拉丝工艺-光纤的制造培训课件
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学习情境三石英光纤拉丝PPT课件
光电子技术专业-国家重点建立示范性专业
光纤光缆制备
4〕光纤的直径控制及废品光纤的拉丝阶段 ①调整预制棒的进棒速度〔下降或上升〕、拉丝 速度、高温炉的功率以及涂覆的压力，对光纤的 直径进展调理。
②将裸光纤的直径稳定在125±0.5μm范围内， 一次和二次涂覆光纤的直径分别稳定在190±5μm 和250±5μm范围内〔在此之前的光纤为废品〕。
收丝系统的目的：主要是搜集光纤，即将废品光纤收 集到光纤收丝筒上，以备后续对光纤进展张力挑选、 复绕、测试等操作工艺 。
光电子技术专业-国家重点建立示范性专业
光纤光缆制备
§3.4 石英光纤拉丝工艺
石英光纤拉丝目的：就是将经过光纤拉丝塔石英光纤 预制棒的直径减少〔从大约100mm减小到125μm〕， 且坚持光纤的芯/包比和折射率分布不变。
1〕石英光纤拉丝原理 原理：是将制备好的光纤预制棒放置在拉丝塔的进 棒系统上，并放入高温炉中，利用高温炉加热熔融
〔约1900℃~2200℃〕后拉制成直径符合要求的光纤 纤维，并保证光纤的芯/包直径比和折射率分布方式 不变的工艺操作过程。
石英光纤拉丝过程动画及讲解
光电子技术专业-国家重点建立示范性专业
②熔融及构成玻珠：高温炉温度升高导致预制棒的尖 部粘度下降，在粘度降低到一定值时，尖端的石英玻 璃由于本身重力作用而逐渐下垂，并使得熔融部分的 石英玻璃变细构成一个玻珠〔First drop〕从炉口下 落〔如图3-20和图3-21所示〕。
光电子技术专业-国家重点建立示范性专业
光纤光缆制备
图3-20 预制棒加热熔融 图3-21 预制棒构成玻珠
光纤光缆制备
固化系统的组成部件： 有灯模块、安装支架、冷却风机、空气冷却软管、氮气 供应系统、排烟系统和供电单元以及内联电缆等。 根据光纤拉丝速度不同，可以选用不同数量的固化炉 以满足光纤固化的要求。在目前的高速拉丝消费中， 第一次涂覆普通采用两节固化炉，第二次涂覆普通采 用4～6节固化炉，这样才干在高速拉丝过程中为涂覆 光纤的固化提供足够能量。
光纤光缆制备
4〕光纤的直径控制及废品光纤的拉丝阶段 ①调整预制棒的进棒速度〔下降或上升〕、拉丝 速度、高温炉的功率以及涂覆的压力，对光纤的 直径进展调理。
②将裸光纤的直径稳定在125±0.5μm范围内， 一次和二次涂覆光纤的直径分别稳定在190±5μm 和250±5μm范围内〔在此之前的光纤为废品〕。
收丝系统的目的：主要是搜集光纤，即将废品光纤收 集到光纤收丝筒上，以备后续对光纤进展张力挑选、 复绕、测试等操作工艺 。
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光纤光缆制备
§3.4 石英光纤拉丝工艺
石英光纤拉丝目的：就是将经过光纤拉丝塔石英光纤 预制棒的直径减少〔从大约100mm减小到125μm〕， 且坚持光纤的芯/包比和折射率分布不变。
1〕石英光纤拉丝原理 原理：是将制备好的光纤预制棒放置在拉丝塔的进 棒系统上，并放入高温炉中，利用高温炉加热熔融
〔约1900℃~2200℃〕后拉制成直径符合要求的光纤 纤维，并保证光纤的芯/包直径比和折射率分布方式 不变的工艺操作过程。
石英光纤拉丝过程动画及讲解
光电子技术专业-国家重点建立示范性专业
②熔融及构成玻珠：高温炉温度升高导致预制棒的尖 部粘度下降，在粘度降低到一定值时，尖端的石英玻 璃由于本身重力作用而逐渐下垂，并使得熔融部分的 石英玻璃变细构成一个玻珠〔First drop〕从炉口下 落〔如图3-20和图3-21所示〕。
光电子技术专业-国家重点建立示范性专业
光纤光缆制备
图3-20 预制棒加热熔融 图3-21 预制棒构成玻珠
光纤光缆制备
固化系统的组成部件： 有灯模块、安装支架、冷却风机、空气冷却软管、氮气 供应系统、排烟系统和供电单元以及内联电缆等。 根据光纤拉丝速度不同，可以选用不同数量的固化炉 以满足光纤固化的要求。在目前的高速拉丝消费中， 第一次涂覆普通采用两节固化炉，第二次涂覆普通采 用4～6节固化炉，这样才干在高速拉丝过程中为涂覆 光纤的固化提供足够能量。
第五章 光纤的制造工艺和光器件PPT课件
提高成像质量
1、渐变折射率分布材料
2、依靠光线轨迹的弯曲
实现光学成像
3、通过优化折射率分布，
提高成像质量
17.07.2020
11
光纤通信器件
第五章 光纤的制造工艺和光器件
自聚焦光纤：折射率按平方分布的光纤－光纤 的传播轨迹为正弦曲线－经一周期后又会聚到 另一点。 自聚焦透镜原理上就是一段自聚焦光纤。
➢成像特性：与透镜长度有关：
S(短)波段:1460-1530 C(常规)波段:1530-1560
L(长)波段:1560-1625 U(超长)波段:1625-1675
17.07.2020
8
光纤通信器件
第五章 光纤的制造工艺和光器件
其他材料制作的光纤
(1) 多组分玻璃光纤：特点是纤芯-包层折射率变化 范围大，NA大，但材料损耗大；
第五章 光纤的制造工艺和光器件
1. 光纤的制造工艺 光纤的制作要求
制 造 应光 满纤 足的 材 料
（1）透明；
（2）能将其拉制成沿长度方向均匀分布 的具有纤芯-包层结构的细小纤维；
（3）能经受住所需要的工作环境。
所以，简单地说，光纤是将透明材料拉伸为细 丝制成的。
17.07.2020
1
光纤通信器件
第五章 光纤的制造工艺和光器件
渐变折射率材料有径向渐变和轴向渐变折射率材料，自聚焦 透镜是使用径向渐变折射率材料制成的透镜，其折射率分布式沿 径向渐变的柱状光学透镜。具有准直、聚焦和成像功能。
光线在空气中传播当遇到不同介质时，由于介质的折射率不 同会改变其传播方向。传统的透镜成像是通过控制透镜表面的曲 率，从而完成聚焦和成像功能的。
光纤预制棒的制作
光纤预制棒简称光棒，是一种在横截面上有一 定折射率分布和芯/包比的的透明的石英玻璃棒。根 据折射率的不同光棒可从结构上分为芯层和包层两 个部分，其芯层的折射率较高，是由高纯SiO2材料 掺杂折射率较高的高纯GeO2材料构成的，包层由高 纯SiO2材料构成。
1、渐变折射率分布材料
2、依靠光线轨迹的弯曲
实现光学成像
3、通过优化折射率分布，
提高成像质量
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光纤通信器件
第五章 光纤的制造工艺和光器件
自聚焦光纤：折射率按平方分布的光纤－光纤 的传播轨迹为正弦曲线－经一周期后又会聚到 另一点。 自聚焦透镜原理上就是一段自聚焦光纤。
➢成像特性：与透镜长度有关：
S(短)波段:1460-1530 C(常规)波段:1530-1560
L(长)波段:1560-1625 U(超长)波段:1625-1675
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光纤通信器件
第五章 光纤的制造工艺和光器件
其他材料制作的光纤
(1) 多组分玻璃光纤：特点是纤芯-包层折射率变化 范围大，NA大，但材料损耗大；
第五章 光纤的制造工艺和光器件
1. 光纤的制造工艺 光纤的制作要求
制 造 应光 满纤 足的 材 料
（1）透明；
（2）能将其拉制成沿长度方向均匀分布 的具有纤芯-包层结构的细小纤维；
（3）能经受住所需要的工作环境。
所以，简单地说，光纤是将透明材料拉伸为细 丝制成的。
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光纤通信器件
第五章 光纤的制造工艺和光器件
渐变折射率材料有径向渐变和轴向渐变折射率材料，自聚焦 透镜是使用径向渐变折射率材料制成的透镜，其折射率分布式沿 径向渐变的柱状光学透镜。具有准直、聚焦和成像功能。
光线在空气中传播当遇到不同介质时，由于介质的折射率不 同会改变其传播方向。传统的透镜成像是通过控制透镜表面的曲 率，从而完成聚焦和成像功能的。
光纤预制棒的制作
光纤预制棒简称光棒，是一种在横截面上有一 定折射率分布和芯/包比的的透明的石英玻璃棒。根 据折射率的不同光棒可从结构上分为芯层和包层两 个部分，其芯层的折射率较高，是由高纯SiO2材料 掺杂折射率较高的高纯GeO2材料构成的，包层由高 纯SiO2材料构成。
拉丝工艺培训ppt课件
单丝外径、f值应符合工艺要求；单丝表面应光亮、圆整 2 成品单丝 无过量油污、氧化、刮伤、麻点、竹节等对产品性能有影 每盘必检
内应力，使废品柔软适用。 6、对于在温度较高的场所或运用时导体本身发热的合金产品，为了防止运用过程
中发生电性能的变化，而预先进展退火。这种退火的温度略高于运用温度，且退火时 间较短。
四、拉丝配备
二、退火的根本原理 金属经过冷加工塑性变形后，内部晶粒碎化，晶格畸变和存在剩余内应力因此是 不稳定的，它有向稳定形状下变化的自发趋向。但在室温下，原子的分散才干很 弱金，属变的化最很大难变进形展量。：所铜以我1.们5 经过将变铝形的1.金45属进展加热，使原子的动能添加， 促使其发生变化用最短时间将金属恢复到冷加工前的程度。 退火的根本过程 1、回复阶段 2、再结晶 3、再结晶后的晶粒长大阶段
五、配模根本实际
配模应满足的要求： ⑴使拉出的线材尺寸外形、机械性能、外表质量均要符合规范要求。 ⑵每道变形量要尽量大，充分利用金属塑性，提高消费效率。 ⑶不发生断线和拉细景象，即保证足够的平安系数。
金属的最大变形量：铜 1.5
铝 1.45
五、配模根本实际
确定拉线时各道模孔直径的任务叫配模。配模计算中，涉及到如下几个参数： 1. 鼓轮速比γ 速比由拉丝厂家提供，可在阐明书中查找。 2. 滑动系数τ 滑动式拉丝机，单线在鼓轮上存在滑动，鼓轮转速和线速度之间有差别，这个差别的表征系数就是滑动系数。普通都取在1.01～1.03，低 的滑动系数有利于提高线材的外表质量和减少鼓轮磨损。
二、铜、铝单线的规范号、 型号表示及用途
1、电工圆铜线：应符合GB/T 3953-2021规范，适用于制造 电线电缆及电机电器用的圆铜线。
型号 TR TY TYT
拉丝工艺光纤的制造PPT45页
人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
拉丝工艺光纤的制造
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
拉丝工艺光纤的制造
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
光纤拉丝工艺ppt
拉丝速度的稳定性
拉丝速度的变化会影响光纤的直径、表面质量和传输性能。需要根据工艺要求和实际生产情况，选择合适的拉丝速度，以确保光纤的质量和性能。
拉丝速度与光纤性能料的选择对光纤的性能和稳定性具有重要影响。需要选择具有高透光性、化学稳定性和高耐腐蚀性的材料，如硅酸盐、聚合物等。
第二阶段：转型期
01
技术升级与创新
随着技术不断发展，国内光纤拉丝企业开始进行技术升级和创新。
02
优化工艺流程
通过自主研发和改进，优化了光纤拉丝的工艺流程，提高了生产效率。
国内光纤拉丝企业开始深度参与前沿技术研究。
第三阶段：创新期
前沿技术研究
通过技术创新和自主研发，实现了在某些技术领域具有国际领先水平。
光纤拉丝工艺简介
光纤拉丝工艺流程
选取高纯度玻璃或塑料作为预制件材料，经过高温高压处理制作成预制件。
光纤预制件制作
拉丝机安装与调试
拉丝过程
涂覆与测试
安装拉丝机并对其进行精确调试，确保拉丝过程中各项参数的稳定。
将预制件送入拉丝机的高温炉中加热至软化点，通过牵引轮和收线轮相互配合将光纤拉制成细直径。
对拉制好的光纤进行涂覆保护，并进行性能测试以确保符合要求。
xx年xx月xx日
光纤拉丝工艺ppt
contents
目录
引言光纤拉丝工艺发展历程光纤拉丝工艺的生产流程光纤拉丝工艺的技术特点光纤拉丝工艺的应用领域光纤拉丝工艺的前景展望
01
引言
光纤拉丝工艺是指利用高温高压技术将高纯度玻璃或塑料光纤预制件拉制成细直径的工艺方法。
光纤拉丝工艺是光通信领域中的关键技术之一，被广泛应用于光缆、光器件和光通讯网络等领域。
涂层厚度的控制
光纤涂层的厚度对光纤的机械性能、光学性能和稳定性具有重要影响。需要采用先进的涂层技术，如等离子增强化学气相沉积、光化学气相沉积等，确保涂层厚度的均匀性和一致性。
拉丝速度的变化会影响光纤的直径、表面质量和传输性能。需要根据工艺要求和实际生产情况，选择合适的拉丝速度，以确保光纤的质量和性能。
拉丝速度与光纤性能料的选择对光纤的性能和稳定性具有重要影响。需要选择具有高透光性、化学稳定性和高耐腐蚀性的材料，如硅酸盐、聚合物等。
第二阶段：转型期
01
技术升级与创新
随着技术不断发展，国内光纤拉丝企业开始进行技术升级和创新。
02
优化工艺流程
通过自主研发和改进，优化了光纤拉丝的工艺流程，提高了生产效率。
国内光纤拉丝企业开始深度参与前沿技术研究。
第三阶段：创新期
前沿技术研究
通过技术创新和自主研发，实现了在某些技术领域具有国际领先水平。
光纤拉丝工艺简介
光纤拉丝工艺流程
选取高纯度玻璃或塑料作为预制件材料，经过高温高压处理制作成预制件。
光纤预制件制作
拉丝机安装与调试
拉丝过程
涂覆与测试
安装拉丝机并对其进行精确调试，确保拉丝过程中各项参数的稳定。
将预制件送入拉丝机的高温炉中加热至软化点，通过牵引轮和收线轮相互配合将光纤拉制成细直径。
对拉制好的光纤进行涂覆保护，并进行性能测试以确保符合要求。
xx年xx月xx日
光纤拉丝工艺ppt
contents
目录
引言光纤拉丝工艺发展历程光纤拉丝工艺的生产流程光纤拉丝工艺的技术特点光纤拉丝工艺的应用领域光纤拉丝工艺的前景展望
01
引言
光纤拉丝工艺是指利用高温高压技术将高纯度玻璃或塑料光纤预制件拉制成细直径的工艺方法。
光纤拉丝工艺是光通信领域中的关键技术之一，被广泛应用于光缆、光器件和光通讯网络等领域。
涂层厚度的控制
光纤涂层的厚度对光纤的机械性能、光学性能和稳定性具有重要影响。需要采用先进的涂层技术，如等离子增强化学气相沉积、光化学气相沉积等，确保涂层厚度的均匀性和一致性。
拉丝工艺培训教材(共 50张PPT)
工艺培训
拉丝工艺
拉丝概述
原理： 指线坯通过模孔在一定拉力作用下，使线材发生塑性变形，使截面减小、 长度增加的一种压力加工方法，是一种冷变形。
特点
①拉伸的线材有较精确的尺寸，表面光洁，断面形状可以多样，可以拉圆线、扁 线、Z型线、梯形线等； ②能拉伸大长度和各种直径的线材；
③以冷压力加工为主，拉伸工艺、工具、设备简单，生产效率高，现在的设备 （仅对于铜拉）都具有了连拉连退功能，节约大量人力、物力。
1.4 拉丝油 1.4.1 拉丝油作用 ①润滑作用:避免模具与金属直接接触及粘结,降低摩擦系数减少摩 擦,使得金属沿 受力方向均匀变形,并增加金属的变形程度,延长模具的寿命. ②冷却作用:使用适当的润滑液,可以使由于金属变形产生的热量迅速传导,降低线 材与模孔的温度,防止线材温度过高发生氧化变色现象. ③清洗作用:金属在拉伸过程中,不断产生细微的金属粉尘,润滑液不断冲洗模孔,清 除金属粉末的作用. 1.4.2 拉丝油对拉丝的影响 ①浓度;润滑剂浓度增大,金属线材与模壁的摩擦系数减小,相应的摩擦力也减小,伸 力也就减小,反之,拉伸力增加.浓度大,润滑剂的粘度上升,冲洗模孔的作用减小, 拉伸中产生的屑不易被润滑剂冲洗带走,造成线材表面起槽等质量问题;浓度过 大,金属屑将悬浮在润滑剂中,不易沉淀,影响润滑效果以及拉伸后线材表面质 量.
拉丝机名称 进线直径 mm 大 中 小 细 微 8 3 1.6 0.6 0.12 出线直径 mm 4-1.7 1.0-3.0 0.12-0.4 0.05-0.15 0.02-0.05 模具数量 13 9，13，14,10 22，24 4 20 塔轮直径 mm 400 280，250 240 150 70
（3*3-2.54*2.54）/(3*3）=28％
拉丝工艺
拉丝概述
原理： 指线坯通过模孔在一定拉力作用下，使线材发生塑性变形，使截面减小、 长度增加的一种压力加工方法，是一种冷变形。
特点
①拉伸的线材有较精确的尺寸，表面光洁，断面形状可以多样，可以拉圆线、扁 线、Z型线、梯形线等； ②能拉伸大长度和各种直径的线材；
③以冷压力加工为主，拉伸工艺、工具、设备简单，生产效率高，现在的设备 （仅对于铜拉）都具有了连拉连退功能，节约大量人力、物力。
1.4 拉丝油 1.4.1 拉丝油作用 ①润滑作用:避免模具与金属直接接触及粘结,降低摩擦系数减少摩 擦,使得金属沿 受力方向均匀变形,并增加金属的变形程度,延长模具的寿命. ②冷却作用:使用适当的润滑液,可以使由于金属变形产生的热量迅速传导,降低线 材与模孔的温度,防止线材温度过高发生氧化变色现象. ③清洗作用:金属在拉伸过程中,不断产生细微的金属粉尘,润滑液不断冲洗模孔,清 除金属粉末的作用. 1.4.2 拉丝油对拉丝的影响 ①浓度;润滑剂浓度增大,金属线材与模壁的摩擦系数减小,相应的摩擦力也减小,伸 力也就减小,反之,拉伸力增加.浓度大,润滑剂的粘度上升,冲洗模孔的作用减小, 拉伸中产生的屑不易被润滑剂冲洗带走,造成线材表面起槽等质量问题;浓度过 大,金属屑将悬浮在润滑剂中,不易沉淀,影响润滑效果以及拉伸后线材表面质 量.
拉丝机名称 进线直径 mm 大 中 小 细 微 8 3 1.6 0.6 0.12 出线直径 mm 4-1.7 1.0-3.0 0.12-0.4 0.05-0.15 0.02-0.05 模具数量 13 9，13，14,10 22，24 4 20 塔轮直径 mm 400 280，250 240 150 70
（3*3-2.54*2.54）/(3*3）=28％
光纤制造工艺教学课件
涂覆不均会影响光纤的机械性能和光学性能。应 控制涂覆材料的质量和涂覆工艺参数，确保涂覆 均匀。
色差与标识错误
光纤着色与标识错误可能导致识别和管理困难。 应加强颜色和标识的管理，避免混淆。
05
光纤测试与包装
光纤测试方法与设备
剪断法
将待测光纤剪断，测量其反射 损耗或回波损耗。
拉曼散射法
利用拉曼散射测量光纤的内部 应力、折射率等参数。
测试与包装
对光纤进行性能测试和合格判 定，最后进行包装入库。
光纤制造的挑战与前景
技术创新
随着通信技术的发展，对 光纤制造技术的要求也越 来越高，需要不断进行技 术创新和升级。
成本控制
光纤制造过程中需要控制 成本，提高生产效率，以 满足市场需求。
市场需求
随着5G、物联网等技术的 普及，光纤市场需求将继 续增长，为光纤制造行业 带来更大的发展空间。
光纤制造工艺教学课件
目 录
• 光纤制造工艺简介 • 预制棒制备工艺 • 拉丝工艺 • 成缆工艺 • 光纤测试与包装 • 案例分析与实践教学
01
光纤制造工艺简介
光纤的用途和重要性
01
02
03
通信领域
光纤是现代通信网络的主 要传输介质，具有传输容 量大、传输距离远、传输 损耗低等优点。
Hale Waihona Puke 传感领域光纤可以用于制作传感器 ，检测各种物理量如温度 、压力、位移等，具有精 度高、稳定性好等优点。
插入法
将待测光纤插入到光功率计或 光衰减器中，测量其传输损耗 或功率。
干涉法
利用干涉仪测量光纤的折射率 、色散等参数。
光纤测试设备
光功率计、光衰减器、干涉仪 、拉曼散射仪等。
光纤性能参数及其标准
色差与标识错误
光纤着色与标识错误可能导致识别和管理困难。 应加强颜色和标识的管理，避免混淆。
05
光纤测试与包装
光纤测试方法与设备
剪断法
将待测光纤剪断，测量其反射 损耗或回波损耗。
拉曼散射法
利用拉曼散射测量光纤的内部 应力、折射率等参数。
测试与包装
对光纤进行性能测试和合格判 定，最后进行包装入库。
光纤制造的挑战与前景
技术创新
随着通信技术的发展，对 光纤制造技术的要求也越 来越高，需要不断进行技 术创新和升级。
成本控制
光纤制造过程中需要控制 成本，提高生产效率，以 满足市场需求。
市场需求
随着5G、物联网等技术的 普及，光纤市场需求将继 续增长，为光纤制造行业 带来更大的发展空间。
光纤制造工艺教学课件
目 录
• 光纤制造工艺简介 • 预制棒制备工艺 • 拉丝工艺 • 成缆工艺 • 光纤测试与包装 • 案例分析与实践教学
01
光纤制造工艺简介
光纤的用途和重要性
01
02
03
通信领域
光纤是现代通信网络的主 要传输介质，具有传输容 量大、传输距离远、传输 损耗低等优点。
Hale Waihona Puke 传感领域光纤可以用于制作传感器 ，检测各种物理量如温度 、压力、位移等，具有精 度高、稳定性好等优点。
插入法
将待测光纤插入到光功率计或 光衰减器中，测量其传输损耗 或功率。
干涉法
利用干涉仪测量光纤的折射率 、色散等参数。
光纤测试设备
光功率计、光衰减器、干涉仪 、拉曼散射仪等。
光纤性能参数及其标准
《光纤拉丝工艺》课件
01
案例分析
某公司光纤拉丝工艺流程介绍
光纤预制棒制备
通过化学气相沉积等方法制备 光纤预制棒。
光纤拉丝
将光纤预制棒加热至熔融状态 ，通过拉丝机拉制成连续光纤 。
涂覆与包层
在拉制出的光纤表面涂覆一层 保护性涂层，并进行包层。
检测与包装
对光纤进行各项性能检测，合 格后进行包装。
某公司光纤拉丝工艺设备配置
拉丝塔设备
拉丝塔设备是实现光纤拉丝的核心设备，其作用是将熔融状态的预制棒通过一定 速度的拉丝头拉伸成光纤。
设备的稳定性和精度对于光纤的直径和质地具有重要影响，因此需要保持设备的 良好状态，并进行定期校准和维护。
涂覆与保护设备
涂覆与保护设备的作用是在光纤表面涂覆一层保护材料，以 增强光纤的机械性能和保护光纤不受环境因素的影响。
01
光纤拉丝工艺是指将高纯度玻璃 管通过加热和拉丝机的作用，制 备成具有特定折射率和光学性能 的光纤的过程。
02
该工艺需要精确控制温度、速度 和玻璃管成分，以确保制备出高 质量的光纤。
光纤拉丝工艺的原理
光纤拉丝工艺基于玻璃的热膨胀和表 面张力原理。
通过控制加热温度和拉丝速度，可以 形成连续且均匀的玻璃丝，即光纤。
总结词
拉丝过程中，需要保持环境的清洁度 ，防止灰尘、杂质等对光纤造成污染 。ห้องสมุดไป่ตู้
详细描述
拉丝设备的维护和清洁工作十分重要 ，需要定期进行，以确保设备的正常 运行和光纤的质量。
涂覆与保护的质量控制
详细描述
涂覆与保护的质量控制包括对涂层的厚度 、硬度、粘附性等指标进行检测和控制，
以确保其满足工艺要求。
总结词
光纤预制棒制备设备
包括反应腔、加热系统、气流控制装置等。
拉丝工艺理论知识 PPT
此种断线的断面呈孔洞状，其放大图片其孔洞表面非常平滑，无凸起 或开裂的现象。
气泡断线的形成原因是铸成时氢气控制不当，冷却不良产生缩孔
所致，若孔洞较小则在后续的热加工过程中也许会闭合，若孔洞较 大则无法闭合，于是造成气泡断线。
• B、 夹杂物断线（主要是铜才原因所致）
夹杂物断线是断线中较为常见的一种，从外形看可以分为两类，一类 是夹杂物存在的断线，另一类是夹杂物丢失的断线。
2.1 按 材 质 分 ： 1. 硬 质 合 金 模 ； 2. 钻 石 模 ； 3. 聚晶模（人造金刚石）；4.钢模 • 2.2按孔型分： 圆模和型模 • 2.3按在拉线过程的作用分：成品模和过渡模 我们公司现在使用的模具只有钻石模和聚晶模两种．
3、拉丝模模孔
模孔分四个区域：入口润滑区、 工作区（压缩区）、 定径区、出口区。
三、拉丝过程中一些常见问题分析
• 拉丝过程中铜线断线原因分析与判断 • 一、 目的
了解和熟悉《铜线断线原因与分析》有助于拉丝车 间在生产过程中对铜线断线的原因作出合理客观的分 析和判断。
• 二、 断线种类及其论述 • A、 中央爆裂
中央爆裂：断线处从铜线的中心部位断裂，一端为 尖锥，一端为尖锐的孔洞。中央爆裂的孔洞最容易被 误认为气泡断线，将中央爆裂的孔洞洞壁放大可以发 现，材料本身因受外力的影响而呈现凹凸状的撕裂现 象。
• 1.1、浓度：浓度太高，拉丝液清洗性能减弱，油脂消耗大，浓度 太低，润滑性能减弱，影响模具使用寿命和铜线表面质量，甚至 造成断线。现我司拉丝液浓度控制范围为大拉15-18%，中拉7-8%， 中小拉4-6%，小拉3-5%，微拉2-3%。
• 1.2、温度：温度太低，拉丝液粘度较大，塔轮容易绞线，清洗性 能变弱，也不能很好地发挥润滑性能，温度太高，拉丝液润滑性 能变差，冷却效果不佳，铜线出线温度高，影响模具的使用寿命 和产品质量，现我司拉丝液温度控制范围30-45℃。
拉丝工艺光纤的制造培训课件.pptx
电源；在泄漏被查明和修复之前，拉丝炉不能通电。 ⑩ 防止UV固化灯内烟气进入工作间。
拉丝工序的主要辅料及工具
原料：光纤预制棒(带把棒) 内涂UV固化涂料 外涂UV固化涂料。
辅料：收线盘 氩气 氮气 二氧化碳 氦气 乙醇 洁净纸 一次性手套 粘胶带等。
工具：光纤坠 力矩扳手 斜口钳 清洁刷 乙 醇瓶 手电筒 铁桶 吸尘器 镊子 螺 丝刀 卷尺 直尺 喉箍等。
光纤的制造ຫໍສະໝຸດ 光纤成品芯层: SiO2+Ge+F 包层: SiO2+F 内涂覆层:丙烯酸树脂 外涂敷层:丙烯酸树脂
纤芯和包层是不可分离的，纤芯与包层合起来组成裸光纤。
光纤原理（全反射）
光纤的制造主要工艺步骤： 1 光纤预制棒制备 2 光纤拉丝（原材料：预制棒）
生产工艺 PCVD MCVD OVD VAD
伤。 ⑤ 接触光纤碎屑（如光纤穿丝过程），要防止光纤扎伤皮肤；万
一光纤扎入皮肤，应立即用镊子将其夹出。 ⑥ 在UV固化灯和拉丝炉等强光处操作时要戴好防护墨镜，严禁
裸眼直视。 ⑦ 在进行接触化学品如涂覆树脂、乙醇等的操作时，要戴好乳胶
手套。 ⑧ 在升降机上操作时，当升降机在升降过程中，头手不要伸到护
栏外部。 ⑨ 防止拉丝炉及拉丝炉周围的水泄漏，一旦发现泄漏，立即切断
套管
电极
Ar
退火管
顶盖 冷却 水 中心管
炉底门
冷却水：起到冷却炉体、炉顶盖、 炉底盖、电极、和夹具的作用， 确保冷却水已开
Ar：确保炉内充满氩气，避免石 墨和氧气接触发生反应
退火管：消除光纤的应力
中心管：石墨体
顶盖：防止氧气进入拉丝炉
电极：电加热
拉丝塔各部件介绍（涂覆装置）
涂覆器 锁扣
拉丝工序的主要辅料及工具
原料：光纤预制棒(带把棒) 内涂UV固化涂料 外涂UV固化涂料。
辅料：收线盘 氩气 氮气 二氧化碳 氦气 乙醇 洁净纸 一次性手套 粘胶带等。
工具：光纤坠 力矩扳手 斜口钳 清洁刷 乙 醇瓶 手电筒 铁桶 吸尘器 镊子 螺 丝刀 卷尺 直尺 喉箍等。
光纤的制造ຫໍສະໝຸດ 光纤成品芯层: SiO2+Ge+F 包层: SiO2+F 内涂覆层:丙烯酸树脂 外涂敷层:丙烯酸树脂
纤芯和包层是不可分离的，纤芯与包层合起来组成裸光纤。
光纤原理（全反射）
光纤的制造主要工艺步骤： 1 光纤预制棒制备 2 光纤拉丝（原材料：预制棒）
生产工艺 PCVD MCVD OVD VAD
伤。 ⑤ 接触光纤碎屑（如光纤穿丝过程），要防止光纤扎伤皮肤；万
一光纤扎入皮肤，应立即用镊子将其夹出。 ⑥ 在UV固化灯和拉丝炉等强光处操作时要戴好防护墨镜，严禁
裸眼直视。 ⑦ 在进行接触化学品如涂覆树脂、乙醇等的操作时，要戴好乳胶
手套。 ⑧ 在升降机上操作时，当升降机在升降过程中，头手不要伸到护
栏外部。 ⑨ 防止拉丝炉及拉丝炉周围的水泄漏，一旦发现泄漏，立即切断
套管
电极
Ar
退火管
顶盖 冷却 水 中心管
炉底门
冷却水：起到冷却炉体、炉顶盖、 炉底盖、电极、和夹具的作用， 确保冷却水已开
Ar：确保炉内充满氩气，避免石 墨和氧气接触发生反应
退火管：消除光纤的应力
中心管：石墨体
顶盖：防止氧气进入拉丝炉
电极：电加热
拉丝塔各部件介绍（涂覆装置）
涂覆器 锁扣
光纤拉丝工艺共22页文档
3、涂覆装置：1)无外部加压开口杯式 2)压力涂覆器
第四章 光纤制造技术
采用简单的无外部加压开口杯式涂覆器，移动中的光纤会粘 附一些液体涂料，并穿过一个使涂料在光纤上自对中可调模 具口，涂层厚度由模具口大小和光纤直径决定。但这种结构 涂覆器，在高速拉丝时（V>1000m/s）得不到均匀涂敷层。 因此，现在实际应用更普遍的是压力涂敷器。这种结构涂覆 器最适合用于高速拉丝，而且不会在涂料中搅起气泡。
5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
第四章 光纤制造技术
第四章 光纤制造技术
第四节 光纤拉丝技术及涂覆工艺
第四章 光纤制造技术
第四章 光纤制造技术
第四章 光纤制造技术
第四章 光纤制造技术
第四章 光纤制造技术
第四章 光纤制造技术
4、涂层厚度 如果仅从机械强度考虑，涂层越厚越好，若综合考虑光纤的传 输特性，涂层太厚，不仅在弯曲、拉伸及温度变化时会产生微 弯，同时还会成为光纤损耗增加的主要原因，此外，涂层材料 的机械特点，也严重影响光纤的传输特性。绝大多数光纤的涂 层厚度控制在125-250微米 ，但特殊光纤的涂层直径高达1000 微米 ，调节涂覆器端头的小孔直径、锥体角度和高分子材料的 粘度，可以得到规定厚度的涂覆层材料。
第四章 光纤制造技术
在正常状态，若预制棒的馈送速度为V，光纤的拉丝速度为 Vf，预制棒的外径为D，裸光纤的外径为d。根据熔化前的棒体 容积等于熔化拉丝后光纤的容积的特点，可知，前三者与光纤 的外径有如下关系：
VD2=Vfd2
因此，光纤的外径可由上式给出：d2=VD2/Vf
第四章 光纤制造技术
第四章 光纤制造技术
采用简单的无外部加压开口杯式涂覆器，移动中的光纤会粘 附一些液体涂料，并穿过一个使涂料在光纤上自对中可调模 具口，涂层厚度由模具口大小和光纤直径决定。但这种结构 涂覆器，在高速拉丝时（V>1000m/s）得不到均匀涂敷层。 因此，现在实际应用更普遍的是压力涂敷器。这种结构涂覆 器最适合用于高速拉丝，而且不会在涂料中搅起气泡。
5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
第四章 光纤制造技术
第四章 光纤制造技术
第四节 光纤拉丝技术及涂覆工艺
第四章 光纤制造技术
第四章 光纤制造技术
第四章 光纤制造技术
第四章 光纤制造技术
第四章 光纤制造技术
第四章 光纤制造技术
4、涂层厚度 如果仅从机械强度考虑，涂层越厚越好，若综合考虑光纤的传 输特性，涂层太厚，不仅在弯曲、拉伸及温度变化时会产生微 弯，同时还会成为光纤损耗增加的主要原因，此外，涂层材料 的机械特点，也严重影响光纤的传输特性。绝大多数光纤的涂 层厚度控制在125-250微米 ，但特殊光纤的涂层直径高达1000 微米 ，调节涂覆器端头的小孔直径、锥体角度和高分子材料的 粘度，可以得到规定厚度的涂覆层材料。
第四章 光纤制造技术
在正常状态，若预制棒的馈送速度为V，光纤的拉丝速度为 Vf，预制棒的外径为D，裸光纤的外径为d。根据熔化前的棒体 容积等于熔化拉丝后光纤的容积的特点，可知，前三者与光纤 的外径有如下关系：
VD2=Vfd2
因此，光纤的外径可由上式给出：d2=VD2/Vf
第四章 光纤制造技术
光纤拉丝工艺ppt
控制涂层的厚度和质量，以确保光纤的机械 性能和光学性能。
光纤涂覆
涂料选择
选择合适的涂料，以确保光纤在各种环境条件下 具有良好的稳定性和可靠性。
涂层厚度控制
控制涂层的厚度，以确保光纤的机械性能和光学 性能。
பைடு நூலகம்涂层均匀性
确保涂层在整个光纤表面上均匀分布，无气泡、 裂纹等缺陷。
光纤测试与包装
光学性能测试
高效化
01
提高光纤拉丝速度和产量，降低生产成本，提高市场竞争力。
智能化
02
引入自动化、智能化设备和技术，实现生产过程的自动化和智
能化控制，提高生产效率和产品质量。
精细化
03
提高光纤拉丝工艺的精度和稳定性，实现产品性能的精细调控
，满足不同应用场景的需求。
光纤拉丝工艺在通信领域的应用前景
5G通信
随着5G通信技术的快速发展，光纤拉丝工艺将广泛应用于5G通信基站和传输网的建设， 为5G通信提供更高速、更稳定的数据传输服务。
率和产品质量。
02
医疗健康
光纤拉丝工艺可用于医疗设备制造和生物医学研究，提高医疗设备和
仪器的精度和稳定性，促进医疗健康事业的发展。
03
安全监控
光纤拉丝工艺可用于安全监控领域的视频传输和数据采集，提高监控
系统的传输效率和稳定性，保障公共安全和国家安全。
05
结束语
对光纤拉丝工艺的总结
光纤拉丝工艺是一种高精度、高效率的生产工 艺，被广泛应用于光纤通信、航空航天、医疗 等领域。
2. 优化工艺参数，如 温度、压力、冷却速 度等，以提高光纤的 质量和稳定性。
3. 根据实际需求调整 拉丝速度，找到最佳 的生产效率和光纤质 量平衡点。
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制造商 POF, YOFC
Lucent
Corning
Japan NTT
优点
1.沉积层薄 2.工艺控制性强 3.折射率剖面精确 4.原材料利用率高 1.投资少 2.操作运行较容易 3.工艺控制性好 1.沉积速率高 2.预制棒体积大 3.原料纯度要求较低 4.生产率高 1.沉积速率高 2.预制棒体积大 3.原料纯度要求较低 4.生产率高
• 抽风装置：确保紫外固化炉在正常工作时 不至于因温度过高而烧坏炉子。
筛选工艺及设备简介（筛选设备）
张力轮
放线轮
收线轮
通过在光纤上施加一适当大小的张力，筛去低于或等于筛选强度的裂 纹点，保证幸存光纤的机械可靠性，从而避免光纤在后续工序的使用过 程中断纤；这主要是因为当光纤在成缆过程中和用于实际环境中时，必 须经受住一定的机械应力和化学环境的侵蚀,选择传输特性优良和张力合 格的光纤
经PCVD沉积好的管子在熔缩车床上熔缩成一实心预制棒
预制棒
拉丝
预制棒经拉丝，被拉成125µm 粗 细的光纤，并涂上二层树脂以保 护光纤的强度。
★ 芯径 单模光纤： <10um（长距离通信主干） 多模光纤： 50um/62.5um（通信局域网，一般是橘色外皮）
★包层直径 普通光纤： 125um
★涂覆层直径 普通光纤 内层 － 170～200um 外层 － 245um
电源；在泄漏被查明和修复之前，拉丝炉不能通电。 ⑩ 防止UV固化灯内烟气进入工作间。
拉丝工序的主要辅料及工具
原料：光纤预制棒(带把棒) 内涂UV固化涂料 外涂UV固化涂料。
辅料：收线盘 氩气 氮气 二氧化碳 氦气 乙醇 洁净纸 一次性手套 粘胶带等。
工具：光纤坠 力矩扳手 斜口钳 清洁刷 乙 醇瓶 手电筒 铁桶 吸尘器 镊子 螺 丝刀 卷尺 直尺 喉箍等。
CO2 UV胶
涂覆材料：环氧丙烯酸酯或聚丙烯酸酯 CO2:消除涂覆过程中出现的气泡
拉丝塔各部件介绍（光固装置）
紧固开关 C型夹
排风
N2
连接件
• UV石英灯管：避免通过的光纤受空气的污 染和振动
• N2气：惰性气体氮气来避氧以加速固化。 洁净干燥的氮气从石英管底部被引入，并 以层流的方式向上到炉子顶端，这将起着 排除氧气的作用，同时还可带出涂料中的 挥发组分，使光纤免受污染，还可避免光 纤因受灯源的红外辐射所致的过热问题
导向轮
张力 测量轮
牵引轮
收线轮
拉丝工序的安全防护措施
① 在拉丝塔上作业时要穿戴好洁净服、防滑鞋和安全帽。 ② 在拉丝塔上作业时，所用的工具用完后要立即放回工具箱内，
严防任何物品从高处坠落。 ③ 在拉丝塔正常运行时，牵引轮和收线机的防护罩必须关上。 ④ 高温操作时必须戴好隔热手套，避免被高温光棒及熔化料头烫
套管
电极
Ar
退火管
顶盖 冷却 水 中心管
炉底门
冷却水：起到冷却炉体、炉顶盖、 炉底盖、电极、和夹具的作用， 确保冷却水已开
Ar：确保炉内充满氩气，避免石 墨和氧气接触发生反应
退火管：消除光纤的应力
中心管：石墨体
顶盖：防止氧气进入拉丝炉
电极：电加热
拉丝塔各部件介绍（涂覆装置）
涂覆器 锁扣
模具
顶 导向器 盖
普通光纤拉丝塔
特种光纤拉丝塔
光纤直径控制原理
已知在正常状态，若预制棒的馈送速度 为V送，光纤的拉丝速度为V拉,预制棒的外径 为D，裸光纤的外径为d。 熔化前的棒体容积：
[π*(D/2）²](*V送*t)
等于熔化拉丝后光纤的容积：
[π*(d/2）²](*V拉*t)
化简后关系： V拉=V送*D² /d²
光纤的制造
光纤成品
芯层: SiO2+Ge+F 包层: SiO2+F 内涂覆层:丙烯酸树脂 外涂敷层:丙烯酸树脂
纤芯和包层是不可分离的，纤芯与包层合起来组成裸光纤。
光纤原理（全反射）
光纤的制造主要工艺步骤： 1 光纤预制棒制备 2 光纤拉丝（原材料：预制棒）
生产工艺 PCVD MCVD OVD VAD
伤。 ⑤ 接触光纤碎屑（如光纤穿丝过程），要防止光纤扎伤皮肤；万
一光纤扎入皮肤，应立即用镊子将其夹出。 ⑥ 在UV固化灯和拉丝炉等强光处操作时要戴好防护墨镜，严禁
裸眼直视。 ⑦ 在进行接触化学品如涂覆树脂、乙醇等的操作时，要戴好乳胶
手套。 ⑧ 在升降机上操作时，当升降机在升降过程中，头手不要伸到护
栏外部。 ⑨ 防止拉丝炉及拉丝炉周围的水泄漏，一旦发现泄漏，立即切断
缺点
1. 原料要求纯度高 2. 沉积速率低
1. 原料利用率低 2. 折射率剖面不够精确
1.折射率剖面粗糙 2.原料利用率低
1.折射率剖面粗糙 2.原料利用率低
结论 擅长制造纤芯 擅长制造包层， 纤芯制造仅次
于 PCVD 擅长制造包层
擅长制造包层
外部化学气相沉积法（OVD）
OVD实物图
等离子体管内化学气相沉积法（PCVD）
预制棒的预处理
预制棒
预制棒和把棒连接
氢氧焰
氢氧焰
拉丝塔工艺控制过程
拉丝塔主要部件介绍（送棒机构）
XY
1 手动控制盒可控制送棒机构可上 下左右移动
2 将预制棒向下送入拉丝炉内，目 测预制棒与拉丝炉的间隙。当发 现其偏离中心位置时，用手动控 制盒上的〔XY位置调整〕按钮进 行调整
拉丝塔各部件介绍（拉丝炉）
③ 在主操作界面上设置Ar气流量（上中下）
底门 炉底塞
④ 当拉丝炉压力表读数为0时，按下手动控制 盒上的抽真空[开]， 当拉丝炉压力表读数 稳定在为-0.09MPa时，按下手动控制盒上 的Ar气〔开〕，使压力表从－0.09MPa升 到0。反复进行三次，完成抽真空操作
最后工艺测试与包装
经过强度试验后， 合格光纤将进行传输 性能和几何性能的测 试。
卡盘 预制棒
加热炉 退火管
纤径测量仪
冷却管
辅助牵引轮 一次涂覆
UV固化灯 纤径测量仪 冷却管
二次涂覆 同心度监控仪
UV固化灯 纤径测量仪
拉丝塔结构
环境条件 ： 洁净度：10000级 温度：20ºC－30 ºC 湿度：40%－70%
拉丝操作步骤一（动力供给）
1.打开控制柜上的主开关 ，启动微机，显示光纤拉丝塔的主 操作界面
2.打开气体管路阀门，确定气控柜各种气体压力参数 （Ar、 N2、He、CO2和压缩空气）
3.打开冷却水阀门，确定冷却水压力和流量பைடு நூலகம்
拉丝操作步骤二（拉丝炉升温）
1.拉丝炉抽真空
Ar气
① 安装炉顶盖
真空器 ② 插入炉底塞并用底门固定