一种预制棒芯棒的制造方法与流程

本发明涉及光纤预制棒领域，具体涉及预制棒芯棒的制造方法。

背景技术：

vad法制造芯棒时，靶棒下端通过喷灯进行沉积，靶棒一边转动一边向上提起，形成松散体。芯棒松散体的这种制造方式，为了保证安全，防止松散体断裂，松散体的长度不能做的很长。

技术实现要素：

本发明针对上述问题，提出了一种预制棒芯棒的制造方法。

本发明采取的技术方案如下：

一种预制棒芯棒的制造方法，包括以下步骤：

1)将靶棒伸入沉积炉中，靶棒一边转动一边向上提升，喷灯工作，在靶棒下端进行沉积，得到松散体；

2)松散体提升至沉积炉外后，向松散体四周倾斜的喷射热气体，热气体对松散体合力竖直向上；

3)松散体加工完成后，逐渐降低热气体的温度，直至松散体的温度降低至设定值；

4)停止向松散体喷射气体；

5)将松散体放入烧结炉进行玻璃化，得到芯棒。

通过向松散体四周倾斜的喷射热气体，热气体对松散体合力竖直向上，能够辅助支撑松散体，从而可以使松散体受力好，不易断裂，松散体的长度能做的更长。通过吹风还能够逐步冷却松散体，冷却后，松散体的颗粒物之间的结合力加强，此时停止向松散体喷射气体，松散体也不易断裂。

可选的，所述步骤1)～步骤4)由沉积设备实施，所述沉积设备包括：

沉积炉，内部安装有喷灯；

上梁架，位于沉积炉的上方；

升降杆，滑动设置在上梁架上，升降杆的下端转动安装有卡盘，所述卡盘用于卡持靶棒；

升降元件，用于驱动所述升降杆上下移动；

下梁架，位于沉积炉的上方，且位于上梁架的下方，下梁架具有供松散体穿过的避让孔，所述避让孔的轴线与卡盘的轴线重合；以及

气套，固定在所述下梁架上，气套的轴线与卡盘的轴线重合；

所述气套包括多个绕自身轴线均匀分布的出气结构，所述出气结构包括：

加热腔，设置在气套的侧壁内；

多个出气孔，位于所述气套的内侧壁，与所述加热腔连通，出气孔用于倾斜向上的向松散体喷射气体；

连通腔，设置在气套的外侧壁，且与加热腔连通；

加热丝，安装在所述加热腔中；

风机，安装在所述连通腔，用于将外部气体鼓入所述加热腔，并从所述出气孔喷出。

沉积设备的工作原理：卡盘卡住靶棒，升降元件工作，使升降杆下降，靶棒伸入沉积炉内，此时卡盘转动，带动芯棒转动，升降元件逐步上升，沉积炉的喷灯工作进行沉积操作，制得松散体，当上部的松散体通过避让孔后进入气套后，气套的风机和加热丝工作，向松散体的四周喷射热气体，通过气流给松散体一个向上的力，从而可以使松散体受力好，不易断裂，松散体的长度能做的更长。当松散体不再沉积时，加热丝的功率逐渐降低，通过出气孔的吹风，能够逐步冷却松散体，冷却后，松散体的颗粒物之间的结合力加强，此时停止向松散体喷射气体，松散体也不易断裂。

实际运用时，可以通过设置在升降杆上的电机和齿轮组，驱动卡盘转动。

可选的，所述气套的内侧壁的下端安装有用于测量松散体温度的第一温度传感器，所述气套内安装有用于测量出气孔气体温度的第二温度传感器。

通过第一温度传感器和第二温度传感器能够控制加热丝工作，使得喷射的气体温度接近松散体自身温度，防止温差过大损伤松散体。

可选的，所述上梁架上设置有滑轨，所述升降杆滑动设置在滑轨上；所述升降杆上设置有齿条，所述升降元件包括升降电机以及固定在升降电机的输出轴上的齿轮，所述齿轮与所述齿条啮合。

可选的，所述气套有多个，多个气套上下依次设置。

设置多个气套能够得到更大范围的吹风，也方便安装和维护。此外，当松散体只进入下方的气套时，上方的气套可以不工作，能够避免无效的能量消耗。

可选的，位于下方的气套的上端面具有定位孔，位于上方的气套的下端面具有与对应定位孔配合的定位柱。

定位孔和定位柱的配合，方便拆装。

可选的，所述气套包括左右两个环状部分，分别为第一部分和第二部分，各气套的第一部分相互固定，各气套的第二部分相互固定，所述下梁架上安装有两个伸缩元件，所述伸缩元件与最下方对应的环状部分连接，用于控制两个环状部分合拢或分离。

气套由两个环状部分组成，这种结构方便装配以及维护，而且制造成本也能够降低。

可选的，所述伸缩元件为气缸、液压缸或电动推杆。

可选的，还包括：

烧结炉；

转移元件，包括活动杆，所述活动杆的端部固定有连接架，所述连接架同时与上梁架和下梁架固定，转移元件工作时，通过所述活动杆的移动带动上梁架和下梁架移动至烧结炉上方。

通过设置烧结炉和转移元件，沉积完成后可以直接进行玻璃化，省略了中间流转的步骤，加工效率更高。

可选的，所述转移元件为液压缸。

本发明的有益效果是：通过向松散体四周倾斜的喷射热气体，热气体对松散体合力竖直向上，能够辅助支撑松散体，从而可以使松散体受力好，不易断裂，松散体的长度能做的更长。通过吹风还能够逐步冷却松散体，冷却后，松散体的颗粒物之间的结合力加强，此时停止向松散体喷射气体，松散体也不易断裂。

附图说明：

图1是实施例1沉积设备的示意图；

图2是实施例1松散体进入气套后的示意图；

图3是实施例2沉积设备的示意图；

图4是实施例3沉积设备的示意图。

图中各附图标记为：

1、沉积炉；2、喷灯；3、上梁架；4、升降杆；5、卡盘；6、靶棒；7、松散体；8、升降元件；9、下梁架；10、避让孔；11、气套；12、出气结构；13、加热腔；14、出气孔；15、连通腔；16、加热丝；17、风机；18、第一温度传感器；19、第二温度传感器；20、定位孔；21、定位柱；22、环状部分；23、伸缩元件；24、烧结炉；25、转移元件；26、活动杆；27、连接架。

具体实施方式：

下面结合各附图，对本发明做详细描述。

实施例1

一种预制棒芯棒的制造方法，包括以下步骤：

1)将靶棒伸入沉积炉中，靶棒一边转动一边向上提升，喷灯工作，在靶棒下端进行沉积，得到松散体；

2)松散体提升至沉积炉外后，向松散体四周倾斜的喷射热气体，热气体对松散体合力竖直向上；

3)松散体加工完成后，逐渐降低热气体的温度，直至松散体的温度降低至设定值；

4)停止向松散体喷射气体；

5)将松散体放入烧结炉进行玻璃化，得到芯棒。

通过向松散体四周倾斜的喷射热气体，热气体对松散体合力竖直向上，能够辅助支撑松散体，从而可以使松散体受力好，不易断裂，松散体的长度能做的更长。通过吹风还能够逐步冷却松散体，冷却后，松散体的颗粒物之间的结合力加强，此时停止向松散体喷射气体，松散体也不易断裂。

于本实施例中，步骤1)～步骤4)由沉积设备实施，如图1和2所示，本实施例沉积设备包括：

沉积炉1，内部安装有喷灯2；

上梁架3，位于沉积炉1的上方；

升降杆4，滑动设置在上梁架3上，升降杆4的下端转动安装有卡盘5，卡盘5用于卡持靶棒6；

升降元件8，用于驱动升降杆4上下移动；

下梁架9，位于沉积炉1的上方，且位于上梁架3的下方，下梁架9具有供松散体7穿过的避让孔10，避让孔10的轴线与卡盘5的轴线重合；以及

气套11，固定在下梁架9上，气套11的轴线与卡盘5的轴线重合；

气套11包括多个绕自身轴线均匀分布的出气结构12，出气结构12包括：

加热腔13，设置在气套11的侧壁内；

多个出气孔14，位于气套11的内侧壁，与加热腔13连通，出气孔14用于倾斜向上的向松散体7喷射气体；

连通腔15，设置在气套11的外侧壁，且与加热腔13连通；

加热丝16，安装在加热腔13中；

风机17，安装在连通腔15，用于将外部气体鼓入加热腔13，并从出气孔14喷出。

沉积设备的工作原理：如图1所示，卡盘5卡住靶棒6，升降元件8工作，使升降杆4下降，靶棒6伸入沉积炉1内，此时卡盘5转动，带动芯棒转动，升降元件8逐步上升，沉积炉1的喷灯2工作进行沉积操作，制得松散体7；如图2所示，当上部的松散体7通过避让孔10后进入气套11后，气套11的风机17和加热丝16工作，向松散体7的四周喷射热气体，通过气流给松散体7一个向上的力，从而可以使松散体7受力好，不易断裂，松散体7的长度能做的更长。当松散体7不再沉积时，加热丝16的功率逐渐降低，通过出气孔14的吹风，能够逐步冷却松散体7，冷却后，松散体的颗粒物之间的结合力加强，此时停止向松散体7喷射气体，松散体7也不易断裂。

实际运用时，可以通过设置在升降杆4上的电机和齿轮组，驱动卡盘5转动。

于本实施例中，气套11的内侧壁的下端安装有用于测量松散体7温度的第一温度传感器18，气套11内安装有用于测量出气孔14气体温度的第二温度传感器19。通过第一温度传感器18和第二温度传感器19能够控制加热丝16工作，使得喷射的气体温度接近松散体7自身温度，防止温差过大损伤松散体7。

实际运用时，上梁架3上设置有滑轨，升降杆4滑动设置在滑轨上；升降杆4上设置有齿条，升降元件8包括升降电机以及固定在升降电机的输出轴上的齿轮，齿轮与齿条啮合。

如图1和2所示，于本实施例中，气套11有多个，多个气套11上下依次设置。设置多个气套11能够得到更大范围的吹风，也方便安装和维护。此外，当松散体7只进入下方的气套11时，上方的气套11可以不工作，能够避免无效的能量消耗。

如图1和2所示，于本实施例中，位于下方的气套11的上端面具有定位孔20，位于上方的气套11的下端面具有与对应定位孔20配合的定位柱21。定位孔20和定位柱21的配合，方便拆装。

实施例2

如图3所示，本实施例与实施例1的区别在于：气套11包括左右两个环状部分22，分别为第一部分和第二部分，各气套11的第一部分相互固定，各气套11的第二部分相互固定，下梁架9上安装有两个伸缩元件23，伸缩元件23与最下方对应的环状部分22连接，用于控制两个环状部分22合拢或分离。本实施例气套11由两个环状部分22组成，这种结构方便装配以及维护，而且制造成本也能够降低。

实际运用时，伸缩元件23为气缸、液压缸或电动推杆。

实施例3

如图3所示，本实施例与实施例2的区别在于，还包括：

烧结炉24；

转移元件25，包括活动杆26，活动杆26的端部固定有连接架27，连接架27同时与上梁架3和下梁架9固定，转移元件25工作时，通过活动杆26的移动带动上梁架3和下梁架9移动至烧结炉24上方。

通过设置烧结炉24和转移元件25，沉积完成后可以直接进行玻璃化，省略了中间流转的步骤，加工效率更高。

实际运用时，转移元件25优选为液压缸。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。