本申請涉及光纖預(yù)制棒制造,特別涉及一種光纖預(yù)制棒制造用的烤燈裝置、沉積系統(tǒng)及使用方法。
背景技術(shù):
1、在通訊光纖制造領(lǐng)域,光纖預(yù)制棒的制造技術(shù)最主流的工藝流程是vad工藝制造芯棒,ovd工藝制造包層。參見圖1所示,在包層制造過程中,芯棒作為靶棒20,噴燈3相對芯棒軸向全行程行走或者局部振蕩狀態(tài),這樣經(jīng)過數(shù)千層的沉積過程,二氧化硅顆粒就逐漸被收集起來,最終成一根外徑均勻的粉棒2。相對最終燒結(jié)完成的玻璃光纖預(yù)制棒,此粉棒內(nèi)部的顆粒結(jié)合力較小,顆粒之間布滿空隙,從而粉棒密度較小,整體比較疏松,易發(fā)生破裂、損傷,應(yīng)該避免發(fā)生觸碰、受外力等情況。
2、粉棒2的兩端是從靶棒20表面過渡到粉體均勻區(qū)域(即主體段22)的過渡段21,此段的密度控制非常重要,絕大多數(shù)的粉棒開裂都源自此部分。由于此段只有臨近主體段22的一側(cè)長期受到噴燈3的高溫火焰的加熱,另一側(cè)沒有火焰影響,因此整體密度較低;為了避免此處開裂,一般的解決方案是增加一個(gè)烤燈1(又叫尾燈、輔助烤燈、保溫噴燈等),用以提高此過渡段21的密度,增加此處的粉體強(qiáng)度。
3、按照未來光棒制造發(fā)展趨勢來看,大尺寸、高速率、高原料利用率才是核心競爭力,隨著ovd粉棒外徑的增大,傳統(tǒng)的烤燈方案出現(xiàn)了新的問題。
4、參見圖1所示,為烤燈1相對噴燈3固定的方案,由于粉棒2的軸向位置變化大,由最低點(diǎn)沿著其軸向運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn),然后再返回至最低點(diǎn),如此往復(fù)運(yùn)動(dòng),針對于制造大外徑的粉棒,其烤燈1的長度較大,烤燈1難以均勻覆蓋整體范圍,會發(fā)生有一半無法烤到過渡段,另一半變成多余部分4,會對不需要加熱的位置加熱,導(dǎo)致密度變化無法受控,粉棒2外徑越大此問題越明顯,粉體越容易開裂。
5、參見圖2所示,為烤燈1相對粉棒2固定的方案,由于粉棒外徑變化大,會導(dǎo)致烤燈離粉棒表面距離越來越近,過渡段粉體容易過熱導(dǎo)致半玻璃化,容易燒不透。
6、隨著粉棒外徑的增大,過渡段的尺寸和斜率也在逐步變化,單一大尺寸烤燈并不能跟隨和適應(yīng)這種變化,最終的粉棒外徑越大,其越難以匹配沉積的起始條件和結(jié)束條件。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請實(shí)施例提供一種光纖預(yù)制棒制造用的烤燈裝置、沉積系統(tǒng)及使用方法,本申請整體上改良了粉棒過渡段的烘烤效果,優(yōu)化了過渡段密度問題,提高了沉積不開裂的合格率,保證了產(chǎn)品質(zhì)量,同時(shí)也降低了生產(chǎn)成本。
2、第一方面,提供了一種光纖預(yù)制棒制造用的烤燈裝置,其包括:
3、烤燈組,所述烤燈組包括沿粉棒軸向分布的多個(gè)烤燈,所述烤燈具有加熱區(qū);
4、控制器,其與所述烤燈相連,并用于:當(dāng)所述粉棒沿著所述粉棒軸向移動(dòng)至其過渡段處于至少一個(gè)所述加熱區(qū)時(shí),按照各所述烤燈對應(yīng)的燃料流量關(guān)于粉棒位置的映射關(guān)系,將所述過渡段所在的加熱區(qū)對應(yīng)的烤燈的燃料流量調(diào)節(jié)至最大值,其余烤燈的燃料流量調(diào)節(jié)至最小值。
5、一些實(shí)施例中,所述烤燈組設(shè)置有兩組,兩組所述烤燈組沿所述粉棒軸向?qū)?yīng)于所述粉棒軸向的兩端分布,以在兩組所述烤燈組之間形成用于安置噴燈的安置區(qū)域。
6、一些實(shí)施例中,所述控制器預(yù)存有各個(gè)所述烤燈的映射關(guān)系集,所述烤燈的映射關(guān)系集包括所述粉棒的若干個(gè)外徑區(qū)間以及各個(gè)外徑區(qū)間對應(yīng)的所述烤燈的燃料流量關(guān)于粉棒位置的映射關(guān)系;
7、各所述外徑區(qū)間的外徑值逐漸增大,對應(yīng)的燃料流量關(guān)于粉棒位置的映射關(guān)系的燃料流量最大值逐漸增大。
8、一些實(shí)施例中,各所述外徑區(qū)間對應(yīng)的燃料流量關(guān)于粉棒位置的映射關(guān)系的燃料流量最小值相同。
9、一些實(shí)施例中,所述烤燈組所包含的烤燈設(shè)置有兩個(gè)。
10、第二方面,提供了一種沉積系統(tǒng),其包括:
11、噴燈裝置,其包括沿粉棒軸向分布的若干個(gè)噴燈;
12、以及如權(quán)利要求1至5任一所述的光纖預(yù)制棒制造用的烤燈裝置。
13、一些實(shí)施例中,所述噴燈到所述粉棒的軸線的距離,大于所述烤燈到所述粉棒的軸線的距離。
14、一些實(shí)施例中,所述沉積系統(tǒng)還包括安裝支架和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),所述噴燈裝置與所述烤燈裝置均安裝于所述安裝支架上,所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述安裝支架相連,并用于驅(qū)使所述安裝支架移動(dòng),以同步調(diào)整所述噴燈裝置與所述烤燈裝置到所述粉棒的軸線的距離。
15、第三方面,提供了一種上所述的光纖預(yù)制棒制造用的烤燈裝置的使用方法,其包括:
16、當(dāng)所述粉棒沿著所述粉棒軸向移動(dòng)至其過渡段處于至少一個(gè)所述加熱區(qū)時(shí),按照各所述烤燈對應(yīng)的燃料流量關(guān)于粉棒位置的映射關(guān)系,將所述過渡段所在的加熱區(qū)對應(yīng)的烤燈的燃料流量調(diào)節(jié)至最大值,其余烤燈的燃料流量調(diào)節(jié)至最小值。
17、一些實(shí)施例中,在按照各所述烤燈對應(yīng)的燃料流量關(guān)于粉棒位置的映射關(guān)系,將所述過渡段所在的加熱區(qū)對應(yīng)的烤燈的燃料流量調(diào)節(jié)至最大值,其余烤燈的燃料流量調(diào)節(jié)至最小值之前,所述方法還包括:
18、檢測所述粉棒的外徑,并與各個(gè)外徑區(qū)間逐一對比;
19、找出所述粉棒的外徑所在的外徑區(qū)間,調(diào)用該外徑區(qū)間對應(yīng)的所述烤燈的燃料流量關(guān)于粉棒位置的映射關(guān)系。
20、本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案帶來的有益效果包括:
21、本申請烤燈組內(nèi)的多個(gè)烤燈接力烘烤過渡段,每個(gè)烤燈離開過渡段時(shí),逐步減少輸出火焰功率,避免對不需要加熱的區(qū)域或部件過度加熱,從而整體上改良了粉棒過渡段的烘烤效果,優(yōu)化了過渡段密度問題,提高了沉積不開裂的合格率,保證了產(chǎn)品質(zhì)量,同時(shí)也降低了生產(chǎn)成本。
1.一種光纖預(yù)制棒制造用的烤燈裝置,其特征在于,其包括:
2.如權(quán)利要求1所述的光纖預(yù)制棒制造用的烤燈裝置,其特征在于:所述烤燈組設(shè)置有兩組,兩組所述烤燈組沿所述粉棒(2)軸向?qū)?yīng)于所述粉棒(2)軸向的兩端分布,以在兩組所述烤燈組之間形成用于安置噴燈(3)的安置區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1所述的光纖預(yù)制棒制造用的烤燈裝置,其特征在于:
4.如權(quán)利要求3所述的光纖預(yù)制棒制造用的烤燈裝置,其特征在于:各所述外徑區(qū)間對應(yīng)的燃料流量關(guān)于粉棒位置的映射關(guān)系的燃料流量最小值相同。
5.如權(quán)利要求1所述的光纖預(yù)制棒制造用的烤燈裝置,其特征在于:所述烤燈組所包含的烤燈(1)設(shè)置有兩個(gè)。
6.一種沉積系統(tǒng),其特征在于,其包括:
7.如權(quán)利要求6所述的沉積系統(tǒng),其特征在于:
8.如權(quán)利要求6所述的沉積系統(tǒng),其特征在于:
9.一種如權(quán)利要求1所述的光纖預(yù)制棒制造用的烤燈裝置的使用方法,其特征在于,其包括:
10.如權(quán)利要求9所述的光纖預(yù)制棒制造用的烤燈裝置的使用方法,其特征在于,在按照各所述烤燈(1)對應(yīng)的燃料流量關(guān)于粉棒位置的映射關(guān)系,將所述過渡段(21)所在的加熱區(qū)對應(yīng)的烤燈(1)的燃料流量調(diào)節(jié)至最大值,其余烤燈(1)的燃料流量調(diào)節(jié)至最小值之前,所述方法還包括: