Ziel der Entwicklung
Aufgrund ihrer spezifischen Eigenschaften gewinnen Glaswerkstoffe (sowohl technische Gläser als auch Glaskeramiken) immer mehr an Bedeutung. Bisher mangelte es jedoch an einem Verfahren, mit dem es möglich ist, großflächige ebene Verbindungen ohne Zwischenschicht (beispielsweise Klebstoff oder Glaslot) herzustellen. Verfahren mit Zwischenschicht eignen sich zum einen nicht für den Einsatz bei höheren Temperaturen, zum anderen können die optischen Eigenschaften beeinträchtigt werden. Deshalb bestand die Aufgabenstellung des Vorhabens darin, das Diffusionsschweißen für großflächige Verbunde von Glaswerkstoffen zu qualifizieren. Eine Skalierung hin zu größeren Dimensionen scheiterte bisher unter anderem auch aufgrund der nicht zur Verfügung stehenden Anlagentechnik. Diese Einschränkung wurde mit einer 2009 am ifw installierten Anlage überwunden. Sie bietet einen Nutzraum zum Diffusionsschweißen von 450 x 600 x 300 mm? (b x l x h).
Vorteile und Lösungen
Mit den Projektergebnissen ist es nun möglich, größere Bauelemente sowie Bauguppen mit flächigen Glasverbindungen stoffschlüssig ohne Zwischenschichten zu realisieren. Bestimmte Werkstoffe wie beispielsweise Ceran können großflächig hergestellt werden, jedoch ist die maximale Dicke technologisch begrenzt. Sind Bauteile zu fertigen, die größere Dicken benötigen, können nun mittels Diffusionsschweißen entsprechende Rohlinge angefertigt werden, indem zwei oder mehrere Platten des Werkstoffs diffusionsgeschweißt werden. Gefragt sind derartige Komponenten unter anderem deshalb, weil die thermischen Eigenschaften wie Längenausdehnung bzeziehungsweise Längenänderungen nahezu temperaturunabhängig sind. Somit können Grundkörper für Messsysteme, die auch bei höheren Temperaturen eingesetzt werden sollen, unter anderem aus der genannten Glaskeramik produziert werden.
Zielgruppe und Zielmarkt
Das abgeschlossene Forschungsvorhaben wurde in Zusammenarbeit des Günter-Köhler-Instituts für Fügetechnik und Werkstoffprüfung GmbH mit kleineren und mittleren Unternehmen der Glasindustrie bearbeitet. Somit stehen mehrere Partner zur Vermarktung der Vorhabensergebnisse zur Verfügung, die jeweils auf ihrem Spezialgebiet, die Ergebnisse anwenden und davon profitieren können.
Das Günter-Köhler-Institut für Fügetechnik und Werkstoffprüfung GmbH vermarktet und vertreibt die im Rahmen des Vorhabens erzielten Ergebnisse nicht direkt, sondern transferiert diese in die Unternehmen und hilft somit unter anderem KMU bei der Entwicklung neuer Produkte und Verfahren.