Сварка оптических волокон, технология и оборудование

Развитие телевидения и интернета привело к повсеместному использованию в производстве кабелей оптических волокон (тонких волокон из кварца, других видов стекла или из пластика, обеспечивающих проходящему сигналу более высокую чистоту по сравнению с радиоволнами). Километровые коммуникации из этого материала не могут быть цельными. Для соединения волокон между собой и для ремонта поврежденных участков кабельных сетей используется сварочный аппарат для оптоволокна.

Технология сварки

Основной принцип сварки оптоволокна такой же, как и для других материалов: края разогреваются до температуры плавления с помощью электрической дуги. При сварке оптических волокон сложность заключается в тщательной подгонке соединяемых элементов. Некачественная неточная подгонка приведет к потере кабелем функциональности.

Устройство и составные части оборудования

Электронный блок. Сюда входят преобразователи тока, материнская плата и другие электронные составляющие конструкции.
Механический блок. В него входят V-образные желоба для размещения свариваемых оптических волокон, нагревательный элемент, электропривод, другие механические составляющие.
Контрольный дисплей, отражающий основные параметры сварки. Здесь же задается рабочий режим.

Как правило, сварочный аппарат имеет компактный размер. Рабочее напряжение 100-300 вольт. Существуют автономные модели, работающие от аккумуляторов.

Последовательность действий в рабочем цикле

Удаление оболочки кабеля.
Очистка оптоволокна от гидрофобной пленки с помощью специального геля.
На волокна надевают защитные гильзы – КДЗС (Комплект деталей защиты сварочных соединений). Их особенность – сужение при термическом воздействии.
Удаляют защитные слои оптоволокна по три миллиметра с края. Очищают спиртом.
Помещают в специальные V-образные желоба. Стыковка оптических волокон происходит автоматически.
Включают сварочный аппарат. В процессе нагрева волокна направляют друг к другу.
Прочность сварного соединения оптоволокна в современных аппаратах проверяется автоматически. Осуществляется диагностика проходимости световой волны.
КДЗС смещается на стык оптических волокон и сжимается, фиксируя соединение.
Готовые сваренные волокна укладывают в муфту, кассету, сплайс-пластину.

Это общая схема работы. В зависимости от модели различно количество автоматизированных процедур, которые выполняет сварочный аппарат, используются разные регулировки и параметры настроек.

Основные этапы эволюции оборудования

Любой сварочный аппарат для оптики может быть ручным, автоматическим или полуавтоматическим. Ручное оборудование и полуавтоматы для оптоволокна сейчас уже не применяются.

Ручной сварочный аппарат. Процесс сварки энергоемкий и требует высокого профессионализма. Волокна стыкуются вручную. Контроль точности соединения производится с помощью микроскопа.
Полуавтоматический сварочный аппарат. Контроль также осуществляется под микроскопом. Соединять волокна вручную уже не требуется: их укладывают в аппарат и сдвигают друг к другу.
Автоматический сварочный аппарат. Юстировка, соединение и сварка производятся автоматически. Контроль осуществляется с помощью дисплея, на который передается сигнал от встроенных видеокамер. Вручную производится только очистка и подготовка оптоволокна.
В современных автоматах подготовка оптических волокон (или ее отдельные этапы) тоже может производиться автоматически.

Кроме этого на рынке есть ряд дополнительных устройств, которыми можно укомплектовать уже имеющийсясварочный аппарат. Совместимость дополнительного оборудования с теми или иными моделями аппаратов указана в инструкции. Сварочный аппарат для оптоволокна

Дополнительное оборудование

1. Скалыватели для оптоволокна.

2. Термострипперы (устройства для зачистки оптоволокна).

3. Комплексное оборудование, включающее в себя скалыватель, термостриппер, термоусадочную печь КДЗС, помпу для спирта и т.д., в зависимости от модификации. Такие комплексы осуществляют не только подготовкуоптических волокон, но и контроль конечного результата.

Основные производители

FUJIKURA (Япония).
SUMITOMO (Япония).
INNO (Южная Корея).
ILSINTECH (Южная Корея).
Другие.

Как выбрать оборудование?

Функционал и технические характеристики выбираемого оборудования зависят от того, для каких конкретных целей требуется сварочный аппарат оптический. Имеют значение:

– универсальность прибора (на какие типы оптических волокон рассчитан);

– время сварки, количество соединений;

– центрировка – по V-канавкам или по сердцевине оптоволокна (второй способ выравнивания считается более качественным);

– наличие в комплекте скалывателей и других дополнительных устройств;

– способ питания (в ряде случаев предпочтительнее автономный сварочный аппарат);

– другие характеристики.

Любой сварочный аппарат этой категории стоит дорого. В зависимости от возможностей оборудования и уровня бренда цена колеблется от четырех до двадцати тысяч долларов. Приобретение целесообразно только для постоянной работы. Для разовых операций можно взять оборудование для оптоволокна напрокат или обратиться за услугой в профессиональную фирму.