Glas vorspannen

Temperglas ist ein Glas, bei dem durch Wärmebehandlung gezielt mechanische Spannungen im Material erzeugt und dadurch die Bruchfestigkeit gegenüber mechanischer oder thermischer Beanspruchung erhöht wird.

Das in seiner Form fertig bearbeitete Glaswerkstück wird dabei in einem Ofen getempert und dann schnell abgekühlt. Durch dieses Abschrecken erstarrt die Oberfläche und die äußeren Abmessungen des Bauteiles ändern sich nun nur noch vergleichsweise wenig. Der wärmere Kern zieht sich jedoch weiterhin noch stärker zusammen, da die Wärmeausdehnung oberhalb des Transformationspunktes deutlich höher liegt als darunter. Dadurch entsteht ein permanentes Spannungsfeld im Bauteil: eine Kugel wird dadurch sowohl radial als auch tangential vorgespannt, eine Platte steht an ihren Oberflächen unter Druckspannung, mittig dagegen unter Zugspannung – dazwischen verläuft eine neutrale Phase.

Durch diese eingefrorene Vorspannung kann das getemperte Glas deutlich höhere Zugbelastungen kompensieren als nicht behandeltes Glas. Da die Druckfestigkeit von Glas die Zugfestigkeit deutlich übersteigt, stellt dies insgesamt eine Verbesserung dar. Ein so behandeltes Werkstück kann jedoch anschließend nicht mehr – wie bei unbehandeltem Glas möglich – zerstörungsfrei geschnitten, geschliffen oder gebrochen werden. Im Falle von Glasbruch zerfällt das Bauteil in kleine Krümel.

Getempertes Glas findet überall dort Anwendung, wo an Glas erhöhte mechanische oder sicherheitstechnische Anforderungen gestellt werden, zum Beispiel:

• Fensterscheiben an Fahrzeugen (Autoseitenscheiben (Einscheiben-Sicherheitsglas), Frontscheiben meist in Weiterverarbeitung zu Verbundsicherheitsglas)
• Druckfeste Sichtscheiben
• Glasmöbel
• Ganzglastüren
• Tauchmasken
• Touchscreen