Biegefestigkeit von Floatglas

Die Biegefestigkeit von Materialien ist eine Eigenschaft beziehungsweise eine spezifische Konstante, die angibt, inwiefern sich ein Körper beim Biegen verzieht oder einer einwirkenden Kraft standhält. Eine ähnliche Größe ist zum Beispiel die Temperaturwechselbeständigkeit.

Für das menschliche Auge sind diese Wirkungen oft nicht sichtbar, dennoch gerade bei Verglasungen entscheidend für unsere Sicherheit. Wird eine Verglasung gebogen, wird die eine Seite verdichtet und die andere Seite gedehnt. Die Biegefestigkeit ist dabei abhängig von der Stärke, Kantenform und Art des Glases.

Flexible Anwendung bei hoher Biegefestigkeit

Floatglas, auch als „Flachglas“ bekannt, ist das am häufigsten verwendete Bauglas und findet in vielen verschiedenen Bereichen Anwendung, wie zum Beispiel für Fenster, Schaufenster und Fassadenverglasungen. Es entsteht in einem stetigen Prozess, bei dem geschmolzene Glasmasse auf ein flüssiges Zinnbad fließt und anschließend abrupt abgekühlt und mit Rollen in eine bestimmte Dicke gebracht wird. Floatglas bildet auch die Basis für Einscheibensicherheitsglas.

Die Biegebruchfestigkeit von Floatglas hat einen Wert von 40 MPa (N/mm2), vorgespanntes Glas wie ESG (Einscheiben-Sicherheitsglas) weist dagegen Werte von 120 bis 200 MPA (N/mm2) auf. Bei Gläsern ohne thermische Vorspannung wird die Festigkeit hauptsächlich durch die Kerbempfindlichkeit der unter Zugbelastung stehenden Oberfläche geprägt und legt die Biegefestigkeit fest.

Einscheibensicherheitsglas: Fenster mit hoher Biegefestigkeit

Um ESG herzustellen, erhitzt man gewöhnliches Floatglas auf über 600 Grad, das in einem schlagartigen Abkühlprozess mit kalter Luft verhärtet wird. Dadurch wird das Glas in einen Eigenspannungszustand versetzt, was eine höhere Biege- und Druckfestigkeit zur Folge hat. Das Vorspannen hat große Vorteile für die Sicherheit.

Es entstehen nämlich Glassscheiben, die sich bei ihrem Bruch anders verhalten als gewöhnliches Glas: Werden sie durchbrochen, zerspringt die Scheibe aufgrund der hohen Energie, die im Eigenspannungszustand des Glases gespeichert ist, in viele kleine, würfelförmige Stücke. Die Splitter sind nicht scharfkantig – schwere Schnittverletzungen werden damit auf ein Minimum reduziert. ESG und VSG (Verbundsicherheitsglas) finden deswegen in Fahrzeugen wie Autos und öffentlichen Transportmitteln rege Verwendung.

Gläser mit hoher Biegefestigkeit verfügen zudem über eine hohe Temperaturwechselbeständigkeit, das heißt, sie reagieren sehr flexibel auf Temperaturschwankungen, dank ihrer Oberflächenelastizität. Das Glas dehnt sich entsprechend der Temperaturen aus und zieht sich wieder zusammen, ohne dass es z.B. am Fenster zu Rissen oder Glasbruch kommt.

ESG und VSG können mit anderen Gläsern kombiniert werden, zum Beispiel Isolierglas, thermische wie akustisch-reduzierende Gläser, Sonnenschutzglas und so weiter. Auch teilvorgespanntes Glas weist bereits eine höhere Resistenz auf als gewöhnliches.