A ikincil kaplama makinesi birincil kaplamalı optik fiberleri, erimiş termoplastik malzemenin fiberlerin etrafında koruyucu bir tampon tüp haline getirildiği hassas bir ekstrüzyon kalıbından sürekli olarak besleyerek çalışır. Süreç, fiber gerilim kontrolünü, çift katmanlı ekstrüzyonu, tiksotropik jel enjeksiyonunu, su banyosunda soğutmayı ve gerçek zamanlı boyut izlemeyi tek bir senkronize üretim hattında birleştiriyor. Bitmiş çıktı, dünya çapında telekomünikasyon ağlarında kullanılan çoğu fiber optik kablonun temel yapısal elemanı olan, boyutsal olarak kararlı, gevşek tüplü bir tampondur.
Pratik açıdan bakıldığında, makine bir uçtan toplama makaralarından çıplak elyafları alırken diğer uçtan makaraya sarılmış, jelle doldurulmuş, hassas şekilde boyutlandırılmış tampon tüpleri dağıtıyor; üstelik hepsi de ulaşabilen hat hızlarında. Dakikada 300 metre Yüksek performanslı üretim sistemlerinde. Erime sıcaklığından fiber gerilimine kadar her parametre, tüpün her bir metresinin aynı sıkı spesifikasyonları karşıladığından emin olmak için kapalı döngü şeklinde izlenir ve ayarlanır.
Bireysel alt sistemleri ayrıntılı olarak incelemeden önce, makinenin sürekli, doğrusal bir süreç olarak anlaşılmasına yardımcı olur. Malzeme ve elyaf yukarı akış ucundan girer ve aşağı yönde hareket ettikçe aşamalı olarak dönüştürülür. İşlem sırası şu mantıksal akışı takip eder:
Bu aşamaların her biri birbirine bağlıdır. Örneğin, ırgattaki hat hızındaki bir değişiklik boru duvar kalınlığını, fiber EFL'yi, jel doldurma oranını ve soğutma verimliliğini aynı anda etkiler; bu nedenle modern makineler, manuel olarak ayarlanan ayarlar yerine PLC tabanlı kapalı döngü kontrol sistemlerine güvenir.
İkincil kaplama makinesinin çalışma doğruluğu fiziksel yapısıyla başlar. Makine çerçevesi, yüksek gerilimli A3 çelik levha kaynağının yapısal tipte çelik işlemeyle birleştirilmesiyle yapılmıştır. A3 çeliği (Q235 kalitesiyle karşılaştırılabilir), yaklaşık 370-500 MPa'lık bir çekme mukavemeti, mükemmel kaynaklanabilirlik ve işleme sonrasında düşük artık gerilim sağlar; bunlar sürekli termal ve mekanik yükler altında boyutsal olarak stabil kalması gereken bir çerçeve için gerekli tüm özelliklerdir.
Çerçeve, tüm ana alt sistemleri (ekstruderler, soğutma olukları, ırgat ve toplama) bir milimetrenin çok küçük bir hassasiyetinde desteklemeli ve hizalamalıdır. Çerçevedeki herhangi bir esneklik veya titreşim, doğrudan boru çapı değişimine veya boru içindeki fiber konumu sapmasına neden olur. Bu nedenle, kaynaklı çelik yapı genellikle imalattan sonra gerilimden arındırılır ve montajdan önce tüm kritik montaj yüzeylerinde hassas bir şekilde işlenir.
Üretim düzeyinde bir ikincil kaplama hattı genellikle şunları kapsar: Toplam uzunluk 15 ila 30 metre ve ekstruder varilleri 250–280°C'ye ısınırken ve soğutma olukları bitişik bölgelerde 15–40°C'de çalışırken bile çerçevenin tüm bu aralık boyunca hizalamayı koruması gerekir. Konumsal doğruluktan ödün vermeden bu talepleri karşılamak için termal genleşme derzleri ve sert çapraz destekler çerçeve tasarımına dahil edilmiştir.
Süreç, birincil kaplamalı optik fiber makaralarının motorlu ödeme kızaklarına monte edildiği fiber ödeme istasyonunda başlıyor. Her makara taşıyabilir 20 ila 25 km fiber ve çok fiberli tüp üretimi için birden fazla makara aynı anda yüklenir (tipik olarak tüp başına 2, 4, 6, 8, 12 veya 24 fiber).
Elyaf gerilimi ikincil kaplamada en kritik parametrelerden biridir. Gerilim çok yüksekse, fiberler bitmiş tüpün içinde ön gerilime maruz kalabilir ve bu da yüksek optik zayıflamaya neden olabilir. Gerginlik çok düşükse, lifler dolaşabilir veya düzensiz ilmekler oluşturarak boru geometrisinde kusurlara yol açabilir. Çalışma gerilimi genellikle fiber başına 30 ila 80 gram arasında ayarlanır , dansçı kolu geri bildirim sistemi veya gerçek zamanlı gerilim ölçümü ile servo tahrikli getiri ile sağlanır.
Elyaflar, onları ekstrüzyon kalıbı girişinde gereken hassas aralık ve düzenlemeye kademeli olarak yakınlaştıran bir dizi seramik veya paslanmaz çelik kılavuzdan yönlendirilir. Bu kılavuzlar, elyaf üzerindeki hassas birincil kaplamanın çizilmesini önlemek için mikron altı yüzey pürüzlülüğüne kadar parlatılmıştır.
Ekstrüzyon sistemi ikincil kaplama makinesinin kalbidir. Çoğu üretim hattı, tampon tüp malzemesini iki ayrı katman halinde uygulamak için ikili ekstrüder konfigürasyonu kullanır. Standart düzende, yüzey kaplama ekstruderi makinenin ön kısmına, alt kaplama ekstruderi ise arka kısmına konumlandırılmıştır. Bu düzenleme, her katmanın malzeme türü, erime sıcaklığı ve üretim hızı açısından bağımsız olarak kontrol edilmesine olanak tanır.
Yüz kaplama ekstrüderi, tampon tüpünün iç yüzeyini (optik fiberler ve dolgu jeli ile doğrudan temas halinde olan yüzey) oluşturan malzemeyi iletir. Bu tabakanın jel bileşiği ile kimyasal olarak uyumlu olması ve fiberler üzerinde mekanik gerilimin oluşmasını önlemek için soğuma üzerine çok düşük bir büzülme sergilemesi gerekmektedir. PBT (polibütilen tereftalat), %0,5'ten daha az doğrusal kalıp büzülmesi ve -40°C ile 85°C arası servis sıcaklığı aralığı sunan baskın malzeme seçimidir.
Yüz kaplama ekstrüderi tipik olarak bir 30 mm veya 45 mm çapında tek vidalı 2,5:1 ila 3,5:1 sıkıştırma oranına sahip, 200°C ila 270°C arasındaki namlu sıcaklıklarında çalışıyor. Tutarlı duvar kalınlığı elde etmek için kalıptaki eriyik viskozitesinin dar bir aralıkta kalması gerektiğinden, ölçüm bölgesi sıcaklığı en sıkı şekilde kontrol edilen sıcaklıktır.
Alt kaplama ekstrüderi, tüpün dış çapını ve mekanik özelliklerini belirleyen tampon tüpünün dış duvar katmanını uygular. Bu katman, kablo bükümü için gereken yapısal gücü sağlar; boru, büküm ekipmanından kaynaklanan yan basınca bozulma olmadan dayanmalı ve merkezi bir güç elemanı etrafında büküldükten sonra dairesel kesitini korumalıdır.
Alt kaplama tabakası kalınlığı tipik olarak 0,3 mm ve 0,9 mm Kablo tasarımı gereksinimlerine bağlı olarak. Bazı konfigürasyonlarda alt kaplama malzemesi, UV dengeleyiciler, renklendiriciler veya darbe düzenleyiciler eklenmiş değiştirilmiş bir PBT bileşiği olabilir; bu, çok tüplü kablo yapılarında ayrı bir renklendirme geçişi gerektirmeden renk kodlu tüpün tanımlanmasına olanak tanır.
Ön ve alt kaplama ekstrüderlerinden gelen iki eriyik akımı, bir ortak ekstrüzyon kalıp kafasında birleşir ve burada elyaf demeti etrafında eşmerkezli olarak oluşturulurlar. Pafta kafası, bir fiber kılavuz ucundan, iki eriyik girişine sahip bir kalıp gövdesinden ve bitmiş tüpün dış çapını şekillendiren bir kalıp deliğinden oluşur. Kalıp deliği çapı ve alan uzunluğu, tüpün dış çapını ve tutarlı eriyik akışını sağlayan basınç düşüşünü belirler.
Kalıp eşmerkezliliği - kalıp ucu merkezinin kalıp deliği merkezi ile hizalanması - ±0,02 mm dahilinde tutulmalıdır Duvarın dış merkezliliğini önlemek için. Modern kalıp kafalarının çoğu, operatörlerin üretim sırasında hattı durdurmadan eşmerkezliliği düzeltmesine olanak tanıyan ince ayar vidaları veya termal merkezleme mekanizmaları içerir.
İkincil kaplama işleminin kritik bir işlevi, tampon tüpünün iç kısmının, genellikle doldurma jeli veya taşma bileşiği olarak adlandırılan tiksotropik su bloke edici bir bileşikle doldurulmasıdır. Bu jel, kablo kırılma noktasına giren suyun boru boyunca uzunlamasına hareket etmesini ve hassas bağlantı veya konnektör yerlerine ulaşmasını önler.
Jel doldurma sistemi, ısıtılmış bir depolama tankından, hassas bir dozaj pompasından (genellikle dişli bir pompa veya aşamalı boşluk pompası) ve kalıp ucundan geçen ve jeli doğrudan şekillendirme tüpünün içine bırakan ince bir paslanmaz çelik enjeksiyon iğnesinden oluşur. Jel enjeksiyon hızı hat hızıyla tam olarak senkronize edilmelidir - genellikle metre başına hacim oranı olarak ifade edilir - geri basınç yaratacak ve elyaf düzenini bozacak aşırı jel olmadan tam dolumu sağlamak için.
Doldurma jeli, pompalama için viskoziteyi azaltmak amacıyla depolama tankında yüksek bir sıcaklıkta (tipik olarak 60-80°C) tutulur, ancak bitmiş tüpte soğutulduktan sonra yarı katı bir tiksotropik duruma jelleşir. Doldurma sırasındaki akışkanlık ve hizmet sırasındaki stabilitenin bu kombinasyonu, tiksotropik jeli, çoğu telekomünikasyon standardının gerektirdiği -40°C ila 70°C ortam aralığının tamamında çalışan gevşek borulu kablo tasarımları için standart seçim haline getiren şeydir.
Ekstrüzyon kalıbının hemen ardından yeni şekillendirilmiş tüp soğutma sistemine girer. Soğutma dikkatli bir şekilde kontrol edilmelidir; çok hızlı söndürme, yüzey gerilimine ve potansiyel çatlamaya neden olur; Çok yavaş soğutma, özellikle yüksek hat hızlarında tüpün tamamen katılaşmadan önce sarkmasına veya deforme olmasına neden olur.
Tipik bir ikincil kaplama hattındaki soğutma sistemi, seri halinde düzenlenmiş birden fazla su oluğundan oluşur. İlk oluk (kalıba en yakın olan) ılık su kullanır. 40–60°C termal şok olmadan kademeli soğutmayı başlatmak için. Sonraki oluklar su sıcaklığını kademeli olarak azaltır; son oluklar genellikle 15–25°C - ırgata ulaşmadan önce tüpün stabil, tamamen katılaşmış bir duruma getirilmesi.
Toplam soğutma oluğu uzunluğu aralıkları 6 ila 15 metre Hat hızına ve boru et kalınlığına bağlı olarak. 2,0 mm'lik bir dış çap tüpü üreten 300 m/dak'lık bir hat için, tüp soğutma sisteminde yalnızca yaklaşık 1,5 ila 3 saniye harcar; bu, bu kısa pencerede yeterli katılaşmayı sağlamak için oluklar boyunca su sıcaklığı eğiminin hassas bir şekilde ayarlanması gerektiği anlamına gelir.
Her bir oluk bölgesinin sıcaklığı, ısı eşanjörlü bir sirkülasyonlu su sistemi aracılığıyla bağımsız olarak kontrol edilir. Operatörler merkezi HMI'dan her bir bölgenin ayar noktasını görüntüleyebilir ve ayarlayabilir ve bazı gelişmiş sistemler, hat hızındaki değişikliklere yanıt olarak soğutma suyu akış hızını ayarlayan otomatik bölge telafisini içerir.
Soğutma oluklarından sonra tüp, dış çapını sürekli ve gerçek zamanlı olarak ölçen bir veya daha fazla temassız lazer mikrometre ölçerden geçer. Bu göstergeler lazer üçgenleme veya gölge tarama teknolojisini kullanır ve en küçük çap farklılıklarını bile çözebilir. ±0,001 mm tam hat hızında.
OD ölçüm verileri, hedef çaptan herhangi bir sapmayı düzeltmek için bir veya daha fazla proses değişkenini otomatik olarak ayarlayan PLC kontrol sistemine geri beslenir:
Bu kapalı döngü geri besleme döngüsü tipik olarak bir saniyeden daha kısa bir tepki süresiyle çalışır ve sistemin ham madde viskozite değişimlerini, ortam sıcaklığı değişikliklerini veya küçük mekanik dalgalanmaları operatör müdahalesine gerek kalmadan telafi etmesine olanak tanır. Modern sistemler, 25 km veya daha uzun bir üretim sürecinin tamamı boyunca borunun dış çapını hedefin ±0,03 mm'si içinde tutar.
OD ölçümüne ek olarak, bazı gelişmiş hatlar, döner göstergeler veya X-ışını sistemleri kullanılarak eksantriklik ölçümü (duvar kalınlığı tekdüzeliği) ve fiberlerin bir tarafa doğru yer değiştirmek yerine tüp içinde ortalandığını doğrulayan hat içi optik sensörler kullanılarak fiber konumu algılamayı içerir.
Irgat, tüm hattın hızını belirleyen unsurdur. Soğutulmuş boruyu kavrayan ve onu makine boyunca hassas bir şekilde kontrol edilen sabit bir hızda çeken bir veya daha fazla motorlu tekerlek veya kayıştan oluşur. Irgat hızı, malzemenin ekstrüzyon kalıbından ne kadar hızlı çekildiğini belirlediğinden, hem borunun dış çapını (aşağı çekme oranı aracılığıyla) hem de borunun içindeki fazla elyaf uzunluğunu doğrudan kontrol eder.
Fazla fiber uzunluğu (EFL), belirli bir tüp uzunluğu içindeki fiber uzunluğunun tüp uzunluğunu aşma yüzdesi olarak tanımlanır. Örneğin, %0,3'lük bir EFL, her 1000 metrelik tüp için içerideki fiberin 1003 metre uzunluğunda olduğu anlamına gelir. Bu küçük fiber fazlası çok önemlidir: fiberlerin kendileri zorlanma yaşamadan kablonun çekme yüklerini sürdürmesine olanak tanır, bu da optik zayıflamayı artırır.
EFL, fiber getiri hızının ırgat hızına oranıyla belirlenir:
Standart gevşek borulu kablolar için EFL değerleri genellikle %0,2 ve %0,5 Termal döngünün ve mekanik yüklemenin daha şiddetli olduğu doğrudan gömme veya denizaltı uygulamalarına yönelik kablolar için daha sıkı toleranslar gerekir.
Yukarıda açıklanan tüm alt sistemler (ödeme gerilimi, ekstruder sıcaklığı ve hızı, jel pompası hızı, soğutma suyu sıcaklığı, OD göstergesi geri bildirimi ve ırgat hızı) merkezi bir programlanabilir mantık denetleyici (PLC) sistemi tarafından koordine edilir. Operatör, gerçek zamanlı proses verilerini, alarm koşullarını ve trend grafiklerini görüntüleyen dokunmatik ekranlı bir HMI (İnsan-Makine Arayüzü) aracılığıyla bu sistemle etkileşime girer.
Temel PLC kontrol fonksiyonları şunları içerir:
Gelişmiş sistemler ayrıca üretim hacimlerini, malzeme tüketimini ve kalite verilerini gerçek zamanlı olarak tesis yönetim yazılımına raporlamak için fabrika düzeyindeki MES (Üretim Yürütme Sistemleri) ile entegre olabilir.
Temel süreç parametrelerinin nasıl etkileşimde bulunduğunu anlamak, kalite sorunlarını gidermesi veya üretim verimliliğini optimize etmesi gereken operatörler için çok önemlidir. Aşağıdaki tablo en önemli parametre-çıkış ilişkilerini özetlemektedir:
| Proses Parametresi | Çok Yüksekse | Çok Düşükse | Hedef Aralığı (Tipik) |
|---|---|---|---|
| Ekstruder namlu sıcaklığı | Polimer bozulması, renk değişikliği | Yüksek erime basıncı, yüzey pürüzlülüğü | 200–280°C (PBT) |
| Kaptan hattı hızı | İnce duvar, azaltılmış dış çap, düşük EFL | Kalın duvar, yüksek OD, aşırı EFL | 40–300 m/dak |
| Fiber getiri gerilimi | Fiber ön gerilimi, zayıflama artışı | Fiber dolaşması, tüp deformasyonu | Lif başına 30–80 g |
| Jel enjeksiyon oranı | Geri basınç, fiber deplasmanı | Eksik dolum, nem girişi riski | Hat hızına senkronize (ml/m) |
| Soğutma suyu sıcaklığı | Eksik katılaşma, tüp sarkması | Termal şok, yüzey çatlaması | 15–60°C (kademeli bölgeler) |
| Vida dönüş hızı | Aşırı ısınma, erime bozulması | Yetersiz verim, OD düşüşü | 10–120 RPM |
Bu etkileşimleri derinlemesine anlayan operatörler, aynı anda birden fazla değişiklik yapmak yerine tek bir parametreyi ayarlayarak kalite sapmalarının çoğunu çözebilir; bu, istikrarlı, spesifikasyona uygun üretimi yeniden sağlamanın en hızlı yoludur.
İkincil kaplama işleminin son aşaması, bitmiş tampon tüpünün depolama ve sonraki işlemler için sarma makaralarına sarılmasıdır. Sarma sistemi, düzensiz makara basıncından kaynaklanan deformasyonu veya elyaf gerilimini önlemek için sarma sırasında tüpe kontrollü, tutarlı bir gerilim uygulamalıdır.
Sarma makarasındaki travers mekanizması, tüpü makara flanşı genişliği boyunca eşit, üst üste binen katmanlar halinde yerleştirir ve tüp duvarına girinti oluşturabilecek ve içerideki fiberlerin geometrisini değiştirebilecek lokalize basınç noktalarını önler. Makara kapasitesi tipik olarak şu aralıklarda değişir: 2 km'den 25 km'ye Tüp çapına ve makara boyutuna bağlı olarak bitmiş tüpün sayısı.
Bir makara dolduğunda, makine manuel veya otomatik olarak makara değişimi gerçekleştirir. Bu kısa geçiş sırasında, dolu veya yeni makaraya sarılmayan bir boru uzunluğu genellikle kesilir ve üretim geçiş parçası olarak atılır. Geçiş geçiş uzunluğunun en aza indirilmesi, makara başına malzeme verimini doğrudan etkilediğinden, yüksek hacimli kablo üreticileri için önemli bir verimlilik ölçüsüdür.
Tamamlanan her makara, üretim verileriyle (boru özellikleri, makara uzunluğu, üretim tarihi ve OD ölçüm günlüğü) etiketlenir ve komple fiber optik kabloyu oluşturmak için birden fazla tampon tüpünün merkezi bir güç elemanı etrafına monte edileceği büküm alanına aktarılır.
Bir çalışma sırası ikincil kaplama makinesi kararlı durum üretimiyle sınırlı değildir; başlatma ve kapatma aşamaları eşit derecede önemlidir ve hurda oluşumunu ve ekipman hasarını önlemek için sistematik dikkat gerektirir.
Bakımı iyi yapılan ikincil kaplama hatları bile tekrarlanan operasyonel zorluklarla karşılaşır. En yaygın sorunların ardındaki temel nedenleri anlamak, üretim ekiplerinin bunları verimli bir şekilde çözmesine olanak tanır.
Bize Ulaşın
Önerilen Ürünler
Hadi içeri girelim
Dokunmak
Yitong Environmental Technology (Nantong) Co., Ltd, emprenye ekipmanlarında uzmanlaşmış bir üreticidir.
Bize Ulaşın
Phone: +86-19555016088
Email: satış@ytinte.com
Add：Haiyan Yolunun Güneyi, Nanhai Yolunun Batısı, Tongzhou Körfezi Yangtze Nehri-Deniz Ortak Kalkınma Gösteri Bölgesi, Jiangsu, Çin
