Сварка оптоволокна
Для проведения интернета и телевизионных коммуникаций часто используется оптоволоконный кабель. Он гораздо эффективней металлических проводов благодаря более высокой скорости передачи информации. Но невозможно прокладывать сплошной кабель. Необходимо делать соединения. Эта же мера требуется и при ремонте поврежденной линии. Сварка оптоволокна выполняется специальным аппаратом в автоматическом режиме. От оператора требуется грамотно произвести подготовительные работы и заложить стороны в машинку. Из чего состоит сварочный аппарат для оптоволокна и как происходит процесс соединения подробно описано в статье, вместе с детальным видео — сварка оптоволокна
Содержание
1 В чем сложность сварки оптоволокна?
2 Оборудование для сварки оптоволокна
3 Подготовка перед сваркой
4 Процесс сварки оптических волокон
В чем сложность сварки оптоволокна?
Сварка оптических волокон обусловлена рядом трудностей, связанных со структурой и материалом, используемым в кабелях нового поколения. Высокая скорость передачи данных достигается за счет стеклянного или пластикового прозрачного материала, который является основой и действует как линза. Лучи света с заложенной информацией отражаются о стенки провода и передаются на далекие расстояния быстрее, чем электронный импульс.
Устройство оптического кабеля имеет сложную структуру и включает в себя:
жилу оптоволокна;
обволакивающий гель на основе углеводорода;
медную трубку;
поликарбонатное покрытие;
защиту от влаги «водный барьер»;
двухрядный контур из стальных витых проводов;
лавсановую обмотку;
полиэтиленовое наружное покрытие.
Исходя из этого, сварка оптического провода имеет две сложности: специфичный материал центральной жилы (стекло или пластик) и хрупкую структуру кабеля. При соединении двух участков во время прокладки магистрали или ремонтных работ применяют современные аппараты, которые справляются с этой сложной задачей. Но для хорошего результата необходима тщательная подготовка сторон.
Оборудование для сварки оптоволокна
Сварка оптоволоконного кабеля выполняется агрегатом, который похож на небольшой чемоданчик с экраном. На верхней части присутствует ручка, которая предназначена для переноса. Устройство имеет откидную крышку, под которой находится рабочий сварочный блок, включающий элементы возбуждения дуги и органы контроля. На передней панели выводятся кнопки для настройки. Некоторые модели имеют сенсорное управление на самом экране. У других дисплей только показывает результаты работы.
a7f2f0a8fc618362c46453d26f22984e
Аппарат для сварки оптоволокна содержит ключевой узел, которым выполняется весь процесс. В него входят:
пара электродов, расположенных напротив друг друга (стержни имеют очень заостренный край);
открытые фиксаторы, с V-образной прорезью, которые выполняют функцию направляющих;
за ними по обе стороны располагаются магнитные каретки, удерживающие оставшуюся часть проводов на месте;
под электродами помещены объективы камер с микроскопом и функцией детализации и контроля процесса;
над ними установлены фиксаторы самих электродов.
Под корпусом находится небольшой источник тока, измерительные датчики, и несколько микромоторов, для коррекции положения провода перед сваркой. В недорогих моделях такой функции нет и все манипуляции по подгонке сторон осуществляются оператором вручную. Камера и экран в этом случае лишь помогают примерно оценить положение.
Подготовка перед сваркой
Чтобы успешно применять оборудование для сварки оптических волокон необходимо грамотно подготовить сам провод. Для этого важно очистить его от всех семи слоев оболочек. Некоторые материалы, находящиеся до стальных витых проводов, можно резать смело. Последние примут на себя лишнюю нагрузку. Но далее следует быть очень осторожными, потому что чрезмерное давление может привести к поломке оптической линии.
Очищенный провод необходимо подвергнуть дальнейшей обработке. Важным фактором, влияющим на будущий результат, является скол края провода. Он должен быть максимально приближен к 90 градусам. Чем меньше этот угол, или если у него вообще неправильная форма (полусфера, рваный край), тем хуже будет качество сварки. Соединение может вообще не образоваться.
Для предварительной подготовки оптоволокна используются скалыватели. Это небольшие устройства, приобретаемые отдельно, либо устанавливаемые на сам аппарат для сварки оптического волокна. В его комплектацию входят:
канавки для провода и линейка разметки;
круговой нож;
подвижная каретка;
крышка с прижимным механизмом;
смягчающая пружина;
фиксатор волокна;
резиновые подушечки;
рельс и упор;
подпружиненный элемент ломающий волокно на ноже;
контейнер для сколов.
Поскольку стеклянный материал довольно хрупкий, его сложно отрезать идеально ровно. Предварительно выполняется насечка алмазом по выставленной разметке, после чего осуществляется нажим и скол. Обработанный край важно протереть спиртом и сухой салфеткой. Это удалит жир от пальцев и мусор. Затем можно проводить сварку сторон.
Процесс сварки оптических волокон
Для осуществления сварки оптоволокна стороны закладываются в аппарат на направляющие канавки. Их фиксирует магнитная каретка. Начинается процесс подгонки краев. Он называется юстировка. За это отвечают две камеры аппарата, которые оценивают положение провода с двух сторон. Принимается в расчет изображение на просвет и по внешнему краю оболочки.
Это гораздо эффективнее юстировки по одной наружной оболочке, потому что последняя может не иметь четкого центра из-за овальной формы или смещения сердечника. Выравнивание производится под микродвижениями сервомоторов. Они двигают края вперед, назад, друг к другу, и от себя. Микроскопы позволяют точно оценивать результат. Вся работа выполняется машиной самостоятельно, без вмешательства человека. Данная техника относится к «умным» приборам.
Когда стороны идеально выставлены, начинается процесс сварки оптоволокна, включающий в себя несколько этапов:
Устройство подает небольшой разряд тока на электроды, между которыми возникает микродуга. Эта мера удаляет мельчайшие пылинки с поверхности сколов и сжигает остатки жира от человеческих рук.
Затем оборудование сближает стороны провода еще ближе. Вспомогательные моторы выполняют сведение сначала грубо, а потом детально. В расчет берутся координаты трех сторон и изображение на просвет. В случае невозможности правильно соединить края, машина выводит на экран соответствующее сообщение и издает писк. Скол необходимо переделать.
Если стороны сведены правильно, то запускается горение основной дуги, разогревающее оптическое волокно. В этот момент моторы сближают края еще больше для создания однородной структуры. Когда напряжение отсекается, соединение мгновенно остывает. Сварка больше напоминает быструю пайку.
Устройство производит оценку выполненного стыка и ищет дефекты. Качественное соединение невидно визуально. Создается эффект цельного волокна. Данные о времени, дате и затухании вводятся в память оборудования, которое ведет учет выполненным работам.
После этого некоторые машины способны выполнять тест на прочность сварки. Устройство подает дозированное усилие и пытается разорвать волокно. Если стык остается целостным, то тест засчитывается положительно. Но этой функцией пользуются не все, поэтому ее можно выключить.
Поскольку восстановить первоначальную структуру такого провода со всеми его слоями невозможно, разработана специальная гильза, которая насаживается на тонкий спаянный участок оптического волокна. Участок помещается в печку, где выполняется спайка и герметизация соединения. Далее стык остывает и надежно защищает хрупкий внутренний элемент от поломок.
Сваривание оптоволокна дало возможность выполнять прокладку кабелей на далекие расстояния, даже через водные преграды. Это позволяет иметь высокоскоростной интернет и телевидение независимо от места проживания.
