Nowe powłoki kabli światłowodowych

Światowe zapotrzebowanie na światłowody rośnie, w miarę jak zmniejsza się przestrzeń dostępna dla napowietrznych linii przesyłowych i w kanałach kablowych, a także w okablowaniu budynków i w podzespołach optoelektronicznych. Kable muszą być coraz cieńsze przy zachowaniu takiej samej przepustowości. Aby spełnić rosnące wymagania, BASF opracował nową odmianę tworzywa Ultradur® specjalnie na cienkie powłoki światłowodowe.

Ultradur jest marką opracowanego przez BASF półkrystalicznego, termoplastycznego poliestru nasyconego na bazie PBT (politereftalan butylenu). Nowy gatunek nosi nazwę Ultradur B6550 LNX i oferuje doskonałe właściwości mechaniczne mimo mniejszej grubości. Tym samym BASF rozszerza swoją dotychczasową linię produktów Ultradur do wytłaczania powłok ochronnych dla światłowodów. W przeciwieństwie do gatunków PBT zoptymalizowanych do formowania wtryskowego materiały te charakteryzują się dużym ciężarem cząsteczkowym i wysoką lepkością.

Czytaj również: Urządzenia najnowszych technologii

Zwiększenie ruchu internetowego - ochrona dla cienkich kabli światłowodowych  

Ruch internetowy rośnie wraz z popytem na telefon, telewizję i przemysłowe połączenia komunikacyjne, takie jak urządzenia łączności do sterowania siecią elektroenergetyczną. Operatorzy centralnego węzła internetowego we Frankfurcie nad Menem oszacowali, że w latach 2011-2015 ruch danych w Internecie wzrośnie dwudziestokrotnie, głównie z powodu treści multimedialnych, takich jak filmy i programy telewizyjne. Wymaga to cieńszych i bardziej wydajnych światłowodów z cieńszymi powłokami. Jednocześnie włókna światłowodowe nadal muszą być odpowiednio zabezpieczone w każdych warunkach. To może zapewnić jedynie powłoka z tworzywa sztucznego, które ma szczególnie dobre właściwości mechaniczne, takie jak np. sztywność.

Czytaj również: Innowacyjna seria żelazek

Wielowarstwowe powłoki i wytłaczanie  

Kable używane do transmisji danych sygnałem optycznym mają złożoną strukturę. Aż do 12 włókien szklanych przenoszących światło może składać się na tzw. luźne tuby pokryte osłoną z bardzo sztywnego, stabilizującego politereftalanu butylenu (PBT). Nakładanie powłoki odbywa się w całkowicie zautomatyzowanym procesie wytłaczania tub, w którym poszczególne włókna są pobierane z oddzielnych szpul z prędkością od 100 do 500 metrów na minutę i wprowadzane do wytłaczanej jednocześnie tuby. Rozróżnia się tuby wypełnione i niewypełnione, w zależności od tego, czy przestrzeń wewnątrz osłony jest wypełniona masą żelową, czy nie. Tworzywo konstrukcyjne PBT w tym zastosowaniu charakteryzuje szczególnie szybkie krzepnięcie ciekłej masy w procesie wytłaczania oraz wysoka sztywność gotowych tub.

Luźne tuby są następnie łączone i skręcane wokół centralnego wzmocnienia z włókien aramidowych lub epoksydowych. W zależności od zastosowania kabla cała wiązka jest następnie pokrywana różnymi warstwami ochronnymi, takimi jak włókna aramidowe lub niedoprzędy szklane, a w kolejnym procesie wytłaczania powlekana ostatecznie polietylenem lub poliamidem.

Bardzo sztywny, ale nie kruchy, i łatwy do wytłaczania  

W celu ułatwienia produkcji cienkiej osłony kabla BASF opracował Ultradur B6550 LNX, który zapewnia równie dobrą jak dotychczasowa odporność na zginanie przy znacznie cieńszej powłoce otaczającej luźne tuby. Materiał ma wysoką granicę plastyczności i większy moduł sprężystości. W rezultacie jest dużo sztywniejszy, czemu towarzyszy zwykle kruchość. Jednak w tym przypadku inżynierom BASF udało się połączyć niską kruchość z wysokim modułem sprężystości - co oznacza znaczne wydłużenie przy zerwaniu.

Ponadto Ultradur B6550 LNX, ze względu na częściowo krystaliczną morfologię, wykazuje jeszcze szybszą krystalizację niż standardowe PBT i ma bardzo dużą lepkość stopu, w szczególności przy niskich prędkościach ścinania. Obie właściwości są korzystne w procesie wytłaczania.

Czytaj również: Telewizor z profilowanym ekranem 

Podwojona wytrzymałość mechaniczna  

Kluczowym wskaźnikiem dla użytkownika przy ocenie jakości powłoki ochronnej jest tzw. odporność na zgniatanie. Opisuje ona jednorodność osłony wokół luźnych tub i wytrzymałość w przypadku zgniatania. W celu zmierzenia odporności na zgniatanie kabel o określonej długości mocuje się w uchwycie, po czym wysyła przez niego sygnał świetlny, poddając kabel naciskowi tak długo, aż sygnał zostanie stłumiony do wartości 0,05 dB. Wielkość mierzona odpowiada maksymalnej sile (w N/dm), którą kabel może wytrzymać do momentu osiągnięcia tej tłumienności w światłowodzie.

Obecne aktualnie na rynku materiały powłokowe na bazie PBT oferują odporność na zgniatanie około 600 N/dm dla kabli o średnicy zewnętrznej 2 mm i wewnętrznej około 1,5 mm. Nowy Ultradur B6550 LNX wykazuje dwukrotnie wyższą wartość odporności na zgniatanie (1350 N/dm). Dzięki nowemu materiałowi, jeśli jest taka potrzeba, można przy takiej samej grubości kabla uzyskać jego większą odporność na zgniatanie. Jej wartość określono w laboratorium jednego z wiodących na świecie producentów kabli światłowodowych.

Czytaj również: Najnowsza technologia chłodziarek

Rynek szczególnie cienkich powłok do kabli światłowodowych jest rynkiem specjalistycznym. Stanowi trudne wyzwanie dla wytwórców i dostawców materiałów ze względu na konieczność utrzymania stałej jakości, niezawodności dostaw oraz udzielania wsparcia technicznego w procesie przetwarzania. BASF, dysponujący globalną siecią dostaw i wiedzą ekspercką na temat PBT, może z łatwością sprostać tym wyzwaniom.