EuroWire January 2018

Technischer Artikel

▲ ▲ Die Messwerte werden amMonitor eines Prozessorsystems deutlich visualisiert

und 75°C liegen. Zur Kühlung setzen Hersteller inertes Gas, Helium, ein. Welche Durchflussmenge von Helium verwendet wird, wird anhand Erfahrungswerten berechnet. Oft setzen Hersteller mehr Heliumdurchfluss ein als nötig, um sicherzustellen, dass die Faser nicht zu heiß für das Coating ist. Jedoch ist Helium ein sehr teueres Gas, und daher wollen Glasfaserhersteller den Verbrauch auf ein Minimum reduzieren. An dieser Stelle misst ein Messkopf präzise die Temperatur der Glasfaser nach der Kühlung. Der Glasfaserhersteller kann mit den Informationen über die Fasertemperatur die exakte Menge des Heliumdurchflusses entsprechend dem Bedarf regeln. Um die optimale Glasfasertemperatur und daher die höchste Stabilität der Prozesse während des gesamten Faserziehvorgangs zu gewährleisten, sollte die Temperatur nicht nur am heißen, sondern auch am kalten Ende gemessen werden. Nachdem die Faser das Coating erhalten und das UV-Trocknungsverfahren durchlaufen hat, misst ein weiterer Lasermesskopf erneut den Durchmesser der Glasfaser. Der Durchmesser beträgt nach dem Coating in der Regel rund 250µm.

installiert, um die Glasfasertemperatur zu messen. Dies bietet einen wichtigen Prozessparameter zur Regelung des Ofens. Ein zweiter auf Lasertechnik basierender Messkopf misst nach der Kühlung und vor dem Coating den Kaltdurchmesser der Glasfaser und Spinning. Eine Regelung erfolgt wahlweise durch den Heiß- oder Kaltmesskopf. Zusätzliche Geräte detektieren zudem Airlines in der Glasfaser und geben Informationen über die Temperatur der Glasfaser am kalten Ende. Bei der Herstellung der Preform besteht die Gefahr, dass Luft eingeschlossen wird, die beim Ziehen zu gedehnten Luftblasen führt, sogenannten Airlines. Diese beeinträchtigen die Qualität der Glasfaser und müssen daher erkannt werden. Durchmessermessgeräte können ausschließlich die äußere Kontur der Faser erkennen, nicht aber die Airline im Inneren. Sikora hat deswegen einen Messkopf entwickelt, der mit 700 Messungen pro Sekunde Airlines in der Faser erkennt. Bevor beim Coating die Acrylschichten auf die Faser aufgetragen werden, ist die genaue Messung der Glasfasertemperatur von Bedeutung. Zwecks optimaler Haftung des Coatings auf der Faser, sollte die Temperatur auf der Faser gleichbleibend und zwischen 40°C Herkömmliche

Normalerweise hat sie an dieser Stelle einen Durchmesser von 125µm. Nach einer Abkühlung wird die Glasfaser mit einer Acrylschicht ummantelt (Coating), welche unter UV-Licht gehärtet wird. Das Coating schützt die Glasfaser vor mechanischen Beschädigungen und ermöglicht ihre Biegsamkeit. Zur Weiterverarbeitung werden die Fasern auf Spulen gewickelt. In der Regel wird ein auf Lasertechnik basierender erster Messkopf nach dem Ziehofen eingesetzt, um den Durchmesser und die Position der nackten Faser zu messen. Aus der Vibration der Faser ermittelt der Messkopf über eine fast Fourier transformation (FFT) die Zugkraft. Die Einzelwerte der Faserposition werden durch ein Prozessorsystem in Form einer Punktwolke grafisch dargestellt und sind per Ethernet verfügbar. Die Punktwolke zeigt die Verteilung der Kurzzeitschwankungen der Faserposition. eine Messgenauigkeit für den Durchmesser von 0,05µm bei einer Wiederholgenauigkeit von 0,02µm. 2.500 Messungen pro Sekunde, mit hoher Einzelwertgenauigkeit und einer kurzen Belichtungszeit von 1,2µs, garantieren eine anhaltende Genauigkeit. Ein weiterer Messkopf wird oftmals am heißen Ende (Messbereich 500°C bis 1.500°C) des Ziehvorgangs Das Messverfahren sichert

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Januar 2018