JP2000247661A - 石英ガラス母材、プリフォームの溶断方法及び溶断装置 - Google Patents
石英ガラス母材、プリフォームの溶断方法及び溶断装置Info
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- JP2000247661A JP2000247661A JP11044902A JP4490299A JP2000247661A JP 2000247661 A JP2000247661 A JP 2000247661A JP 11044902 A JP11044902 A JP 11044902A JP 4490299 A JP4490299 A JP 4490299A JP 2000247661 A JP2000247661 A JP 2000247661A
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- Japan
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- preform
- fusing
- base material
- blown
- heating
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B23/00—Re-forming shaped glass
- C03B23/04—Re-forming tubes or rods
- C03B23/047—Re-forming tubes or rods by drawing
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 母材やプリフォームの溶断に際して、割れや
クラックを防止することのできる母材やプリフォームの
溶断方法及び溶断装置を提供する。 【解決手段】 石英ガラス母材１を所定の径に延伸し、
泡を含まない部分で円錐形状に溶断して石英ガラス母材
１からプリフォーム５を溶断することを特徴としてい
る。プリフォーム５を溶断する場合にはその両端又は一
端を、泡を含まない部分で円錐形状に溶断することを特
徴としている。
クラックを防止することのできる母材やプリフォームの
溶断方法及び溶断装置を提供する。 【解決手段】 石英ガラス母材１を所定の径に延伸し、
泡を含まない部分で円錐形状に溶断して石英ガラス母材
１からプリフォーム５を溶断することを特徴としてい
る。プリフォーム５を溶断する場合にはその両端又は一
端を、泡を含まない部分で円錐形状に溶断することを特
徴としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】石英ガラスあるいは石英系ガ
ラスからなる光通信用ファイバの製造に用いられる石英
ガラス母材（以下、単に母材という）の端部を加熱して
溶断する、母材やプリフォームの溶断方法及び溶断装置
に関する。
ラスからなる光通信用ファイバの製造に用いられる石英
ガラス母材（以下、単に母材という）の端部を加熱して
溶断する、母材やプリフォームの溶断方法及び溶断装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信用ファイバの製造に使用される母
材は、ＶＡＤあるいはＯＶＤ、ＭＣＶＤ等の方法で製造
され、この母材を所定の径に延伸してプリフォームとし
た後、線引き装置に装着してファイバへの線引きが行わ
れる。製造されたプリフォームは、端部を線引きの際に
都合のよい形状に口出し加工されることがあるが、特開
平4-193731号, 特開平4-193732号、特開平4-193733号等
の公報では、プリフォームの両端を牽引して張力を一定
に制御し、切り離しに最適なプリフォームの表面温度も
しくは下部端面の温度を温度センサで検出して端部の切
り離しを行うことを開示している。
材は、ＶＡＤあるいはＯＶＤ、ＭＣＶＤ等の方法で製造
され、この母材を所定の径に延伸してプリフォームとし
た後、線引き装置に装着してファイバへの線引きが行わ
れる。製造されたプリフォームは、端部を線引きの際に
都合のよい形状に口出し加工されることがあるが、特開
平4-193731号, 特開平4-193732号、特開平4-193733号等
の公報では、プリフォームの両端を牽引して張力を一定
に制御し、切り離しに最適なプリフォームの表面温度も
しくは下部端面の温度を温度センサで検出して端部の切
り離しを行うことを開示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】母材を所定の径に延伸
してプリフォームを得る工程では、母材の両端をチャッ
クで把持した後、母材の一部を加熱しながら牽引し、両
チャック間の距離を広げつつ延伸している。その後、チ
ャックで把持された部分は延伸されていないため、その
部分は溶断して除去される。また、線引き装置に装着で
きる長さにプリフォームを溶断して所定の長さとする工
程、さらにはプリフォームの一端に線引き装置にセット
するためのハンドルを取り付ける工程も行われている。
このように母材もしくはプリフォームの端部を、単に温
度を目安に所定の長さで溶断する場合、溶断部分に泡が
存在すると発泡してプリフォームの割れやクラックの原
因となっていた。
してプリフォームを得る工程では、母材の両端をチャッ
クで把持した後、母材の一部を加熱しながら牽引し、両
チャック間の距離を広げつつ延伸している。その後、チ
ャックで把持された部分は延伸されていないため、その
部分は溶断して除去される。また、線引き装置に装着で
きる長さにプリフォームを溶断して所定の長さとする工
程、さらにはプリフォームの一端に線引き装置にセット
するためのハンドルを取り付ける工程も行われている。
このように母材もしくはプリフォームの端部を、単に温
度を目安に所定の長さで溶断する場合、溶断部分に泡が
存在すると発泡してプリフォームの割れやクラックの原
因となっていた。
【０００４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、母材やプリフォームの溶断に際して、割
れやクラックを防止することのできる母材やプリフォー
ムの溶断方法及び溶断装置を提供するものである。
たものであり、母材やプリフォームの溶断に際して、割
れやクラックを防止することのできる母材やプリフォー
ムの溶断方法及び溶断装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の母材の溶断方法
は、母材を所定の径に延伸し、泡を含まない部分で円錐
形状に溶断して母材からプリフォームを溶断することを
特徴としている。また、本発明のプリフォームの溶断方
法は、プリフォームの両端又は一端を、泡を含まない部
分で円錐形状に溶断することを特徴とするものであり、
いずれの場合においても円錐形状に溶断する溶断部分
は、直径０．３ｍｍ以上の泡を含まない部分とされる。
このように溶断部に泡を含まないので、母材やプリフォ
ームの溶断工程での割れやクラックが発生し難くなっ
た。
は、母材を所定の径に延伸し、泡を含まない部分で円錐
形状に溶断して母材からプリフォームを溶断することを
特徴としている。また、本発明のプリフォームの溶断方
法は、プリフォームの両端又は一端を、泡を含まない部
分で円錐形状に溶断することを特徴とするものであり、
いずれの場合においても円錐形状に溶断する溶断部分
は、直径０．３ｍｍ以上の泡を含まない部分とされる。
このように溶断部に泡を含まないので、母材やプリフォ
ームの溶断工程での割れやクラックが発生し難くなっ
た。
【０００６】本発明の母材の溶断装置は、石英ガラス母
材を把持するための上部チャック、該母材を所定の速度
で電気炉内へ送り込むためのフィーダー、母材を加熱す
るための電気炉、母材を延伸して所望の径に延伸された
プリフォームを把持するための引き取りチャック、該プ
リフォームの径を測定し所望の径に制御するための外径
測定器、プリフォームの溶断予定部を加熱するための加
熱手段、該加熱手段を回転させるための回転手段、及び
所定の速度と引き取り力で引き取るための引き取りチャ
ックを備えている。
材を把持するための上部チャック、該母材を所定の速度
で電気炉内へ送り込むためのフィーダー、母材を加熱す
るための電気炉、母材を延伸して所望の径に延伸された
プリフォームを把持するための引き取りチャック、該プ
リフォームの径を測定し所望の径に制御するための外径
測定器、プリフォームの溶断予定部を加熱するための加
熱手段、該加熱手段を回転させるための回転手段、及び
所定の速度と引き取り力で引き取るための引き取りチャ
ックを備えている。
【０００７】また、本発明のプリフォームの溶断装置
は、プリフォームの一端もしくはその近傍を把持するた
めの固定チャック、該プリフォームの他端もしくはその
近傍を把持しかつ牽引するための移動チャック、プリフ
ォームの溶断予定部を加熱するための加熱手段、プリフ
ォームを溶断中回転させるための回転手段、及び溶断端
部を所定の円錐形状とするために該加熱手段をプリフォ
ームに沿って移動させる加熱源移動手段を備えている。
は、プリフォームの一端もしくはその近傍を把持するた
めの固定チャック、該プリフォームの他端もしくはその
近傍を把持しかつ牽引するための移動チャック、プリフ
ォームの溶断予定部を加熱するための加熱手段、プリフ
ォームを溶断中回転させるための回転手段、及び溶断端
部を所定の円錐形状とするために該加熱手段をプリフォ
ームに沿って移動させる加熱源移動手段を備えている。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の一態様について、以下の
実施例にもとづき説明するが、本発明はこれらの実施例
になんら限定されるものではない。図１は、母材を所定
の径に延伸し、溶断してプリフォームを得る溶断装置の
全体構成を示している。母材１は上部チャック（大型イ
ンゴット把持装置）２に取り付けられ、フィーダー３に
よって所定速度で電気炉４内へ送り込まれる。電気炉４
のヒーターにより加熱された母材１は、引き取りチャッ
ク６により把持され延伸、縮径されてプリフォーム５と
される。プリフォーム５は延伸用引き取り装置７によ
り、目標とする径に応じた引き取り速度で引き取ること
で、母材１から所望の径に延伸されたプリフォーム５が
得られる。このとき、プリフォーム５の径は外径測定器
８により測定され、この情報はフィーダー３、電気炉
４、延伸用引き取り装置７等に伝えられ、プリフォーム
５の径の制御に使用される。
実施例にもとづき説明するが、本発明はこれらの実施例
になんら限定されるものではない。図１は、母材を所定
の径に延伸し、溶断してプリフォームを得る溶断装置の
全体構成を示している。母材１は上部チャック（大型イ
ンゴット把持装置）２に取り付けられ、フィーダー３に
よって所定速度で電気炉４内へ送り込まれる。電気炉４
のヒーターにより加熱された母材１は、引き取りチャッ
ク６により把持され延伸、縮径されてプリフォーム５と
される。プリフォーム５は延伸用引き取り装置７によ
り、目標とする径に応じた引き取り速度で引き取ること
で、母材１から所望の径に延伸されたプリフォーム５が
得られる。このとき、プリフォーム５の径は外径測定器
８により測定され、この情報はフィーダー３、電気炉
４、延伸用引き取り装置７等に伝えられ、プリフォーム
５の径の制御に使用される。
【０００９】所望の径で所定の長さに延伸されたプリフ
ォーム５は、泡を含まない部分で、または直径０．３ｍ
ｍ以上の泡を含まない部分でバーナー９により溶断され
る。加熱手段としてはバーナーによる酸素水素火炎がよ
く、プロパン酸素火炎等の炭化水素系のガス火炎を用い
てもかまわない。バーナー９はガス回転手段により回転
される。具体的には、バーナー９は、支持脚１０を介し
て回転テーブル１１上に設置され、モーター１２等の駆
動装置によりタイミングベルト１３を介して回転テーブ
ル１１が回転するように配設されている。回転テーブル
１１はバーナー台１４上に設置されている。溶断は、バ
ーナーを回転させつつ加熱するとともに、プリフォーム
を溶断用引き取りチャック１５で所定の速度と引き取り
力で引き取ることにより行われる。
ォーム５は、泡を含まない部分で、または直径０．３ｍ
ｍ以上の泡を含まない部分でバーナー９により溶断され
る。加熱手段としてはバーナーによる酸素水素火炎がよ
く、プロパン酸素火炎等の炭化水素系のガス火炎を用い
てもかまわない。バーナー９はガス回転手段により回転
される。具体的には、バーナー９は、支持脚１０を介し
て回転テーブル１１上に設置され、モーター１２等の駆
動装置によりタイミングベルト１３を介して回転テーブ
ル１１が回転するように配設されている。回転テーブル
１１はバーナー台１４上に設置されている。溶断は、バ
ーナーを回転させつつ加熱するとともに、プリフォーム
を溶断用引き取りチャック１５で所定の速度と引き取り
力で引き取ることにより行われる。
【００１０】また、母材１から所望の径で所定の長さに
延伸されたプリフォーム５を図２に示す横型の溶断装置
に移し換えて、プリフォーム５の一端又は両端を溶断す
ることもできる。この場合、図２（ａ）に示すように、
プリフォーム５の一端を固定チャック２１、他端を移動
チャック２２で把持し、加熱手段として酸素水素火炎又
はプロパン酸素火炎等のガス加熱源２３を泡のない部分
で溶断予定箇所にできるだけ近い所に配置する。次に、
図２（ｂ）に示すように、プリフォーム５をその両端を
牽引しつつ回転させ、ガス加熱源２３により溶断を始め
る。加熱中、溶断部が予め設定した円錐形状となるよう
に、加熱手段をプリフォームに沿って移動させる加熱源
移動手段によりガス加熱源２３の移動速度と移動チャッ
ク２２の移動速度を制御する。なお、固定チャック２１
と移動チャック２２には図示を省略した回転手段が付設
され、プリフォームを溶断中回転させることができる。
この溶断方法の利点は、母材から延伸されたプリフォー
ムを室温で十分検査して、プリフォームの泡のない部分
を溶断予定箇所とすることができることにある。
延伸されたプリフォーム５を図２に示す横型の溶断装置
に移し換えて、プリフォーム５の一端又は両端を溶断す
ることもできる。この場合、図２（ａ）に示すように、
プリフォーム５の一端を固定チャック２１、他端を移動
チャック２２で把持し、加熱手段として酸素水素火炎又
はプロパン酸素火炎等のガス加熱源２３を泡のない部分
で溶断予定箇所にできるだけ近い所に配置する。次に、
図２（ｂ）に示すように、プリフォーム５をその両端を
牽引しつつ回転させ、ガス加熱源２３により溶断を始め
る。加熱中、溶断部が予め設定した円錐形状となるよう
に、加熱手段をプリフォームに沿って移動させる加熱源
移動手段によりガス加熱源２３の移動速度と移動チャッ
ク２２の移動速度を制御する。なお、固定チャック２１
と移動チャック２２には図示を省略した回転手段が付設
され、プリフォームを溶断中回転させることができる。
この溶断方法の利点は、母材から延伸されたプリフォー
ムを室温で十分検査して、プリフォームの泡のない部分
を溶断予定箇所とすることができることにある。
【００１１】
【実施例】母材を直径６０ｍｍの太さに延伸し、ほぼ１
０００ｍｍの長さに溶断して３本のプリフォームを作製
した。これらのプリフォームは、図２に示す溶断装置を
用い、プリフォームの両端近傍を固定チャックと移動チ
ャックで把持して、溶断する部分を酸水素バーナーにて
加熱しながら両チャック間距離を広げることにより溶断
した。具体的には、プリフォームの１本は、泡のない部
分で溶断予定箇所（長さ１０００ｍｍのところ）にでき
るだけ近い所で溶断し、他の１本は直径約０．２ｍｍの
泡が含まれる部分で、残る１本は約１．０ｍｍの泡が含
まれる部分でそれぞれ円錐形状に溶断した。その結果、
泡を含まない部分と直径約０．２ｍｍの泡が含まれる部
分で溶断されたプリフォームは全く問題なく溶断できた
が、直径約１．０ｍｍの泡を含む部分で溶断したもの
は、この溶断部でクラックが発生した。
０００ｍｍの長さに溶断して３本のプリフォームを作製
した。これらのプリフォームは、図２に示す溶断装置を
用い、プリフォームの両端近傍を固定チャックと移動チ
ャックで把持して、溶断する部分を酸水素バーナーにて
加熱しながら両チャック間距離を広げることにより溶断
した。具体的には、プリフォームの１本は、泡のない部
分で溶断予定箇所（長さ１０００ｍｍのところ）にでき
るだけ近い所で溶断し、他の１本は直径約０．２ｍｍの
泡が含まれる部分で、残る１本は約１．０ｍｍの泡が含
まれる部分でそれぞれ円錐形状に溶断した。その結果、
泡を含まない部分と直径約０．２ｍｍの泡が含まれる部
分で溶断されたプリフォームは全く問題なく溶断できた
が、直径約１．０ｍｍの泡を含む部分で溶断したもの
は、この溶断部でクラックが発生した。
【００１２】
【発明の効果】以上のように、溶断部に泡を全く含まな
いか、直径０．３ｍｍ以上の泡を含まない部分で溶断す
ることにより、溶断工程における割れやクラックの発生
防止に大きく貢献し、収率を上げることができた。
いか、直径０．３ｍｍ以上の泡を含まない部分で溶断す
ることにより、溶断工程における割れやクラックの発生
防止に大きく貢献し、収率を上げることができた。
【図１】 母材からプリフォームを得る溶断装置の全体
構成を示す概略説明図である。
構成を示す概略説明図である。
【図２】 プリフォームの溶断装置を示し、（ａ）はプ
リフォームの溶断を始めたところ、（ｂ）は所定の円錐
形状にととのえつつ溶断する様子を示す概略説明図であ
る。
リフォームの溶断を始めたところ、（ｂ）は所定の円錐
形状にととのえつつ溶断する様子を示す概略説明図であ
る。
１．・・・母材 ２．・・・上部チャック ３．・・・フィーダー ４．・・・電気炉 ５．・・・プリフォーム ６．・・・引き取りチャック ７．・・・延伸用引き取り装置 ８．・・・外径測定器 ９．・・・バーナー １０．・・・支持脚 １１．・・・回転テーブル １２．・・・モーター １３．・・・タイミングベルト １４．・・・バーナー台 ２１．・・・固定チャック ２２．・・・移動チャック ２３．・・・ガス加熱源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島田 忠克 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 (72)発明者 平沢 秀夫 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 Ｆターム(参考） 4G014 AH00 4G015 FA07 FB03 FC01 4G021 BA00
Claims (5)
- 【請求項１】 石英ガラス母材を所定の径に延伸し、泡
を含まない部分で円錐形状に溶断して石英ガラス母材か
らプリフォームを溶断することを特徴とする石英ガラス
母材の溶断方法。 - 【請求項２】 プリフォームの両端又は一端を、泡を含
まない部分で円錐形状に溶断することを特徴とするプリ
フォームの溶断方法。 - 【請求項３】 前記円錐形状に溶断する溶断部分が、直
径０．３ｍｍ以上の泡を含まない部分とされる請求項１
又は２に記載の溶断方法。 - 【請求項４】 石英ガラス母材を把持するための上部チ
ャック、該母材を所定の速度で電気炉内へ送り込むため
のフィーダー、母材を加熱するための電気炉、母材を延
伸して所望の径に延伸されたプリフォームを把持するた
めの引き取りチャック、該プリフォームの径を測定し所
望の径に制御するための外径測定器、プリフォームの溶
断予定部を加熱するための加熱手段、該加熱手段を回転
させるための回転手段、及び所定の速度と引き取り力で
引き取るための引き取りチャックを備えていることを特
徴とする石英ガラス母材の溶断装置。 - 【請求項５】 プリフォームの一端もしくはその近傍を
把持するための固定チャック、該プリフォームの他端も
しくはその近傍を把持しかつ牽引するための移動チャッ
ク、プリフォームの溶断予定部を加熱するための加熱手
段、プリフォームを溶断中回転させるための回転手段、
及び溶断端部を所定の円錐形状とするために該加熱手段
をプリフォームに沿って移動させる加熱源移動手段を備
えていることを特徴とするプリフォームの溶断装置。
Priority Applications (15)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11044902A JP2000247661A (ja) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | 石英ガラス母材、プリフォームの溶断方法及び溶断装置 |
| EP99250390A EP0999189B1 (en) | 1998-11-05 | 1999-11-03 | Process and apparatus for drawing a preform and for drawing an optical fibre from the drawn preform |
| DE1999638158 DE69938158T8 (de) | 1998-11-05 | 1999-11-03 | Verfahren zum Herstellen einer Vorform und einer optischen Faser aus der Vorform |
| DE69924447T DE69924447T2 (de) | 1998-11-05 | 1999-11-03 | Verfahren und Vorrichtung zum Ziehen einer Vorform und zum Ziehen einer optischen Faser aus der gezogenen Vorform |
| EP03090253A EP1364919B1 (en) | 1998-11-05 | 1999-11-03 | Method for manufacturing a preform and optical fibre from the preform |
| EP03090252A EP1364918B1 (en) | 1998-11-05 | 1999-11-03 | A method and apparatus for manufacturing a preform and optical fibre from the preform |
| DE69931825T DE69931825T8 (de) | 1998-11-05 | 1999-11-03 | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Vorform und einer optischen Faser aus der Vorform |
| US09/434,280 US6386001B1 (en) | 1998-11-05 | 1999-11-05 | Optical fiber manufacture method including elongating a preform in a vertical direction and a horizontal direction |
| KR1019990048941A KR100551100B1 (ko) | 1998-11-05 | 1999-11-05 | 광파이버 제조 방법, 프리폼 제조 방법 및 프리폼 제조 장치 |
| US10/158,904 US6779362B2 (en) | 1998-11-05 | 2002-06-03 | Method of making an optical fiber preform where a second elongation is based on a mark on a glass rod |
| US10/158,804 US20020152772A1 (en) | 1998-11-05 | 2002-06-03 | Optical fiber manufacture method, preform manufacture method, and preform manufacture apparatus |
| US10/158,843 US20020139149A1 (en) | 1998-11-05 | 2002-06-03 | Optical fiber manufacture method, preform manufacture method, and preform manufacture apparatus |
| US10/158,801 US6848276B2 (en) | 1998-11-05 | 2002-06-03 | Optical fiber manufacture method, preform manufacture method, and preform manufacture apparatus |
| US10/158,803 US20020144520A1 (en) | 1998-11-05 | 2002-06-03 | Optical fiber manufacture method, preform manufacture method, and preform manufacture apparatus |
| US11/046,889 US20050132753A1 (en) | 1998-11-05 | 2005-02-01 | Optical fiber manufacture method, preform manufacture method, and preform manufacture apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11044902A JP2000247661A (ja) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | 石英ガラス母材、プリフォームの溶断方法及び溶断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000247661A true JP2000247661A (ja) | 2000-09-12 |
Family
ID=12704414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11044902A Pending JP2000247661A (ja) | 1998-11-05 | 1999-02-23 | 石英ガラス母材、プリフォームの溶断方法及び溶断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000247661A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006001758A (ja) * | 2004-06-15 | 2006-01-05 | Toshiba Ceramics Co Ltd | ガラス体連続製造装置及びガラス体連続製造方法 |
| KR101344368B1 (ko) | 2013-07-08 | 2013-12-24 | 정우라이팅 주식회사 | 수직형 유리관 레이저 절단장치 |
-
1999
- 1999-02-23 JP JP11044902A patent/JP2000247661A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006001758A (ja) * | 2004-06-15 | 2006-01-05 | Toshiba Ceramics Co Ltd | ガラス体連続製造装置及びガラス体連続製造方法 |
| KR101344368B1 (ko) | 2013-07-08 | 2013-12-24 | 정우라이팅 주식회사 | 수직형 유리관 레이저 절단장치 |
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