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LWL-Konfektionierung – ein Blick hinter die Kulissen

LWL-Konfektionierung – ein Blick hinter die Kulissen

Fasern so dünn wie ein Haar

Im Jahr 1995 fragte ein Kunde nach, ob es bei LASER COMPONENTS denn möglich sei, Glasfasern mit SMA-Steckern zu versehen. Firmengründer Günther Paul fackelte nicht lange und sagte zu. Das war die Geburtsstunde der Faserfertigung in Olching. Was vor 25 Jahren mit Verkabelungen für Druckanlagen begann, hat sich inzwischen zu einem wichtigen Bestandteil des breit angelegten Portfolios entwickelt. In den 2000er Jahren kamen zu den Datenkabeln Fasern für leistungsstarke Industrielaser hinzu. Als die Anfragen für Medizintechnik zunahmen, richtete das Unternehmen einen Reinraum der Klasse 7 ein, um den Hygieneanforderungen dieser Branche gerecht zu werden. Kurze Zeit später stieg man auch in die Hochpräzisionsfertigung ein – zum Beispiel mit Kugellinsen oder Endcaps.

„Datenübertragung ist heute nur noch einer von vielen Anwendungsbereichen“, sagt Florian Tächl, Produktmanager für den Bereich Faserkomponenten. „Unsere Assemblys werden heute unter anderem in Materialbearbeitung, Medizintechnik und Sensorik eingesetzt. Auch Kunststofffasern für Beleuchtungsanwendungen werden häufig angefragt.“

Kein Eintritt ohne Überschuhe!

Beyond Borders

Will man sich ein Bild von der Produktionsabteilung machen, muss man sich zunächst einmal adäquat kleiden. Gleich hinter dem Büro von Produktionsleiter Dr. Stefan Hanf betritt man eine Art Mischung aus Schleuse und Garderobe. An der Tür hängen Schilder: „Bitte Einmalkittel und -schuhe benutzen“; „Keine Speisen! Keine offenen Getränke!“

„Das ist noch nicht der Reinraum“, beruhigt Hanf. „Aber es ist ein Sauberbereich, in dem kontrollierte Bedingungen herrschen. Auch hier sollen möglichst alle Verunreinigungen vermieden werden.“

Fingerspitzengefühl ist gefragt

Beyond Borders

Zunächst möchte der Produktionsleiter gleich mal mit einem Missverständnis aufräumen: „Bei LASER COMPONENTS werden keine Fasern hergestellt. Wir konfektionieren Fasern, die wir von unseren Zulieferern bekommen. Das heißt, wir fertigen daraus Kabel mit Steckern und Schutzschläuchen.“ Dabei müssen seine Mitarbeiter mit größter Sorgfalt vorgehen, denn das Material ist sehr anspruchsvoll. Die dünnsten Fasern sind in etwa so dick wie ein menschliches Haar. Biegt man sie zu stark, brechen sie ab. Bekommen die Endflächen einen Kratzer, ist diese Faser im schlimmsten Fall zu nichts mehr zu gebrauchen.

Die Konfektionierung läuft in vier Arbeitsschritten ab. Für jeden ist ein eigener Arbeitsbereich vorgesehen, an dem alle notwendigen Werkzeuge griffbereit zur Verfügung stehen. Beim Ablängen werden die Fasern zunächst auf die gewünschte Länge zurechtgeschnitten – oder besser gesagt gebrochen. Bevor sie mit Steckern versehen werden, muss mit einer Spezialzange, dem Stripper, das äußere Coating entfernt werden.

„Die Besteckerung ist ein kritischer Punkt“, erklärt Stefan Hanf. „Die Steckverbindung ist ja die Stelle, an der das Licht das Kabel verlässt. Wenn hier  auf die falsche Coatingschicht geklebt wird, der Stecker noch verunreinigt ist, der Kleber falsch dosiert wurde oder die Faser nicht ganz zentral in der Ferrule sitzt, kann das schwerwiegende Folgen haben. Im schlimmsten Fall brennt Ihnen die Faser ab. Und das meine ich wörtlich.“

Der Zwei-Komponenten-Kleber kann die optischen und mechanischen Eigenschaften verändern. Deshalb kommt es hier auf jedes Milligramm an. Die Dosierung übernimmt ein spezielles Gerät, das vorher genau so eingestellt wurde, dass die Menge zur vorliegenden Faser-Stecker-Kombination passt. Danach kommt das Steckerende erstmal für mehrere Stunden zum Aushärten in den „Ofen“. Auch hier hängt die Temperatur davon ab, was der Kunde für seine Anwendung als notwendig erachtet. Im Extremfall wird auf 300°C aufgedreht.

Genormte Sauberkeit

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Simulierte Industriebedingungen

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Mit ganz anderen Größenordnungen haben wir es ein paar Zimmer weiter zu tun. Hinter einer Tür mit einer ganzen Batterie von Warnschildern steht der Lasermessplatz, an dem das Produktionsteam prüft, ob die von ihnen hergestellten High-Power-Assemblys den hohen Anforderungen von Industrieanwendungen standhalten. Neben dem optischen Tisch stehen zwei Geräte: Das kleinere davon ist ein leistungsstarker Diodenlaser; bei dem größeren handelt es sich um eine Kühleinheit. Daran kann man schon sehen, dass hier hohe Wattzahlen im Spiel sind. Genau gesagt, decken die Laser zwei Konfigurationen ab, die in der Industrie häufig genutzt werden: Fasern ab einem Durchmesser von 200 µm werden bei einer Wellenlänge von 980 nm auf Laserleistungen bis 130 W cw geprüft. Zudem sind auch Tests mit 50 W cw für 100 µm-Fasern möglich. Der dafür verwendete Laser emittiert mit einer Wellenlänge von 914 nm.

Für die Transmissionsmessung wird der austretende Strahl mit einem Laserleistungsdetektor erfasst, um festzustellen, ob bei der Übertragung Verluste aufgetreten sind. Die Messtechnik entdeckt bereits Leistungsabweichungen von 0,1%. Mit Temperaturfühlern an den Steckern lassen sich zudem Erwärmungen erkennen. Steigt die Temperatur über 40°C, ist das ein Hinweis darauf, dass bei der Übertragung Licht ausgetreten ist, das am Ende der Faser in Wärme umgewandelt wird. Das bedeutet, dass die Faser aussortiert werden muss.

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