光纤拉制模具及其控制方法

摘要

制造了一种光纤涂覆模具，使得光纤对树脂涂层的界面剪切速率根据涂覆杯中树脂的压力值来计算，并且界面剪切速率在-1.5×10⁵到0秒^-1的范围。同样，制造了一种光纤涂覆模具，使得光纤对涂覆树脂涂层的界面剪切速率根据涂覆树脂的直径来计算，并且界面剪切速率在-3×10⁵到2×10⁵秒^-1的范围。通过实现这些，可以实现一种可用于光纤拉制方法中的模具使得即使在高速拉制操和高生产率中完成稳定树脂涂覆操作。

主权项

1.一种光纤拉制模具，用于通过将树脂涂制到光纤上形成树脂涂层的树脂涂覆装置中，光纤是通过对光纤原材料进行拉制工艺而形成，该树脂涂覆装置包括涂覆杯，该光纤拉制模具包括：锥形部分，包括模具半径和顶面，模具半径作为光纤拉制模具的长度的函数而变化，顶面具有穿过其拉制光纤的孔，模具半径在顶面处最大，其中来自涂覆杯的树脂通过顶面中的孔被涂覆，并且沿着模具的长度与光纤接触；并且出口面，包括穿过其拉制光纤的出口孔，其中对于20m/秒至30m/秒的树脂涂覆装置的拉制速度，光纤到树脂涂层的界面剪切速率的范围在-1.5×10⁵到0秒^-1，界面剪切速率根据涂覆树脂的压力、相对于模具的尺寸和角度、以及下面的公式来计算： ${\lim }_{r\to \mathrm{Rf}}\frac{\partial v\left(r\right)}{\partial r}=\frac{1}{2\mu }·\frac{\partial p}{\partial z}(\mathrm{Rf}+\frac{{\mathrm{Rd}}^2-{\mathrm{Rf}}^2}{2\mathrm{Rf}·\ln (\mathrm{Rf}/\mathrm{Rd})})+\frac{\mathrm{Vf}}{\mathrm{Rf}·\ln (\mathrm{Rf}/\mathrm{Rd})}$其中是界面剪切速率；μ是树脂的粘度；表示树脂压力的变化作为光纤拉伸模具的长度z的函数；Rf表示光纤的半径；Rd表示模具的半径作为长度的函数；Vf表示光纤沿长度的速度；In表示自然对数方程，公式右手边的值是将要根据模具上部分入口处的压力值P_ini和模具下部分出口处的压力值P_out确定的。