آیا در شناسایی تجهیزات ضروری برای تولید کابل فیبر نوری مشکل دارید؟ اگر ماشین‌آلات نامناسبی را انتخاب کنید، راه‌اندازی خط تولید می‌تواند پیچیده و پرهزینه به نظر برسد.

شروع تولید کابل فیبر نوری به ماشین‌آلات خاصی نیاز دارد: رنگ‌آمیزی/پیچاندن مجدد فیبر، خط پوشش ثانویه، خط تاباندن SZ و خط پوشش. هر کدام نقش حیاتی در ایجاد کابل‌های با کیفیت بالا و قابل اعتماد برای شبکه‌های ارتباطی مدرن دارند.

شناخت این دستگاه‌های اصلی اولین قدم است. من به عنوان کسی که به کسب‌وکارها در راه‌اندازی خط تولید کابل کمک می‌کند، می‌دانم که هر قطعه از تجهیزات چقدر حیاتی است. بیایید هر فرآیند را بررسی کنیم تا ببینیم چگونه در محصول نهایی نقش دارند و چرا انتخاب تجهیزات مناسب برای موفقیت شما مهم است. انجام درست این کار از ابتدا، از بسیاری از سردردهای بعدی جلوگیری می‌کند.

رنگ‌آمیزی و سیم‌پیچ مجدد فیبر چگونه کیفیت کابل را تضمین می‌کند؟

آیا در مورد اینکه چرا فیبرهای نوری نیاز به رنگ‌آمیزی دارند، سردرگم هستید؟ شناسایی نادرست فیبر منجر به خطاهای نصب و از کارافتادگی شبکه و در نتیجه صرف هزینه و زمان می‌شود.

رنگ‌آمیزی فیبر، رنگ‌های منحصر به فردی را به هر فیبر اختصاص می‌دهد تا شناسایی آن در حین اتصال و نصب آسان باشد. فرآیند سیم‌پیچ مجدد تضمین می‌کند که فیبرها به طور مرتب و بدون آسیب پیچیده می‌شوند و یکپارچگی سیگنال را قبل از انتقال به مرحله تولید بعدی حفظ می‌کنند.

به نصب کابلی با ده‌ها، شاید صدها، فیبر با ظاهر یکسان فکر کنید. این یک کابوس خواهد بود! اینجاست که رنگ‌آمیزی وارد عمل می‌شود. این اولین قدم پس از کشیدن فیبر لخت است. ما از دستگاه‌های تخصصی برای اعمال یک لایه نازک از جوهر قابل پخت با اشعه ماوراء بنفش استفاده می‌کنیم. این فرآیند نیاز به دقت دارد - رنگ باید ثابت باشد و بدون تأثیر بر عملکرد فیبر، به خوبی بچسبد. پس از رنگ‌آمیزی، فیبرها با دقت دوباره روی ماسوره‌ها پیچیده می‌شوند. این فقط مربوط به مرتب بودن نیست؛ بلکه مربوط به حفظ یکپارچگی فیبر است. دستگاه پیچش مجدد، کشش را به طور کامل کنترل می‌کند تا از خمیدگی ریز یا آسیبی که می‌تواند بعداً سیگنال را تضعیف کند، جلوگیری کند.

فرآیند رنگ‌آمیزی توضیح داده شده است

دستگاه رنگ‌آمیزی معمولاً شامل یک پایه پرداخت برای قرقره فیبر لخت، یک واحد تمیزکننده برای حذف گرد و غبار، خود دستگاه رنگ‌آمیزی، یک کوره پخت UV، یک چرخ‌دنده برای کنترل سرعت و یک دستگاه جمع‌کننده جوهر است. خطوط پرسرعت می‌توانند فیبر را به سرعت رنگ کنند، اغلب بیش از ۱۰۰۰ متر در دقیقه. نکته کلیدی، اعمال رنگ یکنواخت و پخت سریع و کامل جوهر است. ما به رنگ‌هایی نیاز داریم که مطابق با استانداردهای بین‌المللی مانند TIA-598-C باشند، تا تکنسین‌ها در هر کجا بتوانند آنها را درک کنند.

اهمیت کنترل کشش سیم در کلاف‌بندی مجدد

پس از رنگ‌آمیزی و پخت، فیبر به بخش بازپیچی می‌رود. اگر کشش خیلی زیاد باشد، می‌تواند به فیبر فشار وارد کند. اگر خیلی کم باشد، پیچش می‌تواند شل و ناپایدار باشد و منجر به گره خوردن یا آسیب دیدن در حین حمل و نقل به مرحله بعدی شود. دستگاه‌های بازپیچی مدرن از بازوهای رقصنده پیچیده یا سیستم‌های بازخورد الکترونیکی برای حفظ کشش ثابت و دقیق استفاده می‌کنند. این امر تضمین می‌کند که فیبر برای ... آماده است. پوشش ثانویه¹ بدون هیچ گونه نقص پنهانی که هنگام رنگ آمیزی و برگرداندن ایجاد شده باشد.

نقش پوشش ثانویه در محافظت از الیاف چیست؟

نگران شکستن فیبرهای نوری شکننده در حین جابجایی یا نصب هستید؟ فیبرهای لخت در برابر فشار فیزیکی و عوامل محیطی بسیار آسیب‌پذیر هستند.

پوشش ثانویه یک لایه محافظ (لوله شل یا بافر محکم) در اطراف فیبرهای رنگی اضافه می‌کند. این لایه فیبرها را از رطوبت، فشار مکانیکی و تغییرات دما محافظت می‌کند و به طور قابل توجهی دوام و طول عمر کابل را افزایش می‌دهد.

وقتی فیبرها رنگ‌آمیزی و دوباره پیچیده می‌شوند، به محافظت قوی‌تری نیاز دارند. پوشش اولیه‌ای که هنگام کشش فیبر اعمال می‌شود، نازک است و قطر آن تنها حدود ۲۵۰ میکرون است، که شامل خود شیشه نیز می‌شود. این برای جابجایی خشن کابل کافی نیست. اینجاست که... پوشش ثانویه¹ خط وارد می‌شود. این فرآیند یک لایه دیگر اعمال می‌کند که به طور قابل توجهی مقاومت فیبر را افزایش می‌دهد. دو رویکرد اصلی وجود دارد: لوله شل و بافر تنگ. انتخاب کاملاً به کاربرد مورد نظر کابل بستگی دارد.

طرح‌های لوله شل در مقابل طرح‌های بافر تنگ

در طراحی لوله شل، چندین فیبر رنگی (معمولاً ۶ یا ۱۲ عدد) درون یک لوله پلاستیکی با قطر داخلی بزرگتر قرار می‌گیرند. این لوله اغلب با ژل مسدودکننده آب پر می‌شود یا از نخ‌های متورم‌شونده در برابر آب استفاده می‌شود. فیبرها به صورت شل درون لوله "شناور" می‌شوند و محافظت بسیار خوبی در برابر نیروهای له‌شدگی خارجی و تغییرات دما ایجاد می‌کنند، زیرا فیبرها می‌توانند کمی درون لوله حرکت کنند. این طراحی برای کابل‌های فضای باز رایج است.

طراحی بافر محکم شامل اکسترود کردن یک لایه ضخیم‌تر از پلاستیک (اغلب PVC یا LSZH) به طور مستقیم بر روی هر فیبر رنگی است که معمولاً قطر آن را تا 900 میکرون می‌رساند. این باعث می‌شود فیبر بیشتر شبیه یک سیم نازک به نظر برسد، راحت‌تر بتوان آن را جابجا کرد و مستقیماً به کانکتورها متصل کرد. کابل‌های بافر محکم معمولاً در داخل ساختمان برای پچ کوردها یا کاربردهای ستون فقرات ساختمان که در آن‌ها انعطاف‌پذیری و سهولت اتصال کلیدی هستند، استفاده می‌شوند. با این حال، آن‌ها نسبت به لوله‌های شل، ایزولاسیون کمتری در برابر تنش خارجی ارائه می‌دهند.

مواد مورد استفاده برای پوشش ثانویه

مواد انتخاب شده برای پوشش ثانویه¹ بسیار مهم هستند. موادی مانند PBT (پلی بوتیلن ترفتالات) برای لوله‌های شل رایج هستند زیرا مقاومت مکانیکی، مقاومت شیمیایی و پایداری خوبی در طیف وسیعی از دما ارائه می‌دهند. ژل پرکننده داخل معمولاً تیکسوتروپیک است، به این معنی که در جای خود باقی می‌ماند اما امکان حرکت فیبر را فراهم می‌کند. برای بودجه‌های محدود، PVC برای استفاده عمومی در فضای داخلی مقرون به صرفه است. در عین حال، مواد LSZH (کم دود بدون هالوژن) به دلیل مقررات ایمنی در برابر آتش در بسیاری از تاسیسات مورد نیاز هستند، زیرا هنگام سوختن دود کمتری تولید می‌کنند و گازهای هالوژن سمی تولید نمی‌کنند.

چرا SZ Stranding برای کابل‌های فیبر نوری بسیار مهم است؟

آیا از خود می‌پرسید که چگونه چندین لوله فیبر نوری بدون آسیب در یک کابل قرار می‌گیرند؟ صرفاً قرار دادن آنها در یک دسته باعث ایجاد فشار و احتمال افت سیگنال هنگام خم شدن کابل می‌شود.

تابیدگی SZ² لوله‌های بافر شده (یا الیاف بافر شده محکم) را دور یک عضو مرکزی مقاوم در جهت‌های مارپیچی متناوب می‌پیچاند. این تکنیک به الیاف طول بیشتری می‌دهد و از کرنش در حین خم شدن و نصب کابل جلوگیری می‌کند و عملکرد قابل اعتماد را تضمین می‌کند.

بعد از اینکه الیاف خاصیت خود را پیدا کردند پوشش ثانویه¹ (چه به صورت لوله‌های شل و چه به صورت ضربه‌گیرهای سفت)، باید آنها را در یک هسته کابل مونتاژ کنیم. اگر آنها را مستقیماً در امتداد طول کابل قرار دهیم، هرگونه خمش مستقیماً به الیاف داخل آن فشار وارد می‌کند. فیبر نوری، از جنس شیشه، تنش کششی را دوست ندارد! تابیدگی SZ² دستگاه این مشکل را به زیبایی حل می‌کند. این دستگاه لوله‌ها (یا الیاف بافر شده‌ی محکم) را به دور یک عضو مرکزی (مانند میله‌ی GRP یا سیم فولادی) به صورت مارپیچ می‌پیچد. قسمت "SZ" به این معنی است که جهت مارپیچ به صورت دوره‌ای معکوس می‌شود (پیچش S، سپس پیچش Z).

مکانیسم تابیدگی SZ

تصور کنید که یک نخ را دور یک مداد می‌پیچید. اگر نخ را در یک جهت بپیچید (یک مارپیچ ساده)، محکم بسته می‌شود. اما با تابیدگی SZ²دستگاه، لوله‌ها را در یک جهت مارپیچ برای طول مشخصی (مثلاً ۱۰۰ میلی‌متر) قرار می‌دهد، سپس جهت پیچش را برای ۱۰۰ میلی‌متر بعدی معکوس می‌کند و به همین ترتیب ادامه می‌دهد. این پیچش نوسانی، محفظه‌هایی با طول اضافی برای لوله‌ها در امتداد محور کابل ایجاد می‌کند. هنگامی که کابل خم می‌شود، لوله‌های خارج از خمیدگی می‌توانند به جای کشش الیاف داخل، با استفاده از طول اضافی، کمی درون این محفظه‌ها بلغزند. این یک روش هوشمندانه برای ایجاد انعطاف‌پذیری و کاهش فشار در هسته کابل است. دستگاه از واگن‌های چرخان یا سیستم‌های چرخ‌دنده سیاره‌ای برای دستیابی به این چیدمان نوسانی دقیق استفاده می‌کند.

مزایای آن نسبت به بسته‌بندی ساده

در مقایسه با قرار دادن لوله‌ها به صورت موازی یا استفاده از یک پیچش مارپیچ ساده (مانند کابل‌های مسی قدیمی)، تابیدگی SZ³ مزایای قابل توجهی برای فیبر نوری ارائه می‌دهد. مزیت اصلی آن بهبود عملکرد خمشی و استحکام کششی بدون ایجاد تنش در الیاف است. این امر در هنگام نصب، جایی که کابل‌ها از طریق مجاری یا اطراف گوشه‌ها کشیده می‌شوند، بسیار مهم است. همچنین دسترسی به وسط دهانه را آسان‌تر می‌کند - زیرا لوله‌ها در یک جهت محکم بسته نشده‌اند، یک تکنسین می‌تواند پوشش را باز کند و بدون ایجاد مزاحمت برای سایر لوله‌ها، به راحتی به یک لوله خاص دسترسی پیدا کند. این طراحی برای کابل‌های فیبر نوری مدرن با کارایی بالا اساسی است.

چگونه پوشش، فرآیند تولید کابل فیبر نوری را تکمیل می‌کند؟

آیا هسته کابل شما در برابر عناصر محیطی آسیب‌پذیر است؟ بدون لایه محافظ نهایی، الیاف رشته‌ای در معرض سایش، رطوبت، اشعه ماوراء بنفش و مواد شیمیایی قرار می‌گیرند.

روکش شامل اکسترود کردن یک روکش بیرونی نهایی (PE، LSZH یا PVC) روی هسته کابل رشته‌ای است. این روکش، محافظت اولیه محیطی و مکانیکی را فراهم می‌کند و مناسب بودن کابل را برای محیط‌های مختلف نصب (داخل/خارج/کانال) تعیین می‌کند.

مرحله آخر در ساخت کابل، اعمال روکش بیرونی یا غلاف است. ما هسته رشته‌ای SZ را داریم که احتمالاً نوارها یا نخ‌های مسدودکننده آب به دور آن پیچیده شده‌اند و اکنون به محافظت نهایی نیاز دارد. خط پوشش این کار را انجام می‌دهد. اساساً یک خط اکستروژن گسترده است. هسته رشته‌ای از مرکز یک قالب اکستروژن کشیده می‌شود و پلاستیک مذاب در اطراف آن فشرده می‌شود و یک لایه بیرونی بدون درز تشکیل می‌دهد. هنگام کار با کابل نهایی، این روکش را می‌بینید و با آن کار می‌کنید. خواص آن برای بقای کابل در محیط مورد نظر بسیار مهم است.

مواد پوششی رایج و خواص آنها

انتخاب جنس روکش کابل تا حد زیادی به محل استفاده از آن بستگی دارد.

• پلی اتیلن (PE): مقاومت عالی در برابر رطوبت و پایداری در برابر اشعه ماوراء بنفش (عمدتاً PE سیاه). بسیار بادوام. معمولاً برای کابل‌های فضای باز و کانالی استفاده می‌شود. می‌تواند بسیار سفت باشد.
• پی وی سی (پلی وینیل کلراید): انعطاف‌پذیرتر از PE، عموماً ضد حریق و مقرون‌به‌صرفه. اغلب برای کابل‌های داخلی با کاربرد عمومی استفاده می‌شود. با این حال، هنگام سوختن دود و گازهای خورنده تولید می‌کند.
• LSZH (کم دود بدون هالوژن): برای ایمنی در فضاهای داخلی، عمدتاً مناطق پرجمعیت مانند دفاتر، مراکز داده یا تونل‌ها طراحی شده است. دود بسیار کمی تولید می‌کند و در هنگام آتش‌سوزی ترکیبات هالوژن سمی ندارد. اغلب توسط کدهای ساختمانی الزامی است. می‌تواند نسبت به PE یا PVC انعطاف‌پذیری یا دوام کمتری داشته باشد.

گاهی اوقات، به خصوص برای کابل‌های دفن مستقیم، قبل از غلاف بیرونی نهایی، از روکش‌های میانی یا زره‌های فلزی (مانند نوار فولادی موجدار) برای محافظت مکانیکی بیشتر استفاده می‌شود.

فرآیند اکستروژن برای پوشش‌دهی

خط پوشش شامل یک قسمت برای هسته رشته‌ای، احتمالاً یک ایستگاه زره‌پوش، خود اکسترودر (یک مکانیزم پیچی که گلوله‌های پلاستیکی را ذوب و تحت فشار قرار می‌دهد)، یک قالب متقاطع که پلاستیک در اطراف هسته تشکیل می‌شود، یک محفظه خنک‌کننده بلند (که معمولاً پر از آب است) برای جامد کردن روکش، ابزارهای اندازه‌گیری قطر، یک کشنده کپستان و یک پیچنده جمع‌کننده برای درام کابل نهایی است. کنترل دقیق دما، فشار، سرعت خط و نرخ خنک‌کننده برای دستیابی به ضخامت و قطر یکنواخت روکش بدون آسیب رساندن به هسته داخلی ضروری است. کابل نهایی اغلب در این مرحله با علائم شناسایی چاپ می‌شود.

نتیجه‌گیری

راه‌اندازی تولید کابل فیبر نوری شامل مراحل کلیدی است: رنگ‌آمیزی، پوشش ثانویه، تابیدگی SZ³و روکش. درک نقش هر دستگاه به ایجاد یک خط تولید قابل اعتماد برای کابل‌های با کیفیت بالا کمک می‌کند.