一种预制棒头形沉积的方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种预制棒头形沉积的方法及装置，通过芯棒围绕自身轴心匀速转动，位于所述芯棒下方的原料喷灯沿所述芯棒轴线方向往复移动，且移动幅度由预设的最大值逐渐减小至预设的最小值，所述原料喷灯喷出原料，在所述芯棒两端形成锥面，从而在芯棒两端形成锥面，无需对头部锥面进行火焰分切或机加工，进而使预制棒尺寸增大后，降低生产成本、减少工艺流程，极大的提高了光纤预制棒的生产效率。
【专利说明】一种预制棒头形沉积的方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及光通信领域，尤其涉及一种预制棒头形沉积的方法及装置。
【背景技术】
[0002]随着信息时代的到来，光纤行业的竞争愈演愈烈，光纤预制棒、光纤以及光缆的价格一跌再跌，成本竞争逐渐成为该行业市场竞争的首要因素。
[0003]目前，制造光纤预制棒的外包层工艺，应用最为广泛的是气相轴向沉积法(VAD)和外气相沉积法(0VD)，这两种方法均属于管外法，适合制造大尺寸的光纤预制棒，具有生产效率高、成本低的优势。但随着预制棒外径尺寸的增加，两端加热尾灯固定尾灯喷烧的方式使锥面产生烧痕且不规则，需要把锥面进行切除加工，对用火焰分切形成的拉丝头部进行加工，其难度增加且分切耗时长，氢氧气体用量大，成本高。
[0004]因此如何解决光纤预制棒外径增大后，成本高、低效率地制作拉丝头部，将成为管外法制作预制棒向大尺寸发展的关键。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供一种预制棒头形沉积的方法及装置，以解决现有技术中光纤预制棒外径增大后，制作拉丝 头部成本高、低效率地问题，其具体方案如下:
[0006]一种预制棒头形沉积的方法，应用于光纤预制棒的制造，包括:
[0007]芯棒围绕自身轴心匀速转动；
[0008]位于所述芯棒下方的原料喷灯沿所述芯棒轴线方向往复移动，且移动幅度由预设的最大值逐渐减小至预设的最小值；
[0009]所述原料喷灯喷出原料，在所述芯棒两端形成锥面。
[0010]还包括:对所述锥面进行烧结。
[0011]所述烧结过程包括:通过烧结尾灯向所述锥面喷射火焰，且所述烧结尾灯喷射的火焰方向与所述锥面垂直，对所述锥面进行烧结。
[0012]所述烧结尾灯产生的火焰热量分布及喷射距离阶梯式减小。
[0013]所述原料喷灯固定在移动平台上，随移动平台移动。
[0014]所述烧结尾灯固定在所述移动平台上，使所述烧结尾灯与所述原料喷灯同步移动。
[0015]所述烧结尾灯的火焰喷射覆盖范围与所述松散体斜面的垂直投影长度比例为2:3。
[0016]所述烧结尾灯提供氢气、氧气，其中氢气流量函数关系为:
[0017]当沉积移动位置瞬间值在偏移起始点与斜面最小外径之间时，所述氢气流量为结构尾灯偏移到锥面外侧的第一流量设定值；
[0018]当沉积移动位置瞬间值在斜面最小外径与斜面最大外径之间时，所述氢气流量为基准氢流量与氢流量的曲线变化系数和沉积移动位置瞬间值乘积的差；[0019]当沉积移动位置瞬间值在斜面最大外径与偏移终止点之间时，所述氢气流量为结构尾灯偏移到锥面外侧的第二流量设定值。
[0020]一种预制棒头形沉积的装置，包括:
[0021]围绕自身轴心匀速转动的芯棒；
[0022]位于所述芯棒下方，沿所述芯棒轴线方向往复移动，且移动幅度由预设的最大值逐渐减小至预设的最小值，并喷出原料至所述芯棒，在所述芯棒两端形成锥面的原料喷灯。
[0023]对所述锥面进行烧结的烧结尾灯。
[0024]所述烧结尾灯包括:
[0025]使喷射的火焰热量分布以及喷射距离沿斜面方向阶梯式减小的斜面。
[0026]还包括:用于固定所述原料喷灯和烧结尾灯，使所述烧结尾灯与原料喷灯沿所述芯棒轴线方向往复移动的移动平台。
[0027]从上述技术方案可以看出，本发明公开的制作预制棒的方法及装置中，原料喷灯沿芯棒轴线方向往复移动，且移动幅度由预设的最大值逐渐减小至预设的最小值，从而在芯棒两端形成锥面，无需对头部锥面进行火焰分切或机加工，进而使预制棒尺寸增大后，降低生产成本、减少工艺流程，极大的提高了光纤预制棒的生产效率。
【专利附图】
【附图说明】 [0028]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本发明实施例公开的一种预制棒头形沉积的方法的基本流程图；
[0030]图2为本发明实施例公开的一种预制棒头形沉积的方法的基本流程图；
[0031]图3为本发明实施例公开的一种预制棒头形沉积的装置的结构示意图；
[0032]图4为本发明实施例公开的一种预制棒头形沉积的装置中的烧结尾灯结构示意图。
【具体实施方式】
[0033]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034]本发明公开的一种预制棒头形沉积的方法的基本流程图如图1所示，包括:
[0035]步骤S11、芯棒围绕自身轴心匀速转动；
[0036]将所述芯棒通过引棒和尾棒固定在旋转夹具上，所述引棒和尾棒与所述芯棒的外径一致，旋转夹具带动引棒和尾棒围绕自身轴心匀速转动的同时，带动所述芯棒围绕自身轴心匀速转动。
[0037]步骤S12、位于所述芯棒下方的原料喷灯沿所述芯棒轴线方向往复移动，且移动幅度由预设的最大值逐渐减小至预设的最小值。[0038]所述原料喷灯的移动幅度与所述原料喷灯的喷射范围有关，若所述松散体最长为L，所述松散体最短为1，所述原料喷灯喷射范围的半径为r。则所述原料喷灯的移动幅度为预设的最大值时，所述原料喷灯喷射范围的路径为L/2-r，所述原料喷灯的移动幅度为预设的最小值时，所述原料喷灯喷射范围的路径为l/2-r。
[0039]需要说明的是，由于所述原料喷灯是沿芯棒轴线方向往复移动，则以所述原料喷灯往复移动的中心点为原点，所述原料喷灯的振幅即为所述原料喷灯的移动幅度，相应的，所述原料喷灯喷射范围中心的振幅即为所述原料喷灯喷射范围的路径。
[0040]步骤S13、所述原料喷灯喷出原料，在所述芯棒两端形成锥面。
[0041]所述原料喷灯设置于所述芯棒正下方，原料喷灯沿所述芯棒轴线方向往复移动，使所述原料喷灯喷出的原料在所述芯棒上形成密度均匀的松散体。由于所述芯棒是围绕自身轴心匀速转动的，所以所述原料喷灯喷出的原料在所述芯棒上形成的松散体为圆柱体。所述原料喷灯的移动幅度由预设的最大值逐渐减小至预设的最小值，使原料喷灯喷出的原料在所述芯棒的两端形成锥面。
[0042]进一步的，所述原料喷灯固定在移动平台上，随所述移动平台的移动而移动。
[0043]本发明实施例公开的一种预制棒头形沉积的方法，通过原料喷灯沿芯棒轴线方向往复移动，且移动幅度由预设的最大值逐渐减小至预设的最小值，从而在芯棒两端形成锥面，无需对头部锥面进行火焰分切或机加工，从而使预制棒尺寸增大后，降低生产成本、减少工艺流程，极大的提高了光纤预制棒的生产效率。
[0044]本发明公开的一种预制棒头形沉积的方法的基本流程图如图2所示，包括:
[0045]步骤S21、芯棒围绕自身轴心匀速转动；
[0046]步骤S22、位于所述芯棒下方的原料喷灯沿所述芯棒轴线方向往复移动，且移动幅度由预设的最大值逐渐减小 至预设的最小值；
[0047]步骤S23、所述原料喷灯喷出原料，在所述芯棒两端形成锥面；
[0048]步骤S24、对所述锥面进行烧结。
[0049]对所述锥面进行烧结，以烧实松散体两端的锥面，加大松散体两端锥面的密度，同时使所述松散体的锥面光滑平整、没有凹陷波纹。
[0050]所述烧结过程包括:通过至少两个烧结尾灯向所述锥面喷射火焰，且所述烧结尾灯喷射的火焰方向与所述锥面垂直，对所述锥面进行烧结。
[0051]进一步的，所述烧结尾灯产生的火焰热量分布及喷射距离阶梯式减小。所述烧结尾灯的火焰喷射口为斜面，所述斜面与所述原料喷灯喷出的原料形成的松散体两端的锥面平行，使烧结后的松散体两端锥面不同位置的密度基本一致。
[0052]进一步的，所述烧结尾灯固定在所述移动平台上，使所述烧结尾灯与所述原料喷灯同步移动，以达到所述烧结尾灯烧结松散体两端锥面的同时，烧结松散体除锥面的其余部分，使所述芯棒上形成的整个松散体都能够实现烧实脱水，密度增大。
[0053]进一步的，当所述烧结尾灯固定在所述移动平台上时，所述烧结尾灯的火焰喷射覆盖范围与所述松散体锥面的垂直投影长度比例约为2:3，即火焰的喷射范围与原料喷灯的最大偏移值的比例约为2:3，其中，所述烧结尾灯的火焰喷射覆盖范围指火焰能喷烧加热到的所述松散体两端锥面的范围，即所述烧结尾灯固定不动时，其火焰能够喷射到的锥面的范围。此时，所述烧结尾灯的火焰喷射范围与相邻的原料喷灯喷出的原料沉积形成的锥面长度重叠三分之二，可以使所述松散体两端形成的锥面密度烧实，不易产生凹陷，从而形成平整光滑的锥面。
[0054]本实施例公开的一种预制棒头形沉积的方法，通过增加对芯棒两端形成的锥面进行烧结的过程，使锥面光滑平整、没有凹陷波纹，进而使所形成的预制棒不需要头部处理，就可以直接拉丝。
[0055]在上述实施例中，所述烧结尾灯通过喷射氢气和氧气，以烧实疏松的松散体，加大所述松散体锥面的密度。所述烧结尾灯0/H比例控制在0.3-0.4之间，其中以0.34为最佳。通过测温仪对不同流量的火焰进行测试得到的数据如下表所示。
【权利要求】
1.一种预制棒头形沉积的方法，应用于光纤预制棒的制造，其特征在于， 芯棒围绕自身轴心匀速转动； 位于所述芯棒下方的原料喷灯沿所述芯棒轴线方向往复移动，且移动幅度由预设的最大值逐渐减小至预设的最小值； 所述原料喷灯喷出原料，在所述芯棒两端形成锥面。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括:对所述锥面进行烧结，所述烧结过程包括: 通过烧结尾灯向所述锥面喷射火焰，且所述烧结尾灯喷射的火焰方向与所述锥面垂直，对所述锥面进行烧结。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述烧结尾灯产生的火焰热量分布及喷射距离阶梯式减小。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述原料喷灯固定在移动平台上，随移动平台移动。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述烧结尾灯固定在所述移动平台上，使所述烧结尾灯与所述原料喷灯同步移动。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述烧结尾灯的火焰喷射覆盖范围与所述松散体锥面的垂直投 影长度比例为:2:3。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述烧结尾灯提供氢气、氧气，其中氢气流量函数关系为: 当沉积移动位置瞬间值在偏移起始点与斜面最小外径之间时，所述氢气流量为结构尾灯偏移到锥面外侧的第一流量设定值； 当沉积移动位置瞬间值在斜面最小外径与斜面最大外径之间时，所述氢气流量为基准氢流量与氢流量的曲线变化系数和沉积移动位置瞬间值乘积的差； 当沉积移动位置瞬间值在斜面最大外径与偏移终止点之间时，所述氢气流量为结构尾灯偏移到锥面外侧的第二流量设定值。
8.一种预制棒头形沉积的装置，其特征在于，包括: 围绕自身轴心匀速转动的芯棒； 位于所述芯棒下方，沿所述芯棒轴线方向往复移动，且移动幅度由预设的最大值逐渐减小至预设的最小值，并喷出原料至所述芯棒，在所述芯棒两端形成锥面的原料喷灯。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，对所述锥面进行烧结的烧结尾灯，所述烧结尾灯包括: 使喷射的火焰热量分布以及喷射距离沿斜面方向阶梯式减小的斜面。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括:用于固定所述原料喷灯和烧结尾灯，使所述烧结尾灯与原料喷灯沿所述芯棒轴线方向往复移动的移动平台。
【文档编号】C03B37/012GK103803789SQ201210438256
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月6日 优先权日:2012年11月6日
【发明者】朱晓波, 刘连勇, 吴海港, 丁熊 申请人:浙江富通光纤技术有限公司