光纤光缆制造工艺及设备(39)

缆的结构及使用情况，在保证光缆的性能的前提下，尽量缩小外径。对外径为1.8～3.0mm的套管，其壁厚一般控制在0.3～0.5mm范围，在保证套管机械强度的情况下，应尽量减少壁厚以保证套管与光纤的间隙。套管壁厚应均匀一致。对于多芯（n﹥48）时，可采用光纤带套塑工艺。

3）光纤余长

光纤余长大小的确定是套塑工艺控制的关键。那么，在制造工艺中如何得到光纤余长的设计值那?在不同的光缆结构中，要求光纤或光纤带在束管中有不同的余长值。光纤余长在工艺上的形成一般有两种方法：热松弛法，又称温差法和弹性拉伸法。

热松弛法：其实质是利用冷却水温与材料玻璃化温度的差异，使材料产生收缩变化得到光纤余长的一种方法。如图5-5-9所示，光纤或光纤带从光纤放线盘上放出，经挤压机机头挤上PBT塑料束管，并在束管中充以油膏，由余长牵引轮进行牵引，光纤或带纤在轮式余长牵引轮上得到锁定。光纤或带纤在余长牵引轮上会形成一定的负余长。束管在热水槽和余长牵引轮区间，PBT束管温度在45~75℃之间，其高于PBT材料的玻璃化温度（40～45℃），基本上不会产生收缩，不产生余长。进入冷却水槽后（14～20℃），PBT会产生较大的收缩，这一收缩不仅补偿了其在余长牵引轮上的负余长，而且得到了所需的正余长。此时，要求主牵引的牵引张力很低，使束管得到充分的热松弛。松套光纤二次套塑用材料多为PBT材料，这种材料是一种半结晶高分子材料，它的熔化温度在230℃左右，玻璃化温度在40℃---45℃之间，通常在束管制成时，还不能充分结晶而达到其结晶平衡度。在二次套塑束管成形后一段时间内，束管还会继续缓慢地结晶，以其达到其结晶平衡度，从而造成束管挤塑后收缩，使束管在长度方向进一步缩短，光纤或带纤在束管中的余长增加。为减少束管挤出后的收缩，必须提高PBT塑料在束管成型过程中的结晶度。由于塑料的结晶主要发生在高于玻璃化温度区，所以采用热水（45℃—75℃）和冷水（14℃---20℃）结合式梯度冷却的方法使套朔管冷却，有利于束管材料本身的结晶，热水槽水温愈高，束管成形过程中结晶度愈高，挤塑后收缩愈小。

主牵引的线速度低于余长牵引轮的线速度，其速度差的调整和确定既决定了所的余长值，这样得到的具有光纤正余长的束管在离开主牵引到收线盘时，基本上没有内应力，从而得到一个稳定地光纤束管和设计的光纤正余长值。

图5-5-9热松弛过程 图5-5-10弹性拉伸法

弹性拉伸法：图5-5-10所示，其实质是利用外界的作用力，阻止因冷却水温与材料玻璃化温度的差异使PBT材料收缩，得到光纤的正余长的一种方法。光纤或带纤经挤塑机头，挤上PBT束管并充以油膏，束管经热水槽成型后，通过覆带式余长牵引轮进入冷水槽，在双轮式主牵引论上，光纤和束管锁定，主牵引的牵引张力足够大，使PBT束管在冷却槽中不仅不能产生冷收缩，反而受到拉伸而伸长，其为PBT材料玻璃化温度以下的弹性变形。这时，在束管中积聚更长的光纤，因为在覆带式余长牵引上，束管中的光纤未锁定，光纤可在束管中滑行（单牵引式），当PBT束管离开主牵引轮后，高张力消失，PBT束管弹性恢复，长度缩短，从而使管内的光纤或带纤得到所需的余长。此时，收线盘的张力应适当选定，并保持稳定，使束管在收线盘上不致残留较大的内应力。从而得到稳定的束管和设计光纤余长值。

综上分析，当采用以热松弛为主要机理形成光纤余长时，二次套塑生产线的最佳配置为:轮式余长牵引与覆带式主牵引的组合；而当用弹性拉伸为主要机理来形成余长，二次套塑生产线的最佳配置为：覆带式余长牵引与双轮主牵引的组合，而后者的余长值可做的比前者大。

影响光纤余长形成的主要因素及可调因素的选定

在光纤松套套塑工艺中影响光纤余长的因素有很多，其中有些因素可作为调节光纤余长的工艺手段，而有些因素虽然影响光纤余长的值，但却不宜作为光纤余长的调节手段。影响松套管中光纤余长的主要因素有七：

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