TOQUARTZ-Quarzglasröhren Standardgrößen und vollständige Fertigungsmöglichkeiten

Die Beschaffung von Quarzglasrohren ohne vollständige Maß- und Fertigungsdaten verschwendet Zeit und verzögert Projekte. In diesem Artikel finden Sie alle Informationen zu Spezifikationen und Verarbeitungsmöglichkeiten an einem Ort.

TOQUARTZ-Quarzglasrohre umfassen Außendurchmesser von 0,1 mm bis 600 mm, Wandstärken von 0,01 mm bis 10 mm und Längen bis zu 3.000 mm. Über die Rohmaße hinaus umfasst der komplette Fertigungsservice Präzisionsschneiden, Anfasen, Polieren, Flammenversiegelung, Bohren, Schliffbearbeitung, Schweißen und Durchmesserformung - alles nach nachvollziehbaren Industrietoleranzen ausgeführt.

Quarzglas - auch bekannt als Quarzglas - wird aus Siliziumdioxid (SiO₂) mit einem Reinheitsgrad von 99,99% oder höher hergestellt. Die Kombination von nahezu null thermischer Ausdehnung (Koeffizient von ca. 0,55 × 10-⁶/°C), Dauergebrauchstemperaturen von bis zu 1.200°C und breiter optischer Durchlässigkeit vom tiefen UV (unter 200 nm) bis zum Infrarot macht es zum Material der Wahl, wenn Borosilikatglas an seine physikalischen Grenzen stößt.

---

Wofür Quarzglasröhren gebaut werden

Unter allen transparenten anorganischen Materialien nimmt Quarzglas eine einzigartige Stellung ein, da seine physikalischen und chemischen Eigenschaften gleichzeitig auf mehreren Leistungsachsen extrem sind und nicht nur auf einer optimiert werden.

Chemisch gesehen ist Quarzglas inert gegenüber praktisch allen Säuren mit Ausnahme von Flusssäure und heißer Phosphorsäure, und es bleibt über thermische Zyklen hinweg formstabil, die Borsilikatglas zerbrechen würden. Seine Temperaturwechselbeständigkeit ergibt sich direkt aus dem ultraniedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten: Ein bei 1.000 °C äquilibriertes Rohr kann bei Raumtemperatur in Wasser getaucht werden, ohne zu zerbrechen - ein Verhalten, das bei herkömmlichem Laborglas unmöglich ist. Optisch übertragen High-OH-Gläser Wellenlängen bis zu 150 nm und ermöglichen damit Anwendungen in der UV-Sterilisation, Spektroskopie und Excimer-Laser, die mit keiner anderen Röhrenglasform möglich sind. Elektrisch gesehen übersteigt der Volumenwiderstand von Quarzglas bei Raumtemperatur 10¹⁸ Ω-cm, was eine zuverlässige Isolierung selbst in Hochfrequenz-Halbleiterdiffusionsöfen ermöglicht. Zusammen erklären diese Eigenschaften, warum Quarzglasrohre finden sich in der Halbleiterherstellung, der UV-Wasseraufbereitung, in Umhüllungen von Halogen- und Infrarotlampen, in chemischen Hochtemperaturreaktoren und in optischen Präzisionsinstrumenten - in Umgebungen, in denen ein Materialversagen betriebliche oder sicherheitstechnische Folgen hat, die weit über die Kosten der Röhre selbst hinausgehen.

---

Standardabmessungen für TOQUARTZ-Quarzglasröhren

Die Maßabdeckung ist der erste Filter, den jeder Beschaffungsingenieur anwendet, und ein Lieferant, der den erforderlichen Außendurchmesser, die Wandstärke oder die Länge nicht mit der geforderten Toleranz einhalten kann, scheidet effektiv aus, bevor die technische Bewertung beginnt. TOQUARTZ lagert und fertigt Quarzglasrohre für das gesamte industrielle Größenspektrum, von Kapillaren im Submillimeterbereich, die in der Röntgenbeugung verwendet werden, bis hin zu großvolumigen Prozessrohren, die in Diffusionsöfen für Solarzellen eingesetzt werden. Die vier Parameter - Außendurchmesser (OD), Innendurchmesser (ID), Wanddicke (WT) und Länge - haben jeweils ihren eigenen Erfassungsbereich und ihr eigenes Toleranzregime, und die Kenntnis aller vier Parameter zusammen ist die einzige Möglichkeit, die Maßhaltigkeit zu bestätigen, bevor man einen kundenspezifischen Auftrag erteilt.

Abdeckung des Außendurchmessers von Kapillarrohren bis zu Rohren mit großem Durchmesser

Quarzglasrohre sind in drei verschiedenen Durchmessersegmenten im Handel erhältlich, die jeweils unterschiedliche strukturelle Anwendungsbereiche abdecken und durch verschiedene Zieh- oder Formverfahren hergestellt werden.

Die Kapillarsegment überspannt OD von 0,1 mm bis etwa 5 mm. Rohre in diesem Bereich werden mit Wandstärken von bis zu 0,01 mm und werden vor allem zur Befestigung von Röntgenbeugungsproben, in der Mikrofluidik und für Ausrichtungshülsen für optische Fasern verwendet. Die Maßtoleranzen für Kapillaren mit einem Außendurchmesser von 0,1 mm liegen bei ±0,05 mm, verengen sich im Bereich von 0,1-0,9 mm auf ±0,05 mm und weiten sich bei Durchmessern von 1,5 mm und mehr innerhalb des Kapillarsegments leicht auf ±0,25 mm aus - Zahlen, die mit den veröffentlichten Daten von Hampton Research und Charles Supper Company übereinstimmen, die beide über 60 Kapillargrößen zur sofortigen Lieferung vorrätig haben.

Die Standard-Industriesegment läuft von OD 3 mm bis OD 300 mmSie decken die überwiegende Mehrheit der Anwendungen in den Bereichen Labor, Halbleiter, Beleuchtung und chemische Verarbeitung ab. Robson Scientific bietet klare Quarzglasrohre von 3,0 mm bis 150,0 mm OD in Meterlängen an; MICQstore führt Standardgrößen auf Lager, darunter OD 25 × WT 2, OD 40 × WT 3, OD 50 × WT 3, OD 60 × WT 3, OD 80 × WT 3, OD 100 × WT 3, OD 120 × WT 4 und OD 150 × WT 5 - alle in 1.000 mm Länge - sowie einen kontinuierlichen kundenspezifischen Service bis 600 mm OD. Die Wandstärke in diesem Segment liegt in der Regel zwischen 0,7 mm und 10,0 mm.Eine Spezifikation, die durch die Daten von gauge-glass.net bestätigt wird, die einen Außendurchmesser von 3-400 mm und eine Breite von 0,7-10,0 mm angeben.

Die Large-Bore-Segment deckt OD 100 mm bis OD 600 mm. Rohre in diesem Bereich erfordern Schleuderguss¹ Sie werden in Photovoltaik-Diffusionsöfen, großen CVD-Reaktoren und industriellen UV-Anlagen eingesetzt. Das Standardlager für diesen Durchmesser ist begrenzt; TOQUARTZ und vergleichbare Hersteller nehmen jedoch Sonderbestellungen für Großrohre mit einer Länge von mehr als 1.000 mm an.

Außendurchmesser Segmentbezeichnung

Durchmesser Segment	OD Bereich	Typischer WT-Bereich (mm)	Primäre Anwendungen
Kapillare	0,1 mm - 5 mm	0.01 - 0.5	XRD, Mikrofluidik, Faseroptik
Kleinindustrie	3 mm - 50 mm	0.7 - 3.0	Laborgeräte, UV-Lampen, Sensoren
Mittlere Industrie	50 mm - 150 mm	2.0 - 5.0	Halbleiter-Ofenrohre, Reaktoren
Großindustrie	150 mm - 300 mm	3.0 - 8.0	CVD-Prozessrohre, Solardiffusion
Große Bohrung	300 mm - 600 mm	5.0 - 10.0	Auskleidungen von Industrieöfen, große UV-Systeme

Spezifikationen für Innendurchmesser und Wanddicke

Der Innendurchmesser eines Quarzrohrs ist ein abgeleitetes Maß - er wird vom Hersteller nicht unabhängig angegeben, sondern wie folgt berechnet ID = OD - 2 × GEWICHT. Das bedeutet, dass bei der Bestellung eines Rohres zwei der drei Werte (OD, ID, WT) angegeben werden müssen, wobei der dritte durch Berechnung bestätigt wird.

Standardwandrohre im Industriesegment haben in der Regel Wandstärken zwischen 1,0 mm und 3,0 mm und bieten damit das beste Gleichgewicht zwischen mechanischer Integrität und thermischer Masse. Dickwandige Rohre mit einer WT von 4,0 mm bis 10,0 mm werden in Hochdruckreaktoren und Vakuumkammern eingesetzt, wo neben der thermischen und chemischen Beständigkeit auch die strukturelle Belastbarkeit erforderlich ist. Dünnwandige Rohre, insbesondere solche mit einem WT unter 1,5 mm, werden für Anwendungen ausgewählt, die ein schnelles thermisches Ansprechen erfordern - wie z. B. Ummantelungen von Halogenlampen und Infrarotheizungen -, bei denen eine Minimierung der thermischen Masse die Zykluszeit und den Energieverbrauch reduziert. Übliche OD × WT × ID-Kombinationen auf Lager sind: OD 25 × WT 2 × ID 21 mm, OD 50 × WT 3 × ID 44 mm, OD 100 × WT 3 × ID 94 mm und OD 150 × WT 5 × ID 140 mm.

Für hochpräzise Montageanwendungen wie Halbleiter-Wafer-Trägerrohre, bei denen Quarzrohre mit maschinell bearbeiteten Metallflanschen oder PTFE-Dichtungen verbunden werden müssen, werden ID-Toleranzen zum kritischen Maß und müssen eingehalten werden. ±0,1 mm für Rohre mit mittlerer Bohrung, wobei engere Qualitäten erhältlich sind bei ±0,05 mm durch spitzenloses CNC-Schleifen.

Übliche OD × WT × ID-Kombinationen

Außendurchmesser (mm)	WT (mm)	ID (mm)	Kategorie Wand
12	1.0	10	Dünne Wand
25	2.0	21	Standard-Wand
40	3.0	34	Standard-Wand
50	3.0	44	Standard-Wand
80	3.0	74	Standard-Wand
100	3.0	94	Standard-Wand
120	4.0	112	Dicke Wand
150	5.0	140	Dicke Wand
200	6.0	188	Dicke Wand
300	8.0	284	Schwere Wand

Standard- und kundenspezifische Längenbereiche

Die Längenverfügbarkeit unterscheidet sich erheblich zwischen dem Bestand an kleinen und großen Rohren, und die Kenntnis der Standardlagerlängen verhindert kostspielige Annahmen während der Systementwicklung.

Für Rohre bis zu OD 50 mm × ID 44 mm (einschließlich)beträgt die branchenübliche Lagerlänge 48 Zoll (ca. 1.220 mm). Bei größeren Durchmessern - insbesondere bei Durchmessern über OD 50 mm ID × OD 54 mm - reicht die Standardlagerlänge bis 60 Zoll (ca. 1.524 mm), und es können Mindestbestellmengen gelten. Diese Zahlen stimmen direkt mit den von GM Quartz veröffentlichten Spezifikationen überein. Kundenspezifische Nicht-Standardlängen sind auf Anfrage für den gesamten Durchmesserbereich erhältlich.

Maßgeschneiderte Längen beginnen bei 5 mm und reichen bis zu einem Maximum von 3.000 mmeine Obergrenze, die sowohl von MICQstore als auch von microqsil.com für Quarzglasrohre bestätigt wird. Für die meisten Labor- und Halbleiteranwendungen stellen Längen zwischen 500 mm und 1.500 mm den praktischen Arbeitsbereich dar. Rohre mit einer Länge von mehr als 2.000 mm und einem Durchmesser von mehr als 100 mm müssen aufgrund von Biege- und Handhabungseinschränkungen während des Transports individuell geprüft werden.

Der Zuschnitt auf Nicht-Standardlängen erfolgt im Rahmen des Fertigungsservices mit einer Längentoleranz von ±0,5 mm für den Standard-Präzisionsschnitt, oder ±0,1 mm wenn Laser- oder Hochpräzisions-Diamantscheibenschneiden vorgeschrieben ist.

Standard- und kundenspezifische Längenparameter

Rohr-AD-Bereich	Standard-Schaftlänge	Maximale benutzerdefinierte Länge	Längentoleranz (Standardschnitt)
0,1 mm - 5 mm (Kapillare)	80 mm / 300 mm / 600 mm	600 mm	±0,05 mm
3 mm - 50 mm	1.220 mm (48 Zoll)	3.000 mm	±0,5 mm
>50 mm - 300 mm	1.524 mm (60 Zoll)	3.000 mm	±0,5 mm
>300 mm - 600 mm	Individuell pro Bestellung	>1.000 mm (von Fall zu Fall)	±1,0 mm

Abmessungstoleranzen und Präzisionsabstufungen

Die Auswahl der Toleranzen ist nach der Materialqualität die wohl folgenreichste Entscheidung bei der Spezifikation, da engere Toleranzen zusätzliche Bearbeitungsschritte erfordern, die sich direkt auf die Durchlaufzeit und den Bearbeitungsumfang auswirken.

Die veröffentlichten Toleranzen für den Außendurchmesser von Quarzglasrohren folgen einer Skala mit abgestuftem Durchmesser. Am Kapillarende (OD 0,1-0,9 mm), ist die OD-Toleranz ±0,05 mmBei Durchmessern von 1,0 mm bis 2,5 mm reicht er von -0,05 mm bis +0,25 mm abhängig von der jeweiligen Größe; bei Durchmessern von 3,0 mm und mehr erweitert sich die Standardtoleranz auf ±0,25 mm - Daten, die mit der von Hampton Research veröffentlichten Kapillarspezifikationstabelle übereinstimmen. Für Industrierohre im Bereich von 25-150 mm Außendurchmesser betragen die vom Rohrhersteller angegebenen Außendurchmesser-Toleranzen in der Regel ±0,5 mm bis ±1,0 mmDies spiegelt die inhärente Variabilität des vertikalen Ziehprozesses wider.

Präzisionsgeschliffene Rohre, bei denen der Außen- oder Innendurchmesser nach dem Ziehen fertig bearbeitet wurde, können Außen- und Innentoleranzen von ±0,0001 Zoll (etwa ±0,0025 mm) - eine von Specialty Glass Products dokumentierte Spezifikation für CNC-gesteuerte spitzenlos geschliffene Quarzglasrohre. Auf dem anspruchsvollsten Niveau halten CNC-Bearbeitungszentren, die in der Produktion von Halbleiterkomponenten eingesetzt werden, Toleranzen von ±0,01 mm über alle linearen Dimensionen hinweg. Längenschnitt-Toleranz für den Standard-Diamantscheibenschnitt beträgt ±0,5 mm, reduzierbar auf ±0,1 mm mit Laserschneiden. Die Gleichmäßigkeit der Wandstärke wird in der Regel kontrolliert, um ±10% vom nominalen WT für gezogene Rohre, Anziehen auf ±0,05 mm für geschliffene Rohre.

Es ist wichtig zu wissen, welche Toleranzklasse für eine bestimmte Baugruppe gilt, bevor man sich auf einen Fertigungsweg festlegt, da die Angabe von Toleranzen in optischer Qualität für ein Bauteil, das nur ein Ofenrohrpassungsspiel erfordert, unnötige Kosten und Vorlaufzeiten verursacht.

Maßtoleranz-Referenz nach Präzisionsklasse

Parameter	Wie gezeichnet (Standard)	Präzisionsschliff	CNC-gefräst
OD-Toleranz	±0,25 mm - ±1,0 mm	±0,01 mm - ±0,025 mm	±0,01 mm
ID-Toleranz	±0,25 mm - ±1,0 mm	±0,05 mm - ±0,1 mm	±0,01 mm
WT Gleichförmigkeit	±10% vom Nennwert	±0,05 mm	±0,01 mm
Länge (Schnitt)	±0,5 mm	±0,1 mm (Laser)	±0,1 mm
Oberfläche Ra (OD)	0,4 - 1,6 µm	0,1 - 0,4 µm	<0,1 µm

---

Präzisionsfertigung für Quarzglasröhren - Schneiden

Die meisten Anwendungen erfordern Rohre, die auf eine präzise Arbeitslänge zugeschnitten sind und deren Kanten so beschaffen sind, dass es während des Betriebs nicht zu Spannungsbrüchen oder Verunreinigungen kommt. Das Schneiden ist der grundlegende Schritt in der TOQUARTZ-Fertigungssequenz, und die gewählte Methode - Diamantscheiben-Nassschneiden oder Laserschneiden - bestimmt die erreichbare Längentoleranz, das Kantenprofil und die Frage, ob eine anschließende Kantenbehandlung erforderlich ist.

Diamantscheiben-Nassschnitt für Rohre mit kleinen und mittleren Bohrungen

Das Nassschneiden mit Diamantscheiben ist die Standardmethode für Quarzrohrlängen, die für Bohrungsdurchmesser von 3 mm Außendurchmesser bis zu etwa 150 mm Außendurchmesser mit konsistenten, wiederholbaren Ergebnissen.

Das Verfahren verwendet eine diamantimprägnierte Schleifscheibe, die unter einem kontinuierlichen Wasser-Kühlmittelstrom rotiert. Das Wasser erfüllt einen doppelten Zweck: Es unterdrückt den feinen Siliziumdioxidstaub, der andernfalls ein Gesundheitsrisiko in der Luft darstellen würde, und - was aus Sicht der Produktqualität noch wichtiger ist - es verhindert einen lokalen Temperaturschock an der Schnittzone. Ohne Kühlmittel kann die bei einem trockenen Diamantschnitt entstehende Reibungshitze zu Mikrorissen unter der Oberfläche führen, die sich ausdehnen. 0,05 mm bis 0,2 mm in die Rohrwand eindringen, die sich bei den anschließenden Temperaturwechseln im Betrieb ausbreiten. Das Nassschneiden reduziert diese unterirdische Schadenszone auf unter 0,02 mmeine Tiefe, die durch normales Anfasen oder Feuerpolieren im nächsten Fertigungsschritt vollständig entfernt wird. Great Lakes Glasswerks dokumentiert Nassschneidefähigkeit für Bohrungen von 3 mm bis 150 mm AußendurchmesserDurch ein spezielles Spannverfahren wird die Ausrichtung der Rohre beibehalten und die Wanddurchbiegung während des Schneidhubs verhindert.

Die erreichbare Längentoleranz beim Nassschneiden mit Diamantscheiben beträgt ±0,5 mm unter Standardproduktionsbedingungen, was den Montageanforderungen der meisten Laborgeräte, Ofenrohrsysteme und Lampenkolbenanwendungen gerecht wird. Für Anwendungen, die eine engere Längenkontrolle ohne Laserinvestition erfordern, kann eine sekundäre Plandrehung mit einer flachen Diamantüberlappung die Längenabweichung auf ±0,2 mm.

Parameter für das Schneiden von Diamantscheiben

Parameter	Spezifikation
Anwendbarer OD-Bereich	3 mm - 150 mm
Kühlmittel	Kontinuierliche Flutung mit deionisiertem Wasser
Längentoleranz	±0,5 mm (Standard)
Unterirdische Beschädigungstiefe	<0,02 mm mit Nassverfahren
Radkörnung (typisch)	150 - 320 mesh Diamant
Zustand der Schnittkanten nach dem Schnitt	Erfordert Fase oder Feuerpolitur

Laserschneiden und Präzisionslängentoleranzen

Das Laserschneiden erweitert die erreichbare Präzision über das hinaus, was Diamantradverfahren liefern können, und wird zur bevorzugten Methode, wenn engere Längentoleranzen als ±0,5 mm vorgeschrieben sind oder wenn die Rohrdurchmesser die mechanischen Beschränkungen von radbasierten Systemen überschreiten.

CO₂-LaserschneidenDer Laser, der mit einer Wellenlänge von 10,6 µm arbeitet, wird effizient von Quarzglas absorbiert und ermöglicht saubere, schmale Schnitte mit einer Wärmeeinflusszone, die in Mikrometern gemessen wird und nicht in Zehntelmillimetern wie bei mechanischen Verfahren. Bei typischen Bearbeitungsgeschwindigkeiten für Quarzrohre im Bereich von 10-80 mm Außendurchmesser beträgt die Schnittspaltbreite des Lasers 0,1 bis 0,3 mmund die erreichte Längentoleranz ist ±0,1 mm - eine fünffache Verbesserung gegenüber dem herkömmlichen Nassschneiden. Entscheidend ist, dass durch das Fehlen eines mechanischen Kontakts das Risiko von Rohrrissen aufgrund von Radvibrationen ausgeschlossen wird, was das Laserschneiden besonders wertvoll macht für dünnwandige Rohre mit WT unter 1,5 mm wo die mechanische Schnittkraft ein Bruchrisiko darstellt.

Für Rohre mit großem Durchmesser über 150 mm Außendurchmesser bietet das Wasserstrahlschneiden eine Alternative, bei der die Energie des Abrasivstrahls mit einem Verfahren kombiniert wird, das keinerlei thermische Belastung erzeugt. Wasserstrahlgeschnittene Kanten müssen geschliffen werden, um die durch das Abrasivmedium aufgeraute Oberfläche zu entfernen, aber die Methode ist einzigartig in der Lage, komplexe konturierte Profile - diagonale Schnitte, Kerben oder geschlitzte Enden - in Großrohren aus Quarzglas herzustellen, die ansonsten eine mehrachsige CNC-Bearbeitung erfordern würden.

Vergleich zwischen Laser- und Diamantscheibenschneiden

Attribut	Diamantscheibe Nassschnitt	Laserschnitt	Wasserstrahlschneiden
OD Bereich	3 mm - 150 mm	5 mm - 200 mm	50 mm - 600 mm
Längentoleranz	±0,5 mm	±0,1 mm	±0,3 mm
Spaltbreite	0,5 - 1,5 mm	0,1 - 0,3 mm	1,0 - 2,5 mm
Thermisches Stressrisiko	Niedrig (Nassverfahren)	Sehr niedrig	Keine
Rand Nachbehandlung	Fase/Feuerpolitur	Feuerpolitur leicht	Schleifen erforderlich
Beste Anwendung	Standardlängen für Labor und Industrie	Präzisionskomponenten	Konturschnitte mit großer Bohrung

---

Anfasen und Kantenbearbeitung von Quarzglasrohren

Jedes abgeschnittene Ende eines Quarzglasrohrs stellt eine mechanische Schwachstelle dar: Die scharfe 90°-Ecke, die durch das Schneiden mit der Diamantscheibe oder dem Laser entsteht, führt zu Spannungen, wenn das Rohr in Verschraubungen eingeführt, thermischen Zyklen ausgesetzt oder bei der Installation gehandhabt wird. Durch das Anfasen wird diese Anfälligkeit beseitigt und gleichzeitig die kontrollierte Kantengeometrie erzeugt, auf die Dichtungsbaugruppen, O-Ring-Nuten und Steckverbindungen angewiesen sind.

Mechanisches Schleifen und typische Fasenwinkel

Beim mechanischen Anfasen werden diamantimprägnierte Schleifscheiben oder Präzisions-Rundschleifmaschinen verwendet, um das Rohrende zu einem definierten Winkelprofil abzuschleifen und so eine gleichbleibende, wiederholbare Geometrie über alle Produktionsserien hinweg zu erzielen.

Fasenwinkel zwischen 15° und 45° (gemessen von der Rohrachse) sind der am häufigsten verwendete Bereich für Quarzrohrenden. A 15°-20° Abschrägung wird in der Regel für Schläuche spezifiziert, die in PTFE- oder Silikon-O-Ring-Dichtungen eingesetzt werden, wo die leichte Verjüngung das Schlauchende in die Dichtungsbohrung führt, ohne das Elastomer zu schneiden. A 45° Abschrägung wird für Rohre bevorzugt, die in einem weiteren Schritt flammgeschweißt oder schmelzgeschweißt werden sollen, da die abgewinkelte Stirnfläche der Brennerflamme eine größere Oberfläche bietet, um sie gleichmäßig zu erhitzen, wodurch das Risiko einer asymmetrischen Erweichung verringert wird. Schleifgeräte für das Anfasen des Außendurchmessers verwendet eine zylindrische OD-Schleifmaschine, die das Rohr gegen eine profilierte Diamantscheibe rotiert; ID Anfasen von Rohren mit einem Innendurchmesser von mehr als 10 mm erfolgt mit einer Schleifmaschine, die in einem bestimmten Winkel in der Bohrung läuft. Specialty Glass Products dokumentiert die Fähigkeit zum Schleifen von Außendurchmessern, wobei Außendurchmesser-Toleranzen von ±0,0001 Zoll (±0,0025 mm) mit hervorragender Oberflächengüte, was zeigt, dass das Anfasen von Präzisionsrohren ein Bearbeitungsvorgang im messtechnischen Sinne ist und nicht nur eine Nachbearbeitung.

Nach dem Schleifen weist die abgeschrägte Oberfläche ein mattes, gefrostetes Aussehen auf. Für Anwendungen, bei denen die Endfläche UV- oder sichtbares Licht durchlassen muss - wie z. B. das Eingangsende einer UV-Reaktorröhre - wird die mattierte Fasenoberfläche anschließend feuerpoliert, um die optische Transparenz wiederherzustellen.

Fasenwinkel und Anwendungsbezug

Fase Winkel	Geometrie	Typische Anwendung
15° - 20°	Sanfte Verjüngung	Einsetzen von O-Ringen und Elastomerdichtungen
30°	Mäßige Verjüngung	Steckverbindungen, Klemmverschraubungen
45°	Standard-Fase	Schweißnahtvorbereitung, allgemeines Entgraten
Benutzerdefiniert	Pro Zeichnung	Vakuumflansche, optische Schnittstellen

Säure-Ätzentgraten als ergänzende Option

Bei Quarzglasrohren mit einem Innendurchmesser von weniger als 10 mm sind mechanische Schleifwerkzeuge nicht in der Lage, das Bohrungsende mit ausreichender Präzision zu erreichen, so dass das Entgraten durch Säureätzung die praktische Lösung ist.

Verdünnte Fluorwasserstoffsäure (HF), typischerweise in Konzentrationen von 1-5% nach Volumenlöst selektiv die scharfen Quarzsplitter und die an der Schnittkante verbliebenen Mikrobrüche auf, ohne die makroskopische Rohrgeometrie zu verändern. Die Ätzrate von Quarzglas in verdünnter HF bei Raumtemperatur beträgt etwa 0,5-2 µm pro MinuteDadurch kann der kontrollierte Materialabtrag gestoppt werden, sobald die Gratzone - in der Regel 10-30 µm tief - aufgebraucht ist. Diese präzise Kontrolle macht das HF-Ätzen besonders wertvoll für Kapillarrohre mit einem Außendurchmesser von 0,5-5 mm, bei denen selbst ein mechanischer Schleifüberschritt von 50 µm einen erheblichen Teil der Wandstärke aufzehren würde. Der Prozess muss in einem chemischen Abzug mit HF-Einstufung durchgeführt werden. mit vollständiger PSA, einschließlich Gesichtsschutz, chemikalienbeständigen Handschuhen und einem HF-Antidotset, da HF selbst bei geringer Exposition systemisch toxisch ist.

Nach dem Ätzschritt wird das Röhrchen gründlich mit deionisiertem Wasser gespült, optional gefolgt von einer Neutralisierungswäsche mit verdünntem Ammoniumbifluorid. Der resultierende Innenrand fühlt sich glatt an und weist keine Restpartikel aus kristallinem Siliziumdioxid auf, die den Fluss von Halbleitern oder analytischen Chemikalien verunreinigen könnten.

Parameter für das Entgraten durch saures Ätzen

Parameter	Spezifikation
Anwendbarer ID-Bereich	0,1 mm - 10 mm (Zugang zur Innenkante)
HF-Konzentration	1 - 5% v/v
Ätzrate	0,5 - 2 µm/min bei 20°C
Materialabtragstiefe	10 - 50 µm (kontrolliert)
Spülung nach dem Ätzen	Deionisiertes Wasser, ≥3 Zyklen
Dimensionale Auswirkungen	Vernachlässigbar (<0,05 mm Veränderung der OD)

---

Poliernormen für Quarzglasröhren für optische und Halbleiteranwendungen

Die Oberflächenbeschaffenheit der Stirnseite eines Quarzrohrs ist nicht nur ein ästhetisches Problem - bei Anwendungen in der optischen Übertragung, in UV-Reaktoren und in der Halbleiterdiffusion bestimmt die Oberflächenrauheit am Rohrende direkt die Übertragungseffizienz, das Risiko der Partikelbildung und die Qualität der hermetischen Dichtungen. Zwei Polierverfahren erfüllen unterschiedliche Anforderungen: Das Feuerpolieren stellt die glatte, feuergeformte Oberfläche der abgeschnittenen Enden wieder her, während das mechanische Läppen und Polieren eine optisch einwandfreie Ebenheit für Präzisionsschnittstellen von Komponenten erzielt.

Feuerpolieren für Stirnseiten und Rohraußenseiten

Das Feuerpolieren ist das am weitesten verbreitete Verfahren zur Endbearbeitung von Quarzrohrstirnseiten. Es wird wegen seiner Schnelligkeit, seiner Fähigkeit, Mikrorisse zu heilen, die beim Schneiden entstanden sind, und seiner Fähigkeit, die ursprüngliche feuergeformte Oberflächenqualität des ursprünglich gezogenen Rohrs wiederherzustellen, geschätzt.

Das Verfahren wendet eine Fokussierte Knallgas- oder Propan-Sauerstoff-Flamme zum Rohrende, während das Rohr um seine Achse gedreht wird. Die Flammentemperatur an der Arbeitsspitze übersteigt 1,700°Cdie über dem Erweichungspunkt von Quarzglas (~1.665 °C) liegt, aber für eine kontrollierte Dauer angewendet wird - typischerweise 3 bis 15 Sekunden pro Ende - ausreichend, um die Oberflächenkieselsäure umzuschmelzen und fließen zu lassen, ohne dass die Rohrwand kollabiert oder der Rohraußendurchmesser wesentlich verändert wird. Während dieses kurzen Schmelzintervalls, Oberflächenspannung² treibt das flüssige Siliziumdioxid in eine glatte, nahezu perfekt flache Endfläche und versiegelt gleichzeitig alle unterirdischen Mikrorisse, die beim mechanischen Schneiden entstanden sind. GlobalQT führt das Feuerpolieren ausdrücklich als Standarddienstleistung neben dem Schruppen und Schleifen für bestellte Ofenrohre auf und bestätigt damit, dass es sich um ein produktionsgerechtes Verfahren handelt und nicht um einen speziellen einmaligen Vorgang.

Knallgas ist bei hochreinen Halbleiter- und optischen Anwendungen gegenüber Knallgas stark bevorzugtDenn bei der Verbrennung von Wasserstoff entsteht als Nebenprodukt nur Wasserdampf, der keine Kohlenstoffablagerungen auf der Siliziumdioxidoberfläche hinterlässt. Eine Sauerstoff-Propan-Flamme ist zwar heißer und daher schneller, führt aber Spuren von Kohlenwasserstoffverunreinigungen ein, die unter UV-Beleuchtung fluoreszieren und für Anwendungen wie UV-Wasseraufbereitungsreaktoren oder spektroskopische Zellen nicht akzeptabel sind.

Prozessparameter für das Feuerpolieren

Parameter	Sauerstoff-Wasserstoff	Autogen-Propan
Flamme Temperatur	~2.000°C (Arbeitsspitze)	~1,900°C
Verbrennungsnebenprodukt	Nur H₂O	CO₂ + H₂O + Spuren von Kohlenstoff
Kontaminationsrisiko	Vernachlässigbar	Gering (akzeptabel für industrielle Nutzung)
Anwendbarer OD-Bereich	1 mm - 300 mm	3 mm - 300 mm
Bearbeitungszeit pro Ende	3 - 15 Sekunden	2 - 10 Sekunden
Mikrorissheilungstiefe	bis zu 0,2 mm	bis zu 0,2 mm
Oberflächenrauhigkeit nach dem Polieren	0,05 - 0,2 µm	0,1 - 0,4 µm

Mechanisches Läppen und optisches Oberflächenfinish

Während beim Feuerpolieren eine glatte, aber geometrisch frei geformte Oberfläche entsteht - das heißt, die Stirnfläche ist nicht garantiert flach oder senkrecht zur Rohrachse -, wird beim mechanischen Läppen eine maßstabsgetreue ebene Fläche mit einer optischen Glätte für Anwendungen, die interferometrische Präzision erfordern.

Die mechanische Poliersequenz für Quarzglasrohrenden beginnt mit Grobläppen mit Borkarbid- oder Siliziumkarbid-Schleifsuspension auf einer Überlappungsplatte aus Gusseisen, wobei der größte Teil der Beschädigung der Schnittfläche bis auf eine Restrauhigkeit von etwa Ra 0,5 µm. Die Zwischenstufe der Feinverzahnung verwendet Aluminiumoxid-Schleifmittel (Al₂O₃) mit einer Korngröße von 3-5 µmund bringt die Oberfläche auf Ra 0,1-0,2 µm. In der letzten Polierphase werden Aufschlämmung von Ceriumoxid (CeO₂) auf einem Polierteller - in der Regel ein Polyurethan- oder Pechschwamm - und erreicht Oberflächenrauhigkeitswerte von Ra < 0,5 nm (Sub-Nanometer) und klassifiziert das Ergebnis als optische Qualität gemäß den Standardbezeichnungen für die Oberflächengüte. Auf diesem Niveau ist die Endfläche des Quarzrohrs als optisches Fenster, als Laserstrahleintrittsöffnung oder als Präzisions-Vakuumflanschkontaktfläche geeignet. Specialty Glass Products bestätigt, dass das spitzenlose CNC-Schleifen und -Polieren OD- und ID-Toleranzen von ±0,0001 Zoll mit außergewöhnlichen Oberflächengüten, was zeigt, dass der Polierschritt untrennbar mit der Maßkontrolle bei optischen Spezifikationen verbunden ist.

Die Parallelität zwischen den beiden Endflächen eines polierten Rohrs - entscheidend für Rohre, die als Durchflusszellen oder optische Küvetten verwendet werden - wird beibehalten, um ≤0,005 mm mit einer doppelseitigen Poliermaschine mit Echtzeit-Lasermikrometer-Feedback.

Referenz für Poliergrad und Oberflächengüte

Poliergrad	Verwendetes Schleifmittel	Oberfläche Ra	Typische Anwendung
Industriell (feuerpoliert)	Flamme	0,05 - 0,4 µm	Laborgeräte, Ofenrohre, UV-Lampen
Halb-Präzision (geläppt)	Al₂O₃ 3-5 µm	0,1 - 0,5 µm	Dichtungsflansche, Sensorschnittstellen
Optische Qualität (CeO₂)	CeO₂-Aufschlämmung	<0,5 nm (Ra)	UV-Fenster, Spektroskopiezellen, Laseranschlüsse
Ultrapräzise	CeO₂ + Pitch Lap	<0,1 nm (Ra)	Interferometrie, Laserstrahlformung

---

Flammendichtungs- und Endverschlussoptionen für Quarzglasröhren

Quarzglasrohre mit versiegeltem Ende kommen in Dutzenden von Anwendungen vor - von UV-Quecksilberlampenhüllen und Schutzrohren für Thermowellen bis hin zu Vakuumampullen für die Kristallzüchtung und versiegelten Reaktionsgefäßen für die anorganische Synthese bei Temperaturen über 1.000 °C. Die Methode und die Geometrie des Endverschlusses sind nicht austauschbar: Die Kombination aus Wärmequelle, Flammenchemie und Formtechnik muss genau auf den Rohrdurchmesser, die Wandstärke und die für die Anwendung erforderliche Endprofilgeometrie abgestimmt werden.

Sauerstoff-Wasserstoff-Brennerschweißen für hermetische Endabdichtungen

Für die Flammversiegelung von Quarzglasrohren ist eine Wärmequelle erforderlich, die in der Lage ist, die Erweichungstemperatur von Quarzglas zu erreichen und aufrechtzuerhalten - etwa 1,665°C - während der umgebende Rohrabschnitt kühl genug gehalten wird, um eine Verformung über den vorgesehenen Dichtungsbereich hinaus zu verhindern.

Wasserstoff-Sauerstoff-Brenner werden allgemein für hermetische Quarzdichtungen bevorzugt, da die Wasserstoff-Sauerstoff-Flamme Arbeitstemperaturen von 1,800-2,000°C an der Flammenspitze, und weil die Flamme - wie in der dokumentierten Glasblaspraxis in der Halbleiter- und wissenschaftlichen Glasbranche üblich - keine Kohlenstoffnebenprodukte erzeugt, die die Siliziumdioxid-Schmelzzone verunreinigen würden. Wenn das Rohrende die Arbeitstemperatur erreicht, verhält es sich eher wie ein geschmolzenes Metall an seinem Liquiduspunkt als ein allmählich erweichendes Glas: Der Übergang von starr zu vollständig bearbeitbar ist abrupt und erfordert vom Bediener eine präzise Steuerung der Wärmezufuhr. Das Rohr muss kontinuierlich gedreht werden asymmetrische Erwärmung führt dazu, dass die Wand ungleichmäßig kollabiert und eine Dichtung mit inneren Spannungskonzentrationen entsteht, die bei Temperaturwechseln versagen. Nach dem Versiegeln wird der versiegelte Rohrabschnitt in der reduzierenden äußeren Flammenzone des Brenners langsam abgekühlt, um die Eigenspannungen vor der vollständigen Luftabschreckung zu glühen. Bei ordnungsgemäßer Ausführung ist eine Sauerstoff-Wasserstoff-Flammenversiegelung auf Quarzglas Helium-Leck geprüft auf <1 × 10-⁹ mbar-L/s, die die hermetische Unversehrtheit im Vakuum bestätigt.

Der maximale OD für die Flammenversiegelung in der Standardproduktion beträgt etwa 100 mmOberhalb dieses Durchmessers erfordert die thermische Masse des Rohrs einen Mehrbrenneransatz oder ein ofengestütztes Versiegelungsverfahren.

Prozessparameter der Flammversiegelung

Parameter	Spezifikation
Wärmequelle	Sauerstoff-Wasserstoff-Brenner
Temperatur der Flammenspitze	1,800 - 2,000°C
SiO₂ Erweichungspunkt	~1,665°C
Anwendbarer OD-Bereich	1 mm - 100 mm
Glühen nach dem Versiegeln	Erforderlich (Brenner-Zonen-Kühlung)
Leck-Integrität	<1 × 10-⁹ mbar-L/s (He-Lecktest)
Nebenprodukt Verunreinigung	Keine (nur H₂O)

Geschlossene Konfigurationen mit rundem Boden und flachem Boden

Die Geometrie eines geschlossenen Endes ist nicht nur ästhetisch, sondern bestimmt auch die Druckverteilung, die Reinigungsmöglichkeit und die Möglichkeit, das Rohr ohne eine externe Halterung aufrecht zu halten.

Geschlossene Enden mit rundem Boden (halbkugelförmig) werden gebildet, indem sich das erweichte Siliziumdioxid am Ende des Rohrs unter Oberflächenspannung ohne zusätzliches Material zu einer Kuppel zusammenzieht. Die sich daraus ergebende Form verteilt den Innendruck gleichmäßig über die gekrümmte Oberfläche, was Rundbodenverschlüsse zur bevorzugten Geometrie für versiegelte Ampullen, Hochdruck-Reaktionsröhrchen und Thermoelement-Schutzrohre macht, die sowohl unter Über- als auch unter Unterdruck (Vakuum) arbeiten. Die Wandstärke an der Kuppelspitze beträgt typischerweise 80-110% der ursprünglichen Rohrwandstärkeda der Prozess der Oberflächenspannungsbildung je nach Verweilzeit der Flamme eine leichte Verdünnung oder Verdickung verursachen kann. Röhrchen mit rundem Boden sind auf einer ebenen Fläche ohne ein Gestell nicht selbständig, was bei der Planung des Laboraufbaus berücksichtigt werden muss.

Geschlossene Böden mit flachem Boden werden hergestellt, indem das Rohrende in einer Flachdornpresse zusammengedrückt wird, während sich das Siliziumdioxid im plastischen Zustand befindet, oder indem es gegen eine flache Quarzglasplatte geflammt wird. Das Ergebnis ist ein vertikal freistehendes Rohr - ein praktischer Vorteil in Rohröfen, in denen Quarzschiffchen und Probenrohre auf flachen Ofenböden stehen müssen. Flache Verschlüsse sind jedoch mechanisch weniger widerstandsfähig gegen gleichmäßigen Innendruck als halbkugelförmige Verschlüsse, und ihre Verwendung bei Drücken über 0,3 MPa (Überdruck) erfordert eine technische Überprüfung.

Vergleich geschlossener Geometrien

Attribut	Runder Boden	Flacher Boden
Formgebungsverfahren	Oberflächenspannung (nur Flamme)	Dornpresse + Flamme
Druckverteilung	Einheitlich (optimal)	Spannungskonzentration an den Ecken
Maximal empfohlener Innendruck	Bis zu 1,0 MPa (Überdruck)	Bis zu 0,3 MPa (Überdruck)
Selbstständig	Nein (erfordert Unterstützung)	Ja
Typische Anwendungen	Ampullen, Tauchhülsen, Reaktionsgefäße	Ofenrohreinsätze, Probenschiffchen
Apex Wanddicke	80 - 110% von nominal WT	90 - 120% des Nenn-WT

---

Bohren und Bearbeiten von Öffnungen in Quarzglasröhren

Gebohrte Öffnungen in Quarzglasrohren ermöglichen das Einführen von Thermoelementen, Gasein- und -auslässen, Probenahmeöffnungen und Lichtleiterdurchführungen - Funktionen, die mit keiner anderen Rohrendbearbeitung erreicht werden können. Im Gegensatz zu Metallen kann Quarzglas nicht mit herkömmlichen Spiralbohrern gebohrt werden; seine Härte von etwa Mohs 7 und sprödes Bruchverhalten erfordern spezielle Bohrverfahren, die das Material durch kontrollierten Abrieb und nicht durch plastisches Schneiden abtragen.

Ultraschallbohren für Bohrungen mit kleinem Durchmesser

Ultraschallbohren ist die Methode der Wahl für Löcher in Quarzglas, bei denen der Öffnungsdurchmesser unter etwa 5 mm und einer Wandstärke von 5 mm oder weniger.

Bei diesem Verfahren wird eine Werkzeugspitze aus Wolframkarbid oder Borkarbid bei Ultraschallfrequenz (typischerweise 20-40 kHz) mit einer Amplitude von 10-50 µmwährend eine Aufschlämmung von Schleifpartikeln (in der Regel Borkarbid B₄C oder Siliziumkarbid SiC in Wasser) den Arbeitsbereich überflutet. Das vibrierende Werkzeug hämmert die Schleifpartikel gegen die Quarzoberfläche und trägt das Material mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,1-0,5 mm pro Minute ohne signifikante Seitenkräfte auf die Rohrwand zu übertragen - der entscheidende Vorteil gegenüber dem Drehbohren bei empfindlichen dünnwandigen Rohren. Dokumentierte minimale Lochdurchmesser, die durch Ultraschallbohren in Quarzglas erreicht werden können, sind 0,8 mmDies wird durch die von micquartz.com veröffentlichten CNC-Bearbeitungsdaten bestätigt. Die Positionstoleranz für ultraschallgebohrte Löcher beträgt typischerweise ±0,05 mm, mit Durchmessertoleranz ±0,02 mm - Zahlen, die den Anforderungen an die Ausrichtung von Thermoelementmänteln und Kapillareinsatzstücken entsprechen.

Nach dem Ultraschallbohren müssen der Locheingang und -ausgang abgeschrägt werden - entweder mechanisch oder durch Ätzen -, um die 0,05-0,1 mm Randfrakturzone die sich bildet, wenn das Schleifwerkzeug die Austrittsfläche der Quarzwand durchbricht.

Parameter für das Ultraschallbohren

Parameter	Spezifikation
Mindest-Lochdurchmesser	0,8 mm
Maximaler Bohrungsdurchmesser	~5 mm
Frequenz	20 - 40 kHz
Werkzeug Amplitude	10 - 50 µm
Abrasives Medium	B₄C oder SiC-Aufschlämmung in Wasser
Materialabtragsrate	0,1 - 0,5 mm/min
Durchmessertoleranz	±0,02 mm
Positionstoleranz	±0,05 mm

CNC-Diamantbohren für größere Öffnungen und enge Toleranzen

Bei Öffnungsdurchmessern von mehr als 5 mm ersetzt das CNC-Diamant-Kernbohren das Ultraschallverfahren und bietet eine höhere Maßgenauigkeit, kürzere Zykluszeiten und die Möglichkeit zur Herstellung von Löchern in Rohren bis zu 300 mm Außendurchmesser bei denen die Wandstärke des Rohrs ausreichend Material für den Kernbohreinsatz bietet.

CNC-Diamant-Kernbohren verwendet hohle diamantimprägnierte Kernbohrkronen die unter ständiger Kühlung mit entionisiertem Wasser rotiert und einen zylindrischen Pfropfen aus Quarzglas von der Rohrwand entfernt. Bei einer Spindeldrehzahl von 300-1.500 UMDREHUNGEN PRO MINUTE und einer Zuführungsrate von 0,02-0,1 mm pro UmdrehungDie an der Schnittfläche erzeugte Wärme wird in das Kühlmittel abgeleitet, bevor es zu thermischen Mikrorissen kommen kann. Specialty Glass Products dokumentiert die Fähigkeit zum Bohren von Löchern bis hinunter zu 0,017 Zoll (0,43 mm) in Quarzglas mit diesem Ansatz, wobei die mehrachsigen Fräszentren Rohrdurchmesser bis zum Umfang der Maschine bearbeiten - typischerweise 300 mm Durchmesser und bis zu 750 mm Länge auf einer 5-Achsen-CNC. Die Durchmessertoleranz für CNC-gebohrte Löcher im Bereich von 5-50 mm beträgt ±0,02 mmDie Ergebnisse stimmen mit den veröffentlichten Daten von micquartz.com überein. Für Bohrungen, die eine größere Positionsgenauigkeit in Gasverteilern oder Reaktoren mit mehreren Anschlüssen erfordern, erreicht die CNC-Werkzeugwegprogrammierung Positionstoleranz von ±0,01 mm relativ zur Rohrachse.

Nach dem Bohren erhält jede Öffnung eine Standard 45° Abschrägung sowohl an der Eintritts- als auch an der Austrittsfläche, um Spannungskonzentrationen zu vermeiden - ein Schritt, der in der Literatur zur Quarzbearbeitung ausdrücklich empfohlen wird, um die Rissausbreitung unter thermischer Belastung zu verhindern.

CNC-Diamant-Bohrparameter

Parameter	Spezifikation
Mindest-Lochdurchmesser	0,43 mm (0,017 Zoll)
Maximaler Bohrungsdurchmesser	Begrenzt durch die Wandstärke (typischerweise ≤ OD × 0,6)
Spindeldrehzahl	300 - 1.500 U/MIN
Einspeisungsrate	0,02 - 0,1 mm/Umdrehung
Kühlmittel	Kontinuierlich entionisiertes Wasser
Durchmessertoleranz	±0,02 mm
Positionstoleranz	±0,01 mm
Kantenbehandlung nach dem Bohren	45° Abschrägung (obligatorisch)

---

Geschliffene Fugen und Frosted-Mouth-Bearbeitung an Quarzglasröhren

Labor- und Industriesysteme, die aus Quarzkomponenten aufgebaut sind, sind auf standardisierte Verbindungen angewiesen, um gas- oder vakuumdichte Baugruppen ohne Klebstoffe oder mechanische Befestigungen zu erreichen. Schliffe - präzisionsgefertigte konische, kugelförmige oder flache Schnittstellen mit Flansch - ermöglichen es, Quarzglasrohre austauschbar mit anderen Quarz-, Borosilikat- oder Glaskeramikgeräten über ein weltweit genormtes Größensystem zu verbinden und bieten luftdichte Dichtungen, wenn sie ordnungsgemäß zusammengefügt und gefettet sind.

Standard-Kegelgelgelenke - Größenbezeichnung und Präzisionsschleifen

Der Standard-Kegelschliff wird durch eine zweistellige Notation in der folgenden Form beschrieben XX/YYwobei XX der Außendurchmesser des schmalen Endes der (inneren) Patrize in Millimetern und YY die Länge der geschliffenen Fläche in Millimetern ist.

Übliche Standardgrößen sind 14/20, 19/22 und 24/40die der amerikanischen Norm ASTM E-676 und der europäischen Norm ISO 383 / DIN 12242 entsprechen. Das Kegelverhältnis für alle Standardverbindungen ist 1:10 - pro 10 mm Verbindungslänge vergrößert sich der Durchmesser um 1 mm - eine Geometrie, die international standardisiert wurde, um sicherzustellen, dass zwei Verbindungen mit der gleichen XX-Bezeichnung unabhängig vom Hersteller zusammenpassen. Die Herstellung einer Quarzkegelverbindung erfolgt in einem zweistufigen Schleifverfahren: Grobschleifen die Verwendung von Siliziumkarbid oder Diamantschleifmittel entfernt den Großteil des Rohrwandmaterials, um den Konus zu formen, und Feinmahlung mit feinerem Schleifmittel bringt die Oberfläche auf ein mattiert (matte Oberfläche) die eine gasdichte Dichtung bildet, wenn sie mit ihrem Gegenstück in der Muffe verbunden und mit einem geeigneten Fett wie Apiezon oder Silikonhahnfett geschmiert wird. Die mattierte Oberfläche sorgt für eine physische Verriegelung zwischen den zusammenpassenden Flächen durch mikroskopische Unebenheiten; eine klare, polierte Kegelverbindung wäre gasdurchlässig. DWK Life Sciences dokumentiert, dass ihr zweistufiger Schleifprozess zu Verbindungen führt, die die Genauigkeitsanforderungen nach ISO 383 und DIN 12242 übertreffen und eine Oberflächenqualität aufweisen, die sowohl für atmosphärische als auch für vakuumdichte Dichtungen ausreicht.

Die so entstandene Verbindung ist bei ordnungsgemäßer Montage und Schmierung gasdicht bei atmosphärischem Druck und vakuumdicht bis besser als 10-³ mbar mit Standard-Silikonfett, erweiterbar auf 10-⁶ mbar mit Apiezon H oder M Hochvakuumfett.

Standard-Kegelverbindung Größenreferenz

Größe Bezeichnung	Durchmesser oben (mm)	Fugenlänge (mm)	Kompatibler Standard	Typische Anwendung
10/19	10	19	ISO 383	Laborgerät im Mikro-Maßstab
14/20	14	20	ASTM E-676	Standard-Laborglaswaren
14/23	14	23	ISO 383	Standard-Laborglaswaren (EU)
19/22	19	22	ASTM E-676	Mittelgroße Geräte
24/29	24	29	ISO 383	Mittelgroße Geräte (EU)
24/40	24	40	ASTM E-676	Reaktionskolben, Destillation
29/32	29	32	ISO 383	Großgeräte
45/50	45	50	Kundenspezifisch / industriell	Reaktoren im industriellen Maßstab

Kugelgelenk- und Flachflanschschliff-Varianten

Standard-Kegelverbindungen erfordern eine präzise axiale Ausrichtung zwischen den zueinander passenden Bauteilen; schon wenige Grad Winkelabweichung konzentrieren die Belastung auf den Verbindungshals und bergen das Risiko eines Bruchs bei der Montage oder bei Temperaturschwankungen. Kugelgelenke und Flachflansch-Schliffverbindungen gehen diese Einschränkung durch geometrische Varianten an, die Winkelabweichungen tolerieren oder die Dichtungslast auf eine flache Fläche verteilen.

Kugelgelenke (auch Kugelschliffe genannt) bestehen aus einer präzis geschliffenen kugelförmigen männlichen Kugelkomponente und einer passenden konkaven weiblichen Pfanne, die in Standard-"S"-Größen hergestellt werden: S13, S19 und S29, wobei die Zahl den Nenndurchmesser der Bohrung in Millimetern angibt. Die kugelförmige Geometrie ermöglicht bis zu ±10° Winkelverschiebung Dies macht diese Verbindungen unverzichtbar für komplexe Reaktorbaugruppen mit mehreren Anschlüssen, bei denen sich die Achsen der Komponenten aufgrund der Wärmeausdehnung während der Aufheizzyklen relativ zueinander verschieben. Die Passflächen von Kugel und Pfanne sind präzisionsgeschliffen und haben die gleiche mattierte Oberfläche wie Kegelgelgelenke, und die Dichtungsleistung unter Vakuum entspricht der von Kegelgelgelenken, wenn die richtige Klemmkraft angewendet wird. Aoxin Quartz bestätigt die Lagerverfügbarkeit in den Größen S13, S19 und S29, die aus hochreinem Quarzglas hergestellt werden, wobei die Schmelzbefestigung an Rohrschäften Teil des Standardangebots ist.

Flachflansch-Schliffe weisen eine flache, ebene, durch Präzisionsläppen hergestellte Dichtfläche auf, die in Vakuumkammern und Reaktorbehältern verwendet wird, wo das Rohr mit einem bearbeiteten Metall- oder Quarzflansch zusammenpassen muss. Die ebene Fläche wird mit einer Oberflächenrauheit von Ra 0,1-0,5 µm und einer Ebenheit von ≤0,01 mm über die Flanschflächeund ermöglicht Metall-Quarz-Dichtungen mit komprimierten Elastomer- oder PTFE-Dichtungen. Dieser Dichtungstyp wird besonders häufig bei Endkappen von Halbleiterdiffusionsrohren und Flanschen für photochemische Reaktoren verwendet, die unter Vakuum bei Temperaturen bis zu 600°C arbeiten.

Vergleich der Bodenfugentypen

Fugenart	Winkeltoleranz	Standardgrößen	Siegel Klasse	Typische Anwendung
Standard-Kegel	0° (nur axial)	14/20, 19/22, 24/40, 24/29, 29/32	Atm. bis 10-⁶ mbar	Laborglaswaren, Destillation, Synthese
Kugelpfanne	±10° Winkelbiegung	S13, S19, S29	Atm. bis 10-⁴ mbar	Komplexe Baugruppen, thermische Ausdehnung
Flache Flansche	N/A (planar)	Benutzerdefiniert pro OD	Atm. bis 10-⁶ mbar	Vakuumkammern, Halbleiterflansche
O-Ring-Flansch	K.A.	Individuell pro Bohrung	Atm. bis 10-⁸ mbar	Ultra-Hochvakuum, Reinraum

---

Schweißen, Rohrerweiterung und Durchmesserreduzierung bei Quarzglasrohren

Neben der Einzelfertigung erfordern viele technische Anwendungen, dass Quarzglasrohre zu mehrteiligen Baugruppen zusammengefügt, mit Flanschen versehen oder mit wechselnden Durchmessern entlang ihrer Länge geformt werden - Funktionen, die eher eine thermische Umformung als eine maschinelle Bearbeitung erfordern. Schweißen, Rohraufweitung (Bördelung) und Durchmesserreduzierung (Einschnürung) sind die drei wichtigsten Warmumformungsverfahren für Quarzglasrohre, und jedes dieser Verfahren erfordert eine präzise Steuerung der Flammentemperatur, der Glasviskosität und der Nachformung. Glühen³ um eigenspannungsfreie Verbindungen und Übergänge herzustellen.

Sauerstoff-Wasserstoff-Schmelzschweißen für Rohr-Rohr- und Flansch-Verbindungen

Das Quarz-zu-Quarz-Schmelzschweißen unterscheidet sich in einem wesentlichen Punkt vom Schweißen von Metallen: Es gibt keinen Zusatzwerkstoff, keine Elektrode und kein externes Schutzgas. Die Verbindung entsteht ausschließlich durch gleichzeitiges Erweichen der beiden zu verbindenden Oberflächen mit einer Hochtemperaturflamme, bis sie auf molekularer Ebene zusammenfließen.

Brennerschweißen mit Wasserstoffsauerstoff ist die vorgeschriebene Methode für alle Quarzverbindungen, die für den Einsatz in der Halbleiterindustrie, der Pharmazie oder der Optik bestimmt sind, da bei der Verbrennung ausschließlich Wasserdampf entsteht und die Siliziumdioxid-Schmelzzone chemisch rein und frei von Kohlenstoff, Hydroxidverunreinigungen oder Alkalivorkommen bleibt, die die Reinheit beeinträchtigen würden. Das geschmolzene Quarzglas muss gleichmäßig auf seine Arbeitstemperatur von etwa 1,800°C, die kontinuierlich auf einer Glasdrehbank oder einem Mehrachsen-Positionierer rotieren, um einen asymmetrischen Fluss zu verhindern. Die Verbindung muss einen engen molekularen Kontakt über 100% des Bereichs der Gegenfläche erreichen.Jeder Spalt, jede Blase oder teilweise ungeschmolzene Zone erzeugt einen Spannungsanstieg, der während des ersten thermischen Zyklus einen Bruch auslöst. Nach dem Schmelzen wird die Verbindungszone in der äußeren Flamme des Brenners - einer kühleren Reduktionszone bei etwa 800-1.000°C - für eine kontrollierte Glühdauer von 30 bis 90 Sekunden pro Millimeter Wandstärkevor dem allmählichen Abkühlen an der Luft. Dieser Glühschritt ist nicht verhandelbar: Quarz hat im Wesentlichen keine thermische Ausdehnung, was bedeutet, dass eine schnelle Abkühlung keine makroskopische Dimensionsänderung bewirkt, aber die viskose Restspannung, die in einer ungeglühten Schweißzone eingefroren ist, reicht aus, um Tage oder Wochen nach der Herstellung einen spontanen Bruch zu verursachen. In den Unterlagen der Gemeinschaft, die sowohl von professionellen Glasbläsern als auch von Halbleiterphysikern zur Verfügung gestellt werden, wird immer wieder betont, dass Knallgas die einzige akzeptable Wärmequelle für sauberes Quarzschweißen ist und dass Quarz keine Normalisierung nach dem Schmelzen benötigt, die mit der von Standardglas vergleichbar ist, eben weil sein WAK praktisch null ist.

Flansch-Rohr-Schweißen folgt demselben Verfahren, erfordert aber, dass die Flanschkomponente vor dem Kontakt auf eine Temperatur nahe der Arbeitstemperatur vorgewärmt wird, um einen Thermoschockbruch im Moment der Verbindung zu verhindern. Sowohl Axquartz.com als auch fgquartz.com führen das Schweißen als standardmäßige kundenspezifische Fertigungsmöglichkeit auf, wobei der Prozess nach ISO 9001:2015 zertifiziert ist.

Parameter des Schmelzschweißprozesses

Parameter	Spezifikation
Wärmequelle	Nur Wasserstoff-Sauerstoff-Brenner (Produktionsqualität)
Arbeitstemperatur	~1.800°C an der Verbindungsfläche
Anwendbarer OD-Bereich	3 mm - 200 mm (Standard); >200 mm Multibrenner
Glühdauer	30 - 90 Sekunden pro mm WT
Kühlmittel / Schutzgas	Keine erforderlich
Gemeinsame Reinheit	Kein Füllstoff; 100% Quarzglas
Leck-Integrität (nach dem Schweißen)	<1 × 10-⁹ mbar-L/s (He-Lecktest geeignet)
Maximale Materialreinheit	Bis zu 99,999% SiO₂ (abgestimmt auf die Rohrqualität)

Rohraufweitung und Neck-Down-Durchmesserumformung

Durchmesserübergänge - bei denen sich ein Rohrabschnitt auf einen größeren Außendurchmesser ausdehnt, um in einen Flansch mit großer Bohrung zu passen, oder sich auf einen kleineren Außendurchmesser reduziert, um einen Stutzen oder eine Übergangsverschraubung zu bilden - werden durch Erwärmung der Umformzone bis zum plastischen Zustand und Anwendung kontrollierter mechanischer Kraft gegen einen Dorn, eine Matrize oder durch Ausnutzung des Innendrucks (Blasen) hergestellt.

Rohrerweiterung (Bördelung) beginnt mit der Erwärmung der lokalen Zone des Rohrs auf etwa 1,700-1,800°C über eine Länge von etwa 1,5-2× der Ziel-AD. Sobald das Rohr vollständig plastisch ist, wird ein konischer Graphitdorn eingeführt und in das Rohrende gepresst, wodurch sich der Durchmesser nach außen erweitert. Der resultierende Außendurchmesser am aufgeweiteten Ende beträgt typischerweise 1,3× bis 2,0× des ursprünglichen RohraußendurchmessersEin Rohr mit einer ursprünglichen WT von 3 mm, das um den Faktor 1,5 im OD aufgeweitet wurde, weist am aufgeweiteten Ende eine Wanddicke von etwa 1,3 mm (berechnet aus der Volumenerhaltung). Bördelungen werden zur Herstellung von Kugelgelenk-Eingangsflanschen, Dichtlippen mit großem Durchmesser für die Kompression von O-Ringen und Übergangsabschnitten zwischen verschiedenen Rohrdurchmessern in mehrstufigen UV-Reaktorkonstruktionen verwendet. Der Bördelwinkel - typischerweise 10° bis 30° Halbwertswinkel - wird durch das Dornprofil bestimmt und muss mit der Zeichnung des Gegenstücks übereinstimmen.

Reduzierung des Durchmessers (Einschnürung) übt mit Hilfe eines rotierenden Graphitpaddels oder einer profilierten Matrize Druck auf die erwärmte Zone aus und verringert den OD am Rohrende, um eine Düse mit reduzierter Bohrung, einen gestuften Übergang oder eine Einschnürung für die Durchflussmessung zu schaffen. Die Wanddicke in der Einschnürungszone nimmt mit abnehmendem OD zu, um Material zu sparen: Ein von OD 50 mm auf OD 30 mm eingeschnürtes Rohr mit einem ursprünglichen WT von 3 mm hat am Hals eine Wanddicke von etwa 8,3 mmwas bei der thermischen Auslegung berücksichtigt werden muss. Sowohl auf die Expansions- als auch auf die Reduktionsoperationen folgt das Glühen, und beide sind bei TOQUARTZ als kundenspezifische Fertigungsdienstleistungen für Rohrdurchmesser im Bereich von 5 mm bis 200 mm Außendurchmesser.

Parameter für die Durchmesserumformung

Parameter	Erweiterung (Abfackeln)	Verkleinerung (Necking)
Anwendbarer OD-Bereich	5 mm - 200 mm	5 mm - 200 mm
Heizung Temperatur	1,700 - 1,800°C	1,700 - 1,800°C
Umformwerkzeug	Konischer Graphitdorn	Graphitpaddel / profilierte Matrize
Typisches Durchmesseränderungsverhältnis	1,3× - 2,0× OD-Erhöhung	0,3× - 0,8× OD Reduzierung
Wanddicke am geformten Ende	Rückgänge (OD-Anstieg)	Erhöhungen (OD-Abnahme)
Flare/Übergang Halb-Winkel	10° - 30°	5° - 20°
Glühen nach der Umformung	Obligatorisch	Obligatorisch
OD-Toleranz am geformten Ende	±1,0 mm (Standard)	±0,5 mm (Standard)

---

Branchen, die auf präzise gefertigte Quarzrohre angewiesen sind

Gefertigte Quarzrohre dienen in den unten genannten Industrien eher als Grundkomponente denn als Verbrauchsmaterial - ihr Vorhandensein ist unsichtbar, wenn sie korrekt funktionieren, und ihr Versagen hat sofortige Konsequenzen.

• Halbleiterdiffusion und CVD: Quarzglasrohre sind die wichtigsten Prozessrohre in horizontalen und vertikalen Diffusionsöfen für die Oxidation, Dotierung und chemische Gasphasenabscheidung von Siliziumwafern. Bei kontinuierlichem Betrieb bei 900-1.200 °C mit Prozessgasen wie O₂, N₂, HCl und Dichlorsilan müssen diese Rohre folgende Anforderungen erfüllen SiO₂-Reinheit über 99,995% um eine metallische Kontamination der Wafer im Sub-ppb-Bereich zu verhindern. Die Rohrdurchmesser reichen von OD 100 mm (4-Zoll-Wafer-Generation) bis OD 300 mm und darüber (12-Zoll- und fortgeschrittene Knotenpunkte). Präzisionsgefertigte Flachflansche und geschweißte Endkappen gehören zu den Standardspezifikationen für diese Anwendung. Die Spezifikation für Prozessrohre in Halbleiterqualität umfasst häufig eine OD-Toleranz von ±0,1 mm und Anforderungen an die Oberflächengüte, die jegliche abrasive Verunreinigung ausschließt.

• UV-Desinfektion und Wasseraufbereitung: Quarzglasrohre dienen als äußere Schutzhülle und als UV-durchlässiges Fenster zwischen Quecksilberdampflampen und dem Wasserstrom in UV-Reaktorsystemen. Erforderlich ist Quarzglas mit niedrigem OH-Gehalt und hoher Durchlässigkeit - in der Regel JGS1 oder synthetisches Quarzglas - mit einer UV-Durchlässigkeit über 90% bei 254 nm um die keimtötende Wirkung zu gewährleisten. Die Außendurchmesser liegen bei dieser Anwendung typischerweise zwischen 22 mm und 45 mm und die Längen zwischen 500 mm und 1.500 mm.

• Hüllen für Infrarot- und Halogenlampen: Dünnwandige Quarzrohre mit einem Außendurchmesser von 6-16 mm und einer Breite von 0,7-1,5 mm bilden die Umhüllung von Halogenlampen, Infrarotstrahlern und Quarz-Wolfram-Halogen-Quellen (QTH). Feuerpolierte und versiegelte Enden sind Standard; das Rohr muss wiederholten Wärmeschocks vom Kaltstart bis zur Betriebstemperatur (über 500°C Wendelzone) standhalten, ohne zu zerbrechen.

• Photovoltaische Solar-Diffusionsöfen: Quarzrohre mit großem Durchmesser (OD 150-300 mm, Länge bis zu 1.800 mm) werden als Prozesskammern für die Phosphor- und Bor-Diffusion in der Solarzellenproduktion verwendet. Hohe thermische Masse und große Länge bei großem OD sind die kritischen Abmessungsanforderungen für dieses Segment.

• Chemische und pharmazeutische Verarbeitung: Quarzrohrreaktoren, Durchflusszellen und Schaugläser in korrosiven chemischen Prozessen profitieren von der Beständigkeit von Quarz gegen alle Säuren außer HF. Geschweißte Flansche und Schliffverbindungen zu Borosilikatapparaten über abgestufte Dichtungen sind in diesem Bereich Standard.

• Analytische Instrumentierung: ICP-OES- und ICP-MS-Plasmabrenner verwenden Präzisionsquarzrohre mit streng kontrolliertem Außendurchmesser und Konzentrizität - typischerweise OD 18-22 mm äußeres Brennerrohr, OD 15-18 mm Zwischenrohr - bei denen sich Maßabweichungen direkt auf die Plasmastabilität und die analytische Präzision auswirken.

---

Werkstoffklassen für Quarzglasröhren - JGS1, JGS2 und JGS3

Die Auswahl der richtigen Materialqualität ist der letzte Spezifikationsparameter, der darüber entscheidet, ob ein Quarzrohr in seiner optischen, thermischen oder Reinheitsumgebung die erwartete Leistung erbringt, und die drei nationalen Standardqualitäten Chinas - JGS1, JGS2 und JGS3 - repräsentieren verschiedene Punkte im Kompromissraum zwischen OH-Gehalt, Transmission und Temperaturbeständigkeit.

• JGS1 ist synthetisches Quarzglas, das durch chemische Abscheidung aus der Gasphase von Siliziumtetrachlorid (SiCl₄) hergestellt wird. Sein charakteristisches Merkmal ist ein OH (Hydroxyl)-Gehalt unter 1 ppmdie verhindert, dass die OH-Absorptionsbande bei ~2,7 µm die Infrarotdurchlässigkeit abschwächt, und gleichzeitig die UV-Durchlässigkeit bis auf etwa 150 nm. JGS1 ist die spezifizierte Sorte für UV-Spektroskopiezellen, Excimerlaser, UV-Wasserbehandlungshülsen und alle Anwendungen, bei denen die Transmission unter 250 nm kritisch ist. Seine thermische Verformungstemperatur übersteigt 1,650°Cund ist die einzige JGS-Sorte, die für einen Dauerbetrieb bei über 1.200°C ohne Entglasung geeignet ist.

• JGS2 ist natürliches Quarzglas, das durch Lichtbogenschmelzen von hochreinen natürlichen Quarzkristallen hergestellt wird. Der OH-Gehalt ist höher als bei JGS1 - typischerweise 150-400 ppm - wodurch sich die UV-Transmissionsgrenze auf etwa 250 nmDadurch ist JGS2 für Anwendungen im tiefen UV ungeeignet, aber für Arbeiten im sichtbaren und nahen UV-Bereich (300-400 nm) durchaus geeignet. JGS2 ist die vorherrschende Sorte für Halbleiterdiffusionsofenrohre, Rohre für chemische Reaktoren und Hochtemperatur-Laborgeräte, bei denen die UV-Durchlässigkeit nicht erforderlich ist. Seine im Vergleich zu JGS1 niedrigeren Produktionskosten machen es zur rationellen Standardwahl für thermische Anwendungen.

• JGS3 wird aus natürlichem Quarz mit einem höheren Gehalt an natürlichen mineralischen Verunreinigungen und OH hergestellt - typischerweise >400 ppm OH - und seine UV-Durchlässigkeit ist auf Wellenlängen oberhalb von etwa 350 nm. JGS3 geht optische Leistung gegen strukturelle Robustheit und Kosteneffizienz ein und wird häufig in Umhüllungen von Halogenlampen, Infrarot-Heizrohren und Industrieofenauskleidungen verwendet, bei denen nur die Übertragung im sichtbaren und IR-Bereich relevant ist. Seine Dauergebrauchstemperatur liegt bei etwa 1,100°C - niedriger als JGS1 und JGS2 bei ihren jeweiligen Höchstwerten - aufgrund der Auswirkungen von Spurenverunreinigungen auf die Entglasungskinetik.

Referenz für die Auswahl der Materialsorte

Eigentum	JGS1	JGS2	JGS3
Produktionsverfahren	CVD (SiCl₄-Dampf)	Elektrischer Lichtbogen (natürlicher Quarz)	Elektrischer Lichtbogen (natürlicher Quarz)
OH Inhalt	<1 ppm	150 - 400 ppm	>400 ppm
UV-Durchlässigkeit Grenzwert	~150 nm	~250 nm	~350 nm
Transmission bei 254 nm	>90%	40 - 80%	<20%
Kontinuierliche Betriebstemperatur (°C)	1,250	1,200	1,100
Entglasungsrisiko	Sehr niedrig	Niedrig	Mäßig
Typische Anwendungen	UV-Optik, Excimer-Laser, Spektroskopie	Halbleiteröfen, chemische Reaktoren	Halogenlampen, IR-Strahler, Industrieöfen
Relative Produktionskosten	Höchste	Mäßig	Niedrigste

---

Fordern Sie eine individuelle Spezifikation für Ihr Quarzglasröhren-Projekt an

Für alle in diesem Artikel beschriebenen Abmessungssegmente und Fertigungsmöglichkeiten nimmt TOQUARTZ kundenspezifische Aufträge ohne Mindestbestellmenge für die meisten Rohrgrößen an, und technische Machbarkeitsbewertungen werden innerhalb von 24 Stunden nach Einreichung der Zeichnung zurückgeschickt.

Die Übermittlung einer vollständigen Spezifikation bei der ersten Kontaktaufnahme erspart das Hin und Her und beschleunigt die Angebotserstellung. Die Parameter, die zur Erstellung eines genauen Angebots für kundenspezifische Quarzglasrohre erforderlich sind, sind:

• OD × ID × WT (mm): Geben Sie zwei der drei Punkte an; der dritte wird berechnet.
• Länge (mm): Geben Sie die gewünschte Länge und die zulässige Toleranz an (±0,5 mm Standard; ±0,1 mm Laserschnitt).
• Materialqualität: JGS1, JGS2 oder JGS3 (Standard JGS2, wenn nicht angegeben).
• Fabrikationsverfahren: Aus der vollständigen Liste - Schneiden, Anfasen, Feuerpolieren, mechanisches Polieren, Flammversiegelung (runder/flacher Boden), Bohren (Lochdurchmesser und Position angeben), Schliff (Größenbezeichnung angeben), Schweißen, Ausdehnung oder Reduzierung.
• Endverwendungsumgebung: Maximale Betriebstemperatur, chemische Einwirkung, UV-Durchlässigkeit und Vakuum/Druckniveau, falls zutreffend.
• Menge: Stückzahl und Chargenhäufigkeit, wenn wiederkehrende Aufträge zu erwarten sind.

---

Schlussfolgerung

TOQUARTZ-Quarzglasrohre decken einen Außendurchmesserbereich von 0,1-mm-Kapillaren bis zu 600-mm-Großrohren ab, mit Wandstärken von 0,01 mm bis 10 mm und kundenspezifischen Längen bis zu 3.000 mm. Die Maßtoleranzen reichen von gezeichnet ±0,25 mm bis zu CNC-geschliffen ±0,01 mm, je nach Präzisionsklasse. Die vollständige Palette an Fertigungsmöglichkeiten - Schneiden (±0,5 mm bis ±0,1 mm), Anfasen, Feuerpolieren, mechanisches optisches Polieren (Ra < 0,5 nm), Sauerstoff-Wasserstoff-Flammsiegeln, Bohren (Mindestöffnung 0,8 mm, ±0,02 mm Toleranz), Schliffbearbeitung (14/20 bis 45/50 und kundenspezifisch), Schmelzschweißen, Rohraufweitung und -reduzierung - bedeutet, dass die Komponenten einbaufertig geliefert werden können, wodurch die Kosten für sekundäre Bearbeitung entfallen. Die Materialauswahl bei JGS1, JGS2 und JGS3 stimmt die spektralen, thermischen und Reinheitseigenschaften der Rohre auf die Anforderungen der jeweiligen Anwendung ab.

---

FAQ

Welche Standard-Außendurchmesser sind für Quarzglasrohre erhältlich?
Die Standardgrößen für Quarzglasrohre reichen von OD 3 mm bis OD 150 mm im allgemeinen industriellen Bereich, wobei die gängigen Größen OD 25, 40, 50, 60, 80, 100, 120 und 150 mm umfassen. Kapillarrohre sind ab OD 0,1 mm erhältlich. Kundenspezifische Durchmesser bis zu OD 600 mm sind auf Bestellung erhältlich.

Was ist die Mindestwandstärke für Quarzglasrohre?
Die Mindestwandstärke für gezogene Quarzglas-Kapillarrohre beträgt 0,01 mm, wie für Röntgenbeugungskapillaren mit 0,1-5,0 mm OD dokumentiert. Für Standard-Industrierohre mit einem Außendurchmesser von mehr als 3 mm beträgt die handelsübliche Mindestwanddicke etwa 0,7 mm.

Können Quarzglasrohre miteinander oder mit Glasflanschen verschweißt werden?
Ja. Quarzglasrohre werden durch Sauerstoff-Wasserstoff-Flammenschmelzschweißen verbunden, bei dem die beiden Siliziumdioxid-Oberflächen bei ca. 1.800 °C ohne Füllmaterial verschmolzen werden. Das Ergebnis ist eine monolithische Verbindung mit einer Heliumdichtigkeit von mehr als 1 × 10-⁹ mbar-L/s nach dem Ausglühen. Die Flansche werden nach demselben Schmelzverfahren angebracht, wobei flache oder konische Konfigurationen erhältlich sind.

Was ist der Unterschied zwischen JGS1, JGS2 und JGS3 Quarzglas?
JGS1 ist synthetisches Quarzglas mit einem OH-Gehalt von weniger als 1 ppm, das UV-Strahlen bis zu ~150 nm durchlässt und für den Dauerbetrieb bis 1.250 °C geeignet ist. JGS2 ist natürliches Quarzglas mit einem OH-Gehalt von 150-400 ppm, das bis ~250 nm durchlässig ist und für Halbleiteröfen und chemische Reaktoren bis zu 1.200°C verwendet wird. JGS3 ist natürliches Quarzglas mit einem OH-Gehalt von mehr als 400 ppm, das bis ~350 nm durchlässig ist, für Temperaturen bis ~1.100°C ausgelegt ist und hauptsächlich für Hüllen von Halogenlampen und Infrarotstrahlern verwendet wird.

---

Referenzen: