中光科技实现氧化锆陶瓷插芯产业化生产

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2019-06-01
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  传输光信号的光纤连接器,其核心和基础器件为陶瓷插芯,它起着连接、转换、数据传输的媒介作用,它是一系列光通信产品的最基本、最重要的无源器件。

  制造插芯其原材料要求的金属高性能功能陶瓷。插芯精度要求极高,制造工艺十分复杂、难度极大。为适应光纤连接器及系列光通信产品使用的复杂性和接插的重复性,陶瓷插芯首选了以氧化锆非金属无机高性能的结构陶瓷材料为其制造材料,以插芯的质量技术要求。它必须要具备高温热稳定性以插芯毛坯在高温烧结过程中能耐受不变形、不开裂,热膨胀系数要与金属相接近, 并应具 有高韧性、高硬度(15GPa)、高耐化学腐蚀和机械磨损及良好的□热性,常温下要具有绝缘、防酸碱等优异的物化性能。

  氧化锆陶瓷插芯的精度要求极高,在只有1㎝长短、直径1.25—2.5㎜ 的陶瓷圆柱体上,要有一个内径只有0.1㎜ 相当于头发丝粗细的二端同心度一致的内孔,以便插穿单根光纤,故制造技术、工艺十分复杂。插芯体的氧化锆材料必须要具有与光纤相似的线膨胀系数(/℃),以当温度发生变化时,插芯的收缩与膨胀和光纤能基本相同,这样才能光纤端面的紧密接触,防止光信号的损失。为使光纤材料与插芯体实现良好的匹配,要做到插芯的表面粗糙度Ra0.1μm,线膨胀系数为/℃。

  为制造上述要求的高精度、高质量的氧化锆陶瓷插芯体,目前国内和以日本为主的世界均是以日本的注射成型法生产氧化锆陶瓷插芯,其核心技术为单向定位和热熔注射成型生产插芯毛坯。

  日本的这种注射成型工艺生产陶瓷插芯,沿用至今已20 多年,并在国际范围内垄断着技术、工艺、氧化锆原材料、模具和成型设备。日本、韩国和地区以及国内几家主要的陶瓷插芯生产企业或以进口日本的毛坯进行来料后道精加工,或进口日本的原材料、模具和成型设备以注射成型法生产陶瓷插芯,有的企业还处于研究开发注射法生产的阶段。

  中光科技历经七年时间,研发成功了以新材料——氧化锆独特新配方,新装备——自动化智能控制系统,新技术——双向定位,新工艺——干粉干压为基础的,世界首创的双向定位干粉干压成型法生产氧化锆陶瓷插芯毛坯,经高温烧结、精加工后成为插芯成品。它的四个创新技术填补了国内国际的空白,2007年获得了国内多项发明专利,并申请了国际发明专利。在新材料、新装备、新技术、新工艺方面完全实现了国产化,打破了日本的原材料、工艺、技术、设备的垄断,开创了光连接器用氧化锆陶瓷插芯制造的一个创新性的新,实现了由“中国制造”到“中国创造”和“中国制造”的质变飞跃;由进口到出口,实现了耗汇到创汇的飞跃,其意义十分重大,经济效益、社会效益十分明显。

  中光公司双向定位干粉干压成型生产氧化锆陶瓷插芯,以其技术、工艺、装备的先进性、成熟性和可靠性,实现了产业化生产,并以技术和质量优势,使产品进入市场后受到相关专业光通信企业的认同和赞许。双向定位干粉干压成型的氧化锆陶瓷插芯产品已获得了江苏省高新技术产品的认定,并作为江苏省火炬计划进入产业化生产,目前月产量达到300万只。

  氧化锆陶瓷插芯毛坯无论是注射成型还是干压成型,均必须经过高温烧结,使之达到符合质量要求的硬度和稳定性。烧结的目的是致密化,插芯毛坯在经过一定时间的高温烧结后使其变成具有一定硬度和强度的致密陶瓷体。经烧结后的毛坯经过后道精加工的多道工序使插芯毛坯的长度、内孔、同心度、球面等通过精密加工而成为陶瓷插芯的成品,达到应有的高精度的技术要求和性能指标。

  中光公司双向定位干粉干压生产的插芯毛坯与日本注射成型的插芯毛坯相比,其后道精加工在工序上大大简化。内、外径加工余量减少了50%以上。极大地节约了精加工的辅料消耗,设备投入约为注射成型的1/3,劳动力也节省了1/3,故能极大地提高加工效率,减轻了产品生产成本。 该公司以干粉干压成型法生产的氧化锆陶瓷插芯经国家权威检测机构——信息产业部光通信产品检验中心检测,各项指标均符合中华人民国国家行业标准。並 已通过江苏省高新技术产品的认定,通过了信息产业部泰尔产品认证中心的认证。

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