JP2013163604A - 多孔質ガラス母材の焼結方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】多孔質ガラス母材3を鉛直上方から鉛直下方に回転させながら引下げ、加熱炉体を通過させることにより焼結する多孔質ガラス母材3の焼結方法において、焼結開始時の回転速度をr1、焼結終了時の回転速度をr2としたときに、r1<r2となるように、多孔質ガラス母材3の引下位置に応じて回転速度を上げていくことを特徴とし、前記回転速度は、r1≦5(rpm)、r2≧7(rpm)とする。
【選択図】図2
Description
このように母材が落下すると、落下した母材が不良となるばかりでなく、炉心管及び焼結装置にも損傷が生じる。
このような地震や大きな振動による落下を防ぐためには、揺れを防ぐために免震装置を導入するといった方法が考えられるが、設備コストが大きく上昇するという問題が有る上、既設の設備に導入するには、スペース的な問題も大きい。
この地震によるシャフト及び母材の揺れを小さくするには、地震によって力が加わった場合にも、地震による揺れと回転力とで合成された力が小さくなるように、なるべく回転による接線方向の力を小さくする、つまりは、回転数を小さくして焼結することが有効であることが分かった。
このコアの偏芯は、多少なりとも存在するスートの振れ回りや、断熱材の劣化等によって、炉体内での角度方向によって温度分布が生じ、母材断面積内の角度方向の温度分布が大きくなり、温度の高い方向からガラス化が進むことによって発生する。このように回転数を小さくすると、コアの偏芯が大きくなるという品質上の問題が発生する。
回転数は、焼結開始側で5(rpm)以下、焼結終了側で7(rpm)以上であれば、さらに良い。
なお、回転数の変更は、母材の引下位置によって、ステップ状に変更しても、連続的に変更しても良い。
図1は、本発明の実施例で使用した多孔質ガラス母材の焼結装置を示す概略縦断面図である。多孔質ガラス母材3は、コアロッド1に接続されたダミー部2を介してシャフト10に接続され、炉内に垂下されている。多孔質ガラス母材3は、回転機構9により回転しつつ、駆動源7を介して速度制御装置8によって下降速度が制御され、焼結される。なお、炉心管4内は、断熱材5で覆われたヒータ6によって加熱され、ガス導入部11から脱水反応用ガスである塩素ガスと不活性ガスであるヘリウムガスが供給され、排気口12から排気される。
塩素ガスとヘリウムガスがそれぞれの供給源(不図示)からガス導入管11に導かれ、塩素ガスとヘリウムガスは混合されて、炉心管4に導入され、炉心管4内で充満される。多孔質ガラス母材3は、回転機構9により軸回転しながら、駆動源7を介して速度制御装置8で制御され、低速で降下しつつヒータ6による加熱領域を通過することにより、多孔質ガラス母材3は焼結され、脱水及び透明ガラス化処理が施される。
なお、以下の実施例で使用した多孔質ガラス母材は、外付け蒸着法によりガラス微粒子を堆積させたものである。
外径50mm、長さ2000mmのコアロッドの両端部にダミー部を接続した出発部材の外側に150kgのガラス微粒子を堆積した多孔質ガラス母材を用意し、焼結炉A〜Gの7台の焼結炉を使用し、2ヶ月間で各炉50本を焼結した。
なお、この2ヶ月間に、25gal以上 2回、8〜25gal 8回、8gal未満 49回の地震が発生した。
母材の回転数は、それぞれ表1に示すように、焼結炉毎に1〜13rpmの間で設定し、焼結中に回転数の変更は行わなかった。
また、焼結された光ファイバプリフォームの偏芯を示す指標として、コアの軸芯と光ファイバプリフォームの中心とのずれを、光ファイバプリフォームの直径で除した偏芯率を算出して、各プリフォームの最大値(最大偏芯率)を求め、さらに、各ロット50本の平均値を求めて、表1にまとめて示した。
しかしながら、回転数が5rpmより小さくなると、最大偏芯率が大きくなる傾向が見られた。
予備試験で使用したものと同様な多孔質ガラス母材を用意し、焼結開始から全引下げ距離の80%までを回転数5rpmで焼結し、以後、焼結終了までは回転数を7rpmと大きくして、2ヶ月間で50本の焼結を行った。
なお、この2ヶ月間に、25gal以上 2回、8〜25gal 7回、8gal未満 45回の地震が発生した。
2 ダミー部、
3 多孔質ガラス母材、
4 炉心管、
5 断熱材、
6 ヒータ、
7 駆動源、
8 速度制御装置、
9 回転機構、
10 シャフト、
11 ガス導入部、
12 排気口。
Claims (4)
- 多孔質ガラス母材を鉛直上方から鉛直下方に回転させながら引下げ、加熱炉体を通過させることにより焼結する多孔質ガラス母材の焼結方法において、焼結開始時の回転速度をr1、焼結終了時の回転速度をr2としたときに、r1<r2となるように、多孔質ガラス母材の引下位置に応じて回転速度を上げていくことを特徴とする多孔質ガラス母材の焼結方法。
- 前記回転速度をr1≦5(rpm)、r2≧7(rpm)とする請求項1に記載の多孔質ガラス母材の焼結方法。
- 前記回転速度を、母材の引下位置によってステップ状に変更する請求項1又は2に記載の多孔質ガラス母材の焼結方法。
- 前記回転速度を、母材の引下位置によって連続的に変更する請求項1又は2に記載の多孔質ガラス母材の焼結方法。
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