Frag‘ die Irlbachers (Archiv)
Martin Kreuzer, Betriebsleiter
Ausgangsmaterial praktisch aller optisch durchsichtigen Gläser ist Siliciumdioxid (SiO2) – Quarzsand, wie an weißen Stränden. Je feiner und je reiner, desto besser für die Glasherstellung. Das Problem dabei: Reiner Quarzsand muss auf über 2.000 °C erhitzt werden, um zu schmelzen und als Quarzglas verarbeitet werden zu können.
Flussmittel senken die Schmelztemperatur
Um diese Schmelztemperatur deutlich abzusenken, werden dem Quarzsand sogenannte Flussmittel zugegeben. „Fensterglas“, das weltweit am meisten verbreitete Kalk-Natron-Glas, besteht zu etwa 70% aus SiO2, dazu kommen ca. 15% Natriumoxid (Na2O) und etwa 10% Calciumoxid (CaO; ungelöschter Kalk). Die verbleibenden ca. 5% entfallen auf Zuschlagstoffe, mit denen sich bestimmte Eigenschaften des Glases einstellen lassen, wie z.B. dessen Farbe. Mit rund 1.100 °C liegt die Verarbeitungstemperatur von Kalk-Natron-Glas um fast 1.000 Grad unter der von reinem Quarzglas.
Quarzhaltiges Gestein am Wegesrand
Viel Arbeit, bevor die Glasmacher an die Arbeit gehen können
Für die Glasherstellung werden die Ausgangsstoffe gemischt und in einer feuerfest ausgekleideten Wanne erhitzt. Ist die Temperatur hoch genug, beginnt das Gemenge zu schmelzen. Um die beim Schmelzvorgang entstehenden Gase auszutreiben, wird die Temperatur weiter erhöht („Läuterung“). Dies verhindert später das Entstehen von Glasfehlern durch Lufteinschlüsse (Blasenbildung). Anschließend lässt man die Schmelze auf ihre Verarbeitungstemperatur abkühlen („abstehen“) – und die Glasmacher bzw. die Maschinen für die Herstellung von Flachglas gehen an die Arbeit.
Horst G.: „Warum bricht Glas?“
Dr. Alexander Stoppa, Technischer Leiter:
„Glas ist ein sehr harter Werkstoff. Auf Druck belastet, ist es mehr als doppelt so beständig wie Stahl. Das Problem sind Zugbelastungen. Am Grund von Mikrorissen, die etwa durch mechanische Beschädigung der Oberfläche entstanden sind, oder an strukturellen Fehlern im Glas, entstehen dann starke mechanische Spannungen. Diese führen dann praktisch schlagartig zum Bruch, der sich – wie bei anderen amorphen oder spröden Werkstoffen auch – kaum vorher ankündigt. Die technische Festigkeit von Glas ist daher kein absoluter Wert, sondern wird im Wesentlichen durch Defekte der Oberfläche bestimmt.
Wir prüfen unser ESG regelmäßig
Vom Flaschenglas zu Einscheiben-Sicherheitsglas
Viele Glassorten kann man durch thermisches Vorspannen schützen. Durch die dabei stattfindenden Prozesse wird Glas deutlich unempfindlicher, weshalb man umgangssprachlich auch von „gehärtetem Glas“ spricht, analog zu Stahl. Bricht thermisch vorgespanntes Glas, dann in kleine Stückchen ohne scharfe Kanten – ganz im Gegensatz zu beispielsweise ungehärteten Gebrauchs- oder Flaschengläsern.
Wie das Vorspannen von Gläsern genau funktioniert, erfahren Sie hier.
Hartmut P.: „Ich höre öfter den Begriff ‚Glasfritte‘. Was ist das?“
Dr. Alexander Stoppa, Technischer Leiter
Ausgangsmaterial für Glasfritte ist fein gemahlenes Glas, beispielsweise aus Bruchglas unserer Fertigung. „Kocht“ man dieses Glaspulver bei ca. 750 °C, schmilzt es an der Oberfläche; die Pulverpartikel „backen“ zusammen. Schmelzflüssig wird Glas bei dieser Temperatur noch nicht; aus der „gebackenen“ Glasfritte könnte man also noch kein Weinglas blasen.
Einen Vorgang, bei dem Pulverpartikel „verbacken“ bezeichnen Werkstofftechniker allgemein als „Sintern“.
Schreckt man die verbackenen Pulverpartikel ab, etwa durch Anblasen mit Druckluft, entsteht ein poröses Material, das sich gut als Filter für die Labortechnik oder Prozessindustrie eignet. Wird dieses Material gemahlen, bezeichnen wir das entstehende Pulver ebenfalls als Glasfritte.
Keramische Druckfarben auf einem unserer größten Produkte
Glasfritte brauchen wir an vielen Stellen
Für Irlbacher ist Glasfritte in zweierlei Hinsicht von Bedeutung: Als wesentlicher Bestandteil sowohl der keramischen Druckfarben als auch der Metallpasten, mit denen wir elektrische Schaltungen auf das Glas bringen.
Nach allen Druckvorgängen „backen“ wir unsere Rohlinge im Härteofen. Dabei verschmilzt die Glasfritte untrennbar mit dem gehärteten Glas. Aus Farben, Leiterbahnen und Glas entsteht ein monolithischer, stoffschlüssiger Verbund.
