Glas im Kontakt mit Formwerkstoffen für die Hohlglasproduktion

Das Hochtemperaturverhalten verschiedener Formenwerkstoffe und Beschichtungen wurde unter zyklischer Temperaturwechselbeanspruchung in oxidierender Umgebung und im Kontakt mit einer Kalk-Natronsilicatglasschmelze bei 1050 Grad C untersucht. In einem zyklischen Eintauchtest wurde der Einfluß von Materialzusammensetzung, Art der Beschichtung, Oberflächenrauheit und Formentemperatur auf das Anhaften der Glasschmelze ermittelt. Die Heißkorrosion der Grundwerkstoffe erfolgte bevorzugt von der Kontaktfläche her an den Korngrenzen und weicheren Phasen der Werkstoffe. Die Schädigungen der geformten Glasoberflächen, durch Abrieb von den Formen oder durch Mikrorisse als Folge von lokalem Kleben, zeigten sich eng verknüpft mit der Art der Oxidschichten auf den Formenoberflächen. Einige keramische PVD-Nitridschichten erwiesen sich als äußerst oxidations- und abriebbeständig und hinterließen keine erkennbaren Defekte auf dem Glas. Das Anhaften der Glasschmelze an den Formenwerkstoffen wurde durch d ie Messung der Abzugskräfte charakterisiert, für die mit zunehmender Formentemperatur ein exponentieller Anstieg bis zum dauerhaften Kleben beobachtet wurde. Alle untersuchten Formenwerkstoffe zeigten dieselbe Abhängigkeit der Abzugskräfte von der Formentemperatur. Einzig bei einer speziellen keramischen Beschichtung mit Bornitrid wurde eine Verschiebung zu deutlich höheren Temperaturen festgestellt.