Letzte Aktualisierung: März 13, 2023
Die Herstellung von faseroptischen Kabelbaugruppen ist immer noch zum großen Teil ein manueller Prozess, der Kenntnisse und Fähigkeiten erfordert. Wenn etwas im Prozess schief geht, ist eine Untersuchung erforderlich, um die Ursache zu identifizieren und zu beheben. Kürzlich traf sich unser Expertenteam, um einige häufige Kundenfragen zum Thema Core Cracking in Multimode (62.5/125 um) Glasfaser zu besprechen.
Wir haben unsere Gedanken unten zusammengefasst, basierend auf Erfahrungen und Diskussionen mit unseren Kunden und anderen Branchenkontakten, und Ideen zur Untersuchung verschiedener Ursachen für Kernrisse angeboten. Wenn Sie dieses Phänomen besser verstehen, können Sie vorbeugende Maßnahmen ergreifen, um konsistente Prozessausbeuten sicherzustellen.
Was ist Kernknacken?
„Kernrissbildung“, wie hier diskutiert, ist das Phänomen, das in 61.5/125 um MM-Fasern beobachtet wird, bei dem sich ein glatter, gekrümmter Riss über den Kern, aber nicht über den Mantel der Faser ausbreitet. Der Riss befindet sich unter der Oberfläche und kann daher schwer zu erkennen sein, ohne die Faser während der Inspektion von hinten zu beleuchten, was immer empfohlen wird. Ohne Hintergrundbeleuchtung erscheinen Kernrisse oft als schwache dunkle Kurve im Kern und können von einem Bediener leicht als zufälliger Effekt der Beleuchtung im Inspektionssystem und nicht als Defekt in der Faser ausgegeben werden. Wie auf den Fotos 1 und 2 zu sehen ist, sind hinterleuchtete Kernrisse deutlich als Faserdefekte zu erkennen.
Viele Arten von Rissen und anderen Defekten können an einer Faserendfläche auftreten. Die Kernrisse, von denen wir hier sprechen, sind nur innerhalb des Kerns sichtbar, erstrecken sich in einer ziemlich glatten gekrümmten Linie vollständig über den Kern und sind unterirdisch. Lochfraß oder Abplatzungen auf der Oberfläche einer Faserendfläche, obwohl sie auf dem Kern einer Faser auftreten können, sind keine „Kernrisse“ (siehe Fotos 3 und 4).
Was verursacht Kernrisse?
Obwohl wir die Details der Mechanik, die die Kernrissbildung verursacht, nicht untersucht haben, scheint eine (möglicherweise zu vereinfachte) Verallgemeinerung zu gelten, dass das Glas im Kern einer MM-Lichtleitfaser anfälliger für Rissbildung ist als das Glas der Ummantelung . Wenn der Außendurchmesser der Faser belastet wird, ist der Kern Rissen ausgesetzt. Je größer der Kern und je größer die Spannung ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit von Kernrissen - weshalb dieses Phänomen fast immer nur bei Multimode-Fasern mit 62.5 / 125um im Gegensatz zu 50 / 125um oder kleiner beobachtet wird.
Während der Epoxidhärtung können die Belastungen der Faser durch den Epoxidhärtungsprozess (erhöhte Temperaturen und Materialexpansion / -kontraktion) groß genug sein, um Risse im Kernmaterial auszulösen.
Also ... Epoxy verursacht mein Core Cracking?
Ja und nein. Oft ist es der Aushärteprozess, der die Rissbildung induziert. Die Auswahl des geeigneten Epoxids, das speziell für die Multimode-Kabelmontage entwickelt wurde, ist offensichtlich wichtig. Aber auch geeignete Epoxide lassen sich in einem weiten Bereich von Härtungstemperaturen aushärten. Zur Reduzierung des Kernrisspotentials gilt: Je niedriger die Härtungstemperatur, desto besser. Für 62.5/125-um-Fasern wird eine Aushärtung bei ~90 °C oder niedriger empfohlen. Bei einer Aushärtung über 90 Grad C scheint die Kernrissfrequenz bei 62.5 um zuzunehmen. Beispiel: Wenn Sie ein Epoxidharz verwenden, das 80 Minuten lang bei 30 °C oder 120 Minuten lang bei 5 °C vollständig ausgehärtet werden kann, reduzieren Sie das Risiko von Kernrissen, indem Sie den Aushärtungsplan „niedriger und langsamer“ verwenden.
In einigen Fällen kann eine Produktionslinie die gleiche Kabelbaugruppe einige Zeit erfolgreich bauen und dann plötzlich einen starken Anstieg der Kernrisse feststellen – obwohl keine Änderung am Prozess vorgenommen wurde. Es ist eine verständliche Reaktion, sofort zu vermuten, dass das Epoxid „schlecht“ ist – vielleicht ein fehlerhaftes Los/ein Qualitätsfehler des Lieferanten. Das ist möglich, aber wir haben noch nie einen Fall gesehen, bei dem eine defekte Epoxidcharge die Ursache war. In all diesen Situationen waren wir involviert,
Kernriss-Episoden werden am häufigsten durch das Aushärten bei zu hohen Temperaturen oder durch die Verwendung des falschen Epoxidtyps für die Anwendung verursacht.
Was ist das richtige Härtungstemperaturprofil?
In den meisten Fällen härten Hersteller von Kabelkonfektionen, indem sie ihr bei Raumtemperatur befindliches Produkt in vorgeheizte Härtungsöfen legen – ein ziemlicher Temperaturschock. Basierend auf unseren Beobachtungen scheint es, dass eine solche Härtung bei einer Ofentemperatur unter 90 °C normalerweise keine Kernrissbildung erzeugt. In vielen Fällen bieten die Epoxidhersteller eine Reihe akzeptabler Aushärtungszeit- und Temperaturkombinationen für ein bestimmtes Epoxid an – zum Beispiel kann das gleiche Epoxid in 30 Minuten bei 80 °C oder 5 Minuten bei 120 °C vollständig aushärten. Um Kernrisse zu vermeiden, wählen Sie die niedrigere Temperatur.
Einige Kabelkonfektionierungshäuser haben gute Erfolge mit dem Aushärten mit einem „ansteigenden“ Temperaturprofil erzielt: Dabei werden die Raumtemperatur-Steckverbinder in einen Raumtemperatur-Ofen gelegt, der dann nach und nach aufgeheizt wird, bis die Aushärtungstemperatur erreicht ist. Dies verringert den thermischen Schock für das Produkt und kann eine Härtung bei höheren Temperaturen ohne Kernrissbildung ermöglichen. Das Aushärten mit dieser Methode eröffnet die verfügbare Palette von Epoxiden, die in Ihrem Produkt verwendet werden können, erhöht jedoch die benötigte Aushärtezeit (Rampenzeit + Aushärtezeit) und kann schwieriger zu kontrollieren sein.
Welches Epoxidharz eignet sich am besten für meine Anwendung?
Fiber Optic Center bietet mehrere Epoxidharze für Singlemode- und Multimode-Produkte. Sehen Sie sich das „Diagramm der Epoxide für Einzelfaser-, Singlemode- und Multimode-Anschlüsse“ an, um die Epoxideigenschaften zu überprüfen, die Ihre spezifische Anwendung unterstützen.
Bei jedem Schritt des Epoxidprozesses ist ein hohes Maß an Detailgenauigkeit erforderlich. Während Sie möglicherweise ein Epoxidharz in einer bestimmten Anwendung erfolgreich verwenden, sollten Sie nicht davon ausgehen, dass Sie dasselbe Epoxidharz und dieselbe Härtungstemperatur in einer anderen Anwendung verwenden können. Trainieren Sie Ihr Produktionsteam sorgfältig und halten Sie nichts für selbstverständlich.
Tipps zur Untersuchung von Kernrissproblemen und zur Ermittlung der Ursache
Wir charakterisieren Epoxy-bedingte Kernrissbildung als ein Phänomen, da dieses Problem selten und unregelmäßig auftreten kann. In diesem Fall können Sie die möglichen Ursachen und Lösungen in diesem Artikel untersuchen.
Besuchen Sie unser ngströmBond Solutions Center für zusätzliches Epoxy-Know-how durch:
- Technischer Inhalt, Best Practices, wöchentliche Tipps
- Unser engagierter Klebstoffexperte hilft Ihnen dabei, die individuellen Kundenbedürfnisse zu erfüllen
- Spezialmaterialien oder kundenspezifische High-Tech-Epoxidharze in kundenspezifischen Verpackungsgrößen
- FOC entwickelte ÅngströmBond, die einzige Spezialklebstofflinie, die exklusiv für Glasfaser entwickelt wurde
Unsere vorgestellte Klebelösung ist die ngströmBond 9123 Produkt:
- Besteht erfolgreich die GR-326-Tests und Telcordia-Spezifikationen
- niedrigviskoser, schnell aushärtender zweiteiliger Epoxidklebstoff
- empfohlen für Einzelfaser-, Singlemode-Abschlüsse
- Wenn Sie einen Rampenhärtungsplan verwenden, ist dies auch eine ausgezeichnete Wahl für Multimode-Abschlüsse
- Entwickelt zum Verkleben und Vergießen von optischen Verbindern, Fasern, Linsen, Prismen und anderen optischen Komponenten
- hochfest, hohe Tg und geringere Faserkolbeneigenschaften gegenüber anderen Epoxiden
- Hervorragende Temperaturwechselfähigkeiten
- widersteht Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit
Zusammenfassung der Ergebnisse unserer Untersuchung
Wir charakterisieren „Core Cracking“ als Phänomen, da dieses Problem häufig selten und unregelmäßig auftritt. Wenn Sie Core Cracking bemerken, schauen Sie sich Ihre Härtungstemperaturen und die Epoxidauswahl genau an. Wir betrachten dies als laufende Untersuchung und freuen uns über Ihre Beiträge. Kontaktieren Sie uns, um eventuelle Probleme mit Kernrissen, Epoxidharz oder anderen Prozessen zu besprechen. Gemeinsam werden wir untersuchen und nach einer Möglichkeit suchen, das Problem zu lösen. Unser Ziel ist es, Ihnen bei der Herstellung der besten Glasfaserkabelbaugruppen der Welt zu helfen!
Zusätzliche Ressourcen des FOC-Teams umfassen:
- Inhalt der technischen Lösung von FOC: http://bit.ly/29WTvgn
- Sehen Sie sich das Glossar, Akronyme und militärische Spezifikationen für Steckverbinder an
- Fragen und Antworten: Senden Sie technische Fragen per E-Mail an Fragen Sie FOC@focenter.com
- Setzen Sie ein Lesezeichen für das ÅngströmBond Solutions Center: https://focenter.com/angstrombond/
- Empfohlenes Produkt Quick Link: Ausgewähltes Produkt: ÅngströmBond 9123
Folgen Sie dem Glasfaserzentrum @FiberOpticCntr
