Cварка оптоволоконного кабелю апарати, процес зварювання оповолоконних волокон

У чому складність зварювання оптоволокна?

Сварка оптичних волокон обумовлена низкою труднощів, пов'язаних зі структурою і матеріалом, використовуваним в кабелях нового покоління. Висока швидкість передачі даних досягається за рахунок скляного або пластикового прозорого матеріалу, який є основою і діє як лінза. Промені світла із закладеною інформацією відображаються об стінки дроти і передаються на далекі відстані швидше, ніж електронний імпульс.

Пристрій оптичного кабелю має складну структуру і включає в себе:

жилу оптоволокна;
обволікає гель на основі вуглеводню;
мідну трубку;
полікарбонатне покриття;
захист від вологи «водний бар'єр»;
дворядний контур зі сталевих кручених проводів;
лавсанову обмотку;
поліетиленове зовнішнє покриття.

Виходячи з цього, зварювання оптичного дроту має дві складності: специфічний матеріал центральної жили (скло або пластик) і тендітну структуру кабелю. При з'єднанні двох ділянок під час прокладення магістралі або ремонтних робіт застосовують сучасні апарати, які справляються з цим складним завданням. Але для хорошого результату необхідна ретельна підготовка сторін.

Устаткування для зварювання оптоволокна

Сварка оптоволоконного кабелю виконується агрегатом, який схожий на невелику валізку з екраном. На верхній частині присутня ручка, яка призначена для перенесення. Пристрій має відкидну кришку, під якою знаходиться робочий зварювальний блок, що включає елементи збудження дуги і органи контролю. На передній панелі виводяться кнопки для настройки. Деякі моделі мають сенсорне управління на самому екрані. У інших дисплей тільки показує результати роботи.

А ппарат для зварювання оптоволокна містить ключовий вузол, яким виконується весь процес. У нього входять:

пара електродів, розташованих навпроти один одного (стрижні мають дуже загострений край);
відкриті фіксатори, з V-образної прорізом, які виконують функцію напрямних;
за ними по обидва боки розташовуються магнітні каретки, утримують решту проводів на місці;
під електродами поміщені об'єктиви камер з мікроскопом і функцією деталізації і контролю процесу;
над ними встановлені фіксатори самих електродів.

Під корпусом знаходиться невеличке джерело струму, вимірювальні датчики, і кілька мікромоторів, для корекції положення дроти перед зварюванням. У недорогих моделях такої функції немає і всі маніпуляції по підгонці сторін здійснюються оператором вручну. Камера і екран в цьому випадку лише допомагають приблизно оцінити становище.

Підготовка перед зварюванням

Щоб успішно застосовувати обладнання для зварювання оптичних волокон необхідно грамотно підготувати сам провід. Для цього важливо очистити його від усіх семи шарів оболонок. Деякі матеріали, що знаходяться до сталевих кручених проводів, можна різати сміливо. Останні візьмуть на себе зайве навантаження. Але далі слід бути дуже обережними, тому що надмірний тиск може привести до поломки оптичної лінії.

Очищений провід необхідно піддати подальшій обробці. Важливим фактором, що впливає на майбутній результат, є скол краю дроти. Він повинен бути максимально наближений до 90 градусів. Чим менше цей кут, або якщо у нього взагалі неправильна форма (півсфера, рваний край), тим гірше буде якість зварювання. З'єднання може взагалі не утворитися.

Для попередньої підготовки оптоволокна використовуються сколювачем. Це невеликі пристрої, придбані окремо, або встановлюються на сам апарат для зварювання оптичного волокна. У його комплектацію входять:

канавки для проведення й лінійка розмітки;
кругової ніж;
рухома каретка;
кришка з притискним механізмом;
пом'якшувальна пружина;
фіксатор волокна;
гумові подушечки;
рейок і упор;
підпружинений елемент ламає волокно на ножі;
контейнер для відколів.

Оскільки скляний матеріал досить крихкий, його складно відрізати ідеально рівно. Попередньо виконується насічка алмазом по виставленої розмітці, після чого здійснюється тиск і скол. Оброблений край важливо протерти спиртом і сухою серветкою. Це видалить жир від пальців і сміття. Потім можна проводити зварювання сторін.

Процес зварювання оптичних волокон

Для здійснення зварювання оптоволокна боку закладаються в апарат на напрямні канавки. Їх фіксує магнітна каретка. Починається процес підгонки країв. Він називається юстирування. За це відповідають дві камери апарату, які оцінюють стан проводу з двох сторін. Приймається в розрахунок зображення на просвіт і по зовнішньому краю оболонки.

Це набагато ефективніше юстирування по одній зовнішній оболонці, тому що остання може не мати чіткого центру через овальної форми або зміщення сердечника. Вирівнювання проводиться під микродвижениями сервомоторів. Вони рухають краю вперед, назад, один до одного, і від себе. Мікроскопи дозволяють точно оцінювати результат. Вся робота виконується машиною самостійно, без втручання людини. Дана техніка відноситься до «розумним» приладів.

Коли сторони ідеально виставлені, починається процес зварювання оптоволокна, що включає в себе кілька етапів:

Пристрій подає невеликий розряд струму на електроди, між якими виникає мікродуга. Цей захід видаляє найдрібніші пилинки з поверхні відколів і спалює залишки жиру від людських рук.
Потім обладнання зближує боку проводу ще ближче. Допоміжні мотори виконують зведення спочатку грубо, а потім детально. У розрахунок беруться координати трьох сторін і зображення на просвіт. У разі неможливості правильно з'єднати краю, машина виводить на екран відповідне повідомлення і видає писк. Скол необхідно переробити.
Якщо сторони зведені правильно, то запускається горіння основний дуги, що розігріває оптичне волокно. У цей момент мотори зближують краю ще більше для створення однорідної структури. Коли напруга відсікається, з'єднання миттєво охолоджується. Сварка більше нагадує швидку пайку.
Пристрій виробляє оцінку виконаного стику і шукає дефекти. Якісне з'єднання невидно візуально. Створюється ефект цілісного волокна. Дані про час, дату і загасання вводяться в пам'ять обладнання, яке веде облік виконаних робіт.
Після цього деякі машини здатні виконувати тест на міцність зварювання. Пристрій подає дозоване зусилля і намагається розірвати волокно. Якщо стик залишається цілісним, то тест зараховується позитивно. Але цією функцією користуються не всі, тому її можна вимкнути.
Оскільки відновити первинну структуру такого проводу з усіма його шарами неможливо, розроблена спеціальна гільза, яка насаджується на тонкий спаяний ділянку оптичного волокна. Ділянка поміщається в піч, де виконується спайка і герметизація з'єднання. Далі стик остигає і надійно захищає тендітний внутрішній елемент від поломок.

Зварювання оптоволокна дало можливість виконувати прокладку кабелів на далекі відстані, навіть через водні перешкоди. Це дозволяє мати високошвидкісний інтернет і телебачення незалежно від місця проживання.

Поділися з друзями