Vuosien kehitystyön jälkeen optisten kaapeleiden valmistustekniikka on kehittynyt erittäin kypsäksi. Tunnettujen ominaisuuksien, kuten suuren tiedonsiirtokapasiteetin ja hyvän siirtotehon, lisäksi optisten kaapeleiden on oltava myös pienen koon ja keveyden etuja. Nämä optisen kaapelin ominaisuudet liittyvät läheisesti optisen kuidun suorituskykyyn, optisen kaapelin rakenteelliseen suunnitteluun ja valmistusprosessiin, ja ne liittyvät myös läheisesti optisen kaapelin muodostaviin erilaisiin materiaaleihin ja ominaisuuksiin.
Optisten kuitujen lisäksi optisten kaapeleiden pääraaka-aineet jaetaan kolmeen luokkaan:
1. Polymeerimateriaali: tiivis putkimateriaali, PBT-irtoputkimateriaali, PE-vaippamateriaali, PVC-vaippamateriaali, täyttövoide, vettähylkivä teippi, polyesterinauha
2. Komposiittimateriaali: alumiini-muovi-komposiittinauha, teräs-muovi-komposiittinauha
3. Metallimateriaali: teräslanka
Tänään puhumme optisen kaapelin tärkeimpien raaka-aineiden ominaisuuksista ja niissä esiintyvistä ongelmista toivoen olevansa hyödyllisiä optisten kaapelien valmistajille.
1. Tiivis putkimateriaali
Varhaisissa tiiviiden putkien materiaaleissa käytettiin enimmäkseen nailonia. Etuna on sen tietty lujuus ja kulutuskestävyys. Haittana on heikko prosessin suorituskyky, kapea käsittelylämpötila, vaikea hallittavuus ja korkeat kustannukset. Tällä hetkellä on saatavilla enemmän korkealaatuisia ja edullisia uusia materiaaleja, kuten modifioitua PVC:tä ja elastomeerejä. Kehityksen näkökulmasta palonestoaineet ja halogeenittomat materiaalit ovat väistämätön trendi tiiviiden putkien materiaaleissa. Optisten kaapelien valmistajien on kiinnitettävä tähän huomiota.
2. PBT-irtoputkimateriaali
PBT:tä käytetään laajalti optisten kuitujen irtoputkimateriaalina sen erinomaisten mekaanisten ominaisuuksien ja kemikaalien kestävyyden ansiosta. Monet sen ominaisuuksista liittyvät läheisesti molekyylipainoon. Kun molekyylipaino on riittävän suuri, vetolujuus, taivutuslujuus ja iskunkestävyys ovat korkeat. Todellisessa tuotannossa ja käytössä on kiinnitettävä huomiota kaapeloinnin aikana syntyvän jännityksen hallintaan.
3. Täytevoide
Optinen kuitu on erittäin herkkä OH–-yhdisteille. Vesi ja kosteus laajentavat optisen kuidun pinnalla olevia mikrohalkeamia, mikä johtaa optisen kuidun lujuuden merkittävään heikkenemiseen. Kosteuden ja metallimateriaalin välisen kemiallisen reaktion kautta syntyvä vety aiheuttaa optisen kuidun vetyhäviötä ja vaikuttaa optisen kuitukaapelin laatuun. Siksi vedyn kehittyminen on tärkeä osoitin voitelusta.
4. Vesitiivis teippi
Vedeneristysteipissä käytetään liimaa, joka kiinnittää vettä imevän hartsin kahden kuitukankaan kerroksen väliin. Kun vesi tunkeutuu optisen kaapelin sisäpuolelle, vettä imevä hartsi imee vettä nopeasti ja laajenee täyttäen optisen kaapelin raot estäen siten veden virtauksen pituussuunnassa ja säteittäin kaapelissa. Hyvän vedenkestävyyden ja kemiallisen stabiilisuuden lisäksi turpoamiskorkeus ja veden imeytymisnopeus aikayksikköä kohden ovat vedeneristysteipin tärkeimmät indikaattorit.
5. Teräsmuovikomposiittinauha ja alumiinimuovikomposiittinauha
Optisissa kaapeleissa käytettävät teräs-muovikomposiittinauhat ja alumiini-muovikomposiittinauhat ovat yleensä pitkittäissuunnassa aaltopahvilla päällystettyjä ja muodostavat PE-ulkovaipan kanssa kattavan vaipan. Teräsnauhan/alumiinifolion ja muovikalvon kuoriutumislujuudella, komposiittinauhojen välisellä lämpösaumauslujuudella sekä komposiittinauhojen ja PE-ulkovaipan välisellä sidoslujuudella on suuri vaikutus optisen kaapelin kokonaisvaltaiseen suorituskykyyn. Myös rasvan yhteensopivuus on tärkeää, ja metallikomposiittinauhan ulkonäön on oltava tasainen, puhdas, purseeton ja mekaanisesti vaurioitumaton. Lisäksi, koska metalli-muovikomposiittinauha on tuotannon aikana kiedottava pituussuunnassa liimausmuotin läpi, paksuuden tasaisuus ja mekaaninen lujuus ovat optisen kaapelin valmistajalle tärkeämpiä.
Julkaisun aika: 19.10.2022