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12-07-2017 | Umformen | Schwerpunkt | Article

Tiefziehen von Glas

Author: Dieter Beste

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Abgerundete Displays, dreidimensionale Beleuchtungselemente, neue Instrumente für die Medizintechnik – lässt sich der spröde Werkstoff Glas mittels Tiefziehen umformen?

Das Verfahrensprinzip Tiefziehen ordnen die Autoren des "Dubbel" in die Verfahrensgruppe der Zug-Druck-Umformverfahren ein, da in der Umformzone hauptsächlich radiale Zug- und tangentiale Druckspannungen wirksam sind (Seite S35). Das Tiefziehen ist eines der am häufigsten eingesetzten Verfahren der Blechumformung. Was dabei zu beachten ist, erläutert Springer-Autor Klaus Siegert in "Blechumformung" ab Seite 101. Zur Umformung thermoplastischer Kunststoffe ist Tiefziehen ebenfalls ein geläufiges Verfahren ("Kunststofftechnik", Seite 201).

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Glasbau

Grundlagen, Berechnung, Konstruktion

Der Werkstoff Glas wird – bedingt durch den architektonischen Wunsch nach transparenten Strukturen – zunehmend im Bauwesen eingesetzt. Neben der Ausfachung in Fenstern und Türen wird Glas auch immer häufiger für konstruktive und tragende Bauteile verwendet.


Aber lässt sich auch Glas durch Tiefziehen umformen? Ja, sagen die Forscher des Aachener Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie (IPT). Dafür erhitzen sie flaches Dünnglas soweit, dass es durch äußere Kräfte verformt werden kann. Ein Vakuum, das zwischen Werkzeug und Glasscheibe erzeugt wird, zieht das Glas dann in die entsprechende Form, die nach der Abkühlung des Glases stabil bleibt. Das vakuumuntertützte Tiefziehen könne so zum Entstehen gänzlich neuer Produkte beitragen, aber auch in der Herstellung bestehender Produkte Kosten sparen, sind die Aachener Forscher überzeugt.

Der Begriff Dünnglas ist normativ bisher nicht definiert. Üblicherweise werden hierunter Glasdicken kleiner als 3 mm verstanden. ("Glasbau", Seite 182)

Großes Potenzial für Einsparungen biete das Verfahren etwa durch die Verwendung vorstrukturierter Flachgläser. Im vakuumunterstützten Umformvorgang bleiben nämlich diese Strukturen erhalten und könnten dem Endprodukt besondere optische und haptische Effekte verleihen, beispielsweise diffraktive Eigenschaften oder Rutschfestigkeit, heißt es in einer Mitteilung des IPT. Der am Institut verfolgte Ansatz, Strukturen bereits während des Umformprozesses in das Glas einzubringen und damit weitere Prozessschritte einzusparen, sei bislang weltweit einzigartig. Für weitere Untersuchungen entlang der Prozesskette sucht das IPT interessierte Unternehmen für eine Zusammenarbeit in Forschungs- und Entwicklungsprojekten.

 

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