拉絲工藝-光纖的制造

1、光纖的制造纖芯和包層是不可分離的，纖芯與包層合起來組成纖芯和包層是不可分離的，纖芯與包層合起來組成裸光纖裸光纖。光纖成品光纖成品芯層芯層: SiO2+Ge+F 包層包層: SiO2+F內(nèi)涂覆層內(nèi)涂覆層:丙烯酸樹脂丙烯酸樹脂 外涂敷層外涂敷層:丙烯酸樹脂丙烯酸樹脂光纖原理（全反射）光纖原理（全反射）等離子體管內(nèi)化學(xué)氣相沉積法（PCVD）經(jīng)經(jīng)PCVDPCVD沉積好的管子在熔縮車床上熔縮成一實(shí)心預(yù)制棒沉積好的管子在熔縮車床上熔縮成一實(shí)心預(yù)制棒拉絲 預(yù)制棒經(jīng)拉絲，被拉成125m 粗細(xì)的光纖，并涂上二層樹脂以保護(hù)光纖的強(qiáng)度。 芯徑芯徑 單模光纖：單模光纖： 10um10um（長距離通信主干）（長距離通信

2、主干） 多模光纖：多模光纖： 50um/62.5um50um/62.5um（通信局域網(wǎng)，一般是橘色外皮）（通信局域網(wǎng)，一般是橘色外皮）包層直徑包層直徑 普通光纖：普通光纖： 125um125um涂覆層直徑涂覆層直徑 普通光纖普通光纖 內(nèi)層內(nèi)層 170170200um200um 外層外層 245um245um普通光纖拉絲塔特種光纖拉絲塔 光纖直徑控制原理 已知在正常狀態(tài)，若預(yù)制棒的饋送速度已知在正常狀態(tài)，若預(yù)制棒的饋送速度為為V V送送，光纖的拉絲速度為，光纖的拉絲速度為V V拉拉, ,預(yù)制棒的外徑預(yù)制棒的外徑為為D D，裸光纖的外徑為，裸光纖的外徑為d d。熔化前的棒體容積：熔化前的棒體容積：

3、 *(D/2）(*V送送*t) 等于熔化拉絲后光纖的容積：等于熔化拉絲后光纖的容積： *(d/2）(*V拉拉*t) 化簡后關(guān)系： V V拉拉=V=V送送* *DD /d/d預(yù)制棒的預(yù)處理預(yù)制棒預(yù)制棒和把棒連接氫氧焰氫氧焰拉絲塔工藝控制過程拉絲塔工藝控制過程拉絲塔主要部件介紹（送棒機(jī)構(gòu)）1 手動控制盒可控制送棒機(jī)構(gòu)可上 下左右移動2 將預(yù)制棒向下送入拉絲爐內(nèi)，目 測預(yù)制棒與拉絲爐的間隙。當(dāng)發(fā) 現(xiàn)其偏離中心位置時，用手動控 制盒上的XY位置調(diào)整按鈕進(jìn) 行調(diào)整 X -Y拉絲塔各部件介紹（拉絲爐）Ar冷卻水中心管套管冷卻水：起到冷卻爐體、爐頂蓋、爐底蓋、電極、和夾具的作用，確保冷卻水已開Ar：確保爐內(nèi)

4、充滿氬氣，避免石墨和氧氣接觸發(fā)生反應(yīng)退火管：消除光纖的應(yīng)力中心管：石墨體頂蓋：防止氧氣進(jìn)入拉絲爐電極：電加熱退火管頂蓋電極爐底門UV膠拉絲塔各部件介紹（涂覆裝置）鎖扣 模具導(dǎo)向器 頂蓋涂覆器 CO2涂覆材料：環(huán)氧丙烯酸酯或聚丙烯酸酯CO2:消除涂覆過程中出現(xiàn)的氣泡拉絲塔各部件介紹（光固裝置）UV石英燈管：避免通過的光纖受空氣的污染和振動N2氣：惰性氣體氮?dú)鈦肀苎跻约铀俟袒崈舾稍锏牡獨(dú)鈴氖⒐艿撞勘灰?，并以層流的方式向上到爐子頂端，這將起著排除氧氣的作用，同時還可帶出涂料中的揮發(fā)組分，使光纖免受污染，還可避免光纖因受燈源的紅外輻射所致的過熱問題抽風(fēng)裝置：確保紫外固化爐在正常工作時不至于因溫

5、度過高而燒壞爐子。緊固開關(guān)C型夾連接件N2排風(fēng)篩選工藝及設(shè)備簡介（篩選設(shè)備）放線輪張力輪收線輪 通過在光纖上施加一適當(dāng)大小的張力，篩去低于或等于篩選強(qiáng)度的裂紋點(diǎn)，保證幸存光纖的機(jī)械可靠性，從而避免光纖在后續(xù)工序的使用過程中斷纖；這主要是因?yàn)楫?dāng)光纖在成纜過程中和用于實(shí)際環(huán)境中時，必須經(jīng)受住一定的機(jī)械應(yīng)力和化學(xué)環(huán)境的侵蝕,選擇傳輸特性優(yōu)良和張力合格的光纖 經(jīng)過強(qiáng)度試驗(yàn)后，合格光纖將進(jìn)行傳輸性能和幾何性能的測試。最后工藝最后工藝測試與包裝測試與包裝張力測量輪導(dǎo)向輪卡盤預(yù)制棒加熱爐退火管纖徑測量儀冷卻管輔助牽引輪一次涂覆UV固化燈纖徑測量儀冷卻管二次涂覆UV固化燈同心度監(jiān)控儀纖徑測量儀牽引輪收線輪拉絲

6、塔結(jié)構(gòu)環(huán)境條件環(huán)境條件 ： 潔凈度：10000級 溫度：20C30 C 濕度：40%70% 拉絲工序的安全防護(hù)措施在拉絲塔上作業(yè)時要穿戴好潔凈服、防滑鞋和安全帽。 在拉絲塔上作業(yè)時，所用的工具用完后要立即放回工具箱內(nèi)，嚴(yán)防任何物品從高處墜落。在拉絲塔正常運(yùn)行時，牽引輪和收線機(jī)的防護(hù)罩必須關(guān)上。高溫操作時必須戴好隔熱手套，避免被高溫光棒及熔化料頭燙傷。接觸光纖碎屑（如光纖穿絲過程），要防止光纖扎傷皮膚；萬一光纖扎入皮膚，應(yīng)立即用鑷子將其夾出。在UV固化燈和拉絲爐等強(qiáng)光處操作時要戴好防護(hù)墨鏡，嚴(yán)禁裸眼直視。在進(jìn)行接觸化學(xué)品如涂覆樹脂、乙醇等的操作時，要戴好乳膠手套。在升降機(jī)上操作時，當(dāng)升降機(jī)在升降

7、過程中，頭手不要伸到護(hù)欄外部。防止拉絲爐及拉絲爐周圍的水泄漏，一旦發(fā)現(xiàn)泄漏，立即切斷電源；在泄漏被查明和修復(fù)之前，拉絲爐不能通電。防止UV固化燈內(nèi)煙氣進(jìn)入工作間。 拉絲工序的主要輔料及工具原料：光纖預(yù)制棒(帶把棒) 內(nèi)涂UV固化涂料 外涂UV固化涂料。輔料：收線盤 氬氣 氮?dú)?二氧化碳 氦氣 乙醇 潔凈紙 一次性手套 粘膠帶等。工具：光纖墜 力矩扳手 斜口鉗 清潔刷 乙 醇瓶 手電筒 鐵桶 吸塵器 鑷子 螺 絲刀 卷尺 直尺 喉箍等。 拉絲操作步驟一（動力供給）1.打開控制柜上的主開關(guān) ，啟動微機(jī)，顯示光纖拉絲塔的主 操作界面 2.打開氣體管路閥門，確定氣控柜各種氣體壓力參數(shù) （Ar、 N2、

8、He、CO2和壓縮空氣）3.打開冷卻水閥門，確定冷卻水壓力和流量拉絲操作步驟二（拉絲爐升溫） 安裝爐頂蓋 插入爐底塞并用底門固定 在主操作界面上設(shè)置Ar氣流量（上中下） 當(dāng)拉絲爐壓力表讀數(shù)為0時，按下手動控制盒上的抽真空開， 當(dāng)拉絲爐壓力表讀數(shù)穩(wěn)定在為-0.09MPa時，按下手動控制盒上的Ar氣開，使壓力表從0.09MPa升到0。反復(fù)進(jìn)行三次，完成抽真空操作 取出爐底塞，關(guān)閉爐底門。 底門爐底塞Ar氣真空器1.拉絲爐抽真空2.預(yù)制棒進(jìn)給 在把棒的頂端套兩個喉箍 用三角卡盤夾好預(yù)制棒把棒，并用2公斤的力矩扳手將預(yù)制棒卡緊。（如聽到咔嗒一聲即松，不得繼續(xù)用力以免夾裂把棒）去掉爐底塞，關(guān)閉拉絲爐底門

9、 揭開爐頂蓋 在預(yù)制棒進(jìn)給機(jī)構(gòu)的開關(guān)盒上按下寸動下降以降低預(yù)制棒。 X-Y拉絲操作步驟二（拉絲爐升溫）2.預(yù)制棒進(jìn)給 降低預(yù)制棒，新棒以起始端為零點(diǎn)，拉過絲的舊棒以其與拉絲爐頂相切處的外徑大約為10mm作為零點(diǎn)，按住復(fù)位鍵清零，開始記數(shù) 在上述條件下將預(yù)制棒插入拉絲爐263mm。降低預(yù)制棒的同時應(yīng)檢查預(yù)制棒不能碰到拉絲爐。 目測預(yù)制棒與拉絲爐的間隙。當(dāng)發(fā)現(xiàn)其偏離中心位置時，用手動控制盒上的XY位置調(diào)整按鈕進(jìn)行調(diào)整 間隙要均勻 預(yù)制棒 爐內(nèi)壁 拉絲操作步驟二（拉絲爐升溫） 拉絲操作步驟二（拉絲爐升溫）3. 拉絲爐升溫在拉絲爐退火管下放一鐵桶，將底門關(guān)閉打開拉絲爐的電源在輔助牽引輪下放一鐵桶設(shè)定預(yù)

10、制棒母棒長和母棒直徑的數(shù)值。其中，母棒長=（預(yù)制棒有效長度+263）mm 設(shè)定下料溫度。使用新預(yù)制棒時，下料爐溫應(yīng)設(shè)定到2150C；拉過絲的舊棒下料爐溫設(shè)定到2100 C。確定拉絲爐氬氣流量設(shè)定正確；確定拉絲爐中的氣壓和冷卻水的指示燈均為綠色。 確定拉絲爐升溫前檢查各項(xiàng)正常后，按下主控柜拉絲爐開，拉絲爐開始升溫張力測量輪導(dǎo)向輪卡盤預(yù)制棒加熱爐退火管纖徑測量儀冷卻管輔助牽引輪一次涂覆UV固化燈纖徑測量儀冷卻管二次涂覆UV固化燈同心度監(jiān)控儀纖徑測量儀牽引輪收線輪拉絲操作步驟三（穿絲）1.在輔助牽引輪處牽引當(dāng)爐溫達(dá)到下料溫度時，每5分鐘左右稍微打開爐底門，用有色玻璃片觀察拉絲爐內(nèi)光纖狀態(tài)；如果發(fā)現(xiàn)拉

11、絲光纖料頭從退火管中滴下，馬上打開拉絲爐底門，進(jìn)行下面操作，否則，關(guān)閉爐底門 料頭直徑小于10mm，不必剪斷料頭，讓料頭自然下落，當(dāng)在爐底門處的光纖直徑大概在1-2mm時，關(guān)閉爐底門；如果料頭直徑較大，則要用斜口鉗剪斷光纖,再用鑷子夾住光纖，輕輕往下拉，當(dāng)在爐底門處的光纖直徑大概在1-2mm時，關(guān)閉爐底門。注意：不要碰到光纖。當(dāng)料頭到輔助牽引輪處時，先將手放置在光纖旁，感覺光纖是否冷卻，如果光纖溫度較高，不要用手觸摸，而用斜口鉗往廢纖盒內(nèi)拉光纖，并將料頭切掉；待光纖冷卻可以用手觸摸時，再用手拉細(xì)光纖 用手牽引光纖端頭使其變細(xì)(約200um)，按下輔助牽引輪控制盒上的關(guān)，合上輔助牽引輪, 由輔助

12、牽引輪挾持并牽引光纖，同時，將一廢纖盒放在輔助牽引輪下收集光纖底門拉絲操作步驟三（穿絲）2.穿絲安裝涂覆器的模具。一次穿絲。在輔助牽引輪的正下方剪斷光纖，移走廢纖盒，在一次。 涂覆器處開始穿絲。不要插入光纖太急，而要緩慢插入。 當(dāng)光纖被卡住時，輕輕抽回光纖并進(jìn)行重新插入。 在光纖順利通過模具之后，從模具底部拉緊光纖，并同時掛上牽墜。1. 在光纖穿過一次固化UV固化燈時，半關(guān)閉UV固化燈門，注意：光纖不要摩擦燈門。 張力測量輪導(dǎo)向輪卡盤預(yù)制棒加熱爐退火管纖徑測量儀冷卻管輔助牽引輪一次涂覆UV固化燈纖徑測量儀冷卻管二次涂覆UV固化燈同心度監(jiān)控儀纖徑測量儀牽引輪收線輪拉絲操作步驟三（穿絲）2.穿絲二

13、次穿絲 （在穿絲時光纖斷過三次，應(yīng)清理模具后才可重新穿絲） 光纖穿過二次固化UV固化燈時，半關(guān)閉UV固化燈門，注意：光纖不要摩擦燈門光纖穿過二次UV固化燈底門后，卸下牽墜用手牽引使光纖經(jīng)過導(dǎo)向輪、張力輪，然后到達(dá)牽引輪。打開牽引輪保護(hù)盤，并將光纖導(dǎo)入牽引輪和傳送帶之間后，打開輔助牽引輪，再按下吸引器開，使吸塵器吸入光纖設(shè)定預(yù)制棒推進(jìn)速度為3mm/min。9. 按下電控柜上牽引盤中的加速，提高牽引速度，同時升高爐溫并保持光纖直徑為1355m。 張力測量輪導(dǎo)向輪卡盤預(yù)制棒加熱爐退火管纖徑測量儀冷卻管輔助牽引輪一次涂覆UV固化燈纖徑測量儀冷卻管二次涂覆UV固化燈同心度監(jiān)控儀纖徑測量儀牽引輪收線輪拉絲

14、操作步驟四（涂覆和加速）1.涂覆開始和加速 打開UV固化燈和送排風(fēng)開關(guān)。 檢查并確定主控柜上一次涂覆 和二次涂覆樹脂溫度 當(dāng)牽引速度為15m/min時，啟動第二次涂覆。確定氣控柜上第二次涂覆CO2流量，確定二次涂覆初始壓力,確定氣控柜上二次涂覆UV固化燈氮?dú)鈬娙牒蛧姵隽髁?1. 根據(jù)直徑測量儀的顯示檢查涂覆的進(jìn)行情況，觀察牽引輪并判斷涂覆進(jìn)行是否順利 拉絲操作步驟四（涂覆和加速）1.涂覆開始和加速 當(dāng)二涂層直徑測量儀顯示光纖直徑在220um以上時，用手牽引光纖，將光纖掛線到舞蹈輪后到達(dá)收線機(jī)傳動輪，保持吸塵器在收線機(jī)A盤一側(cè)繼續(xù)吸引光纖 按下控制柜上的加速按鈕使速度提高到25m/min，同時保

15、持光纖的直徑大約1255m，并繼續(xù)升高爐溫2175C。 啟動第一次涂覆。確定氣控柜上第一次涂覆CO2流量，確定一次涂覆初始壓力，確定氣控柜上一次涂覆UV固化燈氮?dú)鈬娙牒蛧姵隽髁?5. 在電腦主操作面上的自動啟動運(yùn)行設(shè)定中選擇一次涂覆壓力和二次涂覆壓力為自動 拉絲操作步驟四（涂覆和加速）1.涂覆開始和加速 按住收線機(jī)上B盤一側(cè)的線盤閉，直至閃爍指示燈滅。然后按住控制柜上的收線自動按鈕，光纖將自動纏繞在收線機(jī)B盤上 在控制柜上手動調(diào)整光纖的速度和爐溫, 保持裸光纖的直徑為1251m。 當(dāng)爐溫升到運(yùn)行溫度（2100-2300C）,牽引速度大于40m/min, 裸光纖的直徑為1251m時，按下控制柜上

16、牽引盤 中的自動按鈕和XY位置調(diào)整中的自動按鈕。 完全關(guān)閉UV固化燈光纖出入口的燈門。 9. 在拉絲速度達(dá)到100m/min時，設(shè)定電腦主操作面上母棒推進(jìn)裝置中拉絲速度自動，設(shè)定拉絲速度數(shù)值為500m/min。拉絲操作步驟四（涂覆和加速）2.光纖冷卻1.拉絲速度達(dá)到100m/min時，在電腦主操作面上設(shè)定冷卻He氣為自動。同時按 下主控柜上的一次涂覆冷卻管/二次涂覆冷卻管中的氦氣按鈕，釋放氦氣。 當(dāng)He氣實(shí)際流量值接近設(shè)定流量值時，關(guān)閉冷卻管;然后,立即關(guān)閉冷卻管上 面的門.注意：操作時不允許擦碰光纖。 2.拉絲速度達(dá)到300m/min時，按下記錄儀上的RCD按鈕開始記錄，同時在記錄紙 上記錄

17、下當(dāng)時的牽引速度、張力和拉絲長度；記錄下拉絲速度達(dá)到1000m/min時 的速度、張力和拉絲長度；之后每10公里記錄一次拉絲速度、張力和拉絲長度。3.拉絲速度達(dá)到500m/min時，自動更換收線盤，B盤下，A盤上 從換下的收線盤B上的光纖末端截取5m光纖進(jìn)行拉絲過程檢驗(yàn)。4.拉絲速度達(dá)到800m/min時,按下電控柜上的母棒調(diào)整中的自動按鈕。同時 檢查電腦主操作面母棒推動裝置界面中拉絲速度為手動）5.拉絲速度為1000m/min時,監(jiān)控光纖在其速度下穩(wěn)定運(yùn)行。光纖張力為180-220g 拉絲操作步驟五（拉絲終止） 在電控柜下按下停止按鈕，停止預(yù)制棒的推進(jìn)，降低光纖的速度。 當(dāng)拉絲速度降到500m/min時，在牽引輪后剪斷光纖，同時關(guān)閉一次涂覆。 當(dāng)拉絲速度降到300m/min時，關(guān)閉二次涂覆；打開冷卻管；關(guān)閉He氣。 當(dāng)速度降到200m/min時，在輔助牽引輪下方剪斷光纖。 按下主控柜上拉絲爐中的關(guān)按鈕。 按下主控柜上牽引盤中的關(guān)按鈕。 提升預(yù)制棒。提升距離為10