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Glasklar

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Glasklar

Mit dem Werkstoff „Glas“ assoziiert heutzutage jedermann eine freie, ungehinderte Durchsicht – also einfach glasklar. Eine Tatsache, die eigentlich gar nicht ganz zutrifft, denn an jeder Grenzfläche von Luft zu Glas oder Glas zu Luft wird ein Teil der Lichtstrahlen reflektiert. So entsteht – abhängig vom (dunklen) Hintergrund – ein mehr oder weniger störendes Spiegelbild, wie man es bei Schaufenstern, Vitrinen, Bilderrahmen usw. kennt. Nicht so mit dem neuen, reflexfreien Glas, das Glas Trösch Mitte Juni als Innovation der Fachpresse präsentierte. Mit Luxar(r), so heißt die Neuheit von Glas Trösch, präsentieren sich Waren und Kundenschalter, Landschaften, Kunstwerke oder Überwachtes ohne störende Spiegelungen und Lichtreflexe.

Der Architekturtrend zu großflächigen Glasanwendungen hält weiter an und die Wärmeschutzgläser mit k-Werten von 1,3 bis 1,1 sind Auslaufmodelle – so prognostizierte Hans Baumberger, Vorsitzender der Gruppenleitung von Glas Trösch, bei seiner Begrüßungsrede in Luzern, die Perspektive für beschichtete Gläser. „Die Zukunft gehört der neuen Generation auf Doppelsilberbasis“, so Baumberger weiter, „die verbesserte k-Werte bieten und die alten Wärmeschutzgläser ablösen werden.“ Dazu werden zukünftig weitere Entwicklungen und innovative Anlagenkonzepte nötig sein, die dickere Schichtdicken bei der Glasbeschichtung möglich machen. Genau hier setzte Glas Trösch an und konzipierte eine Hochleistungs-Kathodenzerstäubungsanlage, die Schichtdicken aufbringt, die bis zu viermal dicker als standardmäßige Low E-Schichten sind.

HY-TECH-GLASS – jüngste Trösch-Tochter
Das junge Unternehmen – eine 100 %ige Tochter der Glas Trösch Holding – wurde 1997 gegründet und begann im März mit dem Bau einer 3600 m² großen Halle. Bereits im Sommer 97 wurde die Leybold-Beschichtungsanlage installiert und erweitert.
Diese Anlage – die man aus einem Konkurs erstanden hatte – war ursprünglich für die Beschichtung von Flüssigkristall-Displays vorgesehen und war mit nur einer TwinMag-Kathode ausgerüstet. In Bützberg rüstete man die vertikale Leybold-Anlage mit insgesamt sechs TwinMag-Kathoden auf und erprobte die Herstellung von Schichtdicken bis zu 260 nm.
Dabei wurde viel Trösch-eigenes Know-how eingebracht und neue Technologien erarbeitet. Sehr anspruchsvoll ist auch die Peripherie konzipiert: Bereits die Anlagenteile, in denen der Glastransport erfolgt, entsprechen einem Reinraum der Klasse 100 – also so sauber wie es in der Chipfertigung erforderlich ist. Die Beschichtung selbst wird in einem Reinraum der Klasse 10 000 durchgeführt. Der vollautomatische Fertigungsprozeß, vom Beschicken, Reinigen bis zum Beschichten, Abstapeln und Verpacken wird on line geführt und kontrolliert. Jede beschichtete Glastafel wird zukünftig vor dem Aufbringen der Schutzfolie und vor dem Verpacken mit Digitalkameras peinlichst genau überprüft, bewertet und gegebenenfalls aussortiert.
Die Taktzeit ist abhängig von der Beschichtungsdicke sowie vom Schichtaufbau und beträgt derzeit rund 5 1/2 Minuten. „Zukünftig“, so erläutert Volker Herrmann, Geschäftsführer der Hy-Tech-Glass, „sind auch Taktzeiten von 4 bis 4 1/2 Minuten möglich, so daß sich eine Jahreskapazität von mehreren 100 000 m² ergibt.“
Mit einer Investition von rund 20 Mio. Schweizer Franken und dem Engagement der Physiker gelang es Glas Trösch in einer Rekordzeit von einem guten halben Jahr diese neue Technologie zu entwickeln – bereits seit Weihnachten 97 werden die neuen entspiegelten Luxar-Scheiben an die Trösch-Töchter ausgeliefert. Heute arbeitet das Unternehmen mit insgesamt 21 Mitarbeitern im Dreischichtbetrieb, wobei tagsüber drei Mitarbeiter, nachts nur zwei Mitarbeiter die automatische Produktion steuern und überwachen. Luxar-Scheiben werden in Dicken von 3 bis 12 mm und mit einer maximalen Abmessung von 280 x 190 cm angeboten, wobei die Entspiegelung ein- oder zweiseitig möglich ist. „Mit unseren entspiegelten Gläsern“, so Volker Herrmann, „möchten wir qualitativ hochwertige Produkte zu einem fairen Preis anbieten.“
Wie entsteht entspiegeltes Glas?
An jeder Grenzfläche – also von der Luft zum Glas und vom Glas zur Luft – entsteht eine Reflexion, die bei normalem Floatglas je 4,3 % beträgt. Die verbleibende Transmission beträgt dann etwa 91,6 %, wenn man die dickenabhängige Absorption vernachlässigt.
Der Trick bei entspiegeltem Glas ist der, daß man planparallele Schichten mit unterschiedlichen Brechungsindizes (für das gesamte sichtbare Lichtspektrum) beidseitig auf das Glas aufbringt. Jeweils zwei Oxidschichten bilden eine Interferenzschicht – das heißt, daß die Lichtwellen an der zweiten Grenzschicht andersartig gebrochen werden als an der ersten, nämlich phasenverschoben. So liegen die Wellentäler den Wellenbergen immer gegenüber und heben sich somit auf – die Reflexion geht gegen Null (0,25 %). Da das menschliche Auge nur Reflexionen erst wahrnimmt die über 2 % liegen, können wir bei senkrechter Durchsicht keine Reflexion erkennen. Die Transmission bei beidseitig beschichteten Gläsern beträgt 99,5 % – ohne Berücksichtigung der Absorption.
Um diese Werte zu erreichen waren große Schichtdicken erforderlich, die neue Technologien auf den Plan riefen. Nur mit Hilfe von sechs hintereinander geschalteten Doppelmagnetron- Kathoden (die sogenannten TwinMag) und höchsten Reinraumbedingungen ist es den Trösch-Ingenieuren gelungen so große Beschichtungsraten aufzubringen, wobei die Schichtdicken – je nach Material – bis zum 10fachen Wert realisiert werden können.
Ein weiterer Vorteil der TwinMag-Kathoden ist die bessere Regelung des Fertigungsprozesses, so daß Beschichtungsfehler eliminiert und auch neue Beschichtungsmaterialien eingesetzt werden können. Auch die Eigenschaften der Schichten sind mit der innovativen Technologie verbessert worden. Wie Abriebversuche nach ISO 9211-4 beweisen, sind die neuen Beschichtungen nahezu so hart wie standardmäßige Floatglasoberflächen. Damit ist sichergestellt, daß die Beschichtungen beidseitig aufgebracht werden und somit auch für die Außenseite eingesetzt werden kann. Auch die optischen Eigenschaften wurden weiter verbessert und gewährleisten eine neutrale Reflexion und Farbwidergabe. Bei der Verarbeitung zu Isolierglas ist keine Randentschichtung mehr erforderlich. Weiterhin können diese beschichteten Gläser auch problemlos gebogen werden. Um auch dem Wärmeschutz gerecht zu werden, wird Luxar auch mit einer Wärmeschutzschicht angeboten, wobei die zweite Oxidschicht durch eine Silberschicht ersetzt wird. Bei einem Isolierglasaufbau mit beidseitig beschichtetem Luxarglas 16 mm, LZR 16 mm mit Argonfüllung und einem Luxar-Wärmeschutzglas (eine Seite Luxar, andere Seite Luxar-Wärmeschutz-Aufbau) ergibt sich ein k-Wert von 1,3 W/m² K und ein g-Wert von 64 %, wobei die Transmission 86 % beträgt. Bedingungen mit dem die Anforderungen an Schaufenster inklusive Wärmeschutz in vollen Umfang gerecht wird.
Ungestört betrachten
Reflexfreie Ein- und Durchblicke sind vielerorts nicht bloß eine Frage der Ästhetik, sondern dienen auch der Sicherheit. Dank des von Glas Trösch entwickelten neuen Verfahrens zur Glasentspiegelung sind zukünftig reflexfreie Ein- und Durchblicke überall dort möglich, wo Klarheit nötig ist. Beispielsweise in der Kunst und in Museen sind ungehinderte Blicke auf die Werke wünschenswert. Auf einen Schutz der Bilder oder Ausstellungsstücke kann aber nicht verzichtet werden. Doch herkömmliches Rahmen- bzw. Vitrinenglas reflektiert rund 8 % des einfallenden Lichts – der Betrachter sieht sich selbst.
Ähnliche Probleme kennt man von Verkaufsräumen und Schaufenstern. Wer etwas verkaufen will, muß es zeigen. Auch hier sorgt Luxar(r) für den glasklaren Blick: von außen ins Geschäft und im Geschäft auf das Angebot. Die Auslage erscheint im besten Licht, farbecht und störungsfrei. Hochwertige Waren müssen zusätzlich hinter Sicherheitsglas präsentiert werden. Auch dies ist mit Luxar(r) kein Problem. Das gesamte Isolierglassortiment sowie die Palette der Sicherheitsgläser kann in Luxar-Ausführung bezogen werden.
Was bei der Kunst und in Verkaufsräumen eine Frage der Ästhetik ist, wird bei Monitoren, Videowänden und Anzeigetafeln zur Frage des Komforts: das reflexfreie Glas eliminiert überall da, wo Glas „dazwischen“ ist, die störenden Spiegelungen.
Werner Pfeifer
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