基本滚珠丝杠技术还没有自1929年以来发生太大变化时,鲁道夫G.贝姆专利了他所谓的“反摩擦”螺母。顺利搬运重物和精确的能力,是继续让今天的工程创新的关键过程。无处是比这更明显在生产光纤细丝,其中滚珠丝杠帮助制造商满足由5G通信产生的光纤电缆的日益增长的需求。

图1.生产最后阶段,在该硅丝变窄到通过激光测微计其所需的宽度,冷却并经过之前被拉到卷取卷轴上。

提供光纤束为5G通信

无线运营商刚刚开始推出5G通信,但甚至最保守估计的期望均突出至少10倍的速度增加4G。这将影响来自手机和笔记本电脑到无人驾驶汽车的一切。实现5G通信正在提高对高带宽光缆的需求,这需要在光纤制造过程中持续改进。这始于创造高度处理的多层硅棒,称为预制件。这些提供硅,最终将大致地被吸引到长丝中大约是人毛的宽度,并与数百种相似的股线加入以产生将携带5G信号的光纤传输电缆。

为了开始将预制件转换成单个股线,技术人员将其爬到绘图塔的顶部,并将其载入到将其降低到高温炉中的进料机构中。一旦预制件到达加热元件,重力接管并且熔融硅滴落并变窄到其预期直径。当它冷却和硬化时,长丝通过激光千分镜,以确保99%的宽度一致性。然后将其拉到卷取阀芯上,在转移到制造商之前将收集多达32,808英尺的灯丝以结合到最终电缆。

关键的过程的成功是在与该系统馈送预制件的速度控制。由于进料单元(每小时一米),的纤维,缓慢而稳定的运动的薄性质确保了生产是稳定的。任何快于中,炉子将无法融化预制棒速度不够快。凡是慢将打破流的连续性。许多世界领先的光纤丝生产者完成此滚珠丝杆技术,该技术在这样低的速度下提供高稳定性和平稳运动。

图2. Thomson Ball螺钉驱动硅预成型件的旋转,以加热元件,用于熔化,滴水和最终将其硬化成细灯,然后将其拉到卷取阀芯上。

选择光纤绘制塔的滚珠丝杠

在一个典型的滚珠螺杆构造中,进给机构的锚到带有杆的滚珠丝杠螺母。螺母乘坐向下垂直方向的滚珠丝杠中,携带所述预制件进给机构与它向着加热单元。从牵引塔的炉的顶部所需的行驶距离是236至315英寸,这需要很长的螺杆。

为了优化生产光缆的,三个重要因素,必须考虑到:

  • 俯仰直径:速度控制和效率是由音高的影响。标准尺寸,诸如1.98×0.39" ,2.48×0.39" 和3.15×0.39" 是理想的,以确保缓慢而稳定的光纤长丝生产。

  • 长长的行程:预成型件的行进长度,从插入到加热元件是约六米。最好是只用滚珠丝杠,这需要长达8米长的轴来做到这一点。

  • 直径:该螺杆的直径也是在运动的鲁棒性,操作稳定性和耐久性的一个因素。的直径1.98" ,2.48" 和3.15" 是最好的,以避免螺丝弯曲,由于长冲程..

驾驶下一代通信

汤姆森滚珠丝杠在向上的长度提供给8米,直径3.15" 以上且间距高达0.98 X 1.98" ,使得这些滚珠丝杠适于应用,例如光纤长丝生产,这需要缓慢,稳定的运动。

光纤电缆的自动化生产只是一种方式,滚珠螺钉能够实现新一代通信技术。例如,汤姆森行业拥有使用炉子上的炉子上的客户,用于处理手机屏幕保护器的蓝宝石,以及将电极进给锂电池的缠绕机,这些电池将用于电动车。

虽然基本面是相同的,但滚珠丝杠技术继续推进灵活性和适用性。汤姆森等公司通过一致地推动厚重载荷处理,行程长度,紧凑性和板智能的信封,这将支持其他行业的更高级创新,这将提供支持5G和后代的出现所需的运动控制。

此文章由丹尼斯高盛全球产品线经理 - 滚珠丝杠,汤姆逊实业(雷德福,VA)。欲了解更多信息,请联系高盛女士此邮件地址受spam bots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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