2. Lehrjahr WAM - Werkstoffe - Glas

Aus welchen Stoffen besteht Glas?

Glas besteht hauptsächlich aus Quarzsand, Soda und Kalk.

Quarzsand schmilzt erst ab 1500°C.  

Um dem Glas verschiedene Eigenschaften, wie Härte, Haltbarkeit, Glanz und Farbe zu verleihen, werden noch weiter Stoffe zugesetzt. 

Quarzsand:

Sand, der überwiegend aus Quarzkörnern besteht. Quarz ist ein Mineral.

Soda:

Fachsprachlich Natriumcarbonat, ein Salz der Kohlensäure.

Kalk:

Fachsprachlich Calciumcarbonat, chemische Verbindung von Calcium, Kohlstoff und Sauerstoff. 

Erkläre die Begriffe «Lichtreflexion», «Lichttransmission» und «Lichtabsorbation». 

 Lichtreflexion:

 - Zurückwerfen von Sonnenstrahlen

 - Spiegeleffekt

 Lichttransmission:

 - Durchlassen von Sonnenstrahlen

 Lichtabsorbation:

 - Aufnahme von Sonnenstrahlen

- dunkle Fläche
 

Zähle positive und negative Eigenschaften von Glas auf. 

+ Lichtdruchlässigkeit

+ vielfältige Möglichkeiten der Form- und Farbgebung

+ Beständig gegenüber Chemikalien

+ geringe Wärmeleitfähigkeit

– bruchempfindlich

– geringe Temperaturwechselbeständigkeit 

Zähle die fünf Schritte der Glasherstellung auf. 

1. Die Rohstoffe werden fein gemahlen und in genau berechneten Gewichtsanteilen in Trommeln vermischt.
2. Sie werden kontinuierlich dem Glasschmelzofen zugeführt, wo es in der Schmelzzone zur chemischen Reaktion der Ausgangsstoffe kommt. Es entsteht eine klebrige, blasenreiche Masse.
3. Auf die Schmelzzone folgt die sogenannte Läuterzone, in der Einschlüsse und andere Fehler beseitigt werden.
4. So wird das Rohmaterial dem Ofen kontinuierlich zugeführt wird, verlässt das geschmolzene Glas den Ofen fortwährend und wird der Verarbeitungsanlage (z.B. Flaschenformung) zugeführt.
5. Gleich welches Produkt erstellt wird, wichtig ist, dass das Glas ein einem Kühlofen langsam und kontinuierlich von der Schmelztemperatur auf Zimmertemperatur heruntergekühlt wird. 

Was bedeutet «floaten»?

Floaten heisst auf Deutsch «schwimmen».

Bei diesem Verfahren wird die sogenannte Glasschmelze fortlaufend von einer Seite auf ein Bad aus flüssigem Zinn geleitet. Auf diesem schwimmt (engl. to float) das Glas. Das Verfahren wird heute für die allermeisten flachen Gläsern angewendet. 

Erkläre den Begriff «Giessen».

Bei der schon im Altertum bekannten Technik wird das geschmolzene Glas in eine Form gegossen.

Wie funktioniert die Technik «Blasen»?

Glasmacherpfeifen sind ca. 1,2 m lang und mit einem Mundstück versehen. Der Glasmacher nimmt mit dem Ende der Pfeife eine kleine Menge geschmolzenes Glas auf und wälzt es auf einer Metallplatte hin und her, um die äussere Form herzustellen und das Glas abzukühlen. Anschliessend bläst er in die Pfeife und stellt das Hohlgefäss her. Auf diese Weise lassen sich eine Vielzahl von Formen herstellen. Für Massenware wird mit Pressluft gearbeitet. 

Erkläre den Bearbeitungsschritt «Härten / Vorspannen».

Beim Härten wird das Glas auf ca. 600°C erhitzt und danach schlagartig wieder abgekühlt. Im Kern des Glases entsteht eine Zug-, in der Glasoberfläche eine Druckspannung. Dadurch erhält das Glas eine erhöhte Stoss- und Schalgfestigkeit. Grossen Temperaturunterschieden gegenüber wird es unempfindlich und bei hoher Belastung zerfällt es in stumpfkantige Krümel – die Verletzungsgefahr wird reduziert. Mit diesem Prozess wird Einscheibensicherheitsglas (ESG) hergestellt. Nach dem Härten / Vorspannen lässt sich das Glas nicht mehr zuschneiden oder bohren. 

Erkläre den Bearbeitungsschritt «Schleifen / Polieren».

Wenn wir im Bereich der Beschilderung Glas als Trägermaterial einsetzten, dann sollten wir die Kanten bereits geschliffen und poliert bestellen. Nicht nur wegen der Verletzungsgefahr, sondern auch wegen der schöneren Optik. Achten Sie darauf, dass dies vor dem Härten / Vorspannen gemacht wird. 

Erkläre den Bearbeitungsschritt «Beschichten».

Glas wird in der Regel mit Edelmetall im Spritzverfahren beschichtet. Das bekannteste Produkt ist der Spiegel. Dazu werden Silberpartikel aufgespritzt und mit einer Kupferschicht und einem Decklack hinterlegt. 

Erkläre den Bearbeitungsschritt «Gravieren».

Unter Gravieren versteht man die mechanische Bearbeitung der Oberfläche. Dabei werden mit einem Laser oder einem Diamantfräser bestimmte Bereiche der Oberfläche abgetragen, damit die Stellen diffus werden. So entstehen Verzierungen, Schriften oder teils sogar sehr realistische Bilder. 

Erkläre den Bearbeitungsschritt «Ätzen».

Das Ätzen wird ebenfalls für Verzierungen oder Beschriftungen eingesetzt. Die diffuse Oberfläche wird aber chemische, durch Verwenden von Flusssäure erzeugt. Da es kein Gerät dazu braucht, ist es ein kostengünstiges Beschriftungsverfahren. 

Erkläre den Bearbeitungsschritt «Bohren». 

Um Glas zu bohren braucht es gute Kenntnisse und das richtige Werkzeug. Mit einem Spezialbohrer – am besten einem Diamantbohrer – können mit Übung Löcher im Glas gebohrt werden. 

Wie werden die verschiedenen Gläser unterteilt?

Die Glasindustrie wird gewöhnlich in Hohlglas-, Flachglas- und Spezialglasherstellung gegliedert, auch wenn diese einfache Gliederung nicht alle Bereich der Glasindustrie erfasst. 

Hohlglas bezeichnet in der Regel Behältnisse für Lebensmittel, wie beispielsweise Flaschen und Konservengläser. 

Flachglas steht für Gläser, die gefloatet oder gewalzt wurden. Bekannte Produkte sind z.B. Fensterscheiben (Gebäude oder Fahrzeug).

Der Rest wird unter Spezialglas zusammengefasst. 

Erkläre die zwei Sicherheitsgläser welche für die Werbetechnik wichtig sind. 

Einscheibensicherheitsglas (ESG):

Einscheibensicherheitsglas nennt man Float- oder Gussglas, das thermisch vorgespannt (gehärtet) wurde. Es hat eine stark erhöhte Schlag- und Biegefestigkeit, sowie Temperaturwechselbeständigkeit.

Verbundsicherheitsglas (VSG):

Das VSG besteht aus mindestens zwei Scheiben, die mit mindestens einer zähelastischen, hochreissfesten Kunststoff-Folie (PVB) miteinander verbunden sind. Dadurch wird die Scheibe nicht nur sehr bruchsicher, beim Bruch bleiben die kleinen stumpfkantigen Krümel auch zusammen. 

Auf was sollte geachtet werden wenn Glas beklebt werden soll?

Es sollte vor dem bekleben die Oberflächenspannung reduziert werden. Dies kann mit dem richtigen Reinigungsmittel (z.B. Isopropylalkohol) und einem speziellen Schleifvlies erreicht werden. Wenn die Verschmutzung zu gross ist oder zuerst eine bestehende Folie entfernt werden muss, dann empfiehlt es sich einen speziellen Glasschaber zu verwenden. Der Glasschaber enthält eine Klinge aus rostfreiem Stahl.