一種高強度耐疲勞光纖拉絲方法及其拉絲裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種高強度耐疲勞光纖拉絲方法及其拉絲裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖預制棒在制造、冷卻、清洗和運輸過程中不可避免的對棒體造成損傷，這些損傷在拉絲過程中會形成應(yīng)力集中點，降低光纖的強度；由于拉絲爐中的石墨件本身會有少量浮灰和高溫條件下會反應(yīng)生產(chǎn)的少量碳化硅微粒以及拉絲空氣環(huán)境中的灰塵微粒，在高速拉絲過程中會摩擦光纖表面造成微裂紋，降低光纖的強度?，F(xiàn)在光纖的強度遠遠達不到理論強度，為改善的光纖的強度，需減少裸纖的微裂紋。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對以上不足之處提供一種高強度耐疲勞光纖拉絲方法及其拉絲裝置，在線對裸纖表面涂覆一層5-10um無機物或金屬保護層，減少裸纖表面微裂紋，提高光纖的強度。
[0004]本發(fā)明一種高強度耐疲勞光纖拉絲方法及其拉絲裝置是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種高強度耐疲勞光纖拉絲裝置包括拉絲爐、退火管、輔助牽引輪一、光纖絲徑儀一、輔助引絲管、溫度探測器、耐高溫攝像頭、送料管、熔化爐、光纖絲徑儀二、耐高溫模具、輔助牽引輪二、冷卻管、涂覆裝置、固化爐和收線裝置。
[0005]拉絲爐下部裝有退火管，熔化爐安裝在退火管和冷卻管之間。
[0006]所述的熔化爐上部安裝有輔助引絲管，熔化爐下部裝有耐高溫模具，溫度探測器和耐高溫攝像頭安裝在熔化爐內(nèi)部。
[0007]熔化爐側(cè)面裝有送料管，用于向熔化爐內(nèi)輸送硅化無機物或金屬材料，所述的金屬材料選用純度達到99.99%銅或銷。所述的娃化無機物選用純度達到99.99% 二氧化娃粉未。
[0008]在熔化爐上部與退火管之間依次裝有輔助牽引輪一、光纖絲徑儀一，用于牽引裸光纖絲和檢測裸光纖絲徑，控制絲徑。
[0009]熔化爐下部裝有冷卻管，熔化爐下部與冷卻管之間裝有光纖絲徑儀二。
[0010]冷卻管下部裝有輔助牽引輪二，用于引涂覆硅化物或金屬保護層光纖進入涂覆裝置。
[0011]涂覆裝置安裝在輔助牽引輪二與固化爐之間，涂覆裝置設(shè)置有聚合物涂杯，聚合物涂杯內(nèi)裝有紫外光固化樹脂。固化爐內(nèi)裝有紫外光固化燈，用于固化光纖外涂覆的紫外光固化樹脂。固化爐出口后部內(nèi)裝有收線裝置。收線裝置設(shè)置有收線盤、收線電機。
[0012]一種高強度耐疲勞光纖拉絲裝置包括拉絲加熱爐體、絲徑儀、冷卻管、聚合物涂杯、紫外光固化爐等裝置的一臺拉絲爐，獨特的熔化爐和模具一體裝置、在線送料系統(tǒng)及控制裝置。在拉絲過程中，裸光纖從拉絲爐出來后進入到熔化爐和模具一體裝置，讓熔融的純度達到99.99%的硅化無機物或金屬銅、鋁均勻涂覆在裸光纖表面上。
[0013]一種高強度耐疲勞光纖拉絲方法，具體步驟如下:
1、通過送料管向熔化爐加入一定量的純度為99.99%的硅化物或金屬；
2、對熔化爐加熱并保證其內(nèi)部的無機物或金屬熔化并到達拉絲的粘度，通過溫度探測器和耐高溫攝像頭對熔化爐加熱狀態(tài)進行實時監(jiān)控；
3、光纖經(jīng)拉絲爐高溫熔化進行拉絲出爐，爐內(nèi)溫度控制在1800-20000C，光纖拉絲出爐后經(jīng)退火管退火，退火溫度控制在1000-1200°C ;
4、光纖出退火管后，由輔助牽引輪一控制絲徑，保證絲徑穩(wěn)定并達到lOO-llOum。
[0014]5、待光纖絲徑穩(wěn)定后并達到10-1lOum后，經(jīng)輔助引絲管引絲穿過耐高溫模具給光纖涂上一層5-10um硅化物或金屬保護層。
[0015]6、光纖經(jīng)過冷卻管冷卻，進入涂覆裝置進行紫外光固化樹脂涂覆，再經(jīng)過固化爐紫外光固化，固化后，最后采用收線裝置把光纖繞到收線盤上完成生產(chǎn)。
[0016]本發(fā)明一種高強度耐疲勞光纖拉絲方法及其拉絲裝置設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)緊湊，通過本發(fā)明，在裸纖表面涂覆一層無機物層或金屬層來減少裸纖表面微裂紋，光纖的抗拉強度可達到70N以上，光纖的動態(tài)疲勞參數(shù)可達到150N以上。
【附圖說明】
[0017]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明:
圖1是一種高強度耐疲勞光纖拉絲裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0018]參照附圖1，一種高強度耐疲勞光纖拉絲裝置包括拉絲爐1、退火管2、輔助牽引輪一 3、光纖絲徑儀一 4、輔助引絲管5、溫度探測器6、耐高溫攝像頭7、送料管8、熔化爐9、光纖絲徑儀二 10、耐高溫模具11、輔助牽引輪二 13、冷卻管12、涂覆裝置14、固化爐15、收線裝置16。
[0019]拉絲爐I下部裝有退火管2，熔化爐9安裝在退火管2和冷卻管12之間。
[0020]所述的熔化爐9上部安裝有輔助引絲管5，熔化爐9下部裝有耐高溫模具11，溫度探測器6和耐高溫攝像頭7安裝在熔化爐9內(nèi)部。
[0021]熔化爐9側(cè)面裝有送料管8，用于向熔化爐9內(nèi)輸送硅化無機物或金屬材料，所述的金屬材料選用純度達到99.99%銅或銷。所述的娃化無機物選用純度達到99.99% 二氧化硅粉未。
[0022]在熔化爐9上部與退火管2之間依次裝有輔助牽引輪一 3、光纖絲徑儀一 4，用于牽引裸光纖絲和檢測裸光纖絲徑。
[0023]熔化爐9下部裝有冷卻管12，熔化爐9下部與冷卻管12之間裝有光纖絲徑儀二10。
[0024]冷卻管12下部裝有輔助牽引輪二 13，用于引涂覆硅化物或金屬保護層光纖進入涂覆裝置14。
[0025]涂覆裝置14安裝在輔助牽引輪二 13與固化爐15之間，涂覆裝置14設(shè)置有聚合物涂杯，聚合物涂杯內(nèi)裝有紫外光固化樹脂。固化爐15內(nèi)裝有紫外光固化燈，用于固化光纖外涂覆的紫外光固化樹脂。固化爐15出口后部內(nèi)裝有收線裝置16。收線裝置16設(shè)置有收線盤、收線電機。
[0026]光纖絲徑儀一和光纖絲徑儀二采用市售激光測徑儀。
[0027]溫度探測器6采用市售溫度探測器。耐高溫攝像頭7采用市售耐高溫攝像頭。
[0028]一種高強度耐疲勞光纖拉絲方法，具體步驟如下:
1、通過送料管7向熔化爐9加入一定量的純度為99.99%的硅化物或金屬；
2、對熔化爐9加熱并保證其內(nèi)部的無機物或金屬熔化并到達拉絲的粘度，通過溫度探測器6和耐高溫攝像頭7對熔化爐加熱狀態(tài)進行實時監(jiān)控；
3、光纖經(jīng)拉絲爐I高溫熔化進行拉絲出爐，爐內(nèi)溫度控制在1800-2000°C，光纖拉絲出爐后經(jīng)退火管2退火，退火溫度控制在1000-1200°C ;
4、光纖出退火管2后，由輔助牽引輪一3控制絲徑，保證絲徑穩(wěn)定并達到lOO-llOum。
[0029]5、待光纖絲徑穩(wěn)定后并達到10-1lOum后，經(jīng)輔助引絲管5引絲穿過耐高溫模具11給光纖涂上一層5-10um硅化物或金屬保護層。
[0030]6、光纖經(jīng)過冷卻管9冷卻，進入涂覆裝置10進行紫外光固化樹脂涂覆，再經(jīng)過固化爐11紫外光固化，固化后，最后采用收線裝置把光纖繞到收線盤上完成生產(chǎn)。
[0031]本發(fā)明的光纖拉絲裝置，主要包括熔爐、送料裝置、輔助引絲裝置和耐高溫模具等。主要通過在光纖表面涂覆一層無機物或金屬保護層，達到減少光纖表面微裂紋，提高光纖強度的目的。對涂覆硅化物或金屬保護層光纖的進行抗拉和耐疲勞實驗，得到其抗拉強度可達到70N以上，光纖的動態(tài)疲勞參數(shù)可達到150N以上，已遠超于普通光纖的性能。
【主權(quán)項】
1.一種高強度耐疲勞光纖拉絲裝置，其特征在于:包括拉絲爐、退火管、輔助牽引輪一、光纖絲徑儀一、輔助引絲管、溫度探測器、耐高溫攝像頭、送料管、熔化爐、光纖絲徑儀二、耐高溫模具、輔助牽引輪二、冷卻管、涂覆裝置、固化爐和收線裝置； 拉絲爐下部裝有退火管，熔化爐安裝在退火管和冷卻管之間； 所述的熔化爐上部安裝有輔助引絲管，熔化爐下部裝有耐高溫模具，溫度探測器和耐高溫攝像頭安裝在熔化爐內(nèi)部； 熔化爐側(cè)面裝有送料管，用于向熔化爐內(nèi)輸送硅化無機物或金屬材料，在熔化爐上部與退火管之間依次裝有輔助牽引輪一、光纖絲徑儀一，用于牽引裸光纖絲和檢測裸光纖絲徑，控制絲徑； 熔化爐下部裝有冷卻管，熔化爐下部與冷卻管之間裝有光纖絲徑儀二 ； 冷卻管下部裝有輔助牽引輪二，用于引涂覆硅化物或金屬保護層光纖進入涂覆裝置； 涂覆裝置安裝在輔助牽引輪二與固化爐之間，固化爐出口后部內(nèi)裝有收線裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強度耐疲勞光纖拉絲裝置，其特征在于:所述的金屬材料選用純度達到99.99%銅或鋁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強度耐疲勞光纖拉絲裝置，其特征在于:所述的硅化無機物選用純度達到99.99% 二氧化娃粉未。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強度耐疲勞光纖拉絲裝置，其特征在于:涂覆裝置設(shè)置有聚合物涂杯，聚合物涂杯內(nèi)裝有紫外光固化樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強度耐疲勞光纖拉絲裝置，其特征在于:固化爐內(nèi)裝有紫外光固化燈，用于固化光纖外涂覆的紫外光固化樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強度耐疲勞光纖拉絲裝置，其特征在于:收線裝置設(shè)置有收線盤、收線電機。
7.一種高強度耐疲勞光纖拉絲方法，其特征在于: (1)通過送料管向熔化爐加入一定量的純度為99.99%的硅化物或金屬； (2)對熔化爐加熱并保證其內(nèi)部的無機物或金屬熔化并到達拉絲的粘度，通過溫度探測器和耐高溫攝像頭對熔化爐加熱狀態(tài)進行實時監(jiān)控； (3)光纖經(jīng)拉絲爐高溫熔化進行拉絲出爐，爐內(nèi)溫度控制在1800-2000°C，光纖拉絲出爐后經(jīng)退火管退火，退火溫度控制在1000-1200°C ; (4)光纖出退火管后，由輔助牽引輪一控制絲徑，保證絲徑穩(wěn)定并達到10-1lOum; (5)待光纖絲徑穩(wěn)定后并達到10-1lOum后，經(jīng)輔助引絲管引絲穿過耐高溫模具給光纖涂上一層5-10um硅化物或金屬保護層； (6)光纖經(jīng)過冷卻管冷卻，進入涂覆裝置進行紫外光固化樹脂涂覆，再經(jīng)過固化爐紫外光固化，固化后，最后采用收線裝置把光纖繞到收線盤上完成生產(chǎn)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及的是一種高強度耐疲勞光纖拉絲方法及其拉絲裝置。包括拉絲爐、退火管、輔助牽引輪一、光纖絲徑儀一、輔助引絲管、溫度探測器、耐高溫攝像頭、送料管、熔化爐、光纖絲徑儀二、耐高溫模具、輔助牽引輪二、冷卻管、涂覆裝置、固化爐和收線裝置；拉絲爐下部裝有退火管，熔化爐安裝在退火管和冷卻管之間；所述熔化爐上部安裝有輔助引絲管，熔化爐下部裝有耐高溫模具，溫度探測器和耐高溫攝像頭安裝在熔化爐內(nèi)部；熔化爐側(cè)面裝有送料管，在熔化爐上部與退火管之間依次裝有輔助牽引輪一、光纖絲徑儀一；熔化爐下部裝有冷卻管，熔化爐下部與冷卻管之間裝有光纖絲徑儀二；冷卻管下部裝有輔助牽引輪二；涂覆裝置安裝在輔助牽引輪二與固化爐之間。
【IPC分類】C03B37-03
【公開號】CN104743873
【申請?zhí)枴緾N201410839633
【發(fā)明人】李見寶, 張海濤, 王震, 曹珊珊, 劉志忠
【申請人】中天科技光纖有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2014年12月30日