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Flachglas:
Oberbegriff für alle
ebenen und gebogenen Scheiben (auch farbig).
Planes Glas wird heute
im wesentlichen in zwei Verfahrensarten hergestellt: Das klar durchsichtige
Spiegelglas im Floatglasverfahren und das undurchsichtige Gußglas im
Walzverfahren. Beide Hauptarten des Flachglases werden auch in verschiedenen
Verfahren zu Funktionsgläsern weiterverarbeitet und miteinander kombiniert.
Als drittes Verfahren, aber mit
geringerer Bedeutung, kommt das Ziehverfahren, bei dem Tafelglas
(Fensterglas) erzeugt wird zum Einsatz.
Was
ist Gußglas?
Planes, durchscheinendes, klares oder in der Masse gefärbtes, jedoch nicht
durchsichtiges Flachglas.Herstellung
von Gußglas. Herstellung von
GußglasGußglas wird im Walzverfahren hergestellt. Das charakteristische
Merkmal aller Gußgläser ist die mehr oder weniger ausgeprägte Ornamentierung
der Oberfläche. Diese Ornamentierung kann ein - aber auch beidseitig sein
und wird durch Walzen mit ornamentierten Oberflächen auf das Glas
übertragen.
Gußglas ist lichtdurchlässig, jedoch
undurchsichtig. Es wirkt raumbildend und raumaufhellend zugleich. Durch die
Auswahl entsprechender Gläser lassen sich diese Effekte verstärken oder
abschwächen. Gußglas steht in mehr als 50 Strukturen , zum Teil mit
Drahteinlage, in verschiedenen Dicken und Farben zur Verfügung.
Man unterscheidet
Gußglas in folgende Gruppen:
Rohglas / Ornamentglas
Drahtglas / Drahtornamentglas
Spiegelrohglas
Designgläser
Man unterscheidet zwischen Gußglas
mit und ohne Sicherheitseigenschaften. Gußglas mit Drahtnetzeinlage wird
dort verwendet, wo besondere Sicherheitsanforderungen bestehen.
Anwendung von Gußglas: Gußglas
wird überall dort eingesetzt wo die klare Durchsicht verhindert werden soll,
ohne auf Lichtdurchlässigkeit zu verzichten. z.B.: Brüstungselemente,
Sanitäranlagen, Türfüllungen usw. Werden
mehrere Scheiben neben- oder untereinander verglast, ist unbedingt der
Strukturverlauf nach Höhe und Breite zu definieren.
Sichtschutz:
Genau berechnete geometrische
Abmessungen von Wellen, Rippen, Prismen und anderen Prägeformen der Gußglas
Oberfläche bewirken eine Lichtstreuung und Lichtlenkung, die auch in
entlegenen Raumteilen und -winkeln zur gewünschten Aufhellung führen.
Wärmedämmverhalten:
Wärmeleitzahl:
l
= 0,81 W/m2K Wärmedurchgangskoeffizient: k-Wert = 5,8 W/m2K (bei 4mm) k-Wert
= 5,7 W/m2K (bei 7mm)
Festigkeitswerte:
Biegefestigkeit: 25 N/mm2, dieser
Wert kann für senkrecht verglaste Wände herangezogen werden. Drahtglas liegt
bei 20N/mm2
Es liegt damit unter dem Wert des
Floatglases. (zum Vergleich Floatglas 45 N/mm2, Rechenwert 30 N/mm2)
Die Möglichkeiten und
Methoden der Bearbeitung und Weiterverarbeitung von Gußglas sind die
gleichen wie bei anderen Gläsern. Durch
rückseitiges Färben, Emaillieren, Siebdrucken, Sandstrahlen, Verspiegeln,
Ätzen läßt sich die Vielfalt der Gußglas-Aspekte noch weiter steigern.
Gußglas
Spezialgläser:
Spezialglas für Sonnenkollektoren: Glas mit
hoher UV- Transmission, IR- Transmission, Energietransmission 90-92% (normal
(86-88%), geringe Restabsorption, Leistungsgewinn des Kollektors bis zu 15%
Farbstichfreiheit diffuse blendarmer
Reflexion durch Spezialoberflächenstruktur, vermeidet harte optische
Spiegelung, Glasdicke: 3 und 4 mm
Farbiges
Gußglas: Flüssiges
Grundglas wird mit Farbpigmenten versetzt und durch zwei wassergekühlte
Formwalzen gezogen. Die verfahrensbedingten Strukturen, die auf dem so
gezogenen Glas sichtbar bleiben, verleihen dem Mehrfarbenglas seinen
Charakter.
Opalescent- und Colorescentglas sind
gewalzte Mehrfarbengläser auf opaker bzw. klarer Grundglasbasis.
Drahtglas:
Es gibt eine Vielzahl von
Drahtgläsern. Drahtglas, Drahtornamentglas, Drahtspiegelglas
Drahtglas entspricht den
Brandschutzklassen G30 und G60, und das macht es für die Anwendung in der
Architektur
Floatglas,
Was ist Floatglas?
Spiegelglas ist eine
Bezeichnung einerseits für Floatglas oder andererseits für geschliffenes und
poliertes Gußglas (Drahtspiegelglas).
Früher wurde bei der
Spiegelglasherstellung Gußglas auf großen Tischen plan geschliffen und
poliert, die einzige Möglichkeit klar, transparentes Glas zu erzeugen. Dies
war ein sehr aufwendiges Verfahren der Oberflächenveredelung und wurde durch
die Einführung des Floatglasverfahrens weitgehend überflüssig.Im
Floatglasverfahren, für das Pilkington ab 1962 Lizenzen an Unternehmen der
Spiegelglasindustrie vergab, wurden schließlich Glasqualitäten erreicht, die
die Trennung von üblichem Tafelglas und höherwertigem Spiegelglas aufhob,
zumal die Kosten des Floatglases noch unter die für gezogenes Tafelglas
sanken.
Der Begriff Floatglas deckt daher heute
weitgehend die Bezeichnungen Tafel- und Spiegelglas ab. Man spricht deshalb
auch von Basisglas, da das Floatglas Ausgangsmaterial aller Funktionsgläser
für Bauten und Fahrzeuge ist.
In der DIN 1259 ist am eigentlich
überholten Begriff Spiegelglas für planes, durchsichtiges Glas noch
festgehalten.
Floatglas ist ein Alkali-Kalkglas, plan und
durchsichtig. Es erhält seine planparallele und polierte Oberfläche nach dem
Guß: durch Fließen auf einem Metallbad (Feuerpolitur).
Es gibt ungefärbtes Glas, oder auch
mittels Reduktionsmittel entfärbtes Glas (Weißglas) oder auch eingefärbt
Glas z.B. grün, grau, bronze
Die Farbauswahl ist bei diesen Floatgläsern
jedoch relativ gering.Herstellung
von FloatglasIm Schwimmverfahren
(Floatverfahren) finden wir die geniale Auswertung längst bekannter
physikalischer Tatsachen für die Flachglasherstellung:
1.) Es gibt einige Metalle, deren
Schmelzpunkt sehr viel tiefer liegt, als der Erweichungspunkt des Glases
(z.B. Zinn: 238°C)
2.) Glas ist spezifisch nur etwa ein
Drittel so schwer, wie z.B. Zinn, d.h. Glas schwimmt auf flüssigem Zinn.
3.) Auch Metalle bilden in flüssigem
Zustand, wie jede Flüssigkeit, an der Oberfläche durch Oberflächenspannung
eine völlig glatte Ebene.
Die glastechnische Auswertung dieser 3
physikalischen Gegebenheiten finden wir als Grundprinzip der in England
entwickelten Floatglasherstellung. Das Floatverfahren ist eines der
wichtigsten Entwicklungen in der Glasherstellung. Nach über siebenjähriger
Entwicklungsarbeit gelang es der Firma Pilkington Brothers 1966 mit dem
Floatverfahren in die Glasproduktion einzusteigen.
Herstellung von
Floatglas: Wenn man flüssiges Glas auf flüssiges Zinn gießt, bildet das
Glas an seiner freien Oberfläche eine einwandfreie Spiegelglasfläche. Beim
Floatglasverfahren liegt nun das flüssige Glas, statt auf einem festen
Gießtisch auf der ideal glatten Oberfläche des flüssigen Zinns auf, und wird
dadurch auch auf seiner zweiten Seite zu einwandfreier
Spiegelglasoberflächenqualität geformt.
So kann das Glas als fertiges
Spiegelglas erstarren, während das Zinn mit seinem weit niedrigeren
Schmelzpunkt flüssig bleibt.
Anwendung von Floatglas: Floatglas
ist heute überwiegend das Basisprodukt für die Weiterverarbeitung zu
Funktionsgläsern.
Verwendung als Einfachglas
im Außenbereich: Schaufenster und
Vitrinen
im Innenbereich: Trennwände ohne
Sicherheitsanforderungen, Spiegel, Oberlichte, Vitrinen MöbelglasEigenschaften
von Floatglas.
Biegefestigkeit Wasser
und Laugenbeständigkeit Temperaturwechsel- beständigkeit.Über die
verschiedenen Physikalischen Eigenschaften von Gläsern gibt es umfangreiche
Tabellenwerte. Im folgenden eine kleine, sehr reduzierte Auswahl:
Dichte:
2500 kg/m3, in etwa wie Beton, 1/3 von Stahl
Biegefestigkeit:
s
Bb=45N/mm2Wasser- und Laugenbeständigkeit: Zementauswaschungen
beeinträchtigen die Oberfläche des Glases
Temperaturwechselbeständigkeit:
Beständigkeit gegen
Temperaturdifferenzen über die Scheibenfläche: +/-40K. Kennwerte lt. ÖN
B3711Kennwerte
für Flachglas im Floatverfahren (ÖN B3711)
Fensterglas, Tafelglas - Flachglasformung in verschiedenen Ziehverfahren
Darunter fallen
verschiedene Verfahren zur Glasherstellung mittels maschineller
Einrichtungen im Ziehverfahren kontinuierlich hergestellter Tafelgläser
Der
belgische Ingenieur Fourault hat das erste Tafelglasziehverfahren
entwickelt. Ein Teil des Fensterglases wird heute noch in Fourcault-Anlagen
hergestellt. Dies aber in der Hauptsache noch in Osteuropa oder in
Entwicklungsländern. Ansonsten wird durchsichtiges Glas fast ausschließlich
im Floatverfahren hergestellt.
Allen diesen gezogenen Glassorten gemein
ist die durch den Ziehprozeß bedingte, mehr oder weniger stark auftretende
optische Unruhe, die gleichzeitig das stärkste Charakteristikum darstellt.
Die Dicke des Glases wird ausschließlich durch Veränderung der
Ziehgeschwindigkeit verändert. Langsames Ziehen ergibt dickes Glas,
schnelles Ziehen ergibt dünnes Glas.
Fensterglas ist heute weitgehend
durch Floatglas ersetzt und wird nur mehr in unbedeutenden Mengen angeboten.
Das Ziehverfahren wird im Westen nur noch für Dünngläser (0,2-2mm)
verwendet.
Änderung der Glaseigenschaften durch Modifikation der Glasmasse
Durch Veränderung der
Zusammensetzung der Glasmasse kann wesentlich in die Eigenschaften des Glas
eingegriffen werden.
Vorgespannte Gläser: Steigerung
der Tragfähigkeit durch thermisch oder chemisch vorgespannte Gläser.
Einfärben der Glasmasse, Farbigkeit von Glas:
Sand ist der wichtigste Rohstoff für die
Glasherstellung, er enthält stets kleine Verunreinigungen, meistens
Eisenoxide, die Verfärbungen bewirken.
Der leichte Grünstich einer
Glasscheibe ist auf den Eisenoxidgehalt (unter 0,1%) zurückzuführen.
Weißes Glas: Seit einiger Zeit
ist sogenanntes weißes Glas am Markt. Das hat mit der Farbe weiß eigentlich
wenig zu tun, es sind "reinere" Gläser mit weniger Verunreinigungen, weniger
Eisenoxid.
Die notwendige Reinheit der Zusammensetzung
wird durch eine zusätzliche chemische Reinigung des Grundstoffes erreicht
(Beigabe von Reduktionsmitteln)
Dieses spezielle Glas wird besonders
für Anwendungen bei Sonnenkollektoren bevorzugt.
Gefärbtes Glas:
Färben von Glas: Der
Zusatz von Metalloxiden in der Glasmasse führt zu einer stärkeren
Einfärbung, die eine höhere Absorption und damit verbunden eine stärkere
Aufheizung bewirkt. Da die Wärmeabgabe nach innen nur ein Drittel beträgt,
erfolgt eine Reduktion des Strahlungsdurchganges. Nachteilig wirkt sich die
zum Teil starke Aufheizung der absorbierenden Gläser aus, die im Innenraum
oft als unangenehm empfunden wird. Eingefärbte Scheiben werden oft im
Fahrzeugbau verwendet, weil hier der Fahrtwind eine wirksamen Kühlung
gewährleistet.
Die Farbpalette der eingefärbten Gläser
wird stark durch das angewandte Herstellungsverfahren eingeschränkt. Da
beispielsweise eine Floatglas-Anlage auf die Produktion von großen Mengen
ausgerichtet ist, sind die Farben heute sehr reduziert (grün, rosa, blau,
bronze, grau).
Photosensitives Glas: Eine
besondere Entwicklung im Bereich der Einfärbung der Glasmasse stellen
photosensitive Gläser dar. Photosensitives Glas (Fassadenprototyp) Dieses
winkelabhängige durchsichtige Glas besitzt sowohl die Eigenschaft der
Transparenz als auch die Sonnenschutzwirkung kleiner Jalousien. Die 1mm
dicken Lamellenstreifen haben untereinander einen Abstand von ca. 3mm. Ihre
Winkeleinstellung wird bei der Herstellung bestimmt. Dazu wird die
Glasplatte zuerst mit einer gelochten Vorlage abgedeckt und mit UV-Licht im
gewählten Winkel bestrahlt, danach in einem Ofen erwärmt. Dadurch entsteht
eine lamellenförmige Struktur im Glas.
Der Architekt Norman Foster wollte
dieses Glas in der Fassade der Hongkong und Shanghai Bank verwenden. In
letzter Minute entschloß sich die Bauherrenschaft, - wahrscheinlich aus
Kostengründen anders.
Dieses Glas kam bereits 1983 unter
der Mitwirkung von James Carpenter auf den Markt.
Die Eigenschaften von
gefärbten Gläsern sind nicht veränderbar. Dagegen stellen phototrope Gläser
ein selbstregelndes System dar, da die Lichtdurchlässigkeit sich automatisch
durch die Bestrahlung mit ultraviolettem oder kurzwelligem sichtbaren Licht
vermindert. Die Phototropie basiert auf einer reversiblen Transformation
eingelagerter silberhalogenidhaltiger Ausscheidungen.
Braune
oder graue phototrope Gläser werden für die Herstellung von Brillen
verwendet. Sie weisen einen breiten Transmissionsbereich auf, der zum
Beispiel bei den Photosolar Superbrown Gläsern von 0,91 auf 0,25 reduziert
wird.
Vorteile sind die lange Lebensdauer und die
Beständigkeit gegen chemische Angriffe. Nachteile sind die automatische
Abdunkelung sowohl im Sommer als auch im Winter und damit die Aufheizung der
Scheibe.
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