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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ritzen von Dünnglas entlang von geplanten Ritzwegen zwecks Ritzbrechens, sowie auf nach dem Verfahren hergestelltes, angeritztes Dünnglas. Unter Dünnglas soll vor allem flächiges Glas mit einer Wanddicke im Bereich zwischen 1,2 mm und 3 um verstanden werden, wie es als Glasband oder Glasfolie herstellbar ist und sich aufwickeln lässt. Das geritzte Dünnglas soll aber auch in Wafer-Format als vorgeritzte Platte hergestellt werden. Nach dem Ritzbrechen sollen kleine Dünnglasplatten zu gewinnen sein, die als Bestandteil eines Bauteils der Elektrotechnik, der Elektronik oder von elektrischen Batterien weiter verarbeitet werden.
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Dünngläser werden in vielen Bereichen der Technik verwendet, beispielsweise bei Displays, bei Fenstern für optoelektronische Komponenten, bei Verkapselungen von Bauteilen und bei elektrischen Isolationsschichten. Für diese Anwendungsformen werden kleine Dünnglasplatten benötigt. Hergestellt wird jedoch Dünnglas vor allem als Glasband bzw. als Glasfolie, wobei neuerdings Dicken < 350 µm gefragt sind. Wenn ein solches Dünnglasband oder eine solche Dünnglasfolie zu kleineren Dünnglasplatten verarbeitet werden soll, bestehen Probleme der Handhabung.
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Der Weiterverarbeiter des Dünnglases möchte im Allgemeinen nicht kleine, gestückte Dünnglasplatten zur Weiterverarbeitung angeliefert haben, sondern in Rollenform aufgewickeltes Dünnglas, das zum Abtrennen der kleinen Dünnglasplatten vorbereitet ist. Im Falle von vorgeritztem Dünnglas birgt dies jedoch eine Problematik in sich. Wenn man nämlich Dünnglas beim Aufwickeln biegt, entsteht die Gefahr des vorzeitigen Ritzbrechens. Bereits ein einzelner Bruch kann dabei den Weiterverarbeitungsprozess stören, der wegen der Bruchstelle beim Abwickeln des Dünnglases unterbrochen werden muss.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, vorgeritztes Dünnglas so herzustellen, dass eine sichere Weiterverarbeitung des vorgeritzten Dünnglases ermöglicht wird.
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Um der Gefahr des vorzeitigen Ritzbrechens zu begegnen, müssen die hergestellten Ritzungen eine vorbestimmte Güte aufweisen. Die Ritzungen müssen möglichst gleichmäßig tief sein, d.h. das Ritzwerkzeug muss genau und mit möglichst konstanter Anpress-Ritzkraft entlang des geplanten Ritzweges geführt werden. Im Dickenbereich zwischen 1,2 mm und 350 µm gelingt dies wegen der verhältnismäßig groß einzustellenden Anpress-Ritzkraft beim Ritzen, wenn es jedoch ultra dünnes Glas (UTG) zu ritzen gilt und die Anpress-Ritzkraft auf das Dünnglas geringe Werte (von höchstens 2 N) annehmen muss, dann steigt die Gefahr des zeitweiligen Rutschens des Ritzwerkzeuges über die Oberfläche des zu ritzenden Glases, bekannt auch als Stick-Slip-Effekt, wie dieser schon bei Schneidköpfen des Standes der Technik zu beobachten ist.
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Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Ritzen von Dünnglas vorgeschlagen, bei der durch weitgehende Vermeidung von Reibungskräften die Anpress-Ritzkraft entlang der geplanten Ritzwege ausreichend genau konstant gehalten werden kann. Zu diesem Zweck wird das Ritzwerkzeug auf das Dünnglas über eine Parallelschwinge gedrückt, die aus zwei oder mehreren Blattfedern aufgebaut ist und von einer CNC-Werkzeugmaschine entlang des geplanten Ritzweges angetrieben wird. Die Einstellung der Anpress-Ritzkraft des Ritzwerkzeuges erfolgt kontrolliert über eine Messeinrichtung, die sich vorteilhaft an der Auslenkung der Parallelschwinge aus deren neutraler Stellung für die Bestimmung der Anpress-Ritzkraft orientiert.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden die Begriffe Ritzwerkzeug und Schneidwerkzeug sowie Ritzkopf und Schneidkopf als synonym verwendet. Als Schneiden eines Glases, beispielsweise eines Dünnglases, wird hierbei das Ritzen sowie das anschließende Vereinzeln verstanden. Das Ritzen ist somit Bestandteil des Schneidprozesses. Unter einem Ritzen eines Glases wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedwede Schwächung des Oberflächenbereichs verstanden, beispielsweise das Erzeugen einer durchgehenden oder unterbrochenen Kerbe.
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Zur Vermeidung eines weiteren Stick-Slip-Effektes im Träger des Ritzwerkzeuges am Ritzkopf wird das Ritzelement des Ritzwerkzeuges in einem Ritzwerkzeuggehäuse über einen Drehzapfen in aerostatischen Lagern mit dämpfender Stützkomponente in axialer Richtung des Drehzapfens und mit radialer Führung zur Schwenkbarkeit des Ritzwerkzeuges gelagert. Das Ritzwerkzeug kann dabei mit im Wesentlichen konstanter Kraft auf das zu ritzende Dünnglas aufgesetzt und entlang des geplanten Ritzweges gezogen werden. Wenn bei dem geplanten Ritzweg Kurven gefahren werden, dann bilden die aerostatischen Lager eine reibungsarme Lagerung ohne den Stick-Slip-Effekt bei der Verwendung von Kugellager, wie sie bisher zur Lagerung des Drehzapfens des Schneidwerkzeuges bei Schneidköpfen des Standes der Technik üblicherweise verwendet werden. Der vorgeschlagene Ritzkopf zeigt gegenüber den bisherigen üblichen Schneidköpfen des Standes der Technik zudem ein kleineres Trägheitsmoment und kann in Leichtbauweise gefertigt werden.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft die Prozesskontrolle und Prozessführung beim Ritzen des Dünnglases. Wenn eine vorgegebene Ritztiefe konstant beibehalten werden soll, ist es sinnvoll, eine abgeleitete Größe der Ritztiefe zu ermitteln. Die Ritztiefe steht mit dem Ausmaß der Auslenkung der Parallelschwinge während des Ziehens des Ritzwerkzeuges in Zusammenhang und kann aus der gemessenen Auslenkung berechnet werden. Wenn im Dünnglas Unregelmäßigkeiten des Ritzwiderstandes vorkommen sollten, kann man durch einen Regelkreis die Störung klein halten und möglicherweise innerhalb des Toleranzbereiches der Ritztiefe verbleiben. Mit einer Regelvorrichtung an der Ritzvorrichtung ist es aber auch möglich, variierende Ritztiefen zu fahren, um beispielsweise das unterschiedliche Ritzbrechverhalten in der Nähe einer Randkante von Dünnglas gegenüber dem mehr mittleren Flächenbereich des Dünnglases auszugleichen. Das Gleiche gilt für Dünnglas variierender Dicke hinsichtlich der flächigen Längs- oder Quererstreckung.
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Ein dritter Aspekt der Erfindung liegt in der Herstellung von vorgeritztem Dünnglas als Halbzeug für neuartige kleine Dünnglasplatten, wie sie in verschiedenen Bereichen der Verbraucherelektronik nutzvolle Anwendungen finden werden. Solche nach Ritzbrechen gewonnene kleine Dünnglasplatten eignen sich als Abdeckgläser für Anzeigevorrichtungen, Touch-Panele, Solarzellen, Halbleitermodule oder LED-Lichtquellen. Kleine Dünnglasplatten können aber auch als Bestandteil von Kondensatoren, Dünnfilmbatterien, flexiblen Leiterplatten, flexiblen OLED's, flexiblen Fotovoltaik-Modulen oder auch von e-Papers dienen. Die Art des Dünnglases kann gemäß dem beabsichtigten Anwendungsgebiet spezifisch ausgewählt werden, um den jeweiligen Anforderungen an Chemikalienfestigkeit, Temperaturwechselfestigkeit, Hitzebeständigkeit, Gasdichtigkeit, hohes elektrisches Isolationsvermögen, angepasster Ausdehnungskoeffizient, Biegsamkeit, hohe optische Qualität und Lichtdurchlässigkeit bei hoher Oberflächenqualität zu genügen. Dünnglas weist eine feuerpolierte Oberfläche an beiden Dünnglasseiten auf und besitzt damit eine sehr geringe Rauigkeit.
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Dünnglas mit dem geschilderten Anforderungsprofil weist eine Knoop-Härte Hk in einem Bereich zwischen 350 und 650 auf. Für die Zwecke der Erfindung wird der Bereich der Knoop-Härte zwischen 550 und 650 bevorzugt, wobei die Knoop-Härte auch Werte über 650 annehmen darf. Bei höheren Knoop-Härten kann man mit geringerer Ritztiefe zum Ritzbrechen auskommen, was zur Vermeidung vorzeitigen Ritzbrechens bei aufgerolltem Dünnglasmaterial vorteilhaft ist. In der Praxis kann die Ritztiefe 1/20 bis 4/5, bevorzugt 1/20 bis 1/5 der Dicke des Dünnglases betragen, wobei Risse in das Dünnglasmaterial hinein zur Ritztiefe zählen.
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Für den Erfolg des hier vorgestellten Ritzverfahrens ist auch die Glaszusammensetzung des Dünnglases verantwortlich. Folgende Glastypen haben sich als besonders geeignet herausgestellt: Lithiumaluminosilikatglas, Kalknatronglas, Borosilikatglas, Alkalimetallaluminosilikatglas und Aluminosilikatglas.
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Die Erfindung wird an einem Vorrichtungs-Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt die einzige Figur einen schematischen Längsschnitt durch einen Ritzkopf einer CNC-Werkzeugmaschine.
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Die Hauptteile des Ritzkopfes der CNC-Werkzeugmaschine sind ein Ritzwerkzeug 1, ein Ritzantriebsmechanismus 2, ein antreibbarer Zustellschlitten 3, eine Parallelschwinge 4 und eine Messeinrichtung 5. Der Ritzkopf ist zusammen mit dem Ritzwerkzeug 1 über einen Arbeitstisch 6 der Werkzeugmaschine entlang den horizontalen Richtungen x und y verfahrbar. Für die Verstellung in z-Richtung des Ritzwerkzeuges 1 ist der antreibbare Zustellschlitten 3 zuständig. Dieser kann einen nicht dargestellten Zustellantrieb und einen Präzisionsantrieb 8 umfassen. Mit dem Zustellantrieb wird das Ritzwerkzeug 1 auf das Werkstück, Dünnglas 9, möglichst ohne Krafteinwirkung auf das Dünnglas 9 aufgesetzt. Mit dem Präzisionsantrieb 8 wird die Anpress-Ritzkraft des Ritzwerkzeuges auf dem Dünnglas 9 erzeugt. Damit dies in geregelter Weise vor sich gehen kann, ist ein Ist-Soll-Regler 7 vorgesehen.
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Das Ritzwerkzeug 1 umfasst ein Ritzwerkzeuggehäuse 10 mit darin untergebrachten aerostatischen Lagern 11 und 12, einen Ritzwerkzeugträger 13 und ein Ritzelement 14.
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Allgemein, ohne Beschränkung auf das hier dargestellte Beispiel, können die Lager sowohl magnetisch, aerostatisch und/oder mechanisch ausgestaltet sein. Dabei ist auf geeignete Maßnahmen zur Reduktion von Reibungskräften abzustellen. Das Ritzelement kann als ein gesintertes Diamantschneidrad ausgebildet sein, jedoch sind auch Hartmetallrädchen und geschliffene Diamanten brauchbar. Der Ritzwerkzeugträger 13 umfasst einen Drehzapfen 15, der in dem Radiallager 12 gelagert ist, und einen Kolben 16, der sich am Axiallager 11 abstützt. Den aerostatischen Lagern 11, 12 wird über Druckluftleitungen Druckluft zugeführt, um über in Druckluftkammern erzeugte Luftpolster die notwendigen Führungen und Freiheitsgrade der Bewegung zu bewerkstelligen. Das Ritzelement 14 ist am Ritzwerkzeugträger 13 außerachsig zu der Achse des Drehzapfens 15 angebracht, damit das Ritzelement 14 nachziehend, in Bewegungsrichtung hinter der Achse des Drehzapfens 15, entlang des geplanten Ritzweges über das Dünnglas 9 gezogen werden kann.
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Das Ritzwerkzeuggehäuse 10 ist mittels der Parallelschwinge 4 an dem antreibbaren Zustellschlitten 3 angebracht, um dessen Bewegung in z-Richtung mitzumachen, bis ein Aufsetzen des Ritzelementes 14 auf dem Dünnglas 9 erfolgt. Die Parallelschwinge 4 ist ein aus zwei oder mehreren Blattfedern 40 aufgebautes Parallelogramm mit Einspannbauteilen 41 und 42, in welche die Enden der Blattfedern 40 eingespannt sind. Das Einspannbauteil 41 ist mit dem Ritzwerkzeuggehäuse 10 und das Einspannbauteil 42 mit dem antreibbaren Zustellschlitten 3 fest verbunden.
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Zur Vermeidung von angeregten Resonanzschwingungen des Systems aus Ritzwerkzeug 1 und Parallelschwinge 4 beim Ziehen des Ritzelementes 14 über die Oberfläche des Dünnglases 9 ist es vorteilhaft, mehrere Blattfedern 40 unterschiedlich steiler Kennlinie bei der Konstruktion der Parallelschwinge 4 zu wählen. Mit Auftreten von Resonanzschwingungen einer Blattfeder werden diese von den anderen Blattfedern gedämpft und damit unterdrückt.
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Bei der Konstruktion der Parallelschwinge kann man neben der Variation der Anzahl der Blattfedern auch deren Dicke, Breite, Länge und deren Werkstoff ändern. Als Werkstoffe kommen dabei Metall, Kunststoff, Carbon, Kevlar, Graphen und andere in Frage.
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Zur Durchführung einer Ritzung wird das Ritzwerkzeug 1 mit dem Ritzelement 14 auf die Oberseite des Dünnglases 9 möglichst ohne Aufsetzdruck aufgesetzt. Hierzu kann man ein „Ersatzaufsetzen“ installieren, indem man ein Parallelanschlagspaar vorsieht, dessen erster Partner eine Anschlagsfläche fluchtend zur horizontalen Ebene der Unterkante des Ritzelements aufweist und dessen zweiter Partner eine Anschlagsfläche fluchtend zur horizontalen Ebene der Oberseite des zu ritzenden Dünnglases umfasst. Dann wird das Parallelanschlagspaar unwirksam gemacht und in einem zweiten Schritt wird das Dünnglas 9 mit der Anpress-Ritzkraft beaufschlagt. Dies erfolgt mittels des Präzisionsantriebes 8. Wenn ausgehend von der Aufsetzlage des Ritzwerkzeuges 1 der antreibbare Zustellschlitten 3 wegen des Präzisionsantriebes 8 eine Bewegung in z-Richtung nach unten ausführt und das Ritzelement 14 in das Dünnglas 9 eindringt, werden die Blattfedern 40 bis zur Erreichung der erforderlichen Anpress-Ritzkraft gespannt, ohne dass bei der Erzeugung der Anpress-Ritzkraft auf das Dünnglas eine Reibkraft im System der Krafterzeugung und damit ein Stick-Slip-Effekt ins Spiel käme. Dies ist auch bei geringfügigen Veränderungen der Oberflächentopografie des Dünnglases, des Arbeitstisches oder der Führung der Werkzeugmaschine in x-y Richtung nicht der Fall. Auch wenn mit veränderlicher Anpress-Ritzkraft gefahren wird, gibt es keinen Einfluss einer Reibkraft auf die Einstellung der jeweiligen Anpress-Ritzkraft.
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Als Präzisionsantrieb 8 ist ein Piezo-Linearantrieb dienlich. Als Sensor der Messeinrichtung 5 kann ein Dehnungsmessstreifen auf einer der Blattfedern 40 benutzt werden, um die Auslenkung der Parallelschwinge 4 in z-Richtung ab dem Aufsetzen des Ritzwerkzeuges 1 auf dem Dünnglas 9 zu bestimmen. Da die Federkonstanten der Blattfedern 40 der Parallelschwinge 4 bekannt sind, kann aus der Auslenkung der Parallelschwinge 4 die senkrechte Ritzkraftkomponente gemessen und angezeigt werden. Wie erwähnt, ist die senkrechte Ritzkraftkomponente ohne Reibkraftkomponente auf gewünschte Werte einstellbar und unter Zuhilfenahme des Ist-Soll-Reglers 7 aufrechterhaltbar.
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Zur Prozesskontrolle ist demnach ein Regelkreis vorgesehen, dem die Messeinrichtung 5, der Ist-Soll-Regler 7 und der Präzisionsantrieb 8 des Zustellschlittens 3 angehören. Der Ist-Soll-Regler 7 enthält einen Sollwertspeicher zur Eingabe und Speicherung von Sollwerten der senkrechten Ritzkraftkomponente entlang der geplanten Ritzwege und eine Vergleichsschaltung zur Ermittlung von Abweichungen zwischen gemessenen Ist-Werten und gespeicherten SollWerten der senkrechten Ritzkraftkomponente. Bei auftretenden Differenzen, dem sogenannten Fehlersignal, wird der Präzisionsantrieb 8 des Zustellschlittens 3 in Richtung auf Verminderung des Fehlersignals angetrieben. Mit dieser Maßnahme kann die Größe der erforderlichen Ritzkraft zu jedem Zeitpunkt sichergestellt werden. Wenn der Soll-Wertspeicher zur Speicherung variierender SollWerte eingerichtet ist, kann man einstellbare Ritzkraft-Kennlinien programmieren. Dies ist der Prozessoptimierung dienlich.
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Um geplante Ritzwege des Ritzwerkzeuges 1 auf dem Dünnglas 9 ausführen zu können, ist der Ritzantriebsmechanismus 2 vorgesehen, an dem der antreibbare Zustellschlitten 3 angebracht ist, um zusammen mit dem Ritzwerkzeug 1 den Bewegungen des Ritzantriebsmechanismus 2 zu folgen. Wenn dabei eine gewisse Welligkeit der Dünnglasoberfläche angetroffen wird, so kann deren Auswirkung auf die Ritztiefe durch den Regelkreis ausgeglichen werden. Durch die Verwendung des aerostatischen Axiallagers 11 mit axialem Luftpolster werden zudem Bewegungen in z-Richtung gedämpft, was die Änderungsgeschwindigkeit der Ritzkraftkomponente bei Auftreten von Welligkeit an der Oberfläche des Dünnglases vermindert. Durch die Verwendung des aerostatischen Radiallagers 12 (statt den Drehzapfen 15 einspannende Kugellager) und der Verwendung der Parallelschwinge 4 (anstelle von Schraubentrieben zum Vorspannen des Schneidwerkzeuges relativ zum Werkstück) wird außerdem viel an Trägheitsmasse am Ritzwerkzeug eingespart, was sich auf die Genauigkeit der Einhaltung der gewünschten Größe des senkrechten Ritzkraftkomponente bei deren Verstellung auswirkt. Dies ist deshalb besonders bedeutsam, weil man gerade ultradünnes Glas UTG < 350 µm vorritzen können will, so dass dieses im Lagerzustand ohne fehlerhaftes vorzeitiges Ritzbrechen verharren kann, was eine äußerst diffizile Angelegenheit bei der Einhaltung der Ritztiefe bedeutet. Mit der Vorrichtung und dem Verfahren gemäß Erfindung lassen sich außerordentlich kleine Werte der senkrechten Ritzkraftkomponente einstellen, so dass auch außerordentlich dünne Glasmaterialien vorgeritzt werden können, um danach der Weiterverarbeitung zugeführt zu werden. Dies ist insbesondere darauf zurückzuführen, dass auf diese Weise besonders gute Kantenfestigkeiten realisiert werden können.
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Der Betrieb des Ritzkopfes der Werkzeugmaschine mit federnder Parallelschwinge ist auch dann vorteilhaft, wenn die Vorrichtung zum Ritzen von Dünnglas ohne Mess- und Regeleinrichtung sowie ohne aerostatische Lager des Ritzelementes ausgeführt wird.
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Der Betrieb des erfindungsgemäßen Ritzkopfes erlaubt das Ritzen eines Dünnglases vor allem mit einer sehr gleichmäßigen Krafteinleitung von 2 N und weniger; bei der Verwendung von Schneidrädchen bevorzugt von weniger als 1,2 N und bei Verwendung von Diamantspitzen von wenier als 0,5 N, ohne dass der sogenannte Stick-Slip-Effekt auftritt.
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Mit dem erfindungsgemäßen Schneidkopf ist es den Erfindern gelungen, Dünnglas mit einer sehr konstanten Kraft anzuritzen. Die Gleichmäßigkeit liegt im Bereich von ± 0,05 N, bevorzugt ± 0,03 N der Soll-Anpresskraft. Dies ermöglicht eine nahezu rissfreie Kantenqualität mit einer daraus resultierenden hohen Kantenfestigkeit. Mit einem Schneidkopf nach dem Stand der Technik dagegen ist insbesondere verstärkt durch den auftretenden Stick-Slip-Effekt ein Ritzen nur mit ungleichmäßiger Kraft und mit Kraftspitzen möglich, was im Vergleich zur Erfindung zu einer Kantenqualität mit einer Vielzahl von Rissen und daraus resultierend einer niedrigen Kantenfestigkeit führt.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Ritzen unter einer kontrollierten Atmosphäre, insbesondere in einer durch eine fluide Phase gezielt konditionierten Umgebung. Bevorzugt umfasst die fluide Phase Alkohole, besonders bevorzugt absolute Alkohole, ganz besonders bevorzugt absolutes Ethanol. Weitere Flüssigkeiten umfassen deionisiertes Wasser, Lockstedter (45%iger Kräuterlikör) sowie Flüssigkeiten, welche in der europäischen Patentschrift
EP 1 726 635 B1 beschrieben sind. Hierbei ist das Ritzwerkzeug zumindest teilweise und bevorzugt vollständig von der fluiden Phase umhüllt.
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Unter Dünnglas wird im Rahmen dieser Anmeldung plattenförmiges oder bandförmiges oder folienartiges Glas mit einer Wanddicke < 1,2 mm, oder < 1,0 mm, oder < 0,8 mm, oder < 0,6 mm, oder < 350 µm, oder < 250 µm, oder < 100 µm, oder < 50 µm verstanden, wobei jedoch eine Mindestdicke von 3 µm, oder von 10 µm, oder 15 µm eingehalten ist.
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Solches Dünnglas wird häufig in Rollenform gelagert. Wenn man aber vorgeritztes Dünnglas aufgewickelt lagern will, ohne dass es vorzeitig bricht, wird man besondere Maßnahmen vornehmen müssen, den vorzeitigen Bruch zu vermeiden. Niemals darf man so wickeln, dass die Ritzungen Zugspannungen erfahren oder gar am Außenumfang des Rollwickels auftreten. Die Öffnungen der Ritzungen müssen also zum Wickelkern hin gerichtet sein. Ferner sollten die lateralen Randkanten des Dünnglases, über die zur Bildung des Rollwickels gebogen wird, nicht geschwächt werden, denn erfahrungsgemäß geht Rissbruch von solchen lateralen Randkanten schon bei nicht-vorgeritztem Dünnglas aus. Mit der Erfindung hat man es in der Hand, die Ritzungen nicht bis zu den Randkanten des Dünnglases auszuführen. Ritzungen in den mittleren Bereichen des Dünnglases genügen, um späteres Ritzbrechen zu bewerkstelligen.
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Zur Bestimmung der richtigen Ritztiefe beim Vorritzen von Dünnglas geht man experimentell vor. Man ritzt so tief ein, dass man bei der Endverarbeitung des Dünnglases und den dabei angewendeten Anpress-Ritzkräften zu den gewünschten kleinen Dünnglasplatten gelangt. Dann probiert man aus, ob vorgeritztes Dünnglas ohne vorzeitiges Ritzbrechen lagerfähig ist, beispielsweise in Lagerrollen. Wenn dies nicht der Fall sein sollte, muss man die Ritzgeometrie hinsichtlich der Ritztiefe verändern. Dementsprechend müssen auch die Vorgaben für das endgültige Ritzbrechen neu ermittelt werden, um beim endgültigen Gewinnen der kleinen Dünnglasplatten angewendet zu werden. Das Ritzbrechen gelingt umso leichter, je spröder das Dünnglas ist. Die Knoop-Härte Hk kann als Maß der Sprödigkeit von Dünnglas angesehen werden. Es ist deshalb günstig, wenn Dünnglas hohe Werte der Knoop-Härte aufweist, wenn es zu kleinen Dünnglasplatten verarbeitet werden soll. Es hat sich gezeigt, dass Ritztiefen im Bereich zwischen 1/20 bis 4/5, bevorzugt zwischen 1/20 bis 1/5, der Materialdicke erfolgreich dazu beitragen, vorab angeritztes Dünnglas lagerfähig zu erzeugen.
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Nachfolgend werden Glaszusammensetzungen gebracht, die sich für Dünnglas mit Knoop-Härten Hk im Bereich zwischen 550 und 650 sowie darüber, soweit erhältlich, und insbesondere für Ultradünnglas UTG < 350µm eignen, das nach dem Verfahren der Erfindung verarbeitet werden soll.
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Beispiel 1: Lithiumaluminosilikatglas
Zusammensetzung | (Gew.-%) |
SiO2 | 55-69 |
Al2O3 | 18-25 |
Li2O | 3-5 |
Na2O + K2O | 0-30 |
MgO + CaO +SrO + BaO | 0-5 |
ZnO | 0-4 |
TiO2 | 0-5 |
ZrO2 | 0-5 |
TiO2 + ZrO2 + SnO2 | 2-6 |
P2O5 | 0-8 |
F | 0-1 |
B2O3 | 0-2 |
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Gegebenenfalls können in das Dünnglas färbende Oxide zugegeben werden, wie Nd2O3, Fe2O3, CoO, NiO, V2O5, MnO2, TiO2, CuO, CeO2, Cr2O3. Außerdem können 0 - 2 Gew.-% As2O3, Sb2O3, SnO2, SO3, Cl, F und/oder CeO2 als Läutermittel zugegeben werden. Um magnetische, Photonen- oder optische Funktionen in das Dünnglas einzuführen, können Seltene Erdoxide in einer Menge von 0-5 Gew.-% zugegeben werden. Die Gesamtmenge der Gesamtzusammensetzung beträgt 100 Gew.-%.
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Beispiel 2: Lithiumaluminosilikatglas
Zusammensetzung | (Gew.-%) |
SiO2 | 57-66 |
Al2O3 | 18-23 |
Li2O | 3-5 |
Na2O + K2O | 3-25 |
MgO + CaO +SrO + BaO | 1-4 |
ZnO | 0-4 |
TiO2 | 0-4 |
ZrO2 | 0-5 |
TiO2 + ZrO2 + SnO2 | 2-6 |
P2O5 | 0-7 |
F | 0-1 |
B2O3 | 0-2 |
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Gegebenenfalls können in das Dünnglas färbende Oxide zugegeben werden, wie Nd2O3, Fe2O3, CoO, NiO, V2O3, MnO2, TiO2, CuO, CeO2, Cr2O3. Außerdem können 0 - 2 Gew.-% As2O3, Sb2O3, SnO2, SO3, Cl, F und/oder CeO2 als Läutermittel zugegeben werden. Um magnetische, Photonen- oder optische Funktionen in das Dünnglas einzuführen, können Seltene Erdoxide in einer Menge von 0-5 Gew.-% zugegeben werden. Die Gesamtmenge der Gesamtzusammensetzung beträgt 100 Gew.-%.
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Bespiel 3: Lithiumaluminosilikatglas
Zusammensetzung | (Gew. -%) |
SiO2 | 57-63 |
Al2O3 | 18-22 |
Li2O | 3.5-5 |
Na2O + K2O | 5-20 |
MgO + CaO +SrO + BaO | 0-5 |
ZnO | 0-3 |
TiO2 | 0-3 |
ZrO2 | 0-5 |
TiO2 + ZrO2 + SnO2 | 2-5 |
P2O5 | 0-5 |
F | 0-1 |
B2O3 | 0-2 |
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Gegebenenfalls können in das Dünnglas färbende Oxide zugegeben werden, wie Nd2O3, Fe2O3, CoO, NiO, V2O3, MnO2, TiO2, CuO, CeO2, Cr2O3. Außerdem können 0 - 2 Gew.-% As2O3, Sb2O3, SnO2, SO3, Cl, F und/oder CeO2 als Läutermittel zugegeben werden. Um magnetische, Photonen- oder optische Funktionen in das Dünnglas einzuführen, können Seltene Erdoxide in einer Menge von 0-5 Gew.-% zugegeben werden. Die Gesamtmenge der Gesamtzusammensetzung beträgt 100 Gew.-%.
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Beispiel 4: Kalknatronglas
Zusammensetzung | (Gew.-%) |
SiO2 | 40-81 |
Al2O3 | 0-6 |
B203 | 0-5 |
Li2O + Na2O + K2O | 5-30 |
MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO | 5-30 |
Zusammensetzung | (Gew. -%) |
TiO2 + ZrO2 | 0-7 |
P2O5 | 0-2 |
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Gegebenenfalls können in das Dünnglas färbende Oxide zugegeben werden, wie Nd2O3, Fe2O3, CoO, NiO, V2O5, MnO2, TiO2, CuO, CeO2, Cr2O3. Außerdem können 0 - 2 Gew.-% As2O3, Sb2O3, SnO2, SO3, Cl, F und/oder CeO2 als Läutermittel zugegeben werden. Um magnetische, Photonen- oder optische Funktionen in das Dünnglas einzuführen, können Seltene Erdoxide in einer Menge von 0-5 Gew.-% zugegeben werden. Die Gesamtmenge der Gesamtzusammensetzung beträgt 100 Gew.-%.
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Beispiel 5: Kalknatronglas
Zusammensetzung | (Gew. -%) |
SiO2 | 50-81 |
Al2O3 | 0-5 |
B203 | 0-5 |
Li2O + Na2O + K2O | 5-28 |
MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO | 5-25 |
TiO2 + ZrO2 | 0-6 |
P2O5 | 0-2 |
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Gegebenenfalls können in das Dünnglas färbende Oxide zugegeben werden, wie Nd2O3, Fe2O3, CoO, NiO, V2O5, MnO2, TiO2, CuO, CeO2, Cr2O3. Außerdem können 0 - 2 Gew.-% As2O3, Sb2O3, SnO2, SO3, Cl, F und/oder CeO2 als Läutermittel zugegeben werden. Um magnetische, Photonen- oder optische Funktionen in das Dünnglas einzuführen, können Seltene Erdoxide in einer Menge von 0-5 Gew.-% zugegeben werden. Die Gesamtmenge der Gesamtzusammensetzung beträgt 100 Gew.-%.
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Beispiel 6: Kalknatronglas
Zusammensetzung | (Gew. -%) |
SiO2 | 55-76 |
Al2O3 | 0-5 |
B2O3 | 0-5 |
Li2O + Na2O + K2O | 5-25 |
MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO | 5-20 |
TiO2 + ZrO2 | 0-5 |
P2O5 | 0-2 |
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Gegebenenfalls können in das Dünnglas färbende Oxide zugegeben werden, wie Nd2O3, Fe2O3, CoO, NiO, V2O3, MnO2, TiO2, CuO, CeO2, Cr2O3. Außerdem können 0 - 2 Gew.-% As2O3, Sb2O3, SnO2, SO3, Cl, F und/oder CeO2 als Läutermittel zugegeben werden. Um magnetische, Photonen- oder optische Funktionen in das Dünnglas einzuführen, können Seltene Erdoxide in einer Menge von 0-5 Gew.-% zugegeben werden. Die Gesamtmenge der Gesamtzusammensetzung beträgt 100 Gew.-%.
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Beispiel 7: Borosilikatglas
Zusammensetzung | (Gew. -%) |
SiO2 | 60-85 |
Al2O3 | 0-10 |
B2O3 | 5-20 |
Li2O + Na2O + K2O | 2-16 |
Zusammensetzung | (Gew.-%) |
MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO | 0-15 |
TiO2 + ZrO2 | 0-5 |
P2O5 | 0-2 |
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Gegebenenfalls können in das Dünnglas färbende Oxide zugegeben werden, wie Nd2O3, Fe2O3, CoO, NiO, V2O5, MnO2, TiO2, CuO, CeO2, Cr2O3. Außerdem können 0 - 2 Gew.-% As2O3, Sb2O3, SnO2, SO3, Cl, F und/oder CeO2 als Läutermittel zugegeben werden. Um magnetische, Photonen- oder optische Funktionen in das Dünnglas einzuführen, können Seltene Erdoxide in einer Menge von 0-5 Gew.-% zugegeben werden. Die Gesamtmenge der Gesamtzusammensetzung beträgt 100 Gew.-%.
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Beispiel 8: Borosilikatglas
Zusammensetzung | (Gew. -%) |
SiO2 | 63-84 |
Al2O3 | 0-8 |
B2O3 | 5-18 |
Li2O + Na2O + K2O | 3-14 |
MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO | 0-12 |
TiO2 + ZrO2 | 0-4 |
P2O5 | 0-2 |
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Gegebenenfalls können in das Dünnglas färbende Oxide zugegeben werden, wie Nd2O3, Fe2O3, CoO, NiO, V2O5, MnO2, TiO2, CuO, CeO2, Cr2O3. Außerdem können 0 - 2 Gew.-% As2O3, Sb2O3, SnO2, SO3, Cl, F und/oder CeO2 als Läutermittel zugegeben werden. Um magnetische, Photonen- oder optische Funktionen in das Dünnglas einzuführen, können Seltene Erdoxide in einer Menge von 0-5 Gew.-% zugegeben werden. Die Gesamtmenge der Gesamtzusammensetzung beträgt 100 Gew.-%.
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Beispiel 9: Borosilikatglas
Zusammensetzung | (Gew. -%) |
SiO2 | 63-83 |
Al2O3 | 0-7 |
B203 | 5-18 |
Li2O + Na2O + K2O | 4-14 |
MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO | 0-10 |
TiO2 + ZrO2 | 0-3 |
P2O5 | 0-2 |
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Gegebenenfalls können in das Dünnglas färbende Oxide zugegeben werden, wie Nd2O3, Fe2O3, CoO, NiO, V2O3, MnO2, TiO2, CuO, CeO2, Cr2O3. Außerdem können 0 - 2 Gew.-% As2O3, Sb2O3, SnO2, SO3, Cl, F und/oder CeO2 als Läutermittel zugegeben werden. Um magnetische, Photonen- oder optische Funktionen in das Dünnglas einzuführen, können Seltene Erdoxide in einer Menge von 0-5 Gew.-% zugegeben werden. Die Gesamtmenge der Gesamtzusammensetzung beträgt 100 Gew.-%.
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Beispiel 10: Alkalimetallaluminosilikatglas
Zusammensetzung | (Gew. -%) |
SiO2 | 40-75 |
Al2O3 | 10-30 |
B203 | 0-20 |
Zusammensetzung | (Gew. -%) |
Li2O + Na2O + K2O | 4-30 |
MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO | 0-15 |
TiO2 + ZrO2 | 0-15 |
P2O5 | 0-10 |
-
Gegebenenfalls können in das Dünnglas färbende Oxide zugegeben werden, wie Nd2O3, Fe2O3, CoO, NiO, V2O5, MnO2, TiO2, CuO, CeO2, Cr2O3. Außerdem können 0 - 2 Gew.-% As2O3, Sb2O3, SnO2, SO3, Cl, F und/oder CeO2 als Läutermittel zugegeben werden. Um magnetische, Photonen- oder optische Funktionen in das Dünnglas einzuführen, können Seltene Erdoxide in einer Menge von 0-5 Gew.-% zugegeben werden. Die Gesamtmenge der Gesamtzusammensetzung beträgt 100 Gew.-%.
-
Beispiel 11: Alkalimetallaluminosilikatglas
Zusammensetzung | (Gew. -%) |
SiO2 | 50-70 |
Al2O3 | 10-27 |
B203 | 0-18 |
Li2O + Na2O + K2O | 5-28 |
MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO | 0-13 |
TiO2 + ZrO2 | 0-13 |
P2O5 | 0-9 |
-
Gegebenenfalls können in das Dünnglas färbende Oxide zugegeben werden, wie Nd2O3, Fe2O3, CoO, NiO, V2O5, MnO2, TiO2, CuO, CeO2, Cr2O3. Außerdem können 0 - 2 Gew.-% As2O3, Sb2O3, SnO2, SO3, Cl, F und/oder CeO2 als Läutermittel zugegeben werden. Um magnetische, Photonen- oder optische Funktionen in das Dünnglas einzuführen, können Seltene Erdoxide in einer Menge von 0-5 Gew.-% zugegeben werden. Die Gesamtmenge der Gesamtzusammensetzung beträgt 100 Gew.-%.
-
Bespiel 12: Alkalialuminosilikatglas
Zusammensetzung | (Gew. -%) |
SiO2 | 55-68 |
Al2O3 | 10-27 |
B2O3 | 0-15 |
Li2O + Na2O + K2O | 4-27 |
MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO | 0-12 |
TiO2 + ZrO2 | 0-10 |
P2O5 | 0-8 |
-
Gegebenenfalls können in das Dünnglas färbende Oxide zugegeben werden, wie Nd2O3, Fe2O3, CoO, NiO, V2O5, MnO2, TiO2, CuO, CeO2, Cr2O3. Außerdem können 0 - 2 Gew.-% As2O3, Sb2O3, SnO2, SO3, Cl, F und/oder CeO2 als Läutermittel zugegeben werden. Um magnetische, Photonen- oder optische Funktionen in das Dünnglas einzuführen, können Seltene Erdoxide in einer Menge von 0-5 Gew.-% zugegeben werden. Die Gesamtmenge der Gesamtzusammensetzung beträgt 100 Gew.-%.
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Beispiel 13: Aluminosilikatglas
Zusammensetzung | (Gew.-%) |
SiO2 | 50-75 |
Al2O3 | 7-25 |
B2O3 | 0-20 |
Zusammensetzung | (Gew.-%) |
Li2O + Na2O + K2O | 0-4 |
MgO + CaO +SrO + BaO + ZnO | 5-25 |
TiO2+ZrO2 | 0-10 |
P2O5 | 0-5 |
-
Gegebenenfalls können in das Dünnglas färbende Oxide zugegeben werden, wie Nd2O3, Fe2O3, CoO, NiO, V2O5, MnO2, TiO2, CuO, CeO2, Cr2O3. Außerdem können 0 - 2 Gew.-% As2O3, Sb2O3, SnO2, SO3, Cl, F und/oder CeO2 als Läutermittel zugegeben werden. Um magnetische, Photonen- oder optische Funktionen in das Dünnglas einzuführen, können Seltene Erdoxide in einer Menge von 0-5 Gew.-% zugegeben werden. Die Gesamtmenge der Gesamtzusammensetzung beträgt 100 Gew.-%.
-
Beispiel 14: Aluminosilikatglas
Zusammensetzung | (Gew. -%) |
SiO2 | 52-73 |
Al2O3 | 7-23 |
B2O3 | 0-18 |
Li2O + Na2O + K2O | 0-4 |
MgO + CaO +SrO + BaO + ZnO | 5-23 |
TiO2+ZrO2 | 0-10 |
P2O5 | 0-5 |
-
Gegebenenfalls können in das Dünnglas färbende Oxide zugegeben werden, wie Nd2O3, Fe2O3, CoO, NiO, V2O5, MnO2, TiO2, CuO, CeO2, Cr2O3. Außerdem können 0 - 2 Gew.-% As2O3, Sb2O3, SnO2, SO3, Cl, F und/oder CeO2 als Läutermittel zugegeben werden. Um magnetische, Photonen- oder optische Funktionen in das Dünnglas einzuführen, können Seltene Erdoxide in einer Menge von 0-5 Gew.-% zugegeben werden. Die Gesamtmenge der Gesamtzusammensetzung beträgt 100 Gew.-%.
-
Beispiel 15: Aluminosilikatglas
Zusammensetzung | (Gew.-%) |
SiO2 | 53-71 |
Al2O3 | 7-22 |
B2O3 | 0-18 |
Li2O + Na2O + K2O | 0-4 |
MgO + CaO +SrO + BaO + ZnO | 5-22 |
TiO2 + ZrO2 | 0-8 |
P2O5 | 0-5 |
-
Gegebenenfalls können in das Dünnglas färbende Oxide zugegeben werden, wie Nd2O3, Fe2O3, CoO, NiO, V2O5, MnO2, TiO2, CuO, CeO2, Cr2O3. Außerdem können 0 - 2 Gew.-% As2O3, Sb2O3, SnO2, SO3, Cl, F und/oder CeO2 als Läutermittel zugegeben werden. Um magnetische, Photonen- oder optische Funktionen in das Dünnglas einzuführen, können Seltene Erdoxide in einer Menge von 0-5 Gew.-% zugegeben werden. Die Gesamtmenge der Gesamtzusammensetzung beträgt 100 Gew.-%.
-
Ausführungsbeispiel 16:
-
Die Zusammensetzung des Glases ist beispielhaft gegeben durch die folgende Zusammensetzung in Gew.-%:
SiO2 | 30 bis 85 |
B2O3 | 3 bis 20 |
Al2O3 | 0 bis 15 |
Na2O | 3 bis 15 |
K2O | 3 bis 15 |
ZnO | 0 bis 12 |
TiO2 | 0,5 bis 10 |
CaO | 0 bis 0,1 |
-
Ausführungsbeispiel 17:
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Die Zusammensetzung des Glases ist weiterhin beispielhaft gegeben durch folgende Zusammensetzung in Gew.-%:
SiO2 | 58 bis 65 |
B2O3 | 6 bis 10,5 |
Al2O3 | 14 bis 25 |
MgO | 0 bis 3 |
CaO | 0 bis 9 |
BaO | 3 bis 8 |
ZnO | 0 bis 2, |
wobei zusätzlich gilt, dass die Summe des Gehalts von MgO, CaO und BaO dadurch gekennzeichnet ist, dass sie im Bereich von 8 bis 18 Gew.-/ liegt.
-
Ausführungsbeispiel 18:
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Die Zusammensetzung des Glases ist weiterhin beispielhaft gegeben durch folgende Zusammensetzung in Gew.-%:
SiO2 | 55 bis 75 |
Na2O | 0 bis 15 |
K2O | 2 bis 14 |
Al2O3 | 0 bis 15 |
MgO | 0 bis 4 |
CaO | 3 bis 12 |
BaO | 0 bis 15 |
ZnO | 0 bis 5 |
TiO2 | 0 bis 2 |
-
Ausführungsbeispiel 19:
-
Ein mögliches Glas ist weiterhin beispielhaft durch die folgende Zusammensetzung in Gew.-% gegeben:
SiO2 | 61 |
B2O3 | 10 |
Al2O3 | 18 |
MgO | 2,8 |
CaO | 4,8 |
BaO | 3,3 |
-
Mit dieser Zusammensetzung werden folgende Eigenschaften des Glases erhalten:
α(20-300) | 3, 2 · 10-6/K |
Tg | 717 °C |
Dichte | 2,43 g/cm3 |
-
Ausführungsbeispiel 20:
-
Ein weiteres Glas ist beispielhaft durch die folgende Zusammensetzung in Gew.-% gegeben:
SiO2 | 64,0 |
B2O3 | 8,3 |
Al2O3 | 4,0 |
Na2O | 6,5 |
K2O | 7,0 |
ZnO | 5,5 |
TiO2 | 4,0 |
Sb2O3 | 0,6 |
Cl- | 0,1 |
-
Mit dieser Zusammensetzung werden folgende Eigenschaften des Glases erhalten:
α(20-300) | 7,2 · 10-6/K |
Tg | 557 °C |
Dichte | 2,5 g/cm3 |
-
Ausführungsbeispiel 21:
-
Ein weiteres Glas ist beispielhaft durch die folgende Zusammensetzung in Gew.-% gegeben:
SiO2 | 69 +/- 5 |
Na2O | 8 +/- 2 |
K2O | 8 +/- 2 |
CaO | 7 +/- 2 |
BaO | 2 +/- 2 |
ZnO | 4 +/- 2 |
TiO2 | 1 +/- 1 |
-
Mit dieser Zusammensetzung werden folgende Eigenschaften des Glases erhalten:
α(20-300) | 9,4 · 10-6/K |
Tg | 533 °C |
Dichte | 2,55 g/cm3 |
-
Ausführungsbeispiel 22:
-
Ein nochmals weiteres Glas ist beispielhaft durch die folgende Zusammensetzung in Gew.-% gegeben:
SiO2 | 80 +/- 5 |
B2O3 | 13 +/- 5 |
Al2O3 | 2,5 +/- 2 |
Na2O | 3,5 +/- 2 |
K2O | 1 +/- 1 |
-
Mit dieser Zusammensetzung werden folgende Eigenschaften des Glases erhalten:
α(20-300) | 3,25 · 10-6/K |
Tg | 525 °C |
Dichte | 2,2 g/cm3 |
-
Ausführungsbeispiel 23:
-
Ein nochmals weiteres Glas ist beispielhaft durch die folgende Zusammensetzung in Gew.-% gegeben:
SiO2 | 62,3 |
Al2O3 | 16,7 |
Na2O | 11,8 |
K2O | 3,8 |
MgO | 3,7 |
ZrO2 | 0,1 |
CeO2 | 0,1 |
TiO2 | 0,8 |
As2O3 | 0,7 |
-
Mit dieser Zusammensetzung werden folgende Eigenschaften des Glases erhalten:
α(20-300) | 8,6 · 10-6/K |
Tg | 607 °C |
Dichte | 2,4 g/cm3 |
-
Ausführungsbeispiel 24:
-
Ein nochmals weiteres Glas ist beispielhaft durch die folgende Zusammensetzung in Gew.-% gegeben:
SiO2 | 62,2 |
Al2O3 | 18,1 |
B2O3 | 0,2 |
P2O5 | 0,1 |
Li2O | 5,2 |
Na2O | 9,7 |
K2O | 0,1 |
CaO | 0,6 |
SrO | 0,1 |
ZnO | 0,1 |
ZrO2 | 3,6 |
-
Mit dieser Zusammensetzung werden folgende Eigenschaften des Glases erhalten:
α(20-300) | 8,5 · 10-6/K |
Tg | 505 °C |
Dichte | 2,5 g/cm3 |
-
Ausführungsbeispiel 25:
-
Ein weiteres Glas ist beispielhaft durch die folgende Zusammensetzung in Gew.-% gegeben:
SiO2 | 52 |
Al2O3 | 17 |
Na2O | 12 |
K2O | 4 |
MgO | 4 |
CaO | 6 |
ZnO | 3,5 |
ZrO2 | 1,5 |
-
Mit dieser Zusammensetzung werden folgende Eigenschaften des Glases erhalten:
α(20-300) | 9,7 · 10-6/K |
Tg | 556°C |
Dichte | 2,6 g/cm3 |
-
Ausführungsbeispiel 26:
-
Ein nochmals weiteres Glas ist beispielhaft durch folgende Zusammensetzung in Gew.-% gegeben:
SiO2 | 62 |
Al2O3 | 17 |
Na2O | 13 |
K2O | 3,5 |
MgO | 3,5 |
CaO | 0,3 |
SnO2 | 0,1 |
TiO2 | 0,6 |
-
Mit dieser Zusammensetzung werden folgende Eigenschaften des Glases erhalten:
α(20-300) | 8,3 · 10-6/K |
Tg | 623 °C |
Dichte | 2,4 g/cm3 |
-
Ausführungsbeispiel 27:
-
Ein weiteres Glas ist beispielhaft durch die folgende Zusammensetzung in Gew.-% gegeben:
SiO2 | 61,1 |
Al2O3 | 19,6 |
B203 | 4,5 |
Na2O | 12,1 |
K2O | 0,9 |
MgO | 1,2 |
CaO | 0,1 |
-
Mit dieser Zusammensetzung werden folgende Eigenschaften des Glases erhalten:
α(20-300) | 8,9 · 10-6/K |
Tg | 600°C |
Dichte | 2,4 g/cm3 |
-
Ausführungsbeispiel 28:
-
Ein nochmals weiteres Glas ist beispielhaft durch die folgende Zusammensetzung in Gew.-% gegeben:
SiO2 | 50 bis 65 |
Al2O3 | 15 bis 20 |
B2O3 | 0 bis 6 |
Li2O | 0 bis 6 |
Na2O | 8 bis 15 |
K2O | 0 bis 5 |
MgO | 0 bis 5 |
CaO | 0 bis 7, bevorzugt 0 bis 1 |
ZnO | 0 bis 4, bevorzugt 0 bis 1 |
ZrO2 | 0 bis 4 |
TiO2 | 0 bis 1, bevorzugt im Wesentlichen TiO2-frei |
-
Weiterhin können im Glas enthalten sein zu 0 bis 1 Gew.-%: P2O5, SrO, BaO; sowie Läutermittel zu 0 bis 1 Gew.-%: SnO2, CeO2 oder As2O3 oder andere Läutermittel.
-
Ausführungsbeispiel 29:
-
Ein nochmals weiteres Glas ist beispielhaft durch die folgende Zusammensetzung in Gew.-% gegeben:
SiO2 | 58 bis 65 |
B2O3 | 6 bis 10,5 |
Al2O3 | 14 bis 25 |
MgO | 0 bis 5, |
CaO | 0 bis 9 |
BaO | 0 bis 8 |
SrO | 0 bis 8 |
ZnO | 0 bis 2 |
-
Ausführungsbeispiel 30:
-
Ein nochmals weiteres Glas ist beispielhaft durch die folgende Zusammensetzung in Gew.-% gegeben:
SiO2 | 59,7 |
Al2O3 | 17,1 |
B203 | 7,8 |
MgO | 3,4 |
CaO | 4,2 |
SrO | 7,7 |
BaO | 0,1 |
-
Mit dieser Zusammensetzung werden folgende Eigenschaften des Glases erhalten:
α(20-300) | 3,8 · 10-6/K |
Tg | 719°C |
Dichte | 2,51 g/cm3 |
-
Ausführungsbeispiel 31:
-
Ein nochmals weiteres Glas ist beispielhaft durch die folgende Zusammensetzung in Gew.-% gegeben:
SiO2 | 59,6 |
Al2O3 | 15,1 |
B2O3 | 9,7 |
CaO | 5,4 |
SrO | 6,0 |
BaO | 2,3 |
ZnO | 0,5 |
Sb2O3 | 0,4 |
As2O3 | 0,7 |
-
Mit dieser Zusammensetzung werden folgende Eigenschaften des Glases erhalten:
α(20-300) | 3,8 · 10-6/K |
Dichte | 2,5 g/cm3 |
-
Ausführungsbeispiel 32:
-
Ein nochmals weiteres Glas ist beispielhaft durch die folgende Zusammensetzung in Gew.-% gegeben:
SiO2 | 58,8 |
Al2O3 | 14,6 |
B203 | 10,3 |
MgO | 1,2 |
CaO | 4,7 |
SrO | 3,8 |
BaO | 5,7 |
Sb2O3 | 0,2 |
As2O3 | 0,7 |
-
Mit dieser Zusammensetzung werden folgende Eigenschaften des Glases erhalten:
α(20-300) | 3,73 · 10-6/K |
Tg | 705°C |
Dichte | 2,49 g/cm3 |
-
Ausführungsbeispiel 33:
-
Ein nochmals weiteres Glas ist beispielhaft durch die folgende Zusammensetzung in Gew.-% gegeben:
SiO2 | 62,5 |
B2O3 | 10,3 |
Al2O3 | 17,5 |
MgO | 1,4 |
CaO | 7,6 |
SrO | 0,7 |
-
Mit dieser Zusammensetzung werden folgende Eigenschaften des Glases erhalten:
α(20-300) | 3,2 ppm/K |
Dichte: | 2,38 g/ccm |
-
Ausführungsbeispiel 34:
-
Ein nochmals weiteres Glas ist beispielhaft durch die folgende Zusammensetzung in Gew.-% gegeben:
SiO2 | 55 bis 75 |
Na2O | 0 bis 15 |
K2O | 0 bis 14 |
Al2O3 | 0 bis 15 |
MgO | 0 bis 4 |
CaO | 3 bis 12 |
BaO | 0 bis 15 |
ZnO | 0 bis 5 |
-
Ausführungsbeispiel 35:
-
Ein nochmals weiteres Glas ist beispielhaft durch die folgende Zusammensetzung in Gew.-% gegeben:
SiO2 | 74,3 |
Na2O | 13,2 |
K2O | 0,3 |
Al2O3 | 1,3 |
MgO | 0,2 |
CaO | 10,7 |
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Mit dieser Zusammensetzung werden folgende Eigenschaften des Glases erhalten:
α(20-300) | 9,0 ppm/K |
Tg: | 573°C |
-
Ausführungsbeispiel 36:
-
Ein nochmals weiteres Glas ist beispielhaft durch die folgende Zusammensetzung in Gew.-% gegeben:
SiO2 | 72,8 |
Na2O | 13,9 |
K2O | 0,1 |
Al2O3 | 0,2 |
MgO | 4,0 |
CaO | 9,0 |
-
Mit dieser Zusammensetzung werden folgende Eigenschaften des Glases erhalten:
α(20-300) | 9,5 ppm/K |
Tg: | 564°C |
-
In allen oben genannten Ausführungsbeispielen 16 bis 36 können, sofern nicht bereits aufgeführt, wahlweise Läutermittel zu 0 bis 1 Gew.-%, so zum Beispiel SnO2, CeO2, As2O3 , Cl-, F-, Sulfate enthalten sein.
-
Die Gläser der aufgeführten Beispiele eignen sich in besonderer Weise zur Herstellung ultradünner flexibler Glasbänder und Glasfolien im Bereich zwischen 350 µm und 3 µm. Bevorzugte Glasdicken sind 5 µm, 10 µm, 15 µm, 25 µm, 30 µm, 35 µm, 50 µm, 55 µm, 70 µm, 80 µm, 100 µm, 130 µm, 145 µm, 160 µm, 190 µm, 210 µm und 280 µm.
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Solche Glasbänder und Glasfolien werden mit angepasster Anpress-Risskraft als senkrechter Ritzkraftkomponente auf dem Dünnglas bearbeitet, um als angeritztes Dünnglas für die Weiterverarbeitung zu Dünnglasplatten zur Verfügung zu stehen. Auch kann man nunmehr erstmalig vorgeritztes Ultradünnglas von einer Knoop-Härte Hk zwischen 350 und 650 bei einer Ritztiefe im Bereich zwischen 1/20 und 4/5, bevorzugt zwischen 1/20 bis 1/5, der Materialdicke produzieren.