Glas - Herstellung und Herstellungsverfahren

Ca. 90 Prozent des weltweit hergestellten Massenglases macht das Kalk-Natron-Glas aus. Dieses besteht grundsätzlich aus Siliziumoxid, Natriumoxid und Calciumoxid. Die Produktion des Glases umfasst mehrere Schritte:

Das Gemenge
Als Gemenge wird die Mischung der einzelnen Bestandteile des Glases bezeichnet. Der größte Teil (ca. 70 Prozent) des Gemenges besteht aus Quarzsand. Weitere Stoffe sind Soda, Pottasche, Feldspat und Dolomit. Aber auch Altglas oder Eigenscherben aus der Produktion können unter das Gemenge gemischt werden. Altglas wird vor allem in der Behälterindustrie und bei der Herstellung von Glaswolle als Grundstoff genutzt.

Schmelze
Die Glasschmelze erfolgt in drei Schritten: Der erste Schritt umfasst die Rauhschmelze, danach erfolgt die Läuterung und zuletzt die Kühlung ("Abstehen") des Glases. Im historischen Produktionsverfahren, welches heute nur noch im Kunsthandwerk oder bei geringen Produktionsmengen verwendet wird, werden alle Schritte hintereinander im selben Becken durchgeführt. In der industriellen Herstellung werden die Prozesse parallel durchgeführt. Bei der Rauhschmelze wird das Gemenge auf ca. 1.400 Grad oder mehr erhitzt. Dabei schmelzen die Bestandteile langsam zusammen. Der Läuterbereich erfolgt direkt im Anschluss daran. Um der Schmelze die letzten Gase auszutrieben, wird ein Läutermittel hinzugefügt. Durch die starke Hitze bildet dieses Mittel Blasen, an denen andere Gase nun diffundieren und aus der Schmelzmasse aufsteigen. Die Läuterung bestimmt bei der Glasherstellung die Qualität und hat damit einen sehr hohen Stellenwert. Vor der weiteren Verarbeitung und dem Formen muss das Glas auf eine niedrigere Temperatur abkühlen. Die Abkühlung erfolgt durch das Abstehen in der sogenannten Abstehwanne.

Formgebung
In Abhängigkeit vom gewünschten Produkt kann jedes Glas unterschiedlich geformt werden. Die Formgebung kann durch Pressen, Blasen, Schleudern, Spinnen, Walzen oder Ziehen erfolgen. Bei der Herstellung von Hohlglas kommen z. B. die Techniken Pressen, Blasen, Saugen und Kombinationen aus diesen Verfahren zur Anwendung. Glasbehälter aus Hohlglas werden häufig im täglichen Leben als Verbrauchsgegenstände wie Trinkgläser oder Getränkeflaschen genutzt. Bei Flachglas greift man auf das moderne Floatverfahren auf. Glas kann aber auch gezogen, gewalzt oder gegossen werden. Rohrglas wird durch Ziehverfahren oder bei großformatigem Glas in einem speziellen Schleuderverfahren hergestellt. Das Spinnen kommt bei der Produktion von kontinuierlichen Glasfasern zum Einsatz.

Kühlung
Damit der durchsichtige Werkstoff auch Einzug in die Architektur halten kann, muss er nach dem Formen langsam und kontrolliert erkalten. Dabei gibt es verschiedene Arten der Kühlung. Flachglas wird in der industriellen Herstellung durch eine Kühlbahn gezogen. Damit wird das Glas langsam und kontinuierlich heruntergekühlt, um Spannungen während des Kühlprozesses zu vermeiden. Die Dauer kann dabei bei unterschiedlichen Glastypen variieren. Hier spricht man vom "Entspannungskühlen". Im Gegensatz dazu steht das "thermische Vorspannen", z. B. bei der Herstellung von Einscheibensicherheitsglas. Bei diesem Kühlverfahren wird der Werkstoff so schnell heruntergekühlt, dass Spannungen innerhalb des Glases zur Erzielung einer gesteigerten Festigkeit aufgebaut werden.

Oberflächenveredlung
Die Oberflächenveredelung von Glas kann durch die unterschiedlichsten Verfahren erfolgen. So führen sowohl das Aufbringen als auch das Abtragen von Schichten, die Modifizierung der Struktur oder der Chemie der Oberfläche zu einer Verbesserung der Gebrauchseigenschaften oder zur Erzeugung neuer Anwendungsgebiete für das Glas. Typische Anwendungen sind beispielsweise im Bereich Auto- und Fenstergläser, Linsen für Fotoapparate und Brillengläser zu finden.

SOFORT-INFOS ANFORDERN