Mark Ford, Leiter der Fertigungsentwicklung bei AFG Industries, Inc., erklärt:
Gehärtetes Glas ist etwa viermal stärker als normales Glas. Im Gegensatz zu normalem Glas, das beim Bruch in scharfe Splitter zerspringt, zerbricht gehärtetes Glas in kleine, relativ harmlose Stücke. Daher wird gehärtetes Glas überall dort eingesetzt, wo die Sicherheit von Personen eine wichtige Rolle spielt. Beispiele hierfür sind Seiten- und Heckscheiben von Fahrzeugen, Eingangstüren, Dusch- und Badewannenkabinen, Squashplätze, Gartenmöbel, Mikrowellen und Dachfenster.
Zur Vorbereitung des Härteprozesses muss das Glas zunächst auf die gewünschte Größe zugeschnitten werden. (Festigkeitsverluste oder Produktversagen können auftreten, wenn nach der Wärmebehandlung Bearbeitungsschritte wie Ätzen oder Kantenschleifen durchgeführt werden.) Anschließend wird das Glas auf Fehler untersucht, die während des Härteprozesses zu Bruch führen könnten. Scharfe Kanten werden mit Schleifpapier entfernt, und das Glas wird anschließend gewaschen.
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Anschließend durchläuft das Glas eine Wärmebehandlung in einem Härteofen, entweder chargenweise oder kontinuierlich. Der Ofen erhitzt das Glas auf über 600 Grad Celsius (Industriestandard: 620 Grad Celsius). Danach wird das Glas durch ein Hochdruckkühlverfahren, das sogenannte Abschrecken, abgekühlt. Dabei wird die Glasoberfläche innerhalb weniger Sekunden mit Druckluft aus Düsen in unterschiedlichen Positionen bestrahlt. Durch das Abschrecken kühlen die äußeren Oberflächen des Glases deutlich schneller ab als der Kern. Während der Kern abkühlt, zieht er sich von den äußeren Oberflächen zurück. Dadurch bleibt der Kern unter Zugspannung, während die äußeren Oberflächen unter Druckspannung geraten. Dies verleiht dem gehärteten Glas seine Festigkeit.
Zugbeanspruchtes Glas bricht etwa fünfmal leichter als druckbeanspruchtes. Normalglas bricht bei einer Spannung von 6.000 Pfund pro Quadratzoll (psi). Gehärtetes Glas muss gemäß Bundesnormen eine Oberflächenspannung von mindestens 10.000 psi aufweisen; es bricht in der Regel bei etwa 24.000 psi.
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von gehärtetem Glas ist die chemische Härtung. Dabei tauschen verschiedene Chemikalien Ionen an der Glasoberfläche aus, um eine Kompression zu erzeugen. Da diese Methode jedoch deutlich teurer ist als die Verwendung von Härteöfen und Abschrecken, findet sie keine weite Verbreitung.
Bild: AFG INDUSTRIES
GLASPRÜFUNGDabei wird das Glas durchstochen, um sicherzustellen, dass es in viele kleine, gleich große Stücke zerbricht. Anhand des Bruchmusters lässt sich feststellen, ob das Glas ordnungsgemäß gehärtet wurde.
Branchen
GLASPRÜFERuntersucht eine Scheibe aus gehärtetem Glas und sucht nach Blasen, Steinen, Kratzern oder anderen Mängeln, die das Material möglicherweise schwächen könnten.
Veröffentlichungsdatum: 05.03.2019