中美日光纤涂覆机怎么选?看看选择涂覆机的6个金标准

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光纤涂覆机的应用十分普遍,光纤激光器、医疗光纤、光栅、陀螺仪、传感等很多领域都必须用到它,作为光纤接续处理的最后一步,光纤涂覆效果的好坏对于恢复光纤的自有属性有着重要意义。

要知道那个品牌的光纤涂覆机技术水平更佳 ,首先我们要知道如何判断光纤的涂覆效果,它有哪些具体的表现?这里我们用一张图来概括。

光纤涂覆效果怎么判断,一张图告诉你答案

光纤再涂覆效果核心要点有:模具与光纤同心(要求光纤自动吸附无抖动)。再涂覆外观干净,无气泡、无飞边、不“船扣”、无毛刺(注胶线性不外溢)。涂层温度适中、弯曲度可调、涂层密度均匀。

事实上,对于普通的单模光纤,或者低功率光纤来讲,光纤涂层的要求并不高,一般来讲,满足一定的涂层硬度,一定的弯曲能力,以及满足全反射或者散光要求即可。但在高标准涂覆领域,比如一些大功率光纤、精密光栅以及特种光纤而言,涂层的要求就比较高了,除了一些基本的物理和光学特性外,尤其关注外观毛刺、气泡、涂覆密度、温度表现等因素。

前些年,国产技术尚属于空白,高标准涂覆应用较少,国外厂商并没有作过多的研究,所以,很多用户自主总结了一些经验,有的说藤仓的好,有的说vytran的好,还总结出了镜面、磨砂、瓷面等形容词,这到底是什么原因呢?

要回答这个问题,我们回到问题的起点,就是光纤涂覆机的品牌排名,毫无疑问,处于第一梯队的品牌是触及到高标准涂覆领域的世界三大厂商:美国vytran、日本藤仓、中国潍坊华纤光电科技有限公司(国内第一家)。

光纤再涂覆旨在恢复其物理强度、韧性,并维持光学特性如全反射条件。需平衡刚性与韧性,对固化技术精度要求高。此外,还需满足散热、外观、无毛刺、温度适应性、物理强度及曲度等多维指标。在高标准涂覆领域,这些特性尤为重要。例如关于散热,不同设备(如日本镜面、美国磨砂、中国瓷面效果)的涂覆效果引发散热讨论。就此现象成因,我们对比中美日顶尖光纤涂覆机在高标准应用中的技术差异。

 

中美日三方光纤涂覆机主流技术差异化分析(高标准涂覆领域)
序号 分类 日本设备 美国设备 中国(潍坊华纤光电科技有限公司)
1 涂层颜色 透亮(俗称镜面) 发黄(俗称磨砂) 发白(俗称瓷面)
2 涂层发热 稳定较高 较低 较低
3 固化灯 LED 卤钨灯(市场主要) LED
4 固化方式 低效率、冷光 低效率、高温 高效率、中温
5 固化效率 低效率。固化时间长,需几十秒 低效率。固化时间更长,需几十秒到上百秒 高效率。高折射一秒内,低折射3到10秒。
6 灯源与散热 LED、低功率。固化后表面透亮光滑,能看到核心层,散热较差 卤钨灯,高热固化。固化后颜色发黄,表面粗糙,散热较好。 LED、中高功率固化。固化后表面发白光洁,形成瓷面效果,散热较好。
7 注胶表现 部分漫溢或者全部漫溢。 部分漫溢或者全部漫溢。 线性注胶,不漫溢。胶水沿着中心线流动。
直接表现为:注胶过程中,胶水漫溢到玻璃片上。 直接表现为:注胶过程中,胶水漫溢到玻璃片上。 直接表现为:注胶干净,沿着中心槽流动
直接影响为:浪费胶水。 直接影响为:浪费胶水。  
间接影响为涂层易变形或产生较多毛刺。其主要原因是,上下玻璃片未调平,扣合后中间有较大间隙,实质效果可以理解为上下两个半圆中间夹了一个长方块,好像两条船对扣起来,俗称双船对扣,有毛刺或者飞边。 间接影响为涂层易变形或产生较多毛刺。其主要原因是,上下玻璃片未调平,扣合后中间有较大间隙,实质效果可以理解为上下两个半圆中间夹了一个长方块,看起来好像椭圆,摸起来有棱角。毛刺或者飞边。 直接效益有三点:节约胶水三分之一以上。对玻璃涂层的损伤也最小,玻璃寿命更长久。上下玻璃片完全调平,固化后形状更圆润,少毛刺。
8 固化后外观表现对比 光照效率低,固化时间长,可能造成固化过程中胶水重力下沉,上下胶水密度不均匀,质量分布不均匀。固化后涂层上部少,下部多,形成椭圆,中心位偏上。尤其是边缘地区严重,边缘不整齐,拖尾长,影响温度表现。 低效率卤钨灯固化,更低效率、高温度。低效率,时间比日本设备更长,几十秒甚至上百秒,可能产生胶水下沉、造成密度不均和分布上少下多以及边缘拖尾的问题。 高效率LED固化。固化时间短,其分次固化,首次3秒内快速定型,之后采取中高温照射的方式,让胶水在短时间内即可固化,最大程度维持密度不变。
9 固化后温度表现对比 镜面效果,表层温度较高。成因是低效率冷光固化,无烘烤效果。 高温度,造成磨砂效果,涂层发黄,散热较好。缺点是调教差,溢胶多,上下不平,涂层中间形成长方块夹层,易产生飞边及毛刺 瓷面效果,分两次固化,一次快速定型,一次中高温烘烤,形成瓷面效果,涂层发白,散热较好。也能从固化技术上减少毛刺产生的概率。
10 其它 如需加强散热表现,可适当延长固化时间,但缺点是可能造成涂层过硬容易断裂或产生飞边及毛刺。 美制设备当前已放弃卤钨灯方式,全部改为LED模式,具体效果需市场验证 为了进一步满足高功率光纤及功率光栅等的高标准要求。华纤光科持续改进,研发特种领域专用涂覆机

 

综合比较来看,日美设备固化效率低,光照长,致胶水分布不均(上少下多),外观变形,光学特性失真。日设备低温固化,外观如镜面,但温度表现较差;美设备采用卤素灯高温固化,磨砂效果,温度表现较好,但目前美制仪器已全面放弃卤素灯模式,改为LED模式,其效果尚无规模化验证。

国产设备HXGK兼顾效率与温度,分次固化+烘烤,瓷面效果佳,固化时间可调,满足多样需求。全球光纤接续、涂覆需求集中中国,国产设备能快速响应市场,迭代升级以符合新一代技术要求。

所以,综合看全球光纤涂覆机品牌,位于第一梯队的厂商需满足两大核心标准:一、满足全品类光纤涂覆能力。二、能完全自主生产所有配件,尤其是核心玻璃模组的能力。

玻璃模组自主研发生产能力是关键

满足这个条件的全球有三家:中国-潍坊华纤光电科技有限公司,其型号全、分类细致,基本涵盖了所有品类光纤和大部分应用场景,且专用性更强,客户选择的时候可针对性选择适合自己的设备;接下来是美国-vytran和日本-藤仓,老牌厂商,型号较少,客户选择的时候,需特别指出要其调教较好的设备。

除此之外,位于第二梯队的涂覆机品牌有瑞典嘉科、台湾科森达等小众品牌,以及国内雨后春笋一般出现的一些品牌,如锐芯光纤仪器仪表、巨合等,主要生产常规光纤涂覆机,适用于单模光纤及低功率应用场景,价格较低,对于光纤传感等低标准涂覆要求的用户可以选择。

那么,如何简单又快速地选用适合自己的光纤涂覆机呢,潍坊华纤光电科技研发总监严由慧总结了关于选用光纤涂覆机的6个金标准:

HXGK光纤涂覆机

金标准①:模具与光纤同心,要求光纤放置时候可以自动吸附,避免抖动。

金标准②:再涂覆外观干净,无气泡、无飞边,无毛刺,要求涂覆机注胶线性不外溢。

金标准③:涂层圆润不“船扣”,要求玻璃模组扣合严密,不留间隙。

金标准④:涂层温度适中,要求涂层散热好。

金标准⑤:弯曲度可调,要求固化调节精度高,可以满足硬度和曲度的增减转换。

金标准⑥:涂层密度均匀,要求固化效率高,避免时间过久造成涂层变形。

审核编辑 黄宇

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