Formen und Vorspannen von Automobilglas
Formen und Vorspannen von Automobilglas
Für Automobilanwendungen gibt es zwei grundlegende Verfahren zur Formgebung und Festigkeitssteigerung von Glas. In den vergangenen Jahren wurden darüber hinaus auch hybride Verfahren entwickelt.
Automobil-Einscheibensicherheitsglas (ESG)
Einscheibensicherheitsglas (ESG) – auch als Tempered Glass bezeichnet – wird überwiegend für Seiten- und Heckscheiben von Fahrzeugen eingesetzt. Es ist wesentlich widerstandsfähiger als herkömmliches, nicht vorgespanntes Glas. Im Bruchfall zerfällt es in viele kleine, stumpfkantige Bruchstücke anstatt in scharfkantige Glassplitter, wodurch das Verletzungsrisiko erheblich reduziert wird.
Diese Eigenschaften entstehen durch den Vorspannprozess, bei dem das Glas kontrolliert auf Temperaturen von über 640 °C erhitzt und anschließend gezielt unterschiedlich schnell abgekühlt wird. Dadurch entstehen im Glas innere Spannungen, die ihm seine hohe Festigkeit verleihen. Der Erwärmungsprozess dient gleichzeitig der Formgebung des Glases. Je nach Geometrie erfolgt diese entweder durch Schwerkraftbiegen, bei dem sich das erhitzte Glas unter seinem Eigengewicht in eine vorgegebene Form senkt, oder – bei komplexeren Geometrien – durch Pressbiegen zwischen einer Ober- und Unterform.
Formen und Vorspannen von Automobilglas
Automobil-Verbundsicherheitsglas (VSG)
Beim Verbundsicherheitsglas (VSG) werden in der Regel zwei dünne Glasscheiben mit einer Polyvinylbutyral-Folie (PVB) dauerhaft zu einem Verbund verbunden. Diese Art der Sicherheitsverglasung wird hauptsächlich für Fahrzeugscheiben eingesetzt. Im Bruchfall hält die PVB-Folie die Glassplitter zusammen, sodass die Sicht des Fahrers möglichst erhalten bleibt. Darüber hinaus wird Verbundsicherheitsglas zunehmend auch für Seitenscheiben von Fahrzeugen verwendet.
Die beiden Glasscheiben werden zunächst als aufeinander abgestimmtes Paar auf etwa 620 °C erhitzt und in ihre endgültige Form gebogen. Wie beim Einscheibensicherheitsglas erfolgt die Formgebung entweder durch Schwerkraftbiegen oder – bei komplexeren Geometrien – durch Pressbiegen. Für besonders anspruchsvolle Formen kann zusätzlich eine differenzierte Erwärmung einzelner Glasbereiche eingesetzt werden, um den Biegeverlauf gezielt zu steuern. Anschließend werden die geformten Glasscheiben kontrolliert auf Raumtemperatur abgekühlt, bevor die PVB-Folie zwischen ihnen eingelegt wird.
In diesem Stadium ist die PVB-Folie noch opak und wird erst nach Abschluss des Laminierprozesses transparent. Zunächst wird die zwischen den Glasscheiben eingeschlossene Luft durch mechanisches Auspressen oder im Vakuum entfernt. Anschließend wird die Verbundscheibe in einem Autoklaven bei etwa 140 °C und einem Druck von 10 bis 15 kg/cm² behandelt, wodurch die beiden Glasscheiben dauerhaft mit der PVB-Folie verbunden werden.
Zunehmend liefern Glashersteller heute nicht mehr nur einzelne Glasscheiben, sondern komplette Verglasungssysteme an die Fahrzeughersteller. Ein großer Teil dieser wertschöpfenden Weiterverarbeitung erfolgt nach dem Laminieren oder Vorspannen des Glases.