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GLAS
SEITE 1
GLA
S
INHALT
Seite
1 Allgemein
2 Formgebung
3 Pressen
4 Verminderung der Lichtdurchlässigkeit
5 Beschichten der Oberfläche
6 Antireflexglas
7 Isolierglas
8 Sicherheitsglas
9 Brandschutzglas
10 Weitere Glaserzeugnisse
11 Zuschneiden von Glas
12 Kantenbearbeitung
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3
3
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6
6
6
7
7
Allgemein
Glas ist eine Schmelze welche abgekühlt ist, ohne zu kristallisieren. Die Zusammensetzung
entspricht keiner chemischen Verbindung.
1.1
Herstellung
 Grundstoffe: Quarzsand als Glasbildner 60 %
Soda als Flussmittel 7 % , Kalkstein als
Stabilisator 10 %, Dolomit 10 % , Sulfat 3 %
 Mahlen und Mischen
 Schmelzen des Gemenges in Wannenöfen bei
1500 °C.
 Formgebung
▓Kühlen: Um unerwünschte Spannungen oder Risse
im Glas zu verhindern, ist ein langsames
Durchlaufen des Temperaturbereiches von 600 °C
bis zur Raumtemperatur notwendig, in welchem
das Glas von der zähen Masse in den festen,
spröden Zustand übergeht. Dies erfolgt im sog.
Kühlofen. Es ist ein 20 -50 m langer Kanal, wo das
Glas durch eingeblasene Luft stufenweise
abgekühlt wird. Die Zeit im Kühlofen beträgt bei Massenware ca. 30 min und kann bei
optischen Spezialgläsern mehrere Wochen betragen (Bierflaschen 13 Std).
1.2
Eigenschaften
Glas wird mit vielfältigen Eigenschaften hergestellt und angeboten. Bei besonderen
Beanspruchungen sind daher stets die Werte vom Hersteller zu beachten.
 Durchsichtigkeit und Lichtdurchlässigkeit
 Undurchlässig für UV-Strahlen, Ausnahme: reines Quarzglas
 hohe Druckfestigkeit
 Härte 6-7 der Härteskala nach Mohs.
 unbrennbar.
 bei langsamer Wärmeeinwirkung temperaturbeständig bis ca. 400 °C;
 Empfindlichkeit gegen rasche Temperaturänderung. (ab ca. 50 °C)
 Wärmedehnung: bei 100 °C Temperaturdifferenz etwa 0,9 mm pro lfm.
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 Wärmedurchgang u= 5,6 bei einer Dicke von 10 mm
 Schalldämmwert bei 6 mm Glasdicke ca. 29 dB
 säurefest außer Flusssäure (Fluorwasserstoffsäure), daher Vorsicht bei der Anwendung von
fluorhältigen Holzschutzmitteln.
 starke Laugen lösen Glas geringfügig (Mörtelspritzer)
 Silikon greift Glas an.
2
Formgebung
2.1
Blasverfahren
Es ist das älteste Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus Glas. Mit der
Glasmacherpfeife wurde mundgeblasenes Hohl- und Flachglas hergestellt. Heute arbeiten
vollautomatische Blasmaschinen zur Massenproduktion von Hohlgläsern.
2.2
Ziehverfahren
In der Schmelze schwimmt eine Ziehdüse aus Stahl, wo durch einen Spalt das flüssige Glas
herausgedrückt wird. Es wird sofort zwischen wassergekühlte Walzen geführt, wo sich ein
Glasband bildet. Je schneller gezogen wird, desto dünner wird das Glasband, aber Fehler im
Glas nehmen zu.
Anwendung: für Glastafeln ohne besondere optische Eigenschaften als Scheiben für
Einscheiben- und Kastenfenster.
2.3
Floaten
Die Glasschmelze wird von der Schmelzwanne über ein Bad aus flüssigem Zinn (800 °C)
geführt. Die Oberflächen werden dadurch exakt eben und parallel, es gibt keine Einschlüsse
und keine optischen Störungen, diese Glasscheiben sind absolut fehlerfrei (= Spiegelglas).
Verwendung von Floatglas: Isolierglas, Sicherheitsglas, Auslagenscheiben, Scheiben für Möbel
und Vitrinen, Spiegel, Tischplatten,...
2.4
Walzverfahren (Gußglas)
Die Glasschmelze fließt von der Wanne zwischen eine Reihe von Walzenpaaren, wobei die
ersten wieder wassergekühlt sind, sodass ein weiches, bearbeitbares Glasband entsteht,
welches durch weitere Walzenpaare in die endgültige Form gebracht wird.
2.4.1 Ornamentglas
das weiche Glasband erhält durch Prägewalzen eine Struktur auf einer oder beiden (selten)
Seiten.
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2.4.2 Drahtglas
unabhängig von der Oberfläche wird in das weiche Glas ein Drahtgitter eingedrückt. Drahtdicke
ca. 0,5 mm, Maschenweite ca. 13 mm. Drahtnetzeinlagen können in jedem im Bau
verwendeten Flachglas vorhanden sein, Zweck ist die Erhöhung der Bruchfestigkeit.
2.4.3 Profilglas (Profilit)
die Ränder der durchlaufenden Glastafeln werden durch Walzen aufgebogen. Danach werden
sie auf Länge geschnitten und endgültig ausgekühlt.
Varianten:
 Ornamentiert
 mit Drahteinlage
 als Sonnenschutzglas mit Metalloxidauflage.
Formate:
Länge: von 1,5 - 7 m (je 25 cm)
Höhe : 41 (60) mm
Breite: 232 (262, 331) mm
Stärke: 7 mm
Verlegung: einschalig, zweischalig
Die Glasbahnen sollen in nichtrostende (Aluminium) Metallrahmen eingebaut werden. Die
Fugen werden mit elastischen Dichtstoffen ausgefüllt.
Verwendung: als Lichtwände in Produktionshallen, Werkstätten, Hallen, Garagen,
Treppenhäuser, Büro- und Verwaltungsgebäuden, Hotels, Sakralbauten, Sportstätten, als
Innentrennwände.
3
Pressen
Damit werden dickwandige Massenartikel wie Glasbausteine und Glasfliesen hergestellt.
3.1
Glasbausteine
Es sind quaderförmige Hohlkörper, wo im Inneren ein Vakuum herrscht. Daher weisen sie auch
eine erhöhte Wärmedämmung gegenüber einer einfachen Glasscheibe auf. Glasbausteine
werden nur durchscheinend ausgeführt.
Abmessungen der Glasbausteine:
19,0 * 19,0 * 8,0 cm
19,0 * 19,0 * 10,0 cm
24,0 * 24,0 * 8,0 cm
24,0 * 11,5 * 8,0 cm
30,0 * 30,0 * 10,0 cm
4
Verminderung der Durchsichtigkeit
Einbau von Glasbausteinen
4.1
Strukturierung der Oberfläche
Sie hat das Ziel, das Glas so zu verändern, dass es das Licht durchlässt, die Sicht jedoch
versperrt. Die Strukturierung kann ein- oder zweiseitig erfolgen. Die Bezeichnung ist
entweder Ornamentglas (Sammelbegriff) oder mit dem Namen einer speziellen Struktur,
Bsp.: Schnürlglas, Rippenglas,...
4.2
Aufrauen der Glasoberfläche
 mechanisch durch ein Sandstrahlgebläse
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 chemisch durch Ätzen mit Flusssäure
Durch teilweises Abdecken der Oberfläche können auch Muster erzeugt werden
(Eisblumenglas).
4.3
Färben des Glases
Gefärbte Gläser sind in allen Variationen im Handel, von einer leichten Tönung bis zur völligen
Lichtundurchlässigkeit. Die Färbung kann auf zwei Arten erfolgen:
 Beimischen von Metalloxiden in der Glasschmelze,
 Lackieren einer Seite mit einer transparenten Schicht (Achtung nicht kratzfest!)
5
Beschichten der Oberfläche
Dazu werden im Vakuum Metalloxide aufgedampft, die je nach Zusammensetzung und
Schichtdicke der Glasscheibe sehr unterschiedliche Eigenschaften verleihen.
5.1
Vollverspiegelte Gläser (Spiegel)
Ein Silber- Gold- oder Aluminiumbelag wird einseitig so dick aufgetragen, dass kein Licht
durchkommt, es wird alles (99 %) reflektiert. Die Metallschichte wird durch eine Lackschicht
geschützt.
5.2
Halbverspiegelte Gläser, Einweggläser
sind einseitig so bedampft, daß sie 40 - 60 % des
Lichtes reflektieren. Sie ermöglichen die Sicht vom
Dunkeln ins Helle, in umgekehrter Richtung sind
sie undurchsichtig.
5.3
Entspiegelte Gläser
Für optische Zwecke werden Glasarten benötigt, die
besonders wenig Licht reflektieren, damit der
Lichtverlust im optischen System möglichst gering
bleibt. Es werden bestimmte Metalloxidmischungen
aufgetragen, welche den Brechungsindex an den
Grenzflächen des Glases verändern. Um diesen
Effekt noch zu steigern, werden oft mehrere
Schichten hintereinander aufgebracht. Dieses Glas wird als mehrfach vergütet (multicoated)
bezeichnet.
5.4
Thermo- und Sonnenschutzscheiben
die aufgedampften Metalloxide reflektieren die Wärmestrahlen (60-80 %).
Anwendung bei Fenstern, vor allem bei Isolierglas zur Erhöhung der Wärmedämmung.
6
Antireflexglas
Glasscheiben werden ein- oder zweiseitig wenig aufgeraut, sodass die Sicht noch erhalten
bleibt, an der Oberfläche wird das spiegelnde Licht zerstreut. Damit werden störende
Reflexionen vermindert. Anwendung zum Verglasen von Bildern. Die raue Seite muss jedoch
dem Betrachter zugewandt sein, sonst zeigt es keine Wirkung.
7
Isolierglas
Zwei 3 - 4 mm dicke Flachglasscheiben werden in einem Abstand von 4 - 20 mm luftdicht
miteinander verbunden. Der Zwischenraum ist mit trockener Luft oder einem speziellen Gas
gefüllt.
Vorteile:
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 Materialeinsparung (Holz, Beschläge)
 Gewichtsverminderung
 Es brauchen nur zwei Glasflächen gereinigt werden
Nachteil: Maßanfertigung der Scheiben,
daher bei Glasbruch lange Wartezeit
Aufgaben
7.1
Wärmedämmung
 durch Befüllen des Zwischenraumes mit einem Gas,
leichter als Luft (Argon, Xenon, Krypton)
 Von innen nach außen, der Wärmedurchgangskoeffizient (u-Wert) soll klein gehalten werden. Die
innere Scheibe ist beschichtet um die Wärmestrahlen
in den Raum zu reflektieren (Thermoscheiben).
 Von außen nach innen, der g-Wert wird minimiert, die
Wärme vom Sonnenlicht wird wieder nach außen
reflektiert, um ein Aufheizen von Räumen im Sommer
zu vermeiden (Sonnenschutzverglasung).
7.2
Schalldämmung
 Ausfüllen des Zwischenraumes mit einem speziellen Gas (Schwergas, SF6.)
 Zweischeiben-Isolierglas, wobei die äußere Scheibe dicker ist.
 Dreischeiben-Isolierglas, wobei die äußere Scheibe dicker ist.
 Zwei verschieden dicke Scheiben werden mit einem Kunstharz (Gießharz, (GH)) zu einem
Scheibenelement verklebt, wobei entweder die äußere Scheibe oder beide Scheiben aus
einem solchen Element bestehen können.
Diese Konstruktion ist aber sehr schwer und braucht massive Beschläge, es werden aber
derzeit damit die besten Schalldämmwerte erreicht.
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Technische Daten von Isolierglasscheiben
Aufbau
kg/m2 k-Wert
g-Wert
2
%
Gl/Z/Gl
W/m K
6/16/4
25
1,3
61
6/14/4
25
1,6
61
8/20/4
30
1,7
59
GH10/20/6
40
1,2
54
GH12/20/GH10
55
2,0
51
6/16/4
25
1,2
17
4/12/4
20
3,0
76
8/12/8
40
3,0
71
8
Schalldämm. RW
36 dB
38
41
42
53
Sicherheitsglas
Durch Erhitzen von Floatglastafeln bis ca. 600 °C und rasches Abkühlen durch Luft wird im
Glas eine Spannung aufgebaut, die besondere Eigenschaften verursacht.
Beim Bruch dürfen keine großen gefährlichen Splitter entstehen, die Scheibe soll vollständig in
kleine Stücke zerfallen. Durch die Vorspannung wird auch die Biegefähigkeit erhöht.
Varianten:
 Einscheibensicherheitsglas (ESG) wird bei Innentüren und Glasfronten eingesetzt.
 Verbundsicherheitsglas (VSG): zwei oder mehrere SG-Tafeln sind mit Kunststofffolien
verbunden. Beim Bruch einer Scheibe haften die Glassplitter an der Kunststofffolie, dadurch
bleibt das gesamte Scheibenelement erhalten.
 Panzerglas (Personenschutzglas): Verbundsicherheitsglas von 20 bis 200 mm. Ab 25 mm
Dicke wird es von Pistolengeschossen nicht mehr durchschlagen. Eingesetzt wird es daher
zur Verglasung von Räumen mit notwendigem Personenschutz.
9
Brandschutzglas
Aufbau: Es sind Verbundglasscheiben, wo zwei oder mehrere Scheiben durch
Brandschutzfolien miteinander verklebt sind.
Im Brandfall zerspringt die dem Brandherd zugekehrte Scheibe, das Brandschutzmittel
schäumt durch die Hitzeeinwirkung auf und bildet eine Isolierschicht.
10
Weitere Glaserzeugnisse
 Antikglas: Glasfehler wie Blasen, Streifen, Unebenheiten und eine Farbtönung soll altes Glas
imitieren.
 Glasfliesen, Glasmosaik
 Glasfaser: für die Wärme- und Schallisolation (Telwolle).
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Zuschneiden von Glas
1. mit dem Diamanten wird es zuerst geritzt und dann gebrochen. Es entsteht ein sauberer
Schnitt und ein glatter Bruch.
2. Mit dem Stahlrad, keilförmig zugeschliffen. Leichter zu schneiden, die Rille ist tiefer, daher
mehr eingerissen, dadurch weniger glatter Bruch.
3. Mit einer Trennscheibe, deren Rand mit Diamantsplittern besetzt, ist, werden sehr dicke
Gläser zerschnitten.
12
Kantenbearbeitung
1. Geschnittene Kante (SK): Völlig unbearbeitete Bruchfläche des Glases.
2. Gesäumte Kante (KGS): Die Bruchfläche des Glases wird nicht bearbeitet, es werden
lediglich die scharfen Kanten beidseitig gebrochen.
3. Geschliffene Kante: Die Bruchfläche des Glases ist inklusive der Kanten voll ausgeschliffen.
Die Kanten sind matt.
KFN F = Flachkante, KFN C = C-Kante.
4. Polierte Kante: Die Kante wird nach dem Schleifen poliert, es sind noch Schleifspuren
sichtbar.
KPO F = Flachkante, KPO C = C-Kante.
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