WIE WIRD GEHÄRTETES GLAS HERGESTELLT?

Gehärtetes Glas ist etwa viermal stärker als „normales“ oder getempertes Glas. Und im Gegensatz zu gehärtetem Glas, das beim Bruch in gezackte Scherben zerspringen kann, zerbricht gehärtetes Glas in kleine, relativ harmlose Stücke. Daher wird gehärtetes Glas in Umgebungen verwendet, in denen die Sicherheit von Menschen ein Problem darstellt. Zu den Anwendungen gehören Seiten- und Heckscheiben in Fahrzeugen, Eingangstüren, Dusch- und Badewannenabtrennungen, Racquetballplätze, Terrassenmöbel, Mikrowellenherde und Oberlichter.

Um Glas für den Härteprozess vorzubereiten, muss es zunächst auf die gewünschte Größe zugeschnitten werden. (Wenn nach der Wärmebehandlung Fertigungsvorgänge wie Ätzen oder Kanten durchgeführt werden, kann es zu Festigkeitsverlusten oder Produktausfällen kommen.) Anschließend wird das Glas in jedem Schritt des Temperns auf Unvollkommenheiten untersucht, die zum Bruch führen könnten. Ein Schleifmittel wie Sandpapier entfernt scharfe Kanten vom Glas, das anschließend gewaschen wird.
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Als nächstes beginnt das Glas mit einem Wärmebehandlungsprozess, bei dem es durch einen Temperofen läuft, entweder im Chargenbetrieb oder im kontinuierlichen Betrieb. Der Ofen erhitzt das Glas auf eine Temperatur von über 600 Grad Celsius. (Der Industriestandard liegt bei 620 Grad Celsius.) Anschließend wird das Glas einem Hochdruck-Kühlverfahren namens „Abschrecken“ unterzogen. Bei diesem nur wenige Sekunden dauernden Vorgang wird aus einer Reihe von Düsen an unterschiedlichen Positionen Hochdruckluft auf die Glasoberfläche geblasen. Durch das Abschrecken kühlen die Außenflächen des Glases viel schneller ab als die Mitte. Wenn die Mitte des Glases abkühlt, versucht es, sich von den Außenflächen zurückzuziehen. Dadurch bleibt die Mitte unter Spannung und die Außenflächen geraten unter Druck, was dem gehärteten Glas seine Festigkeit verleiht.

Glas bricht unter Spannung etwa fünfmal leichter als unter Druck. Ausgehärtetes Glas zerbricht bei 6.000 Pfund pro Quadratzoll (psi). Gehärtetes Glas muss gemäß den Bundesspezifikationen eine Oberflächenkompression von 10.000 psi oder mehr aufweisen; es bricht im Allgemeinen bei etwa 24.000 psi.

Ein weiterer Ansatz zur Herstellung von gehärtetem Glas ist das chemische Vorspannen, bei dem verschiedene Chemikalien auf der Glasoberfläche Ionen austauschen, um eine Kompression zu erzeugen. Da diese Methode jedoch weitaus teurer ist als der Einsatz von Temperöfen und Abschrecken, findet sie keine breite Anwendung.