DE3734464A1 - Verfahren zum glanzpolieren eines glaskoerpers und nach dem verfahren hergestelltes hohlglas - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Glanzpolieren eines transparenten, jedoch zumindestens auf einem Teil seiner Ober­ fläche durch eine spanabhebende Bearbeitung mattierten Glas­ körpers, insbesondere eines Hohl- oder Preßglases. Die Erfindung betrifft ferner ein Hohlglas mit durch Schleifen bearbeiteten und nachfolgend glanzpolierten Oberflächenbereichen, insbesonde­ re auf der Unter- und/oder Oberseite seines Bodens bzw. Fußes oder entlang von mechanisch entfernten Preßformnähten, oder entlang seines Mundrands oder von Zierschliffkerben.

Bei Hohlgläsern aus Kristallglas oder Bleikristallglas entstehen sowohl bei handwerklicher als auch maschineller Fertigung Ober­ flächenunebenheiten, die für qualitativ hochwertige Hohlgläser entfernt werden müssen. Bei preßgeformten Hohlgläsern entstehen Preßnähte und an der Unterseite des Bodens verbleibt ein Preß­ zapfen. Desgleichen ist die Unterseite des Bodens bzw. Fußes nicht eben, was die Standsicherheit des Hohlglases beeinträchtigt und auch der Mundrand des Hohlglases liegt vielfach nicht in einer Ebene, was sich nachteilig auf das Aussehen auswirkt.

Unebenheiten dieser Art werden herkömmlich durch Schleifen abge­ tragen. Bei Hohlgläsern mit glänzender (heller) Oberfläche hinterläßt die Schleifbehandlung mattierte Oberflächenbereiche mit einer Rauhtiefe von 3 bis 8 µm, die zur Angleichung an die Struktur der Umgebung nachträglich glanzpoliert werden müssen. Ein ähnliches Problem ergibt sich bei Hohlgläsern mit einge­ schliffenem Dekor.

Bei herkömmlichen Hell- bzw. Glanzpolierverfahren wird die Glas­ oberfläche mechanisch unter Zuhilfenahme eines Poliermittels poliert. Mechanische Glanzpolierverfahren sind allerdings zeit­ aufwendig. Es wurde deshalb dazu übergegangen, matte Glasober­ flächen chemisch mittels einer Poliersäure hochglanzzupolieren. Dieses Verfahren verwendet ein Gemisch aus Schwefel- und Fluß­ säure und hat den Nachteil, daß es durch seine Rückstände die Umwelt belastet. Des weiteren ist es bekannt, mattierte Flächen in einer Flamme zu polieren. Bei dem bekannten Flammpolierver­ fahren wird die Oberfläche des Hohlglases über die Schmelz­ temperatur hinaus erwärmt. Das Flammpolierverfahren eignet sich deshalb nur bedingt für die maschinelle Fertigung von Hohlglä­ sern, da sich das Hohlglas bei der erneuten Erwärmung auf Schmelztemperatur deformieren kann. Darüber hinaus verrunden sich bei der Flammpolitur in vielfach unerwünschter Weise die Kanten des Hohlglases und mindern dessen Qualität.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Glanzpolieren zumindest bereichsweise geschliffener Glaskörper, insbesondere Hohlgläser anzugeben, welches sich mit vergleichsweise geringer Umweltbelastung in der Serienfertigung der Glaskörper einsetzen läßt und ohne mechanische Polierbearbeitung des Glaskörpers als auch ohne wesentlich Temperaturbelastung des Glaskörpers, d. h. bis in den Bereich seiner Schmelztemperatur hinein, auskommt.

Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Glanzpolierverfahren dadurch gelöst, daß zumindest auf den mattierten Teil der Ober­ fläche des Glaskörpers eine Schicht aus einem bei einer Tempe­ ratur unter der Glasschmelztemperatur flüssigen, jedoch mit Glanzoberfläche aushärtbaren, transparenten Materials aufgetragen und dann einer Aushärtbehandlung unterzogen wird.

Die zusätzlich aufgetragene Materialschicht gleicht im flüssigen Zustand die durch die Schleifbearbeitung entstandenen Rauhver­ tiefungen aus und erstarrt dann ihrerseits im Verlauf der Aus­ härtbehandlung mit einer Glanzoberfläche. Auf diese Weise er­ übrigt sich jede mechanische Nachbearbeitung der mattierten Oberflächenbereiche. Die Polierbearbeitung beschränkt sich auf das Auftragen der Schicht und die Aushärtbehandlung, die, je nach Material, in einer Temperaturbehandlung, in einem Auskühl­ prozeß oder einem Trocknungsprozeß bestehen kann.

Das auf die mattierten Bereiche der Oberfläche des Hohlglases aufzutragende Material ist ebenso wie das Hohlglas selbst vor­ zugsweise transparent und hat die gleiche Farbe bzw. bei "farblosen" Gläsern die gleiche Farbschattierung.

Vorzugsweise besteht die auf den mattierten Teil der Oberfläche aufgetragene Schicht ebenfalls aus Glas, um gleiche mechanische Eigenschaften, wie Griffverhalten, Härte, Widerstandsfähigkeit gegen chemische Einflüsse, wie auch gleiche optische Eigenschaf­ ten usw. zu erzielen. In einer ersten Ausgestaltung des Verfah­ rens wird der mattierte Teil der Oberfläche des Glaskörpers mit einer Glasschmelze beschichtet, deren Schmelztemperatur niedriger ist als die Schmelztemperatur des Glaskörpers. Zweckmäßigerweise wird das Glasmaterial dieser Schicht bei einer Temperatur unter­ halb seiner Schmelztemperatur auf die mattierte Oberfläche auf­ gebracht und dann bei einer unter der Schmelztemperatur des Glaskörpers liegenden Temperatur gesintert.

Die mattierten Bereiche der Oberfläche können auch nach dem an sich bekannten Sol-Gel-Verfahren mit einer organisch modifizier­ ten Glasschicht (Ormocere-Schicht) beschichtet werden. Bei dem Sol-Gel-Verfahren werden vorzugsweise metallorganische Verbin­ dungen, wie z. B. Metall-Alkoxide, in einem Hydrolyse- und Kon­ densationsprozeß über ein kolloidales Sol-Stadium zu einem polymeren anorganischen Gel polymerisiert. In dem Gel sind die die endgültige Schicht charakterisierenden Bindungen im wesent­ lichen aufgebaut, so daß bei dem nachfolgenden thermischen Aushärtprozeß im wesentlichen nur noch Lösungsmittel und der­ gleichen aus dem System entfernt werden müssen. Anders als bei Sinterverfahren oder dergleichen, kann jedoch die Beschichtung bei erheblich niedrigeren Temperaturen durchgeführt werden. Der Sol-Gel-Prozeß erlaubt das Aufbringen einer Beschichtung mit glasähnlichen Eigenschaften, insbesondere glasähnlichen optischen und Festigkeitseigenschaften bei einer Temperatur von weniger als 100°C.

In einer dritten bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens werden die mattierten Teile der Oberfläche mit einem Lack beschichtet, bei welchem es sich zweckmäßigerweise um einen chemisch aushärtenden 2-Komponenten-Lack handelt. Dem Lack können zur Verbesserung seiner optischen und mechanischen Eigen­ schaften Glaspigmente zugefügt sein.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur Hoch­ glanzpolitur von Schleifbearbeitungsspuren an Hohlgläsern, wie z. B. einem Becher- oder einem Kelchglas. Um Bereiche unter­ schiedlicher Farbschattierungen zu vermeiden, wird zweckmäßiger­ weise die gesamte Außenoberfläche des Hohlglases beschichtet. Im Einzelfall kann es jedoch auch genügen, lediglich Teile der Aus­ senoberfläche zu beschichten, insbesondere, wenn sich die Schleifspuren lediglich auf der Unterseite des Bodens bzw. auf der Unter- und Oberseite des Fußes finden und dementsprechend lediglich die Unterseite des Bodens bis an deren Rand hin be­ schichtet wird. Durch Farbzusätze zu dem Beschichtungsmaterial lassen sich darüber hinaus Dekorationseffekte erzielen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Bechers, und

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Kelchglases.

Fig. 1 zeigt einen preßgeformten Becher aus Kristall- oder Blei­ kristallglas, in dessen Seitenwand 1 Zierkerben 3 eingeschliffen sind. Der Boden 5 des Bechers hat eine plan geschliffene Unter­ seite 7, in die unter Entfernung der bei 9 angedeuteten Uneben­ heit z. B. eines Preßzapfens eine konkave Vertiefung 11 einge­ schliffen ist. Der Mundrand 13 des Bechers ist ebenfalls plan geschliffen.

Der in einer Preß- oder Blasform gefertigte Rohling des Bechers hat eine glänzende (helle) Oberfläche, die an den Stellen der Schleifbearbeitung aufgrund der durch das Schleifen auf z. B. 3 bis 8 µm vergrößerten Rauhtiefe mattierte Bereiche aufweist. Zur Erzeugung einer Hochglanzoberfläche auf den schliffmattier­ ten Bereichen, d. h. der Unterseite des Bodens 5, sowie dessen Einwölbung 11, den Zierkerben 3 und dem Mundrand 13, sind zumin­ dest diese Bereiche mit einer Schicht 15 überzogen, die die Rauh­ vertiefungen ausgleicht und eine Hochglanzoberfläche hat.

Die Schicht 15 kann aus einer aufgeschmolzenen Glasschicht beste­ hen, die entweder in geschmolzener Form aufgebracht oder durch Aufschmelzen aufgesintert wurde. Die Schicht 15 kann aber auch in einem Sol-Gel-Prozeß in Form einer organisch modifizierten Glas­ schicht (Ormocere-Schicht) aufgebracht werden, bei welcher vor­ zugsweise metallorganische Verbindungen in Lösung gemischt werden, so daß sie in Hydrolyse- und Kondensationsreaktionen über das Sol-Stadium zu einem Gel polymerisieren. Die Verbindungen können sowohl im Solstadium als auch im Gelstadium auf den Becher aufgetragen werden. Durch eine nachfolgende Temperaturbehandlung kann ein Großteil der organischen Komponenten der sich bildenden Glasschicht entfernt werden. Die erforderlichen Temperaturen liegen weit unter der Schmelztemperatur des Glasmaterials des Bechers.

Die Schicht 15 kann alternativ auch aus einer Lackschicht, ins­ besondere eines chemisch härtenden 2-Komponenten-Lacks beste­ hen, der nach dem Auftragen gegebenenfalls unter thermischer Un­ terstützung aushärtet. Der Lack kann zur Verbesserung seiner op­ tischen und mechanischen Eigenschaften Glaspigmente enthalten.

Fig. 2 zeigt ein Kelchglas mit einem preßgeformten oder auch mundgeblasenen Kelch bzw. Oberteil 21, einem den Kelch 21 unterstützenden Stiel 23 und einem hier in einer Preßform herge­ stellten Fuß 25. Der Fuß 25 ist auf seiner Unterseite 27 wiederum plan geschliffen und enthält eine eingeschliffene Einwölbung 29, mit der zugleich ein bei 31 angedeuteter Preßzapfen entfernt wird. Aufgrund der Geometrie des vielfach zusammen mit dem Stiel 23 preßgeformten Fußes 25 entstehen auf der Oberseite des Fußes 25 diagonal verlaufende Preßnähte, die ebenfalls für qualitativ hochwertige Kelchgläser entfernt werden. Schließlich ist auch bei dem Kelchglas der Fig. 2 der Mundrand 33 plan geschliffen.

Die Schliffstellen auf der Unterseite 27 des Fußes 25, sowie deren Einwölbung 29 als auch auf der Oberseite des Fußes 25 wie auch an dem Mundrand 33 sind wiederum mit einer in die Rauhver­ tiefungen des Schliffs eindringenden Schicht 35 bedeckt. Weiter z. B. durch Zierschleifkerben oder durch Preßformnähte gebildete Schleifstellen 36, 37 können am Kelch 21 oder auf der Oberseite des Fußes 25 vorgesehen und durch Material der Schicht 35 abge­ deckt sein. Die Schicht 35 hat eine hochglänzende Oberfläche und gleicht damit die Schliffbereiche an die glänzende Oberfläche des beispielsweise aus Kristall- oder Bleikristallglas bestehenden Kelchglases an. Die Schicht 35 entspricht sowohl hinsichtlich ihres Materials als auch hinsichtlich des zum Auftragen benutzten Verfahrens der Schicht 15 aus Fig. 1.

Claims (9)

1. Verfahren zum Glanzpolieren eines zumindest auf einem Teil seiner Oberfläche durch eine spanabhebende Bearbeitung mattierten Glaskörpers, insbesondere eines Hohl- oder Preß­ glases, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest auf den mattierten Teil (3, 7, 11, 13; 27, 29, 33, 36, 37) der Oberfläche des Glaskörpers eine Schicht (15; 35) aus einem bei einer Temperatur unter der Glasschmelztemperatur des Hohlglases flüssigen, jedoch mit Glanzoberfläche aushärt­ barem Material aufgetragen und dann einer Aushärtungsbehand­ lung unterzogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der mattierte Teil (3, 7, 11. 13; 27, 29, 33, 36, 37) der Oberfläche des Glaskörpers mit einer Glasschmelze beschichtet wird, deren Schmelztemperatur niedriger ist als die Schmelztemperatur des Glaskörpers.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der mattierte Teil (3, 7, 11, 13; 27, 29, 33, 36, 37) der Oberfläche in einem Sol-Gel-Prozeß mit Glasmate­ rial beschichtet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der mattierte Teil (3, 7, 11, 13; 27, 29, 33, 36, 37) der Oberfläche mit einem Lack, insbesondere einem chemisch aushärtbaren 2-Komponenten-Lack beschichtet wird.

5. Hohlglas mit durch Schleifen bearbeiteten und nachfolgend glanzpolierten Oberflächenbereichen, insbesondere auf der Unterseite (7, 11; 27, 29) und/oder Oberseite (37) seines Bodens (5; 25) bzw. Fußes, oder entlang von mechanisch ent­ fernten Preßformnähten, oder entlang seines Mundrandes (13; 33) oder von Zierschliffkerben (3), dadurch gekennzeichnet, daß die durch Schleifen bearbeiteten Oberflächenbereiche (3, 7, 11, 13; 27, 29, 33, 36, 37) eine Schicht (15; 35) aus transparentem Material tragen, welches aus einem bei einer Temperatur unter der Glasschmelztemperatur des Hohlglases flüssigen Aggregatszustand heraus mit Glanzoberfläche erstarrt.

6. Hohlglas nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die durch Schleifen bearbeiteten Oberflächenbe­ reiche (3, 7, 11, 13; 27, 29, 33, 36, 37) eine aufgeschmolze­ ne Glasschicht aus einem Glas mit niedrigerem Schmelzpunkt als das Glasmaterial des Hohlkörpers tragen.

7. Hohlglas nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die durch Schleifen bearbeiteten Oberflächenbe­ reiche (3, 7, 11, 13; 27, 29, 33, 36, 37) eine in einem Sol- Gel-Prozeß aufgebrachte, organisch modifizierte Glasschicht tragen.

8. Hohlglas nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die durch Schleifen bearbeiteten Oberflächenbe­ reiche (3, 7, 11, 13; 27, 29, 33, 36, 37) eine Lackschicht, insbesondere aus einem 2-Komponenten-Lack, tragen.

9. Hohlglas nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Hohlglas und die Schicht (15; 35) aus trans­ parentem Material bestehen.