CN106365434B - 一种光纤预制棒锥头的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光纤预制棒锥头的制备方法，其使得光纤预制棒在拉丝时能很快进入拉丝稳定阶段拉制出合格光纤。其包括以下步骤：a将光纤预制棒在拉丝炉内熔融，使光纤预制棒形成锥头；b冷却锥头，并通过激光扫描仪对锥头直径进行测量，利用数据绘制出锥头形状；c通过步骤b中所获得的锥头形状，绘制出与之反补的曲线，作为锥头磨具的圆弧段曲线；d在步骤c中所获得圆弧段曲线的末段添加模具的平直段结构、完善锥头磨具，使得锥头磨具对应锥头的最外端为平直段；e使用经过步骤d所获得的锥头磨具研磨套管形成光纤预制棒；f利用焊接车床将步骤e所获得光纤预制棒的锥头的外侧平直段加热，之后通过实心尾柄牵引外侧平直段、进而拉出前锥。

Description

一种光纤预制棒锥头的制备方法
技术领域
本发明涉及光纤预制棒制造的技术领域，具体为一种光纤预制棒锥头的制备方法。
背景技术
现有技术一般通过套管法制备主流的大尺寸光纤预制棒，而套管法制备光纤预制棒时，需要在套管一端形成锥头，才能提高套管利用率、进而提高光纤拉丝效率和节约材料。因此套管锥头的形状是影响光纤预制棒材料利用率、拉丝效率的重要因素。
ZL201310421124.2“一种制作大尺寸光纤预制棒引锥的方法”，公开了一种制作大尺寸光纤预制棒引锥的方法，其利用特制的磨具研磨石英套管一端，将石英套管的一端研磨制成锥头；将锥头与其直径不大于锥头最小直径的石英套管在焊接车床上对接，拉制出前锥，然而在实际过程中该方法所形成的锥头很难接近光纤预制棒融化部位形成的水滴形，使得光纤预制棒在拉丝进入拉丝稳定阶段拉至出合格光纤的周期较长。
本专利提供一种在线光棒套管的成型方法：在自动研磨车床，利用本专利提供的金刚砂轮，将套管一端研磨成特定形状的锥头，然后在丙烷-氧气焊接车床进行锥头的二次加工成型。根据此方法形成的锥头形状很接近光纤预制棒融化部位形成的水滴形，使得光纤预制棒在拉丝时能很快进入拉丝稳定阶段拉制出合格光纤。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种光纤预制棒锥头的制备方法，其使得锥头形状很接近光纤预制棒融化部位形成的水滴形，使得光纤预制棒在拉丝时能很快进入拉丝稳定阶段拉制出合格光纤。
一种光纤预制棒锥头的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
a 将光纤预制棒在拉丝炉内熔融，使光纤预制棒形成锥头；
b 冷却锥头，并通过激光扫描仪对锥头直径进行测量，利用数据绘制出锥头形状；
c 通过步骤b中所获得的锥头形状，绘制出与之反补的曲线，作为锥头磨具的圆弧段曲线；
d 在步骤c中所获得圆弧段曲线的末段添加模具的平直段结构、完善锥头磨具，使得锥头磨具对应锥头的最外端为平直段；
e 使用经过步骤d所获得的锥头磨具研磨套管的一端，使得套管的一端形成锥头，形成光纤预制棒，光纤预制棒的一端所形成的锥头包括内侧圆弧段和外侧平直段，外侧平直段形成圆柱形结构；
f 利用焊接车床将步骤e所获得光纤预制棒的锥头的外侧平直段加热，之后通过实心尾柄牵引外侧平直段、进而拉出前锥。
其进一步特征在于：
所述锥头磨具使用120目～180目、厚度为5mm～8mm的金刚砂通过青铜合剂浇筑在铸铁模型上形成；
步骤f中将光纤预制棒和实心尾柄分别夹持在焊接车床两端，之后加热光纤预制棒的锥头的外侧平直段的外端面、实心尾柄的接触端面，并使得实心尾柄的接触端面和套管的锥头的外侧平直段的外端面进行对接，当平直段的外端面和实心尾柄的接触端面相互粘合后，加热光纤预制棒锥头的内侧圆弧段和外侧平直段交界处，并同时使得焊接车床上的光纤预制棒、实心尾柄处于同步旋转状态，最后在车床旋转状态下牵引实心尾柄、进而带动锥头的高温部分被拉出、形成水滴状的前锥；
加热光纤预制棒的锥头的外侧平直段的外端面、实心尾柄的接触端面时使用丙烷—氧气焊接车床的喷灯灼烧5min，使得温度达到1800～1900℃，然后进行对接；
当平直段的外端面和实心尾柄的接触端面相互粘合后，移动喷灯灼烧光纤预制棒锥头的平直段和圆弧段交界处，灼烧5～10min，灼烧区温度达1900℃以上后，牵引实心尾柄从而拉出前锥；
在牵引实心尾柄的过程中，保持光纤预制棒水平方向上位置稳固、即焊接车床的夹具锁紧光纤预制棒的左右方向的位置。
采用本发明的方法后，在自动研磨车床，利用本专利提供的磨具，将套管一端研磨成包括内侧圆弧段和外侧平直段的锥头，然后在焊接车床上进行光纤预制棒的锥头的外侧平直段加热、并在车床旋转状态下通过实心尾柄牵引外侧平直段拉出前锥，根据此方法形成的锥头形状很接近光纤预制棒融化部位形成的水滴形，使得光纤预制棒在拉丝时能很快进入拉丝稳定阶段拉至出合格光纤。
附图说明
图1为光纤预制棒拉锥过程中的锥头；
图2为通过形状反补出磨具的大致形状；
图3为利用磨具对套管研磨后形成的光纤预制棒；
图4为在焊接车床光纤预制棒和实心尾柄未对接时的布置状态图；
图5为光纤预制棒被拉制成型后的成型图；
图中序号所对应的名称如下：
圆弧段曲线 1、平直段 2、锥头磨具 3、光纤预制棒 4、内侧圆弧段 5、外侧平直段6、实心尾柄 7。
具体实施方式
一种光纤预制棒锥头的制备方法，其包括以下步骤：
a 将光纤预制棒在拉丝炉内熔融，使光纤预制棒形成如图1所述的锥头；
b 冷却锥头，并通过激光扫描仪对锥头直径进行测量，利用数据绘制出锥头形状；
c 通过步骤b中所获得的锥头形状，绘制出与之反补的曲线，作为锥头磨具的圆弧段曲线1；
d 在步骤c中所获得圆弧段曲线1的末段添加模具的平直段2结构、完善锥头磨具3(见图2)，使得锥头磨具3对应锥头的最外端为平直段2；
e 使用经过步骤d所获得的锥头磨具3研磨套管的一端，使得套管的一端形成锥头，形成光纤预制棒4(见图3)，光纤预制棒4的一端所形成的锥头包括内侧圆弧段5和外侧平直段6，外侧平直段6形成圆柱形结构；
f 利用焊接车床将步骤e所获得光纤预制棒4的锥头的外侧平直段6加热，之后通过实心尾柄7牵引外侧平直段6、进而拉出前锥(见图4)。
所述锥头磨具3使用120～180目、厚度为5～8mm的金刚砂通过青铜合剂浇筑在铸铁模型上形成；
步骤f中将光纤预制棒4和实心尾柄7分别夹持在焊接车床两端，之后使用丙烷—氧气焊接车床的喷灯灼烧5min从而加热光纤预制棒的锥头的外侧平直段的外端面、实心尾柄的接触端面，温度达到1800℃～1900℃后，将实心尾柄的接触端面和套管的锥头的外侧平直段的外端面进行对接，当平直段的外端面和实心尾柄的接触端面相互粘合后，移动喷灯灼烧光纤预制棒锥头的平直段和圆弧段交界处，灼烧5-10min，加热光纤预制棒锥头的内侧圆弧段和外侧平直段交界处，并同时使得焊接车床上的光纤预制棒、实心尾柄处于同步旋转状态，使得灼烧区温度达1900℃以上，最后在车床旋转状态下牵引实心尾柄、进而带动锥头的高温部分被拉细、最终形成水滴状的前锥，获得如图5所示的成品；
在牵引实心尾柄的过程中，保持光纤预制棒水平方向上位置稳固、即焊接车床的夹具锁紧光纤预制棒的左右方向的位置；
具体实施例中的焊接车床为卧式焊接车床，由于在拉锥时焊接车床处于旋转状态，拉细部分不会受到重力作用而下垂，高温区域并不会特别软，而是保持高粘度的状态，故能形成水滴状锥头。
本发明通过制备一定形状的磨具，研磨套管的锥头，并通过焊接拉伸形成完整锥头、形成的锥头形状更贴近水滴状，方便光纤预制棒拉丝时快速进入稳定阶段，拉至出合格光纤。
以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种光纤预制棒锥头的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
a将光纤预制棒在拉丝炉内熔融，使光纤预制棒形成锥头；
b冷却锥头，并通过激光扫描仪对锥头直径进行测量，利用数据绘制出锥头形状；
c通过步骤b中所获得的锥头形状，绘制出与之反补的曲线，作为锥头磨具的圆弧段曲线；
d在步骤c中所获得圆弧段曲线的末段添加模具的平直段结构、完善锥头磨具，使得锥头磨具对应锥头的最外端为平直段；
e使用经过步骤d所获得的锥头磨具研磨套管的一端，使得套管的一端形成锥头，形成光纤预制棒，光纤预制棒的一端所形成的锥头包括内侧圆弧段和外侧平直段，外侧平直段形成圆柱形结构；
f利用焊接车床将步骤e所获得光纤预制棒的锥头的外侧平直段加热，之后通过实心尾柄牵引外侧平直段、进而拉出前锥。
2.如权利要求1所述的一种光纤预制棒锥头的制备方法，其特征在于：所述锥头磨具使用120目～180目、厚度为5mm～8mm的金刚砂通过青铜合剂浇筑在铸铁模型上形成。
3.如权利要求1所述的一种光纤预制棒锥头的制备方法，其特征在于：步骤f中将光纤预制棒和实心尾柄分别夹持在焊接车床两端，之后加热光纤预制棒的锥头的外侧平直段的外端面、实心尾柄的接触端面，并使得实心尾柄的接触端面和套管的锥头的外侧平直段的外端面进行对接，当平直段的外端面和实心尾柄的接触端面相互粘合后，加热光纤预制棒锥头的内侧圆弧段和外侧平直段交界处，并同时使得焊接车床上的光纤预制棒、实心尾柄处于同步旋转状态，最后在车床旋转状态下牵引实心尾柄、进而带动锥头的高温部分被拉出、形成水滴状的前锥。
4.如权利要求3所述的一种光纤预制棒锥头的制备方法，其特征在于：加热光纤预制棒的锥头的外侧平直段的外端面、实心尾柄的接触端面时使用丙烷—氧气焊接车床的喷灯灼烧5min，使得温度达到1800～1900℃，然后进行对接。
5.如权利要求3或4所述的一种光纤预制棒锥头的制备方法，其特征在于：当平直段的外端面和实心尾柄的接触端面相互粘合后，移动喷灯灼烧光纤预制棒锥头的平直段和圆弧段交界处，灼烧5～10min，灼烧区温度达1900℃以上后，牵引实心尾柄从而拉出前锥。
6.如权利要求5所述的一种光纤预制棒锥头的制备方法，其特征在于：在牵引实心尾柄的过程中，保持光纤预制棒水平方向上位置稳固、即焊接车床的夹具锁紧光纤预制棒的左右方向的位置。
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