Thermisches Vorspannen von Glas

Verfahren zur herstellung von Thermisches Vorspannen von Glas

Beim thermischen Vorspannen wird das Glas homogen, d.h. über den Querschnitt konstant, auf eine Temperatur erwärmt, die etwa 100°C über der Transformationstemperatur (ca. 620°C bis 670°C) liegt. Anschließend wird die Glasscheibe von den Oberflächen her rasch abgekühlt und in einen Eigenspannungszustand versetzt.

Die Abkühlung erfolgt dabei normalerweise durch Anblasen mit Luft. Zu Beginn des Abkühlprozesses ist die Spannung über den gesamten Querschnitt konstant. Dann beginnt die Abkühlung der Oberfläche, die sich dabei zusammenzuzieht. Dies wird durch den noch nicht abgekühlten Kern verhindert. Dadurch entsteht auf der Oberfläche kurzfristig eine Zugspannung, im Kern eine Druckspannung. Die Spannungen erreichen zu diesem Zeitpunkt jedoch nur geringe Werte, da sie durch die hohe Viskosität des heißen Glases rasch wieder abgebaut werden. Voraussetzung für den Abbau der Zugspannungen ist, dass die Ausgangstemperatur hoch genug gewählt worden ist. Ist dies nicht der Fall, und die Viskosität zu hoch, können die auftretenden Zugspannungen während des Vorspannprozesses zum Bruch der Scheiben führen.

In der Endphase der Abkühlung hat das Glas näherungsweise die Eigenschaften eines elastischen Körpers. Die Temperaturverteilung ist parabelförmig und der Kern ist wärmer als die Oberfläche. Um den Endzustand zu erreichen, muss sich der Kern daher um einen größeren Betrag abkühlen, als die Oberfläche. Der Kern erzeugt im schon „festen“ Glas somit Druckspannungen an der Oberfläche. Im Kern selbst entstehen aus Gleichgewichtsgründen Zugspannungen. Entscheidend für die Entstehung von bleibenden Spannungen (= Eigenspannungen) ist also das viskoelastische Materialverhalten des Glases. Dies soll am Vergleich des Materialverhaltens bei Abkühlung der Oberflächen eines elastischen Körpers mit dem eines viskoelastischen Körpers verdeutlicht werden.

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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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