Aço inoxidável de precisão para cabos submarinos de fibra ótica (imagem  do cabeçalho)
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Aço inoxidável de precisão para complexos processos de solda na fabricação de condutores blindados para fibras óticas em cabos submarinos.

Uma rede global de eficientes cabos submarinos representa a base do nosso mundo digitalmente interligado. O núcleo dessas artérias vitais digitais é composto por sensíveis fibras óticas que transmitem através de sinais luminosos grandes quantidades de dados numa velocidade vertiginosa ao longo de imensas distâncias. A Waelzholz fornece um aço inoxidável de precisão especial para a fabricação de robustos condutores blindados inseridos no interior dos cabos submarinos. Esse aço, ao longo de vários lotes de fornecimento, não apenas atende com segurança as altas exigências precisamente definidas do material em relação aos requisitos, mas também dispõe de propriedades como soldabilidade e conformabilidade necessárias para esse complexo processo de produção.

Ainda que satélites sejam aplicados cada vez mais para conectar especialmente regiões remotas à rede mundial de transmissão de dados digitais, grupos empresariais líderes no setor digital tais como Google e Facebook vêm impulsionando a expansão da malha global de cabos submarinos à base de fibras óticas, pois somente eles são capazes de transportar de forma segura os imensos volumes de dados da comunicação digital em alta velocidade ao redor do mundo. Hoje em dia, a realização de mais de 90% do tráfego digital de dados entre os continentes é possibilitada através de mais de 400 cabos submarinos. E a tendência é crescente.

Essa impressionante interligação do mundo é representada pelo mapa mundial da rede de cabos submarinos acessível em: https://www.submarinecablemap.com/

Nesse aspecto, a velocidade com a qual pacotes de dados são transmitidos de uma página americana da internet através de um dos cabos transoceânicos de fibra ótica a um destino na Europa, teoricamente não é superior à transmissão por meio de um cabo convencional de cobre. Em ambos os casos, o tempo de transmissão é de menos de um centésimo de segundo, tempo que é mais curto que um piscar de olhos.

Entretanto, os condutores de fibra de vidro oferecem imensas vantagens em relação à qualidade do sinal – inclusive ao longo de grandes distâncias –, pois têm frequências mais elevadas e, com isso, larguras de banda significativamente mais altas. Ademais, interferências eletromagnéticas não afetam a transmissão dos sinais nos cabos de fibra ótica.

Aço inoxidável de precisão para a melhor proteção possível das fibras óticas no interior dos cabos submarinos

Para que os investimentos de bilhões fiquem protegidos da melhor forma possível no fundo dos oceanos e que a transmissão de dados funcione de forma confiável através das finas fibras óticas, é necessário que os cabos high-tech de aparência externa discreta ofereçam uma ampla proteção aos seus núcleos sensíveis. Nesse âmbito, os fabricantes apostam em um sistema de várias camadas diferentes para, da melhor maneira possível, proteger das mais diversas intempéries os condutores de ondas luminosas no interior do cabo, tanto em sua instalação como durante seu uso permanente a milhares de metros abaixo da superfície da água.  (Veja ilustração 1)

Tanto na realização como na proteção do núcleo funcional do cabo com suas sensíveis fibras óticas, os fabricantes confiam no nosso aço inoxidável especial. Ralf Sauer, especialista em vendas, ainda complementa: “As sensíveis fibras óticas são inseridas com um gel de silicone especial num condutor blindado fabricado com nosso aço inoxidável de precisão”. (Veja ilustração 2) “Esse tubinho de aço serve não apenas para a blindagem e vedação do cabo durante toda sua vida útil no fundo do mar, mas também como proteção dos feixes de fibras óticas durante os processos subsequentes de produção, por exemplo o revestimento com outras camadas e a instalação final do cabo submarino”.

Imagem 1: Estrutura multicamadas dos cabos submarinos

Diversas camadas para isolamento, vedação e estabilização envolvem o tubo de aço inoxidável de precisão da Waelzholz, em cujo interior se encontram as fibras óticas. 

Imagem 2: Condutor blindado fabricado com precisão com fibras óticas inseridas em gel de silicone

Na fabricação de cabos submarinos, o aço inoxidável com espessura de poucos décimos de milímetro passa por um complexo processo de soldagem formando um robusto condutor blindado, em cujo interior os feixes de fibra de vidro são inseridos em uma camada de gel de silicone.

Propriedades precisamente definidas de material asseguram boa conformabilidade no processo de fabricação

Durante o processamento do aço relaminado que forma tubinhos, a conformabilidade do material utilizado desempenha um papel importante. O aço inoxidável de precisão da Waelzholz assegura esse requisito por meio de propriedades mecânicas de material, precisamente ajustadas. Nesse caso, um fator decisivo é a estrutura cristalográfica que inclui o tamanho do grão, responsável pelo alcance de uma elevada constância de propriedades ao longo de toda a extensão da tira e de muitos lotes de fornecimento. A relação ideal dos componentes da liga, o ajuste perfeito da microestrutura e uma alta estabilidade dimensional proporcionam a melhor conformabilidade possível do material pelo cliente.

O processo de fabricação impõe altas exigências em relação à soldabilidade e às exatas bordas de corte

“Nossos clientes executam várias etapas complexas de trabalho durante a fabricação do núcleo do cabo: primeiro eles conformam as tiras de aço inoxidável em formato de tubinhos quais envoltam as fibras óticas. Depois as bordas de corte, perfeitamente ajustadas, são soldadas. Em um último passo de processamento, os espaços livres são preenchidos com o gel de silicone. Essa etapa extremamente precisa de fabricação dos cabos com quilômetros de extensão precisa ser realizada absolutamente sem interferências”, relata Jan Ullosat, engenheiro de materiais da Waelzholz.

A Waelzholz alcança uma precisão dimensional do aço relaminado empregado que é decisiva na realização do perímetro constante do condutor blindado, por meio de processos de corte longitudinal, extremamente exatos, nos quais a largura da tira de aço é rigorosamente ajustada ao perímetro desejado do futuro tubinho.

A condição fundamental para a obtenção de juntas de soldagem exatas e simétricas nos condutores blindados são bordas de corte altamente uniformes. Um corte transversal absolutamente constante oferece o ponto de partida perfeito para a soldagem das bordas da tira. Por meio de ferramentas especiais utilizadas no processo de corte, a Waelzholz realiza acabamentos de borda com formação mínima de rebarba, que são ideais para esse propósito. Para aprimorar ainda mais a adequação à soldagem, a Waelzholz usa um material especialmente apropriado para essa aplicação. As superfícies totalmente livres de resíduos também melhoram a posterior soldabilidade do material.

O especialista em materiais Ullosat conclui: “Tendo em vista uma processabilidade ideal e propriedades de material confiáveis, nosso aço inoxidável de precisão é a primeira escolha para os nossos clientes na fabricação do núcleo dessa sofisticada aplicação. A permanente qualidade impecável do produto conduz a uma transmissão de dados segura e livre de interferências através dos feixes de fibras óticas, envoltas em materiais da Waelzholz, no interior dos cabos submarinos”.