专利名称：一种异型微细光纤束的制作模具以及制作方法
技术领域：
本发明涉及非通信光纤制造领域，特别是一种异型微细光纤束的制作模具以及制作方法。
背景技术：
满足超细(<04mm)图像采集装置的辅助照明用光纤束有2个特点①光纤束直径细，所占空间小；②为适合在有限空间内实现光纤填充数量的最大化，通常围绕图像采集元件(如CCD、CM0S)，将光纤束端面制成异型。这种异型微细光纤束随着图像采集装置向超细方向发展，其应用越来越广，外形也越来越复杂。由于光纤束细、外形复杂，故制作难度大， 目前常采用穿丝法，其步骤如下①先采用机械办法加工有异型孔或异型腔的金属零件； ②将光纤丝穿入型孔或型腔内，通过手感控制光纤致密度；③采用环氧胶对异型孔或腔内光纤浸胶，并进行固化；④待胶粘剂固化后，将露出异型端光纤进行切割、研磨和抛光，直至端面呈镜面。该方法存有3个问题①通过机械加工(如电火花线切割)制成的微小零件内表因有钼丝或火花轨迹痕，不利于直径15 30um光纤穿入，由于穿丝不顺畅，穿入光纤数目少，很难实现光纤的高填充率；②异型零件小，不方便手工操作；③此制作方法对工件加工精度要求高，加工成本高。
发明内容
本发明针对现有技术中穿丝法工艺的不足，提供一种异型微细光纤束的制作模具以及制作方法，以实现异型光纤束中光纤的高填充率，并降低工件的加工精度和成本，提高产品的一致性以及成品率。为实现上述目的，本发明采取的技术方案为一种异型微细光纤束的制作模具，其特征是，包括模套和模芯，模套上设有工作孔，模芯一端可拆卸固定于模套上的工作孔中， 模芯端部外壁与工作孔内壁之间形成异型孔。作为一种改进，在模具装配过程，为保证模芯与模套之间匹配牢固，本发明的制作模具还包括支架，模套和模芯均固定于支架上，也可以不增设支架，利用胶粘剂将模芯与模套之间固定。通过模套上的工作孔与不同端面形状的模芯进行组合，可匹配出多种端面形状的异型孔，如异型孔的端面形状为月牙形、扇形、锯齿形、方形、直角形、或者环形中的一种，以适应多种应用需求。本发明的模套与模芯可以为可组合的分立的个体，也可为一体化设计成型的整体，即模套与模芯组合后或一体成型皆能够形成所需形状的异型孔；模芯、模套、支架的尺寸可以不受异型微细光纤束的异型端面尺寸影响，而是根据操作者的具体操作情况，适当加大，以操作方便且经济实用为较优。为了使制作出的光纤束更容易从工作孔中脱离，本发明中的模套和模芯采用有机材料制成，如聚四氟乙烯材料，可使得异型孔的孔壁不会与胶粘剂粘连，非常容易脱模。
如果模套和模芯不使用有机材料制成，也可通过在模套上工作孔的内壁以及模芯外壁上涂覆有机材料层，使得异型孔的孔壁不会与胶粘剂粘连。本发明基于上述制作模具的异型微细光纤束的制作方法包括以下步骤
1).选择异型孔端面与所需形状相应的制作模具，然后对制作模具进行装配固定，将模芯一端置入模套的工作孔内，形成异型孔；
2).向模具异型孔内穿入光纤丝，形成光纤束，控制光纤丝的致密程度，并使得穿入异型孔的光纤丝至少有一端位于异型孔外；
光纤丝的致密程度可通过操作人员的手感经验控制，目测光纤丝露出异型孔的端部尺寸长度在5-10mm，便于光纤束浸胶；
3).将光纤丝位于异型孔外的一个端部烘干、吹热后，用调胶针在光纤丝的端部点胶， 使胶在毛细现象原理下自然浸入光纤束内，此时需要控制光纤束浸胶的长度不宜超过模套的厚度，即异型孔的长度；然后对根据胶粘剂的类型选择相应的固化干燥方式，对光纤束内的胶进行固化干燥；
4).维持模芯与模套之间相对位置不变的前提下，拆除用于固定模具的部件，如支架和其他固定装置；
5).对光纤束的端面进行研磨及抛光，可采用现有的常规光学冷加工工艺进行，直至光纤束的端面呈镜面，光亮、平整，然后清理光纤束外表面的抛光粉以及其他污垢；
6).脱模将光纤束与模套和模芯均分离开来；由于胶粘剂与本发明中的制作模具不粘结，所以只需制作模具或光纤束轻轻施力，即可使光纤束脱落分离；
完成以上工序步骤后，即完成异型微细光纤束一个异型端的制作；
7).重复步骤1)至步骤6)，对光纤束的另一个端部进行制作；若另一端为规则形状， 如圆形，本领域技术人员可直接按照常规光纤束制作工艺进行。本发明的有益效果为利用与光纤束粘接剂不粘接的材料制成的模具，可根据需要对异型孔进行设计组合，以便能够得到各种异型端形状的光纤束。利用本发明的制作模具通过穿丝法即可完成光纤束的制作，最后脱模得到异型微细光纤束。对比现有穿丝法工艺，本发明可保证异型微细光纤束中光纤的高填充率，克服了直接在异型工件上填充光纤丝时，边缘不易填满的缺点，降低了对工件的加工精度；且操作简便可靠，成品率高，产品的一致性好。
图1所示为本发明的制作模具结构示意图； 图2所示为图1的左视剖面图3所示为本发明制作模具的一种具体实施例结构示意图； 图4所示为异型孔端面为月牙形的模具结构示意图； 图5所示为异型孔端面为扇形的模具结构示意图； 图6所示为异型孔端面为锯齿形的模具结构示意图； 图7所示为异型孔端面为方形的模具结构示意图； 图8所示为异型孔端面为阶梯形的模具结构示意图； 图9所示为利用本发明的制作模具加工而成的光纤束示意图。
具体实施例方式为使本发明的内容更加明显易懂，以下结合附图和具体实施方式
作进一步描述。结合图1和图2，本发明的制作模具包括模套1和模芯2，模套1上设有工作孔11， 模芯2 —端可拆卸固定于模套上的工作孔11中，模芯2端部外壁与工作孔11内壁之间形成异型孔3。如图3所示，在模具装配过程，为保证模芯2与模套1之间匹配牢固，还设置了支架4，模套1和模芯2均固定于支架4上，模芯2利用棉线7和螺栓6配合固定于支架上；另外也可以不增设支架，利用胶粘剂将模芯与模套之间固定。进一步的，模套与模芯可以为分立的个体，也可为一体化设计；模芯、模套、支架的尺寸可以不受异型微细光纤束的异型端面尺寸影响，而是根据操作者的具体操作情况，适当加大，以操作方便且经济实用为较优。结合图4至图8所示，通过模套上的工作孔与不同端面形状的模芯进行组合，可匹配出多种端面形状的异型孔，如异型孔的端面形状为月牙形、扇形、锯齿形、方形、直角形、 环形或者其他它形状，以适应多种应用需求。为了使制作出的光纤束更容易从工作孔中脱离，本发明中的模套和模芯采用有机材料制成，如聚四氟乙烯材料，可使得异型孔的孔壁不会与胶粘剂粘连，非常容易脱模。如果模套和模芯不使用有机材料制成，也可通过在模套上工作孔的内壁以及模芯外壁上涂覆有机材料层，使得异型孔的孔壁不会与胶粘剂粘连。本发明基于上述制作模具的异型微细光纤束的制作方法包括以下步骤
1).选择异型孔端面与所需形状相应的制作模具，然后对制作模具进行装配固定，将模芯2 —端置入模套1的工作孔内，形成异型孔3 ；
2).向模具异型孔3内穿入光纤丝5，形成光纤束，控制光纤丝5的致密程度，并使得穿入异型孔3的光纤丝5至少有一端位于异型孔3外；
光纤丝5的致密程度可通过操作人员的手感经验控制，目测光纤丝5露出异型孔3的端部尺寸长度在5-10mm，便于光纤束浸胶；
3).将光纤丝5位于异型孔3外的一个端部烘干、吹热后，用调胶针在光纤丝的端部点胶，使胶在毛细现象原理下自然浸入光纤束内，此时需要控制光纤束浸胶的长度不宜超过模套的厚度，即异型孔的长度；然后对根据胶粘剂的类型选择相应的固化干燥方式，对光纤束内的胶进行固化干燥；
4).维持模芯2与模套1之间相对位置不变的前提下，拆除用于固定模具的部件，如支架4和其他固定装置，如图3所示的实施例中的螺栓6和棉线7 ；
5).对光纤束的端面进行研磨及抛光，可采用现有的常规光学冷加工工艺进行，直至光纤束的端面呈镜面，光亮、平整，然后清理光纤束外表面的抛光粉以及其他污垢；
6).脱模将光纤束与模套和模芯均分离开来；由于胶粘剂与本发明中的制作模具不粘结，所以只需制作模具或光纤束轻轻施力，即可使光纤束脱落分离；
完成以上工序步骤后，即完成异型微细光纤束一个异型端的制作；
7).重复步骤1)至步骤6)，对光纤束的另一个端部进行制作；若另一端为规则形状， 如圆形，本领域技术人员可直接按照常规光纤束制作工艺进行，如图9所示的成品光纤束， 其一端利用图4所示的模具制成，另一端为圆形，采用常规光纤束制作工艺完成。
本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。
权利要求
1.一种异型微细光纤束的制作模具，其特征是，包括模套和模芯，模套上设有工作孔， 模芯一端可拆卸固定于模套上的工作孔中，模芯端部外壁与工作孔内壁之间形成异型孔。
2.根据权利要求1所述的异型微细光纤束的制作模具，其特征是，还包括支架，模套和模芯均固定于支架上。
3.根据权利要求1或2所述的异型微细光纤束的制作模具，其特征是，异型孔的端面形状为月牙形、扇形、锯齿形、方形、直角形、或者环形中的一种。
4.根据权利要求1或2所述的异型微细光纤束的制作模具，其特征是，模套与模芯是可组合的分立的个体，或者一体化设计成型的整体。
5.根据权利要求1或2所述的异型微细光纤束的制作模具，其特征是，模套和模芯采用有机材料制成。
6.根据权利要求1或2所述的异型微细光纤束的制作模具，其特征是，模套上工作孔的内壁以及模芯外壁上附有有机材料层。
7.根据权利要求5所述的异型微细光纤束的制作模具，其特征是，所述有机材料为聚四氟乙烯。
8.基于权利要求1至7任一项所述的制作模具的异型微细光纤束的制作方法，其特征是，包括以下步骤1).选择异型孔端面与所需形状相应的制作模具，对制作模具进行装配固定，将模芯一端置入模套的工作孔内，形成异型孔；2).向模具异型孔内穿入光纤丝，形成光纤束，控制光纤丝的致密程度，并使得穿入异型孔的光纤丝至少有一端位于异型孔外；3).将光纤丝位于异型孔外的一个端部烘干、吹热后，用调胶针在光纤丝的端部点胶， 使胶自然浸入光纤束内，然后对光纤束内的胶进行固化干燥；4).维持模芯与模套之间相对位置不变的前提下，拆除用于固定模具的部件；5).对光纤束的端面进行研磨及抛光；6).脱模将光纤束与模套和模芯均分离开来；7).重复步骤1)至步骤6)，对光纤束的另一个端部进行制作。
全文摘要
本发明公开一种异型微细光纤束的制作模具以及制作方法，制作模具包括模套和模芯，模套上设有工作孔，模芯一端可拆卸固定于模套上的工作孔中，模芯端部外壁与工作孔内壁之间形成异型孔。本发明的模具可采用与光纤束粘接剂不粘接的材料加工而成，在制作光纤束时，只需向异型孔中穿入光纤丝，即可形成所需端面形状的异型光纤束，最后脱模即可进行后续如将光纤束整体嵌入异型端头零件等工作。本发明提供的制作模具以及制作方法相对现有穿丝法工艺，可保证异型微细光纤束中光纤的高填充率，克服了直接在异型工件上填充光纤丝时，边缘不易填满的缺点，降低了对工件的加工精度，产品的一致性高，且操作简便，有效可靠，成品率高。
文档编号B29C70/40GK102555108SQ201210021240
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月31日 优先权日2012年1月31日
发明者张振远, 张熙岳, 朱云青, 潘维超, 笪协睿, 赵锦琳, 黄晓云, 龚峰云 申请人:南京春辉科技实业有限公司