"Versuch und Irrtum." Diese beiden Wörter fassen meine 24 -jährigen Entwicklung und Fertigungspezialitäten vor. Unser Team testete ständig neue Ideen zur Verbesserung der Faserfestigkeit und der Ertrag sowie der Reproduzierbarkeit unseres Herstellungsprozesses. Tatsächlich habe ich meine Rolle dort als „technische Fehlerbehebung“ angesehen, dank der umfangreichen Zeitprobleme, um das Design zu optimieren und optische Eigenschaften im Herstellungsprozess zu erreichen.
Wenn Sie ein MCVD -System betreiben, haben Sie wahrscheinlich Ihren Anteil an Versuch und Irrtum erlebt. Wie Sie wissen, ist ein Problem manchmal eine wirklich harte Nuss zum Knacken. Vielleicht ist es ein Prozessproblem, das eine Herausforderung zu lösen ist, oder eine Technik, die schwer zu beherrschen ist. Ich habe einige Tipps zusammengestellt, die Ihnen hoffe, dass Sie das Design optimieren und Ihren Herstellungsprozess verbessern. Zögern Sie nicht, mich zu kontaktieren, wenn Sie tiefer in einen dieser schnellen Tipps eintauchen möchten.
Tipp Nr. 1: Möchten Sie eine MCVD kaufen? Beginnen Sie mit dem Vergleich der 2 Arten von Gasabgabesystemen
Wenn Sie in diesen Markt eintreten, untersuchen Sie möglicherweise die beiden verfügbaren Systemtypen: Edelstahl und Teflon/Glas. Der Vergleich der 2 Systeme ist ein ziemlich hohes Thema. Hier ist mein kurzer Tipp: Eine gute Möglichkeit, um hohe Erträge und Reproduzierbarkeit zu gewährleisten, besteht darin, das System zunächst auszuwählen, das Ihren Anforderungen am besten entspricht. Eine gute Ressource ist mein ausführlicher Artikel, der die Vor- und Nachteile der beiden Arten von MCVD-Gasabgabesystemen untersucht. Wenn Sie mehr Einblicke möchten, ermutige ich Sie, mich anzurufen. Wir können uns mit den Details befassen und das System identifizieren, das Ihre Designziele unterstützt. Lesen Sie mehr: „ Vergleich der 2 Arten von MCVD -Gasabgabesystemen .“
Tipp 2: Versuchen Sie diesen Ansatz für Ihren Röhrenreinigungsprozess
Der Rohrreinigungsprozess ist ein kritischer Bestandteil der Vorbereitung. Ich finde, dass die Verwendung des ersten Reinigungsschritts zum Entfernen von Metallic -Verunreinigungen gut funktioniert. Wenn Sie zuerst zu HF etch würden, können Sie das Glas um die metallische Unreinheit ätzen, es aber nicht unbedingt entfernen. Wenn Sie nur HF Ätze, können einige metallische Verunreinigungen bestehen. Hier ist mein Ansatz zum Röhrenreinigungsprozess:
- Für den ersten Schritt kann Aqua Regia verwendet werden (ein Säuremischung aus Salzsäure, Salpetersäure und Wasser). Ein typischer Säurereinigungszyklus beträgt 30-60 Minuten mit Aqua Regia, um metallische Verunreinigungen zu entfernen, gefolgt von einer DI-Wasserspülung. Möglicherweise möchten Sie die Zeit je nach Prozess anpassen.
- Der nächste Schritt besteht darin, die Glasoberflächen zu ätzen und die Innen- und Außenseite zu reinigen. Die meisten MCVD -Operatoren verwenden Hydrofluorsäure. Eine Konzentration von 15% für 30-60 Minuten ist ein guter Ausgangspunkt. Möglicherweise möchten Sie die Zeit und die Konzentration für Ihren Prozess anpassen.
- Folgen Sie diesem Ätzzyklus mit einer endgültigen DI -Spülung und trocken mit Stickstoff, um das Spott von Wasser zu verhindern.
Tipp Nr. 3: Testen Sie die Drehdichtung, um sicherzustellen, dass es dicht ist
Bevor Sie das Vorformpunkt einrichten, empfehle ich Leck, die Drehdichtung zu testen. Ich mache dies, indem ich Sauerstoff durch die Rotationsdichtung fließe. Starten Sie zunächst das Ende der Drehdichtung mit einem festen Quarzrohr. Senken Sie den regulierten O2 -Druck als nächstes auf ~ 5 psi, etwas über dem, was das System während der Ablagerung sehen wird. Wenn Sie den O2 -Trägermassenstrom -Controller beobachten, werden Sie feststellen, dass er auf Null geht, wenn das System dicht ist. In diesem Verfahren wird die Sauerstoffträgerlinie im gesamten Gassystem vom Eingang bis zur Drehdichtung getestet. Es lohnt sich, sich Zeit zu nehmen, um diesen Lecktest durchzuführen. Wenn ein Leck in der Drehdichtung vorhanden ist, können Sie möglicherweise Feuchtigkeit hinzufügen und/oder einen Teil des Gasstroms verlieren, was die Schichtdicke und möglicherweise einen potenziellen Brechungsindex verringern würde. Wenn sich die Leckrate während des Laufs ändert, kann dies zu einer axialen Variabilität der Vorformung führen.
Tipp 4: Ändern Sie Ihr System mit einer hochwertigen Drehdichtung
Es erfordert viel Arbeit, um gasströme zu erzeugen, die einheitlich und reproduzierbar sind, ohne Abweichungen. Wenn Ihre Rotationsdichtungsliegestütze jedoch durchlaufen, kann dies Feuchtigkeit und potenzielle Korrosion einführen, und Sie können einen höheren OH -Peak in gemessenen Fasern sehen. Häufige Rotationsdichtungsdesigns, bei denen der Welle in ein Gehäuse und Dichtungen auf dem Innendurchmesser des Gummi-O-Ringes schlägt, tragen normalerweise schnell. Dies wirkt sich natürlich auf die Qualität des Siegels aus und kann häufige Wiederherstellungen erzwingen, um Kontaminationen zu verhindern. Eine bessere Lösung ist verfügbar. Die Rotationsdichtung durch SG steuert die Dichtungen mit der O-Ring-Seite gegen eine verstellbare Glasdruckplatte. In diesem Design gibt es extrem geringe Verschleiß am O-Ring. Dies ist eine zuverlässige Drehdichtung, die mit beiden Arten von Gasabgabesystemen funktioniert. Im Laufe der Jahre habe ich keine Korrosionsprobleme und minimale Leckageprobleme mit dieser Art von Drehdichtung gesehen.
Tipp Nr. 5: Installieren Sie einen Glasbubbler, um die chemische Farbe und den Niveau zu beobachten
Im Laufe der Jahre habe ich festgestellt, dass die chemische Sichtbarkeit von einem echten Vorteil ist. In einem Glasbubbler können Sie den ordnungsgemäßen chemischen Niveau bestätigen, einen gleichmäßigen Blasenstrom bestätigen und die chemische Farbe anzeigen. (Eine Farbänderung kann auf das Liefersystemkorrosion hinweisen.) Glasblasen bieten diese zusätzlichen Vorteile:
- Der Blasenstrom kann beobachtet werden und das Frit -Verstopfung kann erkannt werden, anstatt davon auszugehen, dass alles in Ordnung ist.
- POCL3 ist für lange Dauern nicht mit Edelstahl kompatibel. Wenn Sie diese Flüssigkeit verwenden und über ein Edelstahl -Gasabgassystem verfügen, möchten Sie möglicherweise einen Glasbubbler installieren, um ein Hybridsystem zu erstellen.
- In seltenen Fällen möchten Sie möglicherweise die chemische Temperatur in den Beulen über 40 Grad C erhöhen. Diese Praxis kann Metallionen aus Edelstahl in Ihren Blasenstrom ziehen. Dies kann eindeutig die optischen Eigenschaften der Faser verschlechtern und bei der Auswahl eines MCVD -Systems berücksichtigt werden.
Tipp Nr. 6: Implementieren Sie automatisierte Kalibrierungsverfahren für Ihre Massenströmungscontroller
Kalibrierung ist kritisch. Angenommen, Sie denken, Ihre Durchflussrate beträgt 200 ccm pro Minute, aber Sie haben die Massenflusskontroller nicht kalibriert. Sie produzieren eine große Menge von Vorformungen, und einer Ihrer Massenströmungsregler schlägt fehl. Sie kaufen und installieren einen neuen Controller und setzen den Fluss für das, was Sie dachten. Es stellt sich jedoch heraus, dass Ihre tatsächliche Durchflussrate nicht 200 ccm pro Minute betrug. Die Preform kann nicht reproduziert werden. Sie müssen von vorne beginnen, experimentieren und fließen, bis Sie die gewünschten optischen Eigenschaften erreichen. In der Zwischenzeit gehen Zeit und Materialien verloren. Es ist entscheidend, Ihre absolute Durchflussrate jederzeit zu kennen. Ich empfehle die automatisierte Kalibrierungssoftware -Schnittstelle von SG Controls, um ein hohes Maß an Zusicherung für diesen kritischen Schritt im Prozess zu gewährleisten.
Tipp Nr. 7: Halten Sie die Temperatur niedrig, um ein Röhrchenschrumpf zu verhindern
Wenn Sie Ihre Ablagerungstemperatur so niedrig wie möglich halten, verhindert die Rohrschrumpfung und verhindert, dass sich Wasser in Richtung Kern bewegt, was Absorptionen in den endgültigen Fasermessungen verursacht. Durch das Hinzufügen von Dotierstoffen wie Phosphor und Fluor werden die erforderliche Abscheidungstemperatur verringert.
Tipp Nr. 8: Verwenden Sie ein Handheld-Pyrometer, das mit einem Schwarzkörper-Standard kalibriert ist, um die Genauigkeit der Ablagerungsrohrentemperatur zu überprüfen
Die Ablagerungsrohrtemperatur ist kritisch, was bedeutet, dass Ihr Prozesspyrometer kalibriert werden muss. Um die Genauigkeit zu gewährleisten, verwende ich einen handgehaltenen Kalibrierungsstandard, der vom Prozesspyrometer unabhängig ist. Schauen Sie durch den Pyrometer -Sucher und bewegen Sie sich durch die heiße Zone, bis die maximale Temperatur erkannt wird. Diese maximale Temperatur ist die tatsächliche Temperatur. Vergleichen Sie diesen Wert mit dem Prozesspyrometer und überprüfen Sie die Kalibrierungsverschiebungen. Sie müssen keine teure Blackbody -Einheit kaufen. Kaufen Sie stattdessen einen handgehaltenen Standard, der mit einem Blackbody-Standard kalibriert wird. Darüber hinaus können Sie das handgehaltene Pyrometer auf dem Feuerwagen vorübergehend montieren, um die Pyrometerkalibrierung des Verfahrens zu erkennen. Lesen Sie mehr: „ Kritische Designziele zur Herstellung von optischen Faser -Vorformen .“
Tipp Nr. 9: Vermeiden Sie während des Drehabscheidungsprozesse
Es ist wichtig, die PID zu programmieren, um die Röhrentemperatur auf den gewünschten Set-Punkt zu halten und gleichzeitig Unterschuh/Überschwingen zu vermeiden. Hier ist ein Beispiel für eine Unterschwingung/Überschwungschwanz. Nehmen wir an, Sie stellen die Temperatur auf 1700 Grad C ein, aber die PID ist nicht optimiert. Wenn die Temperatur auf 1699 Grad C sinkt, erhöht der PID den Wasserstofffluss. Die Temperatur steigt auf 1710 Grad. Die PID reagiert durch Reduzieren von Wasserstoff. Jetzt sinkt die Temperatur auf 1690 Grad. Die Differenzlücke hat sich mit schweren Temperaturschwankungen erweitert. Ein ordnungsgemäß programmierter Qualitätspid steuert die Abscheidungstemperatur entlang der gesamten Vorformlänge fest. Um Konsistenz und Reproduzierbarkeit entlang der Vorformlänge zu erreichen, empfehle ich eine enge Kontrolle von +/- 1 bis 2 Grad C.
Tipp 10: Identifizieren Sie die optimale H2/O2 -Ebene, um gerade Vorformungen zu erreichen
Haben Sie Schwierigkeiten, geraden Vorformungen zu erreichen? Dies ist definitiv eine Kunst und erfordert etwas Übung. Ich habe Verfahren gefunden, die eine reproduzierbare Technik liefern. Beispielsweise kann das Festlegen des optimalen H2/O2-Verhältnisses beim Abbruch vor der Form vor dem Zusammenbruch zu verhindern, was zu einer Variabilität später im Prozess führt.
Tipp Nr. 11: Masterrohr -Glättechniken
Der Betrieb einer MCVD ist eine praktische Aktivität. Dies gilt insbesondere für die anfänglichen Ablagerung und die endgültigen Rohrgladungsprozesse. Im Laufe der Jahre habe ich sehr spezifische Techniken entwickelt, um den Prozess und das Ergebnis zu kontrollieren. Hier sind einige kurze Tipps:
- Während des anfänglichen Ablagerungsrohr -Raying -Schritts ist es wichtig, sich Zeit zu nehmen, um die Fugen ordnungsgemäß zu bilden, um verlorene Herstellungsläufe zu verhindern. Wenn Sie einen verdickten Gelenkbereich haben, können unfutige Oxide kondensiert und möglicherweise das Auspuffrohr und/oder Risse bilden.
- Im endgültigen Rohrgladprozess gibt es einen letzten Schritt, den ich als Stressabbau . Einige Spannungen haben sich möglicherweise während des Glattungsprozesses entwickelt. Wenn sich Ihr Brenner zunächst am Prozessstartpunkt erwärmt, könnte das Rohr durchhauen. Um diese Möglichkeit zu verhindern, erwärke ich das Spindelstockende sehr warm und suche nach Röhrchen. Wenn das Absetzen auftritt, ist das Auspuffende leicht erhitzt, während das Spindelstockende zum Beseitigen des Runouts stützt.
- Lesen Sie mehr Tipps zum Ruten von Rohr: „ Vorbereitung auf die Herstellung einer optischen Faservorformung .“
Tipp Nr. 12: Verwenden Sie diesen Flammen -Politen -Tipp
Fluorgas kann eingeführt werden, um die Glasdampfung (Entfernung der inneren Oberflächenschicht) zu unterstützen, um eine sehr saubere Oberfläche für die Ablagerung bereitzustellen. Zusätzlich zum Sauerstofffluss zur Druckregelung beschleunigt Fluorgas die Glasdampfung bei hohen polnischen Temperaturen. Dieser letzte Vorbereitungsschritt liefert eine makellose Oberfläche, um Ablagerungsprobleme wie Blasen und potenzielle schwache endgültige Faser zu verhindern.
Tipp Nr. 13: Implementieren Sie diese Preform-Dehnung/Überkollaps-Technik, um die Ertrag für Erbium dotierte Faser zu erhöhen
Lösung Doping fügt Erbium und andere Seltene Erden in einen Glaskern hinzu. Wenn das Verhältnis des dotierten Kerns zum Vorform -Außendurchmesser zu groß ist, werden unerwünschte optische Eigenschaften erhalten. Durch die Korrektur des falschen Verhältnisses führt auch mehr gezogene Faser zu. Durch das Zusammenbrechen eines weiteren Glasrohrs auf das Vorformpunkt kann das Verhältnis von Core zu verkleidet korrigiert werden. Wenn eine mehr Verhältnisänderung erforderlich ist und ein größerer Durchmesser nicht zeichnen kann, kann die Vorformung verwendet werden, um den Kerndurchmesser zu verringern, gefolgt von einem zusätzlichen Überkollaps. Ich schrieb aktive Excel-Programme für Techniker, die die Überkollapien- und Dehnungsdurchmesser berechneten, um das erforderliche Kernverhältnis zu erreichen, um die optischen Spezifikationen in gezogenen Fasern zu erfüllen. Dieser Prozess kann die Erbiumfaserausbeute pro Vorform um einen Faktor von 5 oder besser erhöhen.
Tipp Nr. 14: Fügen Sie MCVD -Optionen hinzu, um das Vorformungsdesign zu optimieren, die Reproduzierbarkeit zu gewährleisten und hohe Erträge zu erhalten
In meinen MCVD-Jahren suchte ich aktiv verschiedene Add-On-Kontrollgeräte, um unseren Prozess und unsere Faserqualität zu verbessern. In der Tat wurden einige Funktionen speziell für meine Bedürfnisse entwickelt. Hier finden Sie einen kurzen Überblick über empfohlene Optionen. Lesen Sie mehr: „ MCVD-Optionen: Diese Add-On-Funktionen können Ihre optische Faserfaserfestigkeit, Ertrag und Reproduzierbarkeit verbessern .“
- Mehrkanal -Gas -Trockner- und DEW -Punktmonitor - entfernt Feuchtigkeit aus den Eingangsgasströmen und enthält einen DEW -Punktmonitor, um die Feuchtigkeitsspiegel zu verfolgen.
- Automatische Ventilleckstests - Zyklen jedes Ventil im System in der offenen und geschlossenen Position. Dies reduzierte unsere Lecktestzeit von 2 Tagen manueller Tests auf 2 Stunden automatischer Tests.
- Auto-Kalibrierungs-Software-Schnittstelle -gibt Ihnen die absolute Klarheit über den Betrieb Ihrer Massenströmungscontroller.
- Atmosphärische Druckkompensation - modifiziert das Preform -Rezept, um atmosphärische Druckänderungen auszugleichen.
- Drehbeschichtung - bietet eine Kombination aus Überdruck und gefilterten Luft, um Partikel zu reduzieren, die Schwachstellen in der gezogenen Faser verursachen können.
- Zusätzliche isotherme Bubblerheizung -fügt der Bubbler-Chemikalie Wärme hinzu, um die Kühlung aufgrund des sprudelnden Effekts auszugleichen und die Temperatur in weniger als 5 Minuten neu zu stabilisieren.
- Scan -Pyrometer - Stellen Sie sicher, dass das Pyrometer die maximale Rohrtemperatur liest, um eine Überhitzung des Ablagerungsrohrs zu verhindern, wodurch die Effizienz Ihrer Ablagerungen verringert und möglicherweise eine vorzeitige Rohrschrumpfung verursacht werden kann.
- Durchmesserkontrolle - bietet Ihnen eine größere Fähigkeit, den Ablagerungsrohrdurchmesser von Lauf bis zum Lauf und innerhalb eines Laufs zu steuern.
- Durch erweitertes Bett mit motorisiertem Schwanzbestand - ermöglicht es Ihnen, die Vorverformungen auf einen kleineren Durchmesser zu erstrecken, was einen direkten Einfluss auf die Fasererträge haben kann.
- Vertikale Dehnung über die Jacke Drehmaschine - Beseitigt das Schwerkraftproblem, das beim Erhitzen von Röhrchen sackt, und ermöglicht es Ihnen, längere Vorverformungen zu verarbeiten.
- Manuelle Drehsteuerkasten - Ermöglicht Ihnen die manuelle Steuerung der Brennertemperatur während des Einrichtens.
- Das automatische chemische Nachfüllsystem - nimmt den Bediener hauptsächlich aus dem Prozess heraus, was die Wahrscheinlichkeit für Fehler und die Einführung von Feuchtigkeit in das System erheblich verringert.
Zusammenfassend…
Unabhängig davon, ob Sie derzeit ein MCVD -Gasliefersystem haben oder einen kaufen möchten, bin ich hier, um Ihnen dabei zu helfen, die von Ihnen benötigten Geräte zu identifizieren und zu installieren. Ich bin nicht nur ein „technischer Fehlerbehebung“, sondern sehe mich auch als Anwalt für FOC -Kunden. Ich bin hier, um Ihnen dabei zu helfen, die genaue System- oder Add-On-Funktion zu erhalten, die Ihre Preform Fertigungsziele unterstützt.
Ein einzigartiger und besonders wertvoller Service ist Larrys Fehlerbehebungsexpertise, um die vielen Faserfaserprobleme vor der Herstellung von Faserfasern zu überwinden.
