一种光模块用光纤带的制造方法与流程

1.本发明涉及光纤带制造，具体为一种光模块用光纤带的制造方法。


背景技术：

2.随着5g光网络技术、云计算、移动互联网的不断深入发展，在光器件领域内不断涌现出适配5g光网络架设的新型产品，其中，光模块产品，作为光电信号互转的关键器件，其类型和性能也不断革新。
3.一般光模块内需装配用于光信号发射和接收的光纤带，在光模块制造和使用过程中，对光纤带的机械特性要求很高，如需做到耐弯曲、抗扭转、不分层或起皮、不易剥离等，行业内传统的终端光组件用光纤带则由于其侧重于满足优越的分（剥）离性，无法满足光模块的使用场景要求。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种光模块用光纤带的制造方法，本发明采用控制着色固化过程工艺参数，同时采用低模量并带树脂材料的方式，提供一种光模块用光纤带，具有抗扭转、抗弯曲、不起皮、不易剥离的特性，可满足光模块制造使用过程中对光纤带的机械性能要求，解决传统光组件用光纤带不能满足光模块使用要求的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光模块用光纤带的制造方法，包括以下步骤：s1待着色的本色光纤进入着色压力涂覆模具，本色光纤经涂覆uv固化着色油墨后，进入着色固化炉进行uv固化,固化度为70%~75%，形成着色涂层，从而得到着色光纤；着色涂层为uv固化树脂材料的uv固化着色油墨；s2将着色光纤在并带模具上方集合轮内按既定色序排列，形成光纤阵列后，进入并带模具，在并带模具内将着色光纤阵列外表面整体涂覆一层并带树脂材料，再经过并带固化炉将并带树脂材料与uv固化着色油墨均uv固化，成带后的并带树脂层固化度为90%~95%；所述并带树脂材料为uv固化树脂，所述uv固化树脂的杨氏模量为50~150mpa。
6.优选的，s1中着色固化炉的石英管氮气流量调低至0.4~0.8m
³
/h，控制着色固化炉uv功率为2.5~3.5kw，着色固化炉长度为657mm，所用着色生产速度为1400m/min，来控制着色涂层的固化度在70%~75%；s2中并带固化炉的石英管氮气流量为1.8~3m
³
/h，并带固化炉长度572mm，所用并带生产速度为300m/min，所用并带固化炉功率为2.5~3.5kw。
7.与现有技术比，本发明达到的有益效果是：1.控制着色uv固化灯箱的保护气流量及uv灯输出功率，使着色涂层固化度为70%~75%，在并带生产时进行二次固化，大幅增加着色涂层和并带涂层的粘附力，达到成带后抗扭转、不易剥离或起皮的目的。
8.2.使用特定杨氏模量为50~150mpa的并带树脂材料进行并带涂覆，保证成带后的
整体柔韧性，达到抗弯曲的目的。
附图说明
9.图1光模块用光纤带结构示意图；图2着色光纤的生产示意图；图3光纤带并带生产示意图；图4本发明样品抗扭转测试结果图片；图5对比例样品抗扭转测试结果图片；图6本发明样品抗弯曲测试结果图片；图7对比例样品抗弯曲测试结果图片；图8本发明样品起皮测试结果图片；图9对比例样品起皮测试结果图片；图10本发明样品剥离性测试结果图片；图11对比例样品剥离性测试结果图片；图12着色层固化度低于70%引起的着色涂层脱落图片；图13着色层固化度高于75%引起的着色光纤剥离图片；图14低于50mpa的 uv固化树脂引起的并带树脂层损伤图片；图15高于150mpa的 uv固化树脂引起的破皮图片。
10.附图标记说明：1-1着色光纤、1-2着色涂层、1-3并带树脂层、2-1着色机放线端、2-2放线端跳舞轮、2-3着色压力涂覆模具、2-4着色固化炉、2-5着色外径监测仪、2-6牵引轮、2-7收线端跳舞轮、2-8收线端光纤盘、3-1并带机放线架、3-2放线架跳舞轮、3-3集合轮、3-4并带模具、3-5并带固化炉、3-6收线牵引轮、3-7收线跳舞轮、3-8收线端并带盘具。
具体实施方式
11.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
12.本发明提供如下技术方案：一种光模块用光纤带的制造方法，包括以下步骤：s1待着色的本色光纤进入着色压力涂覆模具，本色光纤经涂覆uv固化着色油墨后，进入着色固化炉进行uv固化,固化度为70%~75%，形成着色涂层，从而得到着色光纤；着色涂层为uv固化树脂材料的uv固化着色油墨；s2将着色光纤在并带模具上方集合轮内按既定色序排列，形成光纤阵列后，进入并带模具，在并带模具内将着色光纤阵列外表面整体涂覆一层并带树脂材料，再经过并带固化炉将并带树脂材料与uv固化着色油墨均uv固化，成带后的并带树脂层固化度为90%~95%；所述并带树脂材料为uv固化树脂，所述uv固化树脂的杨氏模量为50~150mpa。
13.优选的，s1中着色固化炉的石英管氮气流量调低至0.4~0.8m
³
/h，控制着色固化炉uv功率为2.5~3.5kw，着色固化炉长度为657mm，所用着色生产速度为1400m/min，来控制着色涂层的固化度在70%~75%；s2中并带固化炉的石英管氮气流量为1.8~3m
³
/h，并带固化炉长度572mm，所用并
带生产速度为300m/min，所用并带固化炉功率为2.5~3.5kw。
14.原理：控制着色uv固化灯箱的保护气流量及uv灯输出功率，使着色涂层固化度为70%~75%，在并带生产时进行二次固化，大幅增加着色涂层和并带涂层的粘附力，达到成带后抗扭转、不易剥离或起皮的目的。
15.在并带时，使用特定杨氏模量为50~150mpa的并带树脂材料进行并带涂覆，保证成带后的整体柔韧性，达到抗弯曲的目的。
16.实施例1如图1至图3，光模块用光纤带所用着色光纤1-1生产过程为：待着色的本色光纤安装至着色机放线端2-1，引出本色光纤经过放线端跳舞轮2-2后，进入着色压力涂覆模具2-3，本色光纤经涂覆uv固化着色油墨后，进入着色固化炉2-4，将着色固化炉2-4的石英管氮气流量调低至0.4m
³
/h，控制着色固化炉uv功率为3kw，经着色外径监测仪2-5、牵引轮2-6、收线端跳舞轮2-7后，卷绕至收线端光纤盘2-8上，着色固化炉长度为657mm，所用着色生产速度为1400m/min，控制着色涂层1-2的固化度在72%。所使用的设备为上海昱品ep-06型着色复绕一体机。
17.光模块用光纤带并带生产过程为：将光模块用光纤带所用着色光纤1-1安装至并带机放线架3-1，引出着色光纤1-1经过放线架跳舞轮3-2，在并带模具3-4上方集合轮3-3内按既定色序排列，形成光纤阵列后，进入并带模具3-4，在并带模具3-4内将着色光纤阵列外表面整体涂覆一层并带树脂材料，所述并带树脂材料为uv固化树脂，其特定杨氏模量为110mpa，再经过并带固化炉3-5，并带树脂材料与uv固化着色油墨均进行uv固化，成带后并带树脂层固化度为91.5%，再经过收线牵引轮3-6和收线跳舞轮3-7后，卷绕至收线端并带盘具3-8上，得到光模块用光纤带。并带固化炉3-5的石英管氮气流量为1.8m
³
/h，并带固化炉长度572mm，所用并带生产速度为300m/min，所用并带固化炉功率为3kw。所用并带设备为nextrom ofc 21型并带机。
18.实施例2与实施例1不同的是，将着色固化炉2-4的石英管氮气流量调低至0.8m
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/h，控制着色固化炉uv功率为3.5kw，控制着色涂层1-2的固化度在75%。
19.并带树脂材料为uv固化树脂，其特定杨氏模量为150mpa；成带后并带树脂层固化度为94%。并带固化炉3-5的石英管氮气流量为3m
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/h，所用并带固化炉功率为2.5kw。
20.实施例3与实施例1不同的是，将着色固化炉2-4的石英管氮气流量调低至0.4 m
³
/h，控制着色固化炉uv功率为2.5 kw，控制着色涂层1-2的固化度在70%。
21.并带树脂材料为uv固化树脂，其特定杨氏模量为50mpa；成带后并带树脂层固化度为91%。并带固化炉3-5的石英管氮气流量为1.8m
³
/h，所用并带固化炉功率为2.5kw。
22.对比例1光纤带所用着色光纤生产过程为：待着色的本色光纤安装至着色机放线端2-1，引出本色光纤经过放线端跳舞轮2-2后，进入着色压力涂覆模具2-3，本色光纤经涂覆uv固化着色油墨后，进入着色固化炉2-4，着色固化炉2-4的石英管氮气流量为2.5~3.0m
³
/h，控制着色固化炉uv功率为6~7.5kw，经着色外径监测仪2-5、牵引轮2-6、收线端跳舞轮2-7后，卷
绕至收线端光纤盘2-8上，着色固化炉长度为657mm，所用着色生产速度为1800m/min，控制着色涂层1-2的固化度在92~95%。所使用的设备为上海昱品ep-06型着色复绕一体机。
23.光纤带并带生产过程为：将着色光纤安装至并带机放线架3-1，引出着色光纤经过放线架跳舞轮3-2，在并带模具3-4上方集合轮3-3内按既定色序排列，形成光纤阵列后，进入并带模具3-4，在并带模具3-4内将着色光纤阵列外表面整体涂覆一层并带树脂材料，所述并带树脂材料为杨氏模量为550mpa的uv固化树脂，再经过并带固化炉3-5，经过收线牵引轮3-6和收线跳舞轮3-7后，卷绕至收线端并带盘具3-8上，得到光纤带，并带固化炉长度572mm，所用并带生产速度为300m/min，所用并带固化炉功率为2.5~3.5kw，成带后的并带树脂层固化度为90%~95%。所用并带设备为nextrom ofc 21型并带机。
24.结果对比：
测试抗扭转起皮抗弯曲剥离实施例1取20mm样品进行
±
180
°
扭转后，并带树脂层无破损，无着色光纤从光纤带内散出，如图4取20mm样品进行
±
180
°
扭转后，着色光纤与并带树脂层不出现分层、起皮，如图8取30mm样品，重复连续弯折20次，着色光纤与并带树脂层不分离，如图6手工弹拨光纤带端头，带内着色光纤不易剥离出，如图10对比例1取20mm样品进行
±
180
°
扭转后，并带树脂层出现破损，如图5取20mm样品进行
±
180
°
扭转后，着色光纤与并带树脂层出现分层、起皮，如图9取30mm样品，重复连续弯折20次，会出现着色光纤与并带树脂层分离，如图7手工弹拨光纤带端头，带内着色光纤一般在≤5次时从带内剥离出，如图11
备注：实施例2/实施例3得到的光纤带与实施例1的光纤带一致，测试效果一致，故不重复放图。
25.结论：根据实验结果表明，本发明控制着色uv固化灯箱的保护气流量及uv灯输出功率，使着色涂层固化度为70%~75%，在并带生产时进行二次固化，使用特定杨氏模量为50~150mpa的并带树脂材料进行并带涂覆，得到的光纤带与现有技术相比（对比例1），能保证成带后的整体柔韧性达到抗扭转/抗弯曲能力好；无剥离；无起皮现象。
26.此外本发明选择着色层固化度在70-75%,是因为着色层固化度低于70%，会导致着色层附着不牢，引起掉色；高于75%，成带时的二次固化效果不好，会导致成带易剥离；如图12所示，着色层固化度低于70%，着色涂层经酒精擦拭后出现脱落，影响辨识；如图13所示，着色层固化度高于75%，成带后，二次固化效果不好，着色光纤易剥离。
27.选择杨氏模量为50~150mpa的uv固化树脂作为并带树脂，是因为杨氏模量低于50mpa的 uv固化树脂，并带树脂层的保护性能较差；高于150mpa，并带树脂层固化后的柔韧性较差；如图14所示，选用杨氏模量低于50mpa的 uv固化树脂，并带树脂层保护不足，在流转过程中易造成并带树脂层及带内着色光纤损伤；如图15所示，选用杨氏模量高于150mpa的 uv固化树脂，并带树脂层固化后柔韧性较差，在经反复弯折后易出现破皮。
28.需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
29.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限。