Tiefziehen von Dünnglas eröffnet neue Anwendungsfelder
Durch das Vakuumtiefziehen lässt sich Dünnglas in komplexe 3D-Geometrien umformen: Dabei wird das flache Glas soweit erhitzt, 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 kann so zum Entstehen gänzlich neuer Produkte beitragen, aber auch in der Herstellung bestehender Produkte Kosten sparen.
Vorstrukturiertes Glas erspart aufwändige Beschichtungen
Großes Potenzial für Einsparungen bietet das Verfahren etwa durch die Verwendung vorstrukturierter Flachgläser: Im vakuumunterstützten Umformvorgang bleiben diese Strukturen erhalten und können dem Endprodukt besondere optische und haptische Effekte verleihen, beispielsweise diffraktive Eigenschaften oder Rutschfestigkeit.
Bisher waren solche Strukturierungen nur durch Beschichtungen oder die gezielte Laserbearbeitung jedes einzelnen umgeformten Bauteils möglich. Der Vorteil beim vakuumunterstützten Tiefziehen ist daher, dass selbst sehr dünnes und strukturiertes Glas unterschiedlichster Art schnell und kostengünstig umgeformt werden kann und kostspielige Nachbearbeitungsschritte entfallen. Der Verzicht auf Beschichtungen hat außerdem ökologische Vorteile, da das Recycling erleichtert wird.
Ein zusätzlich angelegter Überdruck kann die Formgebung sogar noch weiter verbessern: Das Vakuum auf der einen und der Überdruck auf der anderen Seite des Glases erlauben im Gegensatz zum herkömmlichen Biegen durch Schwerkraft noch größere Aspektverhältnisse und kleinere Biegeradien bei niedrigeren Umformtemperaturen.
Forschungspartner für die Entwicklung bis hin zum industriellen Einsatz
Das Fraunhofer IPT erforscht die gesamte Prozesskette des vakuumunterstützen Tiefziehens von Dünnglas und sucht nun interessierte Unternehmen für eine Zusammenarbeit in Forschungs- und Entwicklungsprojekten.
Der Ansatz des Fraunhofer IPT, Strukturen bereits während des Umformprozesses in das Glas einzubringen und damit weitere Prozessschritte einzusparen, ist bislang weltweit einzigartig und bietet enormes Potenzial für neue Produktentwicklungen. Die Forscher optimieren dafür die gesamte Prozesskette von der Auslegung, dem Design und der Herstellung der Formwerkzeuge über die Simulation der Prozesse mit unterschiedlichen Parametern und die Durchführung systematischer Versuchsreihen bis hin zum industriellen Einsatz des Verfahrens.
Susanne Krause ist für das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie (IPT) im Bereich der externen und internen Kommunikation tätig.