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Simulation des Senkens von Quarzglas

Die Simulation des Senkens von Quarzglas kann hervorragend mit unserer CFD Software NOGRID points durchgeführt werden. Quarzglas (SiO2) ist ein synthetisch geschmolzenes, amorphes Glas. Es hat eine außergewöhnlich hohe optische Durchlässigkeit für ultraviolettes Licht. Aufgrund seines geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten kann es sehr hohen Betriebstemperaturen standhalten. Die sehr gute UV-Lichttransparenz von Quarzglas wird von keinem anderen industriellen Glasmaterial übertroffen. Quarzglas-Komponenten und Quarzglas-Optiken bestehen aus großen Quarzglas-Blöcken, die als Quarzglas-"Boules" bezeichnet werden. Dieses rohe verschmolzene Quarzglas-Material kann, je nach Kundenwunsch, gesägt, geschliffen, poliert und geformt werden.

Nachfolgend sehen Sie eine Simulation, in der ein Quarzglaszylinder in einem Ofen unter seinem Eigengewicht gebildet wird, berechnet mit NOGRID points.

CFD Simulation Senken eines Quarzglaszylinders

Abb. 1: Simulation des Senkens eines Quarzglaszylinders, berechnet mit NOGRID points


Quarzglas wird meistens in einem Ofen erhitzt und dann über oder in eine Form 'abgesackt'. Das Glas wird langsam erhitzt, um einen Thermoschock zu vermeiden. Ungefähr bei der Absacktemperatur fängt das Quarzglas an, weicher zu werden und erscheint glänzend. Abhängig von der erforderlichen Prozesszeit tritt das "Sagging" zwischen 100 °C bis 300 °C über der Absacktemperatur auf. Sobald das Quarzglas in den Endzustand durchgesackt ist oder das Quarzglas die gewünschte Form erreicht hat, wird die Wärme schnell abgelassen und die Temperatur verringert, um eine weitere Bewegung des Quarzglases zu verhindern. Anschließend wird es auf seiner jeweiligen Glühtemperatur stabilisiert und getempert.

Es ist auch möglich, einen Umformprozess mit verschiedenen Werkzeugen zu simulieren, um die Umformzeit zu beschleunigen.