تحليل قوالب الكسوة الطولية للشريط المركب المعدني للكابلات الضوئية

1. مقدمة
باعتبارها وسيلة نقل لا غنى عنها في الاتصالات البصرية، يجب وضع كابلات الألياف الضوئية في مجموعة متنوعة من البيئات. إن إضافة طبقات التدريع المعدنية في هيكل كابلات الألياف الضوئية يمكن أن يؤدي إلى إطالة عمر خدمة كابلات الألياف الضوئية بشكل فعال. ولجزيئات الماء تأثير كبير على أداء النقل وعمر الألياف الضوئية، ولا تستطيع الجزيئات العضوية مثل البولي إيثيلين مقاومة بخار الماء في الهواء لفترة طويلة. زيادة طبقة التدريع المعدنية
عندما يتم وضع الكابل في بيئة قاسية، يلزم وجود طبقة أو طبقتين من الدروع المعدنية لزيادة مقاومته للضغط الجانبي والتأثيرات، ولمقاومة الأضرار الميكانيكية الخارجية وتوفير مستوى معين من الحماية ضد الحشرات والقوارض.

عادة ما تكون طبقة الدرع المعدنية للكابل مصنوعة من شريط من الفولاذ أو الألومنيوم، والذي يتم لفه طوليًا حول قلب الكابل لمقاومة الرطوبة الخارجية والأضرار الميكانيكية. وفقًا للمعيار، يجب أن يكون الكابل مقاومًا للماء في قسمه بأكمله، أي أن جميع الفجوات الموجودة داخل غلاف الكابل يجب أن تكون مقاومة للماء بشكل فعال، بحيث لا يمكن للمياه أن تتسرب طوليًا عبر قلب الكابل والغلاف (باستثناء جزء تسليح الأسلاك الفولاذية، طبقة التدريع المعدنية المشار إليها أدناه هي طبقة التدريع المعدنية من شريط الفولاذ والألومنيوم). بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تحافظ طبقة الدرع المعدنية على التوصيل الكهربائي في الاتجاه الطولي للكابل، ويجب ألا يكون لطبقة الدرع المعدنية للكابل بأكمله أي ظاهرة شريط مكسور.
من خلال البيانات الإحصائية التي تم العثور عليها، شكلت الكابلات الضوئية في حضن تسرب المياه حوالي نصف إجمالي شذوذ تسرب المياه. يتم تشكيل طبقة التدريع المعدنية عمومًا في وقت واحد باستخدام قالب تشكيل الحزمة الطولية، ولا يرتبط تسرب الماء في حضن طبقة التدريع فقط بقوة الترابط لحضن طبقة التدريع، ولكن له أيضًا علاقة كبيرة مع تشكيل طبقة التدريع، أي أن قالب تشكيل الشريط المعدني المعقول أو غير المعقول يؤثر بشكل مباشر على جودة ومعدل تأهيل الكابل البصري.
في الوقت الحاضر، وفقًا للخصائص الفيزيائية المختلفة للحزام الفولاذي وحزام الألومنيوم، فإن كل مصنع يعتمد قالب تشكيل الحزمة الطولية المختلفة، إذا تم استخدام قالب الحزمة الطولية لحزام الألومنيوم لفترة طويلة، فمن السهل التسبب في تلف القالب ، وعند استخدام الحزام الفولاذي لقالب الحزمة الطولية لحزام الألمنيوم الطولي، فإنه سوف ينتج ظاهرة الحزام المكسور لأن قوة الحزمة الطولية للقالب كبيرة جدًا.
2. قوالب تصفيح شريط الألمنيوم
القوالب الشائعة للتغليف الطولي لشرائط الألومنيوم هي، من اليسار إلى اليمين، قالب تحديد المواقع، وقناة قلب الكابل، والجسم الرئيسي للقالب، وقالب التحجيم. إن دور قالب تحديد المواقع هو توجيه شريط الألمنيوم إلى القالب بزاوية مناسبة؛ دور قناة الكابل الأساسية هو ضبط زاوية قلب الكابل وشريط الألومنيوم؛ يتكون الجسم الرئيسي للقالب من قطعة كاملة من الصفائح المعدنية، يتم تجعيد جانبيها تدريجياً نحو المركز لتشكيل أنبوب. في الإنتاج، يتم لف شريط الألمنيوم المسطح حول قلب الكابل بواسطة الجسم الرئيسي للقالب ثم يتم لفه تدريجيًا إلى شكل أنبوبي ثم يتم ضغطه أخيرًا في الشكل على قالب التحجيم، مما يكمل عملية التغليف الطولية. يتم الضغط على شريط الألمنيوم بالتساوي طوال العملية ويتحول تدريجياً إلى شكل أنبوبي.
من أجل تلبية متطلبات الإنتاج المختلفة، فإن الأحجام المختلفة لشريط الألمنيوم تحتاج إلى أن تكون متطابقة مع أحجام مختلفة من قوالب التشكيل. إذا كان الحجم الكلي للقالب صغيرًا، فمن السهل أن يسبب الكثير من المقاومة لشريط الألومنيوم ويكسر الشريط؛ في حين أن الحجم الكلي للقالب أكبر، على الرغم من أن الضغط على شريط الألومنيوم صغير، فمن السهل أن يبدو أن التجعيد في اللفة ليس ضيقًا، مما يؤدي إلى تسرب الماء في اللفة.
شريط الألمنيوم ناعم وليس لديه قوة شد كافية ويتعرض لاحتكاك أكبر أثناء عملية التجعيد والتشكيل من خلال القالب، مما قد يؤدي بسهولة إلى كسر الشريط. لتقليل الاحتكاك، تستخدم بعض الشركات طريقة تقليل مساحة الاتصال بين شريط الألومنيوم والقالب عن طريق عمل أخاديد أو ثقوب مسدودة في السطح الداخلي لقالب التحجيم لتقليل الاحتكاك [2]؛ هناك أيضًا طرق لتقليل معامل الاحتكاك بين شريط الألمنيوم والقالب عن طريق وضع طبقة تشحيم من التيفلون على سطح قالب العبوة الطولية وقالب التحجيم لتقليل الاحتكاك [3]، وبالتالي تقليل معدل كسر الشريط. من أجل منع تسرب الماء في لفة شريط الألمنيوم، قامت بعض الشركات بتركيب جهاز توزيع الغراء أمام قالب تشكيل اللفة الطولية، والذي يمكنه تقوية الرابطة في اللفة وحل مشكلة تسرب الماء بسبب ضعف الترابط من الشريط المعدني بعد اللفة الطولية.
3. قالب تصفيح الشريط الفولاذي
يتمتع الشريط الفولاذي بصلابة معينة، ومن الصعب تجعيده وتشكيله، لذلك من الضروري استخدام قالب بقوة طولية كبيرة عند الترقق. يتكون قالب تشكيل المغرفة الطولية للشريط الفولاذي العام من ثلاثة أجزاء: قالب التشكيل المسبق، قالب التشكيل، وقالب التحجيم. في الوقت الحاضر، عادة ما يستخدم مصنعو كابلات الألياف الضوئية قالب الحزمة الطولية للحزام الفولاذي وينقسم إلى نوعين: قالب الحزمة الطولية المدمجة وقالب الحزمة الطولية من النوع الأسطوانة.
الرسم التخطيطي الهيكلي لقالب المغرفة الطولي المدمج يكون من اليسار إلى اليمين، بترتيب وضع القالب، قالب التشكيل المسبق، القالب المتداخل، قالب التحجيم. قالب تحديد المواقع عبارة عن أسطوانة توجيه لتحديد المواقع مثبتة بشكل متماثل، ويحتوي قالب التشكيل المسبق على تجويف تشكيل مسبق مخروطي، والقالب المتداخل يحتوي على تجويف تشكيل مخروطي مع فوهة حافة مفتوحة، ويحتوي قالب التحجيم على تجويف مخروطي. في الإنتاج، يتم نقل قلب الكابل إلى القالب مع الحزام الفولاذي، ويتم ضبط أسطوانة توجيه تحديد موضع الحزام لتناسب عرض الحزام، ويدخل الحزام إلى قالب التشكيل المسبق ويلتف إلى الداخل في قوس نصف دائري في تجويف التشكيل المسبق، وبعد ذلك مباشرة يتم لف قلب الكابل طوليًا في القالب المتداخل في شكل أسطواني وينتج تداخلًا، وأخيرًا يتم تجعيد الحزام المستدير في قالب التحجيم.
يتمثل دور قالب التداخل في إنشاء لفة في الشريط، بالإضافة إلى فوهة اللفة المفتوحة المذكورة أعلاه، يوجد أيضًا دبوس يضاف إلى الطرف المدبب من قالب التداخل لإنشاء لفة في الشريط.
تعد فوهة اللفة من النوع الدبوسي أكثر تطلبًا من حيث مواصفات الشريط الفولاذي واستقرار الشريط في الإنتاج. إذا كان عرض الشريط أكبر من العرض المقدر لفوهة اللفة من النوع الدبوس، فسيتم ضغط الشريط بواسطة المسامير وسوف ينتفخ بسهولة عند اللفة مما يؤدي إلى تسرب الماء، إذا دار الشريط ونواة الكابل أثناء الإنتاج، فإن سيكون الضغط عند اللفة منخفضًا جدًا ولن يكون الرابط آمنًا مما يؤدي إلى تسرب الماء. مع فوهة اللفة المفتوحة، لا يتعرض الشريط للمقاومة الجانبية في المساحة المفتوحة ولا تحدث المشاكل المرتبطة بفوهة اللفة الدبوسية.
إن الاحتكاك المنزلق لقوالب تشكيل المغرفة الطولية المدمجة على الحزام الفولاذي مرتفع وغالبًا ما ينكسر الحزام في الإنتاج، لذلك تستخدم بعض الشركات قوالب تشكيل المغرفة الطولية الأسطوانية لتغيير الاحتكاك المنزلق للحزام الفولاذي إلى احتكاك متدحرج.
1: قالب تحديد الموضع 2: أسطوانة التشكيل المسبق 3: أسطوانة التقريب الأفقية 4: أسطوانة التقريب الختامية 5: أسطوانة التشكيل 6: أسطوانة التحجيم
بكرات لصب المغرفة الطولية
كما يتبين من الرسم البياني، يتكون قالب المغرفة الطولي من نوع الأسطوانة من قالب تحديد المواقع، وأسطوانة التشكيل المسبق، وأسطوانة التقريب الأفقية، وأسطوانة التقريب للإغلاق، وأسطوانة التشكيل، وأسطوانة التحجيم. يتمثل دور قالب تحديد المواقع في توجيه الشريط بزاوية محددة داخل بكرات التشكيل المسبق؛ تتكون بكرات التشكيل المسبق من بكرتين مقعرتين ومحدبتين، يتمثل دورهما في ثني حافة الشريط إلى قوس؛ تتكون بكرات التقريب الأفقية من بكرتين مشقوقتين منحنيتين موضوعتين أفقيًا مع وجود فجوة دائرية بعد التركيب، ويتم دفع الشريط وتقريبه من كلا جانبي البكرات الأفقية عند المرور، والدور هو نفس القالب المتداخل الموصوف أعلاه؛ يتم ضبط الجزء السفلي من بكرات التقريب الختامية عموديًا. يتكون الجزء السفلي من البكرات من بكرات منحنية مشقوقة موضوعة عموديًا والجزء العلوي من البكرات يتكون من بكرات وجه مثبتة أفقيًا، وتتسطح بكرات تقريب الحافة وتدمج جانبي الشريط المغلق؛ تتكون بكرات التشكيل وبكرات التحجيم من البكرات العلوية والسفلية مع بكرات مشقوقة منحنية تتوافق مع بعضها البعض، وتقوم بكرات التشكيل بدمج الشريط وأخيرًا تقوم بكرات التحجيم بتشكيل الشريط المُشكل مسبقًا.
مزايا قالب المغرفة الطولي المتداول هي: يتم تحويل الاحتكاك المنزلق بين الشريط الفولاذي والقالب إلى احتكاك متدحرج، مما يقلل من قوة التمدد على الشريط الفولاذي، ويضمن نمط التدحرج على الشريط ويقلل من معدل كسر الشريط؛ يمكن تعديل القالب في جميع المواضع، ولكن من أجل ضمان تأثير مغرفة طولية جيدة، يجب تثبيت كل قالب بدقة، وإلا فمن السهل التسبب في تسرب الماء بسبب المغرفة الطولية الضعيفة للشريط الفولاذي.
يقدم هذا الجزء بشكل أساسي قالب المغرفة الطولية المتكامل لشركتنا، والذي يمكن استخدامه لكل من مغارف الألمنيوم والفولاذ، وتأثير المغرفة الطولية جيد، مما يؤدي بشكل أساسي إلى القضاء على الظواهر غير الطبيعية مثل انقطاع الإنتاج. وبحسب الإحصائيات، فإن عدد تسرب المياه عند حضن الحزام المعدني يمثل أقل من 7% من إجمالي عدد تسرب المياه للكابل الضوئي كل شهر.
مخطط هيكل القالب لديه.
1: قالب التشكيل المسبق 2: قالبين للتشكيل المسبق 3: القالب المتداخل 4: قالب التشكيل 5: قالب التحجيم
قالب الكسوة الطولية المتكامل بشريط من الفولاذ والألومنيوم
يتم توصيل الأجزاء المذكورة أعلاه بدورها بواسطة برغي حركة عرضية على طاولة التنظيم، مما يتيح حركة كل جزء من القالب في اتجاهات x وy وz، مما يحل مشكلة مطابقة القالب لأحجام مختلفة من شريط الفولاذ.
على عكس الشركات الأخرى، القالب الموضح أعلاه يحتوي على قالبين للتشكيل المسبق: قالب واحد للتشكيل المسبق واثنين من قوالب التشكيل المسبق. يعمل قالبا التشكيل المسبق على تقليل مقاومة الشريط أثناء عملية التشكيل، وحل مشكلة كسر الشريط بسبب القوة المفرطة وزيادة سرعة الإنتاج. يتكون قالبا التشكيل من زوج من القوالب اليسرى واليمنى الموزعة بشكل متماثل، والتي تنقسم إلى قوالب علوية يسار ويمين وقوالب سفلية يسار ويمين، ويكون القالب العلوي عبارة عن قالب محدب والقالب السفلي عبارة عن قالب مقعر، مع فجوة معينة بين القوالب المقعرة والمحدبة للسماح للشريط بالمرور. هيكل القالب الأيسر متماثل مع هيكل القالب الأيمن.
يموت التشكيل واحد. تكون الفجوة بين القوالب المقعرة والمحدبة مسطحة في المنتصف وملتفة قليلاً للأعلى على كلا الجانبين، ويتناقص حجم الفجوة مع اتجاه حركة الشريط. النصف الأول من القالب الأول عبارة عن قالب تحديد المواقع، والذي يوجه الشريط بزاوية محددة داخل القالب استعدادًا للتشكيل؛ بعد مرور الشريط عبر القالب الأول، تكون الجوانب للأعلى قليلاً لتغليف قلب الكابل.
قالب التشكيل الثاني. النصف الأول من القالب مشابه في هيكل التشكيل الأول، ولكن يتم زيادة انحناء الفجوات العلوية والسفلية بين القوالب المقعرة والمحدبة وتقليل المسافة المسطحة المتوسطة؛ يحتوي النصف الثاني من القالب فقط على القالبين السفلي الأيسر والسفلي الأيمن، ولكل منهما فتحة نصف دائرية مدببة، والتي يتم دمجها لتشكل ثقبًا دائريًا. في الإنتاج، يتم وضع القالبين الأيسر والأيمن للتشكيلين في شكل ثمانية، مع شكل الثمانية فتحات التي تواجه اتجاه الشريط المعدني الذي يدخل القالب، بحيث يكون للنصف الثاني من القالب قوة تغليف طولية على الشريط المعدني، والذي يمكن لفه حول قلب الكابل بنسبة تصل إلى 50 بالمائة بعد المرور عبر القالبين.
يشبه قالب التداخل قالب التداخل الموضح أعلاه، مع جسم مخروطي الشكل به فتحة مدببة في المنتصف وفم مفتوح عند المخرج، حيث يتم لف الشريط المعدني طوليًا حول قلب الكابل لإنشاء لفة.
قالب التشكيل عبارة عن جسم أسطواني به فتحة ذات قطر متساوي في المنتصف، وقالب التحجيم من نفس بناء قالب التحجيم أعلاه، ويحتوي على الفتحة المدببة. دور قالب التشكيل هو تجعيد لفة الشريط المعدني، دور قالب التحجيم هو نفسه كما هو مذكور أعلاه. بالمقارنة مع كابلات التسليح المعدنية الأخرى، فإن كابلات التسليح الشريطية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ تتمتع بمقاومة أفضل للضغط الجانبي ولعضة القوارض ونقر الطيور، ولكن صلابة الشريط الفولاذي المقاوم للصدأ أكبر من صلابة الشريط الفولاذي العادي، وهو أكثر صعوبة في التشكيل. . عند استخدام قالب قولبة التغليف الطولي للحزام الفولاذي العام، من السهل إتلاف القالب والقولبة الضعيفة، لكن قالب قولبة التغليف الطولي المدمج بحزام الفولاذ والألومنيوم أعلاه يمكن أن يكمل التغليف الطولي لحزام الفولاذ المقاوم للصدأ، وتأثير قولبة حزام الفولاذ المقاوم للصدأ الطولي جيد، لن يتضرر القالب.
5. الاستنتاج
في الوقت الحاضر، هناك العديد من الشركات المصنعة للكابلات الضوئية، من أجل تحسين الكفاءة الاقتصادية والقدرة التنافسية في السوق، وتقليل تكلفة تصنيع الكابلات الضوئية، يجب على شركات تصنيع الكابلات الضوئية استخدام معدات إنتاج فعالة، قدر الإمكان لتحسين سرعة الإنتاج مع ضمان معدل تأهيل المنتج. وفقًا للخصائص الفيزيائية المختلفة لشريط الفولاذ والألمنيوم، يحتاج المصنعون إلى استخدام قالب الكسوة الطولية المقابل في الإنتاج لتحقيق تأثير الكسوة الطولية.