《光纤光缆制造工艺》课件.ppt

*************************************缆芯成型结构设计缆芯结构设计需综合考虑多种因素：光纤数量决定基本规模；使用环境决定保护等级；安装和维护要求影响结构复杂性；成本预算限制材料和工艺选择。设计阶段需进行力学分析、热学分析和可靠性预测，确保缆芯结构能满足各项性能指标。单元组装将光纤松套管或其他基本单元按设计要求排列组合，形成初步缆芯结构。组装过程中需控制张力和弯曲半径，避免对光纤造成损伤。单元间可能需要填充材料确保几何稳定性，或者绑扎带固定相对位置。组装精度直接影响缆芯质量和后续工序难度。缆芯绞合按照设计要求对组装好的单元进行绞合，形成紧凑稳定的缆芯结构。绞合参数包括绞距、绞向和张力等，需精确控制以平衡机械性能和光学性能。绞合设备通常为专用的绞线机，具备速度控制、张力监测和参数记录功能，确保工艺稳定可靠。质量监控缆芯成型过程中需进行多项质量检查：直径和椭圆度检测，确保几何尺寸稳定；张力监测，避免过度拉伸；绞距验证，确保符合设计要求；外观检查，发现表面缺陷。现代生产线通常配备在线检测设备，实现实时监控和自动记录，确保缆芯质量的一致性和可追溯性。缆芯包扎1材料选择缆芯包扎材料主要有聚酯带、水阻膨胀带和玻璃纱带等。聚酯带强度高、厚度均匀，主要提供机械保护；水阻膨胀带遇水膨胀形成密封胶体，防止水分纵向渗透；玻璃纱带具有良好的防火性能，主要用于防火要求高的场合。材料选择需考虑光缆使用环境和性能要求。2包扎工艺包扎通常采用螺旋缠绕方式，带材以一定角度缠绕在缆芯外部。关键参数包括包扎角度（通常15-30度）、重叠率（通常30-50%）和张力控制。包扎过程需保持均匀一致，避免松紧不均或皱褶，这些缺陷可能导致后续工序出现问题或影响最终产品质量。3水阻处理对于需要防水的光缆，通常会在包扎过程中使用水阻膨胀带或涂覆水阻材料。水阻处理的关键是确保材料分布均匀，无遗漏或薄弱环节。高质量的水阻处理可以有效防止水分沿缆芯纵向渗透，保护光纤免受水分侵害，延长光缆使用寿命。4检验要求包扎后需检查带材是否平整无皱褶，重叠是否均匀，粘结是否牢固；水阻材料是否分布均匀，覆盖是否完整；包扎层与缆芯结合是否紧密，无松动或气泡。现代生产线通常配备视觉检测系统，可以自动识别常见缺陷，提高检测效率和准确性。加强件应用钢丝加强件钢丝是最常用的加强材料，具有极高的抗拉强度（通常1000MPa）和良好的弹性。通常采用镀锌处理以提高耐腐蚀性。钢丝加强件可设置为中心单根（中心束管结构）或多根分布（层绞结构），直径通常为0.5-3mm。钢丝加强的光缆具有优异的抗拉性能和抗啮齿性能，适合恶劣环境安装。玻璃钢加强件玻璃钢（FRP）由玻璃纤维和树脂复合而成，兼具高强度和绝缘性。抗拉强度可达600-1200MPa，且不导电，特别适合需要电气绝缘的场合。玻璃钢加强件通常作为中心加强芯使用，直径为1-3mm。此类光缆适合架空安装或靠近高压电力线的环境，在通信与电力混合架设时尤为常用。金属带加强金属带（通常为钢带或铝带）作为加强层缠绕在缆芯外部，主要提供径向挤压保护和屏蔽效果。钢带厚度通常为0.1-0.2mm，可单层或双层使用。金属带铠装的光缆具有优异的抗压性能和防啮齿能力，适合直埋或易受外力破坏的环境，但弯曲性能相对较差，安装施工较为不便。铠装工艺材料准备铠装材料通常为镀锌钢带、不锈钢带或铝带，厚度0.1-0.2mm，宽度根据光缆直径确定。材料需具备良好的机械强度、耐腐蚀性和加工性能。铠装前需检查材料表面质量，确保无锈蚀、裂纹或显著缺陷，这些缺陷可能导致铠装层破损或强度不足。焊接预处理对于需要焊接的铠装层（如纵包式铠装），需进行边缘处理和清洁。边缘需光滑无毛刺，以防刺伤内部结构；表面需清洁无油污或氧化物，确保焊接质量。预处理工艺的质量直接影响铠装层的完整性和性能。铠装成型铠装可采用螺旋缠绕（常用于钢带铠装）或纵向包覆（常用于铝塑复合带）。螺旋缠绕通常采用15-25度的缠绕角度，50%左右的重叠率；纵向包覆则需确保接缝严密，通常采用搭接式或对接焊接式。成型过程需控制张力，既要确保铠装紧密贴合，又不能过紧压迫内部结构。焊接与固定铠装成型后，需通过焊接或特殊胶粘剂固定，确保铠装层稳定不松动。焊接通常采用超声波焊接或激光焊接，要求焊缝牢固均匀，无明显缺陷。固定后需进行密封处理，防止水分渗入铠装层与内层之间的空隙，避免后期腐蚀问题。铠装是提高光缆机械保护能力的重要工艺，不同应用环境对铠装有不同要求。直埋光缆通常需要双层铠装提供高强度保护；架空光缆可能使用单层轻型铠装；海底光缆则需要特殊设计的重型铠装结构。铠装工艺的质量直接影响光