광섬유 케이블 제작 방법: 짧은 대답
광섬유 케이블은 5가지 주요 단계로 구성됩니다. 유리 프리폼은 초순수 실리카로 제작되고, 프리폼은 드로잉 타워 내부의 머리카락처럼 얇은 섬유로 그려지고, 보호를 위해 노출된 섬유는 코팅 및 완충되고, 여러 섬유가 중앙 강도 부재 주위로 꼬여지고, 완성된 코어가 압출 공정을 통해 재킷 처리됩니다. 재킷팅 단계는 와이어 및 케이블 외장 압출 기계 장비의 중심이 되다 , 수분, 분쇄 및 UV 노출로부터 섬유 코어를 보호하는 외부 폴리머 층을 녹여 적용하기 때문입니다. 섬유 코어의 너비는 약 125미크론(사람 머리카락 굵기)이고 온도, 장력 또는 라인 속도의 작은 편차라도 전체 생산 작업을 망칠 수 있기 때문에 이러한 모든 단계는 엄격하게 제어됩니다.
외부가 단순한 플라스틱 코팅 코드처럼 보이는 것은 실제로는 유리 화학, 정밀 광학, 기계적 연선 및 폴리머 압출이 하나의 연속 라인에서 함께 작동하는 최종 제품입니다. 덕트 케이블, 공중 자체 지지 케이블 및 실내 패치 코드는 모두 동일한 기본 섬유에서 시작하지만 버퍼링, 강도 부재 및 재킷 디자인이 작동하면 급격히 갈라집니다. 이러한 차이점이 어디서 오는지 이해하면 특정 프로젝트에 적합한 케이블과 생산 장비를 훨씬 쉽게 지정할 수 있습니다.
이 가이드의 나머지 부분에서는 각 제조 단계를 자세히 살펴보고, 모든 단계에서 사용되는 장비를 설명하고, 현장 성능을 결정하는 외장재를 비교하고, 케이블을 소싱하거나 처음으로 생산 라인을 평가하는 사람들이 가장 자주 묻는 질문에 답합니다.
모든 광섬유 뒤에 있는 원자재
광섬유는 장거리로 빛을 전송할 수 있으려면 금속 불순물이 거의 없어야 하는 정제된 모래 형태인 실리카로 시작됩니다. 유리 내부에 미량의 철, 구리 또는 크롬이 있어도 빛을 산란 및 흡수하여 사용 가능한 전송 거리를 극적으로 단축시킵니다. 통신용 섬유에 사용되는 실리카는 일반 용기나 창유리 제조를 훨씬 뛰어넘는 순도 수준으로 정제됩니다. 광학 성능에 가장 중요한 불순물은 종종 10억분의 1로 측정됩니다.
제조업체는 이 실리카에 정밀하게 측정된 소량의 게르마늄, 인 또는 붕소 화합물을 첨가합니다. 도핑은 유리의 굴절률을 변경하여 빛이 측면을 통해 빠져나가는 대신 섬유의 길이 방향으로 반사되도록 합니다. 코어와 주변 클래딩에는 의도적으로 다른 굴절률이 부여됩니다. , 그리고 그 차이가 내부 전반사를 가능하게 하여 장거리 데이터 전송을 가능하게 합니다. 게르마늄 농도가 높을수록 주변의 순수 실리카 클래딩에 비해 코어의 굴절률이 높아지는 반면, 공장이 사용하는 제조 경로에 따라 코어의 굴절률을 높이는 대신 붕소 및 불소 화합물을 사용하여 클래딩의 굴절률을 낮추는 경우도 있습니다.
유리 자체 외에도 완성된 케이블은 외관보다는 특정 기계 또는 환경 작업을 위해 선택된 다양한 지지 재료를 함께 사용합니다.
- 실리카(이산화규소)는 코어와 클래딩 모두의 기본 유리를 형성합니다.
- 사염화 게르마늄은 증착 시 코어의 굴절률을 높입니다.
- 인과 붕소 화합물은 드로잉 중 유리 점도와 연화 온도를 미세 조정합니다.
- 아크릴 또는 실리콘 수지는 드로잉 직후 적용되는 1차 및 2차 코팅을 형성합니다.
- 유리섬유 강화 플라스틱 막대, 강철 와이어 또는 아라미드 실이 중앙 또는 주변 강도 부재 역할을 합니다.
- 방수 젤 또는 건식 팽창성 원사가 느슨한 튜브 내부로 습기가 유입되는 것을 방지합니다.
- 폴리에틸렌, PVC 또는 저연 무할로겐 화합물이 압출된 외부 재킷을 형성합니다.
이러한 모든 입력 항목에 대해 일관되고 일괄적으로 안정적인 버전을 소싱하는 것은 제조 프로세스 자체만큼 중요합니다. 선적 사이에 제형을 약간 변경하는 수지 공급업체는 기계 자체에 아무것도 변경되지 않은 경우에도 생산 라인에서 압출 온도 프로필을 다시 조정하도록 강제할 수 있습니다.
프리폼 제작: 유리 청사진 구축
섬유를 인발하기 전에 제조업체는 먼저 완성된 섬유의 코어 및 클래딩 구조의 소형 버전을 수천 배로 확대한 빗자루 손잡이 크기의 단단한 유리 막대인 프리폼을 제작합니다. 가장 널리 사용되는 방법은 수정된 화학 기상 증착(Modified Chemical Vapor Deposition)으로, 일반적으로 MCVD로 단축되지만, 섬유 유형 및 목표 부피에 따라 일부 생산업체에서는 외부 기상 증착 및 기상 축 증착도 사용합니다.
- 속이 빈 실리카 튜브가 유리 가공 선반에 수평으로 장착되어 지속적으로 회전합니다.
- 사염화규소, 사염화게르마늄, 산소 등의 염화가스를 회전관에 주입합니다.
- 횡단 토치는 튜브를 약 섭씨 1500도까지 가열하여 가스가 반응하여 내벽에 극도로 얇은 유리 층을 증착시킵니다.
- 토치는 수십 번 앞뒤로 통과하며 각 통과 시 또 다른 얇은 층이 추가되어 점차적으로 올바른 도핑 프로필로 코어 재료가 형성됩니다.
- 충분한 층이 증착되면 튜브는 더 가열되어 그 자체의 부드러움으로 단단한 유리 막대로 붕괴되고 완성된 프리폼이 됩니다.
- 프리폼은 드로잉 단계에서 승인되기 전에 광학적으로, 치수적으로 검사됩니다.
단일 프리폼을 쭉 뻗으면 수 킬로미터에 달하는 완성된 섬유가 만들어질 수 있으므로 이 단계의 일관성은 최종 제품의 품질에 큰 영향을 미칩니다. 프리폼의 단일 제조 결함은 프리폼에서 인출된 섬유의 전체 길이를 따라 반복됩니다. , 이것이 바로 이 단계가 전체 라인 중 가장 엄격한 공정 제어를 받는 이유입니다. 일부 생산업체는 이제 오버클래딩 기술을 사용하여 더 작고 더 엄격하게 제어되는 코어 로드 주위에 순수 실리카 층을 추가합니다. 이를 통해 코어 증착 단계의 정밀도를 희생하지 않고도 프리폼 크기를 확장하고 그에 따라 섬유 길이를 늘릴 수 있습니다.
프리폼 직경, 직진도 및 내부 응력은 모두 프리폼이 드로잉을 위해 지워지기 전에 검사됩니다. 약간 구부러진 프리폼도 여전히 드로잉할 수 있지만 일반적으로 보상을 위해 더 느린 드로잉 속도와 더 엄격한 장력 제어가 필요하며 이로 인해 전체 라인 처리량이 감소합니다.
섬유 드로잉: 유리 막대를 머리카락처럼 얇은 가닥으로 전환
프리폼은 팁이 아래로 향하게 되어 대규모 생산 시설에서 여러 층 높이를 지탱할 수 있는 드로잉 타워에 로드됩니다. 타워 꼭대기에 있는 용광로는 프리폼의 끝 부분을 섭씨 2000도에서 2200도 사이로 부드럽게 만듭니다. 이 온도는 중력만으로도 얇은 용융 유리 필라멘트를 아래로 끌어당기기 시작할 만큼 뜨겁습니다. 그 시점부터 전체 타워는 유리가 떨어지고 냉각되고 굳어지는 동안 하나의 연속적이고 중단 없는 유리 가닥을 관리하기 위해 존재합니다.
직경 제어
비접촉식 레이저 측정 시스템은 초당 수천 번 섬유 직경을 확인하여 드리프트를 보상하기 위해 연신 속도가 실시간으로 조정되므로 섬유 직경을 125미크론 목표의 약 1미크론 이내로 유지합니다.
냉각
새로 인발된 섬유는 냉각실을 통과하며 때로는 더 빠르고 균일한 열 전달을 위해 헬륨 가스를 사용하여 용광로에서 나온 직후에 통과합니다. 아직 부드러운 유리에 코팅을 적용하면 스트랜드가 변형되기 때문입니다.
코팅
더 부드러운 내부 레이어와 더 단단한 외부 레이어로 이루어진 이중 레이어 아크릴레이트 코팅은 섬유가 가이드 롤러에 닿기 전에 자외선으로 도포 및 경화되어 유리를 약화시킬 수 있는 표면 긁힘으로부터 유리를 보호합니다.
테이크업
완성된 섬유는 주의 깊게 제어된 장력 하에서 스풀에 감겨 있습니다. 이 단계의 불균일한 장력은 나중에 일관되지 않은 감쇠로 나타나거나 극단적인 경우 설치 후 수개월 후에 숨겨진 균열로 나타나기 때문입니다.
그리기 속도는 전체 라인에서 가장 면밀히 관찰되는 숫자 중 하나입니다. 현대 타워는 일반적으로 초당 10~30미터의 속도로 섬유를 끌어당깁니다. 냉각 및 코팅 용량을 업그레이드하지 않고 속도를 더 높이는 것은 좋은 섬유 배치에 직경 변화나 코팅 결함을 유발하는 가장 빠른 방법 중 하나입니다.
단일 모드와 다중 모드: 제조 공정의 차이점
단일 모드와 다중 모드 광섬유는 외부에서 동일해 보이지만 코어 크기와 그에 따른 프리폼 증착 레시피는 상당히 다릅니다. 단일 모드 광섬유는 일반적으로 약 9미크론의 매우 작은 코어를 사용하므로 단일 광선 경로만 광섬유 아래로 이동할 수 있습니다. 이러한 좁은 코어는 MCVD 증착 단계에서 극도로 정확하고 엄격하게 제어되는 도핑 구배를 요구합니다. 코어 직경의 작은 변화만으로도 섬유가 장거리 분산을 처리하는 방식이 바뀌기 때문입니다.
다중 모드 광섬유는 훨씬 더 큰 코어(일반적으로 50 또는 62.5미크론)를 사용하므로 여러 광선 경로 또는 모드가 동시에 이동할 수 있습니다. 더 큰 코어는 프리폼 제작과 드로잉 모두에서 더 관대합니다. 이는 다중 모드 광섬유가 역사적으로 생산이 더 쉽고 비용이 적게 드는 이유 중 하나입니다. 그러나 다중 광 경로가 신호를 흐리게 하기 전에 더 짧은 전송 거리로 제한됩니다.
| 속성 | 단일 모드 | 다중 모드 |
|---|---|---|
| 일반적인 코어 크기 | 약 9미크론 | 50 또는 62.5 미크론 |
| 도핑 정밀도가 필요함 | 매우 높음 | 보통 |
| 일반적인 사용 사례 | 장거리 및 백본 네트워크 | 단기 데이터 센터 및 캠퍼스 링크 |
베어 섬유 코팅 및 완충
순수 유리 섬유는 인장 강도가 엄청나지만 표면 마모에 대한 저항은 거의 없습니다. 코팅 및 완충 단계는 순전히 해당 표면을 보호하기 위해 존재합니다.
케이블의 최종 용도에 따라 두 가지 다른 보호 접근 방식이 사용됩니다. 견고하게 완충된 파이버는 일반적으로 직경이 900미크론인 두꺼운 폴리머 층을 1차 코팅 위에 직접 압출하여 패치 코드 및 실내 케이블링에서 파이버를 더 쉽게 취급하고 종단 처리할 수 있도록 해줍니다. 대신 느슨한 튜브 섬유는 방수 젤이나 건조한 수팽윤성 원사로 채워진 작은 플라스틱 튜브 내부에 위치하여 케이블이 구부러지거나 온도가 변함에 따라 섬유가 약간 자유롭게 움직일 수 있도록 합니다. 이는 장거리 실외 및 지하 달리기에 선호되는 디자인입니다.
애플리케이션에 대해 잘못된 버퍼링 방법을 선택하는 것은 케이블 사양에서 가장 흔한 설계 실수 중 하나입니다. 꽉 버퍼링된 디자인은 반복적인 굽힘을 훨씬 더 잘 처리하는 반면, 느슨한 튜브 디자인은 온도 변화와 긴 스팬을 훨씬 더 잘 처리합니다. 추운 기후에서 길고 가열되지 않은 실외 덕트를 통해 당겨진 촘촘하게 버퍼링된 섬유는 버퍼층이 내부의 유리보다 더 빨리 수축하기 때문에 미세 굽힘 손실을 일으킬 수 있습니다. 이는 정확히 방지하기 위해 만들어진 실패 모드 루즈 튜브 설계입니다.
섬유의 초과 길이, 즉 느슨한 튜브 내부에 의도적으로 남겨진 소량의 느슨함은 이 단계에서 주의 깊게 조정되는 또 다른 매개변수입니다. 초과 길이가 너무 적으면 열 수축 시 섬유가 늘어날 수 있습니다. 너무 많이 넣으면 섬유가 튜브 내부에서 휘어지면서 미세하게 구부러질 수 있습니다. 생산자는 일반적으로 튜브 재질과 케이블이 설계된 기후 구역에 따라 조정된 10분의 1% 정도의 초과 길이를 목표로 합니다.
연선 및 코어 조립
개별 섬유 또는 섬유로 채워진 튜브가 준비되면 설치 중에 완성된 케이블이 견뎌야 하는 인장 하중의 정도와 응용 분야에 필요한 금속 없는 구조의 정도에 따라 중앙 강도 부재(일반적으로 유리 섬유 강화 플라스틱 막대 또는 강철 와이어) 주위에 묶입니다.
대부분의 생산 라인에서는 섬유가 먼저 한 방향으로 감겨진 다음 제어된 진동 패턴으로 역방향으로 감겨지는 SZ 연선을 사용합니다. 이러한 전후 배치를 통해 전체 길이를 풀지 않고도 케이블을 따라 어느 지점에서든 개별 섬유 또는 튜브에 접근할 수 있으며, 이는 현장에서 접합 및 수리 작업 중에 매우 중요합니다. 바인더 얀 또는 포장 테이프는 꼬인 묶음을 함께 고정하고 다음 단계가 시작되기 전에 형상을 안정적으로 유지합니다. 대신 일부 설계에서는 모든 섬유를 함께 고정하는 중앙의 느슨한 튜브를 사용합니다. 이는 연선을 단순화하지만 다중 튜브 연선 설계에 비해 총 섬유 수를 제한합니다.
케이블 코어 직경, 진원도 및 꼬임 길이는 연선 중에 모두 연속적으로 측정됩니다. 왜냐하면 공차를 벗어나는 이 세 가지 중 하나라도 나중에 코어가 압출 단계에 도달하면 고르지 않은 재킷 벽으로 나타나기 때문입니다.
| 힘 회원 | 일반적인 사용 | 주요 장점 |
|---|---|---|
| 유리 섬유 강화 플라스틱 막대 | 공중선 및 덕트 케이블 | 경량 및 완전 유전체 |
| 강선 | 직접 매설 케이블 | 더 높은 인장력과 파쇄 저항성 |
| 아라미드 원사 | 실내 및 패치 케이블 | 좋은 당김 강도로 유연함 |
Armoring: 설치류 및 충돌 방지 기능 추가
직접 매설하거나 설치류 피해가 알려진 위험 지역을 위한 케이블은 연선 코어와 외부 재킷 사이에 추가 보호층을 갖습니다. 가장 일반적인 접근 방식은 코어 주위에 주름진 강철 또는 알루미늄 테이프를 세로로 감싸서 재킷이 상단 위로 압출되기 전에 꼭 맞는 튜브 모양으로 형성하는 것입니다.
이 외장 단계는 코어가 압출기에 도달하기 직전에 인라인으로 이루어지며, 금속 테이프를 모양으로 접고 가장자리를 겹쳐서 코어를 완전히 감싸는 성형 장치를 사용합니다. 중첩 및 성형 반경을 올바르게 설정하는 것이 중요합니다. 성형 반경이 너무 빡빡하면 내부 섬유에 흠집이 생길 수 있고, 중첩이 너무 느슨하면 갑옷의 전체 지점이 손상되는 틈이 남습니다. 일부 설계에서는 두 개의 골판지 테이프(강철 테이프와 공중합 코팅으로 접착된 테이프)를 사용하여 단일 패스로 기계적 보호와 습기 차단 기능을 결합합니다.
- 최대 압착 및 설치류 저항을 위한 골판지 강철 테이프 갑옷
- 완전 유전체 설계는 필요하지 않지만 무게가 중요한 알루미늄 폴리머 라미네이트 갑옷
- 완전 유전체, 낙뢰 방지 설계를 위해 금속 갑옷 대신 사용되는 아라미드 또는 유리사 랩
재킷 및 외장: 압출 기술이 대신하는 곳
케이블 생산의 마지막 단계는 재킷 작업이며, 이 단계는 와이어 및 케이블 외피 압출 기계가 전체 라인에서 가장 무거운 작업을 수행하는 지점입니다. 조립된 섬유 코어는 페이오프 장치를 통해 공급되고, 필요한 강철 또는 알루미늄 외장 테이프가 그 주위를 감싸서 형성되며, 코어는 압출기의 크로스헤드 다이를 통과하여 용융된 폴리머가 전체 둘레에 고르게 적용됩니다.
광케이블에 사용되는 일반적인 와이어 및 케이블 외피 압출 기계에는 수지 공급 및 건조 장치, 폴리머를 녹이고 가압하는 나사 및 배럴 어셈블리, 90도 또는 인라인 압출 헤드, 바로 하류에 있는 수냉식 여물통, 스파크 테스터, 제어되고 일정한 속도로 라인을 통해 케이블을 당기는 벨트 또는 캡스턴 운반 장치가 포함됩니다. 라인 속도와 냉각 속도가 정확하게 일치해야 함 왜냐하면 너무 빨리 식는 재킷은 고르지 않게 줄어들 수 있고, 너무 천천히 식는 재킷은 굳기 전에 자체 무게로 인해 변형될 수 있기 때문입니다.
이 단계에 사용되는 최신 압출 라인은 일반적으로 대상 제품이 소형 실내 드롭 케이블인지 대구경 덕트 또는 외장 케이블인지에 따라 약 3mm에서 최대 90mm 이상까지 외경을 실행하며, 라인 속도는 두꺼운 외장 재킷의 경우 분당 약 20m부터 벽이 얇은 실내 케이블의 경우 분당 100m를 훨씬 넘는 범위에 이릅니다.
와이어 및 케이블 외장 압출기 내부
와이어 및 케이블 외피 압출 기계의 개별 구성 요소를 이해하면 재킷 문제를 진단하거나 두 경쟁 기계 견적을 동일한 조건으로 비교하는 것이 훨씬 쉬워집니다. 모든 압출기는 가열된 배럴 내부에서 회전하는 스크류를 중심으로 제작되지만, 스크류 및 배럴 설계의 세부 사항은 용융 품질과 궁극적으로 완성된 재킷의 일관성에 직접적인 영향을 미칩니다.
나사 디자인
광케이블 재킷의 배럴 직경은 일반적으로 약 45mm에서 최대 120mm이며, L 대 D 비율은 배럴 길이를 직경으로 나눈 값으로, 일반적으로 수지가 고르게 녹을 수 있을 만큼 충분한 체류 시간을 제공하기 위해 24:1에서 30:1 사이입니다.
가열 구역
배럴은 독립적으로 제어되는 여러 개의 가열 영역으로 나누어져 있어 수지가 한꺼번에 용융 온도에 도달하기보다는 점차적으로 용융 온도까지 올라갈 수 있어 폴리머가 분해되거나 고르지 않게 용융될 위험이 줄어듭니다.
크로스헤드 다이
크로스헤드는 움직이는 케이블 코어 주위로 용융 흐름의 방향을 90도로 방향을 바꾸며, 내부 형상은 편심하고 두께가 고르지 않은 재킷 벽을 방지하기 위해 정확하게 중앙에 위치해야 합니다.
냉각 trough
때때로 따뜻한 부분과 차가운 부분이 분리되어 있는 다단계 물통은 케이블이 다이에서 나올 때 최종 재킷 치수와 표면 마감을 설정합니다.
압출기 자체의 다운스트림인 직경 게이지(일반적으로 레이저 기반 비접촉 센서)는 폐쇄 루프의 운반 및 압출기 제어 장치에 데이터를 다시 공급하여 생산된 케이블의 모든 미터에 작업자가 개입하지 않고도 스크류 속도 또는 라인 속도를 자동으로 조정하여 엄격한 공차 범위 내에서 외경을 유지합니다.
광섬유 케이블 외장 재료 비교
외부 피복으로 선택한 폴리머는 케이블 설치 위치와 케이블 지속 시간에 직접적인 영향을 미칩니다. 아래 표는 광케이블 생산 시 와이어 및 케이블 외피 압출 기계를 통해 가장 일반적으로 사용되는 재료를 비교합니다.
| 소재 | 가장 적합한 대상 | 주목할만한 특성 |
|---|---|---|
| 폴리에틸렌(PE) | 옥외, 직매, 덕트 | 강한 습기와 자외선에 대한 저항성 |
| PVC | 일반 실내 케이블 | 비용 효율적이고 유연함 |
| 저연 제로 할로겐(LSZH) | 실내 라이저, 플레넘 공간 | 가열 시 낮은 독성 연기 배출 |
| 중밀도 폴리에틸렌(MDPE) | 공중선 및 8자형 자립형 케이블 | 유연성과 견고함의 균형 |
| 폴리우레탄 | 견고하고 유연하며 전술적인 필드 케이블 | 높은 마모 및 굴곡 피로 저항 |
수지 선택은 완성된 케이블의 환경에만 국한되지 않습니다. 일부 폴리머는 다른 폴리머보다 더 좁은 용융 온도 범위에서 가공되는데, 이는 특정 와이어 및 케이블 피복 압출 기계가 온도 제어 시스템에서 얼마나 관대해야 하는지를 변화시킵니다. 특히 LSZH 화합물은 표준 PE보다 과열에 더 민감한 경향이 있습니다. 그을린 LSZH 수지는 난연성 성능 중 일부를 잃기 때문입니다.
광케이블 압출 라인을 선택할 때 찾아야 할 사항
광케이블 생산을 위한 전선 및 케이블 외장 압출기를 평가하는 구매자는 가격과 헤드라인 속도에 먼저 초점을 맞추는 경향이 있지만, 일반적으로 장기적인 출력 품질에는 덜 명확한 몇 가지 사양이 더 중요합니다.
- 스크류 및 배럴 내마모성, LSZH와 같은 연마성 충진 화합물은 일반 PE보다 표준 강철 배럴을 훨씬 빠르게 저하시키기 때문입니다.
- 폐쇄 루프 직경 제어를 통해 작업자 모니터링에만 의존하지 않고 라인이 실시간으로 자체 조정됩니다.
- 라인이 온도에 민감한 수지를 얼마나 잘 처리하는지에 영향을 미치는 가열 구역의 수와 독립성
- 냉각 홈 길이 및 스테이지 수(소형 냉각은 고속 라인에서 가장 흔한 병목 현상 중 하나임)
- 공장 현장에 이미 설치된 기존 보수, 장갑 및 테이크업 장비와의 호환성
종이 위에서는 빠르게 작동하지만 온도에 민감한 화합물에서 엄격한 직경 공차를 유지할 수 없는 라인은 일일 생산에 투입되면 결국 더 많은 스크랩을 생성하게 되고 더 이상 사용 가능한 케이블을 생성하지 않게 됩니다.
최신 생산 라인의 자동화 및 인라인 모니터링
최신 광케이블 라인은 연선부터 재킷까지 모든 단계를 각 기계를 독립적으로 실행하는 대신 단일 제어 시스템으로 연결하는 경우가 점점 늘어나고 있습니다. 압출기의 라인 속도, 장력 및 온도 데이터는 자동으로 기록되고 완성된 케이블의 이후 테스트 결과와 상호 참조될 수 있으므로 결함을 발생시킨 정확한 생산 실행 및 기계 설정을 추적하는 것이 훨씬 더 쉬워집니다.
레이저 직경 게이지, 케이블이 움직일 때 고전압에서 재킷 무결성을 확인하는 스파크 테스터, 자동 길이 카운터는 이제 대부분의 중대형 생산 라인에서 표준으로 사용되어 교대당 몇 번만 발생했던 수동 현장 점검을 대체합니다. 지속적이고 자동화된 모니터링은 전체 릴이 이미 허용 오차를 벗어나 생산된 이후가 아니라 몇 초 내에 표류 매개변수를 포착합니다. , 이는 최근 몇 년간 업계에서 이루어진 가장 큰 품질 개선 중 하나입니다.
케이블 배송 전 품질 테스트
완성된 케이블은 일련의 물리적 및 광학적 검사를 통과할 때까지 공장 현장을 떠나지 않습니다. 이 테스트는 프리폼부터 재킷까지 공정의 모든 단계가 허용 오차 범위 내에서 실행되었음을 확인합니다.
- 광섬유 킬로미터당 신호 강도가 얼마나 손실되는지 측정하는 감쇠 테스트
- 인장 강도 테스트, 완성된 케이블을 당겨서 설치 하중을 견딜 수 있는지 확인
- 파쇄 및 충격 테스트, 매설 또는 도관 설치의 기계적 응력 시뮬레이션
- 온도 사이클링, 극한의 더위와 추위 속에서 재킷과 버퍼의 균열 여부 확인
- 수분 침투 테스트, 젤 또는 건조 차단 물질이 수분 이동을 중지하는지 확인
- 압출에서 남은 핀홀이나 얇은 점을 포착하기 위해 고전압에서 재킷의 스파크 테스트
감쇠 테스트를 통과했지만 압착 또는 굽힘 테스트에 실패한 케이블은 아직 현장 준비가 되어 있지 않습니다. , 실제 설치에서는 케이블이 순수한 광학적 변형보다 훨씬 더 자주 기계적 응력을 받기 때문입니다. 또한 릴은 샘플링되어 해당 배치의 생산 로그와 비교 검사되므로 테스트 중에 표시된 모든 편차는 설명할 수 없는 오류로 처리되지 않고 특정 좌초, 외장 또는 압출 실행으로 추적될 수 있습니다.
일반적인 제조 결함과 이를 방지하는 방법
대부분의 광케이블 오류는 소수의 프로세스 변수로 인해 발생합니다. 이를 이해하면 구매자가 생산 라인이나 완성된 케이블 배치를 평가할 때 더 날카로운 질문을 하는 데 도움이 됩니다.
| 결함 | 근본 원인 | 예방 |
|---|---|---|
| 고르지 않은 재킷 벽 두께 | 일관성 없는 압출기 스크류 속도 또는 다이 센터링 | 자동 피드백 제어 기능을 갖춘 레이저 직경 측정 |
| 높은 감쇠 지점 | 연선 중 미세 굽힘 또는 과도한 섬유 장력 | 제어된 섬유 초과 길이 및 장력 모니터링 |
| 시간이 지남에 따라 물 유입 | 젤 충전이 불완전하거나 블로킹 테이프에 틈이 있음 | 정밀 그리스 충전 장비 및 충전 후 검사 |
| 재킷 표면 핀홀 | 수지 또는 오염된 원료의 수분 | 공급 전 수지 건조 및 인라인 스파크 테스트 |
| 추운 날씨에 케이블이 뻣뻣해지거나 갈라짐 | 기후대에 맞게 재킷 수지가 잘못 선택됨 | 배포 지역에 수지 저온 등급 일치 |
자주 묻는 질문
광섬유 케이블은 무엇입니까?
코어와 클래딩은 초순수 도핑된 실리카 유리로 만들어졌습니다. 그런 다음 섬유는 아크릴레이트 코팅, 완충층, 유리 섬유 막대 또는 아라미드 실과 같은 강도 부재, 폴리에틸렌, PVC 또는 저연 무할로겐 화합물과 같은 외부 폴리머 재킷으로 보호됩니다.
사람의 머리카락에 비해 광섬유가 얼마나 얇습니까?
표준 광섬유 코어와 피복을 함께 측정하면 직경이 약 125미크론입니다. 이는 완충, 강도 부재 및 재킷이 추가되면 주변의 완성된 케이블이 몇 배 더 커질 수 있지만 이는 평균 인간 머리카락과 거의 같은 두께입니다.
재킷 단계에 전용 압출기가 필요한 이유
재킷은 내부 섬유에 닿거나 압축되지 않고 제어된 온도와 라인 속도에서 단일 연속 패스로 완성된 섬유 코어 주위에 적용되어야 합니다. 특수 제작된 와이어 및 케이블 외피 압출 기계는 움직이는 케이블 코어 주위에서 해당 폴리머 층을 균일하게 녹이고 적용하고 냉각하도록 특별히 설계되었습니다.
꽉 버퍼링된 광섬유와 느슨한 튜브 광섬유의 차이점은 무엇입니까
타이트 버퍼형 섬유는 두꺼운 폴리머 층이 코팅된 섬유 위에 직접 압출되어 있어 실내에서 취급하기가 더 쉽습니다. 느슨한 튜브 섬유는 움직일 수 있는 공간이 있는 젤로 채워진 건조 튜브 내부에 위치하여 긴 실외 기간 동안 온도에 따른 팽창 및 수축을 더 잘 흡수합니다.
완성된 케이블의 품질은 어떻게 검증되나요?
완성된 케이블은 선적 승인을 받기 전에 감쇠 테스트, 인장 및 압착 테스트, 온도 사이클링, 스파크 테스트, 수분 침투 테스트를 거쳐 프리폼부터 재킷까지 모든 단계가 사양을 충족하는지 확인합니다.
단일 모드 및 다중 모드 광섬유에 서로 다른 제조 정밀도가 필요한 이유
단일 모드 광섬유는 약 9미크론의 훨씬 작은 코어를 사용합니다. 이는 다중 모드 광섬유에 사용되는 더 큰 50 또는 62.5미크론 코어보다 프리폼 제작 중에 훨씬 더 정확한 도핑 구배를 요구합니다.
케이블 자켓 라인은 일반적으로 얼마나 빨리 실행됩니까?
회선 속도는 재킷 두께와 직경에 따라 매우 다양하며 두꺼운 외장형 실외 재킷의 경우 분당 약 20미터부터 벽이 얇은 실내 케이블의 경우 분당 100미터가 훨씬 넘습니다.
케이블 재킷의 벽 두께가 고르지 않게 되는 원인
고르지 못한 재킷 벽은 압출기 스크류 속도가 일정하지 않거나 중앙이 잘못 배치된 크로스헤드 다이에서 가장 흔히 발생합니다. 이것이 바로 압출기 제어 장치에 다시 연결된 폐쇄 루프 레이저 직경 측정이 현대 생산 라인에서 표준이 된 이유입니다.
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