Atención Fabricantes de fibra especializada: Aproveche FOCS Preform Fabrication Consulting para solucionar problemas de su sistema y lograr la reproducibilidad y los altos rendimientos
Nota del editor: con la adición de Larry Donalds al equipo de Fiber Optic Center, ahora ofrecemos servicios de consultoría de fabricación de preformas a fabricantes de preformas y fibras ópticas especiales. Puede buscar en Larry para obtener orientación para seleccionar el sistema de fabricación MCVD correcto para sus necesidades, la resolución de problemas posteriores a la instalación para cumplir con las especificaciones exigentes de productos, desarrollar soluciones personalizadas, personal de capacitación y escribir procedimientos operativos estándar (SOPS). Un servicio único y particularmente valioso es la experiencia de solución de problemas de Larry para superar los muchos problemas de fabricación de preformas y problemas de fibra que enfrentan los fabricantes cuando se producen fibras ópticas especiales. Lo invitamos a leer este artículo de Larry Donalds, donde comparte múltiples consejos de solución de problemas, y revise su impresionante biografía al final de este artículo.
¿Qué te mantiene despierto por la noche?
Si fabrica preformas y fibras ópticas especiales, sabe que puede ser un desafío mejorar la reproducibilidad y los altos rendimientos. Créeme, no estás solo. Parece que todos en este negocio tienen un problema que los mantiene despiertos por la noche, un problema que no pueden resolver o una técnica que no pueden dominar.
Por ejemplo:
- ¿Luchas con fuerza y deposición? La limpieza adecuada del tubo y el esmalte de llama pueden evitar problemas de resistencia y deposición.
- ¿Tiene dificultades para lograr preformas directas? Este es definitivamente un arte y requiere algo de práctica. He encontrado procedimientos que ofrecen una técnica reproducible. Por ejemplo, la configuración de la relación óptima del quemador H2/O2 puede evitar la caída de la preforma y la quema de vidrio durante el colapso, lo que conduce a la variabilidad más adelante en el proceso.
- ¿Tiene problemas con las burbujas de deposición de la capa de estrés (vidrio de coeficiente de alta expansión) o el agrietamiento más adelante en el proceso? Existen técnicas probadas para minimizar estos problemas que pueden programarse en su proceso de deposición.
- ¿Tiene materias primas de alta pureza? Con respecto a los gases corrosivos, es fundamental especificar los niveles de pureza (contenido de agua e impurezas metálicas) que entregará a su preforma durante la deposición. Con respecto a los reactivos líquidos, el oxígeno burbujeante hasta vaporizarlos agrega una purificación adicional, pero aún necesita especificar cuidadosamente las bajas impurezas metálicas en los reactivos líquidos para lograr fibras de baja pérdida.
Se pueden resolver muchos de estos problemas y las preformas de especialidad se pueden producir en masa agregando soluciones personalizadas, estandarización de procedimientos y garantizar que el personal esté correctamente capacitado. En los 24 años que trabajé en el laboratorio de fibra especializado de 3M Company, desarrollamos y fabricamos preformas y fibras ópticas de alto rendimiento. Al hacerlo, creamos y patentamos técnicas para fabricar fibras de mantenimiento de polarización (PM) y polarización (PZ), técnicas que ofrecían reproducibilidad y altos rendimientos.
Una breve comparación de los dos tipos de sistemas de fabricación de preformas de MCVD
Si está ingresando al mercado de fabricación de preformas de fibra óptica, puede estar investigando los dos tipos de sistemas disponibles para tomar una decisión de compra. Si ya tiene un sistema de fabricación, sin importar qué sistema use, puede llamarnos para obtener ayuda técnica con la resolución de problemas, el personal de capacitación, la escritura de SOP y el desarrollo de soluciones personalizadas.
Aquí hay un vistazo muy rápido a los pros y los contras de los dos tipos de sistemas de entrega de gas MCVD. Si desea más consejos e información, le animo a que me llame. Podemos profundizar en los pros y los contras, e identificar el sistema que mejor satisface sus necesidades.
- Acero inoxidable : construido completamente con acero inoxidable, este sistema de entrega de gas generalmente se considera más ajustado. Sin embargo, si tiene un problema con la humedad en sus corrientes de gas o si desarrolla una fuga, las superficies del sistema internas pueden corroerse. Si esto sucede, lo más probable es que experimente altas pérdidas de fibra. Para eliminar las líneas de entrega contaminadas, deberá desmantelar el sistema y reemplazar los componentes y los reactivos líquidos. Otra desventaja del acero inoxidable es no poder observar productos químicos en los burbujeadores (los cambios en el color pueden indicar problemas de pureza y las bajas corrientes de burbujas pueden afectar la generación de vapor).
- Teflón y vidrio : los sistemas de teflón y vidrio, fabricados por compañías como SG Controls Ltd, son a prueba de corrosión. Si un secador de gas fallara y se introduzca una corriente de gas húmeda en los productos químicos, el pico de agua de fibra aumentará. Por lo general, solo esperar a que el sistema se seque lo volverá a hacer el negocio. No se requiere desmontar la tubería de entrega del sistema de entrega. Potencialmente, hay una probabilidad ligeramente mayor de fugas, pero rara vez es un problema. Además, un beneficio "claro" es la capacidad de observar productos químicos en los burbujeadores. El equipo con controles SG ofrece varias ventajas adicionales. Cuando observa la amplitud y profundidad de la tecnología que brindan, ofrecen una solución total que incluye deposición de preforma, estiramiento de preforma en el torno y la tecnología de la torre de dibujo. También se están desarrollando nuevos sistemas de deposición de vapor para materiales de tierras raras. En términos de soluciones personalizadas, para ambos sistemas, su poderoso equipo de ingeniería es capaz de abordar cualquier problema que les arroje.
Aproveche las habilidades de "solución de problemas técnicos" para optimizar su diseño de preforma, garantizar la reproducibilidad y obtener altos rendimientos.
Después de trabajar 24 años con preformas y fibras especializadas (y otras tecnologías), a menudo resumo mi carrera como: "Solución de problemas técnicos". He pasado la mayor parte de mis problemas de solución de problemas de carrera para optimizar el diseño, mantener la pureza para obtener buenas propiedades ópticas en el proceso de fabricación, garantizar la reproducibilidad y lograr altos rendimientos. Gran parte de mi tiempo se dedicó a desarrollar, operar y solucionar el equipo de fabricación de MCVD para fabricar preformas y fibras especiales. Aquí hay algunos aspectos destacados:
Actividades relacionadas con el desarrollo y la solución de problemas de preformas y fibras especializadas:
- Desarrolló un sello rotativo
- Construyó un sistema de entrega de gas
- Manejo de gas corrosivo
- Quemadores diseñados
- Gritos de torno mejorados
- Pirometría mejorada
- Técnicas de deposición de estrés desarrolladas para PM y PZ
- Accesorios de rectificado de preforma diseñados
- Desarrolló técnicas de molienda, junto con una hoja de cálculo para que los técnicos sigan
- Técnicas de estiramiento de preformas desarrolladas, junto con una hoja de cálculo para que los técnicos sigan
- Desarrolló múltiples técnicas de chaqueta/estiramiento para preformas
- Técnicas de dopaje de solución desarrolladas que incluyen:
- Deposición de óxido
- Dopaje de cloruro de tierras raras
- Secado de óxido
- Solución La conversión de cloruros dopados al procedimiento de óxidos
- Equipo de fabricación especificado
- Supervisión de la instalación de la planta y el inicio
- Transferencia de recetas de preforma
Tareas específicas relacionadas con la preparación del tubo de deposición:
- Mango de extensión de fusión con espesor de vidrio consistente
- Eliminar las impurezas metálicas
- Grabar la superficie del tubo
- Fusioning Tube de escape con espesor de vidrio consistente
- Enderezado y estrés aliviando el tubo de deposición
- Flame puliendo el tubo de deposición
Tareas específicas relacionadas con la reproducibilidad:
- Detección de fugas de la válvula
- Calibración de pirómetro
- Control de temperatura
- Calibración del controlador de flujo de masa
- Control de diámetro
- Control de quemaduras de vidrio
Ejemplos: Solución de problemas de preformas y fibras especializadas
Solución de problemas Ejemplo #1: El dopaje de la solución agrega Erbium y otras tierras raras en un núcleo de vidrio. Si la relación del núcleo dopado con el diámetro exterior de preforma es demasiado grande, se obtendrán propiedades ópticas indeseables. Corrección de la relación incorrecta también generará más fibra dibujada. El colapso de otro tubo de vidrio en la preforma puede corregir la relación de núcleo a revestimiento. Si se necesita más cambio de relación y no se puede dibujar un diámetro mayor, se puede usar el estiramiento de preformas para reducir el diámetro del núcleo, seguido de un exceso de colapso adicional. Escribí programas de Excel Active para técnicos, que calcularon el exceso de colapso y los diámetros de estiramiento para lograr la relación de núcleo a vestido requerida para cumplir con las especificaciones ópticas en las fibras dibujadas. Este proceso puede aumentar el rendimiento de la fibra por preforma de 8-10 km a 40-50 kilómetros de fibra dopada con erbio.
Solución de problemas Ejemplo #2: Ciertos pasos son extremadamente importantes en el proceso de fabricación de preformas. Por ejemplo, genera vapores de cloruro que se entregan al tubo de deposición en el torno. Los vapores se calientan dentro del tubo de cuarzo giratorio a ~ 1700 grados C con un quemador H2/O2 en el exterior. Los vapores de cloruro se convierten en un óxido, que luego se fusiona en vidrio transparente. El control exacto de este proceso es increíblemente importante. Controladores de flujo de masa Control de flujos de gas. Como ejemplo, supongamos que desea 100 ccs por minuto de un gas en particular. Establece la velocidad de flujo en 100 ccs y realiza 8 o 10 preformas. Eventualmente, descubres que no obtienes los mismos resultados ópticos. ¿Qué ocurre? Puede cambiar los flujos para compensar. Si el controlador de flujo finalmente deja de funcionar, no tiene idea del flujo real utilizado en el pasado. Repetir la preforma ahora se vuelve mucho tiempo. Un plan de calibración de MFC de rutina es fundamental para prevenir este problema y mejorar la reproducibilidad. Empresas como los controles SG han desarrollado sistemas de calibración automática para garantizar que las calibraciones se realicen de manera rutinaria.
Lo mismo es cierto para el control de la temperatura: el pirómetro puede decir que son 1700 grados C, pero ¿es realmente? Utilicé los estándares de pirómetro de mano, para que pudiéramos observar la temperatura de la zona caliente real durante la deposición y compararla con la lectura del pirómetro del proceso. Cuando controla cuidadosamente su equipo de proceso, la reproducibilidad de su producto aumenta, y no está perdiendo el tiempo del proceso de producción.
Ejemplo de solución de problemas #3: Su sistema de entrega de gas puede tener 100 válvulas que se abren y cierran. Si una de esas válvulas tiene fuga y no está obteniendo el flujo que cree que es, tiene un problema grave. Debe encontrar una manera de filtrar su sistema. Hice que los controles SG desarrollaran una prueba de fuga automática. Lo encendimos por la noche y recibimos un informe. El informe observó si alguna válvula tenía fugas y, de ser así, cuáles. Antes de eso, pasaríamos hasta dos días probando manualmente el sistema cuando ocurrieron problemas.
Solución de problemas Ejemplo #4: Como sabe, genera las corrientes de gas con el sistema de entrega de gas. Algunas cosas son importantes en el camino para garantizar que la corriente de gas de alta pureza llega al torno donde ocurre la deposición. Para ayudar a apuntalar el proceso, desarrollé un sello rotativo para 3M, lo que resultó en un registro de invención. Fue una fuga apretada y resistente a la corrosiva, con un indicador de bajo flujo para detectar fugas de junta tórica, evitar la pérdida de la corriente de gas y señalar el tiempo de reconstrucción.
Las aplicaciones avanzadas están impulsando la necesidad de fibra especializada de alto rendimiento. Aproveche la experiencia de FOC para dominar el proceso de fabricación de preformas.
Hoy, las fibras especializadas PM y PZ se utilizan en una variedad de aplicaciones exigentes. Por ejemplo, la polarización que mantiene la fibra óptica se usa en giroscopios para la navegación de misiles. Algunas fibras de telecomunicaciones requieren amplificadores de fibra especializados para regenerar la señal. La fabricación de preformas y fibras especializadas para admitir aplicaciones avanzadas requiere una "receta" altamente específica de elementos de tierras raras, mezclas de gas y procesos mecánicos exigentes.
Si está buscando fabricar fibra especializada, es posible que necesite asesoramiento para seleccionar el sistema MCVD adecuado que mejor satisfaga sus necesidades. Una vez que se instale el sistema de fabricación de preformas, deberá ponerlo en funcionamiento rápidamente. Ahí es donde puedo ayudar , capacitar a su personal y acortar sustancialmente la curva de aprendizaje. No puede arriesgarse a tomar 1-2 años para que el sistema esté en funcionamiento antes de producir un producto final.
