Articolo tecnico
Maggio 2014
87
Ciò suggerisce che lo strato di HDPE
viene spinto più in basso dalla presenza
di globuli segregati sulla superficie
dell’additivo SA1 (a una distanza di
oltre 20nm dalla superficie) che domina
la
topologia
superficiale
assieme
all’additivo SA2. Ciò è inoltre confermato
nell’immagine della fase corrispondente
(
Figura 2f
) ove la differenza di fase è
minore rispetto al campione B, come
illustrato nella
Figura 2e
. Le aree cerchiate
rappresentano porzioni di superficie
esposte dell’additivo SA1, non ancora
immerse nell’additivo SA2.
La rugosità superficiale di tale campione
è misurata circa a 4,2nm, data la presenza
dell’additivo SA2 sulla superficie.
Gli studi iniziali erano incentrati sulla
prova di attrito fra le placche stampate a
compressione del rivestimento del cavo
e dei materiali di substrato del condotto
utilizzati durante l’installazione del cavo di
fibra ottica.
Per simulare l’installazione di un cavo
reale in una situazione con condotto, ci si
avvalsi delle competenze di Plumettaz Inc,
Svizzera, utilizzando un apposito sistema
di prova di microcondotti testato in varie
condizioni. Le prove sono state effettuate
in cavi di fibra ottica sperimentali
composti da un elemento di rinforzo di
FRP (Neptco LIGHTLINE. LFH 230) come
nucleo in uno strato di rivestimento
esterno.
Con queste prove, si sono ottenuti
i coefficienti di attrito fra i cavi e le
superfici interne dei condotti. Le distanze
d’insufflaggio per i cavi durante ciascuna
condizione di prova sono state previste,
utilizzando un modello sviluppato presso
Plumettaz.
Il grafico di correlazione fra il coefficiente
di attrito misurato sulle placche nel
laboratorio e nei cavi presso Plumettaz è
illustrato nella
Figura 3
. Il grafico mostra
la correlazione fra le due misurazioni,
e suggerisce che i dati della placca
ottenuti in laboratorio costituiscono
un buon indicatore delle prestazioni
del coefficiente di attrito durante
l’installazione del cavo attraverso un
condotto.
In base a questa correlazione, si può
concludere che le formulazioni del
rivestimento che contengono entrambi
gli additivi scivolanti SA1 e SA2, sono
quelle che probabilmente presenteranno
le migliori prestazioni del coefficiente di
attrito.
Per
ottimizzare
le
prestazioni
del
coefficiente di attrito, sono state realizzate
due diverse formulazioni, EXP1 e EXP2, con
contenuti di additivo pari a 1,25% e 2,25%.
I cavi fabbricati con queste formulazioni
sono stati provati presso Plumettaz per
verificare il coefficiente di attrito e la
distanza di insufflaggio nei microcondotti.
I coefficienti di attrito dei cavi sono
illustrati nella
Figura 4
. Il cavo di controllo
utilizzato era fabbricato con HDPE
DGDA-6318 BK. Il cavo di controllo indica
le prestazioni del coefficiente di attrito del
rivestimento della fibra ottica utilizzata
correntemente. Il coefficiente di attrito di
questi cavi presenta un valore medio di
0,22.
Il secondo campione testato era un
campione di controllo lubrificato, cioè un
rivestimento di HDPE con lubrificante per
l’insufflaggio. Il lubrificante di insufflaggio
riduce il coefficiente di attrito di circa
il 60% e rappresenta le prestazioni del
coefficiente di attrito in uno scenario di
installazione con cavo lubrificato.
Il terzo campione, EXP1, costituito
dalla formulazione a basso coefficiente
di attrito, con una percentuale del
▲
▲
Figura 5
:
Distanza di insufflaggio simulata utilizzando il coefficiente di attrito misurato durante le prove sul cavo
presso Plumettaz
▲
▲
Figura 4
:
Coefficiente di attrito misurato nei cavi nelle prove condotte presso Plumettaz. EXP1 e EXP2 sono cavi
fabbricati con una percentuale di additivi del 1,25% e 2,25%
Coefficiente di attrito
Controllo
Cavo di controllo
lubrificato
EXP1
EXP2
Controllo
EXP1
EXP2
Distanza di insufflaggio (m)
Cavo di controllo
lubrificato
I globuli superficiali segregati abbassano
l’energia superficiale della superficie della
resina, riducendo così il coefficiente di
attrito.
La topologia della superficie del campione
che contiene entrambi gli additivi
(campione C) è un ibrido fra entrambe le
formazioni superficiali osservate nei due
casi precedenti (
Figura 2c
).
La maggior parte della superficie appare
sufficientemente liscia, come illustrato
nella
Figura 2a
, il che suggerisce che
la superficie è coperta da uno strato
segregato di additivo SA2. Vi sono
inoltre aree di “masse esposte” che
appaiono simili alle “formazioni a fungo”
(
mushrooms
)
segregate
superficiali
dell’additivo SA1.
Tuttavia, la struttura sferulitica della
superficie del HDPE non è visibile,
diversamente dalla topologia vista nel
campione A.
