3D Glas

Hochpräzise gefertigtes, funktionell strukturiertes Flachglas. Sprechen Sie uns gerne an!

Mikrostrukturierte Optik

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Vakuumunterstütztes Tiefziehen von Dünnglas

Durch das Vakuumtiefziehen lässt sich Dünnglas in komplexe 3D-Geometrien umformen: Selbst kleine Biegeradien und hohe Aspektverhältnisse lassen sich in hoher Formgenauigkeit damit erreichen.

Bei diesem Verfahren wird ein Dünnglas soweit erhitzt, dass es sich durch äußere Kräfte verformen lässt. Ein Vakuum, das zwischen Werkzeug und Glasscheibe erzeugt wird, zieht das Glas dann in die entsprechende Form, die nach der Abkühlung des Glases stabil bleibt.

Ein zusätzlich angelegter Überdruck kann die Formgebung noch weiter verbessern. Das Vakuums auf der einen und der Überdruck auf der anderen Seite des Glases ermöglichen, im Gegensatz zum herkömmlichen Biegen durch Schwerkraft, größere Aspektverhältnisse und sehr kleine Biegeradien bei niedrigeren Temperaturen.

Zudem können sowohl Mikro- als auch Makrostrukturen direkt beim Umformvorgang eingearbeitet werden. Damit lassen sich besondere optische und auch haptische Effekte wie Entspiegelung oder Rutschfestigkeit erzielen, die sonst nur durch Beschichtungen oder Laserstrukturierung eingebracht werden können. Der Vorteil gegenüber der Oberflächenfunktionalisierung mit dem Laser ist hier, dass selbst sehr dünnes Glas strukturiert werden kann und für das Tiefziehen unterschiedlichste Glassorten zum Einsatz kommen können. Der Wegfall der Beschichtung hat außerdem ökologische Vorteile, da ein Recycling erleichtert wird. Auch kostspielige Nachbearbeitungsschritte können entfallen.

Das vakuumuntertützte Tiefziehen von Dünnglas kann zum Entstehen gänzlich neuer Produkte beitragen, aber auch in der Herstellung bestehender Produkte zu Kosteneinsparungen führen. Eine wachsende Nachfrage nach dreidimensional geformtem Dünnglas besteht beispielsweise im Automotive-Bereich, aber auch in der Unterhaltungselektronik bei Smartphones oder Tablets, ebenso wie bei Verglasungen und in der Medizintechnik und Optik.

Bei der Entwicklung individueller Produkte unterstützen wir unsere Kunden und Partner vom Produktdesign, über die Herstellung des Formwerkzeugs bis zum fertigen 3D-Glas – anforderungsgerecht und hochpräzise.

Unsere Leistungen

Das Fraunhofer IPT untersucht die gesamte Prozesskette des vakuumunterstützen Tiefziehens von Dünnglas und bietet interessierten Unternehmen eine Zusammenarbeit in Forschungs- und Entwicklungsprojekten zu folgenden Schwerpunkten an:

  • Prozesswissen und Prozessdurchführung entlang der kompletten Fertigungskette
  • Marktstudien zur Verwertung von Dünnglasprodukten
  • Auslegung und Design der Formwerkzeuge
  • Herstellung der Formwerkzeuge
    • Vorbearbeitung und ultrapräzise Feinbearbeitung
  • Simulation
    • Vorhersage der Temperaturverteilung in Glas und Formwerkzeug
    • Vorhersage des Glasflusses und der Schrumpfung
    • Vorhersage von Spannungsprofilen
    • Optimierung der Prozessparameter
    • Optimierung der Formwerkzeuge und Wahl geeigneter Rohlinge
  • Durchführung systematischer Versuchsreihen
    • Identifikation der Zielgrößen
    • Identifikation und Reduzierung der Störgrößen
  • Entwicklung von Strategien zur wirtschaftlichen Qualifizierung
    • Entwicklung optimaler Messprozesse
    • Analyse des Wertstroms
  • Datenmanagement
    • Lösungen zum Aufzeichnen der Daten entlang der gesamten Prozesskette

Verfahren

Anwendungsfelder

Automotive

  • Kratzfeste Abdeckungen für Displayelemente
  • Knöpfe und Schalter im KFZ-Innenraum

Mobile Commerce

  • Displays, zum Beispiel für Smartphones und Tablets

Medizintechnik

  • Abdampfschalen oder Mischplatten

Optik

  • Reflektoren für LED-Beleuchtung
  • Kapselung für optische Sensoren
  • Beleuchtungstechnik, beispielsweise in Flugzeugen
  • Satellitenoptiken