ZIM-Vorhaben Herstellung von Quarzglasbauteilen

Entwicklung eines neuartigen, flexiblen Bearbeitungsprozesses zur Herstellung von Quarzglasbauteilen

For­schungs­stel­len
RWTH Aachen, Insti­tut für Indus­trie­ofen­bau und Wärmetechnik
Aache­ner Quarz­glas-Tech­no­lo­gie Hein­rich GmbH & Co. KG
Euro-Auto­ma­ti­on SARL

Lauf­zeit
01.01.2019 — 31.12.2020

Zusam­men­fas­sung
Das Ziel des For­schungs- und Ent­wick­lungs­vor­ha­bens ist die Ent­wick­lung eines neu­ar­ti­gen, fle­xi­blen Bear­bei­tungs­pro­zes­ses zur Her­stel­lung von kom­ple­xen Quarz­glas­bau­tei­len. Die Umfor­mung von Quarz­glas­halb­zeu­gen bzw. ‑bau­tei­len erfolgt gegen­wär­tig durch das soge­nann­te Heiß­um­for­men bei Tem­pe­ra­tu­ren ober­halb 1.000 °C in einem vor­wie­gend manu­el­len Pro­zess. Mit­tels einer Was­ser­stoff­flam­me wird die Umform­zo­ne des Quarz­glas­halb­zeu­ges bzw. ‑bau­teils bis zur not­wen­di­gen Umform­tem­pe­ra­tur erwärmt und anschlie­ßend in Hand­ar­beit frei oder mit einem geeig­ne­ten Bie­ge­werk­zeug gebo­gen. Das Heiß­um­for­men von Quarz­glas setzt umfang­rei­che Erfah­rung vor­aus und ist in hohem Maße vom aus­füh­ren­den Per­so­nal abhän­gig. Der neu­ar­ti­ge Bear­bei­tungs­pro­zess eröff­net die Mög­lich­keit, bis­lang nicht her­stell­ba­re Quarz­glas­bau­tei­le zu fer­ti­gen und die Her­stel­lungs­kos­ten deut­lich zu redu­zie­ren. Dazu wer­den die erst­ma­li­ge Ent­wick­lung eines auto­ma­ti­sier­ten Bie­ge­pro­zes­ses für die Herstellung/Bearbeitung von Quarz­glas­bau­tei­len sowie die zu des­sen Rea­li­sie­rung not­wen­di­ge Anlagen­tech­nik, eine Quarz­glas-Abkant­bank, ver­folgt. Deren Ver­wen­dung ermög­licht erst­ma­lig den Ein­satz eines auto­ma­ti­sier­ten Bie­ge­pro­zes­ses für die Her­stel­lung von kom­ple­xen Quarz­glas­bau­tei­len und die Her­stel­lung noch kom­ple­xe­rer Quarz­glas­bau­tei­le. Der neue Pro­zess erlaubt es zudem, die bis­he­ri­gen Gren­zen der manu­el­len Heiß­um­for­mung von Quarz­glas hin­sicht­lich der Bie­ge­ra­di­en und Kon­tur­ge­nau­ig­keit zu über­win­den und neue Pro­duk­te zu ent­wi­ckeln, die nur mit dem neu­en Bear­bei­tungs­ver­fah­ren wirt­schaft­lich rea­li­sier­bar sind. Durch eine auto­ma­ti­sier­te Pro­zess­füh­rung wird die Aus­schuss­quo­te reduziert.

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Das For­schungs­vor­ha­ben mit dem För­der­kenn­zei­chen ZF4042208AG8 wird vom Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Wirt­schaft und Ener­gie auf­grund eines Beschlus­ses des Deut­schen Bun­des­ta­ges gefördert.