光纖涂覆機(jī)的應(yīng)用十分普遍,光纖激光器、醫(yī)療光纖、光柵、陀螺儀、傳感等很多領(lǐng)域都必須用到它,作為光纖接續(xù)處理的最后一步,光纖涂覆效果的好壞對(duì)于恢復(fù)光纖的自有屬性有著重要意義。
要知道那個(gè)品牌的光纖涂覆機(jī)技術(shù)水平更佳 ,首先我們要知道如何判斷光纖的涂覆效果,它有哪些具體的表現(xiàn)?這里我們用一張圖來概括。
光纖涂覆效果怎么判斷,一張圖告訴你答案
光纖再涂覆效果核心要點(diǎn)有:模具與光纖同心(要求光纖自動(dòng)吸附無抖動(dòng))。再涂覆外觀干凈,無氣泡、無飛邊、不“船扣”、無毛刺(注膠線性不外溢)。涂層溫度適中、彎曲度可調(diào)、涂層密度均勻。
事實(shí)上,對(duì)于普通的單模光纖,或者低功率光纖來講,光纖涂層的要求并不高,一般來講,滿足一定的涂層硬度,一定的彎曲能力,以及滿足全反射或者散光要求即可。但在高標(biāo)準(zhǔn)涂覆領(lǐng)域,比如一些大功率光纖、精密光柵以及特種光纖而言,涂層的要求就比較高了,除了一些基本的物理和光學(xué)特性外,尤其關(guān)注外觀毛刺、氣泡、涂覆密度、溫度表現(xiàn)等因素。
前些年,國產(chǎn)技術(shù)尚屬于空白,高標(biāo)準(zhǔn)涂覆應(yīng)用較少,國外廠商并沒有作過多的研究,所以,很多用戶自主總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn),有的說藤倉的好,有的說vytran的好,還總結(jié)出了鏡面、磨砂、瓷面等形容詞,這到底是什么原因呢?
要回答這個(gè)問題,我們回到問題的起點(diǎn),就是光纖涂覆機(jī)的品牌排名,毫無疑問,處于第一梯隊(duì)的品牌是觸及到高標(biāo)準(zhǔn)涂覆領(lǐng)域的世界三大廠商:美國vytran、日本藤倉、中國濰坊華纖光電科技有限公司(國內(nèi)第一家)。
光纖再涂覆旨在恢復(fù)其物理強(qiáng)度、韌性,并維持光學(xué)特性如全反射條件。需平衡剛性與韌性,對(duì)固化技術(shù)精度要求高。此外,還需滿足散熱、外觀、無毛刺、溫度適應(yīng)性、物理強(qiáng)度及曲度等多維指標(biāo)。在高標(biāo)準(zhǔn)涂覆領(lǐng)域,這些特性尤為重要。例如關(guān)于散熱,不同設(shè)備(如日本鏡面、美國磨砂、中國瓷面效果)的涂覆效果引發(fā)散熱討論。就此現(xiàn)象成因,我們對(duì)比中美日頂尖光纖涂覆機(jī)在高標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用中的技術(shù)差異。
中美日三方光纖涂覆機(jī)主流技術(shù)差異化分析(高標(biāo)準(zhǔn)涂覆領(lǐng)域) | ||||
序號(hào) | 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) | LED |
4 | 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(shí)間長,需幾十秒 | 低效率。固化時(shí)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。 | 部分漫溢或者全部漫溢。 | 線性注膠,不漫溢。膠水沿著中心線流動(dòng)。 |
直接表現(xiàn)為:注膠過程中,膠水漫溢到玻璃片上。 | 直接表現(xiàn)為:注膠過程中,膠水漫溢到玻璃片上。 | 直接表現(xiàn)為:注膠干凈,沿著中心槽流動(dòng) | ||
直接影響為:浪費(fèi)膠水。 | 直接影響為:浪費(fèi)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(shí)質(zhì)效果可以理解為上下兩個(gè)半圓中間夾了一個(gè)長方塊,好像兩條船對(duì)扣起來,俗稱雙船對(duì)扣,有毛刺或者飛邊。 | 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(shí)質(zhì)效果可以理解為上下兩個(gè)半圓中間夾了一個(gè)長方塊,看起來好像橢圓,摸起來有棱角。毛刺或者飛邊。 | 直接效益有三點(diǎn):節(jié)約膠水三分之一以上。對(duì)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。 | ||
8 | 固化后外觀表現(xiàn)對(duì)比 | 光照效率低,固化時(shí)間長,可能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。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)。 | 低效率鹵鎢燈固化,更低效率、高溫度。低效率,時(shí)間比日本設(shè)備更長,幾十秒甚至上百秒,可能產(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(shí)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(shí)間內(nèi)即可固化,最大程度維持密度不變。 |
9 | 固化后溫度表現(xiàn)對(duì)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(diǎn)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 | 其它 | 如需加強(qiáng)散熱表現(xiàn),可適當(dāng)延長固化時(shí)間,但缺點(diǎn)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(yàn)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。華纖光科持續(xù)改進(jìn),研發(fā)特種領(lǐng)域?qū)S猛扛矙C(jī) |
綜合比較來看,日美設(shè)備固化效率低,光照長,致膠水分布不均(上少下多),外觀變形,光學(xué)特性失真。日設(shè)備低溫固化,外觀如鏡面,但溫度表現(xiàn)較差;美設(shè)備采用鹵素?zé)舾邷毓袒?,磨砂效果,溫度表現(xiàn)較好,但目前美制儀器已全面放棄鹵素?zé)裟J?,改為LED模式,其效果尚無規(guī)?;?yàn)證。
國產(chǎn)設(shè)備HXGK兼顧效率與溫度,分次固化+烘烤,瓷面效果佳,固化時(shí)間可調(diào),滿足多樣需求。全球光纖接續(xù)、涂覆需求集中中國,國產(chǎn)設(shè)備能快速響應(yīng)市場,迭代升級(jí)以符合新一代技術(shù)要求。
所以,綜合看全球光纖涂覆機(jī)品牌,位于第一梯隊(duì)的廠商需滿足兩大核心標(biāo)準(zhǔn):一、滿足全品類光纖涂覆能力。二、能完全自主生產(chǎn)所有配件,尤其是核心玻璃模組的能力。
玻璃模組自主研發(fā)生產(chǎn)能力是關(guān)鍵
滿足這個(gè)條件的全球有三家:中國-濰坊華纖光電科技有限公司,其型號(hào)全、分類細(xì)致,基本涵蓋了所有品類光纖和大部分應(yīng)用場景,且專用性更強(qiáng),客戶選擇的時(shí)候可針對(duì)性選擇適合自己的設(shè)備;接下來是美國-vytran和日本-藤倉,老牌廠商,型號(hào)較少,客戶選擇的時(shí)候,需特別指出要其調(diào)教較好的設(shè)備。
除此之外,位于第二梯隊(duì)的涂覆機(jī)品牌有瑞典嘉科、臺(tái)灣科森達(dá)等小眾品牌,以及國內(nèi)雨后春筍一般出現(xiàn)的一些品牌,如銳芯光纖儀器儀表、巨合等,主要生產(chǎn)常規(guī)光纖涂覆機(jī),適用于單模光纖及低功率應(yīng)用場景,價(jià)格較低,對(duì)于光纖傳感等低標(biāo)準(zhǔn)涂覆要求的用戶可以選擇。
那么,如何簡單又快速地選用適合自己的光纖涂覆機(jī)呢,濰坊華纖光電科技研發(fā)總監(jiān)嚴(yán)由慧總結(jié)了關(guān)于選用光纖涂覆機(jī)的6個(gè)金標(biāo)準(zhǔn):
HXGK光纖涂覆機(jī)
金標(biāo)準(zhǔn)①:模具與光纖同心,要求光纖放置時(shí)候可以自動(dòng)吸附,避免抖動(dòng)。
金標(biāo)準(zhǔn)②:再涂覆外觀干凈,無氣泡、無飛邊,無毛刺,要求涂覆機(jī)注膠線性不外溢。
金標(biāo)準(zhǔn)③:涂層圓潤不“船扣”,要求玻璃模組扣合嚴(yán)密,不留間隙。
金標(biāo)準(zhǔn)④:涂層溫度適中,要求涂層散熱好。
金標(biāo)準(zhǔn)⑤:彎曲度可調(diào),要求固化調(diào)節(jié)精度高,可以滿足硬度和曲度的增減轉(zhuǎn)換。
金標(biāo)準(zhǔn)⑥:涂層密度均勻,要求固化效率高,避免時(shí)間過久造成涂層變形。
審核編輯 黃宇
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光纖
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