Vermeiden von Anisotropien

Der StrainScanner ist das Ergebnis der Zusammenarbeit von arcon, der Technologiemarke der Unternehmensgruppe Arnold Glas, und der Firma ilis aus Erlangen, einem Anbieter von Messtechnik zur automatischen und objektiven Bestimmung von Restspannungen in Glas. In der Kooperation wurde die Offline-Messtechnik zu einem Inline-Messverfahren weiterentwickelt. Dies bedeutet, dass die Gläser beim Verlassen der Vorspannanlagen in Echtzeit durch den StrainScanner vermessen, die Ergebnisse visualisiert und hinsichtlich der Anisotropie analysiert werden.
Als Anisotropien werden durch polarisiertes Licht sichtbar werdende, optische Unregel-mäßigkeiten in thermisch vorgespannten Gläsern bezeichnet. Sie galten bisher als produktionsbedingt und nicht vermeidbar. Architekten, Gebäudebesitzer und Investoren empfinden sie als optisch störend und bewerten sie als Reklamationsgrund. Von der nun verfügbaren Messtechnologie profitieren sämtliche Interessensgruppen: Architekten und Planer haben die Möglichkeit, anisotropieoptimiertes Glas zu spezifizieren und die gewünschte Qualität durch ein objektives Messverfahren nachweisen zu lassen. Anhand von vermessenen Musterscheiben können Vorspannqualitäten gezielt vereinbart werden.

Neue Technologie
„Mit dem StrainScanner ist erstmals eine hochauflösende Inline-Messtechnik verfügbar, die nicht nur auf der Auswertung von einfachen Polarisationsfilteraufnahmen beruht, sondern am Ausgang von Vorspannanlagen eine echte Spannungsmessung durchführt“, erläutert Albert Schweitzer, Geschäftsführer der Unternehmensgruppe Arnold Glas.
Bisherige Verfahren, bei denen lediglich ein Intensitäts- oder Farbvergleich des Polarisationsbildes stattfindet, mussten für jeden Glastyp aufwendig kalibriert werden. Bei der von ilis entwickelten Methode handelt es sich hingegen um eine objektive und reproduzierbare Messung der für Anisotropien ursächlichen Spannungsdoppelbrechung.
„Der StrainScanner sieht nur die Eigenspannungen im Material. Das Messergebnis ist also nicht von anderen Einflüssen, wie beispielsweise Beschichtungen oder Färbung abhängig. Eine ständige Neukalibrierung des Messsystems bei Produktwechseln entfällt dadurch, was die Verlässlichkeit der Messergebnisse erhöht und natürlich Arbeitszeit spart“, erklärt Henning Katte, Geschäftsführer von ilis.

Bewertung der Anisotropien
„Die Messergebnisse des StrainScanners bieten unter anderem aufgrund der Messgenauigkeit und der Reproduzierbarkeit eine nie dagewesene Informationstiefe hinsichtlich der Temperaturbehandlung beim thermischen Vorspannen“, so Schweitzer. „Anhand der Messergebnisse können Vorspannanlagen gezielt optimiert werden. In der laufenden Produktion werden geringste Spannungsdifferenzen (optische Gangunterschiede) detektiert, was dem Anlagenfahrer eine unmittelbare Korrektur der Vorspannparameter erlaubt. Qualität ist mit dem StrainScanner nicht mehr Zufall“, erläutert Hermann Dehner, Produktmanager bei arcon.
Die Charakterisierung der Anisotropie erfolgt über den Isotropie-Wert in der Einheit Prozent. Der Isotropie-Wert, der aus dem Betrag und der Orientierung der Doppel-brechung mittels statistischer Methoden berechnet wird, gibt dabei den Flächenanteil einer Scheibe an, welcher selbst unter ungünstigen Bedingungen frei von störenden Doppelbrechungserscheinungen (Anisotropien) ist.
Der Isotropie-Wert wird – in Anlehnung an die allgemein geltenden Richtlinien zur Beurteilung der visuellen Qualität – sowohl für die gesamte Scheibe als auch separat für Hauptzone bzw. Randzone ermittelt. Die Qualität der thermischen Vorspannung, dem entscheidenden Produktionsschritt, wird transparent und dokumentierbar. Messprotokolle stehen lückenlos und unmittelbar zur Verfügung.

Nachweisbare Qualität
Böse Überraschungen bei der optischen Qualität einer Glasfassade sind mit der neuen Inline-Messtechnik ausgeschlossen. ESG-Betrieben steht ein Werkzeug zur Verfügung, das die Optimierung ihrer Vorspannprozesse erlaubt und dank nachweisbarer Qualität kann ein Produkt mit eindeutigem Mehrwert vertrieben werden.