SU846506A1 - Способ нанесени легирующегопОКРыТи HA зАгОТОВКу СВЕТОВОдА - Google Patents

Description

(54; СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ЛЕГИРУЮЩЕГО ПОКРЫТИЯ НА ЗАГОТОВКУ СВЕТОВОДА

Изобретение относитс  к технологии изготовлени  заготовок волоконных световодов. Процесс изготовлени  таких заготовок включает нанесение на внутрен . поверхность стекл нной трубчатой за готовки легирующего покрыти  заданного состава и толщины с последугацим схлопыванием заготовки. Известна установка дл  нанесени  легирующего покрыти  на внутренюго поверхность заготовки световода, со держаща  дозирующее устройство дл  подачи наносимого вещества, держатели заготовки, выполненные с возмо ностью возвратно-поступательного перемещени  и неподвижно закрепленшли нагреватель. Нанесение покрыти  с помощью зтой установки осуществл етс  при перемещении заготовки относительно нагревател  fl . Недостатком ее  вл етс  неравномерность получаемого покрыти  по толщине и составу, обусловленна  ра ными услови ми осаждени  при переме щении заготовки в пр мом и обратном направлении относительно направлени  движени  наносимого вещества. Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаем му результату  вл етс  способ нанесени  лезтируквдего покрыти  на заготовку световода путем подачи парогазовой смеси в заготовку из несущего газа % и реагента и одновременном нагревании ее с помощью нагревател , который в процессе нанесени  многократно перемещают вдоль заготовки в направлении движени  парогазовой смеси и обратно . Нанесение покрыти данным способом осуществл ют при перемещении нагревател  вдоль оси заготовки в направлении движени  парогазовой смеси (рабочий ход). В момент достижени  нагревателем крайнего положени  у конца зоны покрыти  заготовки направление его движени  переключа зт на обратное и одновременно снижают его температуру дл  предотвра- щени  осаиздени  покрыти  (холостой ход). При достижении нагревателем крайнего псхложени  у начала зоны покрыти , температуру его поднимают до рабочей при одновременном переключении хода на обратный и весь цикл повтор етс  Г2, Недостатком этого способа  вл етс  то, что он не позвол ет получать равномерного покрыти  по всей длине

покрываемой зоны заготовки. В частности , на начальном участке зоны тощина покрыти  получаетс  меньше, а на конечном - больше, чем на среднем участка.

В процессе экспериментального опробовани  вы снено, что така  неравномерность толщигал осаждаемого покрыти  св зана с Неустановившимс  температурным режимом на крайних участках зоны покрыти , обусловленным следующими причинами. При переключении направлени  рабочего з4сда -нагревател  на холостой, конечный участок зоны покрыти  заготовки не успевает остыть, оме того, разница температуры нагревател  при рабочем и холостом ходе составл ет обычно и заданный температурный режим нагревател  устанавливаетс  не мгновенно, а занимает какое-то врем . Поэтому при холостом ходе горелки на неко .торой длине конечного участка зоны осаждение покрыти  продолжаетс . При переключении направлени  холостого хода нагревател  на рабочий начальный участок зоны покрыти  заготовки не успевает нагретьс . и осаждение покрыти  начинаетс  по истечении некоторого времени, необходимого дл  установлени  заданной температуры нагревател  и нарева заготовки до температуры, необходимой дл  прохождени  реакции в парогазовой смеси и образовани  покры и . Длина указанных крайних участков зоны с неравномерным по толщине покрытием примерно равно длине тепловой зоны нагревате   и составл ет 10-13% от всей длины зоны покрыти . В процесс изготовлени  световода из полученно заготовки эти участки обрезают, что ведет к сокращению длины выт гиваемого световода и повышает стоимость их производства.

Неравномерность покрыти  на крайних участках покрываемой зоны заготовки можно было бы устранить путем прекращени  подачи парогазовой смеси в заготовку во врем  холостого хода нагревател , однако это привело бы к нарушению стабильного , установившегос  во времени, непрерывного процесса формировани  и подачи парогазовой смеси из дозирующего устройства, необхсщимо дл  получени  строго контролируемого по толщине и составу покрыти 

Целью изобретени   вл етс  обесчение получени  равномерного покрыти  по длине заготовки.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе нанесени  легирщего покрыти  на заготовкусветово путем подачи в заготовку несущего газа и реагента и одновременном наревании ее с помощью нагревател .

который многократно перемещают вдоль заготовки в направлении движени  парогазовой смеси и обратно, во врем  перемещени  нагревател  в обратном направлении в заготовку подают несущий газ.

На чертеже представлена обща  .схема установки дл  нанесени  легирующего покрыти  на 3arojrqpKy световода.

Установка содержит дозирующее устройство 1 парогазовой смеси, трубопровод 2 дл  подачи несущего газа, держатели 3 трубчатой заготоки устройства ввода 4 и вывода 5 парогазовой смеси, соответственно, в заготовку и из заготовки, сборник 6 отходов, нагреватель 7, в частности, газова  горелка, привод 8 перемещени  нагревател  7, переклчатели 9 направлени  хода нагревател , обводной.трубопровод 10, газсч аспределительный клапан 11 .с двухпозидионным переключателем 12 и его приводом 13.

Нанесение покрыти  с помоцью данной установки осуществл етс  следующим образом.

Стекл нную трубчатую заготовку 14 закрепл ют в держател х 3 и подают в нее из дозирующего устройства 1 через клапан 11 и устройство 4 ввода парогазовую смесь при одновременном вращении заготовки 14 и перемещении нагревател  7 вдоль ее оси в направлении движени  парогазовой смеси (рабочий ход Температуру нагревател  при этом поддерживают достаточной дл  прохождени  реакции в парогазовой смеси и оплавлени  продуктов реакции на стенках заготовки 14.

Claims (2)

1. Отработанна  парогазова  смесь и избытки продуктов реакции вывод тс  через устройство 5 вывода в сборник 6 отходов. В момент достижени  нагревателем 7 крайнего положени  у конца 15 зоны покрыти  переключатель 9 направлени  хода нагревател  д-ает команду на привод 8 перемещени  нагревател  и привод газораспределительного клапана 11. результате привод 8 измен ет направ нце перемещени , нагревател  об . ратное (холостой ход;, а привод 13 устанавливает переключатель 12 :клапана11 в положение,при котором подача парогазовой смеси в заготовку прекращаетс  и она поступает непосредственно в обводной трубопровод 10 и через него в сборник 6 отходов. В заготовку в это врем  подают через клапан 11 несущий газ в частности, кислород, поступающий из трубопровода 2. Температуру нагревател  7 в момент переключени  направлени  его хода с рабочего на холостой и во врем  холостого хода не измен ют. При достижении нагревателем 7 крайнего положени  у начала 16 зоны покрыти  аналогичным образом направление его хода измен ют на обратное, вход в обводной трубопровод 9 перекрывают, а парогазовую сместь подают в заготов ку и весь цикл повтор етс , с целью экономии .парогазовой смеси и увеличени  производительности установ .ки, она может содержать второй модуль (не показaHJ , включающий держатели второй заготовки, устройства ввода и вывода парогазовой смеси и нагреватель с соответствующими пе реключател ми направлени  его хода и приводом перемещени . Вход этого модул  подсоедин етс  к обводному т бопроводу 10, а выход - к сборнику 6 отходов.. В этом случае работа вто рого модул  св зана с работой первого модул  так, что рабочий ход на ревател  второго модул  совпадает во времени с холостым ходом нагрева тел  первого модул . Легирующее покрытие, которое нан ситс  на заготовку указанным способом , имеет высокую равномерность по всей длине покрываемой зоны, включа  крайние участки. Достигаетс  это благодар  введению в установку газораспределительного клапана с .двухпозиционным переключателем, позвол ющего в момент переключени  ход нагревател  с рабочего на холостой прекратить поступление парогазовой смеси в заготовку и, тем самым, сраЗУ прекратить осаждение продуктов реакции на конечном участке 15 зоны ПОК1Ж1ТИЯ. Отсутствие парогазовой смеси в заготовке во врем  холостого хода нагревател  позвол ет, в свою очеред5.ь, не снижать его температуту . благодар  чему начальный участок 16 зоны покрыти  к моменту переключени  хода нагревател  с холостого на рабочий и подачи парогазовой смеси в заготовку имеет температуру, необходимую дл  осаждени  покрыти . Поэтому при указанном переключении осаждение покрыти  начинаетс  практи чески сразу. Введение в установку газораспределительного клапана и обводного тру бопровода позвол ет проводить весь описанный цикл нанесени  покрыти  при сохранении непрерывного стабильного процесса формировани  и подачи парогазовой смеси из дозирующего устройства. При мер. Кварцевую трубчатую заготовку 14 диаметром 14 мм и длиной 1 м закрепл ют в держа 1еп х 3 и привод т ее во вращение со скороетью 40 об/мин, В дозирующее устройство 1 барботажного типа, содержащее в отдельных барботерах гашогениды кремни , фосфора, бора и германи , подают несущий газ кислород , который насыщаетс  парами этих соединений. Полученную парогазовую смесь подают через клапан 11 и устройство 4 ввода парогазовой смеси в заготовку 14. Включают нагреватель 7 (газокислородную грелку) и нагревают заготовку до 1450-1500°С при одновременном перемещении нагревател  7 вдоль заготовки 14 в направлении движени  . парогазовой смеси со скоростью 11 см/мин. При указанной температуре осуществл етс  окисление галогенидов , содержащихс  в парогазовой смеси, с образованием окислов кремни , фосфора, бора и германи  и оплавление этих окислов на внутренней поверхности заготовки 14. Отработанна  парогазова  смесь и избытки окислов вывод тс  через устройство вывода 5 в сборник отходов 6. В момент достижени  нагревателем 7 крайнего положени  у конца 15 зойы покрыти  его ход переключают на обратный , одновременно прекращают подачу парогазовой смеси в заготовку 14 и направл ют ее в обводной трубопровод 10, а в заготовку 14 подают через трубопровод 2 кислород. При достижении нагревателем 7 крайнего положени  у начала 16 зоны покрыти  направление его хода измен ют на обратное, одновременно парогазовую смесь подают в заготовку 14 и весь цикл повтор етс . Толщина покрыти , образующегос  на стенках заготовки 14 за один цикл, составл ет 10-12 мкм. Прсщесс нанесени  легирующего покрыти  на заготовку завершаетс  через 60-70 циклов . При этом в заготовке 14 образуетс  слой легирующего покрыти  толщиной 600-800 мкм с равномерной зоной на длине 600 мм. Формула изобретени  Способ нанесени  легирующего покрыти  на заготовку световода , путем подачи в заготовку несущего газа и реагента и одновременном нагревании ее с помощью нагревате , который многократно перемеща-« т вдоль заготовки в направлении вижени  парогазовой смеси и обратно, тличающийс  тем, что, целью обеспечени  получени  равно- ерного покрыти  по длине заготовки, о врем  перемещени  нагревател  в братном направлении в заготовку одают несущий газ. Источники информации, рин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции 2327557, л, С 03 С 25/00, 1977.
2. 2.Патент Франции № 2261992, л. С 03 С 17/00, 1975.