Flachglas

Verfahren zur herstellung von Flachglas

Glas lässt sich hinsichtlich seiner Form in Hohlglas, Röhren, Fasern, Vollformen oder Flachglas unterscheiden, wobei Letzteres jedes Glas in Form von ebenen Scheiben bezeichnet. Es wird überwiegend im Floatverfahren hergestellt und kommt als Kalk-Natronsilikat-Glas größtenteils im Glaserei zum Einsatz. Weitere Anwendungsgebiete sind Automobilverglasungen, Spiegel, Solarglas für Photovoltaik, Solarthermie sowie Displayglas für Fernseh- oder Computerbildschirme. Im Glaserei dient es als Basisprodukt für die Weiterverarbeitung u.a. zu thermisch vorgespannten Gläsern (ESG, TVG), gebogenen Gläsern und Verbundgläsern.

Als Flachglas wird jedes Glas in Form von Scheiben bezeichnet, unabhängig vom angewandten Herstellungsverfahren. Die gängigsten Herstellungsverfahren für Flachglas sind das Floatglasverfahren, das Walzen oder Gießen von Flachglas, und andere hauptsächlich historisch bedeutsame Verfahren wie das Libbey-Owens- oder das Zylinderblasverfahren. Die Erzeugnisse sind Scheiben, welche hauptsächlich im Glaserei für Fenster- oder Architekturglas Anwendung finden. Ein weiterer großer Einsatzbereich von Flachglas sind Automobilverglasungen, Spiegel, Solarglas für Photovoltaik, Solarthermie und auch Gewächshäuser sowie Displayglas für Bildschirme von Computern, Fernsehern und Smartphones. Für die meisten dieser Anwendungen wird das hergestellte Glas weiteren Veredelungsschritten unterzogen, um es für die jeweiligen Einsatzbedingungen anzupassen.

Verwendete Glasprodukte

Flachglas dient als Basis für zahlreiche Weiterverarbeitungen.

Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG)

ist thermisch (nach DIN 12150-1) vorgespanntes Glas. Bei thermisch vorgespanntem Glas wird das Glas auf Temperaturen oberhalb seiner Transformationstemperatur, auf etwa 630 Grad Celsius erhitzt und dann durch Abblasen mit kalter Luft rasch abgekühlt. Da Glas ein schlechter Wärmeleiter ist, wird beim Abkühlen zunächst die Oberfläche – und etwas verzögert auch der Kern – der Scheibe abgekühlt. Im Moment des vollständigen Erstarrens der Scheibe (bei ca. 530 Grad Celsius) ist der Kern noch deutlich wärmer als die Oberflächen. Beim weiteren Abkühlen steigt die Viskosität sehr stark an, weshalb Spannungen nicht mehr durch Relaxationsprozesse abgebaut werden können. Da der Kern der Glastafel aber länger im Temperaturbereich der Transformationstemperatur befindet kann er sich weiter zusammenziehen als die Oberflächen des Glases. Dadurch entstehen in der Oberfläche Druckspannungen und im Glasvolumen Zugspannungen. Die Druckspannungen an der Oberfläche bewirken ein erschwertes Risswachstum, weshalb die Festigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit von ESG deutlich über der von unbehandeltem Flachglas liegt. Einscheibensicherheitsglas kann nicht mehr nachträglich mechanisch bearbeitet werden. Wenn die Risse zu tief werden und in die Zugspannungszone eintreten, werden schlagartig die eingefrorenen Spannungen freigesetzt, und das Glas zerfällt in kleine Krümel. Besonders empfindlich sind naturgemäß die Kanten der Gläser. ESG-Gläser werden unter anderem für Autoseitenscheiben, Duschabtrennungen, Ganzglastüren, Fassadengläser und so genannte Alarmgläser genutzt.

Teilvorgespanntes Glas (TVG)

nach DIN EN 1863 ist ebenfalls thermisch vorgespanntes Glas. Die Vorspannung ist jedoch nicht so hoch wie bei Einscheibensicherheitsglas und deshalb ist das Bruchverhalten anders. Die Scheibe ist ebenfalls fester als normales Floatglas und bricht mit langen Rissen, die von der Störstelle bis zum Rand des Glases verlaufen.

Verbund-Sicherheitsglas (VSG)

nach DIN EN ISO 12543-2, ein Laminat aus abwechselnden Schichten von Glas und Kunststofffolie (Polyvinylbutyral – PVB oder Ethylenvinylacetat – EVA). Bei Bruch sollen die Glassplitter oder -scherben an der Folie haften bleiben. Sicherheitsglas mit einer Dicke von etwa 25 mm wird als Panzerglas bezeichnet und beispielsweise für Schaufenster, Vitrinen und Autofenster verwendet. Wird die Schichtdicke entsprechend gesteigert, spricht man von schussfestem Glas. Verbundsicherheitsglas kann aus Kombinationen von verschiedenen Glastypen (Float, ESG, TVG) bestehen.

Verbundglas (VG)

nach DIN EN ISO 12543-3, ein Laminat aus mindestens zwei Scheiben und organischen Zwischenlagen, vor allem aus Gießharz
Mehrscheiben-Isolierglas (MIG)
nach DIN 1259-2, besteht aus mindestens zwei Scheiben und einem Randverbund mit Scheibenzwischenraum (SZR), der gas- oder luftgefüllt sein kann. Wird auch kurz als Isolierglas oder als Wärmeschutzglas bezeichnet.

Brandschutzverglasung

Ein System, das die Anforderungen einer Feuerwiderstandsklasse nach DIN 4102 erfüllt. Brandschutzverglasungen können Einfach- oder Isolierverglasungen sein. Brandklasse

Sonnenschutzglas

Ein besonderes Glas, meist Isolierglas, das durch absorbierende und reflektierende Beschichtung verbesserte Sonnenschutzeigenschaften aufweist.

Drahtglas aus Gussglas

ist nach DIN 1249 geregelt. Bei der Erzeugung von Drahtglas wird während der Formgebung durch die Walzen ein Drahtgitter in das geformte Glasband eingelegt. Dadurch wird der Zerfall des Glases und das Herabstürzen von Teilen bei einem Bruch ähnlich wie bei Verbund-Sicherheitsglas verhindert.

Glas mit selbstreinigenden Eigenschaften

gibt es in verschiedenen Ausführungen. Eine Möglichkeit ist, dass das Glas auf der Außenseite über eine spezielle Beschichtung verfügt. Diese löst zunächst unter Einfluss des UV-Lichtes organische Verschmutzungen. (Regen-)Wasser, welches sich aufgrund der Hydrophilie der Glas-Oberfläche zu einem dünnen Film auf der Scheibe verteilt, spült die gelösten Verschmutzungen ab.
Eine weitere Möglichkeit für selbstreinigende Eigenschaften von Glasoberflächen bietet eine spezielle Veredelungstechnik nach dem Vorbild der Lotusblume, dem sogenannten Lotuseffekt. Mit einem speziellen Verfahren werden die hydrophoben (wasserabweisenden) und schmutzabweisenden Eigenschaften der Lotusblume auf eine Glasoberfläche übertragen. Bei dieser Oberflächenmodifikation verbindet sich glastypisches Material chemisch mit der Glasoberfläche. Das macht die Veredelung belastbar und unempfindlich gegen UV-Licht (Tageslicht). Hydrophobe, in der Regel organische, Schichten haben allerdings – anders als pyrolytisch aufgetragene selbstreinigende oxidische Schichten – in der Regel eine geringe Haltbarkeit und müssen daher nach einiger Zeit erneuert werden.

Intelligentes Glas

Elektrisch schaltbares Glas, dessen Lichtdurchlässigkeit durch das Anlegen einer Spannung verändert werden kann. Unter dem Oberbegriff „Intelligentes Glas“ werden verschiedene Technologien und Anwendungsfelder zusammengefasst. Je nach Ausführung können diese Gläser beispielsweise als Sonnenschutz dienen (Glas bleibt transparent) oder die Funktion eines Sichtschutzes (Glas wird opak) übernehmen.

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FAQ – Die wichtigsten Fragen im Überblick

Floatglas satiniert. Besonders für dekorative und hochwertige Anwendungen eignet sich dieses Glas hervorragend. Es liegt auf der Hand, dass satiniertes Glas weniger Licht durchlässte als eine Klarglasscheibe und damit undurchsichtig wirkt. Dahinter liegende Objekte werden nur schematisch wargenommen.
Isolator-Materialien wie Glas sind meist transparent, da ihre Bandlücke größer als die Photonenenergie für sichtbares Licht ist. Diese Photonen können daher nicht durch Valenzelektronen absorbiert werden. Bei Milchglas wird das Licht durch eine raue Oberfläche oder durch Teilchen im Material gestreut.
Bis heute können Forscher nicht genau sagen, ob die Glasherstellung in Mesopotamien, Ägypten oder an der Levante-Küste seinen Ursprung hat. Die ersten vom Menschen produzierten Glasobjekte sind aus dem Jahr 3500 vor Christus. Die Glasperlen fanden Archäologen in Ägypten und dem östlichen Teil Mesopotamiens.

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