Standzeitermittlung

Schnelle Standzeitermittlung für Werkzeuge des Präzisionsblankpressens

Das Präzisionsblankpressen hat sich in den vergangenen Jahren als Verfahren zur Produktion qualitativ hochwertiger, komplex geformter optischer Elemente etabliert. Der Prozess ist jedoch nur dann wirtschaftlich, wenn eine lange Standzeit für die Formwerkzeuge erreicht werden kann. Dazu werden oft Schutzschichten eingesetzt. Wegen der großen Vielfalt an Glassorten und Beschichtungen, die zur Verfügung stehen, ist die Ermittlung der passenden Schicht zum jeweiligen Glas mit sehr hohem Aufwand verbunden. Allein die Ermittlung der grundsätzlichen Schichteigenschaften reicht nicht aus, um die Leistungsfähigkeit der Beschichtungen im realen Prozess vorherzusagen. Auf der anderen Seite lässt sich die Werkzeugstandzeit in der Glaspresse aus Zeit- und Kostengründen nicht vorab testen. Eine schnelle Aussage über die Eignung einer bestimmten Beschichtung für eine bestimmte Glassorte zu treffen war deshalb bisher nicht möglich.

Das Fraunhofer IPT hat daher einen weltweit einzigartigen Prüfstand entwickelt, mit dem sich verschiedene Glas-Schicht-Kombinationen unter realen Prozessbedingungen prüfen lassen: Während im Prüfstand die Prozessbedingungen wie Temperatur, Presskraft und inerte Atmosphäre oder Vakuum des realen Prozesses herrschen, wird auf die zeitintensiven Heiz- und Kühlphasen vor und nach jedem Pressvorgang verzichtet. Stattdessen werden nacheinander mehrere Pressvorgänge an einer Glasplatte in einer isothermen Ofenkammer durchgeführt. Der zum Ermitteln der Standzeit wichtige Prozessschritt des kontrollierten Abkühlens vor der Trennung vom Glas findet lokal am Presswerkzeug statt. Um die Reproduzierbarkeit zu erhöhen und den Aufwand zu minimieren, ist der Prozess voll automatisiert. So kann ein Test von 300 Pressvorgängen am Prüfstand des Fraunhofer IPT von 2 Wochen auf nur zwei Tage reduziert werden.