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

Method of making ceramic tips for fibre-optic connectors Download PDF

Info

Publication number
RU2509752C2
RU2509752C2 RU2012125210/03A RU2012125210A RU2509752C2 RU 2509752 C2 RU2509752 C2 RU 2509752C2 RU 2012125210/03 A RU2012125210/03 A RU 2012125210/03A RU 2012125210 A RU2012125210 A RU 2012125210A RU 2509752 C2 RU2509752 C2 RU 2509752C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
workpiece
tip
hole
fibre
sintering
Prior art date
Application number
RU2012125210/03A
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
Application filed by Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации filed Critical Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации
Priority to RU2012125210/03A priority Critical patent/RU2509752C2/en
Publication of RU2012125210A publication Critical patent/RU2012125210A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2509752C2 publication Critical patent/RU2509752C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)

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 field of production technology for precision parts of fiber optic components, and in particular to the technology for the production of ferrules for fiber optic connectors.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

В последние годы волоконно-оптические кабели все больше и больше используются в связной технике взамен электрических. 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 recent years, fiber optic cables are more and more used in communication technology instead of electrical. In optical communication systems, known methods of interconnecting optical fibers are used, including a detachable connection method based on the use of a fiber optic connector.

При применении волоконно-оптического соединителя важным аспектом является простота соединения и разъединения соединителя и его стойкость к воздействиям внешней среды. 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.When using a fiber optic connector, an important aspect is the simplicity of connecting and disconnecting the connector and its resistance to environmental influences. In addition, to create a fiber-optic communication system with a large bandwidth that provides long-distance communication, it is necessary to minimize the loss in the connection provided by the optical connector, and apply methods to reduce the back reflection in the connection to stabilize the radiation introduced into the optical fiber.

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 these properties are possessed by fiber-optic connectors made of a ceramic material based on zirconia (see EP No. 0722104, G02B 6/36 from 1994).

Данное решение содержит технологию изготовления керамических наконечников, включающую трудоемкую доводку диаметра внутреннего отверстия наконечников до требуемого размера, что снижает производительность.This solution contains a technology for the manufacture of ceramic tips, including the time-consuming refinement of the diameter of the inner hole of the tips to the required size, which reduces 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, удаление 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 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. США № 5615291, кл. В23В от 1997 г.).The closest technical solution to the proposed invention is a method of manufacturing ceramic tips for fiber optic connectors based on zirconium dioxide, comprising preparing a mixture of finely divided zirconia powder and a binder (temporary technological binder), molding the blank of a cylindrical tip by injection molding using an injection mold with a cylindrical metal insert to obtain an inner hole in the workpiece insertion, preliminary firing of the molded preform to remove the binder, followed by final firing at high temperature (sintering) and cooling to obtain a cylindrical fired product with a through hole, preliminary machining of the outer surface of the tip blanks, grinding of the ends (preliminary formation of the length of the parts), processing of the inner a through hole, consisting of the preparation of a special cone-shaped wire with a diamond suspension and fine-tuning the diameter of the inner hole of the workpiece to the size of the diameter of the inner hole of the tip, repeated machining of the outer cylindrical surface of the tip relative to the center of the inner hole to give it an exactly round shape and the subsequent machining operations, which allow to obtain parts of the desired shape and geometric dimensions (US Pat. US No. 5615291, CL B23B 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 fine-tuning the diameter of the inner hole of the tip with the involvement 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 aforementioned drawback inherent in the prior art, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing ferrules for fiber optic connectors, providing high dimensional stability of ferrules, as well as a high-performance process that does not require the involvement of highly qualified personnel, due to the fact that the diameter of the inner hole is not adjusted. tip to the required size.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

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 цилиндрической 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 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.The essence of the invention lies in the fact that in the method of manufacturing ceramic tips for fiber optic connectors, comprising preparing a mixture of finely divided zirconia powder and a binder (temporary technological binder), molding the tip blank by injection molding using a mold with a cylindrical metal insert, forming the inner through hole of the tip, removing the tip blank from the injection mold, removing the cylinders 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 a medium that does not contain an oxidizing element - oxygen (nitrogen, hydrogen or in vacuum), and a cylindrical metal insert is removed from the workpiece after sintering, while cooling in liquid nitrogen to a negative temperature, by drawing, while the insert is a transverse wire element a cross-section of which repeats the cross-section of an optical fiber inserted into a tip when assembling a fiber optic connector.

Осуществление способа иллюстрируется:The 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, which shows the workpiece of the optical tip (Figure 1g), obtained by the known method, taken by us as a prototype;

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

- рисунком 3, где приведена схема приспособления для удаления вставки.- Figure 3, which shows a diagram of the device for removing the insert.

На рисунке 1:In figure 1:

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

б - заготовка наконечника с предварительной механообработкой наружной поверхности,b - tip blank with preliminary machining of the outer surface,

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

г - заготовка наконечника после доводки внутреннего отверстия,g - blank tip 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, g - blank tip after repeated machining of the outer surface relative to the center of the inner hole to obtain parts of the desired shape and geometric dimensions.

На рисунке 3:In figure 3:

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

2 - струбцина;2 - a clamp;

3 - крышка;3 - cover;

4 - наконечник;4 - tip;

5 - жидкий азот;5 - liquid nitrogen;

6 - теплоизолятор;6 - heat insulator;

7 - корпус приспособления.7 - the device body.

Пример реализации способа.An example implementation 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.We are preparing a thermoplastic mass from a mixture of finely divided nanostructured zirconia powder and a binder (temporary 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. В нашем случае проволочный элемент круглой формы имел диаметр 0,127 мм.We form the tip blank by injection molding using an injection mold, the element of which is shown in Figure 2, in the grooves of which a metal cylindrical insert is placed, which is a wire element, the cross section of which repeats the cross section of the optical fiber. In our case, the round wire element had 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 we carry out preliminary firing of the molded products to remove the temporary technological bundle and the final sintering of the billets, while the operations of sintering the billets with inserts are carried out in a thermal furnace filled with an inert medium (gaseous nitrogen).

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 preforms to room temperature, we remove the inserts from them using the device shown in Figure 3, for which we place the preform with the insert in a vessel with liquid nitrogen and over the edge of the wire element protruding from the device, remove (pull) it from the preform using the effect of the difference in the coefficients of thermal expansion of 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 removing the wire element, a short-term cleaning of the resulting inner hole from slags by blowing with compressed air is required, and there is no need for the finishing operation (polishing) of the inner hole of the tip to obtain the diameter of the required size.

Claims (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 поверхностей 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. A method of manufacturing ceramic tips for fiber optic connectors (optical fiber connectors), comprising preparing a mixture of finely divided zirconia powder with a binder, molding the tip blank by injection molding using a cylindrical shape with a cylindrical metal insert forming an internal through hole, removing the tip blank from the mold, removing the insert, firing and sintering the workpiece, machining the surface preforms thereof, characterized in that the sintering of the preform is carried out with a cylindrical metal insert forming an internal through hole in an inert medium, and a cylindrical metal insert forming an internal through hole of the preform is removed from the preform after sintering by drawing at a negative temperature, wherein the insert is a wire element whose cross-section repeats the cross-section of an optical fiber.
RU2012125210/03A 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
RU2012125210/03A 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
RU2012125210/03A RU2509752C2 (en) 2012-06-19 2012-06-19 Method of making ceramic tips for fibre-optic connectors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012125210A 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
RU2012125210/03A 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
RU2012125210A (en) 2013-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1189770C (en) Sleeve for optical connector double-pipe and manufacturing method thereof
JP2008033243A (en) Split sleeve and optical receptacle using the same
RU2509752C2 (en) Method of making ceramic tips for fibre-optic connectors
CN107324802B (en) Preparation method of special-shaped microporous ceramic capillary tube
CN107162589B (en) Full-ceramic wavelength division multiplexer and preparation method thereof
CN102710039A (en) Automobile starting motor rotor and method for producing same
JP2005274121A (en) Formed body burning tool
RU2510057C1 (en) Method of making ceramic connector for connecting optical fibres
WO2013183296A1 (en) Sleeve for optical communication, and method for manufacture for same sleeve for optical communication
KR100368436B1 (en) Ferrule for end of optical fiber and Method thereof
JP5240722B2 (en) Ceramic ferrule and its manufacturing method
JP2004325581A (en) Multifiber ferrule and multifiber optical connector using the same
CN204719267U (en) A kind of joints of optical fibre switching ceramic sleeve blank
JP7054254B2 (en) Manufacturing method of preform for optical fiber
JP4618992B2 (en) Molding method of ceramic powder
JP2006116933A (en) Extrusion molding machine, extrusion molding method using the same and ferrule for optical communication obtained by the same
JP2003221275A (en) Method for manufacturing sintered body of ceramics
Walcher PIM-products: Small but effective!
KR100354489B1 (en) Ferrule for end of optical fiber and Method thereof
JP2004115307A (en) Method for manufacturing ceramic sintered compact
JPS62111216A (en) Optical fiber for insertion of ferrule
Prediger et al. High-resolution structuring of transparent spinel ceramics
JP2835536B2 (en) Ferrule manufacturing method and its mold
JP2002174753A (en) Ferrule for optical fiber connector and structure of optical fiber connector using the ferrule
CN100356218C (en) Metal sleeve and its manufacturing method

Legal Events

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

Effective date: 20140620