CN217373131U - 一种聚合物光子晶体光纤预制棒的制备模具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及聚合物光纤制备的技术领域,更具体地,涉及一种聚合物光子晶体光纤预制棒的制备模具,包括外管、第一塞片、第二塞片和若干插棒,所述第一塞片和第二塞片分别可拆卸连接于所述外管的两端,若干所述插棒的两端分别穿设于所述第一塞片和第二塞片,所述外管的内壁与若干所述插棒之间形成有内腔,所述外管侧壁开设有与所述内腔连通的注入口。本实用新型的制备模具结构简单,可以重复使用,经济实惠;采用侧方浇注的方式,不需要利用加压装置进行加压生产,可方便快捷的制备预制棒,进一步降低生产成本,且有利于制作小尺寸的预制棒;通过更换不同结构的的第一塞片和第二塞片就可获得不同结构的聚合物光子晶体光纤预制棒。
Description
技术领域
本实用新型涉及聚合物光纤制备的技术领域,更具体地,涉及一种聚合物光子晶体光纤预制棒的制备模具。
背景技术
借鉴石英基光子晶体光纤而诞生的聚合物光子晶体光纤同时具有石英光子晶体光纤和传统聚合物光纤所无法比拟的光学性能,可以应用于现代光通信系统,尤其是光纤局域网建设中。
聚合物光子晶体光纤的制备主要由聚合物光子晶体光纤预制棒的制备和拉丝构成,聚合物光子晶体光纤预制棒的制备主要有堆积法,打孔法以及注塑成型法等。堆积法制备聚合物光子晶体光纤预制棒成功率低,堆积的聚合物光子晶体光纤预制棒里棒与棒之间的空隙不能完全填充,总会留有一定的缝隙,在聚合物光子晶体光纤预制棒拉丝过程中,缝隙中空气受热膨胀,进而破坏了聚合物光子晶体光纤预制棒的原有结构,导致拉制得到的聚合物光子晶体光纤无法保持预先设计好的结构;机械打孔制备聚合物光子晶体光纤预制棒的方法,无法制备出小尺寸小孔径的聚合物光子晶体预制棒,且打孔法对于聚合物光子晶体光纤的表面有一定的污染,去污麻烦,会影响其光学性能;注塑成型法就是将制备好的溶液倒入预先制作好的模具中,最终固定成型的方法。
现有技术公开了一种大尺寸多孔聚合物光纤预制棒的生产方法,包括:原料的预处理;加热塑化;加热塑化后的高粘流体进入插有金属细棒的预制棒模具,模具温度为80-120℃,充满后自然冷却,金属细棒占据了预制棒中孔的位置,冷却后抽去金属细棒,就形成多孔预制棒。该方案中,加热塑化后的高粘流体从上基座顶部流入,在预制棒生产过程中,需要利用加压装置进行加压生产,结构复杂、效率低、成本高,且无法用于小尺寸预制棒的制备。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种聚合物光子晶体光纤预制棒的制备模具,结构简单,可方便快捷地组装并用于制备小尺寸的聚合物光子晶体光纤预制棒,降低生产成本。
为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:
提供一种聚合物光子晶体光纤预制棒的制备模具,包括外管、第一塞片、第二塞片和若干插棒,所述第一塞片和第二塞片分别可拆卸连接于所述外管的两端,若干所述插棒的两端分别穿设于所述第一塞片和第二塞片,所述外管的内壁、第一塞片、第二塞片与若干所述插棒之间形成有内腔,所述外管侧壁开设有与所述内腔连通的注入口。
本实用新型的聚合物光子晶体光纤预制棒的制备模具,在外管的两端分别放入第一塞片和第二塞片用来固定插棒,外管侧壁的注入口用来浇注熔融原料,插棒占据了预制棒中孔的位置,待原料冷却后,抽去插棒,即可制得预制棒。本实用新型的制备模具结构简单,且可以重复使用,经济实惠;本实用新型可采用侧方浇注的方式,不需要加压,即可方便快捷的制备聚合物光子晶体光纤预制棒,且有利于制作小尺寸的聚合物光子晶体光纤预制棒,小尺寸的聚合物光子晶体光纤预制棒通过一次拉丝就可以获得尺寸合适的聚合物光子晶体光纤;通过更换不同结构的第一塞片和第二塞片就可获得不同结构的聚合物光子晶体光纤预制棒。
进一步地,所述第一塞片设有若干第一通孔,所述第二塞片设有若干与所述第一通孔对应的第二通孔,所述插棒的一端穿设于所述第一通孔,所述插棒的另一端穿设于所述第二通孔。
进一步地,所述外管为呈圆管状的结构,所述第一塞片和第二塞片呈圆饼状结构。
进一步地,所述插棒为呈圆柱状的结构,所述第一通孔和第二通孔均为圆孔。需要说明的是,第一塞片上的若干第一通孔可阵列排列形成长方形结构、六边形结构以及蜂窝形结构等其他结构,第二塞片上的若干第二通孔可对应阵列形成长方形结构、六边形结构以及蜂窝形结构等其他结构,以根据需要制备不同结构的聚合物光子晶体光纤预制棒。
进一步地,所述第一塞片的外周、所述第二塞片的外周分别与所述外管的内壁贴合。依靠第一塞片与外管内壁的摩擦力、第二塞片与外管内壁的摩擦力,保持第一塞片和第二塞片与外管的固定,且防止制备预制棒时,内腔中的熔融原料从第一塞片与外管之间的间隙、第二塞片与外管之间的间隙流出,造成原料浪费、影响预制棒的制备。
进一步地,所述外管为玻璃结构。外管为透明结构,可直观地观察原料是否充满内腔。
进一步地,所述插棒为玻璃结构。插棒可从现有的玻璃棒中直接选用得到,也可方便地制备得到。
进一步地,所述第一塞片和第二塞片为聚苯硫醚结构,具有耐高温的特性,热稳定性好。
进一步地,所述注入口开设于所述外管的中间位置的侧壁,原料从外管中部向两端的第一塞片和第二塞片流动,原料的流经路径最长为预制棒长度的一半,降低了原料流动过程中的热量消耗,防止路径过长使原料降温进而导致原料流动性的降低,影响预制棒的冷凝成型。需要说明的是,根据实际需要,注入口可以设计为不同的尺寸并设置在外管的侧壁上的不同位置。
进一步地,所述注入口设有两个,且两个所述注入口分别位于所述外管两端的侧壁,原料的流量大,减少了加工生产时间,提高了浇注效率。需要说明的是,根据实际需要,注入口可设有分别位于外管的侧壁不同位置的多个,以满足大尺寸聚合物光子晶体光纤预制棒的制备。
本实用新型的聚合物光子晶体光纤预制棒的制备模具与背景技术相比,产生的有益效果为:
结构简单,且可以重复使用,经济实惠;采用侧方浇注的方式,不需要利用加压装置进行加压生产,可方便快捷的制备聚合物光子晶体光纤预制棒,进一步降低生产成本,且有利于制作小尺寸的聚合物光子晶体光纤预制棒;可根据需要更换第一塞片和第二塞片,适用于制备不同结构的聚合物光子晶体光纤预制棒。
附图说明
图1为本发明实施例中聚合物光子晶体光纤预制棒的制备模具的结构示意图;
图2为本发明实施例中外管的结构示意图;
图3为本发明实施例中第一塞片的结构示意图。
附图中:1-外管;11-注入口;2-第一塞片;21-第一通孔;3-第二塞片;4-插棒。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本专利的限制;为了更好地说明本实用新型的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本实用新型的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例一
一种聚合物光子晶体光纤预制棒的制备模具,如图1、图2所示,包括外管1、第一塞片2、第二塞片3和若干插棒4,第一塞片2和第二塞片3分别可拆卸连接于外管1的两端,若干插棒4的两端分别穿设于第一塞片2和第二塞片3,外管1的内壁、第一塞片2、第二塞片3与若干插棒4之间形成有内腔,外管1侧壁开设有与内腔连通的注入口11。
上述的聚合物光子晶体光纤预制棒的制备模具,在外管1的两端分别放入第一塞片2和第二塞片3用来固定插棒4,外管1侧壁的注入口11用来浇注熔融原料,插棒4占据了预制棒中孔的位置,待内腔中的原料冷却后,抽去插棒4,即可制得预制棒。本实施例的制备模具结构简单,且可以重复使用,经济实惠;本实施例采用侧方浇注的方式,不需要另设加压装置进行加压生产,可方便快捷的制备聚合物光子晶体光纤预制棒,且有利于制作小尺寸的聚合物光子晶体光纤预制棒,小尺寸的聚合物光子晶体光纤预制棒通过一次拉丝就可以获得尺寸合适的聚合物光子晶体光纤;通过更换不同结构的第一塞片2和第二塞片3就可获得不同结构的聚合物光子晶体光纤预制棒。
如图3所示,第一塞片2设有若干第一通孔21,第二塞片3设有若干与第一通孔21对应的第二通孔,插棒4的一端穿设于第一通孔21,插棒4的另一端穿设于第二通孔。安装时,先在外管1的一端放入第一塞片2,并将若干插棒4的一端分别插入第一塞片2上的若干第一通孔21,然后将若干插棒4的另一端分别对准第二通孔后对应套入第二塞片3,并将第二塞片3放在外管1的另一端,以将外管1的两端密封并在外管1内壁、第一塞片2、第二塞片3和插棒4之间形成内腔。
如图1至图3所示,外管1为呈圆管状的结构,第一塞片2和第二塞片3呈圆饼状结构,当内腔中的原料冷却后,抽去插棒4,可制备得到圆柱形状的聚合物光子晶体光纤预制棒。
如图1和图3所示,插棒4为呈圆柱状的结构,第一通孔21和第二通孔均为圆孔,当内腔中的原料冷却后,抽去插棒4,可制备得到具有多个圆柱通孔的聚合物光子晶体光纤预制棒。需要说明的是,第一塞片2上的若干第一通孔21可阵列排列形成长方形、六边形以及蜂窝形等结构,第二塞片3上的若干第二通孔可对应阵列排列形成长方形、六边形以及蜂窝形等结构,以根据需要制备不同结构的聚合物光子晶体光纤预制棒。当需要制备其他结构的聚合物光子晶体光纤预制棒时,可方便地将第一塞片2和第二塞片3从外管1内取出,更换具有不同排列方式的第一通孔21的第一塞片2和具有不同排列方式的第二通孔的第二塞片3,并分别将待更换的第一塞片2和第二塞片3安装于外管1的两端。
第一塞片2的外周、第二塞片3的外周分别与外管1的内壁贴合,具体地,第一塞片2的外径、第二塞片3的外径与外管1的内径相同,误差保存在0.1mm,然后依靠第一塞片2与外管1内壁的摩擦力、第二塞片3与外管1内壁的摩擦力,保持第一塞片2和第二塞片3与外管1的固定,且防止制备预制棒时,熔融的原料从注入口11注入内腔后,内腔中的熔融原料从第一塞片2与外管1之间的间隙、第二塞片3与外管1之间的间隙流出,造成原料浪费、影响预制棒的制备。
外管1为玻璃结构,且外管1为透明状,当进行聚合物光子晶体光纤预制棒的制备时,熔融的原料从注入口11注入内腔后,可通过透明的外管1直观地观察原料是否充满内腔,防止制备出的预制棒不完整、不合格。
插棒4为玻璃结构,可从现有的玻璃棒中直接选用得到,当插棒4的横截面尺寸比较特殊时,也可方便地制备得到,节约了制备聚合物光子晶体光纤预制棒的成本。
第一塞片2和第二塞片3为聚苯硫醚结构,具有耐高温的特性,热稳定性好。
需要说明的是,预制棒原料可以为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚碳酸酯等材料,外管1、第一塞片2、第二塞片3和插棒4也可以采用金属材料以及熔点高于预制棒原料的熔点的材料制备得到,即外管1、第一塞片2、第二塞片3和插棒4的制备材料的选择主要依据预制棒原料的熔点来选择,以保证制备模具的稳定性。
实施例二
本实施例与实施例一类似,所不同之处在于,如图1、图2所示,注入口11开设于外管1的中间位置的侧壁。实施时,注入口11位于外管1的中间位置,第一塞片2和第二塞片3分别位于外管1的两端,当熔融的预制棒原料从注入口11注入内腔后,原料从外管1中部向两端的第一塞片2和第二塞片3流动,原料的流经路径最长为聚合物光子晶体光纤预制棒长度的一半,降低了原料流动过程中的热量消耗,防止路径过长使原料降温进而导致原料流动性的降低,影响预制棒的冷凝成型,且不需要另设加压装置进行加压生产,可方便快捷的制备聚合物光子晶体光纤预制棒。需要说明的是,根据实际需要,注入口11可以设计为不同的尺寸并设置在外管1的侧壁上的不同位置。
实施例三
本实施例与实施例二类似,所不同之处在于,注入口11设有两个,且两个注入口11分别位于外管1两端的侧壁。实施时,加热后熔融的预制棒原料分别从外管1两端的两个注入口11注入内腔后,向外管1的中部流动,原料的流经路径最长为聚合物光子晶体光纤预制棒长度的一半,降低了原料流动过程中因路径过长而降温导致原料的流动性降低,且原料的流量大,减少了加工生产时间,提高了浇注效率。需要说明的是,根据实际需要,注入口11可为长方形、菱形等形状,且注入口11可设有分别位于外管1的侧壁不同位置的多个,以满足大尺寸聚合物光子晶体光纤预制棒的制备。
在上述具体实施方式的具体内容中,各技术特征可以进行任意不矛盾的组合,为使描述简洁,未对上述各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
显然,本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种聚合物光子晶体光纤预制棒的制备模具,包括外管(1)、第一塞片(2)、第二塞片(3)和若干插棒(4),所述第一塞片(2)和第二塞片(3)分别可拆卸连接于所述外管(1)的两端,若干所述插棒(4)的两端分别穿设于所述第一塞片(2)和第二塞片(3),所述外管(1)的内壁、第一塞片(2)、第二塞片(3)与若干所述插棒(4)之间形成有内腔,其特征在于,所述外管(1)侧壁开设有与所述内腔连通的注入口(11)。
2.根据权利要求1所述的聚合物光子晶体光纤预制棒的制备模具,其特征在于,所述第一塞片(2)设有若干第一通孔(21),所述第二塞片(3)设有若干与所述第一通孔(21)对应的第二通孔,所述插棒(4)的一端穿设于所述第一通孔(21),所述插棒(4)的另一端穿设于所述第二通孔。
3.根据权利要求2所述的聚合物光子晶体光纤预制棒的制备模具,其特征在于,所述外管(1)为呈圆管状的结构,所述第一塞片(2)和第二塞片(3)呈圆饼状结构。
4.根据权利要求2所述的聚合物光子晶体光纤预制棒的制备模具,其特征在于,所述插棒(4)为呈圆柱状的结构,所述第一通孔(21)和第二通孔均为圆孔。
5.根据权利要求1所述的聚合物光子晶体光纤预制棒的制备模具,其特征在于,所述第一塞片(2)的外周、所述第二塞片(3)的外周分别与所述外管(1)的内壁贴合。
6.根据权利要求1所述的聚合物光子晶体光纤预制棒的制备模具,其特征在于,所述外管(1)为玻璃结构。
7.根据权利要求1所述的聚合物光子晶体光纤预制棒的制备模具,其特征在于,所述插棒(4)为玻璃结构。
8.根据权利要求1所述的聚合物光子晶体光纤预制棒的制备模具,其特征在于,所述第一塞片(2)和第二塞片(3)为聚苯硫醚结构。
9.根据权利要求1至8任一项所述的聚合物光子晶体光纤预制棒的制备模具,其特征在于,所述注入口(11)开设于所述外管(1)的中间位置的侧壁。
10.根据权利要求1所述的聚合物光子晶体光纤预制棒的制备模具,其特征在于,所述注入口(11)设有两个,且两个所述注入口(11)分别位于所述外管(1)两端的侧壁。
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