预制棒的制造工艺
阅读说明：本技术 预制棒的制造工艺 (Preform manufacturing process ) 是由 葛锡良 冯高锋 刘亚萍 赵行军 张其林 包国平 于 2021-03-24 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种预制棒的制造工艺,包括：1)在抽真空管的锥状部上加工出抽气孔；2)将辅助棒的一端内套在抽真空管的小径部,加热熔融,使辅助棒的一端与小径部固定；3)将辅助管外套在抽真空管上,辅助管包括筒状部以及扩口部,扩口部与抽真空管的锥状部相配合,抽气孔位于筒状部内侧,加热熔融,使扩口部与抽真空管的锥状部固定；4)对筒状部进行扩口；5)将芯棒与辅助棒加热熔接在一起；6)将套管外套在芯棒上,使扩口后的筒状部与套管端部熔接在一起；7)对抽真空管进行抽气,将套管与芯棒加热融合在一起。本申请通过抽真空管、辅助管和套管形成真空系统,相对于现有技术而言,芯棒不需要开设凹槽,各管不会开裂。(The application discloses prefabricated excellent manufacturing process includes: 1) processing an air exhaust hole on the conical part of the vacuum exhaust tube; 2) sleeving one end of the auxiliary rod in the small-diameter part of the vacuumizing tube, and heating and melting to fix one end of the auxiliary rod with the small-diameter part; 3) sleeving an auxiliary pipe on the vacuumizing pipe, wherein the auxiliary pipe comprises a cylindrical part and an expansion part, the expansion part is matched with the conical part of the vacuumizing pipe, and the air suction hole is positioned on the inner side of the cylindrical part and is heated and melted to fix the expansion part and the conical part of the vacuumizing pipe; 4) flaring the cylindrical part; 5) heating and welding the core rod and the auxiliary rod together; 6) sleeving the sleeve on the core rod in a sleeved mode, and enabling the flared cylindrical part and the end part of the sleeve to be welded together; 7) and (4) exhausting air from the vacuumizing tube, and heating and fusing the sleeve and the core rod together. This application forms vacuum system through evacuation pipe, auxiliary tube and sleeve pipe, and for prior art, the recess need not be seted up to the plug, and each pipe can not the fracture.)
技术领域
本发明涉及光纤预制棒领域，具体涉及一种预制棒的制造工艺。
背景技术
公开号为CN 106242262 A的专利文献公开了一种掺杂光纤外包层的制备方法，利用MCVD设备将光纤预制棒的沉积管与芯棒融合，包括以下步骤：1)将沉积管与首管熔融对接，对沉积管进行杂质去除操作；2)将芯棒的一端沿芯棒长度方向开设凹槽，将芯棒开设凹槽的一端伸入抽负压连接管内，用喷灯加热抽负压连接管，使得抽负压连接管与芯棒熔融固定，抽负压连接管内部空间通过凹槽与外部空间连通；3)将芯棒无凹槽的一端朝首管方向伸入沉积管，直至抽负压连接管管口与沉积管管口相接，加热抽负压连接管与沉积管相接处，使抽负压连接管与沉积管熔融连接；4)将沉积管抽成负压，喷灯由首管向抽负压连接管方向移动，将沉积管与芯棒加热融合在一起。
上述方法较为简单，但在生产过程中容易出现问题，因为芯棒开设有凹槽，在芯棒与抽负压连接管高温熔接时，不能用力挤压，否则辅助管高温后经挤压会把芯棒凹槽堵死或者凹槽变细，导致抽负压达不到要求；此外芯棒与抽负压连接管高温粘结时芯棒是不烧红烧透的，因为如果芯棒割好的凹槽处烧红烧透，凹槽就会变窄变平，起不到通气作用，芯棒不能烧红还有一个原因是如果烧红，在重力作用下芯棒会下垂弯曲，导致不能套在沉积管上。
因为上述原因，芯棒与辅助管粘结处存在一定的应力，在进行上述步骤4时，沉积管与应力较大区域的抽负压连接管高温熔融结合，这一区域应力更大，最终导致这个区域冷却后只要小火一加热，马上就会开裂，整个密封抽真空系统要重新做。
发明内容
本发明针对上述问题，提出了一种预制棒的制造工艺。
本发明采取的技术方案如下：
一种预制棒的制造工艺，利用MCVD设备将套管与芯棒融合，包括以下步骤：
1)在抽真空管上加工出抽气孔，所述抽真空管包括依次连接的大径部、锥状部以及小径部，所述抽气孔位于所述锥状部上；
2)将辅助棒的一端内套在所述小径部，加热熔融，使辅助棒的一端与所述小径部固定；
3)将辅助管外套在抽真空管上，所述辅助管包括筒状部以及扩口部，所述扩口部与抽真空管的锥状部相配合，所述抽气孔位于筒状部内侧，加热熔融，使扩口部与抽真空管的锥状部固定；
4)加热所述筒状部远离所述扩口部的一端，对其进行扩口；
5)将芯棒与辅助棒加热熔接在一起；
6)将套管外套在芯棒上，使套管靠近辅助管，加热熔融，使扩口后的筒状部与套管端部熔接在一起；
7)对抽真空管进行抽气，喷灯由远离抽真空管的一端向抽真空管一侧移动，将套管与芯棒加热融合在一起。
本申请的预制棒的制造工艺通过抽真空管、辅助管和套管形成真空系统，相对于现有技术而言，芯棒不需要开设凹槽，通过设置额外的辅助管克服了现有技术的缺陷，保证各管不会开裂。
于本发明其中一实施例中，所述辅助棒远离抽真空管的一端位于所述辅助管的外侧。
这样设置能够防止在进行步骤5)时，加热融化筒状部。
于本发明其中一实施例中，所述辅助棒远离抽真空管的一端距所述辅助管端部1～3cm。
于本发明其中一实施例中，所述抽气孔至少有3个，绕抽真空管的轴线均匀分布。
均匀设置的至少3个抽气孔，能够保证抽气均匀。
于本发明其中一实施例中，所述套管包括熔接在一起的沉积部以及首管部，所述首管部用于供夹具夹持，所述沉积部用于与芯棒融合在一起形成预制棒。
于本发明其中一实施例中，步骤7)中，喷灯的氢气控制在100-170L/min，喷灯的移动速度控制在5-30mm/min，喷灯将沉积部表面温度加热到1900-2200℃，套管内的压力控制在-1.5torr至-0.1torr。
于本发明其中一实施例中，所述步骤4)通过扩口组件进行操作，所述扩口组件包括：
移动座，能够左右往复移动；
连接杆，连接杆的第一端与所述移动座固定；
扩口块，固定在所述连接杆的第二端，所述扩口块具有弧形扩口面。
扩口时，先加热筒状部，然后移动座移动，带动扩口块靠近筒状部，使弧形扩口面与筒状部接触，对筒状部进行扩口。
于本发明其中一实施例中，所述连接杆的第一端可拆卸安装在移动座上；所述连接杆为可调长度的连接杆。
连接杆可以与移动座插接配合，这种方式能够在扩口完成后，快速的将连接杆和扩口块移除，防止连接杆和扩口块对后序工序产生影响(比如干涉)。可调长度的连接杆设计，能够适配不同的辅助管。
于本发明其中一实施例中，所述扩口组件还包括与辅助管轴线平行的导轨，所述移动座滑动设置在导轨上；所述移动座与喷灯错位设置。
移动座与喷灯错位设置，防止移动座和喷灯干涉，实际运用时，可以错位90°设置。
于本发明其中一实施例中，所述扩口组件还包括用于驱动所述移动座往复移动的驱动元件。
实际运用时，驱动元件可以为电动推杆等现有的直线驱动结构。
本发明的有益效果是：本申请的预制棒的制造工艺通过抽真空管、辅助管和套管形成真空系统，相对于现有技术而言，芯棒不需要开设凹槽，通过设置额外的辅助管克服了现有技术的缺陷，保证各管不会开裂。
附图说明：
图1是辅助棒熔接在抽真空管的示意图；
图2是辅助管熔接在抽真空管的示意图；
图3是辅助管熔接在抽真空管的剖视图；
图4是筒状部扩口后的示意图；
图5是辅助棒与芯棒熔接后的示意图；
图6是套管外套在芯棒后的示意图；
图7是套管与筒状部熔接后的剖视图；
图8是扩口组件扩口后的示意图。
图中各附图标记为：
1、抽真空管；2、抽气孔；3、大径部；4、锥状部；5、小径部；6、辅助棒；7、辅助管；8、筒状部；9、扩口部；10、套管；11、喷灯；12、沉积部；13、首管部；14、移动座；15、连接杆；16、扩口块；17、弧形扩口面；18、芯棒。
具体实施方式
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以下结合具体实施例和说明书附图对本发明作出进一步清楚详细的描述说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是表示一个或者多个。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如无特殊说明，本发明实施例所用原料均为市售或本领域技术人员可获得的原料；如无特殊说明，本发明实施例所用方法均为本领域技术人员所掌握的方法。
如图1～7所示，一种预制棒的制造工艺，利用MCVD设备将套管10与芯棒18融合，包括以下步骤：
1)在抽真空管1上加工出抽气孔2，抽真空管1包括依次连接的大径部3、锥状部4以及小径部5，抽气孔2位于锥状部4上；
2)将辅助棒6的一端内套在小径部5，加热熔融，使辅助棒6的一端与小径部5固定；
3)将辅助管7外套在抽真空管1上，辅助管7包括筒状部8以及扩口部9，扩口部9与抽真空管1的锥状部4相配合，抽气孔2位于筒状部8内侧，加热熔融，使扩口部9与抽真空管1的锥状部4固定；
4)加热筒状部8远离扩口部9的一端，对其进行扩口；
5)将芯棒18与辅助棒6加热熔接在一起；
6)将套管10外套在芯棒18上，使套管10靠近辅助管7，加热熔融，使扩口后的筒状部8与套管10端部熔接在一起；
7)对抽真空管1进行抽气，喷灯11由远离抽真空管1的一端向抽真空管1一侧移动，将套管10与芯棒18加热融合在一起。
本申请的预制棒的制造工艺通过抽真空管1、辅助管7和套管10形成真空系统，相对于现有技术而言，芯棒18不需要开设凹槽，通过设置额外的辅助管7克服了现有技术的缺陷，保证各管不会开裂。
如图2和3所示，于本实施例中，辅助棒6远离抽真空管1的一端位于辅助管7的外侧。这样设置能够防止在进行步骤5)时，加热融化筒状部8。
如图2和3所示，于本实施例中，辅助棒6远离抽真空管1的一端距辅助管7端部1～3cm。
如图1所示，于本实施例中，抽气孔2至少有3个，绕抽真空管1的轴线均匀分布。均匀设置的至少3个抽气孔2，能够保证抽气均匀。
如图6和7所示，于本实施例中，套管10包括熔接在一起的沉积部12以及首管部13，首管部13用于供夹具夹持，沉积部12用于与芯棒18融合在一起形成预制棒。
于本实施例中，步骤7)中，喷灯11的氢气控制在100-170L/min，喷灯11的移动速度控制在5-30mm/min，喷灯11将沉积部12表面温度加热到1900-2200℃，套管10内的压力控制在-1.5torr至-0.1torr。
如图8所示，于本实施例中，步骤4)通过扩口组件进行操作，扩口组件包括：
移动座14，能够左右往复移动；
连接杆15，连接杆15的第一端与移动座14固定；
扩口块16，固定在连接杆15的第二端，扩口块16具有弧形扩口面17。
扩口时，先加热筒状部8，然后移动座14移动，带动扩口块16靠近筒状部8，使弧形扩口面17与筒状部8接触，对筒状部8进行扩口。
实际运用时，连接杆15的第一端可拆卸安装在移动座14上；连接杆15为可调长度的连接杆15。
连接杆15可以与移动座14插接配合，这种方式能够在扩口完成后，快速的将连接杆15和扩口块16移除，防止连接杆15和扩口块16对后序工序产生影响(比如干涉)。可调长度的连接杆15设计，能够适配不同的辅助管7。
实际运用时，扩口组件还包括与辅助管7轴线平行的导轨，移动座14滑动设置在导轨上；移动座14与喷灯11错位设置。
移动座14与喷灯11错位设置，防止移动座14和喷灯11干涉，实际运用时，可以错位90°设置。
实际运用时，扩口组件还包括用于驱动移动座14往复移动的驱动元件。驱动元件可以为电动推杆等现有的直线驱动结构。
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。