[发明专利]一种多轴芯棒沉积设备及其工艺

说明书

一种多轴芯棒沉积设备，包括沉积腔体、喷灯、引杆组件，引杆组件包括下端伸入到沉积腔体内的引杆，引杆组件还包括升降驱动件、连接件、多个旋转固定件及旋转驱动组件，多个旋转固定件在连接件的下方沿周向等距排列，喷灯亦设有多个。本发明多轴芯棒沉积设备可以同时沉积多根芯棒，其沉积速率是常规VAD设备的两倍以上，在产量相同的情况下，需要的设备更少；本发明在沉积腔体的多个侧面上设有喷灯，在生产过程中同时沉积，因而沉积腔体内热量比较高，更容易获得高密度疏松体，有利于制备大尺寸芯棒，从而有效的提高芯棒的利用率、降低成本，另外高密度疏松体也有利于减小在运输过程中的疏松体开裂现象，提高合格率。

技术领域

本发明涉及光纤预制棒制造技术领域，尤其是涉及一种多轴芯棒沉积设备及使用多轴芯棒沉积设备完成多根芯棒沉积的工艺。

背景技术

在光纤预制棒制造领域中，常使用VAD（轴向气相沉积）工艺来制备光纤预制棒的芯棒部分，其生产工艺流程一般如下：将光纤预制棒的靶棒夹持在引杆的下端，然后引杆通过向上或向下运动，以便运动到沉积起点位置，然后再由喷灯喷出SiCl₄、GeCl₄等原料气体和氢氧焰通过火焰水解反应生成SiO₂和GeO₂颗粒，SiO₂和GeO₂颗粒在热泳效应的作用下沉积到靶棒的下端，形成疏松体，然后引杆带动靶棒向上提拉并不断旋转，使疏松体长大，疏松体再经过高温烧结，形成透明的光纤预制棒芯棒部分。然而，常规的VAD设备，在引杆上只能夹持一根靶棒，同时也只有一组喷灯对靶棒进行沉积，这就导致了沉积速率普遍偏低(一般在10-15g/min),使得生产效率、设备利用率低下，制造成本和运营成本较高；另外，由于只有一组喷灯，提供的热量有限，导致疏松体的密度偏低（≤0.3g/cm³），难以制备大尺寸的芯棒，同时低密度的疏松体也增加运输过程中开裂的风险，使得合格率下降。

因此，需要提供一种新的技术方案解决上述技术问题。

发明内容

本发明要解决的问题是提供可以有效解决上述技术问题的多轴芯棒沉积设备及其工艺。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种多轴芯棒沉积设备，包括沉积腔体、设置于所述沉积腔体侧壁上的喷灯、设置于所述沉积腔体上的引杆组件，所述引杆组件包括下端伸入到沉积腔体内的引杆，所述引杆组件还包括设置于所述引杆上端的升降驱动件、设置于所述引杆下端的连接件、设置于所述连接件下方的多个旋转固定件及驱动所述旋转固定件旋转的旋转驱动组件，所述多个旋转固定件在连接件的下方沿周向等距排列，所述喷灯亦设有多个。

优选地，所述喷灯的数量与所述旋转固定件的数量相同且一一对应。

优选地，所述引杆设置于所述沉积腔体的中心处，所述引杆的下端与所述连接件的上表面固定连接。

优选地，所述引杆的中心轴线与所述连接件的中心轴线共线。

优选地，所述引杆的中心轴线与所述多个旋转固定件围成的圆周的中心轴线共线。

优选地，所述多轴芯棒沉积设备还包括设置于所述沉积腔体内且处于引杆下方的吸气斗，所述引杆轴向两端面相通，所述吸气斗的上端与所述连接件的下表面固定连接，所述连接件上设有贯穿其上下表面的第一通孔，所述第一通孔处于所述引杆与所述吸气斗之间，所述引杆的上端与抽气结构连接。

优选地，所述沉积腔体的下壁设有进气口，所述进气口与所述沉积腔体相通。