Weiterverarbeitung
Ob das Zusammenfügen verschiedener Bauteile aus unterschiedlichen Materialien oder das Einbringen von Löchern oder Verformung ganzer Werkstücke, es gibt diverse Möglichkeiten der Weitervearbeitung.
Loch formen (Thermisch / Mechanisch oder via Laser)
Mithilfe einer sehr spitzen und heißen Flamme kann man punktuell Löcher in die Seitenwand von Glasrohren und Kapillaren hinein brennen. Oft werden die Löcher zusätzlich auch von innen mithilfe von Druckluft ausgeblasen. Die Kanten solcher Löcher sind typischerweise verrundet.
Beim mechanischen Bohren von Löchern wird mit einem kleinen Diamanthohlbohrer ein Loch in die Oberfläche des Glases geschliffen. Dabei wird die Bearbeitungsstelle permanent mit einer Kühl- und Schneidflüssigkeit benetzt, um dem Diamanthohlbohrer ein besseres Arbeiten im Glas zu ermöglichen. Beim Durchbohren wird nach dem Durchdringen der Rückseite des Glases der Bohrkern aus dem Bohrer ausgeworfen.
Beim Laserbohren gibt es zwei Varianten: Zum einen kann auch hier thermisch gearbeitet werden, wobei die Erwärmung über den Laser statt über die Spitze einer Flamme erfolgt. Das Glas kann dabei entweder nur erwärmt werden. Dann wird das Loch mit Luft ausgeblasen. Alternativ wird es durch einen fokussierten Laser verdampft. Je nach Lochgröße und Glastyp kommt hier eines der Verfahren zum Einsatz.
Ausblasen von Kugeln am Ende oder im Verlauf von Rohren und Kapillaren
Rohre und Kapillare, die an einem Ende verschlossen sind, können dort zu einer Kugel weitergeformt werden. Dazu wird die Glasmasse am Ende nochmals erhitzt und solange definiert Luft in die Rohre und Kapillaren eingeblasen, bis der Zieldurchmesser erreicht ist. Ebenso können die Rohre in der Mitte lokal erhitzt werden, um sie dann dort aufzublasen. Wenn eine langgezogene Blase gewünscht ist, kann zusätzlich von außen mit einem Rollwerkzeug oder einer Form gearbeitet werden, die die Größe vorgibt.
Thermisches Richten von Glasrohren und Kapillaren
Glasrohre sind fertigungsbedingt meist etwas durchgebogen, was in den meisten Fällen nicht stört, aber bei einigen Anwendungen in der Analytik oder Messtechnik durchaus zu Problemen in der Anwendung führen kann. Hier besteht die Möglichkeit, Rohre, Stäbe und Kapillaren von uns thermisch richten zu lassen. Dabei werden Teile so erwärmt, dass sie sich minimal verformen lassen und in Rotation auf einer Richtbank begradigt. Je nach Material, Bauteilgröße und Beschaffenheit lassen sich hiermit Geradheitswerte von < 10 µm erreichen.
Verjüngen & Stauchen
Eine besondere Form der Warmverarbeitung ist das werkzeugfreie Formen, bei dem allein durch das gezielte Stauchen oder Ziehen des Glases die Form verändert wird. Damit lassen sich z. B. Wulste stauchen oder Verjüngungen und Spitzen ziehen.
Innenkalibrieren auf Präzisionsdornen (KPG)
Beim Innenkalibrieren von Glasrohren wird das Glasrohr auf einen polierten Präzisionsdorn aus Metall aufgeschrumpft. Ein Trennmittel zwischen Glas und Dorn verhindert dabei ein Festbacken der Oberflächen. Mit diesem Verfahren kann man die Genauigkeit von Glasrohren deutlich erhöhen, sodass sehr kleine Toleranzen auf Rundheit und Innendurchmesser eingehalten werden können.
Biegen von Rohren und Kapillaren bis 180°
Rohre und Kapillaren können bis zu 180° gebogen werden, wobei Rohrleitungen und Rohrleitungssegmente gefertigt werden können. Häufig werden auch abgewinkelte Enden an Kapillaren benötigt, um diese zum Beispiel als Düse in einem Brenner-Raum oder Spektrometer einzusetzen.
Einschmelzen und Fügen von diversen Bauteilen zu einem Bauteil
Wenn beide Materialien in etwa die gleiche thermische Ausdehnung aufweisen, kann Glas unter bestimmten Umständen auch direkt mit Metallen verschmolzen werden. So können zum Beispiel Übergänge zwischen Metall- und Glasrohren hergestellt oder elektrische Leiter in Form von Drähten in das Glas eingebracht werden, ähnlich wie man es von einer Glühbirne kennt.
Auch das Fügen von Glasteilen aus unterschiedlichen Glaswerkstoffen ist möglich. Dies ermöglicht zum Beispiel den Übergang zwischen speziellen Gläsern aus dem Hochtemperaturbereich auf Gläser mit besseren Eigenschaften für Metalleinschmelzungen.
Verkleben von Kunststoffen mit Glas
Eine besondere Form des Fügens von Bauteilen aus Glas ist das Verkleben. Durch die Verwendung spezieller, für Glas angepasster Kleber (Acrylate und Epoxide) können stabile Verbindungen zwischen Glas und Glas, aber auch Glas und Kunststoff oder Metallen wie Aluminium hergestellt werden. Das Kleben bietet große Vorteile, wenn es auf die Formtreue beim Fügen oder eine geringe thermische Belastung der Materialien ankommt, die gefügt werden sollen.
Thermisches und chemisches Härten und Vorspannen von Glas
Oft werden Glasscheiben und Rohre extremen Belastungen ausgesetzt. Durch gezieltes Härten können die Materialeigenschaften der Teile deutlich verbessert werden. Glasscheiben, aber auch größere Rohre können thermisch vorgespannt werden, sodass sie eine höhere Bruchfestigkeit erlangen. Einige Glassorten können zudem chemisch gehärtet werden, wobei gezielt Moleküle in der Oberfläche des Glases ausgetauscht werden, die das Glas mechanisch fester und unempfindlicher machen.