DD232400A3

DD232400A3 - Verfahren zur herstellung von elektrostatisch beschichteten glasgegenstaenden

Info

Publication number: DD232400A3
Application number: DD25547483A
Authority: DD
Inventors: Gerhard Kroecher; Klaus Musinowski; Gustav Kulina; Herbert Nass
Original assignee: Glaskunst Lauscha Thuer Veb
Priority date: 1983-10-06
Filing date: 1983-10-06
Publication date: 1986-01-29
Also published as: JPS60122752A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von elektrostatisch beschichteten, in manueller Huettentechnik hergestellten Glasgegenstaenden. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass trockene, pulverfoermige Fritten, die aus ueblichen Farbglasschmelzen gewonnen werden koennen, ohne weitere Zusaetze auf vorgeformte Glasposten durch entsprechende elektrostatische Beschichtungsaggregate aufgetragen werden. Nach dem jeweils sich anschliessenden Feuerpolierungsverfahren koennen erstere Vorgaenge unter Ausbildung von Mehrfachschichten wiederholt werden. Nach dem Aufbringen der letzten Schicht erfolgt die letztendliche Formgebung. Dadurch wird die Herstellung von Oberflaechenschichten unterschiedlichster Art ermoeglicht.

Description

VEB Glaskunst Lauscha/Thür.

DDR-6426 L au se h a

"PSF 53 ~~

a) Titel den. Erfindung

Verfahren zur Herstellung von elektrostatisch beschichteten Gl asgegenständen

b) Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von elektrostatisch beschichteten in manueller Hüttentechnik hergestellten Glasgegenständen zu dem Zweck, diese mit einer farbig transparenten, opaken bzw. metallisch glänzenden allseitig homogenen Oberflächenschicht bzw» -schichten aus Glas zu versehen. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung von Gebrauchs- und/oder kunstgewerblichen Gegenständen aus Wirtschafts- bzw. Beleuchtungsglas.

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, daß derartige Gegenstände mit farbigen Oberflachenbeschichtungen, speziell von Emailles, versehen werden können, wobei diese Methoden im wesentlichen auf das Aufsprühen der Emaille auf fertig ausgeformte Glaskörper bei relativ niedrigen Temperaturen bzw. auf Ionendiffussion mittels Salzschmelzen zurückgehen.

Die dem Verfahren zugrunde liegende elektrostatische Pulverbeschichtung von Glasgegenständen verwendet, wie zur Herstellung von sandstrahlähnlich aufgerauten Glasoberflächen (BRD-OS 24 23·187).

Voraussetzung für derartige Verfahren "ist jedoch, daß fertig ausgeformte Gegenstände vorliegen, die im Zuge der Abkühlung

bzw. wiederholtem Erwärmen auf Temperaturen um 673 K - 873 K einen elektrostatischen Beschichtungsprozeß mit nachfolgendem Brennvorgang ausgesetzt werden.

Durch die US-PS 32 38 053 (117-17.5) ist es bekannt, auf heißes Glas unmittelbar nach der Formgebung elektrostatisch farbige Glasfritten aufzutragen. Dabei kann die Glasfritte aus ganz unterschiedlichen Glaszusammensetzungen bestehen. Niedrig schmelzende werden als vorteilhaft angesehen, weil sie beim Auftreffen auf das heiße Glas sofort aufschmelzen. Bei der US-PS wird das elektrostatische Auftragen so vorgenommen, daß durch Anwendung von Masken farbige Muster auf dem Glas entstehen.

Die mit der US-PS 32 38 053 bekannt gewordene technische Lehre ist dadurch nachteilbehaftet, daß nur ein durch die Größe der Maske bzw. des Maskendurchbruches flächig begrenzter Auftrag möglich ist und die Maske nicht in Wegfall gebracht werden kann, da sie als Elektrode zur Aufrechterhaltung des elektrostatischen Feldes dient und daß höher schmelzende Glaspulver oder Glasfritte nicht aufgeschmolzen werden können, da ansonsten eine Formhaltigkeit des ausgeformten Glaskörpers nach der abgeschlossenen Beschichtung nicht sichergestellt werden kann.

Andere Patentschriften wie die BRD-OS 23 19 865 beinhalten Verfahren zur Herstellung von Gebrauchs- oder Kunstgegenständen aus Glas oder glasähnlichen Werkstoffen mit Oberzügen aus Emaille, die in Form von einem mechanischen (naß oder trocken) Auftrag auf den Grundwerkstoff im Zuge dessen Abkühlung aus der schmelzflüssigen Phase auf diesen aufgebracht werden.

Gekennzeichnet sind derartige Verfahren aber dadurch, daß zumeist das Emaille unter Anwendung von Trägermaterialen vor der Formgebung auf die Innenfläche von Gieß-, Blas- oder Preßformen oder auf die freie Oberfläche der Glasmasse aufgebracht wird. Das Trägermaterial besteht dabei aus einem glasunähnlichen Werkstoff. Nirgends sind jedoch Verfahren beschrieben, die Glasfritte mit Hilfe von elektrostatischen Pulversprühverfahren auf den noch vorgeformten Glasgegenstand mit anschließenden Temperprozessen und dadurch bedingten Wiederholbarkeiten der Beschichtungsprozesse aufbringen, um durch Mehrschichtenaufträge besondere Gestaltungseffekte zu erzielen.

d). Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu realisieren, das Überzüge auf Glaskörpern in der verschiedensten Ausbildung wie metallisch glänzend ( Metalleffekt), mehrschichtig und/oder mehrfarbig ermöglicht.

e) Darlegung des Wesens den -Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnet sich deshalb prinzipiell dadurch, daß eine trockene, pulverförmige Fritte hergestellt wird, die aus üblichen Farbglasschmelzen gewonnen wurde. Diese pulverförmige Fritte wird ohne jegliche Zusätze auf den in manueller Hüttentechnik vorgeformten Glasgegenstand (Temperaturbereich etwa 973 K - 1273 K) durch entsprechende elektrostatische Trockenpulveraufbringungsaggregate aufgetragen.

Gewöhnlich besteht die verwendete Glasfritte aus normalem Wirtschaftsglas bzw. ähnlichen Glaszusammensetzungen im Gegensatz zu anderen Verfahren, die auf niedrigschmelzenden Gläsern wie hochbleiborosilikathaltigen Fritten und Emailles aufgebaut sind,

wobei natürlich auch stark pigmentierte Emailleaufträge nach dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können- Die Zusammensetzung der Fritte sollte in den Grundkomponenten (d. tr. . außer Farbkomponenten) der Zusammensetzung des zu beschichtenden Glaskörpers angenähert sein. Weitere mögliche Gläser für Fritten können Glaszusammensetzungen für opake Gläser, Glasschmelzen mit Metalloxidzusätzen» um metallsich glänzende Oberzüge zu erhalten, darstellen. Desweiteren besteht die Möglichkeit der subtraktiven Farbmischung durch Mehrschichtenüberzüge.

Die Fritten müssen prinzipiell durch Vermählen in Kugelmühlen bzw. ähnlichen Mahlaggregaten zu feinen Teilchen von ca. 5G μπι zermahlen werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist Voraussetzung, daß die Fritten einen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, der im wesentlichen mit demjenigen des Glases übereinstimmt. Gemäß dem oben beschriebenen Verfahren wird das Beschichtungsmaterial auf den Glasgegenstand mit Hilfe einer elektrostatischen Trockenpulverbeschiehtungsanlage mit .wechselbarer Polarität bei Spannungen zwischen 30 - 100 kV aufgebracht.

Diese Anlage kann in Form einer Pulversprüheinrichtung vorliegen oder anderen derartigen handelsüblichen Aggregaten ähnlich aufgebaut sein. Entscheidend für dieses Verfahren ist, daß das aufzubringende Pulver bei dem Beschichtungsvorgang in Form einer homogenen elektrostatisch aufgeladenen Pulverwolke vorliegt. Der vorgeformte Glasposten an der Glasmacherpfeife wird beim Eintauchen an der Oberfläche mit den aufgeladenen Pulverteilchen beschichtet. Im Gegensatz zu anderen Verfahren beginnt mit der elektrostatischen Beschichtung gleichzeitig der Aufschmelzprozeß des Pulvers, d. h. Aufschmelzprozeß und Anlagerungsprozeß der elektrostatisch aufgeladenen Glaspulverteilchen können zeitlich nicht getrennt warden.

Nach der Beschichtung erfolgt generell ein Feuerpolieren des vorgeformten Glaspostens in entsprechend üblichen öfen. Die einzustellende Temperttemperatur richtet sich dabei in der Regel nach der Schmelzfähigkeit und - viskosität des vorgeformten

Glasgegenstandes bzw. der Fritte. Sie ist aber auch wie die Temperzeit von dem zu erzielenden Oberzug abhängig. Nach Abschluß der Temperung kann der Beschichtungsvorgang beliebig wiederholt werden.

Bei mehrmaliger Wiederholung ergeben die Beschichtungsvorgänge je nach Beschichtungsdauer, Einwärmetemperatur, Einwärme-(Temper-)zeit bzw. Materialkonsistenz unterschiedlich ausgebildete Oberflächen, die von glatten Überzügen bis zu strukturierten Schichten reichen. Die Schichtdicke kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vor allem durch unterschiedliche Aufsprühzeiten bzw. Wiederholungen der Beschichtung je nach Einsatzart variabel zwischen 50 - 200 μπι gehalten werden. Nach Beendigung der letzten Feuerpolierung erfolgt das Fertigformen durch Ausblasen des Glaspostens.

f) Ausfühcungsbei&p-iel·

Das folgende Beispiel, das zur Erläuterung des Verfahrens dient, bezieht sich auf einen speziellen Prozeß zur Durchführung des Verfahrens, kennzeichnet jedoch nicht die alleinigen Zusammensetzungen, Zustände etc., durch die die gewünschten Ergebnisse erhalten werden können.

Dieses Beispiel beschreibt eine der Verfahrenstechniken zur Herstellung von transparent farbig beschichteten Schalen aus Wirtschaftsglas. Solche Gläser weisen gewöhnlich die folgenden mittleren Oxidzusammensetzungen auf: SiO₂ 74 %; CaO 10 %; Na₂O 13 %; K₂O 3 %. Die Tg-Werte betragen ca. 773 K.

Die verwendete Glasfritte bestand aus Farbglas, dessen Grundglaszusammensetzung der oben beschriebenen angeglichen wurde. Als Farbkomponente konnten die üblichen eine Ionenfärbung bewirkenden Schwermetalloxide wie FeO, MnO₂, CoO etc. eingesetzt werden. Nach dem Abfritten des Farbglases wurde dieses im trockenen Zustand gemahlen (Korngröße 50 pm). Die Herstellung des vorgeformten Glaspostens erfolgte durch die übliche "Öber-Külbel-Arbeitstechnik", d. h. nach Herstellung eines I^üibeis wurde dieses mehrmals überstochen, wobei nach jedem Oberstechen eine Zwischenformung durch Wulgern und Blasen notwendig war.

Die Beschichtung des vorgeformten Glaspostens erfolgte mittels einer üblichen elektrostatischen Aufsprüheinrichtung (Spannung 30 kV) unmittelbar nach der Zwischenformung. Nach der Beschichtung wurde der Körper in einer Einwärmtrommel bei 1373 K eingewärmt .

Der Beschichtungs- und Einwärmevorgang wurde dabei zweimal wiederholt, so daß eine kontinuierliche, homogene Schichtenbildung erfolgen konnte. Danach wurde der vorgeformte Glaskörper in die entsprechende Schalenform eingeblasen und anschließend den üblichen Nachbearbeitungsvorgängen unterworfen.

Die ausgebildete Schicht, mit dem nach dieser Arbeit behandelten Körper weist eine farbige, kratzfeste Glasschicht auf.

Claims

Erf indunqsanspruche

1. Verfahren zur Herstellung von elektrostatisch beschichteten Glasgegenständen, die Glaskörpern, die mittels Innen-, Zwischen- und Überfangtechniken hergestellt werden, gleichen,

gekennzeichnet dadurch, daß in manueller Hüttentechnik vorgeformte Glasgegenstände im Heißzustand ein- oder mehrfach elektrostatisch beschichtet werden, wobei die endgültige Ausformung der Glasgegenstände nach der Beschichtung erfolgt.
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch/ daß das aufzutragende Glaspulver aus gefrittetem Glas besteht,

- dessen Grundglaszusammensetzung (d. h. ohne Farbkomponenten) der Glaszusammensetzung des zu beschichtenden Körpers angepaßt ist,

- dessen Grundglaszusammensetzung (d. h. ohne Farbkomponenten) den von opak getrübten Gläsern gleicht,

- dessen Zusammenstzung Metalloxidkomponenten enthalten, die in der Verfahrensdurchführung metallisch glänzende Glasschichten ergeben (Metalleffekt).
3. Verfahren nach Punkt 1 bis 2, gekennzeichnet dadurch, daß die aufzutragenden homogenen Schichten unterschiedlich gefärbt werden können, um neue subtraktive Farbeffekte zu erhalten.
4. Verfahren nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die elektrostatischen Beschichtungsvorgänge mit den Einschmelzvorgängen gleichzeitig ablaufen.
5. Verfahren nach Punkt 1 bis 4. gekennzeichnet dadurch, daß unmittelbar nach der elektrostatischen Beschichtung des erst vorgeformten Körpers ein Tempern (Einwärmen) desselben erfolgt, das eine mehrmalige Beschichtung des Körpers ermöglicht, wobei je nach Beschicntung3zeitan, Einwärmzeiten, Einwärmtemperaturen und Materialkonsistenz die Schichtausbildungen variiert werden können.