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

La fabricación de conjuntos de cable de fibra óptica sigue siendo en gran parte un proceso manual, que requiere conocimiento y habilidad. 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 central en la fibra multimodo (62.5/125um).

Awesos nuestros pensamientos a continuación, en base a la experiencia y las discusiones con nuestros clientes y otros contactos de la industria, ofreciendo ideas para investigar diversas causas de grietas centrales. Al comprender mejor este fenómeno, puede tomar medidas preventivas para ayudar a garantizar rendimientos de procesos consistentes.

¿Qué es el agrietamiento del núcleo?

"Cracking central", como se discutió aquí, es el fenómeno observado en fibra de 61.5/125um mm, donde una grieta suave y curva se propaga en el núcleo, pero no en el revestimiento de la fibra. La grieta es sub-superficie y, por lo tanto, puede ser difícil de ver sin la luz posterior de la fibra durante la inspección, lo que siempre se recomienda práctica. Sin la luz posterior, las grietas del núcleo a menudo aparecen como una curva oscura tenue en el núcleo, y un operador puede pasar 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 de núcleo retroiluminada son claramente identificables como defectos de fibra.

Pueden ocurrir muchos tipos de grietas y otros defectos en una cara final de 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 son sub-superficie. Pustar o astillarse en la superficie de una cara final de fibra, aunque pueden ocurrir en el núcleo de una fibra, no son "grietas en el núcleo" (ver fotos 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 excesiva) que parece contener es que el vidrio en el núcleo de una fibra óptica MM es más propensa a la grieta que el vidrio del revestimiento . Cuando el estrés se aplica al OD de la fibra, el núcleo está sujeto a grietas. Cuanto más grande sea el núcleo y mayor que sea la tensión, mayores son las posibilidades de agrietamiento del núcleo, por lo que este fenómeno casi siempre se observa solo en fibras multimodo 62.5/125um, en lugar de 50/125um o más pequeñas.

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

Entonces ... ¿Elopoxy está causando mi crujido central?

Sí ... y no. A menudo es el proceso de curado que induce el agrietamiento. La selección de epoxi apropiado diseñado específicamente para el ensamblaje de cable multimodo es obviamente importante. Pero incluso los epoxies adecuados se pueden curar utilizando una amplia gama de temperaturas de curado. Para reducir el potencial de grieta central, cuanto más baja sea la temperatura de cura, mejor. Para las fibras 62.5/125um, se recomienda curar a ~ 90 grados C o más bajo. El curado por encima de los 90 grados C, la frecuencia de grietas del núcleo en 62.5um parece aumentar. Por ejemplo: si está utilizando un epoxi que se puede curar por completo a 80 C durante 30 min, o 120 C durante 5 min, reducirá el potencial de agrietamiento central mediante el uso de la programación de cura "más baja y más lenta".

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

Los episodios de agrietamiento del núcleo son causados ​​con mayor frecuencia por curarse a temperaturas demasiado altas o usar el 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 del ensamblaje de cable se curan colocando su producto a temperatura ambiente en hornos de curado precalentado, por un 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 agrietamiento del núcleo. En muchos casos, los fabricantes de epoxi proporcionarán una gama de combinaciones de tiempo de curado y temperatura aceptables para un epoxi determinado, por ejemplo, el mismo epoxi puede curar completamente en 30 minutos a 80 grados C, o 5 min @ 120 grados C. Para evitar el agrietamiento del núcleo, elija la temperatura más baja.

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

¿Qué epoxi es el mejor para mi aplicación?

Fiber Optic Center ofrece varios epoxies para productos de modo único y multimodo. Consulte el "Gráfico de epoxies para terminaciones de fibra única, modo único y multimodo" para revisar las propiedades de epoxi que admitirán su aplicación específica.

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

Consejos para investigar los problemas de agrietamiento del núcleo e identificar la causa

Caracterizamos el agrietamiento del núcleo relacionado con el epóxico 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.

Terminaciones de fibra única, modo único y multimodo