En septiembre de 2019, FOC publicó un artículo que explica la diferencia entre empalmes mecánicos y de fusión. Empalme de cable de fibra óptica explicado. El empalme por fusión consiste en unir dos fibras mediante la fusión de las dos fibras. El resultado es una unión casi perfecta / sin pérdidas. El siguiente artículo ofrece más detalles sobre los procedimientos de empalme por fusión, especialmente la "preparación" de la fibra.
La base de un buen empalme es una buena preparación de la fibra.
El empalme por fusión se utiliza para unir cables durante proyectos de instalación de redes, reparar cables, montar conectores de empalme prepulidos y muchas aplicaciones en fábricas que fabrican componentes y subsistemas de fibra óptica. Tanto para el empalme en campo como en fábrica, el proceso requiere los siguientes suministros y equipos:
- tijeras de aramida y otras herramientas para introducir el cable y separar fibras individuales para empalmar;
- herramientas de pelado con tamaños de orificios para eliminar revestimientos de protección de fibra;
- alcohol y toallitas para limpiar la fibra desnuda antes del empalme;
- cuchillas para terminar la fibra a la longitud adecuada con extremos de alta calidad;
- una máquina de empalme por fusión;
- tubos o mangas de protección, o un sistema de revestimiento de fibra;
- instrumentos de prueba, como equipos de prueba de pérdida u OTDR.
Algunas de las herramientas y equipos diseñados para empalmes en campo difieren de las versiones diseñadas para empalmes en fábrica o en sobremesa. En el caso de las máquinas de empalme por fusión, por ejemplo, existen unidades portátiles y livianas para empalmes en campo, y algunas se suministran en kits que incluyen una batería, otras herramientas y estuches resistentes.
De principio a fin, el proceso de empalme por fusión tiene cuatro pasos principales: 1.) preparar los extremos del cable y de la fibra, 2.) fusionar los extremos de la fibra, 3.) agregar protección de empalme o volver a recubrir la unión de la fibra, y 4.) probar el empalme.
El paso (1.) es el enfoque principal de este artículo, y ofreceremos consejos sobre cómo cortar y limpiar. En cuanto al paso (2.), la máquina de empalme por fusión crea la unión fusionada. El operador es responsable de cargar correctamente los extremos de la fibra, verificar la configuración, incluido el programa del tipo de fibra, y luego presionar un botón para iniciar el proceso de fusión. También comentaremos sobre el paso (3.), protección, porque es crítico en el desempeño a largo plazo de un empalme. El paso (4.), la prueba, se realiza principalmente con OTDR o conjuntos de prueba de pérdida, y los detalles sobre la prueba se tratarán en otros artículos.
Consejos sobre empalmes por fusión de los expertos técnicos de FOC
El objetivo de todos los empalmes por fusión, ya sea en el campo o en la fábrica, es una unión de baja pérdida que cumpla con los requisitos de resistencia a la tracción. Las pruebas de resistencia son importantes para asegurar la longevidad. La experiencia ha demostrado que muchas fallas de empalme se deben a roturas que a menudo ocurren no justo en la junta de empalme sino cerca. Los pasos clave para evitar dichas roturas son una buena limpieza, corte y protección de empalmes.
1.) La limpieza de fibras es una prioridad máxima. La suciedad, el polvo y otros contaminantes en la fibra pueden interferir con el proceso de fusión, lo que resulta en una pérdida de empalme deficiente y problemas de resistencia. La fibra también debe estar completamente limpia en el área que se va a recubrir o cubrir con una manga protectora.
2.) Recuerde mantener limpias las herramientas y accesorios. Incluso en un entorno más controlado, como una tienda de campaña, una furgoneta, un remolque o una fábrica, el polvo es inevitable. El proceso de pelado de fibras, por ejemplo, puede crear partículas microscópicas. Esto significa que es necesario limpiar la cuchilla, el empalmador y otras herramientas para que no contaminen la fibra y para que las superficies y las ranuras en V de precisión no se vean comprometidas.
3.) Tenga a mano varias herramientas para pelar. Los decapantes mecánicos pueden desgastarse, a veces después de unos pocos cientos de usos. Mantenga la herramienta limpia y obtenga otra cuando sea necesario. Asegúrese de que se elimine todo el recubrimiento amortiguador de acrilato, sin mellar la fibra.
4.) Use el solvente correcto. Muchos diseños de cables incorporan geles que bloquean el agua, y todos deben eliminarse por completo de la fibra desnuda antes de empalmar y cubrir la unión. Muchas empresas consideran que el alcohol isopropílico (IPA) es adecuado para la limpieza de fibras antes del empalme. Si se usa IPA, lo mejor es una concentración alta (un porcentaje de agua muy bajo). Algunas empresas ofrecen disolventes específicos para la limpieza de geles para cables.
5.) No utilice aire comprimido para la limpieza. El aire comprimido puede generar humedad, que puede atraer el polvo e interferir con un buen empalme. El mejor enfoque es el uso de toallitas sin pelusa de grado óptico con un solvente. FOC ofrece varias opciones en toallitas secas o presaturadas empaquetadas específicamente para aplicaciones de fibra óptica.
6.) Para reparaciones de campo, ¿espera buenas condiciones? Lo sentimos, no hay consejos fáciles de seguir aquí. El empalme de campo debe ocurrir en condiciones menos que ideales. Posiblemente mucho menos: mal tiempo, alcantarillas, alcantarillas, instalaciones aéreas, etc. Muchos equipos de campo tienen camiones, tiendas de campaña y otras configuraciones, y los operadores de red intentan instalar cables con bobinas flojas en el sistema para permitir reparaciones en dichos camiones. . El objetivo es intentar trabajar en un entorno lo más estable y protegido posible.
7.) El rayado o hendido es crítico. Las herramientas de trazado tienen un borde afilado para marcar la fibra antes de que el técnico la rompa manualmente. Una herramienta de corte marca de manera similar la superficie de la fibra, pero luego aplica una presión controlada mecánicamente para romper la fibra. Las diferencias entre los trazadores y los cortadores están en el precio, la habilidad técnica, los costos de las piezas de repuesto y la consistencia en el trazado y la rotura.
8). El objetivo de la preparación del empalme de fibras es cortar cada fibra en la cara del extremo de 90 °, con un mínimo de rebordes, grietas y hackle. . La clave para empalmes robustos y repetibles es: corte limpio y plano. Los rebordes, los nudos, etc. solo reducirán la calidad del empalme (aunque la mayoría de los equipos de empalme modernos pueden adaptarse a hendiduras de fibra menos que ideales, hasta cierto punto). Los labios menores y el hackle pueden “fusionarse” o resolverse mediante el proceso de fusión. Sin embargo, los labios grandes pueden impedir que los extremos de la fibra se posicionen lo suficientemente juntos para un buen empalme por fusión.
- Los "labios" son protuberancias que pueden aparecer en la cara del extremo de una fibra después de trazarse y romperse.
- "Hackle" se refiere a las imperfecciones de la superficie, también llamadas "niebla", que pueden contribuir a la pérdida del empalme después de la fusión.
¡Fibra limpia, hendidura limpia! Haz eso, y estarás en un 90% en el camino hacia una hendidura robusta.
La limpieza y la línea de fibra son las mismas para el empalme de campo que para la conectorización de laboratorio: se aplican las mismas filosofías. No dañe la fibra durante el pelado, asegúrese de que la fibra desnuda/pelada no entre en contacto con ninguna superficie que pueda dañarla, etc.
9.) El proceso de fusión: la máquina hace el trabajo. Una máquina empalmadora por fusión posiciona con precisión los extremos de la fibra y los calienta para que se fusionen. El posicionamiento se basa en cámaras digitales en miniatura. La fuente de calor suele ser un arco eléctrico de electrodos cuidadosamente controlados, aunque algunos empalmadores incorporan láseres o filamentos. Muchos empalmadores también tienen un subsistema para realizar una prueba de resistencia a la tracción y un software para estimar la pérdida de empalme usando las cámaras internas. Muchos también tienen un accesorio y una fuente de calor para las fundas de protección, además de una bandeja o accesorio para sostener el empalme protegido mientras se enfría.
10.) Seleccione el tubo de protección de empalme correcto. Los tubos o manguitos de protección de empalmes están fabricados con un polímero termorretráctil y elementos de resistencia de microvarillas para evitar que se doblen. Algunas fundas tienen recubrimientos especiales o adhesivo (pegamento termofusible) en la pared interna, y hay opciones para el material, el color y otras características de los miembros de resistencia. El diámetro exterior y la longitud preferidos dependen de la aplicación, ya sea que el empalme esté contenido en un cierre de planta exterior, una bandeja de dispositivo divisor, un componente compacto o algún otro subsistema, etc. Tenga en cuenta que las especificaciones del tubo incluyen el diámetro exterior después del calor contracción. Es fundamental que los tubos de protección termorretráctiles se encojan por completo, eliminando cualquier posibilidad de dejar burbujas de aire o similares atrapadas en su interior.
11.) La pérdida de empalme estimada es solo eso: una estimación. Los empalmadores por fusión más comunes tienen una función que calcula la pérdida de empalme estimada de un empalme completo. Esta pérdida se calcula comparando qué tan bien alineados están los núcleos de fibra unidos. Si bien esta pérdida estimada PUEDE ser precisa, no es una verdadera verificación del desempeño de su empalme. Por lo general, estas "pérdidas de empalme estimadas" se utilizan como una especie de "filtro aproximado", para ayudar a garantizar que cumplirá con las tolerancias de rendimiento, y está identificando empalmes con problemas importantes. Pero la mejor manera de conocer el verdadero rendimiento de su empalme es realizar una prueba de pérdida de inserción del detector/medidor de potencia por separado.
12.) Además, sobre la protección de empalmes: el recubrimiento es una alternativa a los tubos, pero principalmente para empalmes de fábrica. El procedimiento de recubrimiento utiliza un acrilato curado con UV como el recubrimiento amortiguador que se aplicó originalmente a la fibra durante el proceso de estirado. Los sistemas de recubrimiento tienen un accesorio o molde para contener el material de recubrimiento y curarlo. Esto puede llevar más tiempo que un proceso de contracción por calor, pero da como resultado el mismo diámetro exterior de 250 µm que la fibra original. Este enfoque se basa en equipos de sobremesa y, por lo general, se realiza en fábricas que fabrican componentes trenzados y otros dispositivos.
Opciones de máquina de empalme por fusión
Como se señaló anteriormente, existen múltiples empalmadoras de campo y de fábrica en el mercado que tienen diferentes características (y rangos de precios). Las opciones o las llamadas "campanas y silbatos" incluyen lo siguiente: cuchilla incorporada, sistema para estimar la pérdida de empalme, prueba integrada de resistencia a la tracción, horno para tubos termorretráctiles, programas para diferentes tamaños y tipos de fibra, capacidad para empalmar polarización -Características de mantenimiento de la fibra y “fusión en masa” para empalmar hasta 12 fibras a la vez. Las unidades de campo están diseñadas para la portabilidad y el funcionamiento con batería, pero aún incorporan muchas de las características avanzadas para probar y trabajar con diferentes tipos de fibra.
Un comentario final es que la tecnología de empalme por fusión ha evolucionado durante décadas. Las funciones de control y alineación digital de las últimas generaciones dan excelentes resultados, pero los proveedores siguen trabajando en nuevas funciones y mejoras. Otro beneficio de esta larga historia es que hay mucha información sobre el empalme por fusión: cursos de capacitación, videos instructivos, libros blancos, artículos técnicos, estándares y soporte del fabricante. FOC se complace en responder preguntas y proporcionar más referencias sobre este tema.
