一种多喷灯光纤预制沉积装置的制作方法

文档序号:20042668发布日期:2020-02-28 12:10阅读:283来源:国知局
技术简介:
本专利针对OV D法多喷灯沉积过程中火焰干涉导致沉积效率低、预制棒直径波动大的问题,提出采用大口径与小口径喷灯组配合尾灯组的设计,通过往复移动装置调整喷灯位置和角度,减少火焰干扰,提升二氧化硅颗粒收集率与沉积均匀性。
关键词:多喷灯光纤沉积装置,预制棒均匀沉积

本发明涉及光纤预制棒制造领域,具体涉及一种多喷灯光纤预制沉积装置。



背景技术:

外部气相沉积工艺ovd法,因生产制造过程中不涉及套管的使用,沉积尺寸疏松体尺寸不受套管尺寸的限制,且具有高的沉积速率和效率的特定,相比其他光纤预制棒的制造方法在成本控制方面更具有优势。该方法是将高纯度四氯化硅等原材料水解后生成的二氧化硅均匀喷涂至待沉积芯棒表面,通过逐层沉积最终形成规定尺寸的光纤预制棒疏松体(简称soot体);主要为进一步提高预制棒疏松体沉积的速率,目前行业现行的ovd沉积工艺均采用多喷灯设计,喷灯中心孔与芯棒同属一个垂直面内。但多喷灯设计也存在着相邻喷灯之间火焰相互干涉,影响了预制棒沉积效率行业中使用ovd法的多喷灯设计同样会存在着预制棒疏松体直径波动问题,因多喷灯设计沉积的粉末体由各组喷灯沉积粉末体分段组合而成,每组喷灯之间因气体流量、温度、气流、密度等多因素影响,无法制造外径整体均匀的粉末体,导致烧结后的预制棒玻璃体直径波动整体较大,存在较大直径波动的预制棒后续拉丝过程会对拉丝炉密封造成较大影响,影响拉丝合格率及光纤质量。



技术实现要素:

针对现有技术中提到的问题,本发明目的在于提供一种可提高沉积效果,实用性强的多喷灯光纤预制沉积装置。

本发明一种多喷灯光纤预制沉积装置,包括箱体、支架、转动装置、芯棒及燃烧装置,箱体的侧壁上设有进风口,进风口处还设有进风过滤器,箱体顶部还设有出风口,支架分别设置在箱体内两端,芯棒两端分别通过转动装置与两端的支架相连,燃烧装置设置在箱体内,其特征在于,所述燃烧装置包括喷灯口直径不等的喷灯组与尾灯组,喷灯组分别为小口径喷灯组与大口径喷灯组,所述尾灯组包括两个为尾灯,尾灯均通过连接杆与支架相连,并设于芯棒两端,其中,大口径喷灯组设于芯棒正下方,并与芯棒位于同一竖直平面内,小口径喷灯组为两组小口径喷灯,分别设置在芯棒沿径向两端,其小口径喷灯组还与芯棒所在竖直平面形成小于45°夹角,所述小口径喷灯组与大口径喷灯组还与位于箱体内底部的往复移动装置相连;所述往复移动装置包括水平同步带式导轨、设于水平同步带式导轨上的滑块以及驱动滑块滑动的步进电机,所述水平同步带式导轨为多个,滑块上分别相连有大口径喷灯组或小口径喷灯组。

优选地,所述大口径喷灯组的喷灯个数数量是2~4个,小口径喷灯组的喷灯个数数量4~8个。

优选地,所述大口径喷灯组的输出口的直径为6~8mm之间,所述小口径喷灯组的输出口的直径为3~4mm之间。

优选地,所述小孔径喷灯组与大口径喷灯组距离芯棒的距离为100mm~180mm之间。

优选地,所述水平同步带式导轨为3个,其中一个水平同步带式导轨的中心轴线与芯棒的中心轴线位于同一竖直平面内,其余两个水平同步带式导轨与芯棒所在竖直平面形成小于45°夹角。

优选地,还包括控制器,所述控制器与步进电机、转动装置电连接。

本发明相对于现有技术,取得了以下的技术效果:

通过设置的口径不同的大口径喷灯组和小口径喷灯组,大口径喷灯组与尾灯组进行抛光、预热处理,随后小口径喷灯组与大口径喷灯组一同参与沉积处理,同时各喷灯组分工明确,各个喷灯组的与芯棒的角度不同,降低沉积过程中因相邻喷灯火焰之间的相互干涉而引起的原材料浪费和沉积速度的下降,进一步提高预制棒疏松体沉积过程中二氧化硅颗粒的收集率。

附图说明

图1为本发明结构俯视图。

图2为本发明结构正视图。

图3为本发明结构侧视图。

附图标记:1-大口径喷灯组;2-小口径喷灯组;3-芯棒;4-转动装置;5-支架;6-出风口;7-进风口;8-尾灯组。

具体实施方式

实施例

本发明一种多喷灯光纤预制沉积装置,包括箱体、支架5、转动装置4、芯棒3及燃烧装置,箱体的侧壁上设有进风口7,进风口7处还设有进风过滤器,箱体顶部还设有出风口6,支架5分别设置在箱体内两端,芯棒3两端分别通过转动装置4与两端的支架5相连,燃烧装置设置在箱体内,所述燃烧装置包括喷灯口直径不等的喷灯组与尾灯组8,喷灯组分别为小口径喷灯组2与大口径喷灯组1,所述尾灯组8包括两个为尾灯,尾灯均通过连接杆与支架5相连,并设于芯棒3两端,其中,大口径喷灯组1设于芯棒3正下方,并与芯棒3位于同一竖直平面内,小口径喷灯组2为两组小口径喷灯,分别设置在芯棒3沿径向两端,其小口径喷灯组2还与芯棒3所在竖直平面形成小于45°夹角,所述小口径喷灯组2与大口径喷灯组1还与位于箱体内底部的往复移动装置相连;所述往复移动装置包括水平同步带式导轨、设于水平同步带式导轨上的滑块以及驱动滑块滑动的步进电机,所述水平同步带式导轨为多个,滑块上分别相连有大口径喷灯组1或小口径喷灯组2。

本实施例中,转动装置4可带动芯棒3绕自身转动,转动装置4由减速电机组成,同时大口径喷灯组1位于正下方,小口径喷灯组2分别位于芯棒3两侧,可提高沉积密度均匀性,在沉积同时,芯棒3自身转动,大口径喷灯组1与小口径喷灯组2经过往复移动装置相对独立进行直线往复运动,其沉积效果好。

所述大口径喷灯组1的喷灯个数数量是2~4个,小口径喷灯组2的喷灯个数数量4~8个。

所述大口径喷灯组1的输出口的直径为6~8mm之间,所述小口径喷灯组2的输出口的直径为3~4mm之间。

所述小孔径喷灯组与大口径喷灯组1距离芯棒3的距离为100mm~180mm之间。

所述水平同步带式导轨为3个,其中一个水平同步带式导轨的中心轴线与芯棒3的中心轴线位于同一竖直平面内,其余两个水平同步带式导轨与芯棒3所在竖直平面形成小于45°夹角。

还包括控制器,所述控制器与步进电机、转动装置4电连接。

本实施例在使用时,在开始沉积前,控制器控制转动装置4带动芯棒3绕自身旋转,旋转速度保持在200rpm,大口径喷灯组1通入火焰对芯棒3组件表面进行预热、抛光处理,大口径喷灯组1在预热、抛光的同时通过往复移动装置实现往复移动,移动速度保持在1500mm/min,尾灯组8通入火焰对芯棒3两侧进行预热处理,同时冷却空气经过进风过滤器过滤后进入装置中;

抛光结束前2-3分钟,小口径喷灯组2开始通入二氧化硅颗粒,当抛光停止后,小口径喷灯组2在芯棒3组件表面开始沉积,沉积同时并通过往复移动装置实现往复移动,尾灯组8对芯棒3两侧喷涂的二氧化硅颗粒加热;

沉积过程持续5-10分钟后,大口径喷灯组1也通入二氧化硅颗粒,大口径喷灯组1与小口径喷灯组2一同对芯棒3进行沉积,大口径喷灯组1与小口径喷灯组2通过步进电机控制下,相对于芯棒3独立进行水平往复运动,同时芯棒3旋转速度通过控制器由200rpm逐步降低50rpm芯棒3与大口径喷灯组1、小口径喷灯组2之间的相对横移速度由1500mm/min逐渐减小至500mm/min,以保证沉积疏松体整体密度的均匀及外径的均匀性。

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