Menyiapkan produksi kabel optik terasa rumit dan membebani. Kesalahan membuang-buang sumber daya dan menyebabkan kualitas yang buruk, sehingga merusak reputasi Anda. Memahami langkah-langkah penting dan mesin yang terlibat menyederhanakan proses, memastikan produksi yang andal dan hasil yang lebih baik untuk bisnis Anda.

Produksi kabel optik yang efisien melibatkan empat tahap inti: persiapan serat, penyanggaan, pelintiran, dan pelapisan. Keberhasilan bergantung pada penguasaan setiap langkah dengan mesin khusus yang tepat, yang memastikan kontrol kualitas di seluruh proses.

Sekarang Anda sudah tahu peta jalan dasar. Tapi apa Sungguh yang terjadi di setiap tahap? Memperoleh rincian ini dengan benar sangat penting untuk memproduksi kabel optik berkualitas tinggi yang memenuhi standar kinerja yang tinggi. Mari kita uraikan bagaimana jalur komunikasi penting ini dibuat, dengan fokus pada mesin dan teknik tertentu yang benar-benar membuat perbedaan. Memahami hal-hal spesifik ini akan memberdayakan Anda untuk membuat keputusan yang tepat untuk pengaturan produksi Anda sendiri.

Bagaimana Serat Optik Dibuat Sebelum Adanya Kabel?

Anda memerlukan serat optik mentah sebelum Anda dapat berpikir untuk membuat kabel. Dari mana asalnya? Membeli serat tanpa memahami asal-usulnya dapat menyebabkan masalah kualitas di kemudian hari. Mengetahui dasar-dasar persiapan serat membantu memastikan Anda memulai dengan fondasi yang kuat.
Persiapan serat optik¹ dimulai dengan menarik preform kaca ultra-murni menjadi untaian tipis. Untaian ini segera dilapisi dengan lapisan pelindung menggunakan menara penarik khusus dan peralatan pelapis, memastikan kekuatan serat dan integritas optik.!

Sebelum kami di HONGKAI membahas tentang mesin pengkabelan, perjalanan dimulai dengan serat optik itu sendiri. Serat optik bukan sekadar kaca biasa; serat optik adalah produk yang direkayasa secara tinggi. Prosesnya dimulai dengan batang besar kaca ultra-murni yang disebut preform. Preform ini sering dibuat menggunakan metode seperti Modified Chemical Vapor Deposition (MCVD), di mana bahan kimia bereaksi di dalam tabung kaca untuk mengendapkan lapisan silika murni dan dopan (elemen yang menyempurnakan indeks bias kaca). Pelapisan yang cermat ini menciptakan struktur inti dan pelapis yang dibutuhkan untuk transmisi cahaya.
Setelah preform siap, keajaiban sesungguhnya dimulai:

Menggambar Serat

Preform dipasang secara vertikal dalam struktur tinggi yang disebut menara gambar.

1. Pemanas: Ujung bawah preform memasuki tungku bersuhu tinggi, sering kali tungku grafit yang dipanaskan dengan induksi, mencapai suhu sekitar 2000°C. Ini melembutkan ujung kaca secara tepat.
2. Menggambar: Kaca yang telah dilunakkan ditarik ke bawah, meregang menjadi serat tipis, biasanya berdiameter hanya 125 mikron (kira-kira setebal rambut manusia). Gravitasi membantu, tetapi kecepatan penarikan dikontrol dengan cermat oleh penggulung di bagian bawah menara.
3. Kontrol Diameter: Selama penarikan, pengukur diameter berbasis laser terus mengukur serat. Data ini diumpankan kembali ke pengontrol capstan, yang menyesuaikan kecepatan penarikan secara real-time untuk mempertahankan diameter yang sangat konsisten. Bahkan variasi kecil dapat memengaruhi kinerja serat.

Lapisan Pelindung

Begitu serat ditarik, saat masih murni dan kuat, serat tersebut segera melewati aplikator pelapis. Ini penting karena serat kaca polos ternyata rapuh dan rentan terhadap cacat permukaan yang secara drastis mengurangi kekuatannya.

1. Pelapisan Lapisan Ganda: Biasanya, dua lapisan polimer akrilat yang dapat diawetkan dengan sinar UV diaplikasikan.
   • Lapisan Dalam: Lapisan yang lembut dan bermodulus rendah berperan sebagai penyangga, melindungi serat dari tekukan mikro (tekukan kecil dan tajam yang mengakibatkan hilangnya sinyal).
   • Lapisan Luar: Lapisan yang lebih keras dan bermodulus tinggi memberikan ketahanan gores dan perlindungan mekanis.
2. Pengeringan UV: Setelah pelapisan, serat melewati lampu ultraviolet (UV). Lampu ini langsung mengeringkan lapisan akrilat cair, memadatkannya menjadi cangkang pelindung. Serat berlapis akhir biasanya memiliki diameter 250 mikron.
3. Pengujian Bukti: Seringkali, serat diuji secara daring dengan menerapkannya pada tingkat ketegangan tertentu untuk memastikan serat tersebut memenuhi persyaratan kekuatan minimum.
   Seluruh proses penarikan dan pelapisan ini berlangsung terus-menerus pada kecepatan tinggi, terkadang mencapai lebih dari 2000 meter per menit. Serat berlapis 250 mikron yang dihasilkan kemudian dililitkan pada gulungan besar, siap untuk tahap pemasangan kabel berikutnya. Memahami persiapan yang cermat ini membantu memahami mengapa serat berkualitas tinggi merupakan titik awal yang penting untuk setiap kabel optik yang andal.

Mesin Apa yang Penting untuk Penyanggaan Serat Optik?

Serat mentah berukuran 250 mikron masih terlalu rapuh untuk penanganan mudah atau penghentian langsung. Penyanggaan tampak seperti langkah tambahan, yang menambah biaya. Namun, melewatkan penyanggaan yang tepat menyebabkan kerusakan serat selama pemasangan atau penggunaan, yang menyebabkan kegagalan sinyal dan perbaikan yang mahal. Mengetahui mesin penting memastikan serat optik Anda mendapatkan perlindungan yang tepat.
Mesin penyangga yang penting meliputi dudukan pelunasan serat, ekstruder untuk penyangga ketat atau longgar, bak pendingin presisi, kapstan, sistem pengambilan, dan kontrol terpadu. Untuk tabung longgar, sistem pengisian gel dan kontrol Panjang Serat Berlebih (EFL) juga penting.

Penyanggaan menambahkan lapisan perlindungan dan kemudahan penanganan berikutnya pada serat berlapis 250 mikron. Di HONGKAI, kami membantu klien memilih jalur penyangga seperti dari Rosendahl Nextrom (misalnya, jalur RL-T mereka untuk penyangga ketat²) berdasarkan aplikasi kabel akhir. Dua metode utama adalah penyangga ketat² dan penyangga tabung longgar.

Ekstrusi Penyangga Ketat

Proses ini menerapkan lapisan plastik (seperti PVC atau LSZH) langsung ke serat 250 mikron, yang biasanya menghasilkan diameter hingga 900 mikron (0,9 mm). Proses ini membuat serat terasa lebih seperti kawat tipis, lebih mudah ditangani dan disambungkan, terutama untuk aplikasi dalam ruangan seperti kabel patch atau kabel gedung.

• Garis: A penyangga ketat² garis membutuhkan komponen yang tepat:
  • Manfaat Serat: Secara perlahan melepaskan serat 250 mikron, menjaga tegangan tetap rendah dan konsisten.
  • Extruder: Ekstruder kecil yang sangat akurat melelehkan material penyangga. Sebuah die crosshead khusus memastikan material mengalir merata di sekitar serat. Kontrol suhu yang tepat sangat penting untuk menghindari kerusakan serat atau menciptakan ketidakkonsistenan. Saya ingat pernah memecahkan masalah kasus di mana pelepasan penyangga sulit dilakukan; menyesuaikan profil suhu ekstruder sedikit saja sudah membuat perbedaan besar bagi klien.
  • Palung Pendingin: Pendinginan air akan memadatkan buffer dengan cepat. Panjang dan profil suhu diatur dengan cermat.
  • Kontrol Diameter: Pengukur laser terus-menerus mengukur diameter 900 mikron, memberikan umpan balik untuk menyesuaikan kecepatan jalur atau keluaran ekstruder. Konsentrisitas (seberapa terpusatnya serat dalam buffer) juga merupakan kunci.
  • Penggulung dan Pengambil: Sebuah penggulung menarik serat melalui jalur, disinkronkan dengan hasil. Penggulung menggulung serat penyangga 900 mikron yang sudah jadi.

Produksi Tabung Longgar

Di sini, satu atau lebih serat berukuran 250 mikron ditempatkan di dalam tabung plastik (sering kali terbuat dari PBT – Polybutylene Terephthalate) yang memiliki diameter bagian dalam yang jauh lebih besar daripada serat itu sendiri. Ruang "longgar" ini biasanya diisi dengan gel penahan air atau dilengkapi benang/pita yang dapat mengembang karena air. Desain ini mengisolasi serat dari gaya mekanis eksternal dan fluktuasi suhu, sehingga ideal untuk kabel luar ruangan.

• Garis: Saluran tabung longgar lebih rumit:
  • Manfaat Ganda Serat: Diperlukan untuk memberi makan beberapa serat (terkadang 12 atau 24) secara bersamaan.
  • Sistem Pengisian Gel (Opsional): Jika gel digunakan, pompa presisi menyuntikkannya ke dalam cetakan ekstruder tabung tepat saat tabung dibentuk di sekitar serat.
  • Extruder: Membentuk tabung plastik di sekeliling kumpulan serat. Pemilihan material (seperti PBT) sangat penting untuk ketahanan dan ketahanan terhadap lingkungan.
  • Pendinginan & Ukuran: Bak pendingin memadatkan tabung. Tangki vakum dapat digunakan untuk kontrol diameter dan kebulatan yang presisi (kalibrasi).
  • Kontrol Panjang Serat Berlebih (EFL): Hal ini penting. Sistem ini secara hati-hati mengontrol kecepatan serat relatif terhadap kecepatan ekstrusi tabung, sehingga menciptakan sedikit tambahan panjang serat. di dalam tabung. EFL ini memungkinkan kabel meregang atau berkontraksi (misalnya, karena perubahan suhu) tanpa memberi tekanan pada serat itu sendiri. Saluran modern memiliki pemantauan dan kontrol EFL yang canggih.
• Mesin Utama: Merek seperti Rosendahl Nextrom menawarkan jalur tabung longgar khusus yang dirancang untuk produksi berkecepatan tinggi dan kontrol EFL yang presisi.
  Pilihan antara penyangga ketat dan longgar bergantung sepenuhnya pada lingkungan yang diinginkan kabel dan persyaratan kinerjanya.

Bagaimana Mesin Stranding Mempengaruhi Kinerja Kabel Optik?

Hanya memiliki serat yang disangga saja tidak cukup untuk membuat kabel yang kuat. Jika serat hanya dibundel secara acak, kabel akan menjadi lemah, rentan terhadap tekukan, dan sinyal dapat menurun dengan mudah saat ditekuk atau ditarik. Penumpukan yang tidak tepat secara langsung menyebabkan kinerja kabel yang buruk dan kegagalan pemasangan. Memahami penumpukan adalah kunci untuk membangun struktur kabel yang andal.
Mesin yang terdampar, khususnya SZ terdampar³ garis, mengatur serat penyangga atau tabung longgar secara tepat di sekitar anggota kekuatan pusat. Struktur yang terorganisasi ini menentukan fleksibilitas kabel, kekuatan tarik, ketahanan terhadap benturan, dan melindungi serat dari kehilangan tekukan, memastikan kinerja yang optimal dan stabil.

Setelah penyanggaan, langkah penting berikutnya adalah menyusun serat-serat yang dilindungi ini (atau tabung berisi serat) menjadi inti kabel yang kohesif. Hal ini dilakukan melalui penggulungan, biasanya di sekitar anggota kekuatan pusat (CSM). Penggulungan bukan hanya tentang pengikatan; ini tentang menciptakan susunan geometris tertentu yang memberikan kabel karakteristik mekanis yang penting. Metode yang dominan saat ini, terutama untuk kabel serbaguna, adalah SZ terdampar³.

SZ Stranding: Standar Fleksibel

Daripada memutar elemen secara terus-menerus ke satu arah (seperti tali tradisional), SZ terdampar³ memelintir serat penyangga atau tabung longgar bolak-balik di sekitar CSM dalam bagian heliks pendek dan bergantian (pilinan 'S' diikuti oleh pilinan 'Z').

• Mengapa SZ? Keuntungan terbesar adalah akses tengah bentangKarena tabung tidak terkunci dalam spiral yang berkesinambungan, Anda dapat memotong jendela di selongsong kabel terakhir dan mengakses tabung tertentu dengan mudah (misalnya, untuk pemasangan FTTH) tanpa memotong seluruh kabel atau mengganggu elemen lain secara signifikan. Ini sangat berharga untuk jaringan distribusi. SZ terdampar³ juga secara inheren mengelola tekanan torsi lebih baik daripada untaian heliks, yang membantu kinerja pada rentang suhu yang luas.
• Mesin: Sebuah SZ terdampar³ garis (seperti seri RL-V dari Rosendahl Nextrom) mengoordinasikan beberapa komponen:
  • Keuntungan Elemen: Pegang gulungan tabung yang longgar atau serat penyangga yang kencang, berikan dengan kontrol ketegangan yang tepat.
  • Manfaat CSM: Memberi makan anggota kekuatan pusat (FRP atau kawat baja).
  • Satuan Terdampar SZ: Ini adalah intinya. Ia menggunakan pemandu berosilasi atau pembawa planet yang berputar untuk memberikan putaran S dan Z yang terbalik ke elemen-elemen saat mereka bertemu di sekitar CSM. Panjang satu bagian S atau Z adalah "panjang lay".
  • Kepala Pengikat: Terapkan satu atau dua benang pengikat (seperti poliester) secara spiral di sekeliling inti yang terpilin untuk menjaga agar elemen-elemennya tetap menyatu sebelum melapisi. Pita atau benang yang dapat mengembang karena air juga dapat diterapkan di sini.
  • Penggulung dan Pengambil: Tarik inti yang terdampar melalui tali dan gulung pada drum.

Anggota Kekuatan Pusat (CSM)⁴

Tulang punggung inti kabel, menyediakan kekuatan tarik (daya tahan terhadap tarikan) dan dukungan anti-tekuk.

• Plastik yang Diperkuat Serat (FRP): Batang komposit, biasanya serat kaca dalam matriks polimer. Batang ini kuat, ringan, dan bersifat dielektrik (nonkonduktif), sehingga sangat cocok untuk kabel dielektrik yang sering digunakan di dekat kabel listrik atau di lingkungan dengan potensi gangguan listrik.
• Kawat Baja: Menawarkan daya tarik yang sangat tinggi. Digunakan saat daya tarik maksimum menjadi prioritas dan konduktivitas bukan masalah.

Kontrol adalah Kuncinya

Keberhasilan dalam terdampar bergantung pada kontrol:

• Ketegangan: Setiap elemen harus diberi tegangan yang terkontrol dengan tepat. Tegangan yang tidak merata berarti beberapa elemen mungkin menahan beban lebih banyak daripada elemen lainnya saat diberi tekanan, yang menyebabkan potensi serat teregang atau putus.
• Panjang Pitch/Lay: Kekencangan lilitan memengaruhi fleksibilitas dan kepadatan pengemasan. Sistem kontrol mengelola kecepatan pelunasan, osilasi unit pengikat, dan kecepatan tali untuk mencapai panjang dan struktur peletakan yang ditargetkan.
• EFL (dalam Tabung Longgar): Bahkan selama proses penjebolan, EFL dalam setiap tabung yang longgar harus dipertahankan. Proses SZ dirancang untuk mengakomodasi hal ini.
  Begini caranya SZ terdampar³ menumpuk dibandingkan dengan metode heliks yang lebih lama:

Menguasai proses stranding, terutama SZ terdampar³, sangat penting untuk menghasilkan kabel yang dapat ditangani dengan baik selama pemasangan dan mempertahankan kinerja optik yang sangat baik sepanjang masa pakainya.

Mengapa Proses Pelapisan Akhir Sangat Penting untuk Kabel Optik?

Lapisan luarnya tampak sederhana – hanya lapisan plastik. Sangat mudah untuk mengabaikan pentingnya lapisan ini. Namun, jika lapisan akhir ini rusak, inti optik yang sensitif akan terpapar kelembapan, kerusakan fisik, dan sinar matahari, yang menyebabkan kegagalan kabel dini dan pemadaman jaringan. Memahami proses pelapisan⁵ menyoroti peran perlindungannya yang krusial.
Yang terakhir proses pelapisan⁵ menggunakan jalur ekstrusi yang kuat untuk memasang lapisan luar kabel yang kuat. Lapisan ini sangat penting, melindungi inti dari kelembapan, abrasi, radiasi UV, bahan kimia, dan gaya pemasangan, serta memastikan ketahanan dan kinerja kabel dalam jangka panjang.

Setelah inti terpilin sempurna, langkah produksi terakhir adalah menerapkan lapisan luar. Ini biasanya dilakukan pada jalur ekstrusi pelapisan khusus, yang secara konseptual mirip dengan jalur penyangga tetapi dibuat lebih besar dan lebih kuat untuk menangani inti kabel secara keseluruhan dan menerapkan lapisan material yang lebih tebal. Anggap pelapis sebagai pelindung kabel – ini adalah antarmuka utama antara elemen optik yang halus dan kenyataan pahit lingkungan pemasangan. Di HONGKAI, kami menekankan bahwa memilih material pelapisan yang tepat dan memastikan proses aplikasi yang sempurna adalah hal yang tidak dapat dinegosiasikan untuk keawetan kabel. Penyedia mesin seperti Rosendahl Nextrom (misalnya, lini RL-M mereka) dan Maillefer menawarkan solusi pelapisan yang canggih.

Memilih Armor yang Tepat: Bahan Jaket

Bahan jaket menentukan di mana dan bagaimana kabel dapat digunakan dengan aman dan efektif. Masing-masing memiliki kelebihan tertentu:

• Polietilena (PE): Produk andalan untuk kabel luar ruangan. Daya tahan yang sangat baik terhadap kelembapan dan sinar UV (bila diformulasikan dengan karbon hitam). Produk ini kuat terhadap abrasi, sehingga ideal untuk penarikan saluran, instalasi udara, atau penguburan langsung. Kepadatan yang berbeda (LDPE, MDPE, HDPE) menawarkan tingkat fleksibilitas dan kekerasan yang berbeda-beda.
• Polivinil Klorida (PVC): Umum digunakan untuk kabel dalam ruangan karena fleksibilitasnya, ketahanan api yang melekat, dan biaya yang relatif rendah. Digunakan secara luas untuk kabel patch dan kabel horizontal di dalam gedung. Kelemahan utamanya adalah menghasilkan asap dan gas korosif saat terbakar.
• Halogen Nol Asap Rendah (LSZH): Semakin banyak digunakan untuk ruang dalam ruangan yang mengutamakan keselamatan kebakaran (pusat data, terowongan, gedung publik, kapal). Senyawa ini tahan api tetapi menghasilkan sangat sedikit asap dan tidak menghasilkan gas halogen beracun saat terkena api. Senyawa ini mungkin sedikit kurang fleksibel atau kuat dibandingkan PVC/PE dan seringkali harganya lebih mahal. Saya pernah bekerja dengan klien yang memasang kabel di kompleks rumah sakit besar; LSZH diamanatkan oleh kode keselamatan, yang mengharuskan pengaturan jalur ekstrusi yang cermat untuk menangani senyawa tertentu.
• Poliamida (Nilon / PA): Jarang digunakan sebagai pelapis utama, tetapi sering diaplikasikan sebagai lapisan luar yang tipis dan kuat di atas PE atau PVC. Lapisan ini memberikan ketahanan yang luar biasa terhadap abrasi, bahan kimia, dan yang terpenting, rayap atau hewan pengerat, sehingga sangat berguna untuk kabel penguburan langsung di medan yang menantang.
• Poliuretana Termoplastik (TPU): Material premium yang menawarkan ketahanan abrasi yang luar biasa, fleksibilitas yang sangat baik (bahkan dalam suhu dingin), ketahanan kimia yang baik, dan ketangguhan secara keseluruhan. Digunakan untuk aplikasi yang menuntut seperti otomasi industri, kabel lapangan militer, atau kabel penyebaran yang dapat digunakan kembali.
  Berikut referensi singkatnya:

Lini Jaket dalam Aksi

Penerapan jaket melibatkan beberapa langkah terkoordinasi:

• Manfaat Inti: Drum yang menampung seluruh inti yang terdampar (dengan pengikat, pita, dsb.) disalurkan ke tali dengan tegangan yang terkendali.
• Persiapan Inti: Terkadang meliputi pemanasan awal inti agar lapisan lebih melekat atau menerapkan elemen penahan air tambahan jika diperlukan. Pengeringan material mungkin diperlukan untuk plastik tertentu.
• Extruder: Ekstruder yang kuat melelehkan bahan yang dipilih senyawa pelapis⁶. Sebuah die crosshead tipe tekanan memaksa plastik cair di sekitar inti, membentuk lapisan. Kontrol suhu dan tekanan sangat penting.
• Palung Pendingin: Palung pendingin air yang luas memadatkan jaket dengan cepat dan terkendali, sering kali mencakup panjang yang signifikan untuk menangani kecepatan saluran yang tinggi.
• Diameter & Konsentrisitas: Pengukur laser mengukur diameter luar akhir dan memeriksa apakah ketebalan lapisan seragam di seluruh bagian (konsentrisitas). Titik lemah dapat terjadi jika inti tidak terpusat.
• Pencetakan: Printer inkjet atau laser berkecepatan tinggi menandai permukaan jaket dengan informasi penting: produsen (HONGKAI⁷!), jenis kabel, jumlah serat, kepatuhan terhadap standar, penandaan panjang, tanggal produksi/kode batch. Hal ini penting untuk identifikasi, pemasangan, dan keterlacakan.
• Penggulung dan Pengambil: Sebuah penggulung kabel yang besar dan kuat menarik kabel yang sudah jadi melalui jalur tersebut. Sistem penggulungan yang tersinkronisasi melilitkan kabel ke drum atau gulungan pengiriman akhir, yang sering kali menahan beban yang sangat berat. Sistem yang canggih dapat mengintegrasikan penggulungan dan pelapisan ke dalam jalur tandem (seperti yang ditawarkan oleh perusahaan seperti Maillefer) untuk meningkatkan efisiensi.

Kualitas adalah yang terpenting

Jaket terakhir mengalami pemeriksaan ketat⁸. Kabel harus memenuhi spesifikasi ketebalan, tahan terhadap kerusakan, tahan terhadap tarikan tanpa sobek, tahan terhadap siklus suhu, dan tidak mudah lembap selama puluhan tahun. Memastikan lapisan berkualitas tinggi adalah tindakan terakhir yang penting dalam memproduksi kabel optik yang andal.

Kesimpulan

Pembuatan kabel optik secara efisien berarti menguasai persiapan serat, penyanggaan, pelintiran, dan pelapisan. Memilih mesin yang tepat dan mengendalikan setiap proses memastikan kualitas. HONGKAI⁷ menawarkan solusi permesinan lengkap untuk kesuksesan Anda.