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Spontanbruch von ESG durch Nickelsulfid-Einschluss

Der sogenannte Spontanbruch stellt ein spezielles Problem beim Einscheibensicherheitsglas (ESG) dar. Dieser wird durch eine Verunreinigung der Glasschmelze bei der Herstellung verursacht.

Cat eye

Zumeist findet man bei der Untersuchung des Bruchglases zwei größere Bruchstücke in Schmetterlingsform, die den Einschluss einrahmen. Daher kommt auch der englische Name "cat eye". Der Ursprung des Bruches liegt in der Regel im Inneren der Scheibe. Unter dem Mikroskop können die Einschlüsse gut nachgewiesen werden.

Chemische Reaktion

Im Laufe der Zeit durchlaufen die Verunreinigungen im Glas verschiedene Phasen, die eine Volumenvergrößerung zur Folge haben kann. So dehnt sich Nickelsulfid bei der Umwandlung von ß-NiS in ß-NiS um zirka vier Prozent aus. Eine weitere Ursache ist, dass der größere Temperaturausdehnungskoeffizient von NiS gegenüber Glas bei Temperaturerhöhungen zu inneren Spannungen führt. Trifft eine lokale Spannungserhöhung auf die im Inneren des Glases vorhandene Zugspannung (durch den Vorspannprozess hervorgerufen), kann es zu einer Überschreitung der Glasfestigkeit und damit zu einem sogenannten Spontanbruch kommen.

Nicht nur Nickelsulfid findet sich bei den Verunreinigungen, es können auch andere Materialien auftauchen.

Heat-Soak-Test

Eine wirksame Methode zur Vorbeugung des Spontanbruches stellt der Heißlagerungstest, engl. "heat-soak-test", dar. Bei diesem Verfahren wird das Glas über einen Zeitraum von acht Stunden bis 290° erwärmt. Die Erwärmung beschleunigt das NiS-Wachstum in signifikanter Weise, so dass ein möglicher Spontanbruch bereits im Heißlagerungsofen auftritt. Viele glasverarbeitende Unternehmen bieten ihren Kunden diesen Test bereits als Sicherheitsmaßnahme an. Damit ein Spontanbruch nicht erst in der neuen Dusche mit einer Glas-Duschabtrennung statt findet...

 

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