O papel usado para polir conectores é o mesmo que a lixa usada para polir móveis? Por que existem tantas cores?
O “papel de lodo” (filme de polimento, comumente chamado de disco/filme de polimento de fibra na engenharia óptica) usado em conectores de fibra óptica (conectores) e a “lixa comum” (Sandpaper) usada para móveis, têm semelhanças em princípios físicos (ambos usam partículas abrasivas para corte e polimento físico da peça), mas existem diferenças técnicas fundamentais em suas propriedades de substrato, material abrasivo, uniformidade da distribuição de tamanho de partícula e precisão de processamento.
As seguintes são respostas detalhadas a essas duas perguntas sob a perspectiva acadêmica e de engenharia:
Um. Principais Diferenças entre Discos de Polimento de Fibra e Lixas para Móveis
1. Propriedades Físicas do Substrato (Substrate)
- Lixa para móveis: Geralmente usa papel, papel de látex ou tecido como substrato. Esses materiais têm certa flexibilidade e flutuação de espessura, são fáceis de sofrer deformação elástica e podem ser facilmente danificados durante o polimento úmido (com água ou líquido lubrificante).
- Disco de polimento de fibra: Utiliza filme de poliéster (PET) de altíssima uniformidade de espessura e alta resistência como substrato, com uma espessura rigorosamente controlada em cerca de 75\ \mu\text{m}. O substrato de PET possui excelente dureza, resistência à tração e planicidade à prova d’água, garantindo que a extremidade não sofra deformação irregular ou desgaste ao ser polida sob pressão.
2. Tipos de Abrasivos e Alvos de Corte
- Lixa para móveis: Os abrasivos principais são carboneto de silício, óxido de alumínio ou granada, com partículas relativamente grossas, cortando principalmente madeira macia, tinta, massa corrida ou camadas de metal.
- Disco de polimento de fibra: Precisa cortar simultaneamente cerâmica de zircônia (ZrO₂), fibra de quartzo de sílica (SiO₂) e resina epóxi curada. Esses três materiais têm grandes diferenças em dureza e propriedades físicas. Portanto, os discos de polimento de fibra usam diamante (D), carboneto de silício (SC), óxido de alumínio (AO) ou dióxido de silício (SiO₂/ADS) com altíssima uniformidade como abrasivos, para garantir que materiais de diferentes durezas possam ser cortados uniformemente e simultaneamente.
3. Tamanho de Partícula (Particle Size) e Requisitos de Acabamento Superficial
- Lixa para móveis: O tamanho da partícula é geralmente expresso em “mesh” (por exemplo, 80 a 2000 mesh), com diâmetros de partícula variando de dezenas a centenas de micrômetros. A superfície após o processamento permite ranhuras de lixamento visíveis a olho nu.
- Disco de polimento de fibra: O tamanho da partícula é medido em micrômetros ( \mu\text{m} ) ou nanômetros ( \text{nm} ). O polimento de fibra requer um polimento ultrafino de nível submicrométrico (por exemplo, com um tamanho de partícula de polimento final de apenas 0.02\ \mu\text{m} ) para eliminar arranhões físicos na extremidade e garantir que a perda por dispersão e a perda por reflexão (perda de retorno) sejam excelentes (por exemplo, perda de retorno para UPC \ge 50\ \text{dB} ).
Dois. Por que os Discos de Polimento de Fibra Têm Cores Diferentes?
No processo de polimento de extremidade de fibra, como o polimento é um processo multi-etapas progressivo de grosso a fino, a engenharia requer o uso de discos de polimento com diferentes tamanhos de partícula para processamento contínuo.
Para evitar que os operadores confundam a ordem dos processos (usar um disco de polimento grosso como fino pode destruir instantaneamente a extremidade da fibra; usar um disco fino como grosso não atingirá o objetivo de corte), a indústria usa codificação por cores (Color Coding) para distinguir visualmente diferentes tipos de abrasivos e tamanhos de partícula.
O fluxo típico do processo de polimento de fibra e a correspondência de cores são os seguintes (pode haver pequenas diferenças entre diferentes fabricantes, como 3M ou Mipox, mas são muito rigorosos dentro do mesmo sistema):
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Primeira Etapa: Remoção de Cola e Pré-polimento de Corte (Polimento Grosso)
- Função: Remover o excesso da ponta da fibra e lixar a cola epóxi residual.
- Abrasivo e Tamanho de Partícula: Geralmente usa discos de polimento de carboneto de silício (SC) ou óxido de alumínio (AO) com tamanhos de partícula de 15\ \mu\text{m} ou 30\ \mu\text{m}.
- Cores Comuns: Verde escuro, preto ou cinza escuro.
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Segunda Etapa: Modelagem Geométrica da Extremidade (Polimento Intermediário)
- Função: Refinar a forma geométrica da extremidade da virola cerâmica (raio de curvatura esférica, deslocamento do vértice).
- Abrasivo e Tamanho de Partícula: Geralmente usa discos de polimento de diamante (D) com tamanhos de partícula de 9\ \mu\text{m}, 6\ \mu\text{m} ou 3\ \mu\text{m}.
- Cores Comuns: 9\ \mu\text{m} geralmente é azul, 3\ \mu\text{m} geralmente é rosa/vermelho claro.
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Terceira Etapa: Remoção de Arranhões Superficiais (Polimento Fino)
- Função: Remover os finos arranhões deixados pelos processos anteriores na virola e na fibra.
- Abrasivo e Tamanho de Partícula: Geralmente usa discos de polimento de diamante (D) ou óxido de alumínio (AO) com tamanhos de partícula de 1\ \mu\text{m} ou 0.5\ \mu\text{m}.
- Cores Comuns: Geralmente verde claro, roxo ou amarelo claro.
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Quarta Etapa: Polimento Ultra-fino (Polimento Final)
- Função: Através do polimento químico-mecanizado (CMP), a extremidade da fibra atinge um efeito de espelho, alcançando uma perda de retorno extremamente baixa.
- Abrasivo e Tamanho de Partícula: Geralmente usa discos de polimento de dióxido de silício (SiO₂ / ADS), com tamanho de partícula abrasiva de cerca de 0.02\ \mu\text{m} ( 20\ \text{nm} ).
- Cores Comuns: Geralmente branco ou filme translúcido cinza claro.
Três. Instruções Oficiais da Série Técnica
É importante notar que papéis/discos de polimento de fibra pertencem aos consumíveis padrão para processamento de dispositivos de fibra óptica e montagem de conectores, e não pertencem à série de produtos principais da Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (OFSCN®).
A Dacheng Yongsheng (OFSCN®) dedica-se a fornecer sensores de fibra de Bragg (FBG) de alto padrão acadêmico e de engenharia (como sensores de alta precisão de temperatura, deformação e força tridimensional) e fibras especiais (como fibra de poliamida resistente a altas temperaturas de 300°C, fibra revestida de ouro para alta temperatura, etc.). Seguimos os princípios físicos acima no processo de polimento para garantir o alinhamento óptico de alta precisão e a qualidade de transmissão dos conectores de fibra de cauda do sensor.