方丝光纤面板的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种方丝光纤面板的制作方法，包括：1，将皮料管套入芯料棒组成棒管组合体，将其拉制成带有缺角的单丝；2，将单丝排列在截面为正方形的一次复丝模具中，排列时每4根单丝的缺角对在一起形成容纳光吸收丝的空腔，将光吸收丝插入空腔中，形成一次复丝棒；拉制一次复丝棒形成一次复丝；3，将一次复丝排列在截面为正方形的二次复丝模具中，形成二次复丝棒；拉制二次复丝棒形成二次复丝；4，将二次复丝短切后排板成光纤面板毛坯；以及光纤面板毛坯经后续处理制得方丝光纤面板。本发明的光纤面板产品由方形单元丝排列而成，方形单元丝以最紧密堆积的方式排列，其间没有任何空隙，可以大大提高气密性，从而提高微光成像器的使用寿命。
【专利说明】方丝光纤面板的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光纤面板生产制作【技术领域】，特别是涉及方丝光纤面板的制作方法。【背景技术】
[0002]光纤面板是由许多根规则紧密排列的光学纤维经过排板、熔压、滚圆、切割、精加工等工序加工成型的一种硬质光纤元件，它具有集光性能好，分辨率高，在光学上具有零厚度，可以无失真地传递高清晰度图像等特点，广泛用于各种电子光学器件的输入、输出屏。
[0003]目前光纤面板产品多数是由圆形单元丝排列成的光纤面板，而圆形单元丝以最紧密堆积的方式排列仍有空隙存在，做为真空像管上的输入、输出屏，其气密性十分重要，关系到像管的使用寿命。由方单元丝排列起来的光纤面板没有空隙，可以大大提高气密性，从而提高微光成像器的使用寿命。但是目前已有的圆形单元丝排列成的光纤面板的制作方法不适用于制作方丝光纤面板。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提出一种方丝光纤面板的制作方法，以提高提高光纤面板的气密性。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案:
[0006]1、一种方丝光纤面板的制作方法，所述方法包括以下步骤:
[0007]步骤I，将皮料管套入切去一角的正方形芯料棒组成棒管组合体，将棒管组合体拉制成带有缺角的单丝；优选的，皮料管的内径为34mm?36mm,壁厚为3.0?3.3mm,芯料棒尺寸为24 X 24mm，芯料棒具有腰长为5mm的等腰直角三角形缺口。优选的，所述带有缺角的单丝的边长为2.48?2.52mm。
[0008]步骤2，将单丝排列在截面为正方形的一次复丝模具中，排列时每4根单丝的缺角对在一起形成容纳光吸收丝的空腔，将光吸收丝插入所述空腔中，形成一次复丝棒；拉制一次复丝棒形成一次复丝；优选的，步骤2，用100根单丝以每边10根排列成正方形一次复丝棒，在每个容纳光吸收丝的空腔内插入光吸收丝，共计插入25根光吸收丝。更优选的，所述一次复丝的边长为0.99?1.01mm。
[0009]步骤3，将一次复丝排列在截面为正方形的二次复丝模具中，形成二次复丝棒；拉制二次复丝棒形成二次复丝；优选的，用625根一次复丝以每边25根排列成正方形二次复丝棒。更优选的，二次复丝的边长为0.99?1.01mm。
[0010]步骤4，将二次复丝短切后排板成光纤面板毛坯，排板时使用填隙丝填充空隙，填隙丝截面为腰长与二次复丝边长相等的等腰直角三角形；以及
[0011]排板后的光纤面板毛坯经熔压、滚圆、切割和精加工制得方丝光纤面板。
[0012]优选的，光吸收丝的直径为0.475mm。
[0013]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
[0014]光纤面板产品是由方形单元丝排列而成，方形单元丝以最紧密堆积的方式排列，其间没有任何空隙。做为真空像管上的输入、输出屏，其气密性十分重要，关系到像管的使用寿命。由方单元丝排列起来的光纤面板没有空隙，可以大大提高气密性，从而提高微光成像器的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0016]图1为本发明一种实施例的芯料棒与皮料管的示意图；
[0017]图2为本发明一种实施例的一次复丝棒排列图；
[0018]图3为本发明一种实施例的正八边形板段排列图。
[0019]附图中，各标号所代表的含义如下:
[0020]1、皮料管，2、芯料棒，3、棒管组合体，4、单丝，5、光吸收丝，6、一次复丝棒，7、二次复丝，8、填隙丝，9、正八边形板段。
【具体实施方式】
[0021]下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
[0022]以下为本发明的具体实施方法。实际生产中，要根据具体成品的具体要求来制订工艺参数和实现工艺参数的工装尺寸等。
[0023]( I)单丝拉制
[0024]首先选择符合要求的芯料棒和皮料玻璃管进行认真的清洗、烘干。如图1所示，把芯料棒2放入皮料管I内，再把这种棒管组合体3装夹在粗拉丝机上拉制。棒管组合体在加热炉中软化后自动下垂成丝，再通过拉丝部分的拉丝轮来牵引，拉制成的纤维就是带有缺角的单丝4，单丝边长控制在2.48?2.52毫米。在拉方形单丝时要注意调整单丝的扭丝。
[0025](2)光吸收丝5的拉制
[0026]选择符合要求的光吸收料棒，参照单丝拉制工艺，拉制成边长0.470?0.480毫米的光吸收丝5。
[0027](3)排一次复丝棒和拉制一次复丝
[0028]如图2所示，选取直径为2.48?2.52毫米的根单丝100根，以每边10根将单丝排列在正方形横截面的模具里，然后用棉线以一定的间距把它捆扎起来，两端头用不易烧坏的铜线捆扎，排列成正方形一次复丝棒。排列单丝时每4根单丝的缺角排在一起，在缺角处插上边长0.475mm的光吸收丝(截面为正方形)，共计插入25根光吸收丝，形成一次复丝棒6。将一次复丝棒在高精度拉丝机拉制，拉制成对边长为0.99?1.01毫米的一次复丝，其拉制方法与单丝相同。光吸收丝插入的根数经过反复实验而得到的，经过本实施例所述插入光吸收丝的数目，既可以保证光纤面板的透过率，同时其数值孔径也不低于正常要求。
[0029](4)排二次复丝棒和拉制二次复丝7
[0030]选取直径为0.99?1.01毫米的一次复丝625根，以每边10根将纤维排列在正方形横截面的模具里，然后用棉线以一定的间距把它捆扎起来，两端头用不易烧坏的铜线捆扎，排列成正方形二次复丝棒，再在高精度拉丝机拉制，二次复丝棒成型后拉制成边长为0.99?1.0l毫米的二次复丝7，其拉制方法与单丝相同。
[0031](5)排板
[0032]如图3所示，将上述拉制成二次复丝7依据熔压模具的长度切成定长，然后能满足成品尺寸大小以及考虑加工余量和熔压收缩量的要求设计排板每边二次复丝的根数。将定长的方形二次复丝有序地排列到模具腔体中，排列过程中要求始终注意丝之间排列位置的正确性和契合度，排板时使用填隙丝8填充空隙(填隙丝截面为腰长与二次复丝边长相等的等腰直角三角形)，二次复丝排满模具腔体后形成光纤面板毛坯，在本实施例中光纤面板毛坯为正八边形板段9，仔细检查排丝情况，检查无误后，加盖模具盖，将装配完成的模具放入加热炉膛内进行熔压。
[0033](6)熔压
[0034]按照合适的程序进行抽空、控温、加压。熔压过程，采用程序升温、降温。升温时，从室温经过3?4小时升温至600?620°C，在600?620°C保温I?3小时后，再经过I?3小时升温至700?720°C，在700?720°C时保温2?3小时，然后均速加压至45吨压力后保温保压至完成设定的压缩量；降温时，当温度大于600°C时，降温速度为每小时3度，温度低于600°C时，降温速度为每小时10°C。
[0035](7)滚圆、切割
[0036]检验熔压后的光纤面板毛坯，首先两端去头，然后固定在滚圆机上滚圆，滚圆大小根据成品大小以及加工余量来确定。滚圆后再将光纤面板毛坯进行准确定位并固定装卡在卧式切割机上进行定长切片，切片长度依据成品厚度及其后续加工余量确定。
[0037](8)精加工
[0038]切割的半成品进行外型加工和磨抛，然后进行半成品检验，检验合格后再对其进行像位移校正、开台阶和抛光等精加工工序，最后形成合格的成品。
[0039]综合上述实例可知，只要确定了单丝的丝径、一次复丝棒和二次复丝棒排列方法以及光吸收丝的插入方法和位置即可通过合适的拉丝工艺拉制出包含方形单元丝的二次复丝。再根据产品尺寸和技术要求以及熔压模具的长度，切成定长二次复丝，最后进行熔压成型、滚圆、切割和精加工工序就可以制作出合格的方丝光纤面板。
[0040]以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种方丝光纤面板的制作方法，所述方法包括以下步骤: 步骤I，将皮料管套入切去一角的正方形芯料棒组成棒管组合体，将棒管组合体拉制成带有缺角的单丝； 步骤2，将单丝排列在截面为正方形的一次复丝模具中，排列时每4根单丝的缺角对在一起形成容纳光吸收丝的空腔，将光吸收丝插入所述空腔中，形成一次复丝棒；拉制一次复丝棒形成一次复丝； 步骤3，将一次复丝排列在截面为正方形的二次复丝模具中，形成二次复丝棒；拉制二次复丝棒形成二次复丝； 步骤4，将二次复丝短切后排板成光纤面板毛坯，排板时使用填隙丝填充空隙，填隙丝截面为腰长与二次复丝边长相等的等腰直角三角形；以及 排板后的光纤面板毛坯经熔压、滚圆、切割和精加工制得方丝光纤面板。
2.根据权利要求1所述的方丝光纤面板的制作方法，其特征在于，光吸收丝的直径为0.475mm。
3.根据权利要求2所述的方丝光纤面板的制作方法，其特征在于，皮料管的内径为34mm?36mm,壁厚为3.0?3.3mm,芯料棒尺寸为24 X 24mm,芯料棒具有腰长为5mm的等腰直角三角形缺口。
4.根据权利要求3所述的方丝光纤面板的制作方法，其特征在于，步骤1，所述带有缺角的单丝的边长为2.48?2.52mm。
5.根据权利要求3或4所述的方丝光纤面板的制作方法，其特征在于，步骤2，用100根单丝以每边10根排列成正方形一次复丝棒，在每个容纳光吸收丝的空腔内插入光吸收丝，共计插入25根光吸收丝。
6.根据权利要求5所述的方丝光纤面板的制作方法，其特征在于，所述一次复丝的边长为 0.99 ?1.0lmnin
7.根据权利要求6所述的方丝光纤面板的制作方法，其特征在于，用625根一次复丝以每边25根排列成正方形二次复丝棒。
8.根据权利要求7所述的方丝光纤面板的制作方法，其特征在于，二次复丝的边长为0.99 ?1.01mm。
【文档编号】G02B6/06GK103529512SQ201310495434
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月21日 优先权日:2013年10月21日
【发明者】马跃冲 申请人:中国建筑材料科学研究总院