光纜-二次被覆(共47頁(yè))

1、光纖二次被覆(bif)工藝學(xué)目錄(ml)概述(i sh)二次被覆設(shè)備塑料擠出理論工裝設(shè)計(jì)和選擇光纖余長(zhǎng)控制理論二次被覆的質(zhì)量控制二次被覆缺陷和預(yù)防計(jì)量器具的使用 第一節(jié) 概述(i sh) 由于光纖對(duì)外界的影響非常敏感，特別是力的問(wèn)題，直接影響了光纖的傳輸性能，因此，需對(duì)光纖格外(gwi)加以保護(hù)。所謂二次被覆就是用塑料擠出機(jī)在光纖外形成一個(gè)塑料保護(hù)層，目的就是保護(hù)光纖免受軸向力和徑向力的影響，以便加工成纜。 二次被覆通常(tngchng)有四種結(jié)構(gòu)形式，如圖所示： a b c d a：緊套結(jié)構(gòu)：一次涂覆光纖與二次被覆層（有時(shí)加有緩沖層）直徑接觸，外徑一般為0.51.0mm。 b：空心松套結(jié)構(gòu)：

2、是一種空心塑料管，光纖在塑料管內(nèi)有很大的活動(dòng)空間，避免光纖受外力與溫度變化對(duì)光纖產(chǎn)生影響。 c：填充松套結(jié)構(gòu)：即在空心塑料管中填充膏狀物。膏狀物應(yīng)在較寬的溫度范圍內(nèi)具有柔軟性、自動(dòng)復(fù)原性和穩(wěn)定性。 d：填充松套光纖束結(jié)構(gòu)：是一種在塑料管內(nèi)聚集多根光纖的松套管，其管中也填充膏狀物。 目前最常采用是第四種結(jié)構(gòu)，下面就該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單介紹一下其特點(diǎn)：一次涂覆光纖置于空心(kng xn)管中，而與組成光纜的其他元件完全隔離。但由該松套管絞成的光纜其外徑要稍大。光纖在空心管中完全處于自由狀態(tài)，當(dāng)受到外力(wil)和溫度變化影響時(shí)，有一定的活動(dòng)空間，減少?gòu)澢蛡?cè)壓力，從而減小宏彎和微彎損耗。空心的松套管具有一定

3、(ydng)的抗拉、抗壓和抗沖擊能力。松套管內(nèi)填充膏狀物，使其具有阻水的能力，從而減少水分子對(duì)光纖的影響。當(dāng)架空敷設(shè)時(shí)，光纖的伸縮應(yīng)變遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于纜的應(yīng)變，從而使光纜具有良好的抗張能力。 松套二次被覆的生產(chǎn)工藝與其他電線電纜的的絕緣或護(hù)套擠出工藝十分類似，只不過(guò)所用的材料不同。由于二次被覆的控制參數(shù)對(duì)松套管本身和光纜的質(zhì)量影響十分顯著，因此對(duì)其控制十分苛刻。二次被覆的基本工藝流程如下： 放纖 擠 熱水 牽 冷水 吹 測(cè) 牽 收 充油 塑 冷卻 引 冷卻 干 徑 引 線 第二節(jié) 松套二次被覆(bif)的設(shè)備 生產(chǎn)工藝與生產(chǎn)設(shè)備是密切(mqi)相關(guān)的，生產(chǎn)工藝是在一定的生產(chǎn)設(shè)備上形成，生產(chǎn)設(shè)備又必須滿

4、足工藝要求。二次被覆生產(chǎn)設(shè)備是生產(chǎn)光纜松套管的專用設(shè)備，它們與二次被覆工藝的關(guān)系十分密切。因此，要研究二次被覆的工藝，首先要熟悉二次被覆設(shè)備及其組成。在光纖外形成塑料松套管，并充以填充膏和使光纖形成所需余長(zhǎng)的生產(chǎn)設(shè)備，簡(jiǎn)稱為二次被覆生產(chǎn)線。二次被覆(bif)生產(chǎn)線的組成：附圖：光纖張力控制放線架光纖SZ絞合裝置油膏(yu o)填充機(jī)組塑料(slio)擠出機(jī)熱水(r shu)冷卻系統(tǒng)單輪牽引機(jī)冷水恒溫冷卻系統(tǒng)吹干裝置動(dòng)態(tài)線徑測(cè)量?jī)x履帶牽引機(jī)臥式儲(chǔ)線系統(tǒng)雙盤收排線系統(tǒng)下面就其構(gòu)成部件逐一對(duì)部件的工作原理和操作作介紹。光纖張力控制放線架 光纖張力控制放線架采用了線盤放線張力與光纖線張力隔離式結(jié)構(gòu)，克

5、服了因光纖盤上光纖粘纖或卷繞不佳引起的張力波動(dòng)，使張力控制精度包括小張力下都得到很大提高。光纖從施加磁滯阻尼的線盤軸上放出，再經(jīng)柔性帶履壓的牽引輪牽引，由舞蹈輪系統(tǒng)控制其恒張力及跟蹤線速度。牽引驅(qū)動(dòng)采用直流伺服電機(jī)，放線速度隨生產(chǎn)線速度變化，同時(shí)保證放線張力恒定。 光纖盤上光纖被動(dòng)放出，該張力由調(diào)定的磁滯阻尼產(chǎn)生。大小可打開(kāi)機(jī)架背后柜門，調(diào)節(jié)鋁質(zhì)套與活動(dòng)的小鋁盤間的間隙，間隙小則張力大，間隙大則張力小。 光纖由牽引輪帶動(dòng)，經(jīng)舞蹈輪和固定輪組，光纖的張力由砝碼平衡，舞蹈輪同時(shí)檢測(cè)(jin c)位置，反饋調(diào)節(jié)牽引輪轉(zhuǎn)速以維持與生產(chǎn)線的同步。光纖SZ絞合裝置(zhungzh) 為保證松套管內(nèi)光纖的余

6、長(zhǎng)一致性，將光纖進(jìn)行SZ絞合。SZ絞合采用簡(jiǎn)潔傳動(dòng)和高性能交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及數(shù)字控制裝置(zhungzh)，運(yùn)行可靠。設(shè)備絞合速度及絞合角度隨時(shí)可調(diào)，絞合速度可與生產(chǎn)線速度同步。 3、油膏填充機(jī)組 油膏填充機(jī)主要有料桶抽吸裝置、加壓儲(chǔ)料罐、油膏輸出裝置以及回流裝置等組成。設(shè)備共有兩根軟管，一根從料桶抽吸泵連接到儲(chǔ)料罐，另一根從輸出計(jì)量泵連接到機(jī)頭。 料桶抽吸裝置油電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)往復(fù)式活塞抽吸桿。從油膏桶底部抽取油膏。在安裝抽吸裝置時(shí)，先將密封蓋壓在油膏桶上，油膏量可以由指示桿顯示。塑料擠出機(jī) 塑料擠出機(jī)采用一體化設(shè)計(jì)，主要擠壓系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、加熱和冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。擠壓系統(tǒng)：包括螺桿、

7、機(jī)筒、料斗、機(jī)頭和模具等組成，是擠出機(jī)的關(guān)鍵部分。傳動(dòng)系統(tǒng)：傳動(dòng)系統(tǒng)的作用是驅(qū)動(dòng)螺桿，供給螺桿在擠出過(guò)程所需的力矩和轉(zhuǎn)速。有電機(jī)、減速箱等組成。要求螺桿轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，不隨負(fù)荷(fh)而變化，以保證制品的均勻一致。加熱和冷卻(lngqu)系統(tǒng)：加熱和冷卻是塑料擠出過(guò)程能夠順利進(jìn)行的必要條件。加熱系統(tǒng)由電加熱器在外部加熱物料，使之升溫，以達(dá)到工藝操作所需要的溫度。冷卻系統(tǒng)是用于排除由于螺桿旋轉(zhuǎn)的剪切摩擦產(chǎn)生的多余熱量，但在加料口的冷卻是為了加強(qiáng)對(duì)固體物料的輸送作用。擠出機(jī)的控制系統(tǒng)主要(zhyo)由電器、儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。其主要作用是控制和調(diào)節(jié)擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速、溫度、壓力、流量等實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線的調(diào)節(jié)和

8、控制或自動(dòng)控制。 5、熱水冷卻系統(tǒng) 主要由水箱、固定水槽、移動(dòng)水槽、加熱系統(tǒng)、水泵系統(tǒng)等組成。熱水冷卻分兩段進(jìn)行，以便適應(yīng)不同塑料的階梯冷卻和余長(zhǎng)控制要求。單輪牽引裝置 其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用膏精度直流伺服驅(qū)動(dòng)裝置及進(jìn)口伺服電機(jī)，電機(jī)直接與減速器相連，速度平穩(wěn)。冷水恒溫冷卻系統(tǒng) 其主要由水箱、水槽、冷凍機(jī)組、水泵等組成。主要作用是進(jìn)一步冷卻和固化松套管，并且具有控制余長(zhǎng)的作用。履帶牽引機(jī) 該裝置主要由上下履帶、履帶牽引系統(tǒng)、張力輪同步控制系統(tǒng)、長(zhǎng)度檢測(cè)系統(tǒng)組成。上下履帶在氣壓的作用下夾持松套管運(yùn)行，通過(guò)(tnggu)調(diào)節(jié)氣壓即可調(diào)節(jié)夾緊力。上下履帶均是主動(dòng)驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用高精度直流伺服驅(qū)動(dòng)裝置，速度

9、平穩(wěn)，可靠。 張力輪同步控制系統(tǒng)，主要(zhyo)是調(diào)節(jié)和控制松套管在冷水槽中的收縮量，同時(shí)同步跟蹤單輪牽引的速度以調(diào)節(jié)履帶牽引的速度，并始終與生產(chǎn)速度同步。 計(jì)米系統(tǒng)是通過(guò)(tnggu)用光電碼盤和光電轉(zhuǎn)換裝置檢測(cè)履帶運(yùn)行速度，并在儀表上顯示。同時(shí)可以設(shè)定所需要的生產(chǎn)長(zhǎng)度，以準(zhǔn)時(shí)停機(jī)或換盤。儲(chǔ)線架 儲(chǔ)線架主要有滑動(dòng)輪組、固定輪組、導(dǎo)向輪組、驅(qū)動(dòng)裝置、及導(dǎo)軌等組成。生產(chǎn)過(guò)程中松套管儲(chǔ)繞在滑動(dòng)導(dǎo)輪和固定導(dǎo)輪之間。正常狀態(tài)下，滑輪組處于位置控制裝置之間，由位置控制器調(diào)節(jié)收線機(jī)的收卷速度，并保證同步。換盤過(guò)程中滑動(dòng)導(dǎo)輪組受驅(qū)動(dòng)裝置控制，在保證同張力的情況下進(jìn)行儲(chǔ)線。雙盤收線 可以承受兩個(gè)800型的線

10、盤，收線速度由控制面板上的調(diào)節(jié)電位器調(diào)節(jié)，同時(shí)受儲(chǔ)線架上的儲(chǔ)線位置控制器的控制。二、設(shè)備安全操作規(guī)程塑料(slio)擠出理論 二次被覆其實(shí)是一種擠壓成型工藝，用擠出機(jī)在光纖外擠套一塑料管。擠出成型在塑料制品加工種占重要地位。目前(mqin)電線電纜的加工均采用連續(xù)擠出工藝。擠出成型具有如下主要特點(diǎn)：連續(xù)化生產(chǎn)，可根據(jù)需要生產(chǎn)任意(rny)長(zhǎng)度。有很高的生產(chǎn)率。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，日本一臺(tái)擠出機(jī)平均(pngjn)年生產(chǎn)能力為85.8噸，注射機(jī)為27.6噸，由此可見(jiàn)擠出成型生產(chǎn)能力大于注射機(jī)。應(yīng)用范圍廣，能加工(ji gng)絕大多數(shù)熱塑性塑料。投資少，見(jiàn)效快。 簡(jiǎn)單地說(shuō)，塑料擠出理論是指塑料在螺桿擠

11、出機(jī)中的運(yùn)動(dòng)、變化過(guò)程的一種理論。而我們研究擠出理論的目的就是要揭示、掌握和促進(jìn)這一運(yùn)動(dòng)、變化過(guò)程，從而使擠出成型加工達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗的效能。 一、熱塑料性塑料的三態(tài)變化 在討論擠出理論前，讓我們先了解一下熱塑性塑料在不同溫度下的三態(tài)變化。我們知道，物質(zhì)的性質(zhì)由物質(zhì)及分子結(jié)構(gòu)所決定的。塑料是高分子聚合物，它由柔韌的大分子鏈的結(jié)構(gòu)所組成，分子間的相互作用和分子量決定其所有綜合物理性能和主要因素。 根據(jù)高分子物理學(xué)的概念，熱塑性塑料在受熱時(shí)存在三種物理狀態(tài)，即玻璃態(tài)溫度低于玻璃化溫度Tg、高彈態(tài)溫度高于玻璃化溫度Tg而低于粘流態(tài)溫度Tf、粘流態(tài)溫度高于粘流態(tài)溫度Tf而低于聚合物分解溫度Td，

12、而當(dāng)溫度高于Td時(shí)，聚合物便開(kāi)始降解或分解。 變形(bin xng) Tg Tf Td 玻璃(b l)態(tài) 高彈態(tài) 粘流態(tài) 溫度(wnd) （紅色：結(jié)晶性塑料；綠色：非結(jié)晶性塑料） 例如：下表列舉一些塑料的三態(tài)溫度：塑料脆化溫度T玻璃化溫度Tg熔點(diǎn)溫度Tm熱變形溫度分解溫度TdHDPE-5015351051374352PP-2015401601766070硬PVC-3020501602125474240PBT5025526085 對(duì)于非結(jié)晶的塑料而言，一般在常溫時(shí)具有一定的剛性和硬度（但不脆）稱為玻璃態(tài)。在玻璃態(tài)，塑料受一定的沖擊、壓縮等負(fù)荷作用下，變形很小，并隨溫度的增加使變形直線上升，但在外

13、力消失后。變形也隨之消失，并恢復(fù)原狀。這種力學(xué)性質(zhì)稱為普彈性（虎克型彈性）。這是因?yàn)樵诔貢r(shí)，塑料的大分子不能移動(dòng)，鏈段也處于凍結(jié)狀態(tài)，只有大分子上較小的運(yùn)動(dòng)單元，如側(cè)基、支鏈和鏈節(jié)能運(yùn)動(dòng)。我們常用的塑料日用品也是利用塑料常溫下的玻璃態(tài)性質(zhì)。當(dāng)溫度再低時(shí)，高聚物處于脆性，在很小的外力作用下，分子鏈發(fā)生斷裂，此時(shí)材料失去使用價(jià)值，該溫度即為脆化溫度Tx。當(dāng)溫度上升到玻璃態(tài)溫度以上時(shí)，塑料呈現(xiàn)似橡膠一樣的高彈性，稱為高彈態(tài)。在高彈態(tài)時(shí)，塑料在較小的外力作用下可產(chǎn)生很大的變形，且初始時(shí)，變形隨溫度的升高而增大，到一定限度后變?yōu)楹愣?，而外力解除后能夠恢?fù)原來(lái)狀態(tài)。這是因?yàn)闇囟壬吆螅蠓肿拥恼駝?dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)

14、加速，這時(shí)大分子鏈仍不能移動(dòng)，但鏈段已能運(yùn)動(dòng)。這時(shí)高分子材料如果受力，卷曲狀態(tài)的大分子鏈會(huì)沿著受力方向拉長(zhǎng)，大分子鏈由卷曲而拉直，變形可達(dá)100%1000%（普彈性時(shí)變形為0.04%0.1%），處于高彈性的塑料一般不能作結(jié)構(gòu)材料使用。當(dāng)溫度繼續(xù)上升至粘流態(tài)溫度后，不僅大分子鏈段能運(yùn)動(dòng)，大分子之間也可相互滑移。這時(shí)大分子受外力時(shí)，產(chǎn)生粘性流動(dòng)，即處于粘流態(tài)。此時(shí)即使外力消失，變形仍然存在。當(dāng)高 分子的熱運(yùn)動(dòng)的能量超過(guò)化學(xué)鍵能（即化學(xué)鍵形成時(shí)放出的能量或化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收的能量），就會(huì)引起化學(xué)鍵的破壞，結(jié)果主鏈斷裂或側(cè)基脫離，導(dǎo)致高分子材料性能劣化。 而結(jié)晶性塑料的高彈態(tài)卻不明顯，當(dāng)溫度(wnd)高

15、于熔化溫度時(shí)，便很快地熔融而處于粘流態(tài)。熱塑性塑料隨溫度變化而發(fā)生上述三態(tài)變化是可逆的，當(dāng)溫度低于粘流態(tài)溫度時(shí)，塑料從粘流態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)，當(dāng)溫度低于高彈態(tài)溫度時(shí)，塑料轉(zhuǎn)變?yōu)椴ＡB(tài)。 嚴(yán)格地說(shuō)，高聚物的三態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度范圍(fnwi)不是完全固定的，塑料的三態(tài)轉(zhuǎn)變除與溫度有關(guān)外，還和應(yīng)力作用的時(shí)間和作用力施加速度有關(guān)。塑料的擠出工藝就是利用塑料的三態(tài)變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 二、塑料在擠出機(jī)中的運(yùn)動(dòng)(yndng)過(guò)程 塑料在、擠出機(jī)中的運(yùn)動(dòng)過(guò)程為：裝入料斗中的塑料借助重力或加料器(lioq)進(jìn)入機(jī)筒中，由旋轉(zhuǎn)的螺桿的推力作用不斷向前推進(jìn)，同時(shí)塑料受到螺桿的攪拌和擠壓作用，并且在機(jī)筒的外熱及塑料與機(jī)筒之間的剪

16、切摩擦熱的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)，螺槽中形成均勻連續(xù)的料流，到達(dá)機(jī)頭的料流經(jīng)模芯和模套間的環(huán)型間隙，形成連續(xù)的塑料管擠包于線芯或纜芯外。整個(gè)過(guò)程可以簡(jiǎn)單地理解為三個(gè)階段：填料過(guò)程、混合熔化和均化過(guò)程、擠壓成型過(guò)程。擠出機(jī)螺桿的分段及各區(qū)段的基本(jbn)職能 根據(jù)塑料在擠出機(jī)中三種狀態(tài)的變化過(guò)程，以及螺桿各部位的工作要求，通常將螺桿分成加料段，又稱為固體輸送段；熔融段，又稱為壓縮段；計(jì)量段，又稱為均化段。下面就各區(qū)段討論一下其基本職能。 螺桿(lu n)分段圖加料(ji lio)段 加料段是有加料區(qū)（又稱為冷卻料斗區(qū)）、固體輸送區(qū)以及一個(gè)過(guò)渡的遲滯區(qū)組成。一般該段長(zhǎng)度為螺桿的有效長(zhǎng)度的1525%。

17、其主要(zhyo)職能是對(duì)塑料進(jìn)行壓實(shí)和輸送，此段的工作過(guò)程為：塑料自加入料斗進(jìn)入螺桿以后，在旋轉(zhuǎn)的螺桿作用下，通過(guò)機(jī)筒內(nèi)壁和螺桿表面的摩擦作用向前輸送和壓實(shí)，一般塑料在加料段呈固體向前輸送。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察，通常在接近加料段的末端，由于強(qiáng)烈的摩擦熱作用，與機(jī)筒內(nèi)壁向接觸的塑料已經(jīng)達(dá)到粘流態(tài)的溫度，開(kāi)始熔融，而呈現(xiàn)一個(gè)過(guò)渡區(qū)。嚴(yán)格地說(shuō)，一般所謂的遲滯區(qū)是指以固體輸送區(qū)結(jié)束到熔池最初出現(xiàn)的這一區(qū)域。熔融段該段的長(zhǎng)度一般為螺桿的有效長(zhǎng)度的50%60%。此段的作用是使塑料進(jìn)一步壓實(shí)和塑化，使包圍在塑料內(nèi)的空氣回流到加料口排出，并改善塑料的熱傳導(dǎo)性能。其工作過(guò)程為： 當(dāng)塑料從加料口進(jìn)入熔融段后，隨著塑料

18、的繼續(xù)向前輸送，并由于螺桿螺槽的逐漸便淺，以及過(guò)濾網(wǎng)、分流板和機(jī)頭的阻礙作用，塑料逐漸形成高壓，并進(jìn)一步被壓實(shí)。與此同時(shí)，物料受到來(lái)自機(jī)筒的外部加熱和螺桿與機(jī)筒的強(qiáng)烈攪拌、混合和剪切作用，塑料溫度不斷升高，熔融塑料（稱為液相或熔池）量不斷增加，而未融化的固態(tài)塑料（稱為固相或固體床）則不斷減少，至熔融段末段塑料全部或大部分熔融而轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)。計(jì)量(jling)段也稱為熔體輸送(sh sn)段，一般為螺桿的有效長(zhǎng)度的2025%。塑料進(jìn)入計(jì)量段后進(jìn)一步塑化和均勻化，并使之定量、定壓、定溫地從機(jī)頭擠出。三、塑料擠出理論(lln)的研究 塑料擠出理論的研究就是根據(jù)塑料在擠出機(jī)中的三個(gè)歷程即從加料區(qū)的固態(tài)

19、到過(guò)渡區(qū)（熔融區(qū)）的固態(tài)粘流態(tài)、直到均化區(qū)的粘流態(tài)這三種物理過(guò)程進(jìn)行研究。也就是把擠出機(jī)的擠出理論主要分成三個(gè)職能流體輸送理論。 這些理論不同程度上揭示了物質(zhì)性質(zhì)、機(jī)器結(jié)構(gòu)參數(shù)和工藝條件對(duì)熔融過(guò)程、輸送流率的影響，這就為改進(jìn)擠出機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制定合理的工藝條件、選擇材料等提供了理論依據(jù)。 由于這次培訓(xùn)的類型及培訓(xùn)時(shí)間關(guān)系，這里僅對(duì)擠出理論的三個(gè)理論進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。固體輸送理論在擠出過(guò)程中，加入螺桿中的固體塑料，由旋轉(zhuǎn)螺桿的推力作用，向前推進(jìn)，在機(jī)頭阻力作用下，物料不斷被壓實(shí)。開(kāi)始塑化和尚未塑化物料連續(xù)整齊排列，形成充塞于整個(gè)送料段螺槽的由彈性的“固體塞”。根據(jù)這一現(xiàn)象，利用固體對(duì)固體摩擦的靜力平

20、衡方程為基礎(chǔ)，建立了固體輸送理論。熔融理論熔融理論是建立在熱力學(xué)、流變學(xué)基礎(chǔ)上的一種理論。在加料段末段與加熱機(jī)筒接觸的物料開(kāi)始熔化，在筒內(nèi)表面形成一層聚合物熔膜，當(dāng)熔膜的厚度超過(guò)螺紋頂與機(jī)筒之間的間隙時(shí)，就會(huì)被旋轉(zhuǎn)的螺紋刮下，聚集在螺紋的前面，形成熔池。由于隨著溫度的不斷提高及螺桿的剪切作用，熔池不斷擴(kuò)大。影響熔融段長(zhǎng)度的因素主要是物料特性、流率、螺桿轉(zhuǎn)速、機(jī)筒溫度和物料初溫。熔體輸送(sh sn)理論熔臺(tái)輸送理論(lln)又稱為流體動(dòng)力學(xué)理論，它是研究螺桿均化段如何保證塑料徹底塑化，并使之定壓、定量、定溫?cái)D出，以獲得穩(wěn)定的質(zhì)量和產(chǎn)量。第四節(jié) 工裝(n zhun)設(shè)計(jì)和選擇 松套管的生產(chǎn)質(zhì)量除

21、了與設(shè)備和材料有關(guān)外，很大程度上還取決與工裝模具的設(shè)計(jì)。對(duì)于二次被覆工藝來(lái)說(shuō)，其所用模具主要有擠塑模具、油膏填充模具。因此下面將簡(jiǎn)單介紹有關(guān)模具、工裝的設(shè)計(jì)和使用問(wèn)題。 一、 擠塑模具設(shè)計(jì)和選配 松套管本身質(zhì)量的好壞與塑料本身的質(zhì)量、擠出機(jī)性能、擠出溫度、速度、擠出的冷卻有關(guān)外，還與機(jī)頭模具設(shè)計(jì)等多種因素有關(guān)。模具的幾何形狀、結(jié)構(gòu)尺寸、流道設(shè)計(jì)等直接決定松套管的擠出質(zhì)量。 在電線電纜生產(chǎn)中使用的模具（包括模芯和模套）主要有三種形式，即擠壓式、擠管式和半擠壓式三種。模具的結(jié)構(gòu)基本一樣，僅僅在于模芯前端有無(wú)管狀承徑部分和承徑與模套的相對(duì)位置不同。如圖： 在松套管生產(chǎn)中主要使用擠管式模具，其在擠出時(shí)

22、模芯有管狀承徑部分，模芯口端面伸出模套口端面或與模套口端面持平的擠出方式，稱為擠管式。工作過(guò)程是塑料沿著模芯管狀承徑部分向前移動(dòng)，形成管狀，然后(rnhu)經(jīng)拉伸再在光纖周圍形成一個(gè)合適的空心管。 擠管式模具(mj)具有以下優(yōu)點(diǎn)：擠出(j ch)速度快。擠管式模具充分利用塑料可拉伸的特性，出膠量有模芯和模套之間的環(huán)形截面積來(lái)確定，它遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于松套管的厚度，所以線速度可根據(jù)拉伸比不同而有所提高。生產(chǎn)時(shí)操作簡(jiǎn)單，偏芯調(diào)節(jié)容易。其徑向厚度的均勻性只由模套的同心度來(lái)決定。配模方便。同一套模具可以利用調(diào)整拉伸比的辦法，擠制不同尺寸的松套管。塑料經(jīng)拉伸后發(fā)生“定向”作用，特別對(duì)結(jié)晶性高聚物，結(jié)果使塑料機(jī)械性

23、強(qiáng)度提高。 1、 模具尺寸的設(shè)計(jì) 模具的幾何尺寸由很多，模具的裝配尺寸和外形尺寸以及模具的外錐角、內(nèi)錐角屬于設(shè)計(jì)問(wèn)題，不屬于本次培訓(xùn)的內(nèi)容。因此這里僅討論(toln)影響松套管尺寸的模具尺寸進(jìn)行討論。 （1）擠管式模芯內(nèi)徑(ni jn) 模芯內(nèi)徑的選擇(xunz)，主要視油針的外形尺寸而定，一般比油針外徑大12mm，當(dāng)要求拉伸比大時(shí)，可取24mm。模芯外徑 模芯外徑尺寸決定于內(nèi)徑和模芯壁厚的尺寸。這個(gè)壁厚的設(shè)計(jì)既要考慮模具的壽命，又要考慮塑料的拉伸特性，壁厚太薄，模具容易損壞，壁厚太厚，使拉伸比增大，塑料表面光潔度差，甚至容易拉斷料流。 一般壁厚取0.31mm，具體根據(jù)松套管尺寸而定，大時(shí)取上

24、限，小時(shí)取下限。模芯外承徑 模芯外承徑應(yīng)與模套定徑長(zhǎng)度相適應(yīng)，一般比模套定徑長(zhǎng)度長(zhǎng)38mm。模套定徑長(zhǎng)度 一般模套定徑長(zhǎng)度為模套定徑區(qū)內(nèi)徑的0.51倍，但此值必須小于模芯外承徑長(zhǎng)度。模套內(nèi)徑 模套內(nèi)徑(ni jn)的確定，應(yīng)根據(jù)塑料的拉伸特性以及配模系數(shù)來(lái)計(jì)算確定。在下一節(jié)講解。模芯伸出模套的距離(jl) 一般(ybn)取02mm。當(dāng)模芯向前伸時(shí)，則護(hù)套管內(nèi)徑變大，管壁厚度變薄。模芯承徑后部與模套定徑后部之間的距離 在擠管式擠出中，要求模芯承徑后部退后于模套定徑后部有一定距離。如果此段距離過(guò)太短，輕則使擠出的松套管壁后套薄，重則引起料流的阻力或反壓力太大，造成設(shè)備負(fù)荷增大。 一般該段距離?。寒?dāng)

25、小松套管時(shí)取13mm，大套管時(shí)取26mm。三、模具配模系數(shù)和拉伸比 擠管式擠出可以看作在模芯模套出口處有一環(huán)狀塑料層，經(jīng)一定拉伸形成一個(gè)合適的空心塑料管套在光纖上，因牽引速度大于料流擠出速度形成拉伸，料流出?？诤笮纬梢粋€(gè)圓錐。假定出膠量不變，根據(jù)線速度的不同圓錐錐度也不同，線速度慢，拉伸小，圓錐遠(yuǎn)離?？?；線速度快，拉伸大，圓錐尖端就移向?？?，在這個(gè)圓錐里，環(huán)狀截面（即料流的內(nèi)外徑之比）是保持一定比例縮小的，由此可得出一個(gè)拉伸比的概念。 拉伸比的定義：塑料離開(kāi)擠出?？跁r(shí)圓環(huán)狀截面積與冷卻后所要求的松套管的圓環(huán)截面積之比，稱為拉伸比。對(duì)結(jié)晶性聚合物，拉伸比大，則分子定向完善，結(jié)晶度高，成型后收縮小

26、。因此對(duì)于PBT材料來(lái)說(shuō)。其拉伸比一般?。核商坠苤睆叫∮?mm時(shí)，取610：1；松套管直徑大于3mm時(shí)，其拉伸比取36：1。例：外徑3.0mm，內(nèi)徑2.0mm的松套管(to un)，其配模是模芯4.0/5.0mm，模套是7.5mm。則其拉伸比為： S=S1/S2 S1=0.7854*（3.02-2.02）=3.927 S2=0.7854*（7.52-5.02）= 24.54 S=24.54/3.927=6.25則拉伸(l shn)比為1：6.25 配模的另一個(gè)(y )計(jì)算是配模系數(shù)K，其體理論推導(dǎo)這里忽略，只告訴大家一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算公式，即： 模套內(nèi)徑 模芯外徑 K= / 松套管外徑 松套管內(nèi)徑

27、 按上例：K=（7.5/3.0）/（5.0/2.0）=1.0 根據(jù)模具選擇而計(jì)算，可以得出三種情況： K1 稱為緊包 K=1 稱為平衡拉伸 K1 稱為松包 松套管擠出，一般采用松包或平衡拉伸，一般K=0.951.02。有配模計(jì)算公式及松套管配模系數(shù)要求，就很方便地得出模套內(nèi)徑尺寸： 模芯外徑*松套管外徑 模套內(nèi)徑= 松套管內(nèi)徑 接上例：D=（5*3）/2=7.5mm二、充油模具 充油模具主要有導(dǎo)纖針、油針、充油頭組成。其作用(zuyng)是將填充油膏與光纖導(dǎo)入松套管。 油針一般采用不銹鋼管制作，其厚度一般為0.20.5mm。導(dǎo)纖針一般比光纖束外徑大0.51mm，過(guò)小可能擦傷光纖或引起光纖進(jìn)入松

28、套管阻力增大(zn d)；過(guò)大可能引起漏膠而填充不足。 為便于出油膏油針一般選得比較大。但也不能過(guò)分大，原因是當(dāng)松套管內(nèi)徑(ni jn)比較小時(shí)，用大直徑油針，可能導(dǎo)致油針內(nèi)油膏填不滿而帶入空氣。同時(shí)受到擠出模芯的限制。一般略大于導(dǎo)纖針孔徑。三、盤具使用 收線盤從一定程度上講也影響了松套管質(zhì)量。如當(dāng)松套管外徑較大時(shí)，選用小筒徑的收線盤，可能出現(xiàn)光纖的微彎損耗（特別是光纖帶）。另外如果生產(chǎn)大長(zhǎng)度時(shí)，選用小規(guī)格線盤，會(huì)出現(xiàn)收線過(guò)滿或收卷不下，被迫剪斷松套管。 一般要求收線盤筒徑不小于松套管外徑的30倍。收線盤的尺寸要滿足生產(chǎn)長(zhǎng)度和設(shè)備允許的要求。對(duì)于收線盤來(lái)說(shuō)，有幾個(gè)尺寸參數(shù)需要大家了解的如圖所示

29、：L2是線盤的內(nèi)寬，其尺寸影響松套管每層卷繞圈數(shù)。d2是線盤的筒徑，其應(yīng)與松套管的允許彎曲半徑相匹配，一般不小于纜芯外徑(wi jn)地30倍。d1是線盤的直徑，其大小影響了收線的卷繞層數(shù)。對(duì)收線盤的要求表面無(wú)毛刺，焊接縫鏟平磨光，棱邊倒鈍。線盤的動(dòng)靜平衡特性要好。 收線盤的裝盤容量可以通過(guò)計(jì)算(j sun)得出： L=*P*N*（d2+PD）/1000 其中(qzhng) P=（d1-d2-2t）/2D N=（0.96*L2）/D 式中 ：P卷繞層數(shù) N每層卷繞圈數(shù) D纜芯外徑 d1收線盤外徑 d2收線盤內(nèi)徑 L2收線盤內(nèi)寬 t盤邊余量第五節(jié) 光纖余長(zhǎng)控制(kngzh)理論 光纖余長(zhǎng)是光纖光

30、纜生產(chǎn)的一個(gè)重要控制指標(biāo)，它影響了光纜的傳輸性能和使用壽命。從光纖光纜要承受較大的拉力合高溫考慮，光纖的余長(zhǎng)為正值較佳，為防止光纜在低溫時(shí)產(chǎn)生微彎，光纖余長(zhǎng)為負(fù)值(f zh)較佳。但是光纜不可能應(yīng)用在一個(gè)恒定的環(huán)境中，故要根據(jù)光纜不同的結(jié)構(gòu)形式、不同的應(yīng)用環(huán)境，對(duì)光纖余長(zhǎng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，并在生產(chǎn)中嚴(yán)格控制，尤其是二次被覆生產(chǎn)工藝中。這里討論的余長(zhǎng)控制僅對(duì)二次被覆而言。余長(zhǎng)形成(xngchng)的機(jī)理 二次被覆工藝中一個(gè)關(guān)鍵是如何做到余長(zhǎng)的設(shè)定值，不同的光纜結(jié)構(gòu)中，要求不同的光纖或帶纖在松套管中的余長(zhǎng)值。光纖的余長(zhǎng)的定義為光纖相對(duì)松套管的長(zhǎng)度差與松套管長(zhǎng)度的百分比。 在二次被覆工藝中，余長(zhǎng)的形成有

31、兩種方法：熱松弛法和彈性拉伸法。分別說(shuō)明如下：熱松弛法 光纖或帶纖從放線盤放出，通過(guò)擠塑機(jī)的機(jī)頭，擠上PBT塑料套管，并在管中填充油膏，由余長(zhǎng)牽引進(jìn)行牽引，光纖和松套管在輪式牽引輪上得到鎖定。光纖在牽引輪上形成負(fù)余長(zhǎng)（詳見(jiàn)后述）。松套管在熱水槽和余長(zhǎng)牽引輪區(qū)域，PBT松套管的溫度在4575之間，高于其玻璃化溫度（PBT的玻璃化溫度Tg在4045之間）。進(jìn)入冷水槽后（一般為1825），PBT產(chǎn)生收縮，不僅補(bǔ)償了其在牽引輪上的負(fù)余長(zhǎng)，而且得到了所需要的正余長(zhǎng)。此時(shí)，主牽引輪的張力很低，使得松套管充分松弛。主牽引的線速度低于余長(zhǎng)牽引輪的線速度，速度差應(yīng)按余長(zhǎng)要求進(jìn)行調(diào)整。這樣得到的具有正余長(zhǎng)的松套管

32、在離開(kāi)主牽引到收線盤時(shí)，基本沒(méi)有內(nèi)應(yīng)力，從而得到一個(gè)穩(wěn)定的光纖余長(zhǎng)。彈性(tnxng)拉伸法 光纖經(jīng)擠塑機(jī)頭，擠上PBT松套管并充以油膏。松套管經(jīng)熱水槽成型后，通過(guò)履帶牽引進(jìn)入冷水槽，在輪式主牽引上，光纖和松套管在主牽引輪上得到鎖定，主牽引的牽引力足夠大，松套管在冷水槽中，不僅產(chǎn)生不了冷收縮，反而受到拉伸（在PBT的玻璃化溫度以下(yxi)的彈性變形）而伸長(zhǎng)。因光纖在履帶牽引上，管中的光纖未鎖定，光纖或帶纖可在管中滑行。這時(shí)在松套管中積聚更長(zhǎng)的光纖。當(dāng)松套管離開(kāi)主牽引輪后，高張力消失，PBT彈性恢復(fù)，長(zhǎng)度縮短，從而使管內(nèi)的光纖得到所需余長(zhǎng)。此時(shí)，收線盤的張力適當(dāng)選定，并保持穩(wěn)定，使松套管在收線

33、盤上不致于殘留較大的內(nèi)應(yīng)力，從而得到穩(wěn)定的松套管制品。 從上述分析可見(jiàn)，當(dāng)采用熱松弛法為主要機(jī)理來(lái)形成余長(zhǎng)的二次被覆生產(chǎn)線的最佳(zu ji)配置為：輪式余長(zhǎng)牽引與履帶式主牽引的組合；當(dāng)采用彈性拉伸為主要機(jī)理來(lái)形成余長(zhǎng)的生產(chǎn)線的最佳配置：為履帶式余長(zhǎng)牽引和輪式主牽引組合。 二、光纖余長(zhǎng)的計(jì)算 Lf-Lt= *100% Lt 光纖的余長(zhǎng)的定義為光纖相對(duì)松套管的長(zhǎng)度差與松套管長(zhǎng)度的百分比。 式中： 光纖余長(zhǎng) Lf 光纖長(zhǎng)度(chngd) Lt 松套管(to un)長(zhǎng)度 光纖的余長(zhǎng)與光纖在松套管中的分布狀態(tài)有關(guān)，但其分布狀態(tài)是隨機(jī)的，要用數(shù)學(xué)模型正確反映光纖分布形式(xngsh)是非常困難的，經(jīng)簡(jiǎn)化

34、，具有代表性的有正弦分布和螺旋分布兩種。 螺旋型模型 正弦型模型h=1+（2Rc/Ph）21/2-1*1000%Rh=RcPh/（2Rc）2+1 當(dāng)光纖呈螺旋型分布時(shí)，其余長(zhǎng)h與彎曲半徑Rh由下式確定： 式中：Rc為松套管有效內(nèi)半徑 Ph為光纖螺旋節(jié)距 Rh為光纖螺旋半徑 當(dāng)光纖呈正弦狀分布式，其余長(zhǎng)s與彎曲半徑Rs由下式確定： 式中：Rc為松套管(to un)有效內(nèi)半徑 Ps為光纖螺旋(luxun)節(jié)距 Rs為光纖正弦(zhngxin)半徑 R為松套管內(nèi)半徑 由于計(jì)算比較復(fù)雜，在這里僅作提示，下面有一表供大家參考。松套管尺寸光纖余長(zhǎng)0.20.60.81.21.52.02.42.84.03.0

35、/2.06纖Ph202117101827367585445Rh1612538403269215178134115813.0/2.012纖Ph1569078635749454134Rh124441531120716612410489622.2/1.56纖Ph1247162504539353327Rh987329247164131998270492.2/1.512纖Ph774438312824222017Rh6192061551038262514431 在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)可以觀察松套管內(nèi)光纖螺旋節(jié)距，并與上表對(duì)照可以粗略地得出相應(yīng)的光纖余長(zhǎng)。但是Ps和 Ph都是隨機(jī)的，不可能通過(guò)設(shè)計(jì)松套管的有效內(nèi)半徑R

36、c和節(jié)距Ps、Ph來(lái)實(shí)現(xiàn)最終光纖余長(zhǎng)。余長(zhǎng)的確定只有通過(guò)生產(chǎn)工藝參數(shù)的正確合理確定來(lái)獲得。但實(shí)際上松套管的有效內(nèi)半徑和光纖束節(jié)距實(shí)實(shí)在在束博著光纖束，決定光纖束的自由活動(dòng)空間的大小，必然要要影響光纜的性能。因此要在工序工藝控制中經(jīng)常進(jìn)行檢查和觀測(cè)。三、光纖余長(zhǎng)的控制(kngzh) 由于制約光纖余長(zhǎng)的因素很多，且相互交織在一起。這里僅對(duì)本公司設(shè)備和工藝探討(tnto)影響光纖余長(zhǎng)的關(guān)鍵部位，至于光纜中余長(zhǎng)的確定和要求在其他章節(jié)中介紹。影響(yngxing)光纖余長(zhǎng)的主要因素有：著色光纖表面質(zhì)量、擠塑溫度、余長(zhǎng)牽引輪直徑、冷卻水溫、放纖張力、松套管拉伸比、牽引張力、材料特性、生產(chǎn)線速度、SZ絞合、

37、填充油膏等。余長(zhǎng)牽引輪（主牽引輪）松套光纖被引到主牽引輪上后，可認(rèn)為松套管與牽引輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)。由于松套管、光纖的旋轉(zhuǎn)半徑不同，故可以產(chǎn)生一定的余長(zhǎng)。 光纖與松套管(to un)旋轉(zhuǎn)半徑 設(shè)牽引(qinyn)輪的直徑為a、松套管(to un)直徑b、光纖束直徑c、松套管壁厚t，在卷繞n圈后。 則：松套管的長(zhǎng)度Lt=n（a+b） 光纖長(zhǎng)度Lf= n（a+c+2t） Lf-Lt= *100% Lt 根據(jù)余長(zhǎng)表達(dá)式可知： 則余長(zhǎng)計(jì)算可簡(jiǎn)化為： c-b E= *100% a+b 由于cb，所以c-b0，也就是說(shuō)主牽引輪上對(duì)光纖產(chǎn)生負(fù)余長(zhǎng)。例、3.0mm松套管，其內(nèi)徑為2.0mm，內(nèi)有12根光纖，牽引

38、輪的直徑為800mm，用簡(jiǎn)化公式計(jì)算其余長(zhǎng)： 1.25-3.0 E= *100% =-0.218% 800+3.0 經(jīng)分析：主牽引輪的直徑越大，則其所產(chǎn)生負(fù)余長(zhǎng)就越?。凰商坠苤睆皆酱?，則其負(fù)余長(zhǎng)就越大。在此部位要獲得理想的光纖余長(zhǎng)，因設(shè)備的主牽引輪不可能隨意變動(dòng)，故改變松套管直徑就可以改變光纖余長(zhǎng)。冷卻水溫的溫差 利用冷水和熱水冷卻的溫差控制光纖的余長(zhǎng)是一種有效方法。進(jìn)入主牽引輪的松套管，此時(shí)溫度仍很高，而松套管從主牽引輪下來(lái)就進(jìn)入冷水槽，又由于松套材料PBT的線膨脹系數(shù)為10-4數(shù)量級(jí)，而光纖材料石英玻璃的線膨脹系數(shù)為10-7數(shù)量級(jí)，利用該特性通過(guò)冷卻水的溫度差，使兩種材料產(chǎn)生不同的收縮而產(chǎn)

39、生余長(zhǎng)。 對(duì)松套管由于溫度差引起的收縮量計(jì)算可以(ky)簡(jiǎn)化為下式進(jìn)行計(jì)算： E=（Th-To）*100% 式中：Th為熱水溫度(wnd)；To為冷水溫度；為PBT線膨脹系數(shù)(png zhng xsh)光纖余長(zhǎng)與溫度變化成正比，與兩種材料的線膨脹系數(shù)成正比。如果溫度差為零，則光纖余長(zhǎng)為零，同理當(dāng)兩種材料的線膨脹系數(shù)相同時(shí)，也不會(huì)產(chǎn)生余長(zhǎng)。例、現(xiàn)仍以前面3.0mm松套管的控制條件為例，熱水溫度為60。冷水溫度為21，則其由于溫差引起的光纖余長(zhǎng)為： E=（60-21）*1.3*10-4 *100% =0.507%放線張力 松套管中光纖的余長(zhǎng)對(duì)光纖放線張力也比較敏感。光纖的放線張力使得光纖在松套管中

40、要克服填充油膏的剪切力而相對(duì)于松套管壁產(chǎn)生一定的蠕動(dòng)。當(dāng)光纖以一恒張力由放線架放出，通過(guò)機(jī)頭同熱松套管一起經(jīng)熱水槽進(jìn)入主牽引輪之前，光纖所受張力幾乎與放纖張力等同。隨著熱松套管的冷卻，抗張模量的恢復(fù)，松套管產(chǎn)生收縮，但此時(shí)的光纖仍受到放線張力的影響向后蠕動(dòng)，故產(chǎn)生一定的負(fù)余長(zhǎng)。另外，光纖有一定的張力，余長(zhǎng)牽引輪上松套管內(nèi)的光纖就會(huì)靠向輪的內(nèi)側(cè)，張力越大光纖拉得越緊，光纖就越往輪內(nèi)側(cè)靠緊，負(fù)余長(zhǎng)就越大。松套管(to un)牽引張力松套管牽引張力主要(zhyo)有兩個(gè)概念，一是松套管在余長(zhǎng)牽引輪和履帶牽引之間的張力，該張力用于控制松套管在冷水槽中的收縮量，也就是控制余長(zhǎng)。另一個(gè)是履帶牽引和收線盤之

41、間的張力。在余長(zhǎng)牽引輪出來(lái)的松套管還很熱，在進(jìn)入冷水槽進(jìn)一步冷卻定型，同時(shí)由于溫差的作用產(chǎn)生余長(zhǎng)，。因此在余長(zhǎng)牽引輪和履帶牽引之間的張力決定松套管的收縮量，即正余長(zhǎng)，這里的張力應(yīng)根據(jù)余長(zhǎng)要求及工藝情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所得。在履帶牽引與收線盤之間的松套管以及基本冷卻定型，其張力控制的精度不是很高，但由于PBT的楊氏模量為2600N/mm2，在加上松套管的壁厚是很薄的，所以其張力也不能過(guò)大。松套管在此受力時(shí)，其光纖余長(zhǎng)為 E=- Fc/（Ei*Si）式中：Fc為松套管(to un)張力 Ei為PBT材料楊氏模量 Si為松套管截面積 例、松套管張力為6N，松套管尺寸為3.0/2.0mm，則其所產(chǎn)生的余長(zhǎng)為：

42、E= - 6/（2600*3.925）=-0.06%。 因此為了防止松套管在收線時(shí)不被拉伸，要求其牽引收線張力要小，但也不能太小，以免影響收排線質(zhì)量。材料的結(jié)晶特性 松套管所用的材料對(duì)其光纖余長(zhǎng)影響甚大，主要體現(xiàn)在材料的抗張模量和線膨脹系數(shù)。目前最常用的松套管材料為PBT。 當(dāng)熔融狀態(tài)的松套管進(jìn)入熱水(r shu)槽進(jìn)行冷卻時(shí)，槽中熱水溫度的高低直接影響到PBT的結(jié)晶速度，即影響到材料的結(jié)晶度和收縮率。當(dāng)水溫高時(shí)，PBT冷卻速度慢，結(jié)晶度提高，收縮量大，則余長(zhǎng)長(zhǎng)。如果溫度低時(shí)，使PBT冷卻的速度加快，結(jié)晶度變差，收縮量變小，光纖余長(zhǎng)就小，同時(shí)還會(huì)造成產(chǎn)品后PBT的后期收縮而影響光纖余長(zhǎng)的穩(wěn)定性

43、。所以為了保證光纖余長(zhǎng)的合理控制以及長(zhǎng)期的穩(wěn)定性，其熱水溫度要恰當(dāng)選擇并嚴(yán)格控制。生產(chǎn)線速度(sd) 松套管不僅由于水溫的不同而產(chǎn)生的收縮不同，而且在解除(jich)拉伸后仍會(huì)收縮，其生產(chǎn)線速度則表現(xiàn)為解除拉伸后的光纖余長(zhǎng)。 生產(chǎn)線速度一方面影響了光纖張力克服油膏粘度后向蠕動(dòng)的時(shí)間，也影響了松套材料的冷卻速度及結(jié)晶過(guò)程。在其他工藝條件不變的情況下，生產(chǎn)線速度增大，松套管材料冷卻不充分收縮量增大，光纖余長(zhǎng)則變大，反之則反之。故合理控制線速度便可控制余長(zhǎng)。 （7）SZ絞合 SZ絞合使光纖在松套管中由自由直線狀態(tài)變?yōu)镾Z分布狀態(tài)，其一般固定反向角為180360。相對(duì)與自由直線分布增加了光纖長(zhǎng)度而形成

44、余長(zhǎng)。光纖余長(zhǎng)與絞合節(jié)距有關(guān)，而絞合節(jié)距與生產(chǎn)線速度有關(guān)。當(dāng)放線張力、線速度恒定時(shí)，絞合節(jié)距越大，則余長(zhǎng)越小，反之亦然。填充油膏 填充油膏的粘度對(duì)光纖的余長(zhǎng)有影響，其原因是油膏粘度大小影響著光纖應(yīng)力向松套管傳遞的速度(sd)，也影響了光纖向后蠕動(dòng)。故油膏粘度越大則余長(zhǎng)越長(zhǎng)，反之則反之。 松套光纖余長(zhǎng)是光纖光纜的一個(gè)重要控制指標(biāo)。它不僅影響著光纖在光纜中的壽命，而且(r qi)也影響到整個(gè)通信系統(tǒng)的傳輸性能。總之影響光纖余長(zhǎng)的因素很多，只要在二次被覆生產(chǎn)中，抓住主要因素進(jìn)行嚴(yán)格控制，光纖余長(zhǎng)就會(huì)達(dá)到預(yù)期值。第六節(jié) 二次被覆(bif)質(zhì)量控制 前面已經(jīng)提到過(guò)，光纖光纜的生產(chǎn)主要是控制一個(gè)力的問(wèn)題。

45、二次被覆作為光纜生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序，就其工藝控制就特別重要和復(fù)雜。下面就工藝過(guò)程詳細(xì)介紹一下控制要點(diǎn)。環(huán)境(hunjng)條件環(huán)境條件的變化對(duì)光纖二次被覆的生產(chǎn)有一定影響。如現(xiàn)場(chǎng)有飛揚(yáng)的灰塵，則灰塵可能(knng)落入開(kāi)口的料斗中，在擠出機(jī)過(guò)濾網(wǎng)處聚集，而阻塞漉網(wǎng)，最終導(dǎo)致松套管缺陷。 另外灰塵吸附于光纖上而聚集于導(dǎo)纖有針處擦傷光纖或斷裂。環(huán)境溫度的變化，對(duì)二次被覆的影響比較敏感一些。因?yàn)?yn wi)松套管中光纖余長(zhǎng)就是依靠溫度差來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的。當(dāng)環(huán)境溫度變化很大時(shí)，就可能導(dǎo)致松套管溫度變化從 而導(dǎo)致余長(zhǎng)變化。另外如果冷水溫度為20，也就是說(shuō)松套管下機(jī)時(shí)的溫度大約在20，而環(huán)境溫度在30時(shí)，當(dāng)松

46、套管在此環(huán)境溫度下放置一段時(shí)間后，松套管的溫度會(huì)上升到30，而此時(shí)去檢測(cè)光纖余長(zhǎng)，就會(huì)出現(xiàn)余長(zhǎng)偏短，給出誤導(dǎo)信息。再有二次被覆的材料從不同環(huán)境條件的倉(cāng)庫(kù)中移至生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，也可能由于溫度差的存在而導(dǎo)致松套管不合格。因此在環(huán)境溫度控制上應(yīng)主要以下幾點(diǎn)：二次被覆的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境溫度應(yīng)控制在235，濕度不大于70%，并保持恒定。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁有嚴(yán)重飛揚(yáng)的粉塵。松套管的填充材料應(yīng)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件下，保持4小時(shí)以上（對(duì)沒(méi)有預(yù)熱裝置的油膏填充機(jī)而言）?；蛘卟牧系膫}(cāng)儲(chǔ)條件與二次被覆現(xiàn)場(chǎng)條件一致。料斗或儲(chǔ)料容器應(yīng)有蓋子，以防雜質(zhì)落入。放纖張力控制和調(diào)節(jié) 前面在講解二次被覆放纖裝置時(shí)提到過(guò)放纖張力問(wèn)題，張力過(guò)大可能

47、引起斷纖或?qū)⒐饫w嵌入光纖盤上的光纖中引起跳動(dòng)。張力過(guò)小時(shí)，可能引起光纖在放出時(shí)松散或跳動(dòng)。因此，在放纖張力控制(kngzh)上應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：光纖盤至光纖牽引輪之間的光纖張力由放纖軸上的磁滯阻尼制動(dòng)器調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)鋁套和固定(gdng)鋁套之間的間隙，間隙大則張力小，間隙小則張力大。一般控制在37N。牽引輪至機(jī)頭之間的光纖張力依靠舞蹈輪的平衡(pnghng)砝碼來(lái)控制，一般砝碼選擇為120300g之間（光纖的實(shí)際張力在2460g之間）。SZ絞合控制 光纖SZ絞合的目的是使光纖進(jìn)入松套管中的長(zhǎng)度一致，減小由于張力不一致或光纖著色表面質(zhì)量不一致而引起的余長(zhǎng)不均勻。 在光纖絞合時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：一般

48、6纖以下可以不進(jìn)行SZ絞合。絞合的節(jié)距一般控制在4001500mm，現(xiàn)控制在1000mm，ZS絞合角度在1803600，現(xiàn)取2200。注意穿纖位置，防止在絞合過(guò)程光纖與光纖纏繞。擠出工藝溫度控制 前面已經(jīng)講過(guò)，塑料的擠出成型是利用塑料的三態(tài)變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。三態(tài)的變化主要是溫度的影響，作為結(jié)晶性PBT塑料，其擠出溫度影響了其結(jié)晶度，而結(jié)晶度影響了松套管收縮率。溫度設(shè)定過(guò)高，PBT塑料在螺筒中變得很稀而影響擠出量，甚至擠出困難。溫度設(shè)置過(guò)低，會(huì)增加設(shè)備負(fù)荷，影響PBT結(jié)晶度，甚至影響松套管的外觀質(zhì)量。因此，在擠出溫度控制中應(yīng)主要以下幾點(diǎn)：（1）根據(jù)螺桿的三個(gè)職能段和PBT的熔融溫度進(jìn)行合理(hl)的

49、溫度設(shè)定，一般進(jìn)料段取230250，熔融(rngrng)段取250270，計(jì)量(jling)段取260270，機(jī)頭處取260左右。（2）擠出機(jī)在加到溫度后應(yīng)至少穩(wěn)定20min以上。（3）為防止剪切摩擦過(guò)熱，正常生產(chǎn)時(shí)應(yīng)打開(kāi)料口冷卻水，同時(shí)打開(kāi)機(jī)筒自動(dòng)風(fēng)冷系統(tǒng)。（4）擠出速度低時(shí)，溫度設(shè)定可以低一些，反之則反之。（5）在整個(gè)擠出過(guò)程中，應(yīng)防止溫度大幅度波動(dòng)。（6）PBT料應(yīng)保持干燥，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行預(yù)干燥處理，一般干燥溫度為80100。 5、油膏填充要求 在松套管中填充油膏的目的是防止水沿松套管縱向流動(dòng)，同時(shí)緩沖外力對(duì)光纖的影響。填充的質(zhì)量直接影響了松套管的性能，因此在生產(chǎn)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：纖膏容器

50、內(nèi)的纖膏溫度應(yīng)基本與二次被覆生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度一致。在打開(kāi)桶蓋時(shí)應(yīng)將最上面的一層纖膏鏟除（必要時(shí)）。纖膏桶打開(kāi)后應(yīng)及時(shí)蓋上桶蓋或沉降密封板，以防雜質(zhì)進(jìn)入纖膏阻塞抽吸泵。纖膏填充的液位應(yīng)僅可能控制在小水槽和機(jī)頭之間。導(dǎo)纖針和油針的選用應(yīng)與光纖芯數(shù)相吻合。纖膏填充的速度在調(diào)節(jié)(tioji)時(shí)應(yīng)緩慢進(jìn)行，以防突變引起松套管鼓泡。纖膏在運(yùn)輸(ynsh)途中應(yīng)避免強(qiáng)烈振動(dòng)或滾動(dòng)。 6、冷卻水溫控制(kngzh)要求 冷卻水是松套管余長(zhǎng)的主要影響因素之一，因此對(duì)其控制特別嚴(yán)格，它的波動(dòng)一方面影響材料的結(jié)晶速度，一方面影響了冷熱水的溫差。在水溫控制上應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：在準(zhǔn)備過(guò)程，應(yīng)將各冷卻水箱加足水，并加熱到設(shè)

51、定溫度。當(dāng)達(dá)到設(shè)定溫度后應(yīng)至少保溫20分鐘以上，并打開(kāi)循環(huán)泵，使其循環(huán)。水溫的控制可視環(huán)境條件和余長(zhǎng)要求作適當(dāng)調(diào)整。必要時(shí)可打開(kāi)冷凍系統(tǒng)，在開(kāi)冷凍泵以前應(yīng)打開(kāi)冷卻水。在正常運(yùn)行中，應(yīng)密切注意水箱中水位。對(duì)水箱的補(bǔ)水應(yīng)小流量逐步進(jìn)行，避免溫度變化太大。余長(zhǎng)牽引輪處的水流不宜太大，防止熱水箱補(bǔ)水過(guò)多，引起水溫波動(dòng)。余長(zhǎng)控制要求 作為光纖光纜的工藝控制主要指標(biāo)，其控制要非常嚴(yán)格，影響其因素也很多。限于篇幅，且在余長(zhǎng)控制理論中已經(jīng)對(duì)余長(zhǎng)的控制有過(guò)詳細(xì)的講解，這里主要提一下余長(zhǎng)的控制要求。 一般余長(zhǎng)的控制和產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和型式以及成纜的工藝條件有關(guān)。余長(zhǎng)的合理和穩(wěn)定是產(chǎn)品質(zhì)量的保證基礎(chǔ)，目前(mqin)，中

52、心束管式光纜松套管光纖余長(zhǎng)控制在0.140.24%；層絞式光纜控制在0.040.15%。在余長(zhǎng)的控制上除在控制理論中提到的要求外，還需主要一下幾點(diǎn)：在驗(yàn)證余長(zhǎng)時(shí)，工藝條件應(yīng)盡可能與實(shí)際(shj)生產(chǎn)一致。驗(yàn)證余長(zhǎng)時(shí)應(yīng)至少(zhsho)生產(chǎn)300m，并在第一個(gè)檢測(cè)端除去30m以上。余長(zhǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可通過(guò)觀測(cè)光纖在松套管中的分布情況間接進(jìn)行。每班的第一盤應(yīng)作余長(zhǎng)首檢，其余可視具體情況抽測(cè)。收排線的要求 前面已經(jīng)提到過(guò)收排線的張力對(duì)余長(zhǎng)有影響，另外如果排線雜亂，會(huì)影響下一道工序的放線，甚至引起傳輸損耗臺(tái)階。在松套管收排線時(shí)應(yīng)注意一下幾點(diǎn)：收線的張力一般為38N，大套管可以達(dá)到30N。收線盤的選用應(yīng)根據(jù)

53、上盤長(zhǎng)度和設(shè)備能力進(jìn)行。收線盤安裝好后應(yīng)調(diào)整好排線開(kāi)擋，另外根據(jù)松套管外徑調(diào)整好排線節(jié)距。儲(chǔ)線器活動(dòng)導(dǎo)輪的位置一般在位置控制裝置的三分之一處。在收排線的操作還需注意松套管的外觀質(zhì)量，并及時(shí)作好記錄和標(biāo)記。 在二次被覆工序中，除了以上所提的要求以外，還有許多要求，如線盤的堆放、光纖的上盤、線速度的變動(dòng)等問(wèn)題 。任何細(xì)小的疏忽都有可能引起質(zhì)量缺陷，應(yīng)在實(shí)際生產(chǎn)加以注意和總結(jié)。 二次被覆(bif)缺陷與預(yù)防 任何生產(chǎn)工藝不管控制(kngzh)多么嚴(yán)格，總會(huì)在疏忽或操作不當(dāng)時(shí)出現(xiàn)或這或那的質(zhì)量問(wèn)題。那么二次被覆也同樣會(huì)出現(xiàn)一些質(zhì)量缺陷，下面列舉一些常見(jiàn)的質(zhì)量缺陷。 1、斷纖 斷纖是松套管生產(chǎn)中常見(jiàn)的質(zhì)

54、量缺陷，對(duì)其的分析判斷要看斷纖情況而定。一般主要(zhyo)原因有：光纖排線不好形成壓線；光纖著色固化不好，粘纖而產(chǎn)生嚴(yán)重跳動(dòng)；牽引導(dǎo)輪機(jī)械或電器故障，而沒(méi)有拉動(dòng)光纖；放纖張力太大；導(dǎo)纖油針過(guò)小或雜質(zhì)(zzh)卡?。籗Z絞合頭過(guò)線孔或其他過(guò)線孔、模有嚴(yán)重?fù)p傷(snshng)和毛刺、溝槽；光纖本身(bnshn)有質(zhì)量缺陷；牽引張力或收線張力太大。 根據(jù)上述原因和實(shí)際斷纖情況進(jìn)行分析判斷，就可以調(diào)整控制或者改善斷纖缺陷，另外還需加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程中的檢查。 2、光纖附加損耗增大 松套管附加損耗一般控制在0.010.02dB/km，其出現(xiàn)的原因可能有以下幾種：放纖張力太大，引起應(yīng)力損耗。光纖余長(zhǎng)太長(zhǎng)或太短

55、，而引起微彎和宏彎損耗或應(yīng)力損耗。松套管在收線過(guò)程中有突發(fā)性嚴(yán)重拉伸，而引起損耗臺(tái)階。收排線過(guò)程中有嚴(yán)重壓線，或有嚴(yán)重扭曲。填充的纖膏中有雜質(zhì)進(jìn)入松套管。光纖與松套管壁局部粘連。光纖在油針中受力擦傷。 上述是附加損耗增加的常見(jiàn)原因，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)多加以觀察和分析，對(duì)影響損耗增加的上述原因加以控制和調(diào)整，就可以避免其缺陷的形成。3、余長(zhǎng)不合格 余長(zhǎng)是松套管生產(chǎn)的主要技術(shù)指標(biāo)，余長(zhǎng)不合格的情況要分為兩種：一是余長(zhǎng)小，二是余長(zhǎng)大，因此(ync)其缺陷形成原因也不同。 當(dāng)余長(zhǎng)過(guò)小時(shí)(xiosh)，其原因?yàn)椋悍爬w張力(zhngl)太大。油針選擇過(guò)小而光纖受到后向拉力。熱水溫度選擇過(guò)低，而引起PBT結(jié)晶收

56、縮降低。冷熱水溫差太小，或余長(zhǎng)牽引輪處溫度過(guò)低。張力輪氣壓太大，引起牽引張力增大，降低收縮量。儲(chǔ)線或收線張力太大而引起松套管被拉伸。PBT的楊氏模量不合格，承受不了工藝規(guī)定的張力。油膏粘度過(guò)稀而使光纖后向蠕動(dòng)增加。 當(dāng)余長(zhǎng)過(guò)大時(shí)，其原因?yàn)椋海?） 放纖張力小。（2） 熱水溫度選擇過(guò)高，而引起PBT結(jié)晶收縮增大。（3） 擠出溫度設(shè)置過(guò)低，引起后期收縮增加。（4） 冷熱水溫差太大。（5） 張力輪氣壓太小，引起牽引張力降低。（6） 油膏粘度過(guò)高而使光纖后向蠕動(dòng)降低。 總之，余長(zhǎng)是松套管的主要技術(shù)指標(biāo)，對(duì)其的控制應(yīng)特別嚴(yán)格。針對(duì)上述原因或上述原因的組合，應(yīng)加以控制。4、 油膏填充不足 油膏填充不好可以

57、影響余長(zhǎng)和附加(fji)損耗變化，一般表現(xiàn)為填充不足。其主要原因有：（1）導(dǎo)纖針過(guò)大而引起(ynq)漏膠。（2）出線油針過(guò)細(xì)(gux)，而引起出油量降低。（3）油膏填充機(jī)出膠量不夠或被雜質(zhì)堵住。 當(dāng)然除了上述原因之外還有，油針與擠出模具的配合問(wèn)題，線速度問(wèn)題等。5、 松套管結(jié)構(gòu)尺寸不合格 松套管結(jié)構(gòu)尺寸主要受擠出模具、油膏填充量、生產(chǎn)線速度等影響，其缺陷表現(xiàn)為松套管外徑和厚度不合格。其主要原因?yàn)椋海?） 擠出模具選擇或裝配不合理。（2） 油膏填充速度太大，而使松套管外徑增加或壁厚減薄。（3） 牽引或擠出速度不同步而引起外徑或壁厚的變化。（4） 收線張力太大，松套管被拉伸。（5） 擠出模具中有雜

58、質(zhì)卡住引起偏心。（6） 擠出機(jī)頭加熱溫度不均勻。 針對(duì)上述原因可以對(duì)缺陷進(jìn)行排除或在生產(chǎn)中預(yù)防。6、 松套管外觀不合格 松套管外觀的缺陷是一個(gè)比較直觀的缺陷，一般表現(xiàn)為外觀毛糙、有竹節(jié)形、鼓泡、機(jī)械損傷點(diǎn)、不圓整等。其一般形成原因有：（1） 機(jī)頭溫度偏低，而引起(ynq)表面毛糙。（2） 機(jī)頭至余長(zhǎng)牽引輪處的松套管在牽引時(shí)有抖動(dòng)，或突然停頓(tngdn)，而引起竹節(jié)狀或鼓泡。（3） 油膏填充不穩(wěn)定(wndng)，而引起竹節(jié)狀或鼓泡。（4） 油膏內(nèi)有空氣，而引起鼓泡。（5） 機(jī)頭溫度過(guò)高或而引起外形不圓整。（6） 模具變形或模套承線距離太短，而引起外形不圓整。（7） 光纖偶發(fā)性粘連松套管，而引起鼓泡。（8） PBT塑料受潮。 在實(shí)際生產(chǎn)中，除了上述缺陷現(xiàn)象和原因之外，還有許多，如排線問(wèn)題、光纖放線抖動(dòng)問(wèn)題、余長(zhǎng)不穩(wěn)定問(wèn)題等。只要我們?cè)趯?shí)際生產(chǎn)中多加以觀察和總結(jié)，抓住問(wèn)題的主要性和實(shí)質(zhì)性，就會(huì)迎刃而解，把光纜的質(zhì)量水平做得更好。第八節(jié) 計(jì)量器具(qj)的使