Сварка оптоволокна: особливості зварювальних апаратів і послідовність дій

1. будова кабелю
2. підготовка інструментів
3. Оброблення і очищення кабелю
4. процес з'єднання
5. Зварювальні апарати
6. Сколювач і рефлектометр

Волоконно-оптичний кабель є найпродуктивнішим засобом передачі даних. Але в склі, яка б оптична прозорість у нього не була, відбувається загасання сигналу.

Кабелі мають кінцеву довжину, їх потрібно поєднувати. Місця з'єднань вносять додаткове загасання сигналу. Від їх якості залежить продуктивність лінії зв'язку. Тому зварювання оптоволокна є найбільш відповідальним моментом у будівництві магістральних ліній зв'язку.

будова кабелю

Суть технології зварювання полягає в з'єднанні торців оптичного волокна і подальшого їх нагріванні до тих пір, поки вони не оплавятся і не з'єднаються в єдине ціле.

Для тих, хто працював зі склом, це здасться елементарним, але потрібно мати на увазі, що волокно, по якому передаються дані, має діаметр 9 мкм (в 10 разів тонше за людську волосину) і потрібно, щоб загасання сигналу не перевищувало сотих часток децибел.

Щоб зрозуміти суть процесу зварювання, треба розібратися в будові оптичного кабелю. Він являє собою складну конструкцію, в центрі якої знаходиться скляна нитка діаметром 125 мкм. Це всього лише оболонка 9 мікронною нитки з надчистого скла, яка і є носієм інформації.

Зовнішнє скло має інший показник заломлення, ніж внутрішнє. Завдяки цьому світло поширюється тільки по внутрішній нитки, відбиваючись від стінок.

Для захисту оптоволокна від зовнішніх впливів його покривають лаком і поміщають в трубки-модулі з гідрофобним гелем. Додатково до цього модулі обплітають захисною плівкою.

В якості додаткового захисту від вологи все покривається поліетиленовою плівкою. Далі йде броня з кевларових ниток або сталевого дроту, яка покривається товстим шаром поліетилену.

підготовка інструментів

Основний час займає підготовка оптоволокна до процесу зварювання. Від якості підготовки на 50% залежить якість зварювання.

Для оброблення оптоволоконних кабелів потрібен спеціальний інструмент. Він продається у вигляді готового набору, куди входять стріппери, тросокуси, макетний ніж, розчинник гідрофобія «D-Gel», безворсовие серветки і інший звичайний інструмент.

При обробленні кабелів все робиться по інструкції до муфти, де буде знаходитися місце з'єднання кабелів.

Якщо волоконно-оптичний кабель знаходився в вогкості, його кінець довжиною близько 1 метра потрібно відрізати, оскільки він, швидше за все, набрав вологи, яка негативно діє на оптоволокно.

Оброблення і очищення кабелю

Для зняття зовнішньої оболонки застосовується ніж-стриппер. У нього обертаються леза, за допомогою яких можна зрізати зовнішній шар. Якщо кабель самонесучий, то трос видаляється тросокусамі.

Внутрішню оболонку слід знімати спеціально на неї налаштованим ножем-Стрипер.

З модулів видаляються нитки, плівка, гідрофобних та інші елементи. Для видалення гідрофобія застосовується розчинник D-Gel. Працювати потрібно в рукавичках, гель погано видаляється з рук. Потім модулі протираються одноразовими безворсовими серветками з розчинником, потім спиртом.

На потрібній відстані модулі надрізають Стрипер і знімають, залишаючи волокна голими. На цьому етапі часто відбувається поломка оптоволокна. Зварнику потрібно працювати дуже обережно.

Довжина оптоволокна без оболонок зазвичай становить 1,5-2 м, цього вимагають інструкції по монтажу муфт, при зварюванні і укладанні роботи полегшуються.

Звернення з волокнами має бути дбайливим. Будь-яке пошкодження на будь-якому етапі робіт призводить до того, що все доводиться робити спочатку. Перед зварюванням оптоволокна протирають 3-4 сухими серветками, потім нову серветку змочують у спирті і протирають начисто.

На кабель для подальшої герметизації введення в муфту надягають термоусадочну трубку. Коли кабель буде заварений і покладений в муфту, за допомогою пальника трубка вмощується.

Кабель завели в муфту, закріпили, можна приступати до виміру необхідної довжини оптоволокна і його зачистці. Потім на нього надягають термоусадочну трубку КДЗС, яка в подальшому буде захищати місце зварювання.

Голий очищений кінець оптоволокна вставляють в сколювач. Пристрій відрізає волокно так, що торець повинен знаходитися під кутом 90 ° до центральної осі. Допустима похибка не більше 1,5 °.

процес з'єднання

Після завершення підготовчих робіт починається зварювання:

1. спайщик укладає підготовлене оптоволокно в апарат для зварювання і фіксує в ньому зажимами;
2. пристрій автоматично починає зводити волокна до тих пір, поки вони не здадуться в секторі огляду камер мікроскопів;
3. після цього через електроди пропускається короткочасна електрична дуга, яка знищує залишки пилу на оптоволокне;
4. якщо стан волокон нормальне, то прилад за допомогою сервомоторів, що мають можливість переміщати оптоволокно в трьох площинах, починає їх поєднувати;
5. підвівши торці волокон майже впритул, прилад на кілька секунд подає потужну електричну дугу, яка розм'якшує скло;
6. апарат ще ближче підводить розігріті оптоволокна один до одного, згуртовуючи їх таким чином;
7. для перевірки міцності з'єднання прилад із заданим зусиллям намагається розвести оптоволокна в різні боки;
8. якщо тест пройдено, то спайщик надягає трубку КДЗС на місце зварювання і перекладає її в піч, де відбувається термоусадка гільзи.

Коли таймер повідомляє, що процес закінчився, оператор дістає оптоволокно і укладає гільзу КДЗС на охолоджуючу полку. Процес зварювання закінчився, починається укладання оптоволокна в муфту.

Зварювальні апарати

Для зварювання оптичних волокон в Росії найчастіше використовують прилади від японських фірм Fujikura, Sumitomo і китайської Jilong. Японські виробники спочатку прекрасно проявили себе в цій області, їх апарати кращі, але китайці наступають на п'яти, випускають гідні зварювальні апарати за низькими цінами.

Щоб отримати якісне зварювання оптоволокна потрібно зварювальний апарат, здатний виробляти юстировку волокон не тільки по оболонці, але і по серцевині.

Вони має кілька сервомоторів, які можуть переміщати волокно у всіх площинах. Це дозволяє домогтися максимальної точності з'єднання оптоволокон. Велика частина виробів вищеназваних фірм можуть провести якісну юстування.

Де вимоги не такі жорсткі, як на магістральних лініях зв'язку, можна застосовувати зварювальні апарати з юстировкой по оболонці. Оптоволокно в цих апаратах подається по V-подібним канавкам.

При наявності ексцентриситету центральної жили або подряпини на канавці, якість зварювання буде нижче, відповідно загасання будуть більше. Японські апарати універсальні, працюють практично з усіма типами волокна.

Сколювач і рефлектометр

Сколювач - це механічне високоточний пристрій, що забезпечує перпендикулярний зріз оптоволокна. Від якості відколу залежить якість зварювання.

При поганому сколе інтелектуальні зварювальні апарати просто не варя оптоволокнот. Серед сколювачем японські теж кращі.

Деякі фахівці надають йому настільки велике значення, що при дефіциті коштів, вважають за краще придбати висококласний японський сколювач, а на додачу до нього купують відносно дешевий китайський зварювальний апарат.

Відразу після сколювання оптоволокна необхідно його вставити в зварювальний апарат та починати зварювання, ніяких проміжних дій бути не повинно, інакше це призводить до забруднення і низької якості зварювання.

Третій прилад, без якого не можна обійтися це рефлектометр, він вимірює якість лінії, від його свідчень залежить, потрібна переробка зварювання оптоволокна чи ні.

Сукупність точних приладів для зварювання в поєднанні з досвідченістю оператора буде давати надійне з'єднання з оптимальними характеристиками для передачі сигналу.