Elegir la película adecuada para pulir las férulas de Zirconia
¿Qué factores afectan la elección de los materiales de película y los tamaños de arena para pulir las férulas del conector de circonio?
En la parte 1 de esta serie notamos que FOC ofrece 476 artículos en su familia de productos de película de lapesa. Esta selección incluye una variedad de materiales abrasivos y tamaños de arena. ¿Qué opciones tienen más sentido para ti?
La respuesta depende de varias preguntas:
- ¿Qué está puliendo: férulas, capilares, dispositivos de guía de onda, algunos otros componentes?
- ¿Cuál es el material: alúmina, sílice fusionada, acero (varias aleaciones), circonia, otro?
- ¿Cuál es el tipo de fibra y el extremo de fibra (contacto): SM o MM? y PC, UPC, APC?
Las opciones de película difieren para cada una de estas aplicaciones de pulido. Este artículo explorará los requisitos y las opciones de película asociadas con Ferrules de Zirconia, que se utilizan con los siguientes tipos de conector: CS, FC, LC, MDC, MU, ST, SC y otros.
Las férulas de Zirconia se han utilizado durante casi 40 años, con las primeras férulas cerámicas introducidas en 1980, en Japón. [i] < Desde entonces, las férulas de Zirconia se han convertido en uno de los bloques de construcción fundamentales de las redes de fibra óptica. Cuando se introdujeron por primera vez las férulas cerámicas, algunos conectores usaron alúmina en lugar de circonio. Sin embargo, a lo largo de los años, la circonia se ha convertido en la opción dominante para los conectores de telecomunicaciones y datacom estándar que incorporan férulas cilíndricas.
Las dos categorías principales de tamaño de la férula son de 1,25 y 2.5 mm de diámetro exterior. Hay opciones para el diámetro interior (tamaño del orificio), la tolerancia al diámetro exterior (para SM vs. MM), la longitud de la férula y la cara final (p. Ej. Los últimos 30 años han visto varias tendencias importantes en la producción de férulas. Las cantidades de producción mensuales han aumentado por órdenes de magnitud. Los precios han caído más de diez veces. Y con las implicaciones para el proceso de pulido, los procesos de producción de férulas han mejorado, lo que resulta en características geométricas y de forma final de alta calidad.
Tres etapas de pulido
El pulido tiene tres funciones principales, logradas con tres etapas:
- Eliminar epoxi residual, generalmente con una película de carburo de silicio grueso grueso;
- configurando la punta para lograr las características geométricas correctas, generalmente con película de diamantes;
- El pulido final, generalmente con película de dióxido de silicio, para eliminar los rasguños y lograr el "acabado" apropiado en el extremo de la fibra mientras se mantiene las dimensiones aceptables de altura de fibra.
Tenga en cuenta que el resumen anterior indica el tipo de "generalmente" abrasivo preferido con cada etapa. Esto describe la práctica común, pero hay múltiples opciones. Algunas compañías pueden usar alternativas según el tamaño específico o los requisitos de material, las preferencias históricas y otros factores. Por ejemplo, algunos fabricantes de la asamblea pueden usar películas de diamantes para la eliminación de epoxi, pero esto no es común. También observamos que la etapa de conformación (2.) puede involucrar múltiples pasos con dos o más sémola, progresando de más grueso a más fino.
Eliminación de epoxi
Esta etapa es necesaria, pero no requiere alta precisión. El objetivo es eliminar el epoxi y preparar el final para la configuración posterior, por lo que no es necesario usar una arena más fina. La elección de la arena depende principalmente del tamaño del cordón epoxi. Para férulas de 2.5 mm, algunas han usado grano de 30 µm, pero generalmente recomendamos opciones de 16 o 9 µm. Para férulas de 1,25 mm, las opciones incluyen 9, 5 o 3 µm. El carburo de silicio generalmente se prefiere.
Independientemente de la arena, un elemento importante en este paso es limpiar la película para maximizar su vida. La película se "engomó" con residuos epoxi y no logra "cortado" con usos posteriores. Recomendamos alcohol isopropílico (IPA) en una solución de al menos 90% de IPA. El agua se usa durante el pulido como lubricante, pero después del pulido, la película debe limpiarse con IPA.
El objetivo es minimizar el tiempo y el costo en relación con la cantidad de epoxi que debe eliminarse. La mayoría de los fabricantes tienen como objetivo eliminar el epoxi con menos de 60 segundos de pulido, a veces tan bajo como 15 o 20 segundos.
Moldeando la férula
Para este paso, FOC recomienda la película de diamantes . Debido a que el diamante es el material más duro, conserva su filo más largo que otros materiales y, por lo tanto, se puede usar para pulir más piezas. Algunas férulas, como las puntas planas para conectores multimodo, pueden pulirse con óxido de aluminio, pero la mayoría de las compañías de ensamblaje prefieren el diamante. Logra mejores resultados con extremos radiados y otras geometrías de férula. Al igual que con la eliminación de epoxi de la etapa uno, la limpieza de la película después de cada uso extenderá su vida.
Una pregunta en esta etapa es cuántos sémola usar. Si la forma deseada se puede lograr con una arena de 1 µm, sería posible usarla para todo el proceso de conformación. Pero esto puede llevar demasiado tiempo, dependiendo de cuánto material debe eliminarse. Por ejemplo, una grana única, digamos una película de diamantes de 1 µm, podría usarse para pulir algunas férulas planas de 1.25 mm, pero este enfoque tardaría demasiado en las férulas radiadas de 2.5 mm. La mayoría de los fabricantes de ensamblaje usan dos granos para férulas de 2.5 mm, típicamente un grano de 5 µm, seguido de un grano de 1 µm.
En general, las férulas de circonio suministradas por los fabricantes de férulas tienen excelentes características geométricas. Después de que la fibra se escinde y se desacredita, y después de eliminar el epoxi, el extremo de la fibra debe pulirse o "molerse" a la altura y el perfil correctos en relación con la férula. Este pulido puede alterar la forma final de la férula como se suministra. Entonces, parte del objetivo del proceso de pulido es volver a formar la férula y lograr la geometría correcta con la fibra en el interior. Esto logra la interfaz adecuada de extremo de fibra a fibra cuando se acoplan dos conectores.
Pulido final
Las arenas de diamante de 1 µm utilizadas en la etapa anterior dejarán marcas microscópicas (aproximadamente 1 µm de ancho) en la cara final de la fibra de vidrio. Para los conectores multimodo, esta calidad de acabado puede ser aceptable, y no es necesario un mayor pulido. Sin embargo, para conectores de modo único, se necesita un paso de pulido final para eliminar estas marcas de grano. Este pulido final da como resultado una calidad óptima de la superficie de la fibra y ayuda a controlar la altura de la fibra en relación con la férula, lo que ayuda a lograr la pérdida de retorno especificada y el rendimiento sin inserción.
Esta etapa utiliza una sola película con un abrasivo de dióxido de silicio. Este material ha demostrado ser muy efectivo para lograr el "acabado" correcto en la fibra y controlar el índice de refracción del extremo de la fibra. El tamaño de la arena se caracteriza como "submicrón", y las películas generalmente se denominan "película final". Los fabricantes de películas tratan los detalles sobre las dimensiones de las partículas abrasivas como información patentada.
En esta etapa, entonces, el objetivo de la película es la cara final de la fibra de vidrio. La película final de dióxido de silicio, con sus partículas finas y relativamente suaves, contribuye mínimamente a cualquier conformación o forma de la férula de circonio. Es decir, la etapa dos, típicamente que termina con una película de diamantes de 1 µm, es lo que le da a la férula de circonio la forma necesaria para el ensamblaje del conector final. La etapa tres literalmente ofrece los "toques finales" para características ópticas óptimas y geometría de cara final.
