เครื่องเคลือบรองทำงานอย่างไร?

A เครื่องเคลือบรอง ทำงานโดยการป้อนเส้นใยนำแสงที่เคลือบปฐมภูมิอย่างต่อเนื่องผ่านแม่พิมพ์อัดขึ้นรูปที่มีความแม่นยำ ซึ่งวัสดุเทอร์โมพลาสติกหลอมเหลวจะถูกสร้างเป็นท่อบัฟเฟอร์ป้องกันรอบๆ เส้นใย กระบวนการนี้รวมการควบคุมแรงตึงของเส้นใย การอัดขึ้นรูปสองชั้น การฉีดเจลทิโซทรอปิก การทำความเย็นในอ่างน้ำ และการตรวจสอบมิติแบบเรียลไทม์ไว้ในสายการผลิตที่ซิงโครไนซ์เพียงสายเดียว ผลลัพธ์ที่ได้คือบัฟเฟอร์ท่อหลวมที่มีความเสถียรในมิติ ซึ่งเป็นองค์ประกอบโครงสร้างหลักของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงส่วนใหญ่ที่ใช้ในเครือข่ายโทรคมนาคมทั่วโลก

ในทางปฏิบัติ เครื่องจักรจะรับเส้นใยเปลือยจากม้วนจ่ายที่ปลายด้านหนึ่งและส่งหลอดบัฟเฟอร์ที่มีสปูล เติมเจล และมีขนาดแม่นยำที่อีกด้านหนึ่ง — ทั้งหมดที่ความเร็วบรรทัดที่สามารถเข้าถึงได้ 300 เมตรต่อนาที บนระบบการผลิตที่มีประสิทธิภาพสูง ทุกพารามิเตอร์ตั้งแต่อุณหภูมิหลอมเหลวไปจนถึงความตึงของเส้นใยได้รับการตรวจสอบและปรับในลักษณะวงปิดเพื่อให้แน่ใจว่าท่อแต่ละเมตรมีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดที่เข้มงวดเหมือนกัน

ขั้นตอนการผลิตโดยรวม

ก่อนที่จะตรวจสอบระบบย่อยแต่ละระบบโดยละเอียด ควรทำความเข้าใจเครื่องจักรว่าเป็นกระบวนการเชิงเส้นที่ต่อเนื่องกัน วัสดุและเส้นใยจะเข้ามาที่ปลายน้ำและจะถูกเปลี่ยนไปเรื่อย ๆ เมื่อเคลื่อนตัวไปตามน้ำ ลำดับของการดำเนินการเป็นไปตามโฟลว์ลอจิคัลนี้:

1. ผลตอบแทนของเส้นใยและการควบคุมแรงตึง — เส้นใยจะถูกคลายออกภายใต้แรงตึงที่แม่นยำและสม่ำเสมอ
2. ตัวนำไฟเบอร์และการจัดกึ่งกลาง - เส้นใยถูกกำหนดเส้นทางและจัดตำแหน่งเพื่อเข้าสู่ดายแบบศูนย์กลาง
3. การอัดขึ้นรูปสองชั้น — เครื่องอัดรีดการเคลือบผิวหน้าและการเคลือบด้านล่างจะใช้โพลีเมอร์หลอมเหลวรอบๆ เส้นใย
4. การเติมเจล — สารประกอบไทโซทรอปิกถูกฉีดเข้าไปในแกนของหลอดเพื่อป้องกันความชื้น
5. การระบายความร้อนด้วยอ่างน้ำ — ท่อที่อัดขึ้นรูปจะผ่านรางระบายความร้อนแบบแบ่งโซนเพื่อแข็งตัว
6. การวัดขนาด — เลเซอร์เกจตรวจสอบท่อ OD แบบเรียลไทม์โดยไม่ต้องสัมผัส
7. การดึงออกของกว้าน — กว้านแบบใช้มอเตอร์จะดึงท่อด้วยความเร็วที่ควบคุม โดยตั้งค่า EFL และความหนาของผนัง
8. Takeup winding — ท่อที่เสร็จแล้วจะถูกพันเข้ากับม้วนจัดเก็บเพื่อการดำเนินการพันเกลียวปลายน้ำ

แต่ละขั้นตอนเหล่านี้มีการพึ่งพาซึ่งกันและกัน ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนแปลงความเร็วของสายการผลิตที่กว้าน ส่งผลต่อความหนาของผนังท่อ, EFL ของไฟเบอร์, อัตราส่วนการเติมเจล และประสิทธิภาพการทำความเย็นไปพร้อมๆ กัน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเครื่องจักรสมัยใหม่จึงใช้ระบบควบคุมแบบวงปิดที่ใช้ PLC แทนที่จะปรับการตั้งค่าด้วยตนเอง

โครงเครื่อง: รากฐานของความแม่นยำ

ความแม่นยำในการทำงานของเครื่องเคลือบทุติยภูมิเริ่มต้นด้วยโครงสร้างทางกายภาพ โครงเครื่องถูกสร้างขึ้นโดยใช้การเชื่อมแผ่นเหล็ก A3 แรงดึงสูงรวมกับการแปรรูปเหล็กประเภทโครงสร้าง เหล็ก A3 (เทียบได้กับเกรด Q235) ให้ความต้านทานแรงดึงประมาณ 370–500 MPa มีความสามารถในการเชื่อมที่ดีเยี่ยม และความเค้นตกค้างต่ำหลังการตัดเฉือน ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่สำคัญทั้งหมดสำหรับโครงที่ต้องคงความเสถียรของมิติภายใต้ภาระทางความร้อนและทางกลอย่างต่อเนื่อง

เฟรมจะต้องรองรับและจัดวางระบบย่อยหลักทั้งหมด — เครื่องอัดรีด, รางหล่อเย็น, กว้าน และ Takeup — ให้อยู่ภายในเศษส่วนของมิลลิเมตร การงอหรือการสั่นสะเทือนใดๆ ในเฟรมจะแปลโดยตรงเป็นการแปรผันของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อหรือการเบี่ยงเบนตำแหน่งไฟเบอร์ภายในท่อ ด้วยเหตุนี้ โครงสร้างเหล็กที่เชื่อมจึงมักได้รับการบรรเทาความเครียดหลังการผลิต และกลึงด้วยเครื่องจักรอย่างแม่นยำที่พื้นผิวการติดตั้งที่สำคัญทั้งหมดก่อนการประกอบ

โดยทั่วไปแล้วสายการเคลือบรองระดับการผลิตจะครอบคลุม ความยาวรวม 15 ถึง 30 เมตร และเฟรมจะต้องรักษาการจัดตำแหน่งตลอดช่วงทั้งหมดนี้ แม้ว่าถังอัดรีดจะมีความร้อนถึง 250–280°C และรางทำความเย็นทำงานที่อุณหภูมิ 15–40°C ในโซนที่อยู่ติดกัน ข้อต่อขยายเนื่องจากความร้อนและค้ำยันขวางแบบแข็งได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมในการออกแบบเฟรมเพื่อจัดการความต้องการเหล่านี้โดยไม่กระทบต่อความแม่นยำของตำแหน่ง

ผลตอบแทนของไฟเบอร์และการควบคุมแรงดึง: เริ่มต้นด้วยความแม่นยำ

กระบวนการนี้เริ่มต้นที่สถานีจ่ายไฟเบอร์ โดยที่แกนจ่ายไฟเบอร์แบบเคลือบปฐมภูมิจะถูกติดตั้งบนแท่นจ่ายจ่ายแบบมอเตอร์ แต่ละแกนสามารถพกพาได้ ไฟเบอร์ 20 ถึง 25 กม และแกนม้วนหลายอันจะถูกโหลดพร้อมกันสำหรับการผลิตท่อหลายไฟเบอร์ โดยทั่วไปจะเป็น 2, 4, 6, 8, 12 หรือ 24 เส้นใยต่อหลอด

ความตึงของเส้นใยเป็นหนึ่งในตัวแปรที่สำคัญที่สุดในการเคลือบขั้นที่สอง หากแรงดึงสูงเกินไป เส้นใยอาจถูกเน้นล่วงหน้าภายในท่อที่ทำเสร็จแล้ว ทำให้เกิดการลดทอนแสงที่สูงขึ้น หากความตึงต่ำเกินไป เส้นใยอาจพันกันหรือก่อให้เกิดลูปไม่เท่ากัน ส่งผลให้รูปทรงท่อมีข้อบกพร่อง โดยทั่วไปความตึงในการทำงานจะอยู่ระหว่าง 30 ถึง 80 กรัมต่อเส้นใย ควบคุมโดยระบบตอบรับแขนนักเต้นหรือผลตอบแทนที่ขับเคลื่อนด้วยเซอร์โวพร้อมการวัดแรงตึงแบบเรียลไทม์

เส้นใยจะถูกส่งผ่านชุดไกด์เซรามิกหรือสเตนเลสสตีล ซึ่งจะค่อยๆ มาบรรจบกันเพื่อให้มีระยะห่างและการจัดเรียงที่แม่นยำซึ่งจำเป็นที่ทางเข้าของแม่พิมพ์อัดขึ้นรูป ไกด์เหล่านี้ได้รับการขัดเงาจนถึงความหยาบของพื้นผิวระดับไมครอน เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดรอยขีดข่วนของการเคลือบขั้นแรกอันละเอียดอ่อนบนเส้นใย

การอัดขึ้นรูปสองชั้น: วิธีการเคลือบผิวหน้าและด้านล่าง

ระบบการอัดขึ้นรูปเป็นหัวใจสำคัญของเครื่องเคลือบรอง สายการผลิตส่วนใหญ่ใช้โครงแบบเครื่องอัดรีดคู่เพื่อใช้วัสดุท่อบัฟเฟอร์ในสองชั้นที่แตกต่างกัน ในรูปแบบมาตรฐาน เครื่องอัดรีดแบบเคลือบผิวหน้าจะอยู่ที่ด้านหน้าของเครื่อง และเครื่องอัดรีดแบบเคลือบด้านล่างจะอยู่ที่ด้านหลัง การจัดเรียงนี้ช่วยให้แต่ละชั้นสามารถควบคุมได้อย่างอิสระในแง่ของประเภทวัสดุ อุณหภูมิหลอมเหลว และอัตราปริมาณงาน

เครื่องอัดรีดเคลือบผิวหน้า (ตำแหน่งด้านหน้า)

เครื่องอัดรีดแบบเคลือบผิวหน้าให้วัสดุที่สร้างพื้นผิวด้านในของท่อบัฟเฟอร์ ซึ่งเป็นพื้นผิวที่สัมผัสโดยตรงกับเส้นใยแสงและเจลเติม ชั้นนี้ต้องเข้ากันได้ทางเคมีกับสารประกอบเจล และต้องมีการหดตัวต่ำมากเมื่อเย็นตัวลง เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดความเครียดเชิงกลบนเส้นใย PBT (โพลีบิวทิลีนเทเรฟทาเลต) เป็นตัวเลือกวัสดุที่โดดเด่น โดยให้การหดตัวของแม่พิมพ์เชิงเส้นน้อยกว่า 0.5% และช่วงอุณหภูมิการใช้งานที่ -40°C ถึง 85°C

โดยทั่วไปแล้วเครื่องอัดรีดแบบเคลือบผิวหน้าจะใช้ก สกรูเดี่ยวเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 มม. หรือ 45 มม ด้วยอัตราส่วนกำลังอัด 2.5:1 ถึง 3.5:1 ทำงานที่อุณหภูมิถังระหว่าง 200°C ถึง 270°C อุณหภูมิโซนสูบจ่ายได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดที่สุด เนื่องจากความหนืดหลอมละลายในแม่พิมพ์จะต้องอยู่ภายในหน้าต่างแคบเพื่อให้ได้ความหนาของผนังที่สม่ำเสมอ

เครื่องอัดรีดเคลือบด้านล่าง (ตำแหน่งด้านหลัง)

เครื่องอัดรีดเคลือบด้านล่างใช้ชั้นผนังด้านนอกของท่อบัฟเฟอร์ ซึ่งจะกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและคุณสมบัติทางกลของท่อ ชั้นนี้ให้ความแข็งแรงของโครงสร้างที่จำเป็นสำหรับการพันสายเคเบิล ท่อจะต้องทนต่อแรงกดด้านข้างจากอุปกรณ์ที่พันเกลียวโดยไม่บิดเบี้ยว และต้องรักษาหน้าตัดเป็นวงกลมไว้หลังจากพันรอบส่วนเสริมความแข็งแรงตรงกลาง

โดยทั่วไปความหนาของชั้นเคลือบด้านล่างจะอยู่ระหว่าง 0.3 มม. และ 0.9 มม ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการออกแบบสายเคเบิล ในการกำหนดค่าบางอย่าง วัสดุเคลือบด้านล่างอาจเป็นสารประกอบ PBT ที่ได้รับการดัดแปลงโดยเพิ่มสารเพิ่มความคงตัวของรังสียูวี สารแต่งสี หรือตัวปรับแรงกระแทก ช่วยให้สามารถระบุท่อด้วยรหัสสีในโครงสร้างสายเคเบิลแบบหลายท่อโดยไม่ต้องใช้การผ่านสีแยกต่างหาก

หัวแม่พิมพ์อัดขึ้นรูป

กระแสที่หลอมละลายทั้งสองจากเครื่องอัดรีดที่เคลือบด้านหน้าและด้านล่างมาบรรจบกันที่หัวแม่พิมพ์แบบอัดขึ้นรูปร่วม ซึ่งจะเกิดขึ้นโดยมีศูนย์กลางร่วมกันรอบๆ มัดเส้นใย หัวดายประกอบด้วยปลายไกด์ไฟเบอร์ ตัวดายที่มีทางเข้าหลอมเหลว 2 อัน และออริฟิซดายที่สร้างรูปร่างเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อที่เสร็จแล้ว เส้นผ่านศูนย์กลางของรูแม่พิมพ์และความยาวของพื้นที่จะกำหนด OD ของท่อและแรงดันตกคร่อมที่ขับเคลื่อนการไหลของของเหลวที่สม่ำเสมอ

ความร่วมศูนย์ของแม่พิมพ์ — การจัดตำแหน่งของศูนย์กลางปลายแม่พิมพ์กับศูนย์กลางปากแม่พิมพ์ — จะต้องคงไว้ภายใน ±0.02 มม. เพื่อป้องกันความเยื้องศูนย์ของผนัง หัวดายที่ทันสมัยส่วนใหญ่มีสกรูที่ปรับละเอียดหรือกลไกตั้งศูนย์กลางความร้อนซึ่งช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานแก้ไขจุดรวมศูนย์ระหว่างการผลิตโดยไม่ต้องหยุดสายการผลิต

การเติมเจล: ปิดกั้นความชื้นภายในท่อ

หน้าที่สำคัญของกระบวนการเคลือบขั้นที่สองคือการเติมสารกั้นน้ำทิโซโทรปิกภายในท่อบัฟเฟอร์ ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าเจลเติมหรือสารน้ำท่วม เจลนี้ป้องกันน้ำใดๆ ที่เข้าสู่จุดขาดของสายเคเบิลไม่ให้เคลื่อนที่ตามยาวผ่านท่อ และเข้าถึงจุดต่อหรือตำแหน่งตัวเชื่อมต่อที่ละเอียดอ่อน

ระบบเติมเจลประกอบด้วยถังเก็บความร้อน ปั๊มสูบจ่ายที่มีความแม่นยำ (โดยปกติคือปั๊มเกียร์หรือปั๊มช่องโปรเกรสซีฟ) และเข็มฉีดสแตนเลสบางที่ไหลผ่านปลายแม่พิมพ์และฝากเจลไว้ภายในท่อขึ้นรูปโดยตรง อัตราการฉีดเจลจะต้องซิงโครไนซ์กับความเร็วของเส้นอย่างแม่นยำ — โดยทั่วไปจะแสดงเป็นอัตราส่วนปริมาตรต่อเมตร — เพื่อให้แน่ใจว่าเติมได้เต็มที่โดยไม่มีเจลมากเกินไป ซึ่งจะสร้างแรงกดต้านและบิดเบือนการจัดเรียงเส้นใย

เจลบรรจุจะถูกคงไว้ที่อุณหภูมิสูง (โดยทั่วไปคือ 60–80°C) ในถังเก็บเพื่อลดความหนืดสำหรับการปั๊ม แต่จะเกิดเจลขึ้นในสถานะไทโซโทรปิกกึ่งแข็งหลังจากเย็นลงในหลอดที่เสร็จแล้ว การผสมผสานระหว่างความสามารถในการไหลระหว่างการบรรจุและความเสถียรในการบริการคือสิ่งที่ทำให้เจลทิโซทรอปิกเป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับการออกแบบสายเคเบิลท่อหลวมที่ทำงานในช่วงอุณหภูมิ -40°C ถึง 70°C เต็มที่ซึ่งมาตรฐานโทรคมนาคมส่วนใหญ่กำหนด

ระบบทำความเย็น: การแข็งตัวของท่อด้วยความแม่นยำ

ทันทีหลังจากการอัดขึ้นรูป ท่อที่สร้างขึ้นใหม่จะเข้าสู่ระบบทำความเย็น การระบายความร้อนจะต้องได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวัง การดับเร็วเกินไปทำให้เกิดความเครียดที่พื้นผิวและอาจเกิดการแตกร้าว ความเย็นช้าเกินไปจะทำให้ท่อยุบตัวหรือเสียรูปก่อนที่จะแข็งตัวเต็มที่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความเร็วของท่อสูง

ระบบหล่อเย็นบนสายเคลือบทุติยภูมิทั่วไปประกอบด้วยรางน้ำหลายรางเรียงกันเป็นชุด รางแรก (ใกล้แม่พิมพ์ที่สุด) ใช้น้ำอุ่นที่ 40–60°ซ เพื่อเริ่มการทำความเย็นแบบค่อยเป็นค่อยไปโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน รางน้ำถัดไปจะค่อยๆ ลดอุณหภูมิของน้ำ - รางสุดท้ายมักจะทำงานที่ 15–25°ซ — นำท่อไปสู่สถานะที่มั่นคงและแข็งตัวเต็มที่ก่อนที่จะถึงกว้าน

ความยาวรางระบายความร้อนทั้งหมดมีตั้งแต่ 6 ถึง 15 เมตร ขึ้นอยู่กับความเร็วของเส้นและความหนาของผนังท่อ สำหรับท่อ OD ขนาด 2.0 มม. ที่มีความเร็ว 300 ม./นาที ท่อจะใช้เวลาเพียงประมาณ 1.5 ถึง 3 วินาทีในระบบทำความเย็น ซึ่งหมายความว่าต้องตั้งค่าการไล่ระดับอุณหภูมิของน้ำข้ามรางน้ำอย่างแม่นยำเพื่อให้เกิดการแข็งตัวเพียงพอในหน้าต่างสั้นๆ นี้

แต่ละโซนรางน้ำจะถูกควบคุมอุณหภูมิอย่างอิสระผ่านระบบน้ำหมุนเวียนพร้อมตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ผู้ปฏิบัติงานสามารถดูและปรับการตั้งค่าแต่ละโซนได้จาก HMI ส่วนกลาง และระบบขั้นสูงบางระบบรวมถึงการชดเชยโซนอัตโนมัติที่ปรับอัตราการไหลของน้ำหล่อเย็นเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงความเร็วของสาย

การวัดขนาดแบบเรียลไทม์และการควบคุมวงปิด

หลังจากรางทำความเย็น ท่อจะเคลื่อนผ่านเกจเลเซอร์ไมโครมิเตอร์แบบไม่สัมผัสตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไป ซึ่งจะวัดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกอย่างต่อเนื่องแบบเรียลไทม์ เกจเหล่านี้ใช้เทคโนโลยีสามเหลี่ยมด้วยเลเซอร์หรือการสแกนเงา และสามารถแก้ไขความแตกต่างของเส้นผ่านศูนย์กลางได้เล็กที่สุด ±0.001 มม ด้วยความเร็วเต็มเส้น

ข้อมูลการวัด OD จะถูกป้อนกลับเข้าไปในระบบควบคุม PLC ซึ่งจะปรับตัวแปรกระบวนการหนึ่งรายการขึ้นไปโดยอัตโนมัติเพื่อแก้ไขการเบี่ยงเบนจากเส้นผ่านศูนย์กลางเป้าหมาย:

• เพิ่มความเร็วของกว้าน → ทำให้ผนังท่อบางลงและลด OD (การดึงท่อเร็วขึ้นจะช่วยยืดส่วนที่หลอมละลาย)
• ความเร็วของสกรูเครื่องอัดรีดเพิ่มขึ้น → เพิ่มปริมาณการหลอมและเพิ่ม OD
• การปรับอุณหภูมิแม่พิมพ์ → ปรับความหนืดหลอมซึ่งส่งผลทางอ้อมต่อขนาดท่อ

โดยทั่วไปวงจรป้อนกลับแบบวงปิดนี้จะดำเนินการด้วยเวลาตอบสนองน้อยกว่าหนึ่งวินาที ทำให้ระบบสามารถชดเชยความแปรผันของความหนืดของวัตถุดิบ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิโดยรอบ หรือความผันผวนทางกลไกเล็กน้อย โดยปราศจากการแทรกแซงของผู้ปฏิบัติงาน ระบบสมัยใหม่จะรักษาค่า OD ของท่อให้อยู่ภายใน ±0.03 มม. ของเป้าหมายตลอดระยะการผลิตทั้งหมด 25 กม. ขึ้นไป

นอกเหนือจากการวัด OD แล้ว เส้นขั้นสูงบางเส้นยังรวมการวัดความเยื้องศูนย์ (ความสม่ำเสมอของความหนาของผนัง) โดยใช้เกจแบบหมุนหรือระบบเอ็กซ์เรย์ และการตรวจจับตำแหน่งไฟเบอร์โดยใช้เซ็นเซอร์ออปติคัลอินไลน์ที่ตรวจสอบว่าเส้นใยอยู่ตรงกลางภายในท่อ แทนที่จะเคลื่อนไปด้านใดด้านหนึ่ง

Capstan Haul-Off: การควบคุมความเร็ว EFL และความหนาของผนัง

กว้านเป็นองค์ประกอบควบคุมความเร็วของทั้งสาย ประกอบด้วยล้อหรือสายพานแบบใช้มอเตอร์ตั้งแต่หนึ่งล้อขึ้นไปที่ยึดท่อระบายความร้อนแล้วดึงผ่านเครื่องจักรด้วยความเร็วคงที่และควบคุมได้อย่างแม่นยำ เนื่องจากความเร็วกว้านจะกำหนดความเร็วของวัสดุที่ถูกดึงออกจากแม่พิมพ์อัดขึ้นรูป โดยจะควบคุมทั้งเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อโดยตรง (ผ่านอัตราส่วนการดึงลง) และความยาวเส้นใยส่วนเกินภายในท่อ

ความยาวเส้นใยส่วนเกิน (EFL) หมายถึงเปอร์เซ็นต์ที่ความยาวของเส้นใยภายในความยาวท่อที่กำหนดเกินความยาวของท่อเอง ตัวอย่างเช่น EFL 0.3% หมายความว่าทุกๆ 1,000 เมตรของท่อ เส้นใยภายในจะมีความยาว 1,003 เมตร เส้นใยส่วนเกินเล็กน้อยนี้ถือเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากช่วยให้สายเคเบิลสามารถทนต่อแรงดึงโดยที่เส้นใยไม่ต้องรับความเครียด ซึ่งจะเพิ่มการลดทอนของแสง

EFL ถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของความเร็วในการจ่ายไฟเบอร์ต่อความเร็วกว้าน:

• หากความเร็วการจ่ายไฟเบอร์เท่ากับความเร็วกว้าน → EFL = 0% (ไฟเบอร์ตึง ยอมรับไม่ได้)
• หากความเร็วการจ่ายไฟเบอร์เร็วกว่าความเร็วกว้าน 0.3% → EFL data 0.3% (เป้าหมายทั่วไป)

ค่า EFL สำหรับสายเคเบิลท่อหลวมมาตรฐานมักจะอยู่ระหว่างนั้น 0.2% และ 0.5% โดยมีพิกัดความเผื่อที่เข้มงวดมากขึ้นที่จำเป็นสำหรับสายเคเบิลสำหรับการใช้งานแบบฝังโดยตรงหรือใต้น้ำที่การหมุนเวียนความร้อนและการโหลดทางกลมีความรุนแรงมากขึ้น

ระบบควบคุม PLC: สมองของเครื่อง

ระบบย่อยทั้งหมดที่อธิบายไว้ข้างต้น — ความตึงของผลตอบแทน อุณหภูมิและความเร็วของเครื่องอัดรีด อัตราปั๊มเจล อุณหภูมิของน้ำหล่อเย็น การตอบสนองของเกจ OD และความเร็วของฝาครอบ — ได้รับการประสานงานโดยระบบควบคุมตรรกะที่ตั้งโปรแกรมได้ส่วนกลาง (PLC) ผู้ปฏิบัติงานโต้ตอบกับระบบนี้ผ่านหน้าจอสัมผัส HMI (อินเทอร์เฟซระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักร) ที่แสดงข้อมูลกระบวนการแบบเรียลไทม์ เงื่อนไขการแจ้งเตือน และกราฟแนวโน้ม

ฟังก์ชั่นการควบคุม PLC ที่สำคัญประกอบด้วย:

• การจัดการสูตร: ผู้ปฏิบัติงานจัดเก็บพารามิเตอร์กระบวนการสำหรับสายเคเบิลแต่ละประเภทตามสูตรที่กำหนดชื่อ ช่วยให้สามารถเปลี่ยนข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ได้อย่างรวดเร็วด้วยการโหลดสูตรเดียว แทนที่จะป้อนจุดที่ตั้งไว้หลายสิบจุดด้วยตนเอง
• การเร่งความเร็ว: ลำดับการขึ้นและลงอัตโนมัติช่วยให้มั่นใจได้ว่าการเปลี่ยนแปลงความเร็วของเส้นจะค่อยเป็นค่อยไปเพียงพอที่จะหลีกเลี่ยงมิติชั่วคราวในท่อ
• การจัดการสัญญาณเตือนและลูกโซ่: หากพารามิเตอร์ใดๆ เกินขีดจำกัดที่ปลอดภัย (เช่น อุณหภูมิเกินของเครื่องอัดรีด ม้วนจ่ายทำงานว่างเปล่า OD เกินพิกัดความเผื่อ) PLC จะส่งสัญญาณแจ้งเตือนและสามารถเริ่มการหยุดแบบควบคุมได้เพื่อป้องกันการผลิตเศษเหล็ก
• การบันทึกข้อมูล: ข้อมูลกระบวนการจะถูกบันทึกอย่างต่อเนื่องด้วยการประทับเวลา ช่วยให้สามารถตรวจสอบย้อนกลับสภาพการผลิตสำหรับท่อทุกๆ เมตรที่ผลิตได้ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการตรวจสอบคุณภาพและการเรียกร้องการรับประกัน
• การแก้ไข OD แบบวงปิด: ลูปควบคุม PID อัตโนมัติจะรักษา OD ของท่อไว้ที่เป้าหมายโดยการปรับกว้านหรือความเร็วของเครื่องอัดรีดตามการตอบสนองของเกจเลเซอร์

ระบบขั้นสูงยังอาจรวมเข้ากับ MES (Manufacturing Execution Systems) ระดับโรงงานเพื่อรายงานปริมาณการผลิต การใช้วัสดุ และข้อมูลคุณภาพแบบเรียลไทม์ไปยังซอฟต์แวร์การจัดการโรงงาน

การโต้ตอบของพารามิเตอร์: ตัวแปรกระบวนการส่งผลต่อคุณภาพผลงานอย่างไร

การทำความเข้าใจว่าพารามิเตอร์กระบวนการสำคัญโต้ตอบกันอย่างไรถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับผู้ปฏิบัติงานที่ต้องการแก้ไขปัญหาด้านคุณภาพหรือเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต ตารางด้านล่างสรุปความสัมพันธ์ระหว่างพารามิเตอร์กับเอาต์พุตที่สำคัญที่สุด:

ผู้ปฏิบัติงานที่เข้าใจปฏิสัมพันธ์เหล่านี้อย่างลึกซึ้งสามารถแก้ไขความเบี่ยงเบนด้านคุณภาพส่วนใหญ่ได้โดยการปรับพารามิเตอร์ตัวเดียว แทนที่จะทำการเปลี่ยนแปลงหลายรายการพร้อมกัน ซึ่งเป็นเส้นทางที่เร็วที่สุดในการฟื้นฟูการผลิตที่เสถียรและตรงตามข้อกำหนด

ระบบ Takeup: เสร็จสิ้นกระบวนการ

ขั้นตอนสุดท้ายของกระบวนการเคลือบขั้นที่สองคือการพันท่อบัฟเฟอร์ที่เสร็จแล้วไว้บนล้อม้วนเก็บเพื่อจัดเก็บและประมวลผลขั้นปลายน้ำ ระบบนำกลับต้องใช้ความตึงที่สม่ำเสมอและควบคุมกับท่อระหว่างการม้วน เพื่อป้องกันการเสียรูปหรือความเครียดของเส้นใยจากแรงดันแกนม้วนที่ไม่สม่ำเสมอ

กลไกการเคลื่อนที่บนล้อม้วนเก็บจะวางท่อให้เท่าๆ กัน โดยซ้อนทับกันเป็นชั้นๆ ตลอดความกว้างของหน้าแปลนม้วนเก็บ ป้องกันไม่ให้มีจุดกดทับใดๆ ที่อาจเยื้องผนังท่อและเปลี่ยนรูปทรงของเส้นใยภายใน โดยทั่วไปความจุของรอกจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 2 กม. ถึง 25 กม ของท่อสำเร็จรูปขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางท่อและขนาดรีล

เมื่อใบมีดพวงเต็ม เครื่องจะทำการเปลี่ยนแกนม้วน—ด้วยตนเองหรือโดยอัตโนมัติ ในระหว่างการเปลี่ยนแปลงสั้นๆ นี้ ความยาวของท่อที่ไม่สามารถพันเข้ากับม้วนเต็มหรือม้วนใหม่ได้ โดยทั่วไปจะถูกตัดและทิ้งเป็นชิ้นส่วนเปลี่ยนผ่านการผลิต การลดความยาวการเปลี่ยนผ่านให้เหลือน้อยที่สุดเป็นตัวชี้วัดประสิทธิภาพที่สำคัญสำหรับผู้ผลิตสายเคเบิลปริมาณมาก เนื่องจากส่งผลโดยตรงต่อผลผลิตวัสดุต่อม้วน

แต่ละม้วนที่เสร็จสมบูรณ์จะมีป้ายกำกับพร้อมข้อมูลการผลิต — ข้อมูลจำเพาะของท่อ, ความยาวม้วน, วันที่ผลิต และบันทึกการวัด OD — และถ่ายโอนไปยังพื้นที่การพันเกลียว โดยที่ท่อบัฟเฟอร์หลายหลอดจะถูกประกอบรอบๆ จุดแข็งตรงกลางเพื่อสร้างสายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกที่สมบูรณ์

ขั้นตอนการเริ่มต้นและการปิดเครื่อง

ลำดับการทำงานของก เครื่องเคลือบรอง ไม่จำกัดเพียงการผลิตในสภาวะคงตัว — ขั้นตอนการเริ่มต้นและการปิดเครื่องมีความสำคัญเท่าเทียมกัน และต้องการการดูแลอย่างเป็นระบบเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดเศษซากและความเสียหายของอุปกรณ์

ลำดับการเริ่มต้น

• โหลดสูตรการผลิตลงใน PLC และตรวจสอบค่าที่ตั้งไว้ทั้งหมดกับข้อกำหนดเฉพาะของงาน
• เริ่มโซนทำความร้อนของถังอัดรีด อนุญาต 30–60 นาที ของเวลาแช่ที่อุณหภูมิก่อนวิ่ง
• ไล่วัสดุก่อนหน้าออกจากสกรูและดายโดยใช้การไล่ล้างระยะสั้นด้วยความเร็วต่ำ
• ร้อยเส้นใยผ่านตัวกั้น ปลายดาย และระบบทำความเย็นไปยังกว้านและหยิบขึ้น
• รองพื้นระบบเติมเจลจนกว่าเจลจะไหลออกจากเข็มฉีดโดยไม่มีฟอง
• เริ่มเส้นได้ที่ 10–20% ของความเร็วเป้าหมาย ; วัดค่า OD ของท่อ และปรับความเร็วแม่พิมพ์หรือสกรูตามต้องการ
• เพิ่มความเร็วในการผลิตสูงสุดโดยเพิ่มทีละขั้น เพื่อยืนยันความเสถียรในแต่ละขั้นตอน

ลำดับการปิดระบบ

• ค่อยๆ ลดความเร็วของสายเป็นรอบเดินเบาก่อนหยุดเพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงความตึงบนไฟเบอร์อย่างกะทันหัน
• หยุดปั๊มเจลและล้างเส้นเจลด้วยตัวทำละลายหรือน้ำร้อน เพื่อป้องกันไม่ให้เจลแข็งตัวในเข็ม
• ล้างสกรูเครื่องอัดรีดด้วยสารชะล้างหรือ HDPE เพื่อกำจัด PBT ออกจากกระบอกก่อนที่จะเย็นลง
• ปล่อยให้เครื่องทำความร้อนแบบถังเย็นลงโดยหมุนสกรูช้าๆ เพื่อป้องกันความเครียดจากความร้อนที่แตกต่างกันบนสกรู
• ทำความสะอาดด้านนอกของหัวดาย เช็ดรางระบายความร้อน และบันทึกข้อมูลการผลิตทั้งหมดสำหรับการทำงานที่เสร็จสมบูรณ์

ความท้าทายในการทำงานทั่วไปและวิธีการแก้ไข

แม้แต่สายการเคลือบขั้นที่สองที่ได้รับการดูแลอย่างดีก็ต้องเผชิญกับความท้าทายในการปฏิบัติงานซ้ำๆ การทำความเข้าใจสาเหตุเบื้องหลังปัญหาที่พบบ่อยที่สุดช่วยให้ทีมงานฝ่ายผลิตแก้ไขปัญหาได้อย่างมีประสิทธิภาพ

• ความไม่แน่นอนของ OD (การเปลี่ยนแปลงของวัฏจักร): มักเกิดจากการเต้นเป็นจังหวะของแรงดันหลอมเหลวจากสกรูหรือเช็ควาล์วที่สึกหรอ วิธีแก้ไข: ตรวจสอบระยะห่างของสกรู เปลี่ยนชิ้นส่วนที่สึกหรอเมื่อระยะห่างเกิน 0.15 มม.
• ความเยื้องศูนย์กลางของผนัง (เส้นใยนอกศูนย์กลาง): สกรูตั้งศูนย์ดายไม่ตรงหรือปลายดายได้รับความเสียหาย วิธีแก้ไข: ปรับสกรูปรับความเข้มข้นของดายใหม่ในขณะที่ตรวจสอบการอ่านค่าความเยื้องศูนย์กลางของ OD แบบสด เปลี่ยนทิปหากสวมใส่
• ช่องว่างเจลในหลอด: การกักเก็บอากาศในท่อจ่ายเจลหรือโพรงอากาศในปั๊ม วิธีแก้ไข: ตรวจสอบความหนืดของเจล (ความหนืดต่ำจะช่วยเร่งการกักเก็บอากาศ) ไล่เส้นเจลออก และตรวจสอบว่าแรงดันขาเข้าของปั๊มเพียงพอ
• รูเข็มหรือความหยาบของพื้นผิวท่อ: ความชื้นในเม็ดโพลีเมอร์ PBT ดูดความชื้นและต้องทำให้แห้ง ความชื้นต่ำกว่า 0.02% ก่อนการประมวลผล วิธีแก้ไข: ตรวจสอบอุณหภูมิเครื่องอบเม็ด (โดยทั่วไปคือ 120°C สำหรับ PBT) และเวลาในการทำให้แห้ง (ขั้นต่ำ 4–6 ชั่วโมง)
• เส้นใยแตกระหว่างการผลิต: ตั้งแรงดึงสูงเกินไป หรือแกนม้วนสายไฟเบอร์มีจุดประกบกัน วิธีแก้ไข: ลดความตึงเครียดในการจ่ายออก ตรวจสอบแกนม้วนไฟเบอร์ที่เข้ามาเพื่อหาเครื่องหมายประกบ และตรวจสอบว่าพื้นผิวตัวนำไม่มีขอบคม
• EFL ไม่ตรงตามข้อกำหนด: การดริฟท์ความตึงเครียดของผลตอบแทนหรือปัญหาการควบคุมความเร็วมอเตอร์ของผลตอบแทน วิธีแก้ไข: ปรับเทียบเซ็นเซอร์ความตึง ตรวจสอบการตอบสนองของแขนนักเต้น และตรวจสอบพารามิเตอร์เซอร์โวของไดรฟ์ผลตอบแทนที่ตรงกับจุดกำหนดของสูตร