Chemisch vorgespanntes Glas

Verfahren zur herstellung von Chemisch vorgespanntes Glas

Auch durch chemische Vorspannung lassen sich Oberflächendruckspannungen erzeugen. Hierbei werden durch Ionenaustauschvorgänge an der Oberfläche, z.B. bei Kalk-Natron-Silikatglas kleinere Natrium-Ionen gegen die ca. 30 % größer Kalium-Ionen ausgetauscht, und somit eine Vorspannung erzielt. Der Vorspannprozess findet in einer Lösung mit geschmolzenem Kaliumsalz knapp unterhalb der Transformationstemperatur statt. Der Ionenaustausch erfolgt in eine Tiefe von bis zu 300 μm.
Die Vorspannung kann sehr hohe Werte erreichen, die chemisch vorgespannte Gläser für Spezialanwendungen interessant machen. Beispielsweise werden sehr dünne Gläser für optische Linsen, elektrische Lampen oder Präzisionsgeräte, die thermisch kaum vorgespannt werden können, häufig chemisch vorgespannt.

Die Materialfestigkeit von chemisch vorgespanntem Glas ist sehr stark abhängig von der Dauer des Vorspannprozesses. Bei einem 24-stündigen Prozess wird normalerweise nur eine Tiefe der Druckzone von ca. 20 mm erreicht. Bei dieser geringen Druckzonentiefe ist die Anfälligkeit für Oberflächenschäden, welche die Biegefestigkeit drastisch herabsetzen können, wesentlich höher als bei thermisch vorgespannten Gläsern. Eine lange Prozessdauer bedingt allerdings hohe Kosten, die chemisch vorgespanntes Glas im Glaserei nur in besonderen Anwendungsfällen attraktiv machen. Ein Beispiel hierfür sind gebogene Gläser mit spezieller Geometrie, die nicht thermisch vorgespannt werden können.
Chemisch vorgespannte Gläser können nachträglich geschnitten werden. Die Schnittkante besitzt nach dem Schneiden jedoch nur noch etwa die Festigkeit von normalem Glas ohne Vorspannung.
Der Wert der Biegefestigkeit für chemisch vorgespanntes Glas wird in E DIN EN 12337 mit 150 N/mm²angegeben. Die praktische Festigkeit schwankt bei chemisch vorgespanntem Glas aber aus den oben genannte Gründen sehr stark und der in der Norm angegebene Wert bezieht sich auf die Festigkeit von ungeschädigtem Glas.

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FAQ – Die wichtigsten Fragen im Überblick

Floatglas ist ein klar durchsichtiges Glas höchster Qualität. Dabei beschreibt "Float" das Herstellungsverfahren bei dem die flüssige Glasschmelze über flüssiges Zinn fließt. Das moderne Floatglas-Herstellungsverfahren hat zwischenzeitlich praktisch alle früheren Produktionsverfahren für klares Flachglas abgelöst.
Ornamentglas ist ein im Maschinen-Walzverfahren hergestelltes Glas. Es wird farblos oder auch farbig ohne oder mit Drahtnetzeinlage, mit ein- oder beidseitig strukturierter Oberfläche erzeugt. Es ist lichtdurchlässig, aber nur vermindert durchsichtig. Als Ornamentglas (Gussglas) wird gegossenes und gewalztes Flachglas bezeichnet, das im Walzverfahren hergestellt wird und überwiegend in Innenräumen zum Einsatz kommt. Es ist nicht klar durchsichtig (transluzent) und weist eine besondere Struktur auf, die bei der Herstellung entsteht. Dabei wird die flüssige Glasmasse durch strukturierte Walzen geführt, deren Muster sich dann im Glas abbilden. So werden mehr oder weniger transparente, aber immer transluzente Gläser erzeugt. Je nach Dichte der Muster ergeben sich unterschiedliche Sichtschutzfaktoren
Glasflächen müssen regelmäßig gereinigt werden, wobei die Häufigkeit natürlich vom Verschmutzungsgrad abhängt. Am besten ist die Anwendung von viel klarem Wasser und einfachen weichen Lappen oder Schwämmen. Daneben dürfen auch handelsübliche Sprühreiniger verwendet werden. Auf alkalische Waschlaugen und Säuren sowie fluoridhaltige Mittel ist jedoch zu verzichten. Fett und Dichtstoffrückstände werden mit handelsüblichen, nicht aggressiven Lösungsmitteln (Spiritus, Isopropanol) beseitigt, danach mit reichlich Wasser nachspülen.
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