RU2509752C2 - Method of making ceramic tips for fibre-optic connectors - Google Patents

Method of making ceramic tips for fibre-optic connectors

Info

Publication number
RU2509752C2
RU2509752C2 RU2012125210A RU2012125210A RU2509752C2 RU 2509752 C2 RU2509752 C2 RU 2509752C2 RU 2012125210 A RU2012125210 A RU 2012125210A RU 2012125210 A RU2012125210 A RU 2012125210A RU 2509752 C2 RU2509752 C2 RU 2509752C2
Authority
RU
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
tip
workpiece
hole
fibre
preform
Prior art date
Application number
RU2012125210A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012125210A (en )
Inventor
Михаил Яковлевич Яковлев
Александр Васильевич Тараненко
Original Assignee
Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Grant date

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to the technology of making precision fibre-optic components and specifically to the technology of making tips for fibre-optic connectors. The method of making ceramic tips for fibre-optic connectors involves preparing a mixture of fine zirconium dioxide powder with binder, moulding a workpiece of the tip by pressure moulding using a cylindrical mould with a cylindrical metal insert which forms an inner through hole, removing the workpiece of the tip from the mould, removing the insert, calcining and sintering the workpiece, followed by mechanical treatment of the surface of the workpiece. The workpiece is sintered with the cylindrical metal insert, which forms an inner through hole, in an inert medium, and the cylindrical metal insert, which forms an inner through hole, is removed from the workpiece after sintering by drawing at subzero temperature, wherein the inert is a wire element whose cross-section is identical to that of the optical fibre.
EFFECT: ensuring stable dimensions of the tip and preventing further machining of the inner diameter of the tip to the required size.
3 dwg

Description

Изобретение относится к области технологии производства прецизионных деталей компонентов волоконной оптики, а именно к технологии производства наконечников для волоконно-оптических соединителей. The invention relates to the technology of production of precision parts of fiber optics components, namely the production of ferrules for fiber optic connectors.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ BACKGROUND

В последние годы волоконно-оптические кабели все больше и больше используются в связной технике взамен электрических. more and more used in the connected electrical engineering instead of fiber optic cables in recent years. В оптических системах связи применяют известные способы соединения между собой оптических волокон, в том числе способ разъемного соединения, основанный на использовании волоконно-оптического соединителя. In optical communication systems apply the known methods of joining together optical fibers, including a detachable connection method based on the use of optical fiber connector.

При применении волоконно-оптического соединителя важным аспектом является простота соединения и разъединения соединителя и его стойкость к воздействиям внешней среды. In the application of the optical fiber connector is an important aspect of simplicity of connection and disconnection of the connector and its resistance to environmental influences. Кроме того, для создания волоконно-оптической системы связи с большой пропускной способностью, обеспечивающей дальнюю связь, необходимо минимизировать потери в соединении, обеспечиваемом оптическим соединителем, и применять способы снижения обратного отражения в соединении для стабилизации вводимого в оптическое волокно излучения. Furthermore, to create a fiber optic communication system with large capacity providing long distance, it is necessary to minimize the losses in the compound provides an optical connector, and apply methods for reducing back reflection in the compound for stabilizing introduced into the optical fiber radiation.

Всеми перечисленными свойствами обладают волоконно-оптические соединители, изготовленные из керамического материала на основе диоксида циркония (см. ЕР №0722104, G02В 6/36 от 1994 г.). All the above properties have the optical fiber couplers, made of ceramic material based on zirconium dioxide (see. EP №0722104, G02V 6/36 of 1994 YG).

Данное решение содержит технологию изготовления керамических наконечников, включающую трудоемкую доводку диаметра внутреннего отверстия наконечников до требуемого размера, что снижает производительность. This solution comprises the manufacture of ceramic ferrules technology comprising laborious finishing diameter of the inner hole of tips to the desired size, which reduces the productivity.

Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению является способ изготовления керамических наконечников для волоконно-оптических соединителей на основе диоксида циркония, включающий приготовление смеси тонкодисперсного порошкообразного диоксида циркония и связующего вещества (временной технологической связки), формование заготовки наконечника цилиндрической формы литьем под давлением с использованием литьевой формы с цилиндрической металлической вставкой для получения в заготовке внутреннего отверстия, удале The closest technical solution to the proposed invention is a method of making ceramic ferrules for optical fiber connectors zirconia comprising preparing a mixture of finely divided powdered zirconia and binder (temporary process binder), molding the preform tip cylindrical shape by injection molding using the mold with a cylindrical metal insert for receiving the preform inner holes was removed ние вставки, предварительный обжиг отформованной заготовки для удаления связующего вещества с последующим окончательным обжигом при высокой температуре (спеканием) и охлаждением для получения цилиндрического обожженного изделия со сквозным отверстием, предварительную механообработку наружной поверхности заготовок наконечников, шлифование торцов (предварительное формирование длины деталей), обработку внутреннего сквозного отверстия, состоящую из приготовления специальной конусообразной проволоки с алмазной суспензией и доводки of insertion precalcination preform to remove the binder, followed by final calcination at high temperature (sintering), and cooling to obtain a cylindrical calcined product with a through hole, the provisional machining the outer surface of the lugs workpieces, grinding the ends (preforming length parts) processing internal the through hole consisting of tapered preparing special wire with diamond slurry, and polishing диаметра внутреннего отверстия заготовки до размера диаметра внутреннего отверстия наконечника, повторную механическую обработку наружной цилиндрической поверхности наконечника относительно центра внутреннего отверстия для придания ему в точности круглой формы и последующие операции механообработки, позволяющие получать детали требуемой формы и геометрических размеров (пат. diameter inner bore preform to the inner diameter of the tip orifice size, re-machining of the outer cylindrical surface of the tip relative to the inner center of the hole to make it exactly circular shape, and subsequent machining operations, allowing to obtain the desired detail shape and geometric dimensions (Pat. США № 5615291, кл. US number 5615291, cl. В23В от 1997 г.). V23V ​​from 1997).

Недостатком данного способа является большая трудоемкость доводки диаметра внутреннего отверстия наконечника с привлечением квалифицированного персонала. The disadvantage of this method is the high complexity of polishing the inner diameter of the tip opening with the assistance of qualified personnel.

С учетом вышеуказанного недостатка, присущего уровню техники, задачей настоящего изобретения является способ изготовления наконечников для волоконно-оптических соединителей, обеспечивающий высокие показатели стабильности размеров наконечников, а также высокопроизводительный процесс, не требующий привлечения высококвалифицированного персонала, за счет того, что исключается доводка диаметра внутреннего отверстия наконечника до требуемого размера. In view of the foregoing disadvantages inherent in the prior art, an object of the present invention is a method of manufacturing ferrules for optical fiber connectors, providing high levels of stability tip sizes as well as high process without requiring highly skilled personnel, owing to the fact that excluded lapping internal bore diameter tip to the desired size.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ SUMMARY

Сущность изобретения заключается в том, что в способе изготовления керамических наконечников для волоконно-оптических соединителей, включающем приготовление смеси тонкодисперсного порошкообразного диоксида циркония и связующего вещества (временной технологической связки), формование заготовки наконечника методом литья под давлением с использованием литьевой формы с цилиндрической металлической вставкой, формирующей внутреннее сквозное отверстие наконечника, извлечение заготовки наконечника из литьевой формы, удаление цилиндри The invention consists in the fact that in the manufacturing method of ceramic ferrules for optical fiber connectors, comprising forming a mixture of finely divided powdered zirconia and binder (temporary process binder), molding the preform tip by injection molding using a mold having a cylindrical metal insert, forming an inner through-hole of the tip, the tip of the preform extraction from the mold, removing the cylindrical еской металлической вставки, обжиг и спекание заготовки, механическую обработку поверхностей заготовки, обжиг и спекание заготовки проводят с цилиндрической металлической вставкой, формирующей внутреннее сквозное отверстие, в любой инертной eskoy metal insert, roasting and sintering the blank, machining workpiece surfaces, firing and sintering of the preform is carried out with a cylindrical metal insert forming the interior through hole in any inert среде, не содержащей окислительный элемент - кислород, (азотной, водородной или в вакууме), а цилиндрическую металлическую вставку удаляют из заготовки после спекания, при охлаждении в среде жидкого азота до отрицательной температуры, посредством вытягивания, при этом вставка представляет собой проволочный элемент, поперечное сечение которого повторяет поперечное сечение оптического волокна, вставляемого в наконечник при сборке волоконно-оптического соединителя. medium not containing oxidative element - oxygen (nitrogen, hydrogen, or in vacuo), and the cylindrical metal insert is removed from the preform after sintering during cooling in liquid nitrogen until a negative temperature by pulling, wherein the insert is a wire member whose cross section which follows a cross section of an optical fiber inserted into the ferrule when assembling the optical fiber connector.

Осуществление способа иллюстрируется: Implementation of the method is illustrated:

- рисунком 1, где представлена заготовка оптического наконечника (рисунок 1ж), полученная по известному способу, взятому нами за прототип; - figure 1 shows a blank where the optical tip (figure 1g) obtained by a known method, taken by us as the prototype;

- рисунком 2, где изображен элемент литьевой формы; - Figure 2, which shows a mold element;

- рисунком 3, где приведена схема приспособления для удаления вставки. - figure 3, which shows the adaptation circuit for removing the insert.

На рисунке 1: Figure 1:

а - заготовка наконечника со сквозным отверстием, and - a tip blank with a through hole,

б - заготовка наконечника с предварительной механообработкой наружной поверхности, b - preform tip with pre machined outer surface,

в - заготовка наконечника после шлифования торцов, in - the workpiece after grinding the tip ends,

г - заготовка наконечника после доводки внутреннего отверстия, r - tip blank after finishing the inner hole,

д, ж - заготовка наконечника после повторной механической обработки наружной поверхности относительно центра внутреннего отверстия до получения детали требуемой формы и геометрических размеров. d, J - preform tip after repeated machining of the outer surface relative to the inner center of the hole to obtain the desired detail shape and geometric dimensions.

На рисунке 3: Figure 3:

1 - цилиндрическая металлическая вставка; 1 - a cylindrical metal insert;

2 - струбцина; 2 - clamp;

3 - крышка; 3 - cover;

4 - наконечник; 4 - tip;

5 - жидкий азот; 5 - liquid nitrogen;

6 - теплоизолятор; 6 - insulator;

7 - корпус приспособления. 7 - the case of the device.

Пример реализации способа. Example of the method.

Готовим термопластичную массу из смеси тонкодисперсного наноструктурного порошка диоксида циркония и связующего вещества (временной технологической связки), состоящую из расплавленного парафина и пчелиного воска. Prepare thermoplastic mass from a mixture of finely divided zirconium dioxide nanostructured powder and a binder (time technological binder) consisting of molten paraffin and beeswax.

Формуем заготовку наконечника литьем под давлением с использованием литьевой формы, элемент которой представлен на рисунке 2, в пазах которого размещается металлическая цилиндрическая вставка, представляющая собой проволочный элемент, поперечное сечение которого повторяет поперечное сечение оптического волокна. Injection molding the preform tip molding using a mold, which contains the element in Figure 2, which is located in the grooves steel cylindrical insert, which is a wire member whose cross section follows a cross section of an optical fiber. В нашем случае проволочный элемент круглой формы имел диаметр 0,127 мм. In this case round shaped wire member having a diameter of 0.127 mm.

Затем проводим предварительный обжиг отформованных изделий для удаления временной технологической связки и окончательное спекание заготовок, при этом операции спекания заготовок с вставками проводим в термопечи, заполненной инертной средой (газообразным азотом). Then perform a preliminary firing for removing the molded articles temporary process binder and final sintering of blanks, wherein the operation of sintering the preforms to hold inserts in thermo-filled inert atmosphere (nitrogen gas).

После охлаждения спеченных заготовок до комнатной температуры удаляем из них вставки с использованием приспособления, схема которого представлена на рисунке 3, для чего помещаем заготовку с вставкой в сосуд с жидким азотом и за край проволочного элемента, выступающий из приспособления, удаляем (вытягиваем) его из заготовки, используя эффект разности коэффициентов температурного расширения материалов. After cooling the sintered billets to ambient temperature, removing from them the insert using tools whose diagram is represented in Figure 3, which place the workpiece with an insert in a container of liquid nitrogen and the edge of the wire member protruding from the device, remove (pull) it from the workpiece from the effect of the difference of thermal expansion coefficients of the materials.

После удаления проволочного элемента требуется кратковременная очистка полученного внутреннего отверстия от шлаков продувкой сжатым воздухом, и отпадает необходимость в операции доводки (полировки) внутреннего отверстия наконечника до получения диаметра требуемого размера. After removal of the wire element requires momentary purification of the inner hole of the slag by blowing with compressed air, and eliminates the need for the operation finishing (polishing) of the inner hole of the tip until the desired size diameter.

Claims (1)

  1. Способ изготовления керамических наконечников для волоконно-оптических соединителей (соединителей оптических волокон), включающий приготовление смеси тонкодисперсного порошкообразного диоксида циркония со связующим веществом, формование заготовки наконечника методом литья под давлением с использованием цилиндрической формы с цилиндрической металлической вставкой, формирующей внутреннее сквозное отверстие, извлечение заготовки наконечника из формы, удаление вставки, обжиг и спекание заготовки, механическую обработку поверхност A method of manufacturing ceramic ferrules for optical fiber connectors (connectors, optical fiber), comprising preparing a mixture of finely divided powdered zirconia with a binder, molding the preform tip by injection molding using a cylindrical shape with a cylindrical metal insert forming the interior through hole extraction tip blank from the mold insert removal, firing and sintering the blank, the machining surfaces ей заготовки, отличающийся тем, что спекание заготовки производят с цилиндрической металлической вставкой, формирующей внутреннее сквозное отверстие, в инертной среде, а цилиндрическую металлическую вставку, формирующую внутреннее сквозное отверстие заготовки, удаляют из заготовки после спекания вытягиванием при отрицательной температуре, при этом вставка представляет собой проволочный элемент, поперечное сечение которого повторяет поперечное сечение оптического волокна. s preform, characterized in that the sintering of the preform produced with a cylindrical metal insert forming the interior through hole, in an inert environment, a cylindrical metal insert forming the interior through hole preform removed from the preform after sintering stretching at a negative temperature, wherein the insert is a wire member whose cross section follows a cross section of an optical fiber.
RU2012125210A 2012-06-19 2012-06-19 Method of making ceramic tips for fibre-optic connectors RU2509752C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012125210A RU2509752C2 (en) 2012-06-19 2012-06-19 Method of making ceramic tips for fibre-optic connectors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012125210A RU2509752C2 (en) 2012-06-19 2012-06-19 Method of making ceramic tips for fibre-optic connectors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012125210A true RU2012125210A (en) 2013-12-27
RU2509752C2 true RU2509752C2 (en) 2014-03-20

Family

ID=49785730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012125210A RU2509752C2 (en) 2012-06-19 2012-06-19 Method of making ceramic tips for fibre-optic connectors

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2509752C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5615291A (en) * 1993-09-27 1997-03-25 Toto Ltd. Capillary for optical fiber connectors and method of manufacturing the same
RU2126545C1 (en) * 1991-05-03 1999-02-20 Миннесота Майнинг энд Мануфактуринг Компани Fibre-optical connector of reciprocating action
RU2264640C2 (en) * 1998-11-26 2005-11-20 Тецуо ТАНАКА Fiber-optic connector, headpiece for use with it and method for making such a headpiece
RU2393514C2 (en) * 2004-03-26 2010-06-27 Зм Инновейтив Пропертиз Компани Fibro-optical connector with thermoplastic glue and formfactor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2126545C1 (en) * 1991-05-03 1999-02-20 Миннесота Майнинг энд Мануфактуринг Компани Fibre-optical connector of reciprocating action
US5615291A (en) * 1993-09-27 1997-03-25 Toto Ltd. Capillary for optical fiber connectors and method of manufacturing the same
RU2264640C2 (en) * 1998-11-26 2005-11-20 Тецуо ТАНАКА Fiber-optic connector, headpiece for use with it and method for making such a headpiece
RU2393514C2 (en) * 2004-03-26 2010-06-27 Зм Инновейтив Пропертиз Компани Fibro-optical connector with thermoplastic glue and formfactor

Also Published As

Publication number Publication date Type
RU2012125210A (en) 2013-12-27 application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4330171A (en) Optical-fiber connector, centering device and method of manufacture of said connector
Weber et al. Micromolding: a powerful tool for large-scale production of precise microstructures
US5244485A (en) Method of manufacturing a silica glass preform
US4738703A (en) Method of molding optical lenses
US5239603A (en) Integrally-molded ceramic alignment sleeve for optical fiber connector and method of producing the same
US3989495A (en) Method of making optical prisms
JPH01133948A (en) Manufacture of optical element
US4063914A (en) Method of producing an optical fiber
US5989106A (en) Ferrule for use with an optical fiber connector and method for production thereof
US5993725A (en) Method of forming complex-shaped hollow ceramic bodies
US4891053A (en) Method of manufacturing biconvex lens elements and element formed thereby
JPH1064481A (en) Ceramic tube for discharge lamp and manufacture thereof
EP0586013A2 (en) Method for preparing optical components and devices in their final or nearly final dimensions, and products obtained thereby
Nunn et al. Tensile strength of dried gelcast green bodies
US20060254316A1 (en) Method for manufacturing gradient refractive index lens
US6213649B1 (en) Sleeve for optical connector ferrules and method for production thereof
US20110236521A1 (en) Apparatus for molding optical fiber connector
JP2006290692A (en) Method of forming beam reshaping element, and beam reshaping element manufactured by the method
JP2004203639A (en) Formed blank product of silica glass, its polished product, and method of manufacturing them
US7472565B1 (en) Plastic takeout holder and ceramic insert for use in bottle manufacturing
JP2007067387A (en) Insulating substrate and its manufacturing method
US6533469B1 (en) Ferrule for connecting optical fibers, method of producing the same and optical fiber connector using the same
US20010036339A1 (en) Method of manufacturing glass parts for connecting optical fibers, and glass parts for connecting optical fibers manufactured using the methods
US8028413B2 (en) Method of making yttria-stabilized zirconia ring
EP0539193A1 (en) Method of ceramic ferrule outer diameter processing

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140620