Nuevos cables para fibra óptica

Los cables de banda ancha de fibra óptica para conexión rápida a Internet son el sello de las economías modernas en la actualidad. Un 82% de los hogares se conectan a Internet en Alemania, que se encuentra entre los países a la cabeza de Europa, según Bitkom, la asociación del gremio de la industria de las telecomunicaciones.

Mientras la demanda mundial de cables de fibra óptica sigue en aumento por un lado, el espacio disponible para instalar el sistema de catenarias por todo el país, así como los conductos para cables y canales para la conducción de los mismos en los edificios y subconjuntos opto electrónicos es limitado. Los cables tienen que ser cada vez más finos, mientras que la densidad de la información se mantiene invariable. Para cumplir con estos requisitos cada día más exigentes, BASF ha desarrollado un nuevo grado de Ultradur especialmente diseñado para la cubierta protectora fina de los cables de fibra óptica. Ultradur es la marca del termoplástico poliéster semicristalino saturado, basado en polibutilén tereftalato (PBT) de BASF. El nuevo grado se conoce como Ultradur B6550 LNX y ofrece unas propiedades mecánicas considerablemente mejoradas, sobre todo por su reducido espesor. Gracias a este nuevo grado, BASF está ampliando su línea existente de productos Ultradur para extrusión de cubiertas protectoras para fibras ópticas. A diferencia de los grados de PBT optimizados para el moldeo por inyección, estos materiales se caracterizan por un elevado peso molecular y correspondiente alta viscosidad.

El tráfico de Internet está aumentando junto con la demanda de conexiones de teléfono, televisión y comunicaciones industriales, tales como los equipos de comunicación para el control de redes eléctricas. Los operadores del nodo central de Internet de Frankfurt/Main han estimado las posibles dimensiones del crecimiento del tráfico de Internet: según sus cálculos, el tráfico de datos por Internet se multiplicará por veinte de 2011 a 2015. La razón principal será el crecimiento continuado de la transmisión de contenido multimedia, como los vídeos y programas de televisión. Para ello se requieren unos cables de fibra óptica más potentes, con cubiertas más finas. Las fibras ópticas deben estar también protegidas adecuadamente en todo momento. Esto solo se puede garantizar utilizando recubrimientos protectores de plástico para cables, que reúnan unas propiedades mecánicas excepcionalmente buenas, como la rigidez, por ejemplo.

Los cables que se utilizan para la transmisión óptica de datos tienen una estructura compleja. Se combinan hasta 12 fibras de vidrio conductoras de luz en unos tubos flexibles sueltos de multifibra y se revisten de una cubierta muy rígida y estabilizadora, de polibutilén tereftalato (PBT) mediante un proceso de extrusión. El recubrimiento de los cables se realiza mediante un proceso de extrusión durante el cual las fibras individuales se alimentan desde carretes separados, a una velocidad de entre 100 y 500 metros por minuto y se introducen en un tubo extrudido simultáneamente. Los tubos se diferencian entre tubos rellenos y tubos no rellenos sueltos, dependiendo de si el espacio interior en la cubierta protectora se rellena o no con una masa con consistencia de gel. El plástico de ingeniería PBT se caracteriza en esta aplicación por su solidificación especialmente rápida del fundido durante el proceso de extrusión y una elevada rigidez de los tubos sueltos acabados.

Los tubos se combinan a continuación y se enrollan alrededor de un núcleo hecho de aramida reforzada con fibra de vidrio o hecho en resina epoxi. Dependiendo de la aplicación del cable, el mazo entero se cubre con diferentes capas protectoras compuestas por fibras de aramida o de vidrio y se recubren finalmente con polietileno o poliamida en otro proceso de extrusión.

Con el fin de ayudar a los usuarios en la producción de recubrimientos finos para cables, BASF ha desarrollado Ultradur B6550 LNX, que ofrece la misma protección frente a los retorcimientos con una cubierta protectora considerablemente más fina alrededor de los tubos sueltos. Este material combina un alto límite de deformación elástica y un módulo de elasticidad aumentado. El resultado es un material con una gran rigidez, que normalmente viene acompañada por su fragilidad, aunque en este caso los ingenieros de desarrollo de BASF han logrado combinar una fragilidad baja con un alto módulo de elasticidad, alcanzando una elevada elongación de rotura.

Además, dada su morfología semi-cristalina, Ultradur B6550 LNX cristaliza incluso más rápidamente que los grados estándar de PBT y presenta una viscosidad de fusión muy alta, especialmente a bajas velocidades de cizallamiento. Ambas propiedades son ventajosas en el proceso de extrusión.

Uno de los indicadores clave para el usuario a la hora de evaluar la calidad de la cubierta protectora es la llamada resistencia al aplastamiento. Describe la uniformidad y la resistencia a la compresión de la cubierta que rodea los tubos sueltos. Para medir la resistencia al aplastamiento, se sujeta un cable de una longitud determinada a un dispositivo de fijación y se envía una señal a través del cable mientras se aplica presión simultáneamente en el cable hasta que la atenuación de la señal alcance el valor de 0,05 dB. La cantidad medida será la fuerza máxima en Newton por decímetro (N/dm) que el cable puede soportar, hasta que dicha atenuación se alcance en la fibra óptica. Los materiales de recubrimiento protector con base de PBT disponibles en el mercado en la actualidad ofrecen una resistencia al aplastamiento de unos 600 N/dm para cables con 2 mm de diámetro externo y aproximadamente 1,5 mm de diámetro interno. En cambio, el nuevo Ultradur B6550 LNX ofrece un valor de resistencia al aplastamiento que es más del doble de alto (1.350 N/dm). Por tanto, el nuevo material presenta una gran resistencia al aplastamiento con el mismo espesor, que es lo que se busca. La resistencia al aplastamiento se determinó en los laboratorios de uno de los fabricantes de cables de fibra óptica líderes mundiales.

El mercado de recubrimientos protectores de cables de fibra óptica especialmente finos es un mercado especializado. Presenta duros retos para los desarrolladores de materiales y los proveedores en cuanto a calidad consistente, fiabilidad de suministro y soporte técnico para los clientes durante el procesamiento. Con su red de suministro mundial y su amplio conocimiento experto en PBT, BASF puede enfrentarse fácilmente a estos retos.