Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Glas individuell biegen

02.11.2011
Die Einsatzmöglichkeiten für gebogene Glasscheiben sind vielfältig – sie reichen von Fassaden bis hin zu Designermöbeln. Forscher entwickelten nun ein Verfahren, mit dem sich die Scheiben bis zu sechsmal schneller und deutlich kostengünstiger formen lassen. Selbst kleine Chargen können rentabel produziert werden.

Mal grau schillernd, mal eher grünlich, sehen sich Glasfassaden von Hochhäusern meistens recht ähnlich. Unverwechselbar werden sie dagegen, wenn einzelne Glasele-mente unterschiedlich geformt sind. Das Problem dabei: Viele kleine Serien von Glaselementen herzustellen, ist aufwändig und teuer.


Forscher begutachten eine gebogene Glasscheibe vor dem Versuchsofen. © Fraunhofer IWM

Zunächst muss der Glasbieger eine entsprechende Form herstellen. In einem begehbaren Ofen legt er das Glas auf diese Form, wobei es nur auf der obersten Kante aufliegt. Der Ofen wird verschlossen und über mehrere Stunden lang so weit erhitzt, bis der Werkstoff zähflüssig wird, nach unten sinkt und sich der Biegeform anpasst. Der Prozess hat allerdings seine Tücken: Erwärmt man das Glas nicht lange genug, nimmt es die vorgegebene Form nicht an. Dauert der Prozess jedoch zu lange, erzeugen die Auflagepunkte Druckstellen.

Künftig soll sich das ändern: Forscher vom Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM in Freiburg haben in einem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Verbundprojekt ein neues Biegeverfahren entwickelt. »Unser Verfahren ist etwa sechsmal schneller als das herkömmliche, deutlich energiesparender und kostengünstiger«, sagt Tobias Rist, Wissenschaftler am IWM. »Eine spezielle Form aus Stahl herzustellen, ist nicht mehr nötig.« Vielmehr haben die Forscher eine Form entwickelt, die sich je nach Anforderung wandelt – sie erinnert ein wenig an ein Nagelbrett-Bild, in das man die Hand hineindrücken kann. Zunächst ist die Form eben, alle Auflagepunkte sind auf einer Höhe. Form und aufgelegte Glasplatte werden automatisch in den Ofen gefahren. Die Forscher können ihn so bei laufendem Betrieb bestücken und müssen ihn nicht für jede Glascharge neu aufheizen. Das Verfahren spart viel Energie und einige Stunden Zeit, die der Ofen sonst zum Aufheizen und Abkühlen benötigt.

Die Temperatur des Ofens liegt zunächst einige Grad unter derjenigen, bei der das Glas zähflüssig wird. Eine weitere Besonderheit: Ein Heißluftstrahl oder ein Laser erhitzt das Glas nur an den Stellen zusätzlich, die verformt werden sollen. Lediglich hier wird es zähflüssig. Auf Knopfdruck nimmt die Form nun die gewünschte Geometrie an. Eine Vorrichtung sorgt dafür, dass sich die Auflagestellen verschieben und das Glas entsprechend seiner Temperatur und der Auflageform nach unten sinken kann. Entscheidende Vorteile: Das Material verformt sich nur an den Stellen, an denen dies gewünscht ist. Gerade Flächen bleiben gerade und krümmen sich nicht wie bisher unkontrolliert und biegen sich nicht wieder zurück. Die optische Qualität des Produkts ist daher deutlich besser, es gibt beispielsweise weniger Verzerrungen. Der Werkstoff nimmt die Form besser an und es entstehen weniger Abdrücke.

Doch wie lange muss das Glas erwärmt werden? Und welche Temperatur ist optimal? »Während beim herkömmlichen Verfahren viel über Versuch und Irrtum gelöst werden muss, simulieren wir den Prozess und das Materialverhalten im Computer. Die Ergebnisse gleichen wir mit den Ergebnissen der realen Versuche ab, um die günstigsten Prozessbedingungen zu finden und zu realisieren«, sagt Rist.

Die Forscher können die Temperatur auch während des Prozesses steuern und überwachen. Bisher haben sie Flachgläser bis zu etwa einem Quadratmeter verarbeitet. In den nächsten Schritten sollen die Formate größer und die Formen komplexer werden, beispielsweise wollen die Wissenschaftler Halbkugeln oder asphärische Formen biegen, die von der Kugelgestalt abweichen. Außerdem können die Experten Biegeprozesse verbessern oder Prozesse für funktionell beschichtete Flachgläser entwickeln.

Tobias Rist | Fraunhofer Mediendienst
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2011/november/glas-individuell-biegen.html

Weitere Berichte zu: Auflagepunkte Flachgläser IWM Ofen Prozess Temperatur

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Kampf dem Plastik mit Verpackungen aus Seetang
15.12.2017 | Australisch-Neuseeländischer Hochschulverbund / Institut Ranke-Heinemann

nachricht Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung
14.12.2017 | Universität Bayreuth

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik