La tour de fibrage
Afin de répondre à l'énorme demande de fibre optique pour les applications de télécommunications, de nombreuses entreprises ont dû construire de nouvelles usines et installer de nouvelles installations de fabrication de fibre partout dans le monde. Aujourd'hui, le processus de fabrication de la fibre optique est assez similaire, quel que soit le fabricant. Cependant, un certain savoir-faire qui reste assez secret est nécessaire pour obtenir une fibre optique avec les meilleures caractéristiques et performances, ainsi qu'avec une longue durée de vie. Côté contrôle qualité chez les fabricants de fibre, le choix d'instruments de mesure performants et capables d'un contrôle continu du processus est décisif.
De quoi se compose une tour de fibrage ?
La fibre optique est obtenue à partir d'un tube de verre pur multicouches : la préforme. Ce grand tube (généralement rond de 20 cm et haut de 2 m) est situé verticalement au sommet d'une tour métallique. Comme la fibre de verre finale est obtenue par "étirage" d'une gouttelette jusqu'à obtention d'une fibre très fine, elle est communément appelée tour de fibrage.
On trouve souvent dans l'industrie des tours de fibrage d'une hauteur de 30 à 45 mètres. Plusieurs équipements situés depuis le sommet jusqu'à la base sont nécessaires pour fabriquer et contrôler le processus d'étirage. Au sommet, le four chauffe l'extrémité inférieure de la préforme pour faire fondre le verre jusqu'à ce qu'une gouttelette descende lentement en tirant la fibre de verre initiale. Lorsque l'étirage du verre commence, un tube de refroidissement à l'hélium aide à réduire la température de la fibre de verre avant l'application du revêtement protecteur. L'application du revêtement peut se faire en une ou deux étapes et nécessite un four de cuisson pour s'assurer que le revêtement est durci avant tout contact avec les poulies d'enroulement. De plus en plus souvent les couches de revêtement sont durcies à l'aide de fours LED UV à haute intensité (par rapport aux lampes à ampoules) afin de réduire la consommation électrique et diminuer l'espace pris par les fours sur la tour.
Un processus de fibrage sous contrôle
Tout au long de la tour de fibrage, plusieurs instruments de mesure fournissent tous les paramètres pertinents pour optimiser le processus :
- Mesure du diamètre de la fibre nue (en haut) et de la fibre revêtue (en bas).
- Position de la fibre (X-Y) et plus globalement alignement des dispositifs tout du long de la tour de fibrage.
- Mesure de la tension de fibrage pour ajuster la vitesse et la température du processus.
- Détection de défauts internes à l'intérieur du verre mais aussi à l'intérieur des couches de revêtement pour éviter la réduction des performances de la fibre optique.
- Détection des olives et manques après la deuxième couche de revêtement.
Des entrées et sorties numériques, des sorties analogiques (tension ou courant), sortie RS232, bus de terrain, sont utilisées pour connecter ces dispositifs de mesure à l'automate de la tour pour les besoins de boucle de contrôle et l'analyse des mesures. Globalement, ces instruments spécifiques apportent une capacité de contrôle pour maintenir, enregistrer et analyser les paramètres du produit et de la tour. Comme la production se fait 24h/24 et pratiquement toute l'année, ces dispositifs doivent être également très fiables. Comme l'augmentation de la vitesse de fibrage est un paramètre indispensable pour améliorer la productivité des usines, la précision et la vitesse très élevée de mesure des dispositifs sont des paramètres décisifs pour garantir une certification à 100 % des fibres sur la ligne de fabrication.