Nickelsulfideinschlüsse in gehärtetem Glas: eine einfache Erklärung

Nickelsulfideinschlüsse in gehärtetem Glas können manchmal zu spontanem Bruch führen. In diesem Artikel betrachten wir das Phänomen und wie man es stoppen kann.

Aber mit der Zeit können sich diese Unvollkommenheiten ausdehnen – und in einigen seltenen Fällen so viel Spannung im Glas verursachen, dass es zerspringt. Dies passiert bei normalem Glas nicht, sondern nur bei gehärtetem Glas.

That's because Verstärktes Glas is already under tension as a result of the tempering process. This is what makes it so robust in most everyday situations. Counterintuitively, however, those tiny expanding "pebbles" are enough to push it over the edge.

Anhand des charakteristischen „Schmetterlingsmusters“ können Sie erkennen, ob der Bruch auf einen Nickelsulfid-Einschluss zurückzuführen ist.

Es ist wichtig zu betonen, dass diese Brüche selten sind. Eine Schätzung geht von einem Bruch pro 400 Tonnen gehärtetem Glas aus

Aber nur weil es selten vorkommt, heißt das nicht, dass es unwichtig ist. Ein spontaner Bruch ist nicht nur beängstigend, sondern belastet auch den Kunden. Deshalb nehmen Unternehmen wie wir es ernst und nutzen einen Prozess namens „Heat Soak Testing“, um es so weit wie möglich zu verhindern.

Wie kann man Nickelsulfid-Einschlüsse verhindern?

Zum Zeitpunkt des Verfassens dieses Artikels ist keine Technologie bekannt, die die Bildung von Nickelsulfideinschlüssen während des Herstellungsprozesses vollständig verhindert. Es gibt jedoch eine Methode, um sie zu erkennen, sobald das Glas gehärtet wurde – das Wärmeeinweichen oder „Heat Soak Testing“.

Hierbei wird die fertige gehärtete Glasscheibe in einen Ofen gegeben und mehrere Stunden lang auf 290°C (554°F) erhitzt. Wenn ein Nickelsulfideinschluss vorhanden ist, zerbricht das Glas im Ofen. Dies ist eine Möglichkeit, fehlerhaftes Glas zu erkennen, bevor es eingebaut wird.

Im Fall des Gerichtsgebäudes in San Diego „sahen die ursprünglichen Spezifikationen für das Gebäude im Wert von 550 Millionen US-Dollar eine Wärmebehandlung vor, aber das wurde nicht umgesetzt“. Ein Verzicht auf diesen Prozess kann daher kostspielige Folgen haben.

That said, heat soaking isn't completely infallible. Some studies have suggested that it detects around 95% of flawed panes, although it's unclear how you would know the process had failed until the breakage occurred much later on.

Ein weiterer Nachteil des Tests besteht darin, dass er sowohl die Kosten als auch die Durchlaufzeiten erhöht. Aber es gibt zwei gute Gründe, den Prozess voranzutreiben. Erstens ist ein spontaner Bruch gefährlich, beängstigend und teuer. Zweitens ist es nicht möglich, Nickelsulfid-Einschlüsse auf andere Weise zu erkennen.

Bedeutet die Hitzeeinlagerungsprüfung, dass gehärtetes Glas niemals bricht?

Nein – gehärtetes Glas kann auch nach einem Hitzeeinlagerungstest immer noch spontan brechen. Dafür gibt es zwei Gründe.

Erstens garantiert die Hitzeeinlagerungsprüfung nicht die vollständige Beseitigung aller Nickelsulfideinschlüsse.

Und zweitens gibt es noch andere Gründe dafür, dass gehärtetes Glas spontan bricht, wie zum Beispiel thermische Belastung – es besteht ein deutlicher Temperaturunterschied zwischen der Kante und der Mitte des Glases – und geringfügige Schäden an den Kanten, die während der Herstellung oder des Transports verursacht werden.

Auch Rahmen können zu spontanen Brüchen führen. Wenn sich die Temperaturen ändern, dehnt sich das Glas aus und zieht sich zusammen. Wenn zwischen Rahmen und Glas nicht genügend Platz ist, um diese Veränderungen aufzunehmen, kann die daraus resultierende Spannung zum Bruch des Glases führen.

Kurz gesagt, Sie können nie 100% sicher sein, dass Ihr gehärtetes Glas nicht plötzlich zerbricht – aber durch einen Hitzeeinlagerungstest beseitigen Sie eine mögliche Ursache.

Beeinflussen Nickelsulfideinschlüsse andere Glasarten?

Nickelsulfideinschlüsse wirken sich nur auf thermisch vorgespanntes Glas aus, nicht auf „normales“ (getempertes) Glas. Sie können dies jedoch nicht in Kontexten verwenden, in denen eine Sicherheitsverglasung erforderlich ist.

ToughGlaze- und Heat-Soak-Tests

Bei ToughGlaze nehmen wir Nickelsulfideinschlüsse ernst – nicht nur, weil ein spontaner Bruch Sie erschrecken kann, sondern auch, weil der Austausch von gehärtetem Glas Geld kostet. Es mag selten vorkommen, aber das Risiko ist es nicht wert.

Aus diesem Grund bieten wir Heat-Soak-Tests nach der internationalen Testmethode BS EN 14179 -1: 2016 an.

Der Prozess läuft ungefähr so ab. Nachdem die einzelnen Glasscheiben gehärtet wurden, werden sie auf spezielle Gestelle in einem kalibrierten Ofen platziert.

Anschließend wird das Glas zwei Stunden lang erhitzt und bei etwa 290°C (554°F) stabilisiert. Die Scheiben bleiben noch zwei Stunden auf dieser Temperatur und kühlen dann noch ein paar weitere Stunden ab. Wenn im Ofen etwas kaputt geht, wird die Scheibe ausgetauscht und der Vorgang beginnt von vorne.

Es ist nicht garantiert, dass Nickelsulfideinschlüsse erkannt werden, und es macht das Glas auch nicht unzerstörbar – aber es verringert die Wahrscheinlichkeit einer möglichen Ursache für einen spontanen Bruch.

Ein Wärmelagerungstest lohnt sich für alle gehärteten Glasscheiben, vor allem aber, wenn das Glas nach der Installation nicht oder nur schwer zugänglich ist – beispielsweise wenn es hoch oben angebracht ist.

Das Fazit

Unser Ansatz bei Nickelsulfid-Einschlüssen und Hitzeeinlagerungstests ist einer der Gründe, warum Sie sich auf uns verlassen können, wenn es um einen gründlichen und zuverlässigen Service geht.

Obwohl ein spontaner Bruch selten vorkommt, glauben wir, dass es sich lohnt, das Risiko zu reduzieren. Der zusätzliche Zeit- und Kostenaufwand ist eine Möglichkeit, Ihre Installationen zukunftssicher zu machen.

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