La torre di trafilatura della fibra ottica

In order to meet the huge demand for optical fiber for telecommunications applications, many companies have had to build new plants and install new fiber facilities all around the world. Today, the optical fiber manufacturing process is quite similar across all the manufacturers.

However, obtaining optical fiber with the very best properties and performance levels, and with a long working life, requires a certain know-how that has remained a secret. Subsequently, the performance levels of measurement instrument, along with process control, are critical to insuring that producers’ quality standards are met.
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Cosa costituisce una torre di disegno in fibra ottica?

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La fibra ottica è ottenuta da un cilindro multistrato di puro vetro, denominato preforma. Questo grande tubo (generalmente 20 cm di circonferenza e 2 m di altezza) è posto verticalmente in cima ad una torre metallica. Poiché la fibra di vetro finale è ottenuta “tirando” una goccia, viene comunemente chiamata torre di tiraggio.

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Nel settore si trovano spesso torri di sollevamento con altezze comprese tra 30 e 45 metri. Per produrre e controllare il processo di trafilatura sono necessari vari tipi di apparecchiature posizionate dalla cima al fondo della torre. Nella parte superiore, il forno riscalda l'estremità base della preforma per fondere il vetro finché una goccia non scende lentamente, estraendo la fibra di vetro iniziale. Quando inizia la trafilatura del vetro, un tubo di raffreddamento riempito di elio aiuta a ridurre la temperatura prima dell'applicazione del rivestimento. L'applicazione del rivestimento può essere eseguita in una o due fasi e richiede un forno di polimerizzazione per garantire che il rivestimento venga polimerizzato prima che la fibra entri in contatto con le pulegge. Oggi sempre più spesso gli strati di rivestimento vengono polimerizzati con LED UV ad alta intensità (anziché con lampade a incandescenza), per ridurre il consumo di energia elettrica e ridurre i requisiti di spazio sulla torre.

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Controllare il processo di disegno

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All along the draw tower, various measurement instruments provide all of the relevant parameters needed to optimize the process:

- Diameter measurements of the bare fiber (top) and of the coated fiber (bottom).
- Position of the fiber (X-Y) and, more globally, alignment of the devices all along the draw tower.
- Drawing tension measurement to adjust the speed and temperature of the drawing process.
- Internal defect detection inside the glass, but also inside the coating layers, to prevent the optical fiber from having inadequate performance levels.
- Lump & Neckdown detection after the second coating layer.

Digital inputs and outputs, analog outputs (voltage or current), RS232, and a field bus are used to connect these devices to the tower PLC for loop requirements and measurement analysis. Globally, these specific instruments provide control capability to maintain, record and analyze product and tower parameters. Because production is 24/7 almost all year round, these devices need to be very reliable. Since increased drawing speed is an essential factor in improving the productivity of production plants, high-speed and high-accuracy performance of the devices are essential to insure complete in-line certification of the fiber.