L'époxy provoque-t-il des fissures dans le noyau ? Conseils pour identifier et prévenir ce phénomène

La fabrication d'assemblages de câbles à fibres optiques est encore en grande partie un processus manuel, nécessitant des connaissances et des compétences. Lorsque quelque chose dans le processus tourne mal, une enquête est nécessaire pour identifier et traiter la cause. Récemment, notre équipe d'experts s'est réunie pour discuter de certaines questions fréquentes des clients concernant la fissuration du cœur dans la fibre multimode (62.5/125 um).

Nous avons rassemblé nos réflexions ci-dessous, sur la base de l'expérience et des discussions avec nos clients et d'autres contacts de l'industrie, en proposant des idées pour enquêter sur diverses causes de fissuration du cœur. En comprenant mieux ce phénomène, vous pouvez prendre des mesures préventives pour garantir des rendements de processus cohérents.

Qu'est-ce que le craquage de noyau ?

La « fissuration du cœur », comme discuté ici, est le phénomène observé dans la fibre MM 61.5/125 µm, où une fissure lisse et incurvée se propage à travers le cœur, mais pas la gaine, de la fibre. La fissure est sous la surface et peut donc être difficile à voir sans rétro-éclairage de la fibre lors de l'inspection, ce qui est toujours une pratique recommandée. Sans rétro-éclairage, les Core Cracks apparaissent souvent comme une légère courbe sombre dans le noyau et peuvent facilement être interprétées par un opérateur comme un effet aléatoire de l'éclairage dans le système d'inspection, et non comme un défaut de la fibre. Comme vous pouvez le voir sur les photos 1 et 2, les fissures de noyau rétro-éclairées sont clairement identifiables comme des défauts de fibre.

De nombreux types de fissures et autres défauts peuvent se produire sur une face d'extrémité de fibre. Les fissures de noyau dont nous parlons ici ne sont visibles qu'à l'intérieur du noyau, s'étendent entièrement à travers le noyau en une ligne courbe assez lisse et sont sous la surface. Les piqûres ou les éclats à la surface d'une face d'extrémité de fibre, bien qu'ils puissent se produire sur le cœur d'une fibre, ne sont pas des "fissures de cœur" (voir les photos 3 et 4).

Qu'est-ce qui cause la fissuration du noyau?

Bien que nous n'ayons pas étudié les détails de la mécanique à l'origine de la fissuration du noyau, une généralisation (peut-être trop simplifiée) qui semble tenir est que le verre dans le noyau d'une fibre optique MM est plus sujet à la fissuration que le verre de la gaine . Lorsqu'une contrainte est appliquée au diamètre extérieur de la fibre, le noyau est sujet à la fissuration. Plus le noyau est grand et plus la contrainte est importante, plus le risque de fissuration du noyau est grand, c'est pourquoi ce phénomène est presque toujours observé uniquement dans les fibres multimodes 62.5/125 um, par opposition aux fibres 50/125 um ou moins.

Pendant le durcissement de l'époxy, les contraintes sur la fibre du processus de durcissement de l'époxy (températures élevées et expansion / contraction du matériau) peuvent être suffisamment importantes pour initier des fissures dans le matériau de l'âme.

Alors… .Epoxy cause mon Core Cracking?

Oui et non. C'est souvent le PROCESSUS de durcissement qui induit la fissuration. La sélection de l'époxy approprié conçu spécifiquement pour l'assemblage de câbles multimodes est évidemment importante. Mais même les époxydes appropriés peuvent être durcis en utilisant une large gamme de températures de durcissement. Pour réduire le potentiel de Core Crack, plus la température de durcissement est basse, mieux c'est. Pour les fibres 62.5/125um, il est recommandé de durcir à ~90 degrés C ou moins. Durcissant au-dessus de 90 degrés C, la fréquence de Core Crack dans 62.5um semble augmenter. Par exemple : si vous utilisez un époxy qui peut être entièrement polymérisé à 80 C pendant 30 min ou à 120 C pendant 5 min, vous réduirez le risque de fissuration du noyau en utilisant le programme de durcissement « plus bas et plus lent ».

Dans certains cas, une chaîne de production peut construire avec succès le même assemblage de câbles pendant un certain temps, puis subir soudainement une forte augmentation de la fissuration du cœur, même si aucune modification n'a été apportée au processus. C'est une réaction compréhensible de soupçonner immédiatement que l'époxy est "mauvais" - peut-être une erreur de lot/qualité défectueuse du fournisseur. C'est possible, mais nous n'avons jamais vu de cas où un lot d'époxy défectueux en était la cause. Dans toutes ces situations, nous avons été impliqués avec,

Les épisodes de fissuration du noyau sont le plus souvent causés par un durcissement à des températures trop élevées ou par l'utilisation du mauvais type d'époxyde pour l'application.

Alors, quel est le profil de température de durcissement approprié?

Dans la plupart des cas, les fabricants d'assemblages de câbles durcissent en plaçant leur produit à température ambiante dans des fours de durcissement préchauffés - un véritable choc thermique. Sur la base de nos observations, il semble qu'un durcissement de cette manière, avec une température de four inférieure à 90 degrés C, ne produira généralement pas de fissuration du noyau. Dans de nombreux cas, les fabricants d'époxy fourniront une gamme de combinaisons de temps de durcissement et de température acceptables pour un époxy donné - par exemple, le même époxy peut être capable de durcir complètement en 30 min à 80 degrés C ou 5 min à 120 degrés C. Pour éviter le Core Cracking, choisissez la température la plus basse.

Certaines maisons d'assemblage de câbles ont eu un bon succès en durcissant avec un profil de température "en rampe": où les connecteurs à température ambiante sont placés dans un four à température ambiante, qui est ensuite progressivement chauffé jusqu'à ce que la température de durcissement soit atteinte. Cela réduit le choc thermique sur le produit et peut permettre un durcissement à des températures plus élevées sans fissure du noyau. Le durcissement avec cette méthode ouvre la gamme d'époxydes disponibles à utiliser dans votre produit, mais augmente le temps de durcissement nécessaire (temps de rampe + temps de durcissement) et peut être plus difficile à contrôler.

Quelle époxy est la meilleure pour mon application?

Fiber Optic Center propose plusieurs époxy pour les produits monomodes et multimodes. Reportez-vous au « Tableau des époxydes pour les terminaisons à fibre unique, monomode et multimode » pour examiner les propriétés de l'époxyde qui prendront en charge votre application spécifique.

Il y a un haut degré de détail impliqué à chaque étape du processus époxy. Bien que vous puissiez utiliser l'époxy avec succès dans une application particulière, ne présumez pas que vous pouvez utiliser le même époxy et la même température de durcissement dans une application différente. Formez soigneusement votre équipe de production et ne tenez rien pour acquis.

Conseils pour enquêter sur les principaux problèmes de fissuration et identifier la cause

Nous caractérisons la fissuration du noyau liée à l'époxy comme un phénomène car ce problème peut se produire de manière peu fréquente et irrégulière. Si vous rencontrez ce problème, vous pouvez rechercher les causes possibles et les solutions dans cet article.

Terminaisons monofibre, monomode et multimode