Best Practices zur Charakterisierung von Ofenanschlüssen, die zum thermischen Aushärten von Epoxid verwendet werden

Teil 2: Verbinden von Glasfaser mit der Keramikhülse

Einleitung

Wenn Hersteller von Glasfaserkabelbaugruppen uns bitten, bei der Behebung ihrer Probleme mit der Epoxidhärtung zu helfen, stellen wir fest, dass einige Probleme auf unsachgemäßes Mischen von Epoxid zurückzuführen sind. Andere Probleme ergeben sich aus laxen Reinigungsverfahren oder unsachgemäßer Abgabe von Epoxid.

(Siehe Teil 1 dieser Artikelserie, um Best Practices für die Herstellung und Abgabe von Epoxidharz zu lesen.)

Die Härtungstemperaturen beeinflussen auch die Epoxidleistung. Da die Temperaturen in den einzelnen Anschlüssen variieren können, empfiehlt es sich, die Temperatur in ALLEN Ofenanschlüssen regelmäßig zu messen, um die Konsistenz und Stabilität der Härtungstemperatur sicherzustellen.

Dieser Artikel beschreibt eine Möglichkeit zur Charakterisierung Ihrer Ofenanschlüsse sowie hilfreiche Tipps. Wenn Sie diese Anweisungen befolgen, stellen Sie möglicherweise fest, dass Ihr Aushärtungsplan angepasst werden sollte. Denken Sie daran, dass der Versand eines Produkts, das nicht ordnungsgemäß ausgehärtet ist, für das Kabelkonfektionshaus katastrophal sein kann. Ohne Frage kann die Verbesserung und Validierung Ihres Epoxidprozesses die langfristige Leistung Ihrer Glasfaserkabelbaugruppe direkt beeinflussen.

Warum es wichtig ist, Ofenanschlüsse zu charakterisieren 

Wenn Sie einen Ofen zum thermischen Aushärten von Epoxid verwenden, verfügt der Ofen höchstwahrscheinlich über mehrere einzelne Anschlüsse oder Ferrulenanschlüsse. Beispielsweise kann Ihr Ofen 24 einzelne Anschlüsse haben, die 24 Anschlüsse aufnehmen können (einen in jedem Anschluss). Wenn Ihr Kabelkonfektionshaus einen neuen Aushärtungsofen erhält, sollte dieser vor der Abnahme validiert werden, um sicherzustellen, dass er Ihren Anforderungen entspricht und ordnungsgemäß funktioniert. Das heißt, er kann den gewünschten Temperatursollwert erreichen und die Temperatur schwankt nicht zu stark während der Aushärtezeit.

Als Teil der Validierung des Ofens empfehlen wir, dass Sie auch alle Ports eines neu empfangenen Ofens charakterisieren. Das heißt, Sie überprüfen, ob ALLE Ports des Ofens ähnlich funktionieren. Warum ist es wichtig, Ofenanschlüsse zu charakterisieren? Sie möchten die mit Epoxidharz gefüllten Steckverbinder mit einem möglichst genauen Aushärtungsplan aushärten. Die Qualität der Bindung hängt davon ab. Und die Qualität der Bindung wirkt sich direkt auf die langfristige Zuverlässigkeit Ihres Produkts aus.

So charakterisieren Sie Ofenanschlüsse

Eine Möglichkeit, Ofenanschlüsse zu charakterisieren, besteht darin, eine Thermoelementsonde zu verwenden, die in eine Ferrule eingeführt und mit Epoxidharz vergossen wird – genau wie beim Anschließen einer Faser, nur dass Sie die Thermoelementspitze anstelle einer Faser einführen. Härten Sie es aus, wie Sie es bei einem normalen Abschluss tun würden, und jetzt haben Sie einen Temperaturfühler, der Ihr Produkt genau nachahmt. Wenn Sie beispielsweise das Thermoelement in einen SC-Anschluss einbetten, verfügen Sie nun über eine Thermoelementsonde mit einem SC-Anschluss an einem Ende, und Ihre Messungen zeigen die Temperatur INNERHALB der Anschlüsse an, was eigentlich die Temperatur ist, die uns am meisten beschäftigt.

Folge diesen Schritten:

1. Verwenden Sie ein Thermoelement mit einem Durchmesser von 0.9 Millimetern (900 Mikron) - oder kleiner -, um sicherzustellen, dass die Thermoelementspitze in die Rückseite einer von Ihnen verwendeten Ferrule oder eines Steckverbinders passt.
2. Injizieren Sie Epoxidharz in die Ferrule (oder den Anschluss) und stecken Sie die Thermoelement-Sonde in die Ferrule, so dass die Thermoelement-Spitze gegen den Boden der Ferrule auf dem Boden liegt. (Tun Sie dies so, als würden Sie einen normalen Stecker mit Glasfaser herstellen. Natürlich befindet sich keine Faser oder etwas in der Ferrulenbohrung, nur die Spitze des Thermoelements befindet sich in der Mitte der Ferrulenbaugruppe.)
3. Wie gewohnt aushärten. Dies ist Ihr Temperaturfühler: Eine Ferrule (oder ein Anschluss) mit einer Thermoelementspitze in der Mitte der Ferrule, genau dort, wo sich der Faserstreifenpunkt in Ihrem Produkt befindet. Dies ist der Bereich, den Sie sicherstellen möchten, dass Ihr Härtungstemperatursollwert erreicht wird.
4. Setzen Sie eine Thermoelement-Verbindungssonde in jeden Anschluss Ihres Aushärtungsofens ein. Beachten Sie, wie viel Zeit benötigt wird, damit die Mitte der Ferrule die gewünschte Härtungstemperatur erreicht, wie hoch die maximal erreichte Temperatur ist und wie stabil die Temperatur während der gesamten Härtungszeit ist.
5. Wiederholen Sie die obigen Schritte, um die Temperatur an jedem Anschluss zu messen. Da die Temperaturen von Port zu Port variieren können, zeigt Ihnen dieser Vorgang, ob die Temperatur über alle Ports in Ihrem Aushärtungsofen hinweg konstant ist.
6. Charakterisieren Sie die Ofenanschlüsse jährlich, damit Sie verfolgen können, ob die Temperatur in allen Anschlüssen im letzten Jahr stabil geblieben ist. Passen Sie Ihren Aushärtungsplan an oder ersetzen Sie den Aushärteofen nach Bedarf.

Kritische Punkte, die bei der Charakterisierung von Ofenanschlüssen zu berücksichtigen sind - und bei der Anpassung Ihres Aushärtungsplans

Angenommen, Ihr Aushärtungsplan beträgt 100 Minuten lang 10 ° C. Das bedeutet nicht, dass Sie einfach einen Stecker für 100 Minuten in einen 10-Grad-Ofen stecken. Die Temperatur, die das Epoxidharz im Verbinder erfährt, wird von der Masse des Verbinders beeinflusst. Daher kann es 2 bis 3 Minuten dauern, bis die Innentemperatur des Epoxids 100 ° C erreicht.

Ihr 10-Minuten-Timer sollte starten, wenn die Innentemperatur des Epoxidharzes den eingestellten Wert (in diesem Fall 100 °C) erreicht. Wenn wir „einen Ofenanschluss charakterisieren“ sagen, möchten wir nicht nur die tatsächlich in jedem Anschluss erreichten Temperaturen sehen und wie stabil die Temperaturen während des Aushärtungszyklus bleiben, sondern auch, wie lange es dauert, bis die Innentemperatur den Sollwert erreicht. Basierend auf diesen Informationen legen Sie dann Ihren Aushärtungsprozess fest. Wenn es beispielsweise 2 Minuten dauert, bis der Stecker 100 °C erreicht, müssen Sie die Prozesszeit auf 12 Minuten einstellen – oder 15 Minuten als Puffer, da Sie mit der Zeit nicht wirklich überhärten können. Wenn die Aushärtungszeit des Epoxidharzes etwas länger ist, ist das kein Problem. Ist die Aushärtezeit allerdings zu kurz, kann es unter Umständen zu Problemen mit der Verklebung kommen. Eine unvollständige Aushärtung führt zu verminderten Klebeeigenschaften und wirkt sich daher negativ auf die langfristige Produktzuverlässigkeit aus.

Zusätzliche Tipps zu Problemen mit der Epoxidhärtung

• Zur Validierung Ihres Epoxidhärtungsprozesses empfehlen wir, den Klebstoffprüfstandard Telcordia GR-326 (Abschnitt 4.4.4.2) zu befolgen. Lesen Sie mehr über diesen Test in Teil 3 dieser Artikelserie.
• Stellen Sie Härtungsöfen nicht so auf, dass Luft über den Ofen strömen kann, z. B. unter einer Heizungs- oder Klimaanlagenentlüftung. Ofenheizflächen sollten abgedeckt und vor Zugluft geschützt werden.
• Senden Sie ein repräsentatives Muster des tatsächlichen Builds durch den Produktionsprozess, da Sie wissen, dass Sie dieses Muster später zerstören werden, um festzustellen, ob Ihr Produkt in voller Stärke gebaut wurde. Zerstörende Tests sind besonders hilfreich, wenn Sie Ihre Verbindungsverfahren festlegen. Querschnitte sind ein nützliches Tool zur Fehlerbehebung, da sie eine einzigartige Ansicht innerhalb der Steckverbinder bieten und Aufschluss darüber geben können, warum sie fehlschlagen. (Klicken KLICKEN SIE HIER um mehr über den Querschnittsdienst des Glasfaserzentrums zu erfahren.)

Zusammenfassung

Die Folgen des Einsatzes von Glasfaserkabelbaugruppen, bei denen Epoxidharz nicht ordnungsgemäß vorbereitet, abgegeben und ausgehärtet wurde, können katastrophal sein. Aus diesem Grund muss Ihr Kabelkonfektionshaus in allen Aspekten des Verbindungsprozesses, einschließlich der Aushärtungsphase, sehr strenge Kontrollen haben. Die Verbesserung und Validierung Ihrer Epoxidverfahren kann sich direkt auf die Zuverlässigkeit und Langzeitleistung Ihrer Glasfaserkabelbaugruppe auswirken.

Anmerkung des Herausgebers: Dies ist der zweite Artikel in einer fortlaufenden Reihe, "Verbinden von optischen Fasern mit der Keramikzwinge". Klicken Sie hier, um zu lesen:

• November 2017:  Teil 1: Best Practices für die Herstellung und Abgabe von Epoxidharz
• Dezember 2017: Teil 2: Best Practices zur Charakterisierung von Ofenanschlüssen zur thermischen Aushärtung von Epoxid
• Januar 2018: Teil 3: Best Practices zur Validierung Ihres Zeitplans für die Epoxidhärtung

Klicke, um mehr zu lernen:

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• Ideen zur Anpassung Ihres Epoxidprozesses: Empfehlungen zur Reduzierung von Abfall (und zur Kosteneinsparung) bei der Montage von Glasfaserkabeln
• Kristallisation in Epoxiden: Schritte, mit denen Sie sie erkennen und beheben können.
• Kristallisation in Epoxiden: Identifizieren und Umkehren

Zusätzliche Ressourcen des FOC-Teams umfassen:

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• Sehen Sie sich das Glossar an, Akronyme, Militärische Spezifikationen für Steckverbinder
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