Sie können optische Faservorbereitungen mit einem sehr einfachen System herstellen, im Wesentlichen ein Gasabgabesystem in einem Raum mit einer MCVD -Drehmaschine. Oder Sie können Ihr System verbessern, indem Sie viele Zubehör hinzufügen, die die Faserfestigkeit und die Ertrag sowie die Reproduzierbarkeit Ihres Preform -Herstellungsprozesses verbessern.
Im Laufe der Jahre entwickelte und Herstellung von Faserfasern-wo ich ein SG-Steuerungssystem betrieben und unterhalten habe. Tatsächlich wurden einige Funktionen wie automatische Ventil-Lecktests und automatische Kalibrierung speziell auf meine Anfrage entworfen und meine Bedürfnisse entsprechen. In den folgenden Informationen werden zusätzliche Funktionen für MCVD-Systeme beschrieben, die Ihre Fähigkeit verbessern, qualitativ hochwertige Faser-Preforms zu produzieren, die Ihre Designziele entsprechen.
Multichannel Gas trockener und Taupunktmonitor
Ohne Gasentrocknung können Sie ernsthafte Probleme mit Wasserspitzen in Ihrer Faser- und Abgabelinienkorrosion haben, was zur Kontamination von Chemikalien führt. Ich kenne mit den SG Controls Multichannel Gas trockener, wodurch die Feuchtigkeit aus den Eingangsgasströmen entfernt wird. Dieser Gasetrockner enthält auch einen Taupunktmonitor, sodass Sie die Feuchtigkeitsspiegel in den Gasströmen verfolgen können. Der Multichannel -Gasetrockner hat zwei Trocknungssäulen. Während eine Spalte trocknet und Prozessgas an das System liefert, befindet sich die andere Spalte im Standby -Modus. Abhängig davon, wie Sie das Gerät programmieren, können Sie Ihr MCVD -System anweisen, in die Standby -Spalte zu wechseln, bevor die verwendete Spalte mit Feuchtigkeit gesättigt ist. Für die Sauerstoffversorgung wird vor der Trocknungssäule auch eine „Cracking“ -Säule verwendet. Diese knackige Säule bricht den H2O im O2 -Stream auf H2, H, O und O2, bevor er durch die Standardtrocknungssäule fließt.
Der Multichannel -Gas -Trocken- und DEW -Punkt -Monitor sind wichtige Funktionen, da sie vollständig automatisiert sind. Wenn Sie einen automatischen Gasetrockner nicht installieren möchten, können Sie feste Trocknungssäulen mit austauschbaren Patronen kaufen, die an einer Wand in Ihrem Labor montiert werden können. Diese festen Trocknungssäulen müssen von einem Bediener manuell verändert und gezwungen werden. In diesem Fall riskieren Sie die Wahrscheinlichkeit, dass Sie während dieses Prozesses Feuchtigkeit in das System einführen. Außerdem liefert der Gas trockenere SG MCVD den Trockenkasten trockener Stickstoff, der alle Teflon -Blockventile und Schläuche umschließt, um das System trocken zu halten. Es liefert auch Trockengas, um Chemikalien zu übertragen, was ein kritisches Gerät ist.
Automatische Ventilleckstests
Die Ventile in Ihrem Gasabgabesystem bestimmen, welche Chemikalien in das Ablagerungsrohr und wann geliefert werden. Wenn die Ventile nicht dicht laufen, erhalten Sie nicht den erwarteten Gasfluss oder können mit anderen Chemikalien eine Kreuzmischung erhalten. Es ist sehr wertvoll, zu wissen, dass Sie vor der Herstellung Ihrer Vorverformungen ein Leckdichtungssystem haben. Manuell leckt die Tests von etwa 100 Ventilen äußerst zeitaufwändig. Für das von mir betriebene MCVD -System würde es bis zu 2 Tage dauern, bis das gesamte System manuell getestet und Lecks aufspüren. Beachten Sie, dass Ventile in offener Position getestet werden müssen (wird an das System geliefert), da Gas immer noch in die Atmosphäre auslaufen kann. Natürlich müssen sie auch in der geschlossenen Position getestet werden (Gas wird nicht an das System geliefert).
Alternativ können Sie ein automatisches Lecktestsystem als Add-On-Option erwerben. Dieses computergestützte Lecktestsystem radelt jedes Ventil im System in der offenen und geschlossenen Position in allen Kombinationen automatisch. Diese zeitsparende Option speichert jedes Ventil mit Niedrigdrucksauerstoff und sucht nach einem Zustand mit Nullstrom in der Lieferlinie. Dies geschieht mit jedem Ventil im System - ohne Bediener - und das Computerprogramm dokumentiert alle Ergebnisse und liefert einen Bericht. Basierend auf dem Bericht können Sie dann feststellen, welches Ventil es undicht ist, und reparieren Sie es schnell.
Dies ist eine zeitsparende Funktion: Anstatt 2 Tage Zeit zu nehmen, um das System manuell zu testen, dauerte es 2 Stunden, um den Test durchzuführen. Wenn Sie manuell durch Leckventiltests durchgeführt haben, sind Sie mit einem Schlüsselproblem vertraut: Wenn mehr als ein Ventil undicht ist, ist es sehr schwierig zu bestimmen, welche Ventile das Problem verursachen. Diese automatische Lecketestfunktion enthält einen Bericht, in dem Sie auf die spezifischen Ventile verweist, die Aufmerksamkeit benötigen. Daher können Reparaturen schnell durchgeführt werden.
Auto-Kalibrierungs-Software-Schnittstelle
Ich habe festgestellt, dass Kalibrierung ein kritischer Faktor für die Erzeugung von Qualitätsvorformungen ist, die die Designziele entsprechen. In diesem Artikel werde ich meine Kommentare zum Kalibrierungsauftrag behalten. Ich ermutige Sie, einen meiner vorherigen Artikel zu lesen, in denen ich die Bedeutung der Kalibrierung Ihrer H2/O2 -Massenströmungsregler diskutiere und zahlreiche Tipps bietet. (Lesen Sie mehr: „Kritische Entwurfsziele zur Herstellung von optischen Faservorformen.“ )
Auf meine Anfrage entwickelten SG-Steuerelemente ein Auto-Kalibrierungssystem, um den Massenfluss zu vergleichen, der durch jedes Gerät im Gasabgabesystem mit einem Massenströmungsstandard führt. Der Massenströmungsstandard befand sich auf einem Karren, der neben der Gaslieferungsausrüstung positioniert und an die MCVD angeschlossen war. Der Gasfluss, der durch das Steuergerät fährt, würde dann die Maschine verlassen und durch den Kalibrierungsstandard fließen. Ein Computerprogramm fuhr automatisch den zu testeten Massenströmungsregler durch 10 verschiedene Set-Punkte, die mit dem Standard-Strömungssteuerungsstandard verglichen werden. Dies geschah für jeden Massenströmungsregler im System. Die MCVD, die ich betrieben hatte, hatte 12 Massenflusskontroller. Die Massenströmungsregler wurden vom Computer automatisch in der Leitung mit dem Standard umgeschaltet und jeder wurde ohne vorhandene Bediener getestet.
Diese Option war auch eine zeitsparende Funktion. Sie können den Kalibrierungswagen am Abend anschließen und nach Hause gehen. Am Morgen wird Ihnen im Vergleich zum Standard einen Bericht für jeden Massenflusskontroller vorgestellt. Wenn einer nicht mehr spec ist, haben Sie die Option, den Massenströmungscontroller zu korrigieren, ihn zu ersetzen oder einfach die Steuerrezeptsoftware für die falschen Werte, die bestimmte Massenströmungscontroller liefert, automatisch kompensiert.
Ein wesentlicher Vorteil der Auto-Kalibrierungs-Software besteht darin, dass Sie den Betrieb Ihrer Massenströmungscontroller absolut Klarheit haben. Wenn Sie Ihre Kalibrierungen nicht im Auge behalten - beispielsweise fragen Sie nach 100 ccm und tatsächlich 110 cm lange - Sie verfolgen ständig das Design. Ich habe mit erfahrenen Branchenfachleuten gesprochen, die erkennen, dass sie in diese Falle gefangen sind. Anstatt das Rezept unter Kontrolle zu halten, erhalten sie Feedback von der Profiler- oder optischen Fasermessung. Dieses Ergebnis würde in die MCVD zurückgeführt, um das Rezept zu „korrigieren“. Stattdessen sind Sie mit Kalibrierung auf dem Fahrersitz und haben einen klaren Blick auf die Straße vor uns. Sie können feststellen, wie Sie effizient und effektiv am besten vorwärts gehen können.
Es ist hilfreich, darüber nachzudenken, was passieren kann, wenn Sie die Massenflusskontroller nicht kalibrieren. Wenn Sie die optischen Ergebnisse einfach in das Rezept des MCVD -Systems zurückführen, verfolgen Sie das Design. Dies kann für eine Weile funktionieren, aber wenn ein Massenströmungsregler ausfällt und ersetzt werden muss, haben Sie keine Ahnung, wie der tatsächliche Fluss war. Die neue, kalibrierte Einheit, die Sie installieren, liefert den tatsächlichen Fluss. Leider müssen Sie die Durchflussrate-Set-Punkte anfangen und wiederherstellen, um die Spezifikationen zu erfüllen. Die Verfolgung der Drift der Massenflussregler kann sehr zeitaufwändig sein. Andererseits bietet ein automatisches Kalibrierungssystem tatsächliche Durchflusskurven aller Systemmassenströmungsregler bereit, um sicherzustellen, dass Ihre MCVD-Rezepte reproduzierbare Ergebnisse liefern.
Atmosphärische Druckkompensation
Wenn Sie darüber nachdenken, wirkt sich der atmosphärische Druck auf Ihr Gasabgabesystem aus. Wenn Sie Sauerstoff durch die Chemikalien sprudeln, wirkt sich der atmosphärische Druck über der Flüssigkeit auf die Geschwindigkeit aus, mit der Sie die Chemikalie verdampfen können. Ein niedrigerer atmosphärischer Druck erhöht die Verdampfungsrate Ihrer Chemikalie. Wenn Sie einen Bubbler mit konstanter Temperatur und eine sehr gute Kontrolle über Ihren Verdampfungsprozess haben-wenn der atmosphärische Druck jedoch sinkt, können Sie theoretisch ein höheres Niveau an Dämpfen bei denselben Strömen und Temperaturen erhalten. Dies kann sich auf Ihre Preform -Ergebnisse auswirken. Es stehen Funktionen zur Verfügung, um atmosphärische Druckänderungen in MCVD -Systemen auszugleichen.
Drehbezirk
Einige Preform -Hersteller installieren ihre MCVD -Geräte in einem sauberen Reinraum der Klasse 10.000. Es ist jedoch möglich, Vorformungen mit einem sehr grundlegenden System herzustellen: ein Dreh- und Gasabgabesystem in einem offenen Labor. Wenn Sie sich dafür entscheiden und ein höheres Maß an Reinheit wünschen, können Sie ein Fahrradgehäuse hinzufügen (die Drehmaschine ist in ein Glasgehäuse mit Schiebetüren umgeben). In diesem Gehäuse fügen Sie in der Regel Hepa -Filter hinzu, um eingehende Luft in die Sauberkeit der Klasse 10.000 oder besser zu filtern. Das Gehäuse erzeugt einen Überdruck im Verhältnis zum Außenraum. Diese Kombination - positiver Druck mit sauberer Luft - hilft, zu verhindern, dass Partikel in die saubere Umgebung gelangen, bis zur Vorform fusioniert werden und Schwachstellen in der gezogenen Faser verursachen.
Darüber hinaus ist ein Drehbezirk ein Sicherheitsmerkmal, da es die Bediener vor der Flamme und den beweglichen Komponenten schützt. Wenn Sie es sich nicht leisten können, einen CLASS 10.000 -Reinraum der Klasse zu installieren, können Sie in Ihrer Laboreinstellung ein Fahrradgehäuse hinzufügen. Diese kleine Investition kann einen ROI in Bezug auf erhöhte Vorformergebnisse bieten.
Zusätzliche isotherme Bubblerheizung
Diese Eintauchheizung verleiht der Bubbler -Chemikalie Wärme, um die Kühlung aufgrund des sprudelnden Effekts auszugleichen. Dies ist eine großartige Funktion, die Sie zu Ihrem MCVD erweitern können, da es die Chemie-Bubbler-Temperatur in weniger als 5 Minuten neu stabilisiert. Wenn Sie meine vorherigen Artikel gelesen haben, werden Sie wissen, dass ich den Bubbler als äußerst kritische Geräte bei der Herstellung von optischen Faser -Vorbereitungen betrachte. Tatsächlich bevorzuge ich einen Glasbubbler, da Sie dies ermöglicht, Chemikalien anzusehen, den richtigen Niveau zu bestätigen und einen gleichmäßigen Blasenstrom zu bestätigen. Im Laufe der Jahre habe ich festgestellt, dass die chemische Sichtbarkeit von einem echten Vorteil ist. (Lesen Sie mehr über isotherme Bubblerheizungen: „ Vergleich der 2 Arten von MCVD -Gasabgabesystemen zur Herstellung optischer Vorformungen: Edelstahl und Teflon/Glas.“)
Pyrometer scannen
SG Controls bietet ein Scan -Pyrometer, das sich auf die heißeste Stelle des Ablagerungsrohrs bewegt. Vorgegebene Pyrometer -Zielpositionen im Vergleich zu Geschwindigkeit werden in der Programmierung entwickelt und verwendet. Ohne diese Option wird das Pyrometer -Ziel für eine Geschwindigkeit eingestellt. Wenn die Brennergeschwindigkeit zunimmt, kann die heiße Zone hinter dem Pyrometer zurückbleiben und einen kälteren als den tatsächlichen Temperatureingang für den Controller verursachen. Ihr Temperaturregler kompensiert und bringt die tatsächliche Temperatur höher als der programmierte Wert. Ohne dieses kritische Gerät können Sie die Temperatur überkompensatieren, wodurch die Effizienz Ihrer Ablagerungen verringert und möglicherweise eine vorzeitige Rohrschrumpfung führen kann. (Lesen Sie mehr über diesen Scan-Pyrometer, einschließlich eines Tipps in Bezug auf Handheld-Pyrometer: „ Kritische Konstruktionsziele zur Herstellung von optischen Faser-Vorformen “.
Durchmesserkontrolle
Um ein Röhrchen zu verhindern, müssen Sie den Durchmesser des Rohrs sorgfältig mit einer konsistenten Schichtdicke für jeden Pass steuern. Wenn Ihre Vorformung schrumpft, nimmt die Wandstärke zu, wodurch sich die innere Abscheidungstemperatur abkühlt. Dies verändert die Schichtdicke, die Sie pro Pass und den Brechungsindex dieser Schicht erreichen. Nehmen wir an, Sie haben das Rezept so programmiert, dass 20 Schichten bei X -Dicke angezeigt werden. Wenn jede Schicht dünner und dünner wird, erfüllt die resultierende Vorform Ihre Spezifikationen nicht. Die Durchmesser -Steuerungsoption von SG Controls bietet Ihnen eine größere Fähigkeit, den Durchmesser des Ablagerungsrohrs vom Lauf bis zum Lauf und innerhalb eines Laufs zu steuern. (Lesen Sie mehr über Durchmesserkontrolle: „ Kritische Entwurfsziele zur Herstellung von optischen Faser -Preforms .“)
Verlängerte Bettdrehmaschine mit motorisiertem Schwanzbestand
Mit dieser Add-On-Funktion können Sie die Vorbereitung auf einen kleineren Durchmesser strecken. Sie können die Dreh-, Brandverkehrs- und motorisierte Schwanzbestand so programmieren, dass Sie mit einer bestimmten Geschwindigkeit ausgeführt werden, um Ihnen einen bestimmten Durchmesser vor der Form zu ermöglichen. (Das Programm berechnet dies automatisch.) Dies ist ein sehr hilfreicher Ansatz zur Erhöhung der Präformungsrenditen. Tatsächlich können Sie einen überdurchschnittlichen Kern in Ihrem Vorformpunkt herstellen, ihn auf einen kleineren Durchmesser ausdehnen und ihn dann mit Quarzrohre übertreffen, um das gewünschte Kern-zu-zu-Kleidungs-Verhältnis für Ihr Faserdesign zu erreichen. Dieser Prozess kann deutlich mehr Faser ergeben. Tatsächlich wird dies zu einem beliebten Ansatz zur Herstellung von Telekommunikationsfasern. Die Kernstangen werden zu einem sehr großen Durchmesser hergestellt, dann in lange Längen ausgestreckt und in kurze Abschnitte geschnitten. Als nächstes ist jeder Abschnitt übermantelt, um viele Vorformungen aus einem Kern herauszuholen. Dies ist eine kostengünstige Möglichkeit zur Herstellung von Vorformen. Diese Add-On-Funktion kann eindeutig einen direkten Einfluss auf Ihre Fasererträge haben.
Eine kleine, verwandte Option ist Doppelkiefer -Chucks. In der Regel sind die Drehungen mit einem Set Kiefer ausgestattet, um die Röhre zu greifen. Wenn die Ablagerungsrohr nicht perfekt kreisförmig ist, können Sie Bewegungen in den Kiefern erleben. Der zusätzliche Satz von Jaws bietet einen weiteren Satz von Kontaktpunkten, sodass das Ablagerungsrohr konstant gehalten wird. Außerdem können die Doppelkiefer-Chucks für die Übermantelung verwendet werden: Ein Set Jaws hält das Preform, während der zweite Satz das Überkollapsrohr hält.
Vertikale Dehnung über Jacke Drehmaschine
Wie oben erläutert, kann ein ausgedehntes Bett horizontal zum Dehnen oder Übermanteln verwendet werden. Alternativ bieten Unternehmen wie SG Controls eine vertikale Dehnung und eine über Jackting -Drehmaschine. Es gibt 2 Vorteile:
- Die vertikale Drehmaschine beseitigt das Schwerkraftproblem, das beim Erhitzen von Röhrchen sackt, eine allzu häufige Situation mit einer horizontalen Drehmaschine.
- Die vertikalen Stretch -Drehmaschinen sind in der Regel viel länger und Sie können längere Vorformungen verarbeiten.
Manuelle Drehsteuerbox
Eine der vielen Add-On-Optionen, die SG Controls bietet, ist ein manuelles Drehsteuerfeld für das Setup. Wenn Sie Ablagerungsrohre laden, über Kollapsröhrchen oder in die Drehmaschine vorbilden - und Gla -Glätten -, können Sie die Brennerflamme steuern und unabhängig vom automatischen System positionieren. Mit dieser Funktion können Sie den Brennerfeuerwagen die Drehmaschine auf und ab bewegen, während Sie vor der Drehmaschine sitzen. Außerdem verfügt das manuelle Drehsteuerkasten für die Steuerung von Steuerungspotenz für die H2/O2 -Flüsse zum Brenner. Auf diese Weise können Sie die Brennertemperatur während des Einrichtung manuell steuern.
Außerdem können Sie mit dem Pilot/Hauptbrenner -Fußschalter beide Hände frei haben, sich auf das Glätten und die Verschmelzung des Vorformens mit Graphitpaddeln zu konzentrieren. Um den Brenner ein/auszuschalten, drücken Sie lediglich das Fußkontrollpedal. Das Fußpedal verfügt über ein Soft-Start-Feature, um den Massenflussregler langsam zu färben. Wenn Sie ohne diese Funktion das Pedal drücken und ein Wasserstoffventil öffnen würden, damit der Massenflusskontroller den Fluss an den Brenner senden würde, würden Sie einen großen Wasserstoffschub erhalten. Dies sind sehr schöne, benutzerfreundliche Funktionen für den MCVD-Bediener.
Chemisches Nachfüllsystem: SICL4, GECL4, POCL3 und Ersatz
Wie ich in früheren Artikeln erwähnt habe, verdampfen die Gase, wenn Sie Vorformungen und Blasengase durch die chemischen Reagenzien herstellen, und den chemischen Niveau im Bubbler -Tropfen. Bestimmte Komponenten im MCVD -System tragen dazu bei, diesen chemischen Rückgang zu kompensieren. Irgendwann muss der Bubbler jedoch gefüllt werden, um die reproduzierbare Dampferzeugung aufrechtzuerhalten. Das semiautomatische chemische Nachfüllsystem entfernt den Bediener aus den wichtigsten Teilen des Prozesses. Dies verringert die Wahrscheinlichkeit für Fehler und die Einführung der Feuchtigkeit in das System erheblich.
In der Regel sind automatische chemische Nachfüllsysteme eigenständige Schränke, die an das Gasabgabesystem geleitet und an jeden Bubbler angeschlossen sind. (Diese Systeme können Edelstahl oder Teflon/Glas sein.) Steuerventile sind in der Line mit den Rohrleitungen zum Ein- und Ausschalten zum richtigen Zeitpunkt. Das chemische Nachfüllschrank beherbergt auch die von chemischen Lieferanten gekauften Massenbehälter. Um ein chemisches Nachfüllsystem zu starten, wird die Abgabelinie mit einem trockenen Gas durch das Gasabgabesystem zur Entlüftung gelöscht, wobei der Bubbler umgeht. Nach Abschluss wird das chemische Gefäß der Massen unter Druck gesetzt und die Chemikalie in den MCVD -Bubbler gezwungen, bis der richtige Niveau erreicht ist. Als nächstes wird die verbleibende Chemikalie für eine programmierte Zeit aus der Nachfülllinie mit Trockengas gelöscht, was den Nachfüllvorgang abschließt.
Schließe Gedanken
Wie oben erwähnt, habe ich mit SG-Steuerelementen gearbeitet, um viele dieser Add-On-Funktionen zu entwickeln, die ich unglaublich nützlich fand. Wenn Sie Fragen zu diesen Funktionen haben, ermutige ich Sie, mich anzurufen. Wir können verschiedene Optionen untersuchen, die die Faserfaserstärke und Ertrag Ihres Unternehmens sowie die Reproduzierbarkeit Ihres Preform -Herstellungsprozesses verbessern.
Möglicherweise haben Sie ein einzigartiges Bedürfnis. Ich kann Einblicke geben, ob eine vorhandene Funktion zum Kauf erhältlich ist, das Ihre Bedürfnisse unterstützt. Alternativ kann ich Sie durch den Prozess führen, um eine hochspezifische Funktion für Ihr System zu entwickeln. Es ist hilfreich zu wissen, dass SG Controls großartig war, wenn es darum geht, einzigartige Add-Ons zu erstellen, um einem bestimmten Bedarf zu erfüllen. Stellen Sie sich die Optionen in diesem Artikel eher als Beispiele für die Funktionen der SG -Steuerung als als eine erschöpfende Liste vor.
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. In einem früheren Artikel stellte ich fest, dass ich mich als „technische Fehlerbehebung“ betrachte, dank der umfangreichen Zeitprobleme, um das Design zu optimieren und die gewünschten optischen Eigenschaften im Herstellungsprozess zu erreichen. Neben der technischen Fehlerbehebung bin ich auch ein 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.
