用于保护海底光纤电缆的精密不锈带钢(标题图片)
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用于深海光缆光纤屏蔽管生产的高要求焊接工艺的不锈钢精密带钢

高性能海底电缆的全球网络构成了我们数字互联世界的骨干。 这些数字生命线的核心就是利用光信号以最快速度远距离传输大量数据的敏感的光纤。 Waelzholz 提供一种特殊的不锈钢精密带钢,用于制造用于屏蔽这些海底电缆内的光纤的重型管。这种材料不仅能够可靠地满足众多交付批次对精确定义的材料特性的严格要求,而且同时具有与复杂生产过程相关的可焊性和成形特性。

尽管卫星被越来越多地用于将偏远地区连接到全球数字数据网络,但Google和Facebook等领先的数字公司正在推动扩大基于全球光纤的海底电缆网络。这是因为只有这些设备才能可靠地高速传输全球数字通信产生的大量数据。如今,超过400条海底电缆已经承载了各大洲之间超过90%的数字数据流量,而且这个数字还在不断上升。

www.submarinecablemap.com网站上的网络地图显示了这些电缆连接我们世界的程度令人印象深刻。

理论上,例如来自美国网站的数据包通过一根跨大西洋光缆到达欧洲目的地的速度并不比通过传统铜缆快。在这两种情况下,传输时间都不到百分之一秒,比眨眼所需的时间短。

玻璃纤维电缆不仅在信号质量方面具有显著优势,即使是在很长的距离内,也可以获得更高的频率,因此可以获得更高的带宽。此外,电磁干扰对通过光缆传输的信号没有影响。

不锈钢精密钢为海底电缆内的光纤提供了最好的保护

为确保在深海铺设的数十亿美元投资得到最佳保护,并确保通过精细光纤进行的数据传输可靠运行,从外部看不起眼的高科技电缆必须全面保护其敏感核心。为此,制造商依赖于不同类型的层系统,以尽可能有效地保护电缆内部的光纤,使其在安装过程中以及在其长期使用过程中免受水面以下数千米处的各种应力的影响。(见图1)。

电缆制造商依靠我们的特殊不锈钢产品来创建和保护带有敏感光纤的电缆功能核心。据Waelzholz的销售专家Ralf Sauer说:“敏感光纤被嵌入由我们的不锈钢精密带钢制成的屏蔽管中的特殊凝胶中(见图2)。钢管不仅可以在海底电缆的整个使用寿命中保护和密封电缆,还可以在后续生产过程中保护光纤,例如用附加层进行护套,以及海底电缆的最终铺设。”

图1:海底电缆的多层结构

用于绝缘、密封和稳定的各种层包裹着由 Waelzholz 不锈钢精密带钢制成的精密管,光纤束位于其中。

图2:精密制造的屏蔽管,光纤嵌入凝胶中

在制造海底电缆时,使用复杂的焊接工艺将只有十分之几毫米厚的不锈钢转化为重型屏蔽管,其中敏感的玻璃纤维束嵌入特殊的凝胶填充物中。

精确定义的材料特性确保了制造过程中的良好成形性

将冷轧带钢加工成管材时,所用材料的成形能力起着重要作用。来自Waelzholz的不锈钢精密带钢确保了这种情况,这得益于精确定义的机械材料性能。微观结构(包括晶粒尺寸)是这方面的关键因素,因为它确保材料性能在整个带钢长度和多个生产批次中保持不变。合金成分的理想比例、微观结构的选择性调整以及高度的尺寸公差确保了材料为客户提供最高级别的可成形性。

生产过程对可焊性和精密切削提出了很高的要求

“我们的客户在制造电缆芯时进行了几项复杂的操作。他们首先将精密不锈带钢制成管子并用其包裹光纤。然后将管子的切割边缘以高精度焊接在一起。在该过程的最后阶段,剩余的间隙用凝胶填充。这种高精度的制造千米长电缆的过程必须完全顺利,没有任何问题,”Waelzholz材料工程师Jan Ullosat报告。
 
Waelzholz通过极其精确的纵切工艺实现了所用带钢的尺寸公差,其中带钢的宽度与后续管道的所需周长精确匹配,这对屏蔽管的均匀周长起着至关重要的作用。

高度均匀的切割边缘是屏蔽管上精确对称焊缝的基本要求。绝对恒定的切割轮廓为焊接带材边缘提供了完美的基线条件。在切割过程中使用的特殊工具的帮助下,Waelzholz实现了完美的边缘质量,几乎没有毛刺形成。为了进一步提高可焊性,Waelzholz使用了一种特别适合于该应用的材料。完全无油脂的表面还可以改善材料的后续焊接性。

“因为它提供了无与伦比的可加工性和可靠的材料特性,我们的不锈钢精密带钢是我们客户在这种苛刻的核心应用中的首选。 始终如一的无懈可击的产品质量可通过使用 Waelzholz 材料护套的海底电缆中的光纤实现可靠且无干扰的数据传输,”材料专家 Ullosat 总结道。