Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWMBiegen von Flachglas
Einzigartige, industrienahe Forschungsanlage für die Erprobung und Evaluierung von Biegeprozessen
Für Forschungsaufträge zum Flachglasbiegen steht der Glasbranche am Fraunhofer IWM eine industrienahe Glasbiegeanlage für Glasabmessungen bis zu 1 m² mit umfangreicher fertigungs- und messtechnischer Ausstattung zur Verfügung. Je nach Anwendungsfall werden für den Biegeprozess unterschiedliche Technologien zur Aufbringung von Biegekräften und der Erwärmung des Glases eingesetzt.
Ausstattung
- Verstellbares, nachführbares Biegewerkzeug
- Lokale Aufheizung von Scheiben mit unterschiedlichen Wärmequellen (Heißluft, Laser)
- Hochleistungs CO2-Laser mit Strahlführung über Scannersystem
- Flächige Online-Messung der Glastemperatur
- Hohe Automatisierbarkeit durch zentrale Prozesssteuerung, reproduzierbare Verfahrensabläufe
- Forschungsanlage bietet Möglichkeiten für kundenspezifische Anpassungen
Mit Simulationsmethoden und Laborexperimenten entwickeln wir Industrieprozesse
Neben konventioneller experimenteller Vorgehensweise untersuchen wir Wechselwirkungen und den Einfluss von Prozessparametern mit Hilfe von Simulationsmodellen. In den numerischen Modellen werden unter Einbeziehung von Materialeigenschaften Prozessabläufe nachgestellt. Berechnet werden in der zeitlichen Entwicklung thermische Felder und Materialverformungen. Ein Beispiel für die Nutzung von Simulationsergebnissen gibt die folgende Abbildung. Hier wurde die Temperaturentwicklung an einem laserbestrahltem Ring sowie die vertikale Verschiebung im Kreismittelpunkt durch Wirken der Schwerkraft simuliert.
Anwendungsbeispiele
Mit den versuchstechnischen Einrichtungen im Forschungstechnikum und den erarbeiteten Simulationstools unterstützen wir unsere Kunden bei der Entwicklung komplexer Biegeprozesse und bei Prozessoptimierungen, insbesondere zur Umsetzung von Prozessverkürzungen, Steigerung der Qualität und Kostensenkungen. Zudem erarbeiten wir Lösungen zur Realisierung von Formenvielfalt und erbringen Machbarkeitsnachweise
Herstellverfahren, Produktbeispiele
- Verfahren mit und ohne Form, sowie Einsatz von verstellbaren Formen
- Verfahren mit lokaler Erwärmung und Krafteinleitung
- Verfahren für Kleinserien und wechselnde Geometrien
- Verfahren für Glasteile mit besonderen Anforderungen (z.B. Oberflächenbeschaffenheit, Konturtreue)
- Glasprodukte für die Architektur (z.B. gebogene Gläser für Isolierverglasungen in Hausfassaden)
- technische Produkte (z.B. gebogene Solarmodule, Armaturen mit integriertem Display)
- Designprodukte
Publikationen
- Rist, T.; Gremmelspacher, M.; Baab, A., Innovative glass bending technology for manufacturing expressive shaped glasses with sharp curves, All Eyes on Smarter Glass, Glass Performance Days 2019, GPD Conference Proceedings, Complex Geometry & Curved Glass; Vitkala, J. (Ed.); Glaston Finland Oy, Tampere, Finland (2019) 34-35 Link
- Rist, T.; Gremmelspacher, M.; Baab, A., Feasibility of bent glasses with small bending radii, ce/papers Vol. 2 Issue 5-6, Special Issue: Engineered Transparancy 2018 Glass in Architecture and Structural Engineering; Jesse, D. (Ed.); Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin (2018) 183-189 Link