的剝離速率可取100mn/?min）。

預(yù)處理除非另有規(guī)定，試樣應(yīng)在25℃左右的溫度和30%?～?60%的相對濕度下至少預(yù)處理24h。

標(biāo)定轉(zhuǎn)換放大器在每組試驗(yàn)前，應(yīng)按設(shè)備儀器使用說明書標(biāo)定轉(zhuǎn)換器和力值傳感器。安裝試樣在安裝光纖之前，剝離工具兩刀刃周圍的區(qū)域應(yīng)無殘?jiān)?或累積物。

試驗(yàn)光纖的一端應(yīng)固緊在試驗(yàn)夾具上，?使此地加載時不打滑（例如光纖在80mm直徑的輪子上繞三圈）。光纖的另-端穿過剝離工具，并插人到心纖導(dǎo)向孔中。

3.2浸水試驗(yàn)及要求

浸水試驗(yàn)適用于確定A1類多模光纖和B類單模光纖在實(shí)際應(yīng)用、儲存和運(yùn)輸過程中可能發(fā)生的高溫高濕度環(huán)境條件下的適應(yīng)性能。

為達(dá)到所要求的衰減測量重復(fù)性，光纖試樣長度，對A1類光纖應(yīng)至少為1000m，對B類光纖應(yīng)至少為2000m。暴露在試驗(yàn)水箱外面的光纖應(yīng)盡可能短，如果暴露在外面的部分超過試樣總長度的10%，則應(yīng)記錄說明。在試樣的準(zhǔn)備過程中不應(yīng)有在試驗(yàn)條件下給光纖造成危害的影響。除非在詳細(xì)規(guī)范中另有規(guī)定，光纖試樣宜松繞成圈，試樣光纖兩端露在水外。將試樣垂直或水平放置，為避免任何宏彎影響，繞圈直徑應(yīng)大于150mm。露在水外光纖的長度應(yīng)足夠長，以便能夠在試驗(yàn)前和試驗(yàn)后進(jìn)行任何物理檢驗(yàn)。為了能完成所要求的與試驗(yàn)后機(jī)械性能測量對比，進(jìn)行對比測量的樣品長度在試驗(yàn)前應(yīng)移去。

試驗(yàn)條件按照GB/T2423.38-2008中方法R的試驗(yàn)程序，將試樣放人裝滿水的水箱，但不施加水壓，水的溫度保持在23℃左右，放置30天，監(jiān)測衰減和涂層剝離力的變化。傳輸特性測量。在試驗(yàn)開始前、試驗(yàn)過程中（當(dāng)試樣穩(wěn)定在規(guī)定溫度和相對濕度條件下）和試驗(yàn)結(jié)束后都要對試樣的衰減在產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定的波長上進(jìn)行測量。

3.3拉伸性能試驗(yàn)及要求

試驗(yàn)環(huán)境條件和預(yù)處理?xiàng)l件除非另有規(guī)定，試驗(yàn)環(huán)境條件應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，預(yù)處理時間24h。溫度為15～35℃，相對濕度為25%～75%氣壓為85?～?106kPa。在拉伸設(shè)備兩端固定夾持試樣應(yīng)使光纜中的元件不產(chǎn)生縱向滑動。對于中心管式光纜應(yīng)特別注意防止光纖縱向滑動。采用的合適方法是在卡盤上至少繞3圈光纜。試樣繞過滑輪和卡盤時不應(yīng)扭轉(zhuǎn)，由于夾持光纜所引起的光纖附加衰減應(yīng)穩(wěn)定不變。對于各種自承式架空光纜應(yīng)采用合適的夾持裝置夾持住承吊構(gòu)件。

結(jié)論

在本次課程設(shè)計(jì)過程中，我深刻體會到自己對光纖光纜制造工藝流程了解不夠全面。通過查閱文獻(xiàn)資料，也深入學(xué)習(xí)了相關(guān)知識。尤其是關(guān)于光纜護(hù)套方面的工藝流程及注意事項(xiàng)。這次工藝設(shè)計(jì)讓我受益良多，擠塑工藝中對于模具、螺桿速度、溫度的控制等都需要符合標(biāo)準(zhǔn)。在老師多次答疑以后，發(fā)現(xiàn)了許多不足之處，并且進(jìn)行修正。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳炳炎. 光纖光纜的設(shè)計(jì)和制造[M]. 浙江大學(xué)出版社， 2003.

[2]慕成斌等. 通信光纖光纜制造設(shè)備及產(chǎn)業(yè)發(fā)展[M]. 同濟(jì)大學(xué)出版社， 2017年.

[3]魏忠誠.光纖材料制備技術(shù)[M].北京郵電大學(xué)出版社，2016年.

河南工學(xué)院 河南 新鄉(xiāng) 453003