Emaillieren von Glas

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Beim Emaillieren von Glas werden farbige keramische Schichten während der Herstellung von thermisch vorgespannten Gläsern in die Oberfläche eingebrannt. Das Emaille (auch Email oder Fritte genannt) wird innerhalb weniger Sekunden auf das Glas aufgeschmolzen und bildet eine feste Bindung mit der Glasmatrix. Die Glasfarben bestehen im Wesentlichen aus zwei Bestandteilen; dem Glasfluss (70 bis 95%) und dem Farbkörper (5 bis 30%). Die Schichtdicken des eingebrannten Emails betragen 10 bis 100 μm, also 10 bis 100 tausendstel Millimeter. Möglich sind sowohl transparente als auch undurchsichtige Schichten. Nach dem Einbrennvorgang sind die keramischen Farben äußerst kratzfest und witterungsbeständig.

Die Emaillierung erfolgt aus technischen Gründen einseitig auf der Schutzgasseite des Floatglases und kann im Siebdruck-, Walz-, Gieß- oder Digitaldruckverfahren aufgebracht werden. Im Walzverfahren (auch bekannt als Rollercoating-Verfahren) erfolgt der Farbauftrag mit einer gerillten Gummiwalze unter welcher die Glasscheibe durchgefahren wird. Typisch für das Walzverfahren ist, dass bei genauer Betrachtung auf der Farbseite der Bedruckung die gerillte Struktur der Walze sichtbar ist. Beim Gießverfahren durchläuft die Glasscheibe einen sogenannten Gießschleier, unter welchem die Oberfläche vollständig mit Farbe bedeckt wird. Die Schichtdicke kann durch Einstellung im der Durchlaufgeschwindigkeit eingestellt werden. Charakteristisch für dieses Verfahren ist der Farbüberschlag an den Glaskanten. Beim Siebdruckverfahren ist im Gegensatz zu vorherigen Druckverfahren ein voll- oder teilflächiger Farbauftrag möglich. Hierbei wird durch ein feinmaschiges Sieb mit einem Rakel die Farbe auf die Glasoberfläche aufgebracht, wobei die Schichtdicke durch die Maschenweite des Siebs beeinflusst wird. Mit diesem Druckverfahren können mehrfarbige Drucke realisiert werden. Beim Digitaldruckverfahren wird die keramische Farbe wie bei einem Tintenstrahldrucker auf die Glasoberfläche aufgebracht. Je nach gewählter Farbe erscheint die Farbe deckend oder durchscheinend. Das Verfahren eignet sich hervorragend für komplexe und mehrfarbige Rasterdesigns oder Bilder.

Die Schichtdicke der Emaillierung ist stark vom Druckverfahren abhängig, sodass diese üblicherweise wie folgt ansteigt: Digitaldruck, Siebdruckverfahren, Walzverfahren, Gießverfahren.

Emaillierte Scheiben können ohne weiteres zu Verbundsicherheits- oder Isolierglas weiterverarbeitet werden. Bei Verbundsicherheitsglas wird die bedruckte Seite aus technischen Gründen meistens zur PVB-Folie hin ausgerichtet. Bei Isoliergläsern wird die Beschichtung im Scheibenzwischenraum angeordnet, um eine Verschmutzung der leicht erhabenen Emaillierung zu verhindern.

Zu beachten ist, dass sich durch die Emaillierung die Biegefestigkeit des Glases verringert, beispielsweise bei emailliertem ESG auf fc,t = 70 N/mm², sodass für derartige Scheiben eine niedrigere Biegezugspannung zulässig ist. Je nach Farbgebung können emaillierte Gläser aber auch in thermischer Hinsicht problematisch werden. Aufgrund einer lokalen Aufheizung der Scheiben durch die Sonneneinstrahlung und die damit verbundene Temperaturdehnung können erhebliche Zwangsbeanspruchungen entstehen, die zu einem thermisch induzierten Versagen der Scheibe führen können. Daher sollten dunkle Farben bei der Gestaltung von Scheiben in einer sonnig exponierten Lage möglichst vermieden werden.