Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Glasoberflächen schnell und flexibel gestalten

18.11.2011
Ein neues Laserverfahren zum Strukturieren großer Floatglas-Oberflächen ist jetzt industriell einsetzbar. Hohe Qualitäten, geringe Bearbeitungszeiten und flexible Designmöglichkeiten kennzeichnen die vom Laser Zentrum Hannover (LZH e.V.) und der Cerion GmbH entwickelte Technologie.

Ein erstes Beispiel für den erfolgreichen Einsatz des neuen Verfahrens ist in Norderstedt zu sehen. Die knapp 300 qm große Isolierglasfassade eines Neubaus wurde doppelseitig mit einem Laser strukturiert. Jedes einzelne Paneel misst etwa 2,80 m x 0,8 m und wiegt um die 150 kg.


Mit dem Laser bearbeitete Architekturfassade bei Hamburg; Bildquelle: Cerion GmbH

Herkömmlich werden zum Aufbringen komplexer Dekore oder vollflächiger Strukturierungen auf großformatige Architekturgläser zeitaufwändige und häufig sogar gesundheitsschädliche Veredlungsverfahren eingesetzt. So verwendet man für das Bearbeiten mittels nasschemischem Ätzen hochgiftige Flusssäure. Beim Sandstrahlen sind je nach gewünschtem Mattierungsgrad mehrere Arbeitsgänge notwendig. Bei allen Verfahren bedarf es vor der Bearbeitung einer Abdeckung des Werkstückes mit einer nicht wiederverwendbaren Maske und ein abschließender Reinigungs-schritt ist zwingend notwendig.

Das im Rahmen eines gemeinschaftlichen Forschungsprojektes vom LZH und der Cerion GmbH entwickelte Laserverfahren stellt den industriellen Glasverarbeitern eine wirtschaftliche und wesentlich flexiblere Bearbeitungsmöglichkeit zur Verfügung. Das Strukturieren des Glases übernimmt ein gepulster CO2-Laser, der mit Infrarotstrahlung der Wellenlänge 10,6 µm arbeitet. Der fokussierte Strahl erreicht hohe lokale Intensitäten und verdampft punktgenau oberflächennahes Glasmaterial. So entstehen periodische Mikrostrukturen.

Die Entwickler der Gruppe Glas (Abteilung Technologien für Nicht-Metalle) am LZH haben sich eines bereits aus der Metallbearbeitung bekannten Aufbaus bedient und ihn für die Verwendung auf Glas angepasst: Um jede beliebige Geometrie abbilden zu können, lenkt ein Scanner die Laserstrahlung über einen Spiegel auf das Material. Dies ermöglicht Glasstrukturierungen in einem sehr hohen Bearbeitungstempo, denn bereits kleine Änderungen des Spiegelwinkels verursachen große Wegänderungen. So lassen sich bis zu 5,4 qm/h mit einer Auflösung bis 150 dpi vollflächig bearbeiten. Im Prozess ist der Streugrad kontinuierlich von optisch transparent bis opak einstellbar.

Begleitend zur Prozessentwicklung wurden die mechanischen Eigenschaften der gelaserten Gläser wie Biege- und Impulsfestigkeit untersucht und diese mit Hinblick auf die Anforderungen als statisches Glasbauteil im Bauwesen bestätigt. Basierend auf den detaillierten Parameterstudien am LZH, fertigte die Cerion GmbH aus Minden ein prototypisches Bearbeitungssystem, anhand dessen der Prozess für den industriellen Einsatz optimiert wurde. Diese zum Patent angemeldete Systemtechnik bietet die Cerion GmbH unter dem Markennamen CERILAS seinem internationalen Kundenkreis an. Das Verfahren wird stetig weiterentwickelt und für weitere Anwendungsgebiete optimiert. Beispielhaft sei hier das von Cerion bereits patentierte Verfahren für rutschhemmende Strukturen auf Glasoberflächen zu nennen.

Das beschriebene Laserstrukturieren ist sehr flexibel für konventionelles Fensterglas wie auch für thermisch vorgespanntes Floatglas, auch Einscheibensicherheitsglas genannt, einsetzbar. Sicherheitsgläser sind in vielen Bereichen des Bauwesens vorgeschrieben und werden sowohl im Außen- als auch im Innenbereich verwendet - zum Beispiel bei Glasfassaden, Glastüren und Raumteilern, sowie Designermöbeln.

Finanziell unterstützt wurde das Projekt „Entwicklung von lasergestützten Strukturierprozessen für Glasoberflächen“ durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V. (AiF) im Rahmen der Fördermaßnahme "Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand" (ZIM).

Kontakt:
Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)
Michael Botts
Hollerithallee 8
D-30419 Hannover Tel.: +49 511 2788-151
Fax: +49 511 2788-100
E-Mail: m.botts@lzh.de
Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ist eine durch Mittel des Niedersächsischen Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr unterstützte Forschungs- und Entwicklungseinrichtung auf dem Gebiet der Lasertechnik.

Michael Botts | Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH
Weitere Informationen:
http://www.lzh.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Neues Testverfahren für Photovoltaikwafer als DIN SPEC
26.06.2017 | Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig

nachricht Ausweg aus dem Chrom-Verbot
30.05.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Future Security Conference 2017 in Nürnberg - Call for Papers bis 31. Juli

26.06.2017 | Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Digital Mobility“– 48 Mio. Euro für die Entwicklung des digitalen Fahrzeuges

26.06.2017 | Förderungen Preise

Fahrerlose Transportfahrzeuge reagieren bald automatisch auf Störungen

26.06.2017 | Verkehr Logistik

Forscher sorgen mit ungewöhnlicher Studie über Edelgase international für Aufmerksamkeit

26.06.2017 | Physik Astronomie