Bạn đang gặp khó khăn trong việc xác định thiết bị cần thiết để sản xuất cáp quang? Việc thiết lập dây chuyền sản xuất có vẻ phức tạp và tốn kém nếu bạn chọn sai máy.

Bắt đầu sản xuất cáp quang cần có các máy móc cụ thể: nhuộm màu/cuộn lại sợi, dây chuyền phủ thứ cấp, dây chuyền bện SZ và dây chuyền bọc. Mỗi dây chuyền đều đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra các loại cáp chất lượng cao, đáng tin cậy cho các mạng truyền thông hiện đại.

Hiểu được những máy móc cốt lõi này là bước đầu tiên. Là người giúp các doanh nghiệp thiết lập sản xuất cáp, tôi biết từng thiết bị quan trọng như thế nào. Hãy cùng khám phá từng quy trình để xem chúng đóng góp như thế nào vào sản phẩm cuối cùng và tại sao việc lựa chọn đúng thiết bị lại quan trọng đối với thành công của bạn. Làm đúng ngay từ đầu sẽ giúp bạn tiết kiệm được rất nhiều đau đầu sau này.

Quá trình nhuộm màu và quấn lại sợi đảm bảo chất lượng cáp như thế nào?

Bạn có bối rối về lý do tại sao sợi quang cần được tô màu không? Việc nhận dạng sợi quang không chính xác sẽ dẫn đến lỗi cài đặt và thời gian ngừng hoạt động của mạng, gây tốn kém thời gian và tiền bạc.

Màu sợi chỉ định màu sắc riêng biệt cho từng sợi để dễ dàng nhận dạng trong quá trình nối và lắp đặt. Quá trình quấn lại đảm bảo sợi được cuộn gọn gàng mà không bị hư hỏng, duy trì tính toàn vẹn của tín hiệu trước khi chuyển sang giai đoạn sản xuất tiếp theo.

Hãy nghĩ đến việc lắp đặt một sợi cáp với hàng chục, thậm chí hàng trăm sợi trông giống hệt nhau. Sẽ là một cơn ác mộng! Đó là lúc cần đến việc tô màu. Đây là bước đầu tiên sau khi sợi trần được kéo ra. Chúng tôi sử dụng các máy chuyên dụng để phủ một lớp mực mỏng có thể đóng rắn bằng tia UV. Quá trình này cần sự chính xác – màu sắc phải đồng nhất và bám dính tốt mà không ảnh hưởng đến hiệu suất của sợi. Sau khi tô màu, các sợi được quấn lại cẩn thận vào ống chỉ. Đây không chỉ là sự gọn gàng; mà còn là việc duy trì tính toàn vẹn của sợi. Máy quấn lại kiểm soát độ căng hoàn hảo để ngăn ngừa hiện tượng uốn cong nhỏ hoặc hư hỏng có thể làm suy yếu tín hiệu sau này.

Giải thích quá trình tô màu

Máy nhuộm thường bao gồm một giá đỡ cho cuộn sợi trần, một bộ phận vệ sinh để loại bỏ bụi, bản thân bộ phận nhuộm màu, một lò sấy UV, một trục quay để kiểm soát tốc độ và bộ phận cuộn lại. Các dây chuyền tốc độ cao có thể nhuộm sợi nhanh chóng, thường vượt quá 1000 mét mỗi phút. Chìa khóa là ứng dụng màu đồng đều và mực khô nhanh, hoàn toàn. Chúng tôi cần các màu đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế, như TIA-598-C, để các kỹ thuật viên ở bất kỳ đâu cũng có thể hiểu được chúng.

Tầm quan trọng của việc kiểm soát độ căng khi tua lại

Sau khi nhuộm màu và xử lý, sợi sẽ được đưa đến phần tua lại. Nếu độ căng quá cao, nó có thể gây căng thẳng cho sợi. Nếu quá thấp, quá trình quấn có thể lỏng lẻo và không ổn định, dẫn đến rối hoặc hư hỏng trong quá trình vận chuyển đến giai đoạn tiếp theo. Máy tua lại hiện đại sử dụng cánh tay vũ công tinh vi hoặc hệ thống phản hồi điện tử để duy trì độ căng chính xác, liên tục. Điều này đảm bảo sợi đã sẵn sàng cho lớp phủ thứ cấp¹ không có bất kỳ khuyết điểm tiềm ẩn nào trong quá trình nhuộm màu và tua lại.

Vai trò của lớp phủ thứ cấp trong việc bảo vệ sợi là gì?

Bạn lo lắng về việc sợi quang dễ vỡ trong quá trình xử lý hoặc lắp đặt? Sợi quang trần rất dễ bị ảnh hưởng bởi ứng suất vật lý và các yếu tố môi trường.

Lớp phủ thứ cấp bổ sung một lớp bảo vệ (ống lỏng hoặc đệm chặt) xung quanh các sợi màu. Lớp này bảo vệ các sợi khỏi độ ẩm, ứng suất cơ học và thay đổi nhiệt độ, tăng đáng kể độ bền và tuổi thọ của cáp.

Sau khi các sợi được nhuộm màu và quấn lại, chúng cần được bảo vệ chắc chắn hơn. Lớp phủ chính được áp dụng trong quá trình kéo sợi rất mỏng, chỉ có đường kính khoảng 250 micron, bao gồm cả thủy tinh. Nó không đủ để xử lý cáp thô. Đó là nơi lớp phủ thứ cấp¹ dây đi vào. Quá trình này áp dụng một lớp khác, làm tăng đáng kể khả năng phục hồi của sợi. Có hai cách tiếp cận chính: ống lỏng và đệm chặt. Sự lựa chọn hoàn toàn phụ thuộc vào ứng dụng dự định của cáp.

Thiết kế ống lỏng so với thiết kế đệm chặt

Trong thiết kế ống rời, một số sợi màu (thường là 6 hoặc 12) được đặt bên trong một ống nhựa có đường kính bên trong lớn hơn. Ống này thường được đổ đầy gel chặn nước hoặc sử dụng sợi có thể trương nở trong nước. Các sợi "nổi" lỏng lẻo bên trong, cung cấp khả năng bảo vệ tuyệt vời chống lại lực đè nén bên ngoài và sự thay đổi nhiệt độ, vì các sợi có thể di chuyển nhẹ bên trong ống. Thiết kế này phổ biến đối với cáp ngoài trời.

Thiết kế đệm chặt bao gồm việc đùn một lớp nhựa dày hơn (thường là PVC hoặc LSZH) trực tiếp lên từng sợi màu, thường đưa đường kính của sợi lên tới 900 micron. Điều này làm cho sợi giống như một sợi dây mỏng hơn, dễ xử lý hơn và kết thúc trực tiếp bằng các đầu nối. Cáp đệm chặt thường được sử dụng trong nhà cho dây vá hoặc các ứng dụng xương sống của tòa nhà, nơi tính linh hoạt và dễ kết thúc là yếu tố quan trọng. Tuy nhiên, chúng ít cách ly khỏi ứng suất bên ngoài hơn so với ống lỏng.

Vật liệu sử dụng cho lớp phủ thứ cấp

Các vật liệu được chọn cho lớp phủ thứ cấp¹ là rất quan trọng. Các vật liệu như PBT (Polybutylene Terephthalate) thường được dùng cho ống rời vì chúng có độ bền cơ học tốt, khả năng chống hóa chất và độ ổn định trong phạm vi nhiệt độ rộng. Gel làm đầy bên trong thường có tính lưu biến, nghĩa là nó cố định tại chỗ nhưng cho phép sợi di chuyển. Đối với ngân sách eo hẹp, PVC tiết kiệm chi phí cho mục đích sử dụng chung trong nhà. Đồng thời, vật liệu LSZH (Low Smoke Zero Halogen) được yêu cầu trong nhiều công trình lắp đặt do các quy định về an toàn phòng cháy chữa cháy, vì chúng tạo ra ít khói hơn và không có khí halogen độc hại khi đốt cháy.

Tại sao SZ Stranding lại quan trọng đối với cáp quang?

Bạn có thắc mắc làm sao nhiều ống sợi quang có thể vừa với một sợi cáp mà không bị hỏng không? Chỉ cần bó chúng lại với nhau sẽ gây ra ứng suất và khả năng mất tín hiệu khi cáp bị uốn cong.

SZ mắc cạn² xoắn các ống đệm (hoặc sợi đệm chặt) xung quanh một thành phần chịu lực trung tâm theo các hướng xoắn ốc xen kẽ. Kỹ thuật này cho phép sợi dài thêm, ngăn ngừa căng thẳng trong quá trình uốn cáp và lắp đặt, đảm bảo hiệu suất đáng tin cậy.

Sau khi các sợi có lớp phủ thứ cấp¹ (hoặc là ống rời hoặc bộ đệm chặt), chúng ta cần lắp ráp chúng thành lõi cáp. Nếu chúng ta chỉ đặt chúng thẳng dọc theo chiều dài cáp, bất kỳ sự uốn cong nào cũng sẽ trực tiếp gây căng thẳng cho các sợi bên trong. Sợi quang, là thủy tinh, không thích ứng suất kéo! SZ mắc cạn² máy giải quyết vấn đề này một cách khéo léo. Nó quấn các ống (hoặc sợi đệm chặt) quanh một thành phần trung tâm (như thanh GRP hoặc dây thép) theo kiểu xoắn ốc. Phần "SZ" có nghĩa là hướng của xoắn ốc đảo ngược theo chu kỳ (xoắn S, sau đó xoắn Z).

Cơ chế của SZ Stranding

Hãy tưởng tượng quấn một sợi dây quanh một cây bút chì. Sợi dây sẽ được buộc chặt nếu bạn tiếp tục quấn theo cùng một hướng (một vòng xoắn đơn giản). Nhưng với SZ mắc cạn², máy đặt các ống xuống theo một hướng xoắn ốc cho một chiều dài nhất định (ví dụ, 100mm), sau đó đảo ngược hướng xoắn cho 100mm tiếp theo, v.v. Sự xoắn dao động này tạo ra các túi có chiều dài bổ sung cho các ống dọc theo trục cáp. Khi cáp uốn cong, các ống bên ngoài chỗ uốn cong có thể trượt nhẹ vào trong các túi này, sử dụng chiều dài bổ sung thay vì kéo căng các sợi bên trong. Đây là một cách thông minh để tạo ra sự linh hoạt và giảm ứng suất vào lõi cáp. Máy sử dụng các giá đỡ quay hoặc hệ thống bánh răng hành tinh để đạt được sự sắp xếp dao động chính xác này.

Lợi ích so với việc đóng gói đơn giản

So với việc chỉ đặt các ống song song hoặc sử dụng xoắn ốc đơn giản (như trong cáp đồng cũ), SZ mắc cạn³ cung cấp những lợi thế đáng kể cho sợi quang. Lợi ích chính là cải thiện hiệu suất uốn và độ bền kéo mà không làm căng sợi. Điều này rất quan trọng trong quá trình lắp đặt, khi cáp được kéo qua ống dẫn hoặc quanh các góc. Nó cũng giúp việc tiếp cận giữa nhịp dễ dàng hơn – vì các ống không bị buộc chặt theo một hướng, nên kỹ thuật viên có thể mở vỏ bọc và tiếp cận một ống cụ thể dễ dàng hơn mà không làm ảnh hưởng nhiều đến các ống khác. Thiết kế này là cơ bản đối với cáp quang hiệu suất cao hiện đại.

Vỏ bọc hoàn thiện quy trình sản xuất cáp quang như thế nào?

Lõi cáp của bạn có dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài không? Nếu không có lớp bảo vệ cuối cùng, các sợi cáp sẽ bị mài mòn, ẩm ướt, bức xạ UV và hóa chất.

Vỏ bọc bao gồm việc đùn lớp vỏ ngoài cuối cùng (PE, LSZH hoặc PVC) lên lõi cáp xoắn. Lớp vỏ này cung cấp khả năng bảo vệ cơ học và môi trường chính, xác định tính phù hợp của cáp với các môi trường lắp đặt khác nhau (trong nhà/ngoài trời/ống dẫn).

Bước cuối cùng trong quá trình làm cáp là phủ lớp vỏ ngoài hoặc vỏ bọc. Chúng ta có lõi xoắn SZ, có thể được quấn băng hoặc sợi chặn nước xung quanh, và bây giờ nó cần được bảo vệ tối đa. Dây chuyền vỏ bọc thực hiện công việc này. Về cơ bản, đây là một dây chuyền đùn mở rộng. Lõi xoắn được kéo qua tâm của khuôn đùn và nhựa nóng chảy được ép xung quanh nó, tạo thành lớp ngoài liền mạch. Bạn nhìn thấy và xử lý lớp vỏ này khi làm việc với cáp đã hoàn thiện. Các đặc tính của nó rất quan trọng đối với sự tồn tại của cáp trong môi trường dự định.

Vật liệu bao che thông dụng và tính chất của chúng

Việc lựa chọn vật liệu vỏ bọc phụ thuộc rất nhiều vào vị trí sử dụng cáp.

• Polyetylen (PE): Khả năng chống ẩm và độ ổn định tia UV tuyệt vời (chủ yếu là PE đen). Rất bền. Thường được sử dụng cho cáp ngoài trời và cáp ống. Có thể khá cứng.
• PVC (Polyvinyl clorua): Linh hoạt hơn PE, thường chống cháy và tiết kiệm chi phí. Thường được sử dụng cho cáp trong nhà thông dụng. Tuy nhiên, khi đốt cháy, nó tạo ra khói và khí ăn mòn.
• LSZH (Ít khói, không halogen): Được thiết kế để đảm bảo an toàn trong không gian trong nhà, chủ yếu là các khu vực đông dân cư như văn phòng, trung tâm dữ liệu hoặc đường hầm. Nó tạo ra rất ít khói và không có hợp chất halogen độc hại trong đám cháy. Thường được yêu cầu theo quy định của các quy tắc xây dựng. Nó có thể kém linh hoạt hoặc bền hơn PE hoặc PVC.

Lớp vỏ trung gian hoặc lớp giáp kim loại (như băng thép gợn sóng) đôi khi được sử dụng trước lớp vỏ ngoài cuối cùng để tăng cường khả năng bảo vệ cơ học, đặc biệt là đối với cáp chôn trực tiếp.

Quá trình đùn cho lớp vỏ

Dây chuyền vỏ bọc bao gồm một phần trả cho lõi bị mắc kẹt, có khả năng là một trạm bọc thép, bản thân máy đùn (một cơ chế trục vít làm tan chảy và tạo áp suất cho các viên nhựa), một khuôn đầu chữ thập nơi nhựa hình thành xung quanh lõi, một máng làm mát dài (thường chứa đầy nước) để đông cứng lớp vỏ, các công cụ đo đường kính, một máy kéo tời và một máy quấn cáp cho tang cáp đã hoàn thiện. Kiểm soát chính xác nhiệt độ, áp suất, tốc độ dây và tốc độ làm mát là điều cần thiết để có được độ dày và đường kính lớp vỏ đồng đều mà không làm hỏng lõi bên trong. Cáp cuối cùng thường được in các dấu hiệu nhận dạng trong giai đoạn này.

Phần kết luận

Việc thiết lập sản xuất cáp quang bao gồm các giai đoạn chính: nhuộm màu, phủ lớp thứ cấp, SZ mắc cạn³và vỏ bọc. Hiểu được vai trò của từng máy giúp xây dựng dây chuyền sản xuất đáng tin cậy cho các loại cáp chất lượng cao.