ROBAX®
Thermische Eigenschaften
ROBAX® Glaskeramikscheiben weisen auch bei thermischer Belastung eine Wärmeausdehnung von nahezu Null auf.
Mittlerer thermischer Ausdehnungskoeffizient
α (20 − 700 °C/68 – 1292 °F) (0 ± 0,5) x 10 − ⁶/K
Temperaturunterschiedsfestigkeit (TUF)
Der TUF-Wert ist ein Maß dafür, wie gut ein Material Temperaturdifferenzen auf einer begrenzten Fläche widerstehen kann. Zum Beispiel der Temperaturdifferenz zwischen heißer Scheibenmitte und kaltem Scheibenrand (Raumtemperatur). Es entsteht kein Wärmespannungsbruch bei einer Maximaltemperatur von Tmax 700 °C.
Temperaturabschreckfestigkeit (ASF)
Der ASF-Wert ist ein Maß für die Fähigkeit eines heißen Materials, einem plötzlichen Temperaturschock durch kaltes Wasser (15 °C) zu widerstehen. Es entsteht kein Wärmespannungsbruch bei einer Maximaltemperatur von Tmax 700 °C.
Temperatur-/Zeitbelastbarkeit
Die Temperatur-/Zeitbelastbarkeit legt die zulässige Temperatur für vorgegebene Belastungszeiten fest, bei denen kein Wärmespannungsbruch auftritt. Die Temperaturwerte beziehen sich auf den heißesten Punkt auf der Außenseite der Scheibe
Es muss sichergestellt werden, dass es zu keiner gebrauchsbedingten Überschreitung dieser Temperatur-/Zeitbelastung kommt. Unter Beachtung der Temperaturunterschiedsfestigkeit und der Abschreckfestigkeit gilt:
| 610 °C |
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Mechanische Eigenschaften
Dichte
p ca. 2,6 g/cm3 (bei 25 °C/77°F)
Stoß- und Biegefestigkeit
σbB ca. 35 MPa*
* Die Prüfung erfolgt nach DIN EN 1288 Teil 5, wobei sich die Oberfläche im praxisüblichen Gebrauchszustand befindet.
Die Stoßfestigkeit von ROBAX® ist abhängig von der Art des Einbaus, der Scheibengröße und -dicke, der Art der Stoßbeanspruchung, der geometrischen Ausführung der Scheibe und hier insbesondere von den Bohrungen und deren Anordnung.
Daher sind Angaben zur Stoßfestigkeit immer individuell nach Einbausituation zu bewerten. Sprechen Sie uns gerne an, wenn Sie hierfür weitere Unterstützung wünschen.
Die Prüfung der Biegefestigkeit erfolgt in Anlehnung an DIN EN 1288 Teil 5, wobei sich die Oberfläche im praxisüblichen Gebrauchszustand befindet.
Anmerkungen zur Festigkeit
Bei Angaben zur Festigkeit von Glas und Glaskeramik müssen deren besondere Werkstoffeigenschaften berücksichtigt werden.
Im technischen Sinne sind Gläser und Glaskeramiken „idealelastische“, spröde Werkstoffe, in denen keine Fließvorgänge stattfinden. Dadurch entstehen bei Kontakt mit genauso harten Werkstoffen Oberflächenverletzungen in Form feiner Kerben und Risse. Bei mechanisch belasteten Gläsern und Glaskeramiken können kritische Spannungszustände an den Spitzen solcher Kerben und Risse nicht durch plastisches Fließen abgebaut werden, wie das z. B. bei Metallen möglich ist.
Als Folge dieses Verhaltens ist die strukturell bedingte hohe Festigkeit von Gläsern oder Glaskeramiken (≥ 10.000 N/mm2) praktisch ohne Bedeutung. Sie wird durch die Wirkung gebrauchsbedingter, unvermeidlicher Oberflächendefekte (bei ungeschützter Oberfläche) auf einen praktischen Wertebereich von ca. 20 bis 200 N/mm2 Biegefestigkeit – je nach Oberflächenzustand und Prüfbedingungen – gesenkt. Dies ist entsprechend beim Einbau und im Handling zu berücksichtigen.
Die Festigkeit von Glas und Glaskeramik ist also keine Materialkonstante (wie beispielsweise die Dichte), sondern sie hängt ab von folgenden Kriterien:
- dem Bearbeitungszustand der Scheibe (inkl. Kantenbearbeitung, Bohrlöcher usw.)
- dem Gebrauchszustand (Art und Verteilung von Oberflächendefekten)
- dem zeitlichen Verlauf bzw. Art der wirksamen Beanspruchung
- dem umgebenden Medium
- der (biege-)beanspruchte Fläche sowie der Dicke der Scheibe
- die Art des Einbaus der Scheibe
Zudem unterliegt die Festigkeit – entsprechend der Art und Verteilung der Oberflächendefekte – einer statistischen Verteilung.
Chemische Eigenschaften
Die chemische Zusammensetzung von ROBAX® entspricht den Anforderungen an eine Glaskeramik nach EN 1748 Teil 2. Das Spezialglas wird zum Großteil aus natürlichen Rohstoffen hergestellt und kann daher als Rohstoff für die Glaskeramikproduktion verwendet werden.
Chemische Beständigkeit
Darüber hinaus wird ROBAX® wie folgt auf chemische Beständigkeit geprüft:
- Wasserbeständigkeit: Wasserbeständigkeit nach ISO 719 Grieß-Wasserbeständigkeitsklasse HGB 1
- Säurebeständigkeit (nach DIN 12116): mind. Klasse S 2
- Laugenbeständigkeit (in Anlehnung an ISO 695): mind. Klasse A1
ROBAX® besitzt eine gute Resistenz gegenüber Oberflächenangriffen. In Einzelfällen kann es jedoch unter kritischen Bedingungen, z.B. der Einwirkung aggressiver Brenngase (Säurebildung bei hohen Temperaturen), zu einer Veränderung der Oberfläche kommen. Bitte kontaktieren Sie uns in solchen Fällen.
Unser Anwendungsservice und unser Beitrag zur Umwelt
Wir können Sie dabei unterstützen, ROBAX® Scheiben optimal in Ihren Kaminen einzusetzen.
In unserem gut ausgestatteten Anwendungslabor können wir Ihren Kamin analysieren, z. B.
- Wärmeabgabe einer neuen Beschichtung im Vergleich zu Standard ROBAX®
- Wärmeverteilung auf der Glaskeramik
- Emissionsmessung
- Verbesserung der Einbaubedingungen und der Rahmenkonstruktion
Nach einem ersten Meeting mit unserem Anwendungsteam, bei dem wir prüfen, wie wir Ihnen bei Ihren technischen Anforderungen und der Produktentwicklung helfen können, senden wir Ihnen ein Angebot.
- ROBAX® Glaskeramikscheiben haben auch bei thermischer Belastung eine Quasi-Nullausdehnung. Deshalb muss die unterschiedliche thermische Ausdehnung der verschiedenen Rahmenmaterialien im Verhältnis zur ROBAX® Feuersichtscheibe bei der konstruktiven Gestaltung des gesamten Kaminofens besonders berücksichtigt werden.
- Darüber hinaus sind die möglichen Fertigungstoleranzen von Rahmen und Glaskeramikscheibe zu beachten.
- Anpresskräfte auf die Scheibe, die zu einer Biegebelastung der Scheibe führen, sind auszuschließen. Das kann z. B. über eine Begrenzung des Drehmoments oder über einen Anschlag, der die Einschraubtiefe begrenzt, erfolgen.
- Da eine geringfügige Verwindung der Rahmenkonstruktion nicht ausgeschlossen werden kann, muss durch eine thermisch beständige, dauerelastische Dichtung (z.B. Glasfasergewebe oder Mineralfasergewebe) verhindert werden, dass sich diese auf die ROBAX® Scheibe überträgt.
- Ist aus konstruktiven Gründen ein Anpressen der Feuersichtscheibe im Rahmen unumgänglich, so muss der Anpressdruck möglichst gleichmäßig (nie punktförmig) auf den Scheibenumfang wirken.
- Direkter Scheibenkontakt mit metallischen Rahmenteilen ist zu vermeiden. Auch hierzu eignet sich eine thermisch beständige, dauerelastische Dichtung.
- Darüber hinaus sind die Hinweise der Hersteller von Dichtungen zu beachten, insbesondere in Bezug auf das Anpressen der Materialien.
- Es ist beim Einbau unbedingt darauf zu achten, die Glaskeramikscheibe, und insbesondere deren Kantenbereiche, vor mechanischen Beschädigungen (Schläge, Stöße, Kratzer) zu schützen.
- SCHOTT rät generell davon ab, die Feuersichtscheibe zu verkleben. Wird die Scheibe dennoch mit einem hochtemperaturbeständigen Silikon umlaufend verklebt, ist insbesondere die Elastizitätsgrenze des Silikons zu beachten. Aufgrund der sehr guten Bindungseigenschaften von Glas zu Silikon kann bei Überschreiten dieser Elastizitätsgrenze ein Bruch der Glaskeramikscheibe nicht ausgeschlossen werden. Punktuelle Verklebungen zu Dichtzwecken sind mit hochtemperaturbeständigem Silikon möglich.
Birgit Eickeler
Product Manager SCHOTT ROBAX®