HANDOUT Vorlesung: Glas-Grundlagen

Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
an der Universität des Saarlandes
HANDOUT
Vorlesung:
Glas-Grundlagen
Hohl- und Flachglasherstellung
09.06.2016
Leitsatz:
"Man unterscheidet hauptsächlich Gläser, die gepresst, gewalzt, geblasen, gedüst oder gesponnen werden. Flachglas ist ein Sammelbegriff für
alle Gläser in “Scheibenform“. Der Engländer E. Pilkington hat 1959 ein
neues Verfahren für die Flachglasherstellung entwickelt – das Floatglasverfahren. Dabei wird das geschmolzene Glas über ein Becken mit
flüssigem Zinn geleitet. Das Zinnbad hat eine exakt ebene Oberfläche.
Das Glas schwimmt auf dem flüssigen Zinn und wird dort allmählich von
1000 bis auf 600 °C abgekühlt und läuft anschließend durch einen
Kühlofen. Hohlglas wird in verschiedenen Verfahren durch Pressen, Blasen, Saugen oder Kombinationen aus diesen Verfahren hergestellt.“
Glaslexikon, Schott
Vorlesung Glas-Grundlagen, SS 2016, PD Dr.-Ing. Guido Falk
Glas-Grundlagen
„Hohl- und Flachglasherstellung“
Ziele
Glastechnologische Herstellung von Glaserzeugnissen unter
Berücksichtigung rohstofflicher, schmelztechnischer und verfahrenstechnischer Grundlagen:
ð Verfahrensschritte der Glasherstellung einteilen können
ð Rohstoffe und Gemengeaufbereitung ableiten können
ð Schmelzerzeugung erläutern können
ð Verfahren zur Glasverarbeitung beschreiben können
Inhalte
Prozessschritte der Glasherstellung
Einteilung Verfahren und Energieverbrauch
Rohstoffe der Glasherstellung
Grund- und Sonderrohstoffe, Gemengeaufbereitung
Schmelzen
Schmelzreaktionen, Homogenisierung, Läuterung, Ofentechnik
Glasverarbeitung
Ziehverfahren, Rieselfilmverfahren, Fourcault-Verfahren, Pressformgebung, Press-Blas-Formgebung, Saug-Blas-Formgebung,
Blas-Blas-Formgebung, Floatverfahren, Viskoses Sintern
Vorlesung Glas-Grundlagen, SS 2016, PD Dr.-Ing. Guido Falk
Lerntafel 1
Herstellungsprozessschritte der Glaserzeugung
Spezifischer Energieverbrauch der Werkstofferzeugung
Spezifischer Energieverbrauch der Glaserzeugung
Vorlesung Glas-Grundlagen, SS 2016, PD Dr.-Ing. Guido Falk
Arbeitsbereiche bei der Glasverarbeitung und Viskosität
Lerntafel 2
Rohstoffe der Glasherstellung: Basisrohstoffe
Vorlesung Glas-Grundlagen, SS 2016, PD Dr.-Ing. Guido Falk
Rohstoffe der Glasherstellung: Sonderrohstoffe
Quarz: Chemische Zusammensetzung und tolerierbare Eisengehalte
Lerntafel 3
Festkörperreaktionen und Bildung carbonatischer Schmelzen
Zersetzungs- und Lösungsreaktionen
Vorlesung Glas-Grundlagen, SS 2016, PD Dr.-Ing. Guido Falk
Vergleich Diffusionskoeffizienten
Auftriebsgeschwindigkeit von Glasblasen
Homogenisierung: elektrische Zuheizung am Wannenboden und Rühren
Bubbling: Einleitung zusätzlicher Gasblasen am Wannenboden
Vorlesung Glas-Grundlagen, SS 2016, PD Dr.-Ing. Guido Falk
Chemische Läuterung: Erzeugung großer Gasblasen durch Zusatz von Läutermitteln (ca. 0,5 Gew.-%)
Hafenofen mit Holzfeuerung, Glashafen
Vorlesung Glas-Grundlagen, SS 2016, PD Dr.-Ing. Guido Falk
Siemens-Glasschmelzöfen
Wannenofen: Befeuerung mit Koks
Moderner Wannenofen: Längsschnitt
Vorlesung Glas-Grundlagen, SS 2016, PD Dr.-Ing. Guido Falk
Moderner Wannenofen:Querschnitt
Glasschmelz-Elektrowanne
Vorlesung Glas-Grundlagen, SS 2016, PD Dr.-Ing. Guido Falk
Gewölbe und Befeuerung eines Glaswannenschmelzofens
Lerntafel 4
Werkzeuge eines Glasmachers
Mundgeblasenes Glas: Arbeitsabläufe
Vorlesung Glas-Grundlagen, SS 2016, PD Dr.-Ing. Guido Falk
Hohlglasherstellung mit eiserner Klappform (Flaschenherstellung)
Beispiel: Herstellung eines Kelchglases (sog. Stuhlarbeit)
Vorlesung Glas-Grundlagen, SS 2016, PD Dr.-Ing. Guido Falk
Vorlesung Glas-Grundlagen, SS 2016, PD Dr.-Ing. Guido Falk
Ziehverfahren: Röhrenziehanlage (Philips)
Vorlesung Glas-Grundlagen, SS 2016, PD Dr.-Ing. Guido Falk
Rohrziehverfahren nach Corning:
Düsenziehverfahren nach Corning
Vorlesung Glas-Grundlagen, SS 2016, PD Dr.-Ing. Guido Falk
Rieselfilmverfahren („Fusing Drawing“ Prozess)
Prinzip des Fourcault-Verfahrens
Pressformgebung
Vorlesung Glas-Grundlagen, SS 2016, PD Dr.-Ing. Guido Falk
Press-Blas-Formgebung
Saug-Blas-Formgebung
Vorlesung Glas-Grundlagen, SS 2016, PD Dr.-Ing. Guido Falk
Saug-Blas-Formgebung: Arbeitsschritte
Blas-Blas-Formgebung: Arbeitsschritte
Vorlesung Glas-Grundlagen, SS 2016, PD Dr.-Ing. Guido Falk
Floatverfahren
Viskoses Sintern
Vorlesung Glas-Grundlagen, SS 2016, PD Dr.-Ing. Guido Falk