Senken Quarzglas

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Fused Silicia (SiO2) ist ein synthetisch geschmolzenes, amorphes Quarzglas. Quarzglas hat eine außergewöhnlich hohe optische Durchlässigkeit für ultraviolettes Licht. Aufgrund seines niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten kann Quarzglas sehr hohen Arbeitstemperaturen standhalten. Die sehr gute UV-Licht-Durchlässigkeit von Quarzglas wird von keinem anderen industriellen Glasmaterial übertroffen. Quarzglas-Komponenten und Fused Silicia Optics bestehen aus großen Silicia Glasklötzen, sogenannten Glas -"Boules". Dieses rohe verschmolzene Quarzglasmaterial kann, je nach den Anforderungen der Kunden gesägt, poliert oder geformt werden.

Hier stellen wir eine Simulation vor, in der ein Quarzglaszylinder unter seinem Eigengewicht in einem Ofen geformt wird. Die Berechnung wurde mit unserer CFD Simulationssoftware NOGRID points durchgeführt.

Meshless CFD quartz glass cylinder

Abb. 1: Senken eines Quarzglaszylinders


Quarzglas wird meistens in einem Ofen erhitzt und dann über oder in eine Form gestülpt. Das Glas wird langsam erhitzt, um einen Temperaturschock zu vermeiden. Ungefähr zur Absacktemperatur fängt das Quarzglas an, weicher zu werden und erscheint glänzend. Abhängig von der gewünschten Prozesszeit tritt das "Sagging" zwischen 100 °C bis 300 °C über der Absacktemperatur ein. Hat das Quarzglas erst einmal die endgültige Form erreicht, wird die Temperatur reduziert, um eine weitere Bewegung des Quarzglases zu verhindern. Anschließend wird es in seiner jeweiligen Glühtemperatur stabilisiert und abgekühlt.

Es ist mit NOGRID points auch möglich, den Formungsprozess mit unterschiedlichen Tools darzustellen, um die Formungszeit zu beschleunigen.