Сварочный аппарат для оптоволокна

10

Оптоволокно – что это такое

Ещё в далёком, конечно сравнительно, 1934 году был получен первый патент на оптическую телефонную систему, где речь передавалась при помощи сфокусированного света по стержням, изготовленных из стекла.. В 1962 году были созданы полупроводниковый лазер и фотодиод. Всё было готово к применению этих разработок, кроме оборудования. Преодолеть высокие затухания  в волокне получилось только в 1970 году. Кстати, первая подводная линия оптоволокна была проложена в России между Санкт- Петербургом и  Аберслундом (Дания), которую проложила «Ростелеком» (тогда «Совтелеком»)

Оптическое волокно представляет собой конструкцию, обычно с круглым сечением, состоящую из сердцевины и оболочки, бывают, конечно, и кабели с ленточными волокнами, но они применяются редко.

Схема оптического кабеля

Сердцевина изготавливается из чистого материала. Это кварцевое стекло, но в настоящее время идут разработки по изготовлению пластиковых оптических волокон. Сердечник изготавливается из полиметилметакрилата, а оболочка из фторполимеров. Оптические волокна, которые используют в теле- и интернет коммуникациях, в основном изготавливаются диаметром 125+1 микрон. Но диаметр может быть различным. Это зависит от типа волокна и стандартов страны, где он применяется.

Применение оптоволокна

Его применяют в средах передачи  различных оптоволоконных телекоммуникационных сетей. Это могут быть как межконтинентальные сети, так и компьютерные сети домашние. Такое широкое примение обусловлено тем:


  • что оптоволокно имеет низкое затухание сигнала на всем огромном протяжении передачи информации;
  • имеет  отличную защищённость от несанкционированного доступа;
  • может давать высокую скорость передачи информации;
  • каждое волокно, при использовании специальных технологий уплотнения, может осуществлять несколько сотен каналов единовременно, при большой скорости, которую можно выразить терабитами в секунду.

Также оптоволокно может использоваться в качестве датчиков измерения таких параметров, как температура, напряжение, давление и т.п. Эти датчики не потребляют электроэнергию, имеют минимальные размеры, что дает большое преимущество перед стандартными электрическими способами.

Оно также используется в гидрофонах в нефтеперерабатывающей промышленности, а также в подводных кораблях, на сейсмических станциях, для определения количества вредных веществ в водной среде. Расписывать всё применения невозможно, оно может быть объединено в отдельную тему.

Соединение  оптоволокна, методы и оборудование

Весь вопрос в том, как соединять оптоволокно. Оно должно быть присоединено к приборам таким образом, что бы не превратить оптоволокно в простой канат. Простой пример, подвод оптоволоконного кабеля к дому и подсоединение к индивидуальным пользователям.

Его соединяют при помощи оплавления обоих краев стеклонитей при помощи электродуги и дальнейшего соединения. Сложность в том, что бы соединение было тщательно подогнано и точно состыковано, иначе качество передачи будет потеряно. Для этого применяют специальные сварочные аппараты, которые не только расплавляют края, но и точно совмещают края во время соединения этих нитей.

Методами выравнивания световодов отличаются между собой эти приборы.  Также они отличаются по количеству одновременно соединяемых световодов. При сварке современные аппараты должны учитывать  температуру и влажность воздуха, и атмосферное давление и тому подобные параметры, которые осуществляются при помощи специальных электронных датчиков.

Также от того, какого вида используется световолокно, осуществляется выбор программы для сварки.

Расплавление происходит при помощи горелки, лазера или при разряде электрического тока. Такой аппарат для сварки имеет неоспоримые преимущества: качество соединения, отсутствие примесей в самом соединении, что есть гарантией минимизации потерь. Оно может подразделяться по таким признакам:

  • Способу сварки.
  • Видам сварки — ручная или автоматическая.
  • По виду контроля над сваркой.
  • По количеству свариваемых волокон одновременно.

Хотя такое оборудование может контролировать и программировать сам процесс, но лучше контролировать эти параметры самостоятельно. Это дает лучший результат. Отрезки световодов подготавливаются, затем закладываются в аппарат для сварки и фиксируют.  Сама сварка включает несколько этапов:

  • Снимается изоляция, как со всего кабеля, так и с отдельных стекловолокон, так как каждое волокно сваривается отдельно.
  • Зачищают волокна от влагозащитного слоя.
  • На один из световодов одевается специальная термоусадочная гильза для защиты.
  • Затем идёт подготовка торцов световодов, путём удаления защитного слоя при помощи этанолом.
  • Световоды устанавливаются в специальные направляющие, обеспечивающие точность соединения.
  • Проверяется точность установки в двух координатах и настройка сварки.
  • Проведение непосредственно сварочных работ.
  • Первичный контроль качества сварного соединения.
  • На место сварки одевается специальная защитная термоусаживающая гильза.
  • Окончательная проверка качества соединения.

Сам процесс происходит одновременно на обоих концах.

Из чего состоит оборудование для сварки оптоволокна

Аппарат для сваривания оптоволокна

Электронный блок управления процессом является основным элементом, его сердцем. В него входят различные датчики, преобразователи, материнская плата и другие компоненты. Немаловажным узлом является механический блок, в котором располагаются световоды, которые предстоит сваривать, электрические направляющие для точного выравнивания их, также нагревательные элементы и другие механизмы. Необходимым также является и дисплей на жидких кристаллах, при помощи которого контролируется процесс сварки. Тепловая камера служит для того, что бы крепить защитную муфту на сварное соединение при помощи термоусадки.Сам аппарат обычно изготавливается небольших размеров, при напряжении от 100 до 300 вольт.

Применяются следующие виды сварочных аппаратов для оптоволокна:

Аппараты, в которых управление процессом происходит вручную, но для его использования нужен опыт и навыки в работе. Сам процесс контролируется при помощи микроскопа.

Аппарат с частичным управлением, то есть полуавтомат. В этом сварочном аппарате автоматически происходит выравнивание волокон. Контроль за процессом сварки происходит вручную.

Автоматические сварочные аппараты для оптоволокна, в которых все операции, начиная от выравнивания, сварки и контроля за качеством, выполняются автоматически.

Портативные, работающие на аккумуляторах, которые получают всё большее распространение.

Дополнительно поставляются скалыватели и держатели волокна.  Могут быть укомплектованными в одном аппарате.

Какой лучше сварочный аппарат для оптоволокна

Естественно, что бы качественно провести процесс сварки, нужно соответствующее  оборудование. Для оптоволокна, естественно, самым лучшим могут быть японские производители. Самой лучшей фирмой на сегодняшний день считается компания Fujikura.

Аппарат для сварки Fujikura

Если брать такой аппарат вместо со скалывателем и держателем волокон, цена на этот сварочный аппарат для оптоволокна от 169700 рублей до 264 400 рублей на аппарат, который осуществляет сварку под контролем в 3-х плоскостях, работающий на аккумуляторах без укомплектованности скалывателем.

Скалыватель Fujikura

Отдельно скалыватель, прибор, предназначенный для подготовки оптических волокон к сварке, можно купить за 46800 рублей, (все цены с сайта компании). Например, это Fujikura CT-30A. Не всё оборудование поставляется.

Они используются для высококачественного соединения волокон, таких как патч – корды и пигтейлы, для того, что бы производить кабельные сборки, а также, что бы производить оконцовку разъёмов оптоволоконных разветвителей.

Конечно, бывают и ручные скалыватели, они дешевле и используются на выезде. Сам конец оптоволокна, если его сломать, может иметь различную форму, а для сварки нужен угол края 90 градусов для качественного соединения.

Держатель волокна производит фиксацию одиночного волокна при процессе сварки.

Немного хуже, так сказать, на втором месте стоит компания Sumitimo, который выпускает аппараты, также позволяющие получать качественные соединения оптоволокон. Цена на эти аппараты немного ниже. Далее идёт китайская компания Jilong, неплохая, цена до 130000 рублей за полный комплект, но она выпускает аппараты, которые стоят на третьем месте.

Свароччный аппарат Jilong KL-300T

Его стоит брать в том случае, если вопрос затухания колебаний не стоит так остро, так как микроцарапины или несоосности могут помешать качеству сварного соединения.

Российского производителя на рынке практически нет. Раньше были советские аппараты, но они соединяют оптоволокна, получающие при этом большие затухания. Это КСС, в котором все процессы производятся вручную и «на глаз».

Советский КСС-111

 У каждого аппарата есть свои особенности. У одних – компактность, у других две печки. Но почему то все стремятся купить Fujikura FSM-60S, самый прогрессивный из существующих.