주요 광섬유 제조 장비: 완벽한 가이드

광섬유 생산 라인을 시작하는 것이 두렵게 느껴지시나요? 투자 비용이 상당하고 기술도 복잡합니다. 잘못된 장비 선택은 케이블 품질 저하, 생산 지연, 자본 낭비로 이어져 사업 시작 전부터 큰 타격을 줄 수 있습니다. 핵심 장비를 이해하는 것이 성공을 향한 첫걸음입니다.
광섬유 제조의 핵심 장비에는 광섬유 제작을 위한 인발 타워, 보호 및 식별을 위한 채색 및 버퍼링 라인, 케이블 코어를 조립하는 연선기(예: SZ 연선), 그리고 최종 보호 피복을 도포하는 피복 라인이 포함됩니다. 종합적인 품질 관리 장비 또한 필수적입니다.¹²
주요 단계를 파악하는 것은 좋은 시작이지만, 각 단계에 맞는 특정 장비를 선택하는 것이 진정한 성패를 좌우합니다. 생산 속도부터 최종 케이블 성능까지 모든 것이 이러한 선택에 달려 있습니다. 기술 사양에 얽매이면 놓치기 쉽습니다. 그렇기 때문에 공정의 각 핵심 부분을 더욱 심층적으로 살펴볼 필요가 있습니다. 안정적이고 효율적인 생산 라인을 구축할 수 있도록 필요한 필수 장비를 단계별로 자세히 살펴보겠습니다. 고품질 광섬유 케이블 제작에 필요한 요소를 정확히 이해하려면 계속 읽어보세요.

섬유 인발에 꼭 필요한 기계는 무엇인가?

실제 유리 섬유 가닥을 생산할 생각인가요? 정말 정밀한 작업입니다. 섬유에 미세한 결함이라도 있으면 나중에 심각한 신호 손실을 초래할 수 있습니다. 부적절하거나 제대로 교정되지 않은 인발 장비를 사용하면 생산 중 섬유가 끊어지거나 직경이 일정하지 않게 되어 결국 성능 기준을 충족하지 못하는 제품이 생산되는 경우가 많습니다.
1차 기계는 파이버 드로잉 타워¹이 통합 시스템은 정제된 유리 프리폼의 끝부분을 조심스럽게 녹여 머리카락처럼 얇은 광섬유에 삽입하고, 즉시 보호 코팅을 적용합니다. 유리 막대를 완벽하게 준비하려면 프리폼 선반도 미리 필요합니다.
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광섬유 인발 공정에 대해 더 자세히 살펴보겠습니다. 이는 광섬유 제조에서 가장 중요하고 기술적으로 민감한 단계라고 할 수 있습니다. 이 공정의 목표는 프리폼이라고 불리는 크고 단단한 유리 막대를 사용하여 일반적으로 직경이 125마이크로미터(사람 머리카락 두께 정도)에 불과한 연속적인 광섬유 가닥을 만드는 것입니다. 동시에 매우 높은 순도와 정밀한 형상을 유지합니다. 연구에 따르면 이 과정에서 발생하는 미세한 결함이 신호 품질에 심각한 영향을 미치거나 단선을 유발할 수 있습니다. ².

유리 프리폼

모든 것은 프리폼에서 시작됩니다. 프리폼은 단순한 유리가 아니라 초고순도 용융 실리카입니다. 선도적인 제조업체들은 종종 외부 기상 증착(OVD)과 같은 공정을 사용하여 신호 손실 가능성이 매우 낮은 프리폼을 제작합니다. 프리폼 자체는 광 전달에 필요한 코어와 클래딩 구조를 포함합니다. 프리폼의 품질은 최종 광섬유의 특성에 직접적인 영향을 미칩니다. 인발 전에 프리폼의 결함을 검사하고 프리폼 선반에 장착합니다. 여기서 프리폼을 정밀하게 성형하고, 세척하고, 때로는 에칭하여 완벽한 시작 표면을 확보합니다. 프리폼의 표면 오염이나 결함은 인발된 광섬유의 결함으로 이어질 수 있습니다.

드로잉 타워 구성 요소

드로잉 타워 자체는 안정성과 정밀한 제어를 위해 설계된 높은 다층 구조물입니다. 조화롭게 작동하는 여러 핵심 구성 요소를 통합했습니다.

1. 프리폼 공급 메커니즘: 이렇게 하면 프리폼이 수직으로 고정되고 용광로 안으로 정확하게 내려갑니다. 섬유 직경을 일정하게 유지하려면 공급 속도 제어가 매우 중요합니다.
2. 고온로: 이 용광로는 일반적으로 약 2000°C(3600°F)의 매우 높은 온도에서 작동하여 유리 프리폼의 끝부분을 연화합니다. 흑연 저항로 또는 유도로가 일반적으로 사용됩니다. 정밀한 온도 제어는 매우 중요합니다. 온도 변동은 섬유 직경과 강도에 변화를 초래할 수 있습니다. 업계 소식통에 따르면 유도 흑연로와 고에너지 레이저가 때때로 사용됩니다.
3. 직경 측정 게이지: 용광로 바로 아래에 설치된 레이저 기반 게이지는 섬유가 인발되는 동안 섬유의 직경을 지속적으로 측정합니다. 이 데이터는 실시간으로 제어 시스템에 전송되어 인발 속도(또는 경우에 따라 프리폼 공급 속도)를 조정하여 목표 직경(예: 125µm)을 서브미크론 정확도로 유지합니다.
4. 코팅 도포기: 노출된 유리 섬유는 용광로에서 나올 때 매우 약하고 마모나 습기로 인한 표면 결함에 취약합니다. 유리 섬유를 즉시 보호하기 위해 UV 경화형 아크릴레이트 폴리머 코팅을 한두 겹 도포합니다. 도포기는 정밀 다이를 사용하여 섬유 주위에 동심원 형태의 코팅을 형성하며, 일반적으로 전체 직경은 245~250µm가 됩니다. 일관된 코팅 두께와 동심도는 섬유 성능 및 이후 가공에 중요합니다.
5. UV 경화 오븐: 고강도 자외선 램프는 액상 아크릴레이트 코팅을 빠르게 경화시켜 섬유가 기계 부품에 닿기 전에 보호층으로 굳힙니다. 적절한 경화는 코팅이 충분한 보호 기능을 제공하고 신호 손실(미세 굽힘)을 유발하지 않도록 합니다.
6. 캡스턴/트랙터 풀링 시스템: 타워 하단 근처에 위치한 캡스턴은 연화된 프리폼 팁에서 섬유를 끌어당기는 인장력을 제공합니다. 캡스턴의 속도는 정밀하게 제어되며, 종종 초당 10~20미터에 달하며, 직경 게이지 피드백 루프와 연동하여 작동합니다. 부드럽고 일관된 인장력이 필수적입니다.
7. 장력 제어 시스템: 댄서 또는 로드셀은 인발 공정 전체에서 섬유에 가해지는 특정 낮은 장력을 모니터링하고 유지합니다. 장력이 적절하지 않으면 직경 변형이나 파손으로 이어질 수 있습니다.
8. 스풀링 시스템: 마지막으로, 코팅된 섬유는 큰 스풀에 감깁니다. 정밀한 감김 패턴을 사용하여 손상을 방지하고 후속 공정에서 섬유가 쉽게 풀릴 수 있도록 합니다. 단일 프리폼으로 수 킬로미터에서 25킬로미터 이상의 섬유를 생산할 수 있습니다.
   광섬유가 자주 끊어지는 문제로 어려움을 겪던 시설을 방문했던 기억이 납니다. 퍼니스 온도와 정렬을 점검한 결과, 건물 기초에서 발생하는 미세한 진동이 원인이라는 것을 발견했습니다. 타워에 진동 차단 시스템을 설치하여 문제를 해결했습니다. 이는 이 공정이 얼마나 민감한지를 보여줍니다. HONGKAI는 안정적인 인발 타워 솔루션을 제공하는 데 중점을 두고 있으며, 퍼니스 및 코팅 구역 주변의 클린룸 환경에서 진동 및 오염과 같은 잠재적인 문제를 해결합니다. ².

섬유는 어떻게 색깔이 변하고 완충되는가?

코팅된 맨 광섬유(약 250µm)는 여전히 매우 섬세하고 거의 눈에 띄지 않습니다. 케이블에 이처럼 동일한 광섬유 수백 개를 연결하는 것은 불가능합니다. 명확한 식별과 추가적인 보호 장치가 없다면 현장 기술자들은 설치 및 유지 보수 과정에서 악몽 같은 상황에 직면하게 되고, 이로 인해 막대한 비용 손실과 지연이 발생합니다.
섬유는 일반적으로 통과합니다 선 색칠 및 되감기³ 먼저, 표준 색상 코드에 따라 식별을 위해 UV 경화 잉크를 도포합니다. 그런 다음 케이블 설계에 따라 다음으로 이동합니다. 2차 코팅 라인⁴ 강화된 기계적, 환경적 보호를 위해 단단한 완충 장치를 추가하거나 느슨한 튜브 안에 넣어야 합니다.

착색 및 완충 단계를 더 자세히 살펴보겠습니다. 이러한 공정은 인출된 섬유를 케이블 구조로 조립할 수 있도록 준비하여 취급 및 식별을 용이하게 하고, 의도된 용도에 필요한 수준의 보호를 제공합니다.

섬유 착색

색상의 주된 목적은 식별입니다. 다중 광섬유 케이블의 경우, 각 광섬유는 고유하게 식별되어야 합니다. 국제 표준(TIA-598-C 등)은 일반적으로 12가지 표준 색상(파란색, 주황색, 녹색, 갈색, 슬레이트색, 흰색, 빨간색, 검은색, 노란색, 보라색, 장미색, 청록색)의 시퀀스를 사용하여 색상 코드를 정의합니다. 광섬유 수가 12개를 초과하는 경우, 색상이 반복되며, 종종 염색 과정에서 링 마크나 줄무늬를 추가하거나, 여러 색상의 버퍼 튜브 내에 색상이 있는 광섬유를 그룹화하여 사용합니다.
그만큼 색칠 및 되감기 라인 이 작업을 수행합니다. 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.

1. 페이오프 스풀: 인출된 코팅 섬유(일반적으로 직경 250µm)의 스풀을 고정합니다. 섬유 손상을 방지하기 위해 정밀한 장력 조절이 필요합니다.
2. 잉크 도포기: 이 방식은 섬유 표면에 UV 경화 잉크를 얇게 도포합니다. 섬유를 잉크가 채워진 다이에 통과시키거나 롤러 도포기를 사용하는 등 다양한 방법이 있습니다. 고속 라인에서는 매끄럽고 균일한 층을 보장하기 위해 매우 효율적인 잉크 도포와 과도한 잉크 제거 시스템(예: 에어 와이프)이 필요합니다. 링 마킹 장치도 여기에 통합될 수 있습니다.
3. UV 경화 오븐: 드로잉 타워와 마찬가지로 UV 램프는 잉크를 빠르게 경화시킵니다. 경화 에너지는 섬유나 1차 코팅을 과열시키지 않고 잉크를 완전히 경화시킬 만큼 충분해야 합니다. 고급 라인에서는 신뢰성을 위해 고품질 수입 UV 시스템을 사용하는 경우가 많습니다.
4. 캡스턴 및 장력 제어: 제어된 속도와 장력으로 광섬유를 회선을 통해 끌어당깁니다. 속도는 매우 다양하며, 최신 회선은 분당 수백 미터에서 최대 3,000미터까지 도달합니다.
5. 테이크업 스풀러: 다음 단계(버퍼링 또는 스트랜딩)를 위해 컬러 섬유를 새 스풀에 감습니다. 정밀한 권취 또한 중요합니다. 자동화가 핵심이며, 지멘스와 같은 PLC를 사용하는 시스템을 통해 한 명의 작업자가 여러 라인을 관리할 수 있습니다.
   고객들이 자주 겪는 어려움 중 하나는 고속 인쇄에서도 일관된 색상 접착력과 선명도를 유지하는 것입니다. 잉크 배합, UV 램프 강도, 그리고 인쇄 속도를 최적화하는 것이 매우 중요합니다.

2차 코팅(버퍼링)

버퍼링은 얇은 1차 코팅(250µm) 외에 기계적 보호 기능을 추가합니다. 버퍼링에는 두 가지 주요 유형이 있습니다.

1. 타이트 버퍼링: 이 공정에서는 한 겹 이상의 폴리머(PVC, LSZH 화합물, 또는 경우에 따라 나일론이나 하이트렐) 층을 250µm 코팅된 섬유 바로 위에 압출하여 직경을 최대 900µm(0.9mm)까지 확장합니다. 이렇게 하면 취급 및 직접 연결 작업이 더 쉬운 견고한 섬유 유닛이 생성됩니다. 이 방식은 실내 케이블(패치 코드, 배전 케이블)에서 흔히 사용됩니다. 타이트 버퍼링 선 포함 사항:
   • 광섬유 처리: 여러 광섬유를 동시에 처리하는 것이 일반적입니다.
   • 예열기: 섬유를 약간 따뜻하게 하여 접착력을 높입니다.
   • 크로스헤드 압출기: 버퍼 폴리머를 녹여 정밀 다이를 사용하여 섬유 주변에 도포합니다. 섬유에 열 응력을 가하지 않고 정확한 직경과 동심도를 얻으려면 온도와 압력을 제어하는 것이 중요합니다. 일부 라인은 촘촘한 버퍼링과 소규모 "마이크로 시딩" 작업을 모두 처리할 수 있을 만큼 다재다능합니다.
   • 냉각통: 물(보통 처음에는 따뜻하다가 점차 차가워짐)을 사용하여 응력을 가하지 않고 완충층을 응고시킵니다. 진공 섹션을 사용하여 교정할 수도 있습니다.
   • 직경 게이지 및 장력 제어: 레이저 게이지는 직경을 모니터링하여 일관성을 보장합니다.
   • 캡스턴과 테이크업.
2. 루즈 튜브 버퍼링: 여기서는 여러 색상의 섬유(일반적으로 2~24개, 때로는 그 이상)가 폴리머 튜브(안정성과 내구성으로 잘 알려진 PBT, 폴리부틸렌 테레프탈레이트) 내부에 느슨하게 배치됩니다. 튜브는 섬유 다발보다 내경이 더 크기 때문에 섬유가 자유롭게 움직일 수 있습니다. 이는 섬유를 외부 기계적 힘(인장 및 굽힘 등)으로부터 분리하고 온도 변화에 따른 팽창/수축을 허용하여 실외 케이블에 이상적입니다. 튜브는 일반적으로 물 침투를 방지하기 위해 방수 젤로 채워지거나 팽창성 요소(실/테이프)를 포함합니다. 느슨한 튜브 생산 라인 더 복잡합니다:
   • 섬유 페이오프: 다양한 색상의 섬유(예: 12개 또는 24개 페이오프)
   • 광섬유 집속/진동 장치: 광섬유를 묶고 튜브에 대해 약간의 진동 또는 "초과 광섬유 길이"(EFL)를 부여합니다. 이를 통해 케이블이 구부러지거나 수축할 때 광섬유에 인장 하중이 가해지지 않습니다. 정밀한 EFL 제어는 온도 성능에 매우 중요합니다.
   • 크로스헤드 압출기: 섬유 다발 주위로 PBT 튜브를 압출합니다. 겔 충전은 크로스헤드 다이를 통해 동시에 이루어지는 경우가 많습니다.
   • 젤 펌프/도포기: 젤이 채워진 경우 정확한 계량 펌프를 사용하여 틱소트로피 젤을 정밀하게 주입합니다.
   • 냉각통: 튜브를 냉각하고 응고시킵니다.
   • 직경/벽 두께 제어: 레이저 게이지나 초음파 스캐너로 치수를 모니터링합니다.
   • 캡스턴 및 테이크업(대개 대형 드럼에 얹음). 최신 라인은 1개에서 12개(또는 그 이상)의 섬유를 위한 튜브 생산을 지원합니다.
     타이트 버퍼와 루즈 튜브 중 어떤 것을 선택할지는 전적으로 케이블 적용 분야에 따라 달라집니다. 타이트 버퍼는 종단 처리가 용이하고, 루즈 튜브는 섬유 자체에 대한 탁월한 환경적 및 기계적 보호 기능을 제공합니다. HONGKAI는 두 가지 유형의 2차 코팅 라인을 모두 제공하며 고객이 제품 구성에 가장 적합한 제품을 선택할 수 있도록 지원합니다. ¹²특히 느슨한 튜브의 경우 적절한 EFL을 달성하기 위해 압출 매개변수를 올바르게 설정하려면 전문 지식과 정밀한 기계 제어가 필요합니다.

섬유를 케이블 코어로 조립하는 장비는 무엇입니까?

색깔이 있는 섬유들이 있는데, 아마도 버퍼 튜브에 보호되어 있을 겁니다. 하지만 그것들은 여전히 개별적인 요소들입니다. 어떻게 그것들을 체계적으로 모아 케이블의 중심 구조를 형성할 수 있을까요? 그냥 무작위로 묶는 것만으로는 효과가 없습니다. 케이블은 강도, 조직력, 그리고 특히 굽힘이나 장력에 대한 일관된 성능을 발휘하지 못할 것입니다.
스트랜딩 라인은 완충된 섬유 또는 느슨한 튜브를 중앙 강도 부재 주위로 꼬아 안정적인 케이블 코어를 형성하는 데 사용됩니다. 광케이블에 가장 일반적으로 사용되는 유형은 다음과 같습니다. SZ 스트랜딩 라인유연성과 속도로 유명합니다. 행성 좌초선은 특정 구조물에 사용되는 오래된 기술입니다.

더 깊이 파고들어 보자 좌초 과정개별 섬유 또는 섬유 그룹(일반적으로 느슨한 튜브 또는 타이트 버퍼드 유닛)이 강도 부재, 충전재, 방수재와 같은 다른 요소들과 결합되어 광섬유 케이블의 주요 구조 또는 "코어"를 형성하는 방식입니다. 이러한 요소들의 배열 방식은 케이블의 유연성에 상당한 영향을 미칩니다. 인장 강도, 크기 및 다양한 설치 환경에 대한 적합성을 제공합니다.

SZ 스트랜딩

이 방식은 현대 광케이블 제조, 특히 옥외 및 고섬유 케이블 제조에서 느슨한 튜브를 꼬아 연결하는 주요 방법입니다. "SZ"라는 이름은 튜브가 나선형 경로로 꼬여 있지만, 나선의 방향이 주기적으로 바뀐다는 사실에서 유래했습니다(예: 'S' 방향으로 여러 번 감았다가 'Z' 방향으로 여러 번 감는 방식). 이러한 방향 전환이 핵심입니다.
주요 기능 및 구성 요소 SZ 스트랜딩 라인:

1. 보상: 이 부품들은 느슨한 튜브, 타이트 버퍼드 섬유, 또는 필러 로드의 스풀이나 드럼을 고정합니다. 일반적으로 고정되어 있어 스풀이 라인의 중심축을 중심으로 회전하지 않습니다. 각 요소의 정확한 장력 제어는 일관된 장력이 균일한 코어 구조를 보장하므로 매우 중요합니다. 고급 라인은 장력 변동을 최소화하는 데 중점을 둡니다.
2. 중앙 회원 급여 지급: 중앙 강도 부재(CSM)에 전원을 공급합니다. CSM은 종종 유리 강화 플라스틱(GRP) 막대이거나 때로는 플라스틱으로 코팅된 강철 와이어입니다. 이는 케이블 코어의 중추를 형성하여 인장 강도.
3. 스트랜딩 케이지/오실레이터: 이것이 SZ 스트랜더의 핵심입니다. 튜브/섬유는 회전하는 판 또는 케이지의 가이드를 통과하는데, 이 가이드는 회전하면서 축 방향으로 앞뒤로 진동하여 S 및 Z 방향의 역방향 레이를 형성합니다. 이 독창적인 메커니즘은 튜브 자체에 영구적인 비틀림을 발생시키지 않아 섬유 응력에 유리하고 나중에 중간 스팬에 쉽게 접근할 수 있도록 합니다. 또한, 이 진동 메커니즘은 유성 스트랜딩에 비해 매우 높은 라인 속도를 제공합니다.
4. 바인더 헤드: 스트랜딩 후, 한두 개의 바인더 원사(폴리에스터 또는 수팽창성 원사)를 스트랜딩된 코어 주위에 나선형으로 감아 튜브를 고정합니다. 이 작업은 코어 구조가 이완되기 전, 스트랜딩 지점 직후에 수행됩니다. 때로는 원사 대신 또는 원사와 함께 방수 테이프를 사용하기도 합니다.
5. 젤 충전/물 차단 테이프 도포기(선택 사항): 일부 설계의 경우, 길이 방향으로 물이 이동하는 것을 방지하기 위해 주요 바인더를 적용하기 전에 가닥 튜브 사이의 틈새(틈)에 물을 차단하는 젤을 채우거나 물이 팽창하는 테이프로 감쌀 수 있습니다.
6. 캐터필러/캡스턴: 전체 어셈블리를 제어된 속도로 라인을 통해 끌어당깁니다. 이 속도는 스트랜딩 케이지의 진동 속도 및 회전 속도와 결합되어 하나의 완전한 나선(S 또는 Z)이 형성되는 거리인 "레이 길이"와 반전 길이를 결정합니다. 일관된 레이 길이는 케이블 성능, 특히 유연성과 온도 안정성에 매우 중요합니다. 고급 라인은 매우 안정적인 피치 제어를 제공합니다.
7. 테이크업 스탠드: 완성된 케이블 코어를 큰 드럼에 감아 다음 단계(일반적으로 재킷팅)를 준비합니다.
   SZ 스트랜딩의 주요 장점은 빠른 속도와 모든 튜브를 절단하지 않고도 중간 스팬에서 광섬유에 접근할 수 있다는 것입니다. 실내외 모두에 적합한 표준 루즈 튜브 케이블을 대량으로 생산하는 데 매우 효율적입니다. 한 고객이 구형 유성 장비에서 새로운 SZ 라인으로 전환하는 것을 본 적이 있습니다. 생산성은 극적으로 향상되었지만, 처음에는 역전 과정에서 튜브 장력을 정확하게 맞추는 데 어려움을 겪었고, 이로 인해 코어가 약간 변형되었습니다. 페이오프(pay-off)에서 댄서 암 제어를 미세 조정하는 것이 핵심이었습니다.

행성 좌초

이 방법은 오래되었지만, 특정 케이블 유형, 특히 매우 정밀한 형상이 필요하거나 금속 외장층이나 특수 하이브리드 케이블처럼 SZ 진동을 겪으면 안 되는 요소가 포함된 케이블에 여전히 사용됩니다. 행성 좌초선요소 페이오프는 대형 회전 케이지에 장착됩니다. 케이지가 회전함에 따라 요소들은 중앙 부재 주위에 놓입니다. 회전하는 질량으로 인해 일반적으로 속도는 느리지만 높은 기하학적 안정성을 제공합니다.

기타 핵심 구성 요소

섬유/튜브와 CSM 외에도 스트랜딩 중에 다른 요소가 포함되는 경우가 많습니다.

• 필러로드: 둥근 코어 모양을 유지하기 위해 스트랜딩 층의 빈 공간을 채우는 데 사용되는 단단한 플라스틱 막대(보통 PE)로, 특히 튜브의 개수가 층을 완벽하게 채우지 못할 때 유용합니다.
• 물 차단 요소: 앞서 언급했듯이, 특히 야외 케이블의 경우 재킷이 파손되어도 케이블 코어를 따라 물이 퍼지는 것을 방지하기 위해 젤, 실 또는 테이프가 필수적입니다.
  적절한 스트랜딩 방식과 장비 선택은 생산하려는 케이블 종류, 필요한 광섬유 수, 그리고 예상 수량에 따라 크게 달라집니다. HONGKAI는 광케이블 생산에 맞춰 설계된 견고한 SZ 스트랜딩 솔루션을 제공하며, 고객의 필요에 맞춰 적절한 페이오프 수, 바인더 종류, 그리고 제어 시스템을 갖춘 라인을 구성하도록 지원합니다. ¹².

최종 보호층은 어떻게 적용되나요?

바인더와 방수 요소가 있더라도 연선 케이블 심선은 여전히 취약합니다. 직사광선(자외선), 습기, 설치 중 마모, 압착력, 그리고 사용 장소에 따라 설치류나 화학 물질로부터 보호해야 합니다. 견고하고 연속적인 외층이 없다면 케이블은 설치 과정의 어려움과 의도된 사용 수명을 견뎌낼 수 없습니다.

최종 보호층인 외부 재킷 또는 덮개는 다음을 사용하여 적용됩니다. 재킷팅 라인이 공정은 케이블 코어 위로 열가소성 소재(PE, LSZH, PVC 등)를 압출하는 과정을 포함합니다. 이 라인에는 페이오프, 압출기, 냉각 시스템, 측정 장치, 인쇄 및 권취 장비가 통합되어 있습니다.

재킷 공정을 더 자세히 살펴보겠습니다. 이 단계는 케이블의 최종 형태, 견고성, 그리고 내환경성을 부여합니다. 재킷 소재의 선택과 적용 품질은 특정 환경(예: 실내, 실외, 공중, 직접 매설, 산업 현장)에서 케이블의 수명과 성능에 매우 중요합니다.

재킷 라인 구성 요소

전형적인 광케이블 재킷 라인 원활하게 함께 작동하는 여러 통합 섹션으로 구성됩니다.

1. 핵심 이익: 스트랜딩 라인에서 나오는 연선 케이블 코어 드럼을 고정합니다. 코어를 압출기에 방해 없이 공급하려면 장력을 조절하여 부드럽게 풀어주는 것이 필수적입니다.
2. 강점 멤버/방어구 보상(선택 사항): 일부 케이블 설계에는 추가 강도 요소(케블라®와 같은 아라미드 원사, 유리 섬유 원사) 또는 금속 갑옷(설치류 보호용 골판지 강철 테이프, 인장 강도용 강철 와이어)이 적용됩니다. 아래에 메인 재킷 또는 통합 ~와 함께 이러한 요소들의 페이오프는 압출기 크로스헤드 앞에 위치합니다. 재킷 아래에 배치된 얇지만 튼튼한 실인 립코드(Ripcord)도 여기에 추가되어 기술자가 섬유를 손상시키지 않고 코어에 접근하기 위해 재킷을 쉽게 뜯을 수 있도록 합니다.
3. 압출기: 이것은 열가소성 펠릿(예: 고밀도 폴리에틸렌 - 옥외용 HDPE, 저연성 무할로겐 - LSZH 실내 안전을 위해 폴리염화비닐(일반 용도 PVC)을 사용하고 용융 폴리머를 펌핑합니다. 펠릿 호퍼, 가공되는 폴리머 종류에 맞게 특별히 설계된 회전 스크류가 장착된 정밀 가열 배럴, 그리고 구동 모터로 구성됩니다. 배럴 구역의 정밀한 온도 제어(종종 Omron과 같은 고급 컨트롤러 사용)는 적절한 용융, 일관된 출력 점도, 그리고 재료 열화를 방지하는 데 매우 중요합니다.
4. 크로스헤드 다이: 압출기 끝에 부착된 크로스헤드는 케이블 코어를 중앙으로 안내하는 동시에 용융 플라스틱은 크로스헤드 주변의 내부 채널을 통해 정밀 다이-팁 어셈블리를 통해 배출됩니다. 이렇게 코어 주변에 재킷 층이 형성됩니다. 크로스헤드 툴링(팁과 다이)의 설계는 정확한 재킷 두께, 동심도(전방에 균일한 두께), 그리고 표면 마감을 달성하는 데 매우 중요합니다. 소재와 원하는 마감에 따라 가압 툴링 또는 튜브온 툴링(진공 사이징 포함) 구성이 있습니다.
5. 냉각통: 크로스헤드 바로 뒤에서 케이블은 물로 채워진 긴 홈통으로 들어갑니다. 냉각은 점진적이고 제어되어야 합니다(보통 따뜻한 물에서 시작하여 점차 차가운 부분으로 이동). 그래야 내부 응력, 수축 문제, 기공 또는 변형 없이 재킷을 응고시킬 수 있습니다. 고속 라인에는 매우 길거나 효율적인 다중 패스 냉각 홈통이 필요합니다.
6. 건조기: 측정 및 인쇄 전에 에어 와이프나 고속 블로워를 사용하여 케이블 표면에 남아 있는 물기를 제거합니다.
7. 직경 게이지: 레이저 게이지는 케이블의 최종 외경을 지속적으로 측정하여 압출기 스크류 속도 또는 캡스턴 속도를 제어하는 데 필요한 정보를 제공합니다. 또한, 중요한 용도에서는 벽 두께를 초음파 또는 X선 게이지로 모니터링할 수도 있습니다.
8. 스파크 테스터(선택 사항): 높은 전기적 무결성이나 특정 품질 검사가 필요한 케이블의 경우, 이 장치는 케이블 표면에 고전압을 적용하여 재킷의 핀홀이나 파손을 감지합니다.
9. 잉크젯 프린터: 식별 표시, 제조업체명, 케이블 종류, 광섬유 개수, 배치 번호, 순차적 길이 표시를 재킷 표면에 직접 인쇄합니다. 다양한 조건에서 우수한 잉크 접착력과 가독성이 중요합니다. 최신 시스템은 공장 MES/ERP 시스템과 연동하여 추적이 가능합니다.
10. 캐터필러/캡스턴: 치수 안정성을 유지하고 늘어남이나 늘어짐을 방지하기 위해 압출기 출력과 주의 깊게 동기화되어 전체 라인에 주요 견인력을 제공합니다.
11. 축전지(선택 사항): 수직 또는 수평 타워로, 케이블 길이를 저장하여 가득 찬 릴을 빈 릴로 바꾸는 동안에도 연속적인 라인 작업을 가능하게 합니다.
12. 테이크업 스탠드: 완성된 케이블을 대형 운송용 릴이나 드럼에 감습니다. 보관 및 운송 중 케이블 손상을 방지하기 위해 정밀한 권취 패턴(레벨 권취)과 제어된 장력이 필수적입니다.

재킷 소재 및 고려 사항

• HDPE: 뛰어난 내습성, 자외선 안정성(카본블랙과 혼합 시), 내마모성을 자랑합니다. 대부분의 실외용 케이블에 사용되는 표준입니다.
• LSZH: 연기 배출이 적고, 할로겐 함량이 없으며, 난연성이 뛰어납니다. 건물, 터널, 선박 등 많은 실내 및 밀폐 공간에서 안전 규정이 요구됩니다. PE나 PVC보다 가공이 까다로울 수 있으며, 특정 스크류 설계 및 온도 프로파일이 필요합니다.
• PVC: 범용성이 뛰어나고 유연하며 비교적 저렴하지만, 연소 시 심한 연기와 독성 및 부식성 염화수소 가스를 발생시킵니다. 안전 및 환경 문제로 인해 여러 지역 및 응용 분야에서 사용이 감소하고 있습니다.
• TPU(열가소성 폴리우레탄): 높은 유연성, 뛰어난 내마모성, 우수한 내유성/내화학성을 갖추고 있어 특수, 산업용 또는 전술용 케이블에 자주 사용됩니다.
  나는 고객과 함께 작업하여 다음을 설정했던 것을 기억합니다. LSZH 재킷 라인 ⁵. 그들은 표면 거칠기와 일관되지 않은 직경 문제에 직면했습니다. 우리는 그 원인이 나사 설계가 최적이 아니었기 때문이라고 결론지었습니다. LSZH 최적의 온도 설정이 아닌 복합 소재를 사용했습니다. 조정 및 사소한 툴링 수정을 권장하여 모든 사양을 충족하는 매끄럽고 일관된 재킷을 얻을 수 있도록 지원했습니다. 적합한 압출기 스크류, 크로스헤드 설계, 그리고 정밀한 온도 및 속도 제어가 가장 중요합니다. HONGKAI는 다양한 광케이블 설계에 적합한 고속 옵션을 포함한 완벽한 재킷 라인을 제공하며, 다양한 소재를 효과적으로 처리하는 데 필요한 공정 전문 지식을 제공합니다. ².

어떤 테스트 장비가 케이블 품질을 보장합니까?

케이블을 제작하고, 드로잉, 버퍼링, 스트랜딩, 재킷팅을 거쳤습니다. 하지만 어떻게 알다 필요한 광학 성능 및 기계적 내구성 기준을 충족합니까? 결함이 있는 케이블을 배송하면 설치 실패, 네트워크 다운타임, 막대한 수리 비용, 그리고 심각한 평판 손상으로 이어질 수 있습니다. 단순히 최상의 결과를 바라는 것은 선택 사항이 아닙니다.
특수 장비를 사용한 종합적인 검사가 필수적입니다. 주요 장비는 다음과 같습니다. 광 시간 영역 반사계(OTDR) 섬유 무결성 및 손실을 확인하기 위해 광원/전력계 삽입 손실/반송 손실의 경우, 환경실 온도/습도 사이클과 인장 강도, 압착 및 굽힘 성능을 위한 기계 테스터입니다.⁶

광섬유 케이블 제조에서 테스트 및 품질 관리(QC)의 중요한 역할에 대해 자세히 살펴보겠습니다. QC는 단순한 최종 점검이 아닙니다. QC는 유리 프리폼, 완충제, 재킷 펠릿 등 원자재 입고부터 생산 공정 전반에 걸쳐 통합되어야 합니다. ³ 최종 완제품이 출하될 때까지 모든 과정을 철저히 관리합니다. 이를 통해 모든 편차를 조기에 발견하여 낭비를 최소화하고 고객에게 납품되는 케이블이 사양을 충족하거나 초과하도록 보장합니다. 엄격한 테스트는 타협할 수 없는 부분입니다.

진행 중 테스트

많은 품질 검사는 연속적 또는 반연속적으로 진행됩니다. ~ 동안 조작:

• 섬유 드로잉: 지속적인 직경 모니터링, 코팅 동심도 검사, 온라인 인장 강도 검증 테스트(약점을 제거하기 위해 섬유에 잠시 스트레스를 가함).
• 색상/버퍼링: 표준에 따른 색상 검증, 직경 검사(예: 견고한 버퍼의 경우 900µm), 코팅 접착력 테스트.
• 느슨한 튜브: 초과 섬유 길이(EFL) 측정 검증(온도 성능에 중요), 튜브 형상(직경, 벽 두께) 점검.
• 좌초: 레이 길이 검증, 코어 직경 점검, 바인더 장력 제어 모니터링.
• 재킷팅: 지속적인 외경 및 벽 두께 모니터링, 스파크 테스트(지정된 경우), 인쇄 품질 검사(가독성, 내구성).

최종 케이블 테스트(광학 성능)

케이블 제작이 완료되면, 샘플링된 광섬유 또는 모든 광섬유에 대해 종합적인 광학 테스트가 수행됩니다. 일반적으로 최종 릴의 끝에서 끝까지 테스트합니다. 주요 테스트는 다음과 같습니다.

1. 감쇠 측정(삽입 손실): 이 방법은 특정 전송 파장(예: 다중 모드 광섬유의 경우 850nm, 1300nm, 단일 모드 광섬유의 경우 1310nm, 1550nm, 경우에 따라 1625nm)에서 단위 길이당 신호 손실(dB/km)을 측정합니다. 표준 방법은 안정화된 광원 및 광 파워 미터(LSPM)를 사용합니다. 전체 릴 측정에는 OTDR이 자주 사용됩니다. 낮은 감쇠율은 장거리 신호 전송에 필수적입니다.
2. 광 시간 영역 반사계(OTDR) 테스트: OTDR은 빛을 감지하는 레이더와 같은 역할을 합니다. 짧고 고출력의 광 펄스를 광섬유로 전송하여 레일리 산란(Rayleigh Scattering)으로 반사되거나 광섬유의 여러 지점에서 반사되는 빛의 시간과 세기를 측정합니다. 이를 통해 단선, 접속, 커넥터, 급격한 굽힘(매크로벤드), 광섬유 끝단 등의 현상을 감지하고 정확한 위치를 파악할 수 있습니다. 거리에 따른 손실의 시각적 추적(그래프)을 제공하여 전체 케이블 길이에 걸쳐 광섬유의 연속성과 균일성을 확인합니다. 릴 내 모든 광섬유 경로의 무결성을 배송 전에 검증하는 데 매우 유용합니다.
3. 반사 손실(RL): 광원으로 반사되는 빛의 양을 측정하며, 특히 연결 지점에서 중요합니다(릴의 끝에서 끝까지 측정). 높은 반사율은 레이저 광원을 불안정하게 만들고 네트워크 성능을 저하시킬 수 있습니다. 특수 RL 미터 또는 고성능 OTDR이 이를 측정합니다.
4. 색분산(CD): 광섬유 코어 내에서 서로 다른 파장(색상)의 빛이 약간씩 다른 속도로 진행하면서 발생하는 광 펄스의 확산을 측정합니다. 이는 고속(예: 10Gbps 이상) 장거리 단일 모드 시스템의 제한 요소가 됩니다. 특수 테스트 장비가 필요합니다.
5. 편광 모드 분산(PMD): 약간 다른 속도로 이동하는 빛의 편광 상태 차이로 인해 발생하는 펄스 확산을 측정합니다. 이는 일반적으로 광섬유에 복굴절을 유발하는 미세한 결함이나 응력으로 인해 발생합니다. 또한 매우 높은 비트율 시스템(40Gbps, 100Gbps 이상)에도 필수적입니다. 특수 장비가 필요합니다.
6. 차단 파장(단일 모드 파이버의 경우): 광섬유가 단일 광 경로(모드)만을 안정적으로 유도하는 가장 짧은 파장을 결정합니다. 진정한 단일 모드 작동을 위해서는 의도된 작동 파장(예: 1310nm)보다 짧아야 합니다.

최종 케이블 테스트(기계 및 환경)

산업 표준은 종종 까다로운 요구 사항을 명시합니다. 예를 들어, 특정 케이블은 섬유 감쇠가 크게 증가하지 않고 상당한 인장력(때로는 뉴턴이나 kg-힘으로 지정되며, 견고한 설계의 경우 수백 킬로그램에 해당하는 값이 일반적임)을 견뎌야 합니다.
적절한 테스트 장비를 갖추고, 더 중요한 것은 엄격한 QC 계획을 구현하는 것입니다. ⁴, 협상의 여지가 없습니다. 제품에 대한 신뢰를 구축하고 값비싼 실패를 예방합니다. HONGKAI는 제조 장비 제공에 집중하는 반면, ²저희는 견고한 테스트 프로토콜 통합의 중요성을 항상 강조하며, 생산되는 케이블 유형과 충족해야 하는 표준에 따라 필요한 장비에 대한 조언을 제공합니다. 저희가 제공하는 장비가 이러한 엄격한 테스트를 통과할 수 있는 케이블을 생산하도록 보장합니다. ⁶.

결론

성공적인 광섬유 제조를 위해서는 적합한 장비를 선택하는 것이 매우 중요합니다. 정밀한 광섬유 인출 타워와 보호 착색/버퍼링 라인, 구조화된 SZ 스트랜딩 및 견고한 재킷 압출기, 그리고 엄격한 품질 테스트 스테이션까지, 각 단계에는 신뢰할 수 있는 고성능 기계가 필요합니다. ¹통합 생산 라인에 현명하게 투자하면 품질, 효율성, 그리고 까다로운 시장 요구를 충족할 수 있는 역량을 확보할 수 있습니다. HONGKAI는 처음부터 끝까지 완벽한 광케이블 제조 역량을 구축할 수 있도록 포괄적인 솔루션과 전문 지식을 제공합니다. ⁴².