光纤光缆的制造工艺流程
【】本课题介绍的是现代企业在工业上生产制造层绞式光纤光缆的工艺流程，大致上从光纤棒的拉丝工艺，光纤的着色工艺，成缆工艺和护套工艺四个方面展开。光纤光缆具有传输频带宽，通讯容量大的特点，在传输工程中能量损耗小，符合当代发展需求，相较于传统的电缆，有助于节省金属材料降低成本，光纤光缆还具有抗干扰能力强，保密性能好等优点。
目录
引言 1
一、光纤光缆传输原理介绍 2
二、光纤棒的拉丝工艺 2
（一）拉丝塔结构 2
（二）拉丝塔工作流程 3
（三）一次涂覆 4
三、着色工艺 4
（一）着色工艺设备 4
（二）着色工艺的缘由 4
（三）对油墨的要求 5
（四）着色工艺流程 5
（五）注意事项 6
（六）固化检测 6
四、套塑工艺 7
（一）工艺流程 7
（二）影响余长的因素和控制方法 8
五、成缆工艺 8
（一）成缆工艺原理特性 8
六、护套工艺 9
（一）护套的构成 9
（二）工艺流程 9
总结 10
参考文献 11
谢辞 12
引言
光纤光缆在通信行业中起着重要作用，随着国务院的“宽带中国”战略的实施，宽带成为了公共基础设施建设，为了提高宽带的介入能力，对光纤光缆的需求量十分大，我国的平均网速与发达国家之间还是存在着一定的差距的，韩国作为世界上平均网速最快的国家，在十年前的光纤到户普及率就超过了90％，所以我国的光纤光缆产业具有良好的发展前景。制造出优良的光纤光缆也成为了光电产业发展的目标方向，目前的光纤光缆制造主要的是拉丝，着色，成缆，护套等工艺，每一个工艺的细节会直接决定光纤光缆是否能够被使用。
在毕业论文中，我将介绍的是层绞式光纤光缆制造的工艺流程。
一、光纤光缆传输原理介绍
光纤光缆是一种内部由多根光纤芯外部包覆保护性材料的一种通信材料，是利用光的波动原理，光纤是有纤芯和玻璃包层构成，光纤纤芯的折射率比包层的折射率略大，谁光线沿一定角度射入时，光线会在 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
纤芯和包层的交界处不断地发生全反射传递能量。如图11所示。
图11 光纤折射原理
二、光纤棒的拉丝工艺
通过光纤拉丝塔将制作好的光纤预制棒制成符合标准的光纤的工艺流程。如图21拉丝示意图所示。
图21 拉丝塔示意图
拉丝塔结构
1．拉丝塔的主要组成部分
拉丝塔主要是由加热炉，激光测径仪，涂覆和固化设备，涂层测径仪和绞盘等。
（二）拉丝塔工作流程
1．拉丝工艺流程
将光纤预制棒（如图22）安放在拉丝塔的顶部固定位置，在拉丝塔的调速系统控制下，将光纤预制棒慢慢送入高温炉，高温炉内温度在2000摄氏度左右，预制棒的一端在高温的作用下开始软化，由于重力的作用，软化的部分从高温炉的底部喷嘴处凝聚成丝状，通过控制光线的拉丝速度，我们可以改变光线的外径尺寸，然后通过收丝轮以合适的拉力向下拉成细丝，最后绕在收丝盘上。
图22 光纤预制棒
1．加热炉的选取
工厂里选取石墨加热炉作为加热装置，石墨加热炉与历史上曾使用的气体喷灯相比，石墨加热炉可以控制加热温度的恒定，不会像气体喷灯那样因为火焰的不稳定二影响加热效果，使得光纤的拉丝尺寸变化，致使产品不合格。
2．测径仪
测径仪是通过对光纤外径的测量的控制，来对通入加热炉内的氮气进行监控，防止氮气过多引起炉内温度的改变，从而影响光纤尺寸。正常状况下，光纤预制棒的尺寸为D，光纤拉丝后尺寸为d，光纤预制棒的送入速度为V，光纤的拉丝速度为s，拉丝后光纤尺寸与其它三者的关系为：VD2=sd2。
3．注意事项
石墨在高温时会发生氧化反应，所以采用石墨加热炉加热过程中需要向炉内通入惰性气体如氮气。
（三）一次涂覆
1．一次涂覆原因
在拉丝工艺过程中，光纤还会进行一次涂覆，因为光纤的材料是二氧化硅，这是一种脆性材料，再生产过程中机械磨具等可能会导致光纤表面存在细小的划痕，这些划痕长期暴露在空气中，容易造成应力的局部集中，导致光纤的断裂。一次涂覆也避免了空气中的水分接触光纤腐蚀光纤，因此一次涂覆也显得尤为重要。
2．一次涂覆材料及流程
一次涂覆普遍采用高分子材料如热固性硅树脂，紫外光固化丙乙烯酸酯液体等。为了减少光纤丝与空气接触的时间，一次涂覆往往是安排在拉丝之后，涂覆设备安装在在拉丝塔底部段，光纤丝刚刚拉丝向下出来，涂覆设备迅速将高分子材料涂在光纤表面，使其固化形成保护。
三、着色工艺
着色工艺是指在光纤表面涂上便于区分的鲜艳油墨的过程。
（一）着色工艺设备
光纤着色通过光纤着色机完成，如图31所示。
图31 光纤着色机
（二）着色工艺的缘由
光纤光缆进过数十年的发展，在现在光缆中的光纤数量已经由最初的一根发展到数十根（如图32），这一变化使得原本对光缆纤芯的检查维护工作变得复杂，所以为了区别光缆中的纤芯，我们采取了对光纤的表面的着色技术，相较于一次涂覆，着色工艺可以看是看作光纤的二次涂覆。
图32 光缆切面示意图
（三）对油墨的要求
由于光纤光缆的使用年限长，使用场地的广泛，这就要求了对光纤着色的油墨需要保持长久的黏附能力，不能轻易脱落。
油墨颜色按照行业标准分为十二个颜色，不同颜色的油墨本身的特性也不同，如表31所示其粘度和密度存在差异。
表31
颜色
30℃时粘度(mPas)
密度g/cm3
红色
1705
1.13
黄色
1640
1.12
绿色
1010
目录
引言 1
一、光纤光缆传输原理介绍 2
二、光纤棒的拉丝工艺 2
（一）拉丝塔结构 2
（二）拉丝塔工作流程 3
（三）一次涂覆 4
三、着色工艺 4
（一）着色工艺设备 4
（二）着色工艺的缘由 4
（三）对油墨的要求 5
（四）着色工艺流程 5
（五）注意事项 6
（六）固化检测 6
四、套塑工艺 7
（一）工艺流程 7
（二）影响余长的因素和控制方法 8
五、成缆工艺 8
（一）成缆工艺原理特性 8
六、护套工艺 9
（一）护套的构成 9
（二）工艺流程 9
总结 10
参考文献 11
谢辞 12
引言
光纤光缆在通信行业中起着重要作用，随着国务院的“宽带中国”战略的实施，宽带成为了公共基础设施建设，为了提高宽带的介入能力，对光纤光缆的需求量十分大，我国的平均网速与发达国家之间还是存在着一定的差距的，韩国作为世界上平均网速最快的国家，在十年前的光纤到户普及率就超过了90％，所以我国的光纤光缆产业具有良好的发展前景。制造出优良的光纤光缆也成为了光电产业发展的目标方向，目前的光纤光缆制造主要的是拉丝，着色，成缆，护套等工艺，每一个工艺的细节会直接决定光纤光缆是否能够被使用。
在毕业论文中，我将介绍的是层绞式光纤光缆制造的工艺流程。
一、光纤光缆传输原理介绍
光纤光缆是一种内部由多根光纤芯外部包覆保护性材料的一种通信材料，是利用光的波动原理，光纤是有纤芯和玻璃包层构成，光纤纤芯的折射率比包层的折射率略大，谁光线沿一定角度射入时，光线会在 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
纤芯和包层的交界处不断地发生全反射传递能量。如图11所示。
图11 光纤折射原理
二、光纤棒的拉丝工艺
通过光纤拉丝塔将制作好的光纤预制棒制成符合标准的光纤的工艺流程。如图21拉丝示意图所示。
图21 拉丝塔示意图
拉丝塔结构
1．拉丝塔的主要组成部分
拉丝塔主要是由加热炉，激光测径仪，涂覆和固化设备，涂层测径仪和绞盘等。
（二）拉丝塔工作流程
1．拉丝工艺流程
将光纤预制棒（如图22）安放在拉丝塔的顶部固定位置，在拉丝塔的调速系统控制下，将光纤预制棒慢慢送入高温炉，高温炉内温度在2000摄氏度左右，预制棒的一端在高温的作用下开始软化，由于重力的作用，软化的部分从高温炉的底部喷嘴处凝聚成丝状，通过控制光线的拉丝速度，我们可以改变光线的外径尺寸，然后通过收丝轮以合适的拉力向下拉成细丝，最后绕在收丝盘上。
图22 光纤预制棒
1．加热炉的选取
工厂里选取石墨加热炉作为加热装置，石墨加热炉与历史上曾使用的气体喷灯相比，石墨加热炉可以控制加热温度的恒定，不会像气体喷灯那样因为火焰的不稳定二影响加热效果，使得光纤的拉丝尺寸变化，致使产品不合格。
2．测径仪
测径仪是通过对光纤外径的测量的控制，来对通入加热炉内的氮气进行监控，防止氮气过多引起炉内温度的改变，从而影响光纤尺寸。正常状况下，光纤预制棒的尺寸为D，光纤拉丝后尺寸为d，光纤预制棒的送入速度为V，光纤的拉丝速度为s，拉丝后光纤尺寸与其它三者的关系为：VD2=sd2。
3．注意事项
石墨在高温时会发生氧化反应，所以采用石墨加热炉加热过程中需要向炉内通入惰性气体如氮气。
（三）一次涂覆
1．一次涂覆原因
在拉丝工艺过程中，光纤还会进行一次涂覆，因为光纤的材料是二氧化硅，这是一种脆性材料，再生产过程中机械磨具等可能会导致光纤表面存在细小的划痕，这些划痕长期暴露在空气中，容易造成应力的局部集中，导致光纤的断裂。一次涂覆也避免了空气中的水分接触光纤腐蚀光纤，因此一次涂覆也显得尤为重要。
2．一次涂覆材料及流程
一次涂覆普遍采用高分子材料如热固性硅树脂，紫外光固化丙乙烯酸酯液体等。为了减少光纤丝与空气接触的时间，一次涂覆往往是安排在拉丝之后，涂覆设备安装在在拉丝塔底部段，光纤丝刚刚拉丝向下出来，涂覆设备迅速将高分子材料涂在光纤表面，使其固化形成保护。
三、着色工艺
着色工艺是指在光纤表面涂上便于区分的鲜艳油墨的过程。
（一）着色工艺设备
光纤着色通过光纤着色机完成，如图31所示。
图31 光纤着色机
（二）着色工艺的缘由
光纤光缆进过数十年的发展，在现在光缆中的光纤数量已经由最初的一根发展到数十根（如图32），这一变化使得原本对光缆纤芯的检查维护工作变得复杂，所以为了区别光缆中的纤芯，我们采取了对光纤的表面的着色技术，相较于一次涂覆，着色工艺可以看是看作光纤的二次涂覆。
图32 光缆切面示意图
（三）对油墨的要求
由于光纤光缆的使用年限长，使用场地的广泛，这就要求了对光纤着色的油墨需要保持长久的黏附能力，不能轻易脱落。
油墨颜色按照行业标准分为十二个颜色，不同颜色的油墨本身的特性也不同，如表31所示其粘度和密度存在差异。
表31
颜色
30℃时粘度(mPas)
密度g/cm3
红色
1705
1.13
黄色
1640
1.12
绿色
1010
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