¿El epoxi causa grietas en el núcleo? Consejos para identificar y prevenir este fenómeno

La fabricación de conjuntos de cables de fibra óptica sigue siendo en gran parte un proceso manual que requiere conocimientos y habilidades. Cuando algo en el proceso sale mal, se necesita una investigación para identificar y abordar la causa. Recientemente, nuestro equipo de expertos se reunió para discutir algunas preguntas frecuentes de los clientes sobre el agrietamiento de núcleos en fibra multimodo (62.5 / 125um).

A continuación, compartimos nuestras opiniones, basándonos en la experiencia y las discusiones con nuestros clientes y otros contactos de la industria, ofreciendo ideas para investigar las diversas causas del agrietamiento del núcleo. Al comprender mejor este fenómeno, puede tomar medidas preventivas para ayudar a garantizar un rendimiento constante del proceso.

¿Qué es el agrietamiento del núcleo?

El "agrietamiento del núcleo", como se explica aquí, es el fenómeno observado en la fibra de 61.5/125 um MM, donde una grieta suave y curva se propaga a través del núcleo, pero no del revestimiento de la fibra. La grieta está debajo de la superficie y, por lo tanto, puede ser difícil de ver sin retroiluminar la fibra durante la inspección, que siempre es una práctica recomendada. Sin retroiluminación, las grietas en el núcleo a menudo aparecen como una curva oscura tenue en el núcleo, y un operador puede pasarlas fácilmente como un efecto aleatorio de la iluminación en el sistema de inspección, y no como un defecto en la fibra. Como puede ver en las fotos 1 y 2, las grietas en el núcleo retroiluminadas son claramente identificables como defectos de fibra.

Muchos tipos de grietas y otros defectos pueden ocurrir en el extremo de una fibra. Las grietas del núcleo de las que estamos hablando aquí solo son visibles dentro del núcleo, se extienden completamente a través del núcleo en una línea curva bastante suave y están debajo de la superficie. Las picaduras o astilladuras en la superficie del extremo de una fibra, aunque pueden ocurrir en el núcleo de una fibra, no son "grietas en el núcleo" (consulte las fotografías 3 y 4).

¿Qué causa el agrietamiento del núcleo?

Aunque no hemos investigado los detalles de la mecánica que causa el agrietamiento del núcleo, una generalización (quizás demasiado simplificada) que parece ser cierta es que el vidrio del núcleo de una fibra óptica MM es más propenso a agrietarse que el vidrio del revestimiento. . Cuando se aplica tensión al diámetro exterior de la fibra, el núcleo está sujeto a agrietamiento. Cuanto más grande es el núcleo y mayor es la tensión, mayor es la posibilidad de que se rompa el núcleo, razón por la cual este fenómeno casi siempre se observa solo en fibras multimodo de 62.5/125 um, a diferencia de 50/125 um o más pequeñas.

Durante el curado con epoxi, las tensiones en la fibra del proceso de curado con epoxi (temperaturas elevadas y expansión / contracción del material) pueden ser lo suficientemente grandes como para iniciar grietas en el material del núcleo.

Entonces ... ¿El epoxy está causando mi agrietamiento del núcleo?

Si y no. A menudo es el PROCESO de curado el que induce el agrietamiento. La selección del epoxi apropiado diseñado específicamente para el ensamblaje de cables multimodo es obviamente importante. Pero incluso los epóxicos adecuados se pueden curar utilizando una amplia gama de temperaturas de curado. Para reducir el potencial de Core Crack, cuanto más baja sea la temperatura de curado, mejor. Para fibras de 62.5/125um, se recomienda curar a ~90 grados C o menos. Curado por encima de 90 grados C, la frecuencia de Core Crack en 62.5um parece aumentar. Por ejemplo: si está utilizando un epoxi que puede curarse completamente a 80 C durante 30 minutos o 120 C durante 5 minutos, reducirá el potencial de agrietamiento del núcleo utilizando el programa de curado "más bajo y más lento".

En algunos casos, una línea de producción puede estar construyendo el mismo conjunto de cables con éxito durante algún tiempo y, de repente, experimentar un fuerte aumento en el agrietamiento del núcleo, aunque no se haya realizado ningún cambio en el proceso. Es una reacción comprensible sospechar de inmediato que el epoxi es "malo", tal vez un error de lote defectuoso/calidad del proveedor. Eso es posible, pero nunca hemos visto un caso en el que la causa haya sido un lote de epoxi defectuoso. En todas esas situaciones, hemos estado involucrados con,

Los episodios de agrietamiento del núcleo suelen deberse al curado a temperaturas demasiado altas o al uso del tipo de epoxi incorrecto para la aplicación.

Entonces, ¿cuál es el perfil de temperatura de curado adecuado?

En la mayoría de los casos, los fabricantes de ensambles de cables curan colocando su producto a temperatura ambiente en hornos de curado precalentados, lo que supone un gran choque térmico. Según nuestras observaciones, parece que el curado de esta manera, con una temperatura del horno por debajo de los 90 grados C, generalmente no producirá el agrietamiento del núcleo. En muchos casos, los fabricantes de epoxi proporcionarán un rango de combinaciones aceptables de temperatura y tiempo de curado para un epoxi dado; por ejemplo, el mismo epoxi puede curarse por completo en 30 min a 80 °C o 5 min a 120 °C. Para evitar el agrietamiento del núcleo, elija la temperatura más baja.

Algunas casas ensambladoras de cables han tenido un buen éxito al curar con un perfil de temperatura "en rampa": donde los conectores a temperatura ambiente se colocan en un horno a temperatura ambiente, que luego se calienta gradualmente hasta alcanzar la temperatura de curado. Esto reduce el choque térmico del producto y puede permitir el curado a temperaturas más altas sin agrietamiento del núcleo. El curado con este método abre la gama disponible de epoxis disponibles para usar en su producto, pero aumenta el tiempo de curado necesario (tiempo de rampa + tiempo de curado) y puede ser más difícil de controlar.

¿Qué epoxi es el mejor para mi aplicación?

Fiber Optic Center ofrece varios epoxis para productos monomodo y multimodo. Consulte el "Cuadro de epóxicos para terminaciones de fibra única, monomodo y multimodo" para revisar las propiedades del epóxico que respaldarán su aplicación específica.

Hay un alto grado de detalle involucrado en cada paso del proceso de epoxi. Si bien puede estar usando epoxi con éxito en una aplicación en particular, no suponga que puede usar el mismo epoxi y la misma temperatura de curado en una aplicación diferente. Entrena cuidadosamente a tu equipo de producción y no des nada por sentado.

Consejos para investigar problemas de craqueo centrales e identificar la causa

Caracterizamos el agrietamiento del núcleo relacionado con epoxi como un fenómeno porque este problema puede ocurrir con poca frecuencia e irregularmente. Si experimenta esto, puede investigar las posibles causas y soluciones en este artículo.

Fibra única, modo único y terminaciones multimodo