Apakah Mesin Salutan Sekunder?

A mesin salutan sekunder ialah peralatan perindustrian khusus yang digunakan dalam proses pembuatan kabel gentian optik untuk menggunakan lapisan polimer pelindung — dikenali sebagai salutan sekunder atau tiub longgar — di atas gentian optik atau reben gentian. Lapisan ini melindungi gentian kaca halus daripada tekanan mekanikal, kelembapan dan kerosakan alam sekitar , menjadikannya salah satu peringkat paling kritikal dalam menghasilkan kabel gentian optik yang boleh dipercayai. Ringkasnya, mesin salutan sekunder mengubah gentian terdedah yang rapuh kepada komponen kabel yang tahan lama dan boleh digunakan sedia untuk pelapisan dan pemasangan selanjutnya.

Di luar perlindungan mudah, proses salutan sekunder dengan tepat mengawal diameter tiub penimbal, ketebalan dinding dan ketumpatan pengisian gel — kesemuanya secara langsung mempengaruhi prestasi penghantaran optik kabel dan ketahanan jangka panjang di lapangan.

Fungsi Teras dan Peranan dalam Pengeluaran Kabel Gentian Optik

Dalam barisan pembuatan kabel gentian optik biasa, gentian optik kosong mula-mula menjalani salutan primer (salutan akrilat digunakan terus pada kaca) dan kemudian memasuki peringkat salutan sekunder. Mesin salutan sekunder menyemperit bahan termoplastik — selalunya PBT (polybutylene terephthalate), PP (polipropilena), atau HDPE (polietilena berketumpatan tinggi) — di sekitar satu atau lebih gentian untuk membentuk tiub penimbal.

Proses ini biasanya melibatkan tiga operasi serentak:

• Pembayaran gentian dan kawalan ketegangan untuk mengekalkan kedudukan gentian yang konsisten dalam tiub
• Suntikan sebatian gel atau thixotropic untuk mengisi tiub dan menghalang kemasukan air
• Penyemperitan dan penyejukan untuk membentuk dan memejalkan tiub penimbal luar

Hasilnya ialah penimbal tiub longgar — blok binaan asas yang digunakan dalam reka bentuk kabel gentian terkandas, teras berlubang dan reben yang digunakan dalam rangkaian telekomunikasi di seluruh dunia.

Rangka Mesin dan Reka Bentuk Struktur

Integriti struktur mesin salutan sekunder adalah asas kepada pembuatan ketepatan. Kerangka mesin biasanya dibuat menggunakan kimpalan plat keluli A3 tegangan tinggi digabungkan dengan pemprosesan keluli struktur (jenis keluli). , memastikan keseluruhan platform kekal tegar dan bebas getaran walaupun semasa operasi berterusan berkelajuan tinggi.

Keluli A3 (bersamaan dengan Q235 dalam piawaian Cina) menawarkan kebolehkimpalan yang sangat baik, kekuatan tegangan sederhana (biasanya 370–500 MPa), dan kemuluran yang baik — menjadikannya bahan asas yang ideal untuk bingkai jentera industri berat. Bingkai yang dikimpal dan dimesin menahan ubah bentuk lentur dan terma, yang penting untuk mengekalkan toleransi penjajaran seketat ±0.01 mm merentasi sistem acuan penyemperitan dan palung penyejukan.

Reka bentuk bingkai yang teguh juga menampung berat dan getaran:

• Kekili bayaran gentian tugas berat (selalunya memegang 25 km atau lebih gentian setiap gelendong)
• Pemasangan tong penyemperit dan skru (biasanya diameter skru 30–60 mm)
• Palung air penyejuk berbilang, selalunya sepanjang 6–10 meter
• Sistem capstan dan pengambilan berjalan pada kelajuan sehingga 300 m/min

Struktur Salutan: Salutan Muka dan Salutan Bawah

Salah satu ciri struktur yang menentukan mesin salutan sekunder ialah konfigurasi salutan dwi-lapisannya. Dalam persediaan standard, salutan muka diletakkan di hadapan mesin, dan salutan bawah diletakkan di bahagian belakang. Susunan ini memastikan bahawa salutan digunakan dalam urutan berlapis yang tepat yang membina dinding tiub penampan secara sekata dan tanpa delaminasi.

Salutan Muka (Kedudukan Depan)

Salutan muka membentuk permukaan dalaman tiub penampan yang menghubungi gentian optik atau sebatian pengisian gel. Lapisan ini mestilah lengai secara kimia kepada gel pengisi thixotropic dan tidak boleh menyebabkan tekanan lenturan mikro pada gentian. Bahan seperti PBT biasanya digunakan di sini kerana kadar pengecutannya yang rendah dan kestabilan dimensi yang sangat baik — PBT biasanya mempamerkan pengecutan linear kurang daripada 0.5% selepas penyejukan, yang penting untuk mengekalkan panjang gentian berlebihan (EFL) yang diperlukan di dalam tiub.

Salutan Bawah (Kedudukan Belakang)

Salutan bawah membentuk dinding pelindung luar tiub penampan dan menyediakan sifat mekanikal yang diperlukan untuk kabel terkandas dan pemasangan. Lapisan ini mungkin menggunakan bahan termoplastik yang sama atau serasi dan mesti terikat dengan lancar dengan salutan muka. Ketebalan dinding salutan bawah dikawal dengan tepat — biasanya antara 0.3 mm dan 0.9 mm — bergantung pada spesifikasi reka bentuk kabel dan persekitaran penggunaan yang dimaksudkan (cth., pemasangan udara, pengebumian langsung atau saluran).

Susunan hadapan-ke-belakang bagi kedua-dua lapisan salutan ini membolehkan setiap kepala penyemperit ditala secara individu dari segi profil suhu, tekanan cair dan daya pemprosesan bahan, memberikan pengeluar kawalan berbutir ke atas geometri tiub dan prestasi mekanikal.

Komponen Utama Mesin Salutan Sekunder

Barisan salutan sekunder yang lengkap terdiri daripada berbilang subsistem bersepadu. Memahami setiap komponen membantu pengeluar mengoptimumkan kecekapan pengeluaran dan kualiti produk.

Mesin moden juga mengintegrasikan a Sistem kawalan berasaskan PLC yang menyelaraskan semua subsistem dalam masa nyata, membolehkan maklum balas gelung tertutup antara bacaan tolok OD dan kelajuan skru penyemperit atau halaju capstan untuk mengekalkan toleransi dimensi secara automatik sepanjang pengeluaran.

Spesifikasi Teknikal dan Parameter Prestasi

Mesin salutan sekunder berbeza dengan ketara dalam keupayaan bergantung pada aplikasi yang dimaksudkan dan jumlah pengeluaran. Di bawah ialah parameter teknikal yang mewakili untuk mesin berkapasiti sederhana hingga tinggi yang digunakan dalam loji kabel gentian optik komersial:

• Kelajuan talian: 40–300 m/min (model berkelajuan tinggi dioptimumkan untuk pengeluaran besar-besaran)
• Kiraan gentian setiap tiub: 1 hingga 24 gentian (model berkemampuan reben menyokong sehingga reben 12 gentian)
• Julat OD tiub penampan: 1.0 mm hingga 4.0 mm
• Kawalan ketebalan dinding: ±0.05 mm atau lebih baik
• Diameter skru penyemperit: 30 mm, 45 mm atau 60 mm bergantung pada keperluan pemprosesan
• Bahan yang serasi: Sebatian PBT, PP, HDPE, LSZH
• Penggunaan kuasa: biasanya 30–80 kW untuk talian penuh
• Jejak mesin: kira-kira 15–30 meter panjang bergantung pada konfigurasi palung penyejukan

Panjang gentian berlebihan (EFL) di dalam tiub — parameter kritikal yang menentukan sejauh mana kabel mengendalikan beban tegangan tanpa meneran gentian — biasanya ditetapkan antara 0.2% dan 0.5% , dan dikawal oleh nisbah kelajuan bayaran gentian kepada kelajuan garisan capstan.

Jenis Mesin Salutan Sekunder

Reka bentuk kabel yang berbeza memerlukan konfigurasi mesin salutan sekunder yang berbeza. Tiga jenis utama ialah:

Talian Salutan Sekunder Tiub Tunggal

Menghasilkan satu tiub penampan pada satu masa dan sesuai untuk operasi pengeluaran yang lebih kecil atau jenis kabel khusus. Mesin ini lebih mudah untuk dikendalikan dan diselenggara, dengan kos pelaburan lazimnya antara $80,000 hingga $200,000 USD untuk talian lengkap.

Talian Salutan Sekunder Berbilang Tiub

Mampu menghasilkan berbilang tiub serentak secara selari, meningkatkan daya pengeluaran dengan ketara. Pengeluar kabel volum tinggi yang menggunakan berjuta-juta kilometer gentian setahun sering bergantung pada talian berbilang tiub untuk memenuhi sasaran pengeluaran tanpa skala ruang lantai atau buruh secara berkadar.

Talian Salutan Sekunder Gentian Reben

Direka khusus untuk menyalut susunan gentian reben rata (4, 8 atau 12 reben gentian) dan bukannya gentian longgar individu. Kepala die dan sistem penyejukan diubah suai untuk menampung profil rata reben, dan kawalan EFL amat penting untuk mengelakkan lengkokan reben atau tekanan gentian di dalam tiub.

Proses Salutan Sekunder Langkah demi Langkah

Memahami proses pengeluaran membantu operator menyelesaikan masalah kualiti dan mengoptimumkan tetapan mesin. Berikut ialah urutan standard untuk larian salutan sekunder biasa:

1. Pemuatan gentian: Gentian optik bersalut utama dimuatkan pada kekili bayaran. Ketegangan gentian ditetapkan mengikut bilangan gentian setiap tiub dan bahan yang disemperit.
2. Benang dan penjajaran: Gentian diulirkan melalui panduan gentian, hujung mati, dan badan mati. Pemusatan gentian yang betul dalam acuan adalah penting untuk mencapai ketebalan dinding yang seragam.
3. Prapemanasan extruder: Zon tong penyemperit ditingkatkan sehingga suhu operasi — untuk PBT, ini biasanya bermaksud profil suhu daripada 200°C (zon suapan) kepada 260°C (zon mati). Masa memanaskan badan biasanya 30–60 minit.
4. Penyebuan sistem gel: Kompaun pengisian thixotropic dipanaskan dan disemai melalui jarum suntikan sehingga ia mengalir secara konsisten, memastikan tiada poket udara dalam garisan gel.
5. Permulaan dan tanjakan laju: Talian bermula pada kelajuan rendah (10–20 m/min) manakala tiub OD, ketebalan dinding dan kedudukan gentian disahkan. Kelajuan ditingkatkan secara beransur-ansur kepada kadar pengeluaran sasaran.
6. Pengeluaran keadaan mantap: Sistem kawalan PLC memantau OD dalam masa nyata dan membuat pelarasan mikro untuk mengekalkan dimensi tiub dalam spesifikasi. Operator memantau proses melalui skrin HMI dan pensampelan manual berkala.
7. Pertukaran kili: Apabila kili pengambilan penuh, talian melakukan pertukaran automatik atau separa automatik, memotong tiub dan memindahkan ke kili baharu dengan kehilangan pengeluaran yang minimum.

Kawalan Kualiti dalam Salutan Sekunder

Kualiti dalam salutan sekunder diukur terhadap kedua-dua piawaian dimensi dan piawaian prestasi optik. Parameter kualiti utama termasuk diameter luar (OD), diameter dalam (ID), kesipian ketebalan dinding, tahap isian gel dan EFL. Ini mesti mematuhi piawaian antarabangsa seperti IEC 60794-1 dan ITU-T G.652 untuk kabel siap.

Kecacatan kualiti biasa dan punca utamanya termasuk:

• Variasi diameter tiub: Biasanya disebabkan oleh kelajuan talian yang berubah-ubah, ketidakstabilan tekanan cair, atau variasi suhu air penyejuk.
• Kesipian dinding: Hasil daripada ketidaksejajaran gentian dalam acuan atau pengagihan haba yang tidak sekata merentasi kepala acuan.
• Isi gel yang tidak mencukupi: Disebabkan oleh ralat penentukuran pam gel atau kemasukan udara dalam sistem bekalan gel, yang membawa kepada kegagalan penyekatan air dalam perkhidmatan.
• Fiber buckling atau EFL tinggi: Berlaku apabila kelajuan bayaran gentian terlalu tinggi berbanding dengan kelajuan talian, meningkatkan pengecilan pada bahagian kabel yang digunakan.
• Kekasaran permukaan atau lubang jarum: Biasanya tanda pencemaran lembapan dalam suapan pelet atau zon suhu penyemperit yang tidak betul.

Tiub siap diambil sampel secara tetap untuk kekuatan tegangan (biasanya diuji pada 100 N/100 mm minimum), rintangan penghancuran, dan pengesahan pengecilan optik pada panjang gelombang 1310 nm dan 1550 nm.

Aplikasi dan Perkaitan Industri

Mesin salutan sekunder adalah amat diperlukan dalam pengeluaran hampir setiap jenis kabel gentian optik yang digunakan dalam infrastruktur telekomunikasi moden. Bidang aplikasi utama termasuk:

• Kabel batang telekom: Kabel kiraan gentian tinggi (144 hingga 1728 gentian) yang digunakan dalam rangkaian jarak jauh dan metro bergantung pada tiub longgar bersalut menengah ketepatan untuk perlindungan gentian dan prestasi kabel.
• Kabel FTTH (Serat ke Rumah): Kabel lepas dan kabel pengedaran untuk sambungan jarak jauh memerlukan pengeluaran tiub longgar kos rendah yang konsisten pada kelajuan tinggi.
• Pengumpan kabel dasar laut: Tiub PBT berprestasi tinggi yang digunakan dalam sistem kabel dasar laut mesti memenuhi toleransi dimensi yang sangat ketat, menjadikan peralatan salutan sekunder termaju penting.
• Kabel industri dan ketenteraan: Kabel lasak untuk persekitaran yang keras selalunya menggunakan bahan salutan sekunder kompaun khas yang diproses pada jenis jentera yang sama dengan konfigurasi cetakan tersuai.

Penggunaan kabel gentian optik global terus berkembang dengan pesat, didorong oleh pelancaran 5G, pembinaan pusat data skala besar dan inisiatif jalur lebar nasional. Penganalisis industri mengunjurkan pasaran kabel gentian optik global akan melebihi $20 bilion USD menjelang 2027 , yang secara langsung memacu permintaan yang berterusan untuk peralatan salutan sekunder termaju yang mampu menghasilkan daya pemprosesan yang tinggi dan kualiti yang konsisten.

Penyelenggaraan dan Amalan Terbaik Operasi

Penyelenggaraan mesin salutan sekunder yang betul memastikan kualiti produk yang konsisten dan memaksimumkan masa operasi mesin. Amalan penyelenggaraan utama termasuk:

Penyelenggaraan Harian

• Bersihkan mati penyemperitan dan hujung mana-mana polimer sisa selepas setiap pengeluaran dijalankan
• Semak dan tambah nilai takungan kompaun pengisian gel
• Sahkan kadar aliran air penyejuk dan suhu di setiap zon palung
• Periksa penentukuran tolok OD dengan piawai rujukan

Penyelenggaraan Berkala (Bulanan / Suku Tahunan)

• Buka dan bersihkan skru dan tong penyemperit dengan teliti menggunakan sebatian pembersihan
• Periksa penerbangan skru dan lubang tong untuk haus; ganti apabila kelegaan melebihi 0.15 mm
• Pelincir galas capstan dan rantai pemacu angkut mengikut spesifikasi pengeluar
• Ukur semula pengawal ketegangan dan sahkan parameter kawalan PLC terhadap tetapan asal

Operator juga harus menjalankan audit proses penuh apabila lot bahan mentah berubah, kerana walaupun variasi kecil dalam kelikatan pelet PBT (MFI — Melt Flow Index) boleh memerlukan pelarasan pada profil suhu dan kelajuan skru untuk mengekalkan kestabilan dimensi tiub.