Neuheit in der Glasentwicklung – vollautomatische Screeninganlage

Durch Automatisierung können auch in der Glasentwicklung aufwändige und teure Prozesse vereinfacht und verbilligt werden. Auf der GLASSTEC in Düsseldorf vom 9. – 13. November zeigen die Forscher des Fraunhofer ISC ihre neueste Entwicklung – eine Screeninganlage zur vollautomatischen Herstellung von Glasproben unterschiedlicher Zusammensetzung.

Vor der Produktion von Spezialgläsern liegt häufig ein Entwicklungsmarathon. Arbeitsintensive Schmelzprozesse, in denen Eigenschaften und Schmelzverhalten des Glases analysiert werden, lassen Entwicklungskosten in die Höhe schnellen. Insbesondere der Gießprozess ist sehr schwer exakt zu reproduzieren. Sogar Verzögerungen von nur wenigen Sekunden beim Gießen können einen deutlichen Einfluss auf manche Eigenschaften des Glases haben. Eine Automatisierung des Prozesses kann die Kosten deutlich senken und die Ergebnisse werden besser reproduzierbar.

Das Fraunhofer ISC hat eine Lösung: „Mit der vollautomatischen Glas-Screening-Anlage können wir, ausgehend von einem Schmelzprogramm von 2 Stunden, 20 verschiedene Glassorten in 20 Stunden herstellen. Es ist nicht notwendig, dass ein Mitarbeiter kontinuierlich beim Schmelzprozess anwesend ist. Das spart zum einen Zeit und somit auch Kosten, zum anderen gewährleistet die Anlage eine sehr präzise Glasherstellung“ erklärt Dr. Bernhard Durschang, Leiter des Kompetenzfeldes Glas am Fraunhofer ISC.

Und so funktioniert es: Ein Roboterarm greift nacheinander jeweils einen leeren Schmelztiegel und platziert ihn auf eine fahrbare Waage. Dort wird aus bis zu zehn Rohstoffen das Gemenge individuell abgestimmt in den Tiegel eingewogen, so dass in etwa 100 Gramm Glas erschmolzen werden können – ausreichend für die Charakterisierung der Glaseigenschaften. Der Roboterarm kann nun jeweils zwei Tiegel in einen Ofen befördern, der mit einem variabel wählbaren Temperaturprogramm bis hin zu einer maximalen Temperatur von 1700 °C gesteuert wird. Nach Ablauf des Programms öffnet sich der Ofen wieder, der Roboter greift die Tiegel und gießt die Schmelze in vorgewärmte Messingformen. Die leeren Tiegel werden abgestellt, der Roboterarm nimmt die nächsten, zwischenzeitlich bereits eingewogenen Proben und der Schmelzprozess beginnt erneut. Die Anlage arbeitet in dieser Weise vollautomatisch bis zu 20 Proben ab.

„In erster Linie nutzen wir die Screeninganlage zur Glasentwicklung hier im Institut. Wir bieten unser Know-how und die Anlage aber auch extern zur Optimierung der Glasentwicklung als Dienstleistung an. Dies ist gerade für mittelständische Unternehmen – ohne große Forschungsabteilung – interessant“ erklärt Dr. Durschang.

Die im Fraunhofer ISC konzipierte Anlage ist in dieser Art weltweit einzigartig. Die Anlage wird auf der GLASSTEC in Halle 11 am Gemeinschaftsstand 11A66 der Fraunhofer-Gesellschaft erstmals ausgestellt.

Ansprechpartner:

Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC
Neunerplatz 2
97082 Würzburg
Dr. Bernhard Durschang
Kompetenzfeldleiter Glas
Telefon: +49 (0)9 31/41 00-3 04
E-Mail: bernhard.durschang@isc.fraunhofer.de