Polarisationsfilter zum Spannungsnachweis

Hi Nils,

ich vermute, du hast bereits alles, oder kannst dies zumindest ausleihen. Du brauchst polarisiertes Licht, als Quelle bietet sich ein LCD-Bildschirm an. z.B. von einem Notebook oder ein LCD-PC-Bildschirm dessen Licht ist schön polarisiert. Einfach einen weißes Bild einstellen, schon hast du eine flächige Lichtquelle. Um Verspannungen sehen zu können braucht es eines Filters, da kann man z.B. einen Foto-Polfilter nehmen. Evtl. hast Du so einen im Okularkästchen für die Mondbeobachtung, den auf Durchsicht drehen. Die Glasscheibe vor den Bildschirm stellen, durch die Glasscheibe auf diesen sehen, zwischen Auge und Glas den Polfilter halten und drehen. Wenn das Bild deutlich verdunkelt ist, kann man evtl. Verspannungen sehr gut erkennen.

Es bietet sich an, das ganze in einem etwas abgedunkelten Raum durchzuführen.

Beste Grüße

Achim

Ich habe Foto Polfilter.
Die Polfilterfolie habe ich von Astro Media Verlag. Ein Notebook geht für kleinere Rohlinge natürlich auch.

Schreib mal, was rauskommt. Intersessiert mich sehr

Hallo Nils, Hallo Läppervolk,

ich hab vor kurzem auch günstig so ein Stück Glas (250mm Durchmesser, 30mm stark, Typ ILMADUR DIN 7080-10) kaufen können und konnte nicht widerstehen, wobei ich mir eingeredet habe, das man es ja auf jeden Fall als Werkzeug nutzen kann.
Ich gebe zu, das da insgeheim noch eine klitzekleine Hoffnung war, das es vielleicht doch als Rohling zu gebrauchen sei...

Das ist die Scheibe vor dem Laptop ohne Polfilter.

Und das mit Polfilter...

Auf der Verpackung steht "vorgespannt", und nachdem ich die Scheibe vor den Laptop gestellt und durchs Polfilter betrachtet hab, weiß ich das das nicht gelogen ist. Das Farbenspiel beim Drehen des Polfilters erinnert ein wenig an das phänomenale Polarlicht der letzten Woche, man glaubt gar nicht was in so einer scheinbar klaren Scheibe alles los ist. Das Ding ist eine einzige Spannung.

Gruß Ulli

Hallo Ulli,

Hast Du eine Ahnung wo die FARBEN herkommen? Bei allen (meinen) bisherigen Experimenten mit Polfiltern erzeugten interne oder externe Spannungen über Spannungspolarisation eine wellenlängenunbhängige Drehung der Polarisationsebene. Also keine Farben. Möglicherweise ist diese Farberscheinung, die Du siehst, etwas völlig anderes. Wenn man den Polfilter-Test auf Plastik anwendet, sieht man auch tolle Farben. Die haben aber mit internen Spannungen sicher nix zu tun (Verbieg mal ein Plastiklineal, da ändert sich das Farbmuster dabei nicht). Zumindest bei Plastik haben diese Farberscheinungen wahrscheinlich eher was mit Interferenz zu tun, vielleicht dünne Schichten, die sich beim Einspritzen bilden.

Viele Grüße
Reiner

Hmmmmmm

Hat jemand von Euch Lust auf ein kleines Experiment?

Meine Mutter hat hier auch einen Brennofen für Keramik herumstehen - will mir den aber nicht zum Glas-Tempern überlassen. Leider.

Ihr könntet, wenn Ihr so einen Brennofen zur Verfügung habt oder Beziehungen zu einem Töpfer habt, mal versuchen das Glas darin zu tempern. Aber bitte nicht direkt auf die guten Schamott-Platen legen denn es könnte sein, dass es sich daran festschmilzt. Also lieber auf ein paar Abstandshalter aus Schamott und hoffen, dass es sich nicht fest schmilzt (von daher Experiment *g*)

Ist die Platte (sind die Platten) im Ofen sollte man den Ofen auf etwa 650-700°C heizen und diese Temperatur etwa 12 bis 24 Stunden halten. Danach sollte der Ofen langsam wieder gekühlt werden - etwa 1-2K pro Stunde. Dies bis ca. 550°C. Danach darf das ganze flotter gehen (Den Ofen einfach kalt werden lassen, also nichtmehr heizen. Ab etwa 100°C kann man dann schonmal die Türe einen Spalt weit aufmachen.)

Das Ganze dauert somit etwa 100 Stunden - Macht etwa 4-5 Tage. Danach müßten die Rohlinge eigentlich recht spannungsfrei sein. Es läßt sich schon noch etwas an der Zeitschraube drehen - vor allem wenn man die genaue Glassorte und die genaue Größe des Werkstückes kennt.

Wer das mal probieren möchte bitte daran denken, dass das Glas dabei weich wird, sprich es könnte sich durchbiegen oder in die Auflage einsinken. Man kann das durch präzisere Temperaturwahl bei bekannter Glassorte aber noch minimieren.
Ich konnte das selber leider noch nicht ausprobieren - würd ich aber mal gerne. Wenn jemand von euch die Möglichkeit hat wäre es schön, wenn er sich mal trauen und dann hier berichten würde. Ich kann natürlich nicht versprechen, ass der rohling dabei nicht zu Schaden kommt. dem Ofen dürfte das eigentlich nichts machen wenn man das ganze nicht zu heiß macht und das Glas direkt in den Ofen tropfen läßt. [:D]

Viele Grüße
Raphael

Hmmmmmm Raphael !

650 - 700 ° C dürfte doch etwas zu viel sein.
Ich wollte mich morgen in der Firma erkundigen, habe aber doch jetzt
die zuständige Person angerufen.
Für die maximale Aufwärmtemperatur gilt 150 ° C unter den Schmälzpunkt.
Vielleicht kannst du herausfinden wie hoch der Schmelzpunkt von Duran ist.
Ich habe bei Duran nur das gefunden.
" Temperaturbeständigkeit beim Erhitzen und Temperaturwechselbeständigkeit
Die höchstzulässige Gebrauchstemperatur ist 500°C. Ab 525°C beginnt
das Glas "weich" zu werden ."
Aber wir machen immer zuerst einen Versuch bis 300 °C , diese Temperatur sollte
3 Stunden gehalten werden und danach langsam in 24 abkühlen lassen.
Je nach Ofenisolierung kann er abgeschaltet werden oder man muss ihn gesteuert zurück schalten.

Viele Grüße
Alois

Hallo Alois,

ich habe von Temperaturn um 150° oberhalb des TP (Transformationspunktes) gehört bei denen man zu tempern beginnen sollte.
Betrachtet man eine Kurve der Längenausdehnung des Glases fallen vor allem zwei Punkte auf. Hier mal so eine Graphik:

Der für das Kühlen wichtige Punkt ist der Tg-Punkt (Transformationspunkt). Dieser ist durch den Schnittpunkt bestimmt, den die Tangenten des ersten und des zweiten Kurventeiles ergeben. Dieser Punkt ist für jedes Glas ein anderer und kann zur Materialbestimmung herangezogen werden.
Der zweite Punkt ist der Punkt, bei dem die Kurve oben einen Knick macht und wieder nach unten sinkt. Das würde ja heißen, dass das Material eine negative Längenausdehnung hat. Das kommt aber daher, dass das Material nun so weich ist, dass es durch den Messdruck des Längenmessgerätes zusammengedrückt wird. Dieser Punkt ist vom Messgerät abhängig.

Nun ein paar Daten verschiedener Glassorten:

Hier habe ich eine Faxkopie vom 10.06.99 (von der DESAG) vor mir liegen - Betreff B270. Da steht Folgendes:

Untere Kühltemperatur: 511 °C
obere Kühltemperatur: 541 °C
Erweichungstemperatur: 724 °C
Formgebungstemperatur: 827 °C
hohe Formgebungstemp.: 1033°C
Transformationstemperatur Tg 533 °C

Hier die Daten von Pyrex 7740 laut "Schröder Spezialglastechnik" in einem Brief vom 27. April 1987:

untere Entspannungstemperatur: 515 °C
obere Entspannungstemperatur: 550 °C
Erweichungstemperatur: 820 °C
verarbeitungstemperatur: 1260 °C

(deckt sich also fast mit B270)

Laut den Unterlagen zum Feinoptiker-Meisterkurs 2001 die u.A. von der Firma Linos zusammengestellt wurden haben folgende Glassorten folgende Transformationstemperaturen:
Duran50 (Schott) 525°C
Borofloat 40 (Schott) 590°C
AF45 (Schott-Desag) 662°C
Pyrex (Corning) ca. 550°C

Das Prospekt von Schott gibt für Borofloat 33 folgende Daten an:
Einsinktemperatur: 1270°C
Erweichungstemperatur: 820°C
Obere Kühltemperatur: 560°C
Untere Kühltemperatur: 518°C
Transformationstemperatur: 525°C

Es stehen auch noch immer die dazugehörigen Viskositäten und so weiter dabei.

Hier habe ich noch eine Graphik gefunden die zeigt, was bei welcher Viskosität mit dem Glas anzustellen ist. Die Viskosität kann man natürlich in eine bestimmte Temperatur umrechnen - je nach Glassorte. hier wird gezeigt, dass der Kühl- und Tempervorgang nicht erst bei der oberen Kühltemperatur beginnt, sondern schon etwas eher. Die Graphik hab ich aus einem PDF-Dokument der Uni-Weimar geklaut. Das Dokument findet sich hier: http://www.uni-weimar.de/Bauin…/Praktikum3S/Versuch1.pdf
besonders lesenswert sind die Seiten 5 und 6 - hier geht es um das Tempern und Entspannen. Demnach müßte ein "Entspannungsversuch" bei etwa 550°C und über 15 Stunden schon eine deutliche Verbesserung zeigen.

Ok, ich hab da vorhin vielleicht etwas hoch gegriffen mit den Angaben - das war so aus dem Gedächtnis heraus. Trotzdem wird man vermutlich unter 600° und 20 h Temperzeit nicht wegkommen wenn man einigermaßen spannungsfreies Glas haben will. Wer das versuchen möchte sollte sich da eh nochmal einlesen. Bevor ich das mache werde ich mich auch nochmal mit dem menschen unterhalten der bei der Firma Linos für sowas zuständig ist.

Zu der maximalen Gebraustemperatur und so:
Schott sagt für Borofloat33 500°C bei weniger als 10 Stunden und 450°C länger als 10 Stunden. Das hat hier aber eher was mit Bruch durch Wärmespannung zu tun. Dabei werden Scheiben punktuell erhitzt und dann geschaut wie lange sie das aushalten. So zumindest die Katalogangaben

Viele Grüße
Raphael

Hallo,

(==>)Nils: ich hab arge Bedenken bei dem Gedanken an die vielen Stunden, die man in so einen Spiegel stecken müsste um die Frage, ob die Spannungen was ausmachen oder nicht beantworten zu können. Diese vorgespannten Scheiben befinden sich ja in einer Art Gleichgewichtszustand, der 1. durch die Geometrie des Körpers und sein Widerstandsmoment, 2. durch den E-Modul des Glases und 3. durch die eingefrorenen Spannungen beeinflußt wird. Wenn ich dem Ding jetzt eine Kurve verpasse ändere ich Punkt 1.
Ob die Kurve dann dieselbe bleibt, wenn man den Spiegel dann später z.B. einer Temperaturänderung aussetzt, wage ich zumindest zu bezweifeln.
Deshalb wird diese Scheibe bei mir sehr wahrscheinlich ein Tool werden.[:D]

(==>) Reiner: ich hab keine Ahnung wo die Farben herkommen, ich hab einfach nur die Scheibe vors Laptop gestellt und den Polfilter meiner SLR vor das Objektiv der Digicam gehalten. Das Gleiche hab ich dann nochmal mit meinem 16Zöller gemacht, den ich zur Zeit gerade parabolisiere. Da war absolut gar nix zu sehen (zum Glück !)[:p]

Das was man im Plastik sieht sind übrigens auch Spannungen, die bei gespritzten Teilen dadurch zustande kommen, das der heisse, flüssige Kunststoff mit großem Druck bis in die letzten Ecken des Werkzeuges gepreßt wird. Dann läßt man das Ganze abkühlen und dann nimmt man erst den Druck weg. Dadurch friert man die Spannungen regelrecht ein.

Gruß Ulli

Hallo Raphael !

Da hast du wieder eine gute Arbeit gemacht.
Ich würde mich wagen um sicher zu sein, Duran auf 500° aufzuheizen
und 20 Stunden wie du schreibst Tempern.
Das müßte doch den Großteil der Spannungen lösen
so das die Scheibe dann brauchbar wird.

Viele Grüße
Alois

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: ullivedder</i>
<br />Deshalb wird diese Scheibe bei mir sehr wahrscheinlich ein Tool werden.[:D]
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Auf der Ami ATM-Liste wurde mal berichtet, dass ein stark vorgespanntes Glas beim Grobschliff einem mit lautem Knall in viele kleine Stücke zersprungen ist. Also Schutzbrille aufsetzen! Bin gespannt auf eure Versuche.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
Das was man im Plastik sieht sind übrigens auch Spannungen, die ...
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Ich habe mal gehört, das seien neben den Spannungen auch unterschiedliche "Polimerisationszustände" im Plastik bzw. Ausrichtung der Polymere beim Herstellungsprozess, die ebenfalls die Polarisationsrichtung ändern sollen. Weiss aber nichts genaueres dazu.

p.s.
Tausend Dank an Rapahel für die tolle Recherche. Macht mich um Lichtjahre schlauer.

Hallo Nils und alle anderen Glasschmelzer

Man kann auch einen Haerteofen verwenden. Dazu wende man sich an eine Haerterei, ob die vielleicht mal einen Ofen ausrangieren. Diese Oefen machen bis 1200 Grad. Dazu muss man sich aber eine Temperaturregelung bauen. Das waere einen Versuch wert