بعد سنوات من التطوير، أصبحت تكنولوجيا تصنيع الكابلات الضوئية متطورة للغاية. فبالإضافة إلى خصائصها المعروفة من سعة معلومات كبيرة وأداء نقل جيد، يجب أن تتمتع الكابلات الضوئية أيضًا بمزايا الحجم الصغير وخفة الوزن. ترتبط هذه الخصائص ارتباطًا وثيقًا بأداء الألياف الضوئية، وتصميمها الهيكلي، وعملية تصنيعها، كما ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالمواد والخصائص المختلفة التي تُكوّن الكابل الضوئي.
بالإضافة إلى الألياف البصرية، تشمل المواد الخام الرئيسية في الكابلات البصرية ثلاث فئات:
1. مادة البوليمر: مادة أنبوب محكمة، مادة أنبوب فضفاضة من PBT، مادة غلاف من البولي إيثيلين، مادة غلاف من البولي فينيل كلوريد، مرهم حشو، شريط مانع للماء، شريط بوليستر
2. المواد المركبة: شريط مركب من الألومنيوم والبلاستيك، شريط مركب من الفولاذ والبلاستيك
3. مادة معدنية: سلك فولاذي
اليوم نتحدث عن خصائص المواد الخام الرئيسية في الكابل البصري والمشاكل التي من المرجح أن تحدث، على أمل أن نكون مفيدين لمصنعي الكابل البصري.
1. مادة الأنبوب الضيقة
كانت معظم مواد الأنابيب الضيقة في بداياتها مصنوعة من النايلون. ميزته هي متانة عالية ومقاومة تآكل عالية. أما عيبه فهو ضعف أداء العملية، وضيق درجة حرارة المعالجة، وصعوبة التحكم، وارتفاع تكلفته. في الوقت الحالي، تتوفر مواد جديدة عالية الجودة ومنخفضة التكلفة، مثل بولي كلوريد الفينيل المعدّل، والمطاط الصناعي، وغيرها. ومن منظور التطوير، تُعدّ المواد المقاومة للهب والخالية من الهالوجين اتجاهًا حتميًا في صناعة الأنابيب الضيقة. لذا، يجب على مصنعي الكابلات الضوئية الانتباه إلى هذا الأمر.
2. مادة أنبوب PBT السائبة
يُستخدم PBT على نطاق واسع في مادة الأنابيب السائبة للألياف الضوئية، نظرًا لخواصه الميكانيكية الممتازة ومقاومته الكيميائية. ترتبط العديد من خصائصه ارتباطًا وثيقًا بالوزن الجزيئي. فعندما يكون الوزن الجزيئي كبيرًا بما يكفي، تكون قوة الشد والانثناء ومقاومة الصدمات عالية. في الإنتاج والاستخدام الفعليين، يجب الاهتمام بالتحكم في شد الكابلات أثناء عملية التوصيل.
3. مرهم الحشو
الألياف الضوئية حساسة للغاية لأيون الهيدروكسيل (OH-). يؤدي الماء والرطوبة إلى توسع الشقوق الدقيقة على سطح الألياف الضوئية، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في قوتها. يتسبب الهيدروجين الناتج عن التفاعل الكيميائي بين الرطوبة والمادة المعدنية في فقدان الألياف الضوئية له، مما يؤثر على جودة كابل الألياف الضوئية. لذلك، يُعدّ تراكم الهيدروجين مؤشرًا مهمًا على جودة الكابل.
4. شريط مانع لتسرب المياه
يستخدم شريط مانع تسرب الماء مادة لاصقة لإلصاق الراتنج الماص للماء بين طبقتي القماش غير المنسوج. عندما يتسرب الماء إلى داخل الكابل الضوئي، يمتص الراتنج الماص للماء الماء بسرعة ويتمدد، مما يملأ فجوات الكابل الضوئي، ويمنع تدفق الماء طوليًا وقطريًا. بالإضافة إلى مقاومته الجيدة للماء وثباته الكيميائي، يُعدّ ارتفاع الانتفاخ ومعدل امتصاص الماء لكل وحدة زمنية من أهم مؤشرات شريط مانع تسرب الماء.
5. شريط مركب من الفولاذ والبلاستيك وشريط مركب من الألومنيوم والبلاستيك
عادةً ما يكون شريط الفولاذ المركب البلاستيكي وشريط الألومنيوم المركب البلاستيكي في الكابل الضوئي مُدرّعًا طوليًا بطبقة مموجة، ويشكلان غلافًا شاملًا مع الغلاف الخارجي المصنوع من البولي إيثيلين. وتؤثر قوة تقشير الشريط الفولاذي/رقائق الألومنيوم والغشاء البلاستيكي، وقوة الختم الحراري بين الأشرطة المركبة، وقوة الالتصاق بين الشريط المركب والغلاف الخارجي المصنوع من البولي إيثيلين تأثيرًا كبيرًا على الأداء الشامل للكابل الضوئي. كما يُعدّ توافق الشحم أمرًا بالغ الأهمية، ويجب أن يكون مظهر الشريط المعدني المركب مسطحًا ونظيفًا وخاليًا من النتوءات والتلف الميكانيكي. بالإضافة إلى ذلك، ونظرًا لضرورة لف الشريط المعدني المركب البلاستيكي طوليًا عبر قالب التحجيم أثناء الإنتاج، فإن اتساق السُمك والقوة الميكانيكية أكثر أهمية لمصنّع الكابل الضوئي.
وقت النشر: ١٩ أكتوبر ٢٠٢٢