Сварка оптоволокна
Оптоволокно является одним из вариантов передачи цифрового сигнала. От устаревающего металлического провода отличается более высокой скоростью и эффективностью доставки сигнала к пункту назначения.
Единственным недостатком оптического волокна является его хрупкость и сложность соединения их между собой. Дело в том, что через оптоволокно проходит свет, вернее стремительно пролетает и место соединения после сварки волокна должно быть идеальным.
Кабель с оптоволокном состоит из нескольких элементов. Силовой элемент (металлический трос или стеклопластик) для придания жесткости и центрирования трубок-модулей в которых находятся сами волокна в специальном гидрофобном геле. Силовой трос служит для крепления кабеля в муфте кроссе обычным зажимным винтом. Кстати, некоторые отечественные мастера используют фрагмент этого троса, как металлическую кисточку для зачистки различных элементов радиоэлектроники. Заграницей, разумеется, для этих целей продается специальное приспособление. Вернемся к конструкции оптоволокна. Нити световоды тонкие и хрупкие, покрытые защитным лаком, которые и придают им определенный цвет. Само волокно состоит из двух частей: наружной оболочки и внутреннего сердечника из сверхчистого стекла. Глазом их не различишь, настолько они тонкие, ведь волокно чуть тоньше человеческого волоса на голове. Прочность волокну придает лак. Бывает, что силовой элемент рвется (перетирается, пережигается) и кабель какое-то время держится только на самих волокнах!
Кабель дополнительно защищен пленками в несколько слоев от влаги и от перетирания, ведь наружная часть кабеля еще и защищена кевларовой оплеткой. Кевлар очень прочный материал и просто тупит инструмент, которым разделывают кабель, подготавливая его к сварке. Мастера предпочитают работать инструментом керамическими лезвиями. Кабель, предназначенный для прокладки в грунте, дополнительно защищается броней, но она, к сожалению, работает по отношению к лопате, а вот ковш экскаватора легко рвет кабель.
Работа сварщика оптоволокна очень дотошная и ответственная на каждом этапе монтажа. Из-за неосторожного движения можно загубить весь многочасовой дневной труд и придется начинать сначала.
Вода один из неприятных негативного воздействия на волокно веществ. Бывает от разрушенного кабеля приходится отрезать метровый фрагмент, который находился под воздействием воды из-за которой волокно может помутнеть. Кевларовая оплетка отлично «сосет» влагу в внутрь кабеля из-за своей капиллярной структуры. Если рядом с оптическим кабелем находится электрический кабель высокого напряжения, то токи могут начать бегать по влажному оптическому кабелю, провоцируя испарение воды. Такой кабель можно узнать по вздутиям внешней оболочки. Так, что повторюсь еще раз – влага грозный враг для оптического кабеля.
Перед сваркой волокна кабель нужно подготовить. Для этого аккуратно слой за слоем снимаются все защитные слои. Последним действием является удаление защитного геля с волокна. Для этого в арсенале мастеров имеется специальная жидкость, хотя некоторые отечественные сварщики успешно работают с обычным бензином АИ-92. Работать лучше в медицинских перчатках, чтобы гель не остался на руках. После концы волокон аккуратно откусывают специальным инструментом. После установки волокон в сварочный автомат он автоматически проверяет качество среза и только после этого начинает сварку. После сварки устройство еще раз проводит проверку на качество соединения. Заключительным этапом процесса сварки оптоволокна является укладка волокон в кросс. Делать это нужно архи аккуратно и красиво, оставляя хороший запас для дальнейших работ. Наверняка следующий монтаж будет проводить другой мастер, так пусть же он не будет проклинать вас из-за не аккуратной укладки волокон. Это будет плюсом для вашей кармы.
История сварки оптоволокна.
Немного истории сварочного дела оптических волокон. Раньше все это делалось отечественными аппаратами КСС, в которых юстировка (совмещение волокон) проводилась вручную, с применением микроскопа и системой зеркал для контроля в разных плоскостях. После включения дуги производилась, опять-таки вручную при помощи микрометрического привода, сведение волокон. От мастера требовалось квалифицированная виртуозность. С первого раза качественно соединить на таком аппарате не получалось ни кому. То мощность дуги была неверно подобрана, то просто не точно сводились волокна, тогда приходилось начинать процесс сварки оптоволокна сначала.
Позже появился аппарат СОВА, так же отечественного производства с микроскопом, но юстировка волокон осуществлялась исходя из уровня сигнала (света), проходящего через соединяемые волокна. Совмещение уже проводилось с помощью микродвигателей. После аппарат автоматически производил стыковку и сварку волокна. Это был уже как бы полуавтомат. Проблемой для варщика была высокая постепенная загрязненность светодиода и фотодиода, работающих при юстировке. Это значительно ухудшало качество соединения.
Нынче же сварка оптоволокна осуществляется аппаратами с системой контроля PAS. Точность совмещения контролируется компьютером и микро видео камерами. Происходящее видно на цветном мониторе, аппарат все делает сам и специалист просто наблюдает за процессом сварки. Ему лишь остается аккуратно подготовить волокна, очистив их от лака и отколов концы. После одобрения автоматом по поводу качества соединения, мастеру остается надеть гильзы КДЗС на место стыковки и заложить волокна в печку для термической усадки.
В скором будущем ожидается освобождение мастера от работы по очищению защитных слоев оптоволокна, это тоже будет проделывать сварочный аппарат и мастеру останется только доставить сварочное устройство к месту повреждения (стыковки) оптического кабеля и вложить в него концы кабеля!
Соединение оптических волокон осуществляется под воздействием высокой температуры на специальном автоматическом (полуавтоматическом) оборудование. Чаще всего необходимость в сварке оптики возникает при начальном монтаже кабеля и при ремонтных работах, когда кабель был разрушен под влиянием различных факторов.
Сварка оптоволокна – это трудоемкий процесс при котором ошибка или неосторожное движение мастера вынудит его начать весь процесс монтажа сначала. Дело в том, что волокно сделано из стекла, которое покрыто несколькими слоями. В итоге формируется кабель, способный выдерживать определенные нагрузки, достаточные для нормальной работы, то есть передачи сигнала.
Сварочный аппарат проделывает все необходимые этапы, начиная от совмещения свариваемых концов и заканчивая образования защищенного соединенного волокна, готового для укладки в кросс - кассета для укладки сваренных концов кабеля. Ведь защитные слои приходится удалять и волокно остается без защиты.
Сварочный аппарат теперь небольшого размеры, состоит из блока питания, монитора для визуального наблюдения за процессом, на нем показывается необходимая информация для специалиста, из электроники (компьютер), устройство образования высокотемпературной дуги, печи для термоусадки, частей механического характера (канавка v образной формы и каретки) и сложной оптики для автоматической проверки качества среза и конечного результата.
Аппарат для сварки оптоволокна – это сложное электронное устройство, требующее должного обслуживания и калибровки. Поэтому имеется возможность входа через интерфейс не только для специалиста по сварке (мастера), но и сервисный вход для сотрудников фирмы изготовителя.
Коротко о этапах сварки оптоволокна. После удаления защитных слоев кабеля производят зачистку волокна от защитного геля. После аккуратно скалывают концы, устанавливают волокна в аппарат, производят совмещение волокон, непосредственную сварку, проверку на качество, муфтирование участков спайки и укладку волокон в специальный контейнер.
Die Verbindung der optischen Fasern erfolgt unter dem Einfluss hoher Temperaturen an einer speziellen automatischen (halbautomatischen) Ausrüstung. Am häufigsten entsteht bei der Erstmontage des Kabels und bei Reparaturen, bei denen das Kabel unter dem Einfluss verschiedener Faktoren zerstört wurde, ein optisches Schweißen.
Das Schweißen von Glasfasern ist ein zeitaufwendiger Prozess, bei dem ein Fehler oder eine unvorsichtige Bewegung des Meisters dazu führt, dass er den gesamten Montageprozess von vorne beginnt. Tatsache ist, dass die Faser aus Glas besteht, das in mehreren Schichten bedeckt ist. Als Ergebnis wird ein Kabel gebildet, das bestimmte Belastungen aushält, die für den normalen Betrieb ausreichen, dh die Signalübertragung.
Die Schweißmaschine führt alle erforderlichen Schritte durch, von der Ausrichtung der Schweißenden bis zur Bildung einer sicheren, verbundenen Faser, die zur Verlegung in eine Kreuzkassette bereit ist, um die geschweißten Kabelenden zu verlegen. Schließlich müssen die Schutzschichten entfernt werden und die Faser bleibt ungeschützt.
Das Schweißgerät ist jetzt klein, besteht aus einem Netzteil, einem Monitor zur visuellen Überwachung des Prozesses und zeigt die notwendigen Informationen für den Spezialisten, aus der Elektronik (Computer), einem Hochtemperaturbogenbildungsgerät, einem Wärmetauscherofen, mechanischen Teilen (V-Nut und Schlitten) und einer komplexen Optik, um die Schnittqualität und das Endergebnis automatisch zu überprüfen.
Das Glasfaserschweißgerät ist ein komplexes elektronisches Gerät, das eine angemessene Wartung und Kalibrierung erfordert. Daher besteht die Möglichkeit, über die Schnittstelle nicht nur für den Schweißtechniker (Master) einzugeben, sondern auch für die Mitarbeiter des Herstellers einen Serviceeingang zu erstellen.
Kurz über die Schweißschritte von Glasfasern. Nach dem Entfernen der Schutzschichten des Kabels wird die Faser vom Schutzgel gereinigt. Danach werden die Enden vorsichtig abgewinkelt, die Fasern in das Gerät eingebaut, die Faserausrichtung, das direkte Schweißen, die Qualitätsprüfung, das Koppeln der Lötstellen und das Verlegen der Fasern in einen speziellen Behälter durchgeführt.