如何選擇合適自己的光纖涂覆機(jī)

功率光纖中固化后涂層發(fā)熱厲害，溫度表現(xiàn)差，鏡面？磨砂？瓷面？哪個好，中美日全球三大涂覆機(jī)技術(shù)對比光纖涂覆機(jī)的應(yīng)用十分普遍，作為光纖接續(xù)處理的最后一步，對于恢復(fù)光纖的本來屬性有著重要意義。光纖再涂覆的作用不單單局限于恢復(fù)光纖涂層物理屬性，也就是恢復(fù)光纖的強(qiáng)度（硬度，也就是俗稱剛性好）及韌性（曲度，也就是俗稱可彎曲性能）。俗話說，過剛易折，過柔易斷，這兩個參數(shù)是既對立又統(tǒng)一的，需要涂覆機(jī)廠家在固化技術(shù)上做出更精密的調(diào)節(jié)。除此之外，還要恢復(fù)光纖的光學(xué)特性，重點就是看是否滿足光纖的全反射條件。在這兩個參數(shù)滿足的條件下，還延伸出了很多重要的指標(biāo)要求，比如是否滿足涂層散熱？是否滿足末端散熱？是否滿足外觀需求？是否不存在大量毛刺？是否能滿足溫度需求？是否滿足物理強(qiáng)度？是否滿足曲度需求？等等。在常規(guī)的光纖涂覆應(yīng)用中，這些要求并不是特別高，但在一些精密光纖修復(fù)及醫(yī)療領(lǐng)域，尤其是在功率光柵及高功率光纖再涂覆應(yīng)用中，這些特性就凸顯其重要性了。就拿涂層散熱來說，再涂覆后，涂覆段溫度過高，這是眾多廠家技術(shù)人員難以明確的原因。于是產(chǎn)生了很多種說法，比如日本設(shè)備涂覆后是鏡面效果，散熱較差，容易產(chǎn)生高溫。美國設(shè)備涂覆后是磨砂效果，中國設(shè)備是瓷面效果，所以散熱好？這是真的嗎？我們今天就以這個問題分析一下上述各種問題產(chǎn)生的原因，并對中美日三家頂級光纖涂覆機(jī)廠家在高標(biāo)準(zhǔn)再涂覆領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行技術(shù)對比。首先，無論是哪種光纖涂覆機(jī)品牌，使用的都是相同的光纖專用涂覆膠水，其中主要是DSM系列、PC373系列、以色列及美國小眾品牌，另外還有華纖光科聯(lián)合國內(nèi)企業(yè)自主研發(fā)的專用膠水。膠水相同，涂覆出的效果有差異，這與固化中美日三方光纖涂覆機(jī)主流技術(shù)差異化研究（高標(biāo)準(zhǔn)涂覆領(lǐng)域）序號分類日本設(shè)備美國設(shè)備中國（濰坊華纖光電科技有限公司）1涂層顏色透亮（俗稱鏡面）發(fā)黃（俗稱磨砂）發(fā)白（俗稱瓷面）2涂層發(fā)熱穩(wěn)定較高較低較低3固化燈LED鹵鎢燈（市場主要）LED4固化方式低效率、冷光低效率、高溫高效率、中溫5固化效率低效率。固化時間長，需幾十秒低效率。固化時間更長，需幾十秒到上百秒高效率。高折射一秒內(nèi)，低折射3到10秒。6燈源與散熱LED、低功率固化。固化后表面透亮光滑，能看到核心層，散熱較差鹵鎢燈，高熱固化。固化后顏色發(fā)黃，表面粗糙，散熱較好。LED、中高功率固化。固化后表面發(fā)白光潔，形成瓷面效果，散熱較好。7注膠表現(xiàn)部分漫溢或者全部漫溢。

直接表現(xiàn)為：注膠過程中，膠水漫溢到玻璃片上。

直接影響為：浪費膠水。

間接影響為涂層易變形或產(chǎn)生較多毛刺。其主要原因是，上下玻璃片未調(diào)平，扣合后中間有較大間隙，實質(zhì)效果可以理解為上下兩個半圓中間夾了一個長方塊，看起來好像橢圓，摸起來有棱角。且容易產(chǎn)生更多的毛刺或者飛邊。部分漫溢或者全部漫溢。

直接表現(xiàn)為：注膠過程中，膠水漫溢到玻璃片上。

直接影響為：浪費膠水。

間接影響為涂層易變形或產(chǎn)生較多毛刺。其主要原因是，上下玻璃片未調(diào)平，扣合后中間有較大間隙，實質(zhì)效果可以理解為上下兩個半圓中間夾了一個長方塊，看起來好像橢圓，摸起來有棱角。且容易產(chǎn)生更多的毛刺或者飛邊。線性注膠或者菱形注膠，不漫溢。膠水沿著中心線流動。直接效益有三點：節(jié)約膠水三分之一以上。膠水不四散，便于清潔，單次擦拭即可清潔，對玻璃涂層的損傷也最小，玻璃壽命更長久。上下玻璃片完全調(diào)平，固化后形狀更圓潤，少毛刺。

中間沒有較大間隙，嚴(yán)密扣合，不存在長方塊冗余物，從物理調(diào)試上降低毛刺產(chǎn)生的概率。（得益于自主可控的生產(chǎn)條件，無懼精密調(diào)試可能造成的高價值玻璃損傷，高標(biāo)準(zhǔn)出廠要求）8固化后外觀表現(xiàn)對比直接表現(xiàn)為：固化后涂層上部少，下部多，形成橢圓，中心位偏上。尤其是邊緣地區(qū)嚴(yán)重，邊緣不整齊，拖尾長，影響溫度表現(xiàn)。原因是光照效率低，固化時間長，易造成固化過程中膠水重力下沉，上下膠水密度不均勻，質(zhì)量分布不均勻。低效率鹵鎢燈固化，更低效率、高溫度。低效率，時間比日本設(shè)備更長，幾十秒甚至上百秒，也會產(chǎn)生膠水下沉、造成密度不均和分布上少下多以及邊緣拖尾的問題。高效率LED固化。固化時間短，其分次固化，首次3秒內(nèi)快速定型，之后采取中高溫照射的方式，讓膠水在短時間內(nèi)即可固化，最大程度維持原樣。9固化后溫度表現(xiàn)對比鏡面效果，表層溫度較高。成因是低效率冷光固化，無烘烤效果。高溫度，造成磨砂效果，涂層發(fā)黃，散熱較好。缺點是調(diào)教差，溢膠多，上下不平，涂層中間形成長方塊夾層，易產(chǎn)生飛邊及毛刺瓷面效果，分兩次固化，一次快速定型，一次中高溫烘烤，形成瓷面效果，涂層發(fā)白，散熱較好。也能從固化技術(shù)上減少毛刺產(chǎn)生的概率。10備注如需加強(qiáng)散熱表現(xiàn)，可適當(dāng)延長固化時間，但缺點是可能造成涂層過硬容易斷裂或產(chǎn)生飛邊及毛刺。美制設(shè)備當(dāng)前已放棄鹵鎢燈方式，全部改為LED模式，具體效果需市場驗證為了進(jìn)一步滿足高功率光纖及功率光柵等的高標(biāo)準(zhǔn)要求。華纖光科進(jìn)一步設(shè)置了定長模組。通過精密注膠啟停控制以及設(shè)置遮光區(qū)和定長透光區(qū)，讓光纖固化段保持固定的長度。比如客戶需要60mm固定長度，可以設(shè)置注膠長度60mm以及設(shè)置60mm的透光區(qū)，保障光纖再涂覆層長度固定。這有利于形狀控制，進(jìn)一步減少邊緣拖尾、不整齊等情況的發(fā)生，減少后續(xù)人為修正的過程，提高效率，也有利于散熱。定長模組。設(shè)置遮光區(qū)，透光區(qū)定長，涂覆區(qū)域固化后定長，切邊緣整齊，不存在拖尾或者上下差異大的問題，無需擦拭或者額外休整邊緣，避免了高功率光纖應(yīng)用中邊緣溫度過高的問題。線性注膠或者菱形注膠，不漫溢。膠水沿著中心線流動。直接效益有三點：節(jié)約膠水三分之一以上。膠水不四散，單次擦拭即可清潔，對玻璃涂層的損傷也最小，玻璃壽命更長久。上下玻璃片完全調(diào)平，固化后形狀更圓潤，少毛刺。從物理調(diào)教上降低毛刺產(chǎn)生的概率。為了進(jìn)一步滿足高功率光纖及功率光柵等的高標(biāo)準(zhǔn)要求。華纖光科進(jìn)一步設(shè)置了定長模組。通過精密注膠啟?？刂埔约霸O(shè)置遮光區(qū)和定長透光區(qū)，讓光纖固化段保持固定的長度。比如客戶需要60mm固定長度，可以設(shè)置注膠長度60mm以及設(shè)置60mm的透光區(qū)，保障光纖再涂覆層長度固定。這有利于形狀控制，進(jìn)一步減少邊緣拖尾、不整齊等情況的發(fā)生，減少后續(xù)人為修正的過程，提高效率，也有利于散熱。定長模組。設(shè)置遮光區(qū)，透光區(qū)定長，涂覆區(qū)域固化后定長，切邊緣整齊，不存在拖尾或者上下差異大的問題，無需擦拭或者額外休整邊緣，避免了高功率光纖應(yīng)用中邊緣溫度過高的問題。光纖是現(xiàn)代社會生活中經(jīng)常能用到的，目前已經(jīng)從常見的光通信領(lǐng)域向光柵、激光、精密醫(yī)療、航空航天等眾多領(lǐng)域拓展。而在這些應(yīng)用中，對光纖的再處理過程十分常見，一般來說，整個過程分三部分：光纖的切割、熔接或刻寫及拼接、光纖再涂覆過程。光纖的切割與熔接過程已經(jīng)非常普及了，各類專業(yè)設(shè)備種類繁多，幾乎已經(jīng)做到了白菜價，技術(shù)水平也參差不齊，客戶可選擇余地大，只需要謹(jǐn)慎選擇即可。這里要重點講一下光纖的再涂覆過程，主要是光纖涂覆機(jī)的主流廠家、光纖涂覆機(jī)的關(guān)鍵參數(shù)以及如何評價光纖涂覆機(jī)的好壞。進(jìn)而明白如何選擇適合自己的光纖涂覆機(jī)。光纖涂覆機(jī)的主流廠家在光纖再涂覆領(lǐng)域，目前世界上主要有三大生產(chǎn)廠家。第一家是老牌美企vytran，2008年以前，vytran占有絕大部分的全球市場份額。但索雷博接手以后，該設(shè)備多年沒有重大更新，官網(wǎng)銷售的型號規(guī)格也十分稀少。定制化不便，供貨周期尤其是售后周期長，價格貴，比較不便。第二家是日本藤倉。2010年以后的一段時間內(nèi)，藤倉涂覆機(jī)市場份額增大，型號相比美企也有所增多。但受限于技術(shù)限制，本土代理商為維修能力相對較弱，定制及部分重大維修周期長，價格貴。第三家是我國本土企業(yè)濰坊華纖光電科技。2016年開始小批量市場驗證，2018年開始大批量投產(chǎn)。目前成為世界第三大光纖涂覆機(jī)制造商，且市場份額快速上升。其以高性價比，定制靈活多變，型號全面，供貨周期短，維修周期更是設(shè)定在3日內(nèi)等優(yōu)勢深受市場歡迎。目前來看，華纖光電科技已經(jīng)將光纖涂覆機(jī)的現(xiàn)有型號進(jìn)行了極大的開拓，例如：將涂覆長度開發(fā)出三種：25毫米、54毫米以及108毫米。再涂覆規(guī)格開發(fā)出了十幾種，包括：180um、200um、280um、300um、430um、560um、600um、700um、860um、900um等。支持從180um到1200um之間任何規(guī)格的定制需要。在再涂覆形狀方面，除了世界通用的圓形外，華纖光電科技創(chuàng)造性的開發(fā)出了異形定制，如方形、帶狀、可變芯徑等。為了滿足科研用戶，華纖光電科技還開發(fā)出了雙模組光纖涂覆機(jī)，一臺主機(jī)安裝兩臺模組，獨立的雙注膠系統(tǒng)以及雙固化系統(tǒng)。其作用大于兩臺光纖涂覆機(jī)，既能當(dāng)作兩臺涂覆機(jī)使用，還能更便捷的滿足光纖內(nèi)外雙層涂覆，光纖不同折射率膠水任意交換。該設(shè)備性價比很高，深受客戶喜愛，是華纖光科獨家首發(fā)的全新產(chǎn)品。作為本土企業(yè)，華纖光電科技打破了進(jìn)口設(shè)備的限制，成為了全球涂覆機(jī)市場領(lǐng)域的新興領(lǐng)軍企業(yè)，目前已逐步向東南亞等國家拓展市場占有率。介紹完光纖涂覆機(jī)的生產(chǎn)廠家。我們來講講涂覆機(jī)的幾個關(guān)鍵參數(shù)。1、再涂覆直徑。直徑不同的光纖對應(yīng)不同再涂覆模組，比如包層125um、涂層250um的光纖，再涂覆模組的直徑規(guī)格選擇就是280um。2、再涂覆長度。需要涂覆的光纖有長有短，如果光纖總長度較短，可以選擇25mm長度的短模組。如果光纖需涂覆長度小于50mm，可選擇54mm長度的常規(guī)模組。如果光纖需涂覆長度大于50mm，小于100mm，可選擇108mm的加長模組。3、注膠方式。電子注膠還是手動注膠，相比較而言，電子注膠勻速，膠水分布更加均勻。4、石英玻璃。涂覆模組中的石英玻璃設(shè)計精密、價格昂貴，有易碎、鍍金反射層易損耗等特點。華纖光科自投產(chǎn)線，以層疊方式，強(qiáng)化了玻璃單體結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度好。鍍層采用加厚模式，耐摩擦。4、固化效率。LED固化方式更加高效。下圖是涂覆機(jī)的參數(shù)實例。最后，我們?nèi)绾蝸磉x擇一臺適合自己需求的涂覆機(jī)呢？第一條：觀察注膠過程中膠水在石英玻璃上流動的表面分布。是線性注膠還是滿溢注膠。毫無疑問的是線性注膠是最好的，膠水沿著中心線流動，不四處滿溢，代表模組中的石英玻璃是平整無缺陷的，上下塊的扣合調(diào)教是完好的。其直接效益有三點。節(jié)約膠水三分之一以上。膠水不四散，對玻璃涂層的損傷也最小，壽命更長久。固化后形狀更圓潤，少毛刺。第二條：看涂覆效果。注膠完成后，執(zhí)行固化操作。看固化后的實際效果，是否滿足全反射？是否滿足末端散熱？是否滿足外觀需求？是否不存在大量毛刺？是否能滿足溫度需求？是否滿足物理強(qiáng)度？是否滿足曲度需求？等等。第三條：看涂覆效率。整個再涂覆過程包括光纖放置、注膠及固化過程。光纖放置最好選擇可以帶自動吸附光纖功能的。光纖做了熔接等處理工作后，需要快速安全地放置在涂覆機(jī)上。這個過程采用手動放置的話很容易傷害熔點，造成次品。自動吸附功能可輕輕將光纖吸附在固定夾具上，避免光纖因顫抖而損傷熔點。且手動操作往往需要兩人配合，自動吸附則可以單人操作。光纖放置過程限定在5秒以內(nèi)比較恰當(dāng)。光纖注膠過程最好不要選擇全自動方式及手動方式。全自動方式采用的過量注膠方式或者定時方式，這種方式要么浪費膠水，要么膠水不夠，還無法有效補(bǔ)充膠水。手動方式會造成注膠不均勻。建議選擇電子注膠方式，按鈕控制啟停的方式。這種方式既能滿足均勻注膠，又能滿足注膠恰如其分。注膠過程限定在30秒內(nèi)完成比較恰當(dāng)。光纖固化過程最好選擇高效LED方式。LED紫外固化效率高，壽命長，華纖光科LED模式壽命可達(dá)2年以上。固化過程限定在10秒以內(nèi)比較恰當(dāng)。整體涂覆效率，需要建議在一分鐘內(nèi)完成光纖放置，電子注膠，紫外固化全部過