一種光纖著色固化設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種對高速拉制光纖的涂覆層進行高效固化的設備，屬于光纖制造設備技術領域。
【背景技術】
[0002]光纖外部通常具有一層或數層涂覆層作為其保護層。在典型的光纖拉制工藝過程中，預制棒被熔縮牽引拉制成裸光纖時，需要在線涂覆兩層或者兩層以上的涂層。通常一個相對柔軟的內部涂層防止光纖產生微觀彎曲，一個相對堅硬的外部涂層給光纖提供附加的保護和更好的可操作性。這些有機聚合物涂層可以通過加熱(熱固化)或紫外光照射(UV固化)的方式固化至光纖表面。光纖涂層的紫外線(UV)固化是指利用紫外線引發光纖上液態涂層材料的快速聚合交聯，使其瞬時固化成固體材料。紫外線固化需要將涂層曝露于高強度紫外線輻射之中。提高紫外線的強度可以減少固化時間。而減少固化時間是提高光纖拉制線速度從而提升光纖生產效率的重要環節。
[0003]目前的光纖拉絲工藝中多采用汞燈(比如高壓汞燈和汞氙燈)來生成紫外線輻射。高壓汞燈工作時，電流通過高壓汞蒸汽，使之電離激發，形成放電管中電子、原子和離子間的碰撞而發光。汞燈的缺點是需要相當大的功率來產生足夠強度的紫外線輻射。例如，固化一根單涂覆層光纖(比如聚合涂覆)可能需要總共50kw的功率消耗。汞燈的另外一個缺點是:大量用于點亮汞燈的能量會以熱能而不是紫外線的形式發射出去，也就是說汞燈對能量的利用率比較低。同時由于汞燈產生大量的熱量，汞燈固化設備需要冷卻以防止設備過熱。
[0004]更進一步說，汞燈產生的電磁輻射譜寬較寬，其中包含波長小于200納米和大于700納米的電磁波(比如紅外光)。通常，UV放射線中波長在300到400納米之間的可以用于固化，因此汞燈產生的電磁輻射大部分被浪費。
[0005]隨著UVLED (紫外線發光二極管)技術的發展，作為UV輻射源，UVLED相比傳統汞燈有更高的能效、更長的壽命(無極燈壽命大約8000小時，而UVLED壽命可達3萬小時)、更小的發熱量、更少的能耗和更環保(不含汞且不產生臭氧)等優點。應用UVLED代替傳統的汞燈進行光纖涂覆固化將是很有優勢的。與傳統汞燈比較，UVLED設備需要的能量顯著減少，并相應地產生更少的熱量，而且要在光纖涂覆中將具有更高的效率。
[0006]公開號為“102336530A”的發明專利“采用成角度的UVLED的固化設備”中公布了一種用于固化光纖涂層的裝置，其基本形式是:固化設備將有一個近似橢圓柱體的內腔，且內表面具有反射性；將UVLED光源放置于(或聚焦于)橢圓柱腔體的一條焦點線上，并使帶有涂料的光纖固化時通過另一條焦點線；根據橢圓的光學特性，從UVLED發出的UV射線經橢圓內腔反射后匯交于光纖上。這種方式沿用了傳統的汞燈固化設備的聚光方式，但是汞燈燈管為360度方向發光，而UVLED的輸出則有方向性的限制，則在固化均勻性上，這種固化設備的固化均勻性上可能存在不足；為解決固化均勻性不足的問題，此專利提出了在多段固化腔體內將UVLED光源按空間螺旋陣列布置的方式，這無疑將會增加設備結構的復雜性。另外該專利提出的這種固化設備在每段固化腔體采用單面的UVLED光源，這亦可能存在UV光強不足并導致固化效率不足的可能性。
[0007]公開號為“103319100A”的發明專利“一種光纖著色固化設備”中公布了一種光纖著色固化設備及方法，所述設備包括有筒狀安裝基座，在筒狀安裝基座內腔沿周向和軸向安設UVLED光源模塊，在UVLED光源模塊發光面前配置柱面聚焦透鏡，使得UVLED光源模塊發射的紫外光線聚焦于一條固化軸線上。其中，UVLED光源模塊沿筒狀安裝基座內腔周向間隔安設，沿軸向設置光源單元呈陣列設置，這種設置，會導致周向相鄰UVLED光源模塊的空隙處受光不均勻，從而影響涂料的固化質量。
【發明內容】
[0008]本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術存在的不足提供一種使光纖受光均勻，提高其固化質量的光纖著色固化設備。
[0009]本發明所采用的技術方案為:一種光纖著色固化設備，其特征在于包括有筒狀安裝基座，在筒狀安裝基座內腔沿周向和軸向安設UVLED光源模塊，在UVLED光源模塊發光面前配置柱面聚焦透鏡，使得UVLED光源模塊發射的紫外光線聚焦于一條固化軸線上，其特征在于所述的沿軸向上下安設的UVLED光源模塊沿周向錯開設置，且在每個UVLED光源模塊發光面前對應配置柱面聚焦透鏡。
[0010]按上述技術方案，所述的沿軸向上下相鄰安設的UVLED光源模塊沿周向錯開設置。
[0011]按上述技術方案，所述的沿軸向上下相鄰安設的UVLED光源模塊按順時針或逆時針依次錯開一定的角度布置，呈螺旋布設狀。
[0012]按上述技術方案，在安裝基座內腔沿軸向分為5-12層UVLED光源模塊，每層有3_8個UVLED光源模塊，沿軸向上下安設的UVLED光源模塊沿周向錯開5°?45°的角度設置。
[0013]按上述技術方案，所述UVLED光源模塊包括散熱基座和UVLED光源，所述的UVLED光源包括UVLED單燈和/或UVLED陣列，在每個散熱基座上位于UVLED光源前設置有柱面聚焦透鏡。
[0014]按上述技術方案，在筒狀安裝基座的上方或下方安設加熱裝置。
[0015]按上述技術方案，在筒狀安裝基座的內腔中部安設有透明石英玻璃管，固化軸線位于透明石英玻璃管內腔，所述的透明石英玻璃管軸線與所述的固化軸線相重合。
[0016]按上述技術方案，其特征所述的透明石英玻璃管的一端與壓力氣源相連通，所述的氣源為惰性氣體氣源，或惰性氣體與二氧化碳的混合氣體氣源。
[0017]按上述技術方案，所述的UVLED光源模塊與控制模塊相接，用以控制和調整每個UVLED光源模塊發射紫外光線的強度。
[0018]本發明所取得的有益效