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1、套塑余长的作用及其控制方法杭州富通通信技术股份有限公司 陈曲1 余长的作用光缆在安装和使用过程中,容易受到拉力而延伸。此时,其中的束管也将同步伸长,为保证光纤受到的可能拉伸不超过标准要求（行业标准中规定光缆在规定的拉伸范围下，光纤的应变不能大于 0.15%）,所以必须保证在二次套塑过程中,光纤在束管中保留一定的余长。余长太小或者没有余长时,光纤在安装使用中产生较大的应力,影响寿命及正常的信号传输;余长太大,光缆在低温时收缩，光纤弯曲严重，则导致光缆低温损耗的增加。二次套塑工艺与其说是一种技术, 不如说是一门艺术，追求的是设备、工艺、材料三者统一的完美性。2 余长的定义余长表示为: ，其中E表示
2、套管中光纤的余长， 为光纤的长度，%10*TfLE fL为套管的长度。TL3 余长的控制方法3.1 温差法如图1 所示, 光纤通过挤塑机机头, 挤上PBT 塑料束管, 并在束管中充以油膏, 由主牵引轮进行牵引, 束管在轮上绕若干圈, 使光纤与束管锁定, 然后进入冷水槽。由于光纤有一定的张力, 因此在主牵引轮上, 束管中的光纤会靠向轮的内缘,所以光纤在主牵引轮上会形成一定的负余长。束管在热水槽和主牵引轮区域, PBT 束管温度在3575C之间, 高于其玻璃化温度。(PBT 塑料的玻璃化温度T g 在40 45C 之间)。进入冷水槽后(温度通常设置在14 20C 之间) ,PBT 产生急剧冷收缩,
3、 不仅补偿了其在余长牵引轮上的负余长, 而且得到了所需的正余长，可见通过调节冷热水槽的水温可以有效的控制余长。图1 温差法控制余长3.2 弹性拉伸法如图2所示, 光纤经挤塑机头,挤上PBT 束管并充以油膏, 束管经热水槽成型后, 通过履带式主牵引轮进入冷水槽, 在辅牵引轮上, 光纤(或带纤) 和束管锁定, 辅牵引的牵引张力足主牵引 辅牵引够大, 使PBT 束管在冷水槽中, 不仅产生不了冷收缩, 反而受到拉伸(在PBT 的玻璃化温度以下的弹性形变) 而伸长。这时, 在束管中积聚更长的光纤, 因为在履带式余长牵引上, 束管中的光纤未锁定, 光纤可在束管中滑行。当PBT 束管离开辅牵引轮后,高张力消
4、失, PBT 束管弹性恢复, 长度缩短,从而使管内的光纤(或带纤) 得到所需的余长。此时, 收线盘的张力应适当选定, 并保持稳定, 使束管在收线盘上不致残留较大的内应力, 从而得到稳定的束管成品。图2 弹性拉伸法控制余长4 影响余长的主要因素4.1 光纤放线张力对余长的影响光纤在一定的张力下放出,束管在主牵引轮上绕若干圈,使光纤与束管锁定,然后进入冷水槽。在主牵引轮上, 束管中的光纤会靠向轮的内缘, 光纤放线张力F愈大,光纤拉得愈紧,则光纤在管内靠向内侧愈甚,负余长愈大,反之亦然。因此, 光纤放线张力愈大, 束管成品的正余长愈小;张力愈小,正余长愈大。由此可见,光纤的放线张力是调节余长的有效工
5、艺参数之一。4.2 冷热水温差对余长的影响光纤束管在热水槽的温度在3550 之间。 进入冷水槽后, 水温在1520之间, 束管冷收缩, 从而产生正余长, 这不仅补偿了在余长牵引轮上的负余长, 并得到所需的正余长。冷热水温的调节是余长控制的最主要因素。水温差愈大, 正余长愈大, 反之亦然。4.3 辅牵引张力对余长的影响辅牵引张力是施加在从主牵引到辅牵引之间的光纤束管上, 这一段正是束管处于冷水槽经受冷收缩的区间。因而牵引张力对束管的弹性拉伸作用是对束管的冷收缩起抵制作用, 在温差法余长控制生产线中, 正余长主要是由束管的冷收缩程度来决定的,此时辅牵引张力对光纤余长起到局部的调节作用: 牵引张力愈
6、大, 对冷收缩的牵制愈甚,正余长愈小; 牵引张力愈小, 冷收缩愈自由,正余长就愈大。4.4 纤膏粘度对余长的影响纤膏的粘度和其加热温度成反比，当温度提高时纤膏粘度降低，纤膏粘度对套管余长主牵引 辅牵引影响的范围很大。当纤膏粘度达到一定程度时，余长就不可控，可能套管各根光纤的余长相差很大。在生产的过程中，纤膏在受到剪切力时化学键断裂，粘度大幅度降低，纤膏有良好的流动性，满足生产的要求。当剪切力撤销后，过一段时间，其化学键恢复，达到纤膏不会从套管中流出的粘度，纤膏的这种性能叫触变性。这样能够满足套管生产时纤膏粘度较小，光纤能自由运动，使光纤余长容易控制。粘度过大使光纤运动困难，光纤余长就很难控制。
