Подготовка ОВ к сращиванию

Процесс подготовки ОВ к сращиванию включает в себя операции снятия первичного защитно-упрочняющего покрытия волокна и скалывания для получения хорошо обработанной торцевой поверхности волокна, а также обтирку зачищенных концов мягким материалом, пропитанным спиртом. Никакая другая жидкость для обтирки применяться не должна.

В оптических кабелях, выпускаемых отечественными и зарубежными фирмами, используются ОВ с эпоксиакриловым и акриловым защитным покрытием. Защитное покрытие снимается в основном механическим способом при помощи специального инструмента, который получил название стриппер. На рис. 10.2 показана последовательность операций снятия защитного покрытия с ОВ при помощи стриппера американской фирмы "Ripley Сompany". Аналогичные по назначению стрипперы выпускаются рядом других фирм.

Перед снятием защитного покрытия стриппер и ОВ обязательно протираются спиртом. Жесткие защитные покрытия необходимо предварительно размягчить при помощи специальных размягчителей. Стрипперы настраиваются и регулируются на заводе-изготовителе и не требуют испытаний и проверок.

Чистота поверхности ОВ перед сваркой играет очень важное значение. Нагретый до температуры свыше 480°С кварц активно вступает в реакцию с жирами и другими веществами, загрязняющими близлежащую поверхность. Образующаяся стеклянная корка легко растрескивается, что может привести изделие в негодность. Посторонние примеси, частицы на поверхности свариваемого ОВ могут стать центром развития процесса расстекловывания, что значительно снизит прочность места сварки. Плохая очистка (остатки материала защитного покрытия или просто посторонние частицы) служит причиной образования пузырей воздуха в месте сварки, и других включений, что увеличивает вносимые потери на стыке. Поэтому зачищенные концы ОВ тщательно протирают чистым материалом, смоченным спиртом. На поверхности ОВ нельзя также допускать наличие трещин, которые могут возникать при снятии покрытия, так как они уменьшают прочность места сварки.

Для получения хорошо обработанной торцевой поверхности ОВ проводят операцию скалывания: на поверхность световода с удаленным первичным покрытием наносят насечку с последующим приложением к ней растягивающей, изгибающей или комбинации этих нагрузок, вызывающих рост трещины и облом световода в данном месте. Торцевая поверхность должна быть плоской, гладкой и перпендикулярной оси ОВ. При скалывании поверхность торца может быть зеркальной (давление резца оптимально и диаметр ОВ близок к номинальному), с ребристой и волнистой зонами (не подобрано давление резца на ОВ либо диаметр ОВ отклоняется от номинального значения), иметь небольшой выступ (отклонение диаметра ОВ от номинального). Зеркальная зона обеспечивает наилучшие условия для соединения ОВ, ребристая зона характеризует область, где трещина начинает разветвляться, волнистая является промежуточной между двумя первыми (рис. 10.3).

Рис. 10.2. Последовательность операций по снятию защитного
покрытия с ОВ при помощи стриппера: а - вставка ОВ в раскрытый стриппер; б - закрытие стриппера; в - протягивание ОВ через стриппер.

В практике находят применение механические и электронные устройства для скола ОВ.

Рис. 10.3. Возможные поверхности скола ОВ:

1 - зеркальная поверхность; 2 - матовая (волнистая) зона; 3 - ребристая зона; 4 – выступ.

Механические устройства для скола ОВ. Образование ровного и перпендикулярного относительно оси скола обеспечивается за счет нанесения резцом на поверхности предварительно напряженного, растянутого и изогнутого ОВ, надреза. Резец с определенным углом заточки выполнен в виде стальной пластинки с алмазным напылением или из специального твердого сплава. Инструмент такого типа показан на рис. 10.4.

Рис. 10.4. Механический инструмент для скола ОВ:

а - общий вид; б - процесс скола.

Инструмент состоит из основания 1, на котором жестко закреплены планка 2 и прикрепленная на ней пластина 3. На конце этой пластины закреплена подложка 4, которая имеет направляющую канавку для укладки ОВ. Прижим 5, прижимаемый пружиной 6, и крышка 9, на которой укреплен резец 7, соединены основанием 1 посредством оси 8. Крышка 9 прижимом 5 фиксирует волокна в положении зажима.

Оптическое волокно, освобожденное от защитного покрытия на требуемую длину, вставляют в направляющую канавку 10 на подложке 4. Затем нажимают крышку 9 до тех пор, пока она не зафиксирует положение волокна прижимом 5. Продолжая нажимать крышку (с усилием не более 0,36…0,4 Н), на ОВ резцом 4 наносят надрез. Затем, сгибая и прижимая пальцем ОВ к подложке 4, производят его облом (скол). После этого крышку открывают и убирают остаток волокна.

Скол, выполненный таким инструментом полностью вручную, позволяет получить необходимое качество только при достаточно высокой квалификации специалиста. Известны также ручные полуавтоматические инструменты для скола ОВ. В них обеспечивается фиксация волокна с удаленным покрытием. При нажатии рычага (кнопки) управления инструмента, одновременно с натяжением волокна, резцом наносится надрез (насечка) на его поверхности. Растягивающие усилия, прикладываемые к ОВ, и сила удара резца относительно ОВ после нанесения насечки, увеличивает рабочий участок режущей поверхности и срок службы инструмента. Инструмент позволяет стабильно получать хорошие сколы ОВ и не предъявляет жестких требований к квалификации персонала.

Подобного типа прецизионный скалыватель модели СТ-07 японской фирмы "Fujikura", получивший широкое практическое применение, показан на рис. 10.5. В этой модели скалывателя предусмотрены две направляющие для ОВ. Одна для ОВ с диаметром по покрытию 900 мкм, другая - для ОВ с диаметром по покрытию 250 мкм.

Рис. 10.5. Скалыватель ОВ фирмы "Fujikura":

1 - зажим ОВ; 2 - нож; 3 - кнопка; 4 - наковальня; 5 - направляющие желобки; 6 - эластомерная подложка; 7 - циркулярный нож; 8 - стопорный винт.

Операция по сколу ОВ сводится к следующему:

1) открыть зажим 1 на наковальне 4, продвинуть нож 2 в направлении противоположном указанной стрелке, разместить ОВ параллельно направляющим желобкам 5;

2) закрыть зажим и медленно продвинуть нож 2 в направлении стрелки, чтобы сделать на ОВ насечку;

3) нажать на кнопку 3, чтобы отломить (сколоть) ОВ; нажимать на кнопку до тех пор, пока зажим 1 автоматически не поднимется.

Если качество скола окажется низким, то следует освободить стопорный винт. Циркулярный нож 7 и эластомерную подложку чистить следует только хлопковой тканью, смоченной спиртом.

Электронные устройства скола ОВ. Стабильно высокое качество сколов ОВ можно получить при использовании автоматических устройств - электронных скалывателей. Волокно с удаленным покрытием фиксируется в инструменте. Под действием электронно-управляемого двигателя резец вибрирует с низкой частотой и нарастающей амплитудой, приближаясь к волокну, которое натягивается синхронно с частотой вибрации резца. При нанесении резцом насечки на поверхности волокна под действием растягивающих усилий ОВ обламывается.

На рис. 10.6 показан общий вид отечественного электронного устройства для скола ОВ типа УЭС-1. Это устройство позволяет осуществлять скалывание с помощью резца, оснащенного алмазным лезвием высокой прочности и вибрирующего с ультразвуковой частотой. Для возбуждения колебаний в устройстве применены пьезоэлектрические элементы. Колебания вибратора вместе с встроенным в него резцом поддерживаются электронной схемой во время скалывания и автоматически прекращаются по окончании цикла, что позволяет рационально использовать электропитание. На лицевой панели устройства расположен индикатор, который сигнализирует о колебаниях резца. Вибрирующее алмазное лезвие плавно подходит к предварительно натянутому ОВ, и в момент касания происходит скалывание без сжимаемой нагрузки и без внедрения лезвия в волокно.

Рис. 10.6. Электронное устройство для скола ОВ.

Дата добавления: 2014-11-08