Bearbeitung von technischen Gläsern

Härteverfahren. Belastbarkeit erhöhen, Brüche kontrollieren.

Um Glas als vielseitiges Hightech Material der jeweiligen Verwendung ideal anzupassen, setzen wir verschiedene Härteverfahren ein. Durch Vorspannen wird ganz gezielt mechanische Spannung im Material erzeugt, was sich positiv auf die Glaseigenschaften auswirkt. Wir bearbeiten Glas je nach Anwendungsbereich mit unterschiedlichen Vorspannverfahren.

Thermisches Härten: Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG)

Einscheiben-Sicherheitsglas besteht aus einer einzigen, speziell thermisch behandelten Scheibe. Dabei wird das Glas auf ca. 600 °C erhitzt und danach schlagartig wieder abgekühlt. Im Kern des Glases entsteht eine Zug-, in der Glasoberfläche eine Druckspannung. Dadurch hat ESG eine erhöhte Stoß- und Schlagfestigkeit. Großen Temperaturunterschieden gegenüber ist es unempfindlich und bei hoher Belastung zerfällt es in stumpfkantige Krümel. Die Verletzungsgefahr wird reduziert.

Herstellung von Sicherheitsglas durch thermisches Härten

Herstellung von Sicherheitsglas durch thermisches Härten

Thermisches Härten: Teil­vorgespanntes Glas (TVG)

TVG wird wie ESG einem thermischen Vorspannprozess unterzogen. Der Abkühlvorgang vollzieht sich jedoch langsamer, wodurch es zu geringeren Spannungsunterschieden im Glas zwischen Glaskern und Glasoberfläche kommt. Die Biegefestigkeit liegt zwischen Standardfloatglas und Einscheiben-Sicherheitsglas. Im Bruchfall entstehen Bruchstücke wie bei normalem, ungehärtetem Floatglas.

Chemisches Härten: Chemisch vor­gespanntes Glas (CVG)

Unterzieht man Glas einer definierten Behandlung im Salzbad, so erhält man durch Ionen-Austausch innerhalb einer dünnen Oberflächenschicht starke Druckspannungen, die die Festigkeitseigenschaften des Glases erheblich verbessern. Das chemische Härten wird vor allem zur Verfestigung dünner Gläser bis 3 mm Stärke eingesetzt. Für ein chemisches Vorspannen spricht, dass die Oberflächenplanität erhalten bleibt und die Kratzfestigkeit erhöht wird.

Eigenschaften vorgespannter Gläser im Überblick:

Eigen­schaftenStein­­schlag­­­festig­keit km/h
FLOAT Unbehandeltes FlachglasKeine Ver­änderung
ESG Thermisch vor­gespanntes GlasKeine Ver­änderung
TVG Thermisch teil­vor­gespanntes GlasKeine Ver­änderung
CVG Chemisch Vor­gespanntes Glas~ +40 %
Eigen­schaftenBiege­­festigkeit
FLOAT Unbehandeltes Flachglas~ 45 N/mm²
ESG Thermisch vor­gespanntes Glas~ 120 N/mm²
TVG Thermisch teil­vor­gespanntes Glas~ 70 N/mm²
CVG Chemisch Vor­gespanntes Glas> 150 N/mm²
Eigen­schaftenTempe­ratur­­wechsel-Bestän­digkeit
FLOAT Unbehandeltes Flachglas~ 40 K
ESG Thermisch vor­gespanntes Glas~ 150 K
TVG Thermisch teil­vor­gespanntes Glas~ 100 K
CVG Chemisch Vor­gespanntes Glas> 200 K
Eigen­schaftenSchneid­­fähigkeit
FLOAT Unbehandeltes FlachglasJa
ESG Thermisch vor­gespanntes GlasNein
TVG Thermisch teil­vor­gespanntes GlasNein
CVG Chemisch Vor­gespanntes GlasBedingt
Eigen­schaftenBruch­bild
FLOAT Unbehandeltes FlachglasRiss­bildung
ESG Thermisch vor­gespanntes GlasKrümel­struktur
TVG Thermisch teil­vor­gespanntes GlasRiss­bildung
CVG Chemisch Vor­gespanntes GlasRiss­bildung
Eigen­schaften 
FLOAT Unbehandeltes FlachglasRissbild Floatglas
ESG Thermisch vor­gespanntes GlasRissbildung Thermisch vorgespanntes Glas
TVG Thermisch teil­vor­gespanntes GlasRissbildung Thermisch teilvorgespanntes Glas
CVG Chemisch Vor­gespanntes GlasRissbildung Chemisch vorgespanntes Glas
Eigen­schaften FLOAT
Unbehandeltes Flachglas
ESG
Thermisch vor­gespanntes Glas
TVG
Thermisch teil­vor­gespanntes Glas
CVG
Chemisch Vor­gespanntes Glas
Stein­­schlag­­­festig­keit km/h Keine Ver­änderung Keine Ver­änderung Keine Ver­änderung ~ +40 %
Biege­­festigkeit ~ 45 N/mm² ~ 120 N/mm² ~ 70 N/mm² > 150 N/mm²
Tempe­ratur­­wechsel-Bestän­digkeit ~ 40 K ~ 150 K ~ 100 K > 200 K
Schneid­­fähigkeit Ja Nein Nein Bedingt
Bruch­bild Riss­bildung Krümel­struktur Riss­bildung Riss­bildung
  Rissbild Floatglas Rissbildung Thermisch vorgespanntes Glas Rissbildung Thermisch teilvorgespanntes Glas Rissbildung Chemisch vorgespanntes Glas

 

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