Werkstoffe

Bauteile aus Glas können jetzt von selber leuchten oder heizen

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Mit dem richtigen Additiv wird Glas gezielt veränderbar

Um die oben genannten Hürden zu überwinden, haben die Dresdner mehrere Expertisen adaptiert, die bisher, wie gesagt, nur für Keramiken und Kunststoffe typisch sind. Ein Beispiel: Sie kombinieren Graphit mit Glaspulver. Als Beitrag zur Kreislaufwirtschaft lässt sich hier übrigens auch Recyclingglas verwenden. Aus dieser Glas-Graphit-Pulvermischung kann dann ein sogenannter Feedstock (Grundstoff) werden, der dann per Spritzgießmaschine, wie man es von der Kunststoffverarbeitung her kennt, in ein Werkzeug eingespritzt wird, in dem die Geometrie und die Mikrostrukturen abgeformt werden. Herstellen lassen sich damit unter anderem elektrisch leitfähige und selbst heizende Glasmikroreaktoren für die Chemie- und Pharmaindustrie. Die spritzgegossenen Bauteile sind aber noch als Rohlinge zu verstehen, weswegen sie noch gesintert werden müssen, um einsetzbar zu werden.

(Anmerkung der Redaktion: Ob die Bauteile dann noch nachgesintert werden müssen, war allerdings bis jetzt noch nicht zu erfahren. Wir gehen aber davon aus).

Kombinieren lässt sich das Glaspulver aber auch mit Farbpigmenten oder phosphoreszierenden Partikeln. Dabei entstehen nachleuchtende Glasbauteile, die beispielsweise im Stockdunklen (etwa nach einem nächtlichen Stromausfall in Gebäuden) noch immer Fluchtwege markieren, die Zeiger und Anzeigen von Uhren oder auch Fahrzeug- und Flugzeugarmaturen leuchten lassen, oder auch einfach nur Schmuck chic schimmern.

Additive Fertigungsmethoden schaffen auch komplexe Glasteile

Für besonders komplex geformte Bauteile wie etwa Mikromischer setzen die IKTS-Forschenden industriell bewährte additive Fertigungsverfahren ein. Das kann zum Beispiel das sogenannte Vat-Photopolymerization-Verfahren sein, bei dem das Glaspulver in einen per Licht härtbaren Kunststoff eingemischt und nach dem lagenweisen Aufbau zu einem Bauteil mit UV-Licht – man kennt das vom Härtung einer Füllung beim Zahnarzt her – ausgehärtet wird.

Ein anderes additives Druckverfahren ist das Multi Material Jetting. Dabei legt die Anlage ein mit Glaspartikeln gefülltes flüssiges Wachs in kleinsten Tröpfchen ab.

Weil der bei diesen Verfahren entstehende – auch Grünling genannte – Rohkörper beim auch hier sich anschließenden Sintern, wie von Keramikbauteilen eben bekannt, schrumpft, ist allerdings viel Erfahrung notwendig, um am Ende genau die projektierten Bauteilabmessungen zu erreichen. Für so etwas braucht man ein ganz präzises Sinterregime, so Schilm. Und speziell dieser Aspekt erfordert eine besondere Expertise, die man am IKTS aber zu bieten hat.

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