CN107564605A - 一种汽车光纤线束及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种汽车线束及其制造方法属于汽车线束制造技术领域，主要涉及一种汽车光纤线束及其制造方法；本发明为了解决有技术中的汽车线束虽采用的光纤线与汽车线束结合，但由于结构不合理，生产方法不合理，造成线束的传输效率低，线束失真度偏高、可靠性不高的问题；本发明包括由内向外依次布置的导体、隔热层、屏蔽层、减震层和保护层，导体包括一个光纤单元和若干线芯单元，线芯单元以光纤单元为中心同向绞合而成；本发明可以高效率的完成汽车各种电气控制过程，适应汽车的震动和高低温工作环境。

Description

一种汽车光纤线束及其制造方法

技术领域

一种汽车线束及其制造方法属于汽车线束制造技术领域，主要涉及一种汽车光纤线束及其制造方法。

背景技术

汽车线束是汽车电路的网络主体，没有线束也就不存在汽车电路。线束是指由铜材冲制而成的接触件端子（连接器）与电线电缆压接后，外面再塑压绝缘体或外加金属壳体等，以线束捆扎形成连接电路的组件。线束产业链包括电线电缆、连接器、加工设备、线束制造和下游应用产业，线束应用非常广泛，可用在汽车、家用电器、计算机和通讯设备、各种电子仪器仪表等方面，车身线束连接整个车身，大体形状呈H形。

随着汽车功能的增加，电子控制技术的普遍应用，电气件越来越多，电线也会越来越多，线束也就变得越粗重，传统的汽车线束传输很难满足多功能的汽车需求，光纤传输与传统的电线线束传输相比，具有损耗低，传输容量大，传输质量好，抗干扰能力强的特点，但现有技术中的汽车线束虽采用的光纤线与汽车线束结合，但由于结构不合理，生产方法不合理，造成线束的传输效率低，线束失真度偏高、可靠性不高的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种汽车光纤线束及其制造方法，不仅结构简单、过程简单、易于实现。

本发明的目的是这样实现的：

一种汽车光纤线束，包括由内向外依次布置的导体、隔热层、屏蔽层、减震层和保护层，所述导体包括一个光纤单元和若干线芯单元，线芯单元以光纤单元为中心同向绞合而成。

所述光纤单元包括由内向外依次布置的光纤芯组、束缚套和保护套，光纤芯组包括若干结构相同的光纤芯体，光纤芯体包括由内向外依次布置的光纤芯、包层、第一涂覆层、加强层、第二涂覆层和套层，若干光纤芯体粘合呈一体式结构，束缚套紧套在光纤芯组的外部，保护套与束缚套之间均匀环形阵列有若干分散金属丝，多个光纤芯体可以根据实际需要进行汽车信号的传输，实现不同功能，不仅提高了通信效率，而且降低线束的整体重量和体积，一体式的光纤芯体结构，防止光纤芯体之间摩擦造成磨损，延长了使用寿命，光纤芯体的结构提高了光纤芯的抗拉强度和弯曲度，降低了传输损耗。

所述第一涂覆层的厚度小于第二涂覆层的厚度，光纤芯的折射率>包层的折射率>第一涂覆层的折射率，保证了信号的传输，不仅可以使信号封闭在光纤芯内传播，而且降低了线束了整体重量。

述光纤芯的直径在6.94-7.11μm之间，光纤芯、包层、第一涂覆层、加强层、第二涂覆层和套层之间的直径比为1:18:23:30:33:40。

所述包层的不圆度小于等于0.89%，包层和第一涂覆层的同心度误差小于等于0.55μm。

所述减震层的内壁上设有螺旋形排列的减震凸起。

所述一种汽车光纤线束的制造方法，其特征在于包括制作光纤单元的方法，具体包括：

步骤一、制作光纤预制棒；

步骤二、对光纤预制棒表面进行研磨处理；

步骤三、拉丝及一次涂覆；

步骤四、增加加强层；

步骤五、二次涂覆。

制作预制棒的过程包括以下步骤：

凝胶步骤：将正硅酸乙酯进行水解和缩聚反应后，形成凝胶；

干燥步骤：将所述凝胶置于通风环境下进行96-108℃温度下均匀加热，加热时间大于20小时，防止在去除胶体内的水分的同时使预制棒表面出现开裂现象。

热处理步骤：缓慢升高加热温度至950-1200℃，并通入氧气，并保持该温度4-6个小时，有效的消除干凝胶中的气孔，缓慢升温可以有效的防止预制棒中残留在反应过程中物质碳化形成重金属颗粒杂质；

经过烧结，胶体内的微孔收缩形成无气泡的透明玻璃预制棒，形成光纤预制棒。

光纤预制棒的制作方法，有效的降低了生产成本，工艺简单，产品合格率高，降低了线芯的芯层数衰减程度。

步骤二所述研磨处理过程包括：利用有机溶剂对光纤预制棒进行清洗；采用弱酸对光纤预制棒进行酸蚀处理13-18分钟；在1600℃-2250℃环境下，对预制棒进行6-8次抛光，利用有机溶剂进行清洗，可以有效的防止弱酸溶液对预制棒表面的侵蚀，采用好声波进行搅动清洗和酸蚀结合，清洗效果更好，能够有效的去除预制棒表面的杂质。

步骤三所述拉丝过程包括：在惰性气体气氛下将线芯预制棒加热至2200摄氏度下进行软化后送入拉丝机构中进行拉丝，拉丝速度在0.002cm/s-0.027cm/s之间。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：本发明的汽车线束将光纤单元与导体单元绞合，两个单元各司其职，高效率的完成汽车各种电气控制过程，适应汽车的震动和高低温工作环境，增强了汽车的反应速率，避免外界因素以及汽车本身因素的干扰，造成汽车电气器件的误动作，本发明的汽车线束的制造方法，有效的降低了光纤线束的传输损耗，满足了大容量通信要求。

附图说明

图1是本发明实施例的汽车光纤线束的整体结构示意图；

图2是本发明实施例的光纤单元的结构示意图；

图3是本发明实施例的光纤芯体的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细描述。

本实施例的一种汽车光纤线束，包括由内向外依次布置的导体、隔热层1、屏蔽层2、减震层3和保护层4，所述导体包括一个光纤单元和四个线芯单元5-1，线芯单元5-2以光纤单元为中心同向绞合而成，所述隔热层为聚苯硫醚树脂层，屏蔽层为屏蔽胶带，减震层为乙丙橡胶层，保护层为PVC材料层。

所述光纤单元包括由内向外依次布置的光纤芯组、橡胶束缚套6和塑料保护套7，光纤芯9组包括18个结构相同的光纤芯体8，光纤芯体8包括由内向外依次布置的光纤芯9、包层10、第一涂覆层11、金属网加强层12、第二涂覆层13和套层14，18个光纤芯体8粘合呈梯形体一体式结构，橡胶束缚套6紧套在光纤芯9组的外部，塑料保护套7与束缚套6之间均匀环形阵列有若干分散金属丝15。

所述第一涂覆层11的厚度小于第二涂覆层13的厚度，光纤芯9的折射率>包层10的折射率>第一涂覆层11的折射率。

述光纤芯9的直径为6.94μm，光纤芯9、包层10、第一涂覆层11、加强层12、第二涂覆层13和套层14之间的直径比为1:18:23:30:33:40。

所述包层10的不圆度小于等于0.89%，包层10和第一涂覆层11的同心度误差小于等于0.55μm。

所述减震层3的内壁上设有螺旋形排列的减震凸起16。

所述一种汽车光纤线束的制造方法，其特征在于包括制作光纤单元的方法，具体包括：

步骤一、制作光纤预制棒；

步骤二、对光纤预制棒表面进行研磨处理；

步骤三、拉丝及一次涂覆；

步骤四、增加加强层；

步骤五、二次涂覆。

制作预制棒的过程包括以下步骤：

凝胶步骤：在45℃环境下将正硅酸乙酯置于乙醇溶液中进行水解和缩聚反应后，形成凝胶，不仅提高了凝胶速率，而且提高了凝胶的质量；

干燥步骤：将所述凝胶置于通风环境下进行108℃温度下均匀加热，加热时间26小时；

热处理步骤：升高加热温度至1200℃，并通入氧气50分钟，保持该温度5个小时；

经过烧结，形成光纤预制棒。

步骤二所述研磨处理过程包括：利用乙酸乙酯对光纤预制棒进行清洗；采用40%浓度的HF酸对光纤预制棒进行酸蚀处理15分钟；在2300℃环境下，对预制棒进行6次火焰抛光，所述火焰抛光过程包括：

将预制棒与辅助棒料粘合，将辅助棒料固定在横向旋转车床上，氢氧火焰温度达到2300°C时，以40rpm的转速转动车床，并以30mm/min的速度移动氢氧火焰喷灯，火焰抛光次数为3-5次，增加强度，火焰抛光完成后，纤芯预制棒和辅助预制棒的连接处加热，使其相互分离，分离后的线芯预制棒的中心标注拉丝中心点。

为避免预制棒被污染，抛光处理过程在一个清洁高于1100级以上的小房间内进行。

步骤三所述拉丝过程包括：在惰性气体气氛下将线芯预制棒加热至2200摄氏度下进行软化后送入拉丝机构中进行拉丝，拉丝速度为0.0025cm/s。

Claims (10)

1.一种汽车光纤线束，其特征在于：包括由内向外依次布置的导体、隔热层、屏蔽层、减震层和保护层，所述导体包括一个光纤单元和若干线芯单元，线芯单元以光纤单元为中心同向绞合而成。

2.根据权利要求1所述一种汽车光纤线束，其特征在于：所述光纤单元包括由内向外依次布置的光纤芯组、束缚套和保护套，光纤芯组包括若干结构相同的光纤芯体，光纤芯体包括由内向外依次布置的光纤芯、包层、第一涂覆层、加强层、第二涂覆层和套层，若干光纤芯体粘合呈一体式结构，束缚套紧套在光纤芯组的外部，保护套与束缚套之间均匀环形阵列有若干分散金属丝。

3.根据权利要求2所述一种汽车光纤线束，其特征在于：所述第一涂覆层的厚度小于第二涂覆层的厚度，光纤芯的折射率>包层的折射率>第一涂覆层的折射率。

4.根据权利要求2所述一种汽车光纤线束，其特征在于：所述光纤芯的直径在6.94-7.11μm之间，光纤芯、包层、第一涂覆层、加强层、第二涂覆层和套层之间的直径比为1:18:23:30:33:40。

5.根据权利要求2所述一种汽车光纤线束，其特征在于：所述包层的不圆度小于等于0.89%，包层和第一涂覆层的同心度误差小于等于0.55μm。

6.根据权利要求1所述一种汽车光纤线束，其特征在于：所述减震层的内壁上设有螺旋形排列的减震凸起。

7.基于权利要求1所述一种汽车光纤线束的制造方法，其特征在于包括制作光纤单元的方法，具体包括：

步骤一、制作光纤预制棒；

步骤二、对光纤预制棒表面进行研磨处理；

步骤三、拉丝及一次涂覆；

步骤四、增加加强层；

步骤五、二次涂覆。

8.根据权利要求7所述一种汽车光纤线束的制造方法，其特征在于：制作预制棒的过程包括以下步骤：

凝胶步骤：将正硅酸乙酯进行水解和缩聚反应后，形成凝胶；

干燥步骤：将所述凝胶置于通风环境下进行96-108℃温度下均匀加热，加热时间大于20小时；

热处理步骤：升高加热温度至950-1200℃，并通入氧气，并保持该温度4-6个小时；

经过烧结，形成光纤预制棒。

9.根据权利要求7所述一种汽车光纤线束的制造方法，其特征在于：步骤二所述研磨处理过程包括：利用有机溶剂对光纤预制棒进行清洗；采用弱酸对光纤预制棒进行酸蚀处理13-18分钟；在1600℃-2250℃环境下，对预制棒进行6-8次抛光。

10.根据权利要求7所述一种汽车光纤线束的制造方法，其特征在于：步骤三所述拉丝过程包括：在惰性气体气氛下将线芯预制棒加热至2200摄氏度下进行软化后送入拉丝机构中进行拉丝，拉丝速度在0.002cm/s-0.027cm/s之间。