自1929年以来,当Rudolph G. Boehm获得专利以来,他称之为“反摩擦”螺母以来,基本滚珠丝杠技术并没有改变多大。平稳且精确地移动重负荷的能力是一个关键过程,该过程仍在继续实现工程创新。这更明显而不是在生产光纤长丝中,其中滚珠丝杠正在帮助制造商满足5G通信产生的光纤电缆不断增长的需求。

图1.生产的最终阶段,其中硅细丝缩小到其所需的宽度,冷却并通过激光千分镜,然后被拉到卷取阀芯。

提供用于5G通信的光纤股线

无线运营商正在开始推出5G通信,但即使是最保守的估计期望是至少突出4G以上10倍的速度增加。这将从手机和笔记本电脑冲击一切无人驾驶汽车。5G通信的实现是升压为高带宽光纤电缆,这需要在光纤制造过程中不断改进的需求。这首先创建所谓的预制件高度处理,多层硅棒的。这些提供最终将被吸入到长丝约人类头发的宽度和与数百类似链的连接以产生光纤传输电缆将传送5G的信号的硅。

要启动预成型体的转化成单链,技术人员攀登到牵引塔并将其加载的顶部到进料机构,其将降低它变成高温炉。一旦预制件到达加热元件,重力接管与熔融硅滴下和变窄到其预期的直径。随着其冷却和硬化,长丝通过激光测微计,以确保99%的宽度的一致性。然后,它被拉动到卷取轴,将收集多达32808英尺长丝转移到一个制作用于掺入到最终电缆之前。

对过程的成功至关重要是控制系统馈送预制件的速度的控制。由于纤维的薄性质,饲料单元的慢速和稳定运动(每小时一米)确保生产稳定。任何比那更快,炉子将无法快速熔化预制件。任何速度慢会打破流的连续性。许多世界领先的光纤电线生产商用滚珠丝杠技术实现这一点,该技术提供高稳定性和在这种低速下的平稳运动。

图2.汤姆森滚珠丝杠驱动硅预制件运送到加热熔化元件,滴并最终硬化成细长丝,其随后被拉到卷取卷轴上。

选择用于光纤拉丝塔滚珠丝杠

在典型的滚珠丝杠配置中,进料机构用杆锚固到滚珠丝杠螺母。螺母乘坐垂直定向的滚珠丝杠,将预制件进料机构朝向加热装置朝向加热装置朝上。从绘图塔顶部到炉子的必要行程距离是236至315英寸,需要长螺丝。

要优化光纤电缆的生产,必须考虑三个重要因素:

  • 俯仰直径:速度控制和效率受音高影响。标准尺寸,如1.98×0.39“,2.48×0.39”和3.15×0.39“是确保缓慢稳定的光纤长丝生产的理想选择。

  • 龙招:从插入加热的预制件的行程长度约为6米。最好只用滚珠丝杠来做,这需要长达八米长的轴。

  • 直径:螺杆的直径也是运动的鲁棒性,操作,稳定性和耐久性的因素。直径为1.98“,2.48”和3.15“最好避免由于长时间行程而螺旋弯曲。

推动下一代通信

汤姆森滚珠丝杠的长度可达八米,直径为3.15“或更大,高达0.98 x 1.98”,使这些滚珠丝杠适用于纤维光纤生产等应用,这需要缓慢,稳定的运动。

自动化生产光缆的仅仅是一个方式,滚珠丝杠启用新的代通信技术。汤姆森工业,例如,具有使用于用于处理蓝宝石手机屏幕保护器和馈送电极,以卷绕机将在电动车中使用的锂电池炉的门滚珠丝杠客户。

虽然基本上是相同的,滚珠螺杆技术继续在灵活性和适用性前进。公司如汤姆逊在其他行业通过不断挑战极限重负载处理,行程长度,紧凑性和董事会的情报,这将提供支持5G的出现和后代,以及所需要的运动控制支持更先进的创新。

本文是由Denise Goldman,全球产品线经理 - 滚珠行业(Radford,VA)编写的。有关更多信息,请联系Goldman女士此电子邮件地址受到垃圾邮件程序的保护。您需要启用Javascript来查看它。或访问这里


Photonics&Imaging Technology杂志

本文首先出现在9月,2021年问题光子和成像技术杂志。

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