DE655542C

DE655542C - Verfahren zum Haerten von Glasgegenstaenden

Info

Publication number: DE655542C
Application number: DEC51327D
Authority: DE
Original assignee: Corning Glass Works
Current assignee: Corning Glass Works
Priority date: 1935-02-11
Filing date: 1936-02-12
Publication date: 1938-01-18
Also published as: BE413493A; GB455751A; NL42788C

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Härten von Glas, und zwar insbesondere von fertigen Glasgegenständen.

Es ist bekannt, daß die Widerstandsfähigkeit von Glas gegen mechanische und thermische Einwirkungen durch Härten, d. h. durch Erhitzen und nachfolgendes Abschrecken, erhöht werden kann. Die Erhöhung der Festigkeit beruht auf Druckspannungen in den Oberflächenschichten des Glases, die beim Härten, d. h. beim Abschrecken des erhitzten Glases, entstehen. Je höher die hierbei erzeugten Druckspannungen sind, um so größer wird die Widerstandsfähigkeit des Glases.

Die beim Härten auftretenden Druckspannungen sind abhängig von dem Unterschied zwischen den Temperaturen des erhitzten Glases und des Abschreckbades. Der zulässige Temperaturunterschied wird begrenzt von der Zugfestigkeit des Glases. Wird die Zugfestigkeit überschritten, so wird das Glas beim Abschrecken zerstört.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht, weit höhere Druckspannungen beim Härten des Glases zu erreichen, als dies bisher der Fall war, d. h. mit anderen Worten, der Unterschied zwischen der Temperatur des erhitzten Glases und der des Abschreckbades kann wesentlich größer als bisher gewählt werden. Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß die zu behandelnden Glasgegenstände vor dem Härten einem Vergütungsverfahren unterworfen werden.

Es wird bemerkt, daß es an sich bekannt ist, Glasgegenstände zu vergüten. Unter Vergüten versteht man eine chemische oder eine mechanische Verbesserung der Glasoberfläche, z. B. das Entfernen von Oberflächenfehlern der Glasgegenstände, die, wie bekannt, die Zugfestigkeit des Glases herabsetzen. So ist es z. B. bekannt, das Vergüten der Oberfläche Weise durchzuführen, daß die Oberit Alkalien behandelt wird. Wie durch iche nachgewiesen worden ist, genügen schon sehr kleine Oberflächenfehler, wie Risse, Schrammen und selbst mikroskopische, durch Feuerpolieren entstandene Fehler der Oberfläche, um die Zugfestigkeit des Glasgegenstandes wesentlich herabzusetzen. Man hat jedoch Glasgegenstände, soweit es sich um gehärtete handelte, wenn überhaupt, stets erst nach dem Härtevorgang vergütet.

Werden die Glasgegenstände ernndungsgemäß vor dem Härtevorgang vergütet, so ist es dann 'infolge der erhöhten Zugfestigkeit möglich, den Temperaturunterschied zwischen dem erhitzten Glase und dem Abschreckbade

Claims

höher als bisher machen zu können. Hierdurch wird wiederum eine größere Druckfestigkeit erreicht.

Bei der Ausführung der Erfindung in der Praxis wird der zu behandelnde Glasgegen¹' stand in einem Luftofen o. dgl. beispielsweise auf 750⁰ C erhitzt und darauf in ein Bad gebracht, welches aus einer Mischung von ge-. schmolzeftem Natriumhydroxyd und Kaliumhydroxyd besteht und auf einer Temperatur von 750⁰ C gehalten wird. Dieses Bad vergütet den Glasgegenstand, d.h. beseitigt die ' Oberflächenfehler. Nach etwa 1 Minute wird der Gegenstand wieder herausgenommen und rasch in ein Kühlbad getaucht, das auf einer Temperatur von 20⁰ C gehalten wird.

Es wurde festgestellt, daß bei Anwendung der Erfindung die durchschnittliche Druckspannung um 33¹Zs⁰Zo erhöht werden konnte.

Bei Verwendung von Borosilikatglas beträgt die Steigerung der durchschnittlichen Druckspannung sogar 43°/o-

Es ist ebenfalls möglich, das neue Verfahren in der Weise durchzuführen, daß der Gegenstand zuerst in üblicher Weise, z. B. durch Behandlung mit verdünnter Flußsäure, vergütet wird, Unmittelbar darauf wird der Gegenstand, der inzwischen möglichst nicht berührt werden soll, auf eine Temperatur er-' hitzt, die zwischen der Spannungstemperatur und der Erweichungstemperatur des betreffenden Glases liegt. Nachdem der Gegenstand so lange erhitzt worden ist, daß er überall eine angenähert gleichförmige Temperatur angenommen hat, wird er abgeschreckt, beispielsweise durch einen Luftstrom oder durch Eintauchen in eine Kühlflüssigkeit. Durch die beschriebene Behandlung der Glasoberfläche ist es möglich, eine viel größere Temperaturspanne für das Abschrecken als bei nicht vergüteten Gegenständen zu verwenden.

In einigen Fällen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Gegenstand zu vergüten, während er abgeschreckt wird. Der Gegenstand wird hierbei ziierst auf die erwünschte Temperatur erhitzt, die vorzugsweise} sehen dem Spannungspunkt und weichungspunkt des betreffenden Glasig worauf er in ein Kühlbad getaucht wird, aus einer geschmolzenen Mischung von . Natriumhydroxyd und Kaliumhydroxyd beteht. Beim Härten eines Gegenstandes aus ÜJMjnlichem Kalkglas wird der Gegenstand a,uf 650⁰ C erhitzt, bis er überall die-.',dselbe^Temperatur angenommen hat, worauf «!■■'jji das Kühlbad getaucht wird, das auf einer Temperatur von 350° C gehalten wird. Auf Grund der Einwirkung des Kühlbades auf die Glasoberfläche ist der Gegenstand imstande, der starken, plötzlichen Kühlung zu widerstehen, ohne daß Brüche sich bilden. Es ist deshalb auch möglich., durch diese Behandlung eine sehr gleichmäßige starke Spannung in dem Glasgegenstand zu erzeugen.

Die Behandlung gemäß der Erfindung kann auch in der AVeise durchgeführt werden, daß der Gegenstand in einem Vergütungsbad erhitzt und auch in einem Vergütungsbad gekühlt bzw. abgeschreckt wird. Erfmdungsgemäß können ferner zum Erhitzen, Verguten oder Kühlen auch geschmolzene Mischungen aus anderen stark alkalischen Salzen als die schon erwähnten benutzt werden, z. B. Alkalicyanide, Alkalicarbonate u. dgl.

Pa te ν ta ν s prü c η ε :

ι. Verfahren zum Härten von Glasgegenständen, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasgegenstände vor dem Härten einem Vergütungsverfahren unterworfen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände in einem Vergütungsmittel erhitzt und darauf abgeschreckt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände erhitzt und bei einer Temperatur vergütet werden, die angenähert gleich der Temperatur der erhitzten Gegenstände ist, worauf die erhitzten und vergüteten Gegenstände abgeschreckt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände in einem Vergütungsbad abgeschreckt werden, nachdem sie mit oder ohne gleichzeitige Vergütungsbehandlung erhitzt ~ worden sind.