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En esta entrevista, Jason Fant, gerente de marketing global de Zeus Industrial Products, Inc., y Matthew Davis, ingeniero principal de investigación de Luna Innovations, analizan con AZoM el uso de fibras PEEK recubiertas termofijadas.
Sede de Zeus Industrial Products, Inc. ubicada en Orangeburg, Carolina del Sur, EE. UU.Su actividad principal es el desarrollo y la extrusión de precisión de materiales poliméricos avanzados.La empresa emplea a 1300 personas en todo el mundo y tiene instalaciones de fabricación en Aiken, Gaston y Orangeburg, Carolina del Sur, Branchburg, Nueva Jersey y Letterkenny, Irlanda.Los productos y servicios de Zeus sirven a empresas en los mercados médico, automotriz, aeroespacial, de fibra, energético y de fluidos.
Según los requisitos del cliente, decidimos utilizar PEEK extruido como revestimiento de fibra óptica.La relación resistencia-peso, la alta temperatura de funcionamiento y la resistencia a la radiación de PEEK lo convierten en un material interesante para aplicaciones de sensores en entornos hostiles como la energía, la industria aeroespacial y la automoción.Las aplicaciones que se benefician de PEEK incluyen la protección de sensores integrados para monitoreo estructural o componentes compuestos para la industria aeroespacial.La resistencia al desgaste mejorada y la capacidad de transferencia de carga también lo convierten en un producto atractivo para aplicaciones de sondeo submarino o de fondo de pozo.
Los beneficios clave de PEEK incluyen su biocompatibilidad, pureza superior y resistencia al óxido de etileno, la radiación gamma y el autoclave.La capacidad de PEEK para resistir la flexión y la abrasión repetidas lo convierte en una opción interesante para la robótica quirúrgica.Pensando en PEEK como recubrimiento para fibra óptica, encontramos que este material reduce el reposicionamiento y aumenta la vida útil, al mismo tiempo que permite percibir y transmitir la deformación, la vibración, la presión y otros factores ambientales.
PEEK exhibe resistencia a la compresión e inestabilidad con las fluctuaciones de temperatura, lo que puede provocar fallas.Pueden surgir problemas cuando se trabaja con fibras que contienen rejillas.Descubrimos que en el rendimiento de Bragg de la fibra, la compresión provoca una distorsión máxima.
Nuestro objetivo en Zeus es proporcionar una fibra recubierta de PEEK que sea estable bajo fluctuaciones extremas de temperatura, lo que permite que la fibra conserve los beneficios del recubrimiento de PEEK sobre las fluctuaciones de temperatura y proteja la fibra de la compresión debido a la atenuación.
El OBR 4600 de Luna es el primer reflectómetro de ultra alta resolución y zona muerta cero de la industria con sensibilidad de retrodispersión de Rayleigh para componentes o sistemas de fibra óptica.OBR utiliza interferometría coherente de longitud de onda de barrido para medir pequeños reflejos en un sistema óptico en función de su longitud.Este método mide la respuesta a escala completa del dispositivo, incluidas la fase y la amplitud.Luego se presenta gráficamente, brindando a los usuarios una capacidad sin precedentes para probar y diagnosticar componentes o redes.
Una de las ventajas de utilizar OBR es la capacidad de medir la evolución del estado de polarización a lo largo de la fibra, lo que da una idea de la birrefringencia distribuida.En este caso, medimos y comparamos el estado de polarización de la fibra recubierta de PEEK y la fibra de referencia.La evolución del estado de polarización del receptor OBR con la longitud de la fibra parece la esperada para una sección de fibra plegada, donde el período de los estados S y P en el borde es del orden de unos pocos metros.es consistente con la longitud de los latidos de birrefringencia causados ​​por la torsión de la fibra.Al considerar las diferencias entre la referencia y PEEK, no se observan inconsistencias, lo que sugiere que existe una deformación permanente mínima durante el proceso de recubrimiento que afecta las propiedades ópticas.
El cambio promedio en la atenuación de la fibra recubierta de PEEK durante el ciclo de temperatura fue inferior a 0,02 decibelios (dB) en comparación con la fibra de control.Este cambio indica que la estabilidad de PEEK no se ve significativamente afectada por los ciclos de temperatura o el choque térmico.También se observó que la pérdida de la fibra recubierta con PEEK fue significativamente menor que la de la fibra de control en el radio de curvatura más estrecho.
El revestimiento primario de la fibra debe soportar nuestro proceso patentado.La viabilidad se puede determinar en gran medida mediante la revisión de las hojas de datos de fibra y la confirmación de la capacidad del proceso a través de pruebas de prueba a corto plazo.Esto también está influenciado por las propiedades deseadas del producto final.
Corrimos un kilómetro de enlaces.Sin embargo, la calidad de la fibra, las características del producto final y muchos otros parámetros pueden determinar la longitud continua real que podemos obtener.Esto será algo que tendremos que decidir de nuevo caso por caso.
PEEK no se puede separar fácilmente a mano.Puede eliminarse eficazmente por medios térmicos o químicos.Hay algunos decapantes comerciales que pueden eliminar PEEK, pero debe consultar con el fabricante cómo afecta esto a la cantidad de usos entre limpiezas y otros parámetros relacionados con el uso.PEEK se puede eliminar químicamente usando métodos similares a los que se usan comúnmente para las poliimidas.
En nuestra experiencia, no hemos visto ninguna correlación entre el grosor y las características de la propia fibra.
Los reflectómetros ópticos en el dominio del tiempo obtienen información sobre la distancia de reflexión enviando pulsos cortos de luz y registrando el tiempo que tarda en regresar la luz reflejada.Un reflejo particularmente brillante ciega al receptor por un corto tiempo, haciendo imposible observar el segundo pico de reflexión en la “zona muerta” detrás del primer pico de reflexión.
OBR se basa en la reflectometría de dominio de frecuencia óptica.Escanea el láser sintonizable en una amplia gama de frecuencias ópticas, interfiere con una copia local del rayo láser que regresa del dispositivo de prueba, registra las franjas resultantes y calcula la distancia a un evento de reflexión particular en función de la frecuencia de la interferencia.Este proceso separa efectivamente la luz reflejada de puntos adyacentes a lo largo de la fibra sin ningún problema de “zona muerta”.
La precisión de la distancia está relacionada con la precisión de los láseres sintonizables que usamos para escanear longitudes de onda para realizar mediciones.El láser está calibrado con una celda de absorción de gas interna certificada por NIST para calibrar la longitud de onda en cada exploración.El conocimiento preciso del rango de frecuencia óptica para el escaneo láser conduce a un conocimiento preciso de la escala de distancia.Esto permite que OBR brinde la resolución espacial y la precisión más altas de los OTDR comerciales en el mercado actual.
Visite zeusinc.com para obtener más información sobre la fibra óptica termoestabilizada recubierta de PEEK, incluidos estudios de prueba e información técnica, o comuníquese con Jason Fant, gerente de marketing global, fibra óptica, en [email protected]
Visite Lunainc.com para obtener más información sobre los equipos de prueba de fibra o comuníquese con Matthew Davis, ingeniero principal de investigación en [email protected].
Es responsable del desarrollo comercial y de mercado en la industria de la fibra óptica.Poseedor de Six Sigma Green Belt, Funt está certificado por IAPD y es miembro de SPIE.
Expertos en implementar tecnología de sensores de fibra óptica en entornos hostiles como motores de turbinas de gas, túneles de viento y reactores nucleares.
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Originaria de Irlanda, Michealla se graduó de la Universidad de Northumbria en Newcastle con una licenciatura en Literatura Inglesa y Periodismo.Se mudó a Manchester después de un año de viajes por Asia y Australia.En su tiempo libre, Michella pasa tiempo con su familia y amigos, haciendo caminatas, yendo al gimnasio/yoga y sumergiéndose en las últimas series de Netflix como ninguna otra.
Zeus Industrial Products Inc. (22 de enero de 2019).Use recubrimientos PEEK para fibras ópticas.ARIZONA.Recuperado el 17 de noviembre de 2022 de https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=13764.
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