中光科技實現(xiàn)氧化鋯陶瓷插芯產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)

  傳輸光信號的光纖連接器,其核心和基礎器件為陶瓷插芯,它起著連接、轉換、數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿浇樽饔,它是一系列光通信產(chǎn)品的最基本、最重要的無源器件。

  制造插芯其原材料要求的是非金屬高性能功能陶瓷。插芯精度要求極高,制造工藝十分復雜、難度極大。為適應光纖連接器及系列光通信產(chǎn)品使用環(huán)境的復雜性和接插的重復性,陶瓷插芯首選了以氧化鋯非金屬無機高性能的結構陶瓷材料為其制造材料,以保證插芯的質量技術要求。它必須要具備高溫熱穩(wěn)定性以保證插芯毛坯在高溫燒結過程中能耐受不變形、不開裂,熱膨脹系數(shù)要與金屬相接近,并應具有高韌性、高硬度(15GPa)、高耐化學腐蝕和機械磨損及良好的□熱性,常溫下要具有絕緣、防酸堿等優(yōu)異的物化性能。

  氧化鋯陶瓷插芯的精度要求極高,在只有1㎝長短、直徑1.25—2.5㎜ 的陶瓷圓柱體上,要有一個內徑只有0.1mm相當于頭發(fā)絲粗細的二端同心度一致的內孔,以便插穿單根光纖,故制造技術、工藝十分復雜。插芯體的氧化鋯材料必須要具有與光纖相似的線膨脹系數(shù)(/℃),以保證當環(huán)境溫度發(fā)生變化時,插芯的收縮與膨脹和光纖能基本相同,這樣才能保證光纖端面的緊密接觸,防止光信號的損失。為使光纖材料與插芯體實現(xiàn)良好的匹配,要做到插芯的表面粗糙度Ra<0.1μm,線膨脹系數(shù)為/℃。

  為制造上述要求的高精度、高質量的氧化鋯陶瓷插芯體,目前國內和以日本為主的世界各國均是以日本的注射成型法生產(chǎn)氧化鋯陶瓷插芯,其核心技術為單向定位和熱熔注射成型生產(chǎn)插芯毛坯。

  日本的這種注射成型工藝生產(chǎn)陶瓷插芯,沿用至今已20 多年,并在國際范圍內壟斷著技術、工藝、氧化鋯原材料、模具和成型設備。日本、韓國和臺灣地區(qū)以及國內幾家主要的陶瓷插芯生產(chǎn)企業(yè)或以進口日本的毛坯進行來料后道精加工,或進口日本的原材料、模具和成型設備以注射成型法生產(chǎn)陶瓷插芯,有的企業(yè)還處于研究開發(fā)注射法生產(chǎn)的階段。

  中光科技歷經(jīng)七年時間,研發(fā)成功了以新材料——氧化鋯獨特新配方,新裝備——自動化智能控制系統(tǒng),新技術——雙向定位,新工藝——干粉干壓為基礎的,世界首創(chuàng)的雙向定位干粉干壓成型法生產(chǎn)氧化鋯陶瓷插芯毛坯,經(jīng)高溫燒結、精加工后成為插芯成品。它的四個創(chuàng)新技術填補了國內國際的空白,2007年獲得了國內多項發(fā)明專利,并申請了國際發(fā)明專利。在新材料、新裝備、新技術、新工藝方面完全實現(xiàn)了國產(chǎn)化,打破了日本的原材料、工藝、技術、設備的壟斷,開創(chuàng)了光連接器用氧化鋯陶瓷插芯制造的一個創(chuàng)新性革命的新紀元,實現(xiàn)了由“中國制造”到“中國創(chuàng)造”和“中國制造”的質變飛躍;由進口到出口,實現(xiàn)了耗匯到創(chuàng)匯的飛躍,其意義十分重大,經(jīng)濟效益、社會效益十分明顯。

  中光公司雙向定位干粉干壓成型生產(chǎn)氧化鋯陶瓷插芯,以其技術、工藝、裝備的先進性、成熟性和可靠性,實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),并以技術和質量優(yōu)勢,使產(chǎn)品進入市場后受到相關專業(yè)光通信企業(yè)的認同和贊許。雙向定位干粉干壓成型的氧化鋯陶瓷插芯產(chǎn)品已獲得了江蘇省高新技術產(chǎn)品的認定,并作為江蘇省火炬計劃進入產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),目前月產(chǎn)量達到300萬只。

  氧化鋯陶瓷插芯毛坯無論是注射成型還是干壓成型,均必須經(jīng)過高溫燒結,使之達到符合質量要求的硬度和穩(wěn)定性。燒結的目的是致密化,插芯毛坯在經(jīng)過一定時間的高溫燒結后使其變成具有一定硬度和強度的致密陶瓷體。經(jīng)燒結后的毛坯經(jīng)過后道精加工的多道工序使插芯毛坯的長度、內孔、同心度、球面等通過精密加工而成為陶瓷插芯的成品,達到應有的高精度的技術要求和性能指標。

  中光公司雙向定位干粉干壓生產(chǎn)的插芯毛坯與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簡化。內、外徑加工余量減少了50%以上。極大地節(jié)約了精加工的輔料消耗,設備投入約為注射成型的1/3,勞動力也節(jié)省了1/3,故能極大地提高加工效率,減輕了產(chǎn)品生產(chǎn)成本。 該公司以干粉干壓成型法生產(chǎn)的氧化鋯陶瓷插芯經(jīng)國家權威檢測機構——信息產(chǎn)業(yè)部光通信產(chǎn)品檢驗中心檢測,各項指標均符合中華人民共和國國家行業(yè)標準。並 已通過江蘇省高新技術產(chǎn)品的認定,通過了信息產(chǎn)業(yè)部泰爾產(chǎn)品認證中心的認證。