{"id":11102,"date":"2026-03-02T02:00:05","date_gmt":"2026-03-01T18:00:05","guid":{"rendered":"https:\/\/toquartz.com\/?p=11102"},"modified":"2026-02-24T16:10:39","modified_gmt":"2026-02-24T08:10:39","slug":"toquartz-quartz-glass-tubes-standard-sizes-and-full-fabrication-capabilities","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/toquartz.com\/de\/toquartz-quartz-glass-tubes-standard-sizes-and-full-fabrication-capabilities\/","title":{"rendered":"TOQUARTZ-Quarzglasr\u00f6hren Standardgr\u00f6\u00dfen und vollst\u00e4ndige Fertigungsm\u00f6glichkeiten"},"content":{"rendered":"

Die Beschaffung von Quarzglasrohren ohne vollst\u00e4ndige Ma\u00df- und Fertigungsdaten verschwendet Zeit und verz\u00f6gert Projekte. In diesem Artikel finden Sie alle Informationen zu Spezifikationen und Verarbeitungsm\u00f6glichkeiten an einem Ort.<\/p>\n

TOQUARTZ-Quarzglasrohre umfassen Au\u00dfendurchmesser von 0,1 mm bis 600 mm, Wandst\u00e4rken von 0,01 mm bis 10 mm und L\u00e4ngen bis zu 3.000 mm. \u00dcber die Rohma\u00dfe hinaus umfasst der komplette Fertigungsservice Pr\u00e4zisionsschneiden, Anfasen, Polieren, Flammenversiegelung, Bohren, Schliffbearbeitung, Schwei\u00dfen und Durchmesserformung - alles nach nachvollziehbaren Industrietoleranzen ausgef\u00fchrt.<\/p>\n

Quarzglas - auch bekannt als Quarzglas - wird aus Siliziumdioxid (SiO\u2082) mit einem Reinheitsgrad von 99,99% oder h\u00f6her hergestellt. Die Kombination von nahezu null thermischer Ausdehnung (Koeffizient von ca. 0,55 \u00d7 10-\u2076\/\u00b0C), Dauergebrauchstemperaturen von bis zu 1.200\u00b0C und breiter optischer Durchl\u00e4ssigkeit vom tiefen UV (unter 200 nm) bis zum Infrarot macht es zum Material der Wahl, wenn Borosilikatglas an seine physikalischen Grenzen st\u00f6\u00dft.<\/p>\n

\n

\"feuerpolierte<\/p>\n

Wof\u00fcr Quarzglasr\u00f6hren gebaut werden<\/h2>\n

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.<\/p>\n

Chemisch gesehen ist Quarzglas inert gegen\u00fcber praktisch allen S\u00e4uren mit Ausnahme von Flusss\u00e4ure und hei\u00dfer Phosphors\u00e4ure, und es bleibt \u00fcber thermische Zyklen hinweg formstabil, die Borsilikatglas zerbrechen w\u00fcrden. Seine Temperaturwechselbest\u00e4ndigkeit ergibt sich direkt aus dem ultraniedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten: Ein bei 1.000 \u00b0C \u00e4quilibriertes Rohr kann bei Raumtemperatur in Wasser getaucht werden, ohne zu zerbrechen - ein Verhalten, das bei herk\u00f6mmlichem Laborglas unm\u00f6glich ist. Optisch \u00fcbertragen High-OH-Gl\u00e4ser Wellenl\u00e4ngen bis zu 150 nm und erm\u00f6glichen damit Anwendungen in der UV-Sterilisation, Spektroskopie und Excimer-Laser, die mit keiner anderen R\u00f6hrenglasform m\u00f6glich sind. Elektrisch gesehen \u00fcbersteigt der Volumenwiderstand von Quarzglas bei Raumtemperatur 10\u00b9\u2078 \u03a9-cm, was eine zuverl\u00e4ssige Isolierung selbst in Hochfrequenz-Halbleiterdiffusions\u00f6fen erm\u00f6glicht. Zusammen erkl\u00e4ren diese Eigenschaften, warum Quarzglasrohre<\/a> finden sich in der Halbleiterherstellung, der UV-Wasseraufbereitung, in Umh\u00fcllungen von Halogen- und Infrarotlampen, in chemischen Hochtemperaturreaktoren und in optischen Pr\u00e4zisionsinstrumenten - in Umgebungen, in denen ein Materialversagen betriebliche oder sicherheitstechnische Folgen hat, die weit \u00fcber die Kosten der R\u00f6hre selbst hinausgehen.<\/p>\n

\n

Standardabmessungen f\u00fcr TOQUARTZ-Quarzglasr\u00f6hren<\/h2>\n

Die Ma\u00dfabdeckung ist der erste Filter, den jeder Beschaffungsingenieur anwendet, und ein Lieferant, der den erforderlichen Au\u00dfendurchmesser, die Wandst\u00e4rke oder die L\u00e4nge nicht mit der geforderten Toleranz einhalten kann, scheidet effektiv aus, bevor die technische Bewertung beginnt. TOQUARTZ lagert und fertigt Quarzglasrohre f\u00fcr das gesamte industrielle Gr\u00f6\u00dfenspektrum, von Kapillaren im Submillimeterbereich, die in der R\u00f6ntgenbeugung verwendet werden, bis hin zu gro\u00dfvolumigen Prozessrohren, die in Diffusions\u00f6fen f\u00fcr Solarzellen eingesetzt werden. Die vier Parameter - Au\u00dfendurchmesser (OD), Innendurchmesser (ID), Wanddicke (WT) und L\u00e4nge - haben jeweils ihren eigenen Erfassungsbereich und ihr eigenes Toleranzregime, und die Kenntnis aller vier Parameter zusammen ist die einzige M\u00f6glichkeit, die Ma\u00dfhaltigkeit zu best\u00e4tigen, bevor man einen kundenspezifischen Auftrag erteilt.<\/p>\n

Abdeckung des Au\u00dfendurchmessers von Kapillarrohren bis zu Rohren mit gro\u00dfem Durchmesser<\/h3>\n

Quarzglasrohre sind in drei verschiedenen Durchmessersegmenten im Handel erh\u00e4ltlich, die jeweils unterschiedliche strukturelle Anwendungsbereiche abdecken und durch verschiedene Zieh- oder Formverfahren hergestellt werden.<\/p>\n

Die Kapillarsegment<\/strong> \u00fcberspannt OD von 0,1 mm bis etwa 5 mm<\/strong>. Rohre in diesem Bereich werden mit Wandst\u00e4rken von bis zu 0,01 mm<\/strong> und werden vor allem zur Befestigung von R\u00f6ntgenbeugungsproben, in der Mikrofluidik und f\u00fcr Ausrichtungsh\u00fclsen f\u00fcr optische Fasern verwendet. Die Ma\u00dftoleranzen f\u00fcr Kapillaren mit einem Au\u00dfendurchmesser von 0,1 mm liegen bei \u00b10,05 mm, verengen sich im Bereich von 0,1-0,9 mm auf \u00b10,05 mm und weiten sich bei Durchmessern von 1,5 mm und mehr innerhalb des Kapillarsegments leicht auf \u00b10,25 mm aus - Zahlen, die mit den ver\u00f6ffentlichten Daten von Hampton Research und Charles Supper Company \u00fcbereinstimmen, die beide \u00fcber 60 Kapillargr\u00f6\u00dfen zur sofortigen Lieferung vorr\u00e4tig haben.<\/p>\n

Die Standard-Industriesegment<\/strong> l\u00e4uft von OD 3 mm bis OD 300 mm<\/strong>Sie decken die \u00fcberwiegende 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 Meterl\u00e4ngen an; MICQstore f\u00fchrt Standardgr\u00f6\u00dfen auf Lager, darunter OD 25 \u00d7 WT 2, OD 40 \u00d7 WT 3, OD 50 \u00d7 WT 3, OD 60 \u00d7 WT 3, OD 80 \u00d7 WT 3, OD 100 \u00d7 WT 3, OD 120 \u00d7 WT 4 und OD 150 \u00d7 WT 5 - alle in 1.000 mm L\u00e4nge - sowie einen kontinuierlichen kundenspezifischen Service bis 600 mm OD. Die Wandst\u00e4rke in diesem Segment liegt in der Regel zwischen 0,7 mm und 10,0 mm.<\/strong>Eine Spezifikation, die durch die Daten von gauge-glass.net best\u00e4tigt wird, die einen Au\u00dfendurchmesser von 3-400 mm und eine Breite von 0,7-10,0 mm angeben.<\/p>\n

Die Large-Bore-Segment<\/strong> deckt OD 100 mm bis OD 600 mm<\/strong>. Rohre in diesem Bereich erfordern Schleuderguss<\/a>1<\/a><\/sup> Sie werden in Photovoltaik-Diffusions\u00f6fen, gro\u00dfen CVD-Reaktoren und industriellen UV-Anlagen eingesetzt. Das Standardlager f\u00fcr diesen Durchmesser ist begrenzt; TOQUARTZ und vergleichbare Hersteller nehmen jedoch Sonderbestellungen f\u00fcr Gro\u00dfrohre mit einer L\u00e4nge von mehr als 1.000 mm an.<\/p>\n

Au\u00dfendurchmesser Segmentbezeichnung<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Durchmesser Segment<\/th>\nOD Bereich<\/th>\nTypischer WT-Bereich (mm)<\/th>\nPrim\u00e4re Anwendungen<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Kapillare<\/td>\n0,1 mm - 5 mm<\/td>\n0.01 - 0.5<\/td>\nXRD, Mikrofluidik, Faseroptik<\/td>\n<\/tr>\n
Kleinindustrie<\/td>\n3 mm - 50 mm<\/td>\n0.7 - 3.0<\/td>\nLaborger\u00e4te, UV-Lampen, Sensoren<\/td>\n<\/tr>\n
Mittlere Industrie<\/td>\n50 mm - 150 mm<\/td>\n2.0 - 5.0<\/td>\nHalbleiter-Ofenrohre, Reaktoren<\/td>\n<\/tr>\n
Gro\u00dfindustrie<\/td>\n150 mm - 300 mm<\/td>\n3.0 - 8.0<\/td>\nCVD-Prozessrohre, Solardiffusion<\/td>\n<\/tr>\n
Gro\u00dfe Bohrung<\/td>\n300 mm - 600 mm<\/td>\n5.0 - 10.0<\/td>\nAuskleidungen von Industrie\u00f6fen, gro\u00dfe UV-Systeme<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Spezifikationen f\u00fcr Innendurchmesser und Wanddicke<\/h3>\n

Der Innendurchmesser eines Quarzrohrs ist ein abgeleitetes Ma\u00df - er wird vom Hersteller nicht unabh\u00e4ngig angegeben, sondern wie folgt berechnet ID = OD - 2 \u00d7 GEWICHT<\/strong>. Das bedeutet, dass bei der Bestellung eines Rohres zwei der drei Werte (OD, ID, WT) angegeben werden m\u00fcssen, wobei der dritte durch Berechnung best\u00e4tigt wird.<\/p>\n

Standardwandrohre<\/strong> im Industriesegment haben in der Regel Wandst\u00e4rken zwischen 1,0 mm und 3,0 mm und bieten damit das beste Gleichgewicht zwischen mechanischer Integrit\u00e4t und thermischer Masse. Dickwandige Rohre<\/strong> mit einer WT von 4,0 mm bis 10,0 mm werden in Hochdruckreaktoren und Vakuumkammern eingesetzt, wo neben der thermischen und chemischen Best\u00e4ndigkeit auch die strukturelle Belastbarkeit erforderlich ist. D\u00fcnnwandige Rohre<\/strong>, insbesondere solche mit einem WT unter 1,5 mm, werden f\u00fcr Anwendungen ausgew\u00e4hlt, 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. \u00dcbliche OD \u00d7 WT \u00d7 ID-Kombinationen auf Lager sind: OD 25 \u00d7 WT 2 \u00d7 ID 21 mm, OD 50 \u00d7 WT 3 \u00d7 ID 44 mm, OD 100 \u00d7 WT 3 \u00d7 ID 94 mm und OD 150 \u00d7 WT 5 \u00d7 ID 140 mm.<\/p>\n

F\u00fcr hochpr\u00e4zise Montageanwendungen wie Halbleiter-Wafer-Tr\u00e4gerrohre, bei denen Quarzrohre mit maschinell bearbeiteten Metallflanschen oder PTFE-Dichtungen verbunden werden m\u00fcssen, werden ID-Toleranzen zum kritischen Ma\u00df und m\u00fcssen eingehalten werden. \u00b10,1 mm<\/strong> f\u00fcr Rohre mit mittlerer Bohrung, wobei engere Qualit\u00e4ten erh\u00e4ltlich sind bei \u00b10,05 mm<\/strong> durch spitzenloses CNC-Schleifen.<\/p>\n

\u00dcbliche OD \u00d7 WT \u00d7 ID-Kombinationen<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Au\u00dfendurchmesser (mm)<\/th>\nWT (mm)<\/th>\nID (mm)<\/th>\nKategorie Wand<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
12<\/td>\n1.0<\/td>\n10<\/td>\nD\u00fcnne Wand<\/td>\n<\/tr>\n
25<\/td>\n2.0<\/td>\n21<\/td>\nStandard-Wand<\/td>\n<\/tr>\n
40<\/td>\n3.0<\/td>\n34<\/td>\nStandard-Wand<\/td>\n<\/tr>\n
50<\/td>\n3.0<\/td>\n44<\/td>\nStandard-Wand<\/td>\n<\/tr>\n
80<\/td>\n3.0<\/td>\n74<\/td>\nStandard-Wand<\/td>\n<\/tr>\n
100<\/td>\n3.0<\/td>\n94<\/td>\nStandard-Wand<\/td>\n<\/tr>\n
120<\/td>\n4.0<\/td>\n112<\/td>\nDicke Wand<\/td>\n<\/tr>\n
150<\/td>\n5.0<\/td>\n140<\/td>\nDicke Wand<\/td>\n<\/tr>\n
200<\/td>\n6.0<\/td>\n188<\/td>\nDicke Wand<\/td>\n<\/tr>\n
300<\/td>\n8.0<\/td>\n284<\/td>\nSchwere Wand<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Standard- und kundenspezifische L\u00e4ngenbereiche<\/h3>\n

Die L\u00e4ngenverf\u00fcgbarkeit unterscheidet sich erheblich zwischen dem Bestand an kleinen und gro\u00dfen Rohren, und die Kenntnis der Standardlagerl\u00e4ngen verhindert kostspielige Annahmen w\u00e4hrend der Systementwicklung.<\/p>\n

F\u00fcr Rohre bis zu OD 50 mm \u00d7 ID 44 mm (einschlie\u00dflich)<\/strong>betr\u00e4gt die branchen\u00fcbliche Lagerl\u00e4nge 48 Zoll (ca. 1.220 mm)<\/strong>. Bei gr\u00f6\u00dferen Durchmessern - insbesondere bei Durchmessern \u00fcber OD 50 mm ID \u00d7 OD 54 mm - reicht die Standardlagerl\u00e4nge bis 60 Zoll (ca. 1.524 mm)<\/strong>, und es k\u00f6nnen Mindestbestellmengen gelten. Diese Zahlen stimmen direkt mit den von GM Quartz ver\u00f6ffentlichten Spezifikationen \u00fcberein. Kundenspezifische Nicht-Standardl\u00e4ngen sind auf Anfrage f\u00fcr den gesamten Durchmesserbereich erh\u00e4ltlich.<\/p>\n

Ma\u00dfgeschneiderte L\u00e4ngen beginnen bei 5 mm und reichen bis zu einem Maximum von 3.000 mm<\/strong>eine Obergrenze, die sowohl von MICQstore als auch von microqsil.com f\u00fcr Quarzglasrohre best\u00e4tigt wird. F\u00fcr die meisten Labor- und Halbleiteranwendungen stellen L\u00e4ngen zwischen 500 mm und 1.500 mm den praktischen Arbeitsbereich dar. Rohre mit einer L\u00e4nge von mehr als 2.000 mm und einem Durchmesser von mehr als 100 mm m\u00fcssen aufgrund von Biege- und Handhabungseinschr\u00e4nkungen w\u00e4hrend des Transports individuell gepr\u00fcft werden.<\/p>\n

Der Zuschnitt auf Nicht-Standardl\u00e4ngen erfolgt im Rahmen des Fertigungsservices mit einer L\u00e4ngentoleranz von \u00b10,5 mm<\/strong> f\u00fcr den Standard-Pr\u00e4zisionsschnitt, oder \u00b10,1 mm<\/strong> wenn Laser- oder Hochpr\u00e4zisions-Diamantscheibenschneiden vorgeschrieben ist.<\/p>\n

Standard- und kundenspezifische L\u00e4ngenparameter<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Rohr-AD-Bereich<\/th>\nStandard-Schaftl\u00e4nge<\/th>\nMaximale benutzerdefinierte L\u00e4nge<\/th>\nL\u00e4ngentoleranz (Standardschnitt)<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
0,1 mm - 5 mm (Kapillare)<\/td>\n80 mm \/ 300 mm \/ 600 mm<\/td>\n600 mm<\/td>\n\u00b10,05 mm<\/td>\n<\/tr>\n
3 mm - 50 mm<\/td>\n1.220 mm (48 Zoll)<\/td>\n3.000 mm<\/td>\n\u00b10,5 mm<\/td>\n<\/tr>\n
>50 mm - 300 mm<\/td>\n1.524 mm (60 Zoll)<\/td>\n3.000 mm<\/td>\n\u00b10,5 mm<\/td>\n<\/tr>\n
>300 mm - 600 mm<\/td>\nIndividuell pro Bestellung<\/td>\n>1.000 mm (von Fall zu Fall)<\/td>\n\u00b11,0 mm<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Abmessungstoleranzen und Pr\u00e4zisionsabstufungen<\/h3>\n

Die Auswahl der Toleranzen ist nach der Materialqualit\u00e4t die wohl folgenreichste Entscheidung bei der Spezifikation, da engere Toleranzen zus\u00e4tzliche Bearbeitungsschritte erfordern, die sich direkt auf die Durchlaufzeit und den Bearbeitungsumfang auswirken.<\/p>\n

Die ver\u00f6ffentlichten Toleranzen f\u00fcr den Au\u00dfendurchmesser von Quarzglasrohren folgen einer Skala mit abgestuftem Durchmesser. Am Kapillarende (OD 0,1-0,9 mm<\/strong>), ist die OD-Toleranz \u00b10,05 mm<\/strong>Bei Durchmessern von 1,0 mm bis 2,5 mm reicht er von -0,05 mm bis +0,25 mm<\/strong> abh\u00e4ngig von der jeweiligen Gr\u00f6\u00dfe; bei Durchmessern von 3,0 mm und mehr erweitert sich die Standardtoleranz auf \u00b10,25 mm<\/strong> - Daten, die mit der von Hampton Research ver\u00f6ffentlichten Kapillarspezifikationstabelle \u00fcbereinstimmen. F\u00fcr Industrierohre im Bereich von 25-150 mm Au\u00dfendurchmesser betragen die vom Rohrhersteller angegebenen Au\u00dfendurchmesser-Toleranzen in der Regel \u00b10,5 mm bis \u00b11,0 mm<\/strong>Dies spiegelt die inh\u00e4rente Variabilit\u00e4t des vertikalen Ziehprozesses wider.<\/p>\n

Pr\u00e4zisionsgeschliffene Rohre<\/strong>, bei denen der Au\u00dfen- oder Innendurchmesser nach dem Ziehen fertig bearbeitet wurde, k\u00f6nnen Au\u00dfen- und Innentoleranzen von \u00b10,0001 Zoll (etwa \u00b10,0025 mm)<\/strong> - eine von Specialty Glass Products dokumentierte Spezifikation f\u00fcr CNC-gesteuerte spitzenlos geschliffene Quarzglasrohre. Auf dem anspruchsvollsten Niveau halten CNC-Bearbeitungszentren, die in der Produktion von Halbleiterkomponenten eingesetzt werden, Toleranzen von \u00b10,01 mm<\/strong> \u00fcber alle linearen Dimensionen hinweg. L\u00e4ngenschnitt-Toleranz<\/strong> f\u00fcr den Standard-Diamantscheibenschnitt betr\u00e4gt \u00b10,5 mm<\/strong>, reduzierbar auf \u00b10,1 mm<\/strong> mit Laserschneiden. Die Gleichm\u00e4\u00dfigkeit der Wandst\u00e4rke wird in der Regel kontrolliert, um \u00b110% vom nominalen WT<\/strong> f\u00fcr gezogene Rohre, Anziehen auf \u00b10,05 mm<\/strong> f\u00fcr geschliffene Rohre.<\/p>\n

Es ist wichtig zu wissen, welche Toleranzklasse f\u00fcr eine bestimmte Baugruppe gilt, bevor man sich auf einen Fertigungsweg festlegt, da die Angabe von Toleranzen in optischer Qualit\u00e4t f\u00fcr ein Bauteil, das nur ein Ofenrohrpassungsspiel erfordert, unn\u00f6tige Kosten und Vorlaufzeiten verursacht.<\/p>\n

Ma\u00dftoleranz-Referenz nach Pr\u00e4zisionsklasse<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Parameter<\/th>\nWie gezeichnet (Standard)<\/th>\nPr\u00e4zisionsschliff<\/th>\nCNC-gefr\u00e4st<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
OD-Toleranz<\/td>\n\u00b10,25 mm - \u00b11,0 mm<\/td>\n\u00b10,01 mm - \u00b10,025 mm<\/td>\n\u00b10,01 mm<\/td>\n<\/tr>\n
ID-Toleranz<\/td>\n\u00b10,25 mm - \u00b11,0 mm<\/td>\n\u00b10,05 mm - \u00b10,1 mm<\/td>\n\u00b10,01 mm<\/td>\n<\/tr>\n
WT Gleichf\u00f6rmigkeit<\/td>\n\u00b110% vom Nennwert<\/td>\n\u00b10,05 mm<\/td>\n\u00b10,01 mm<\/td>\n<\/tr>\n
L\u00e4nge (Schnitt)<\/td>\n\u00b10,5 mm<\/td>\n\u00b10,1 mm (Laser)<\/td>\n\u00b10,1 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Oberfl\u00e4che Ra (OD)<\/td>\n0,4 - 1,6 \u00b5m<\/td>\n0,1 - 0,4 \u00b5m<\/td>\n<0,1 \u00b5m<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
\n

\"Quarzglasrohre<\/p>\n

Pr\u00e4zisionsfertigung f\u00fcr Quarzglasr\u00f6hren - Schneiden<\/h2>\n

Die meisten Anwendungen erfordern Rohre, die auf eine pr\u00e4zise Arbeitsl\u00e4nge zugeschnitten sind und deren Kanten so beschaffen sind, dass es w\u00e4hrend des Betriebs nicht zu Spannungsbr\u00fcchen oder Verunreinigungen kommt. Das Schneiden ist der grundlegende Schritt in der TOQUARTZ-Fertigungssequenz, und die gew\u00e4hlte Methode - Diamantscheiben-Nassschneiden oder Laserschneiden - bestimmt die erreichbare L\u00e4ngentoleranz, das Kantenprofil und die Frage, ob eine anschlie\u00dfende Kantenbehandlung erforderlich ist.<\/p>\n

Diamantscheiben-Nassschnitt f\u00fcr Rohre mit kleinen und mittleren Bohrungen<\/h3>\n

Das Nassschneiden mit Diamantscheiben ist die Standardmethode f\u00fcr Quarzrohrl\u00e4ngen, die f\u00fcr Bohrungsdurchmesser von 3 mm Au\u00dfendurchmesser bis zu etwa 150 mm Au\u00dfendurchmesser<\/strong> mit konsistenten, wiederholbaren Ergebnissen.<\/p>\n

Das Verfahren verwendet eine diamantimpr\u00e4gnierte Schleifscheibe, die unter einem kontinuierlichen Wasser-K\u00fchlmittelstrom rotiert<\/strong>. Das Wasser erf\u00fcllt einen doppelten Zweck: Es unterdr\u00fcckt den feinen Siliziumdioxidstaub, der andernfalls ein Gesundheitsrisiko in der Luft darstellen w\u00fcrde, und - was aus Sicht der Produktqualit\u00e4t noch wichtiger ist - es verhindert einen lokalen Temperaturschock an der Schnittzone. Ohne K\u00fchlmittel kann die bei einem trockenen Diamantschnitt entstehende Reibungshitze zu Mikrorissen unter der Oberfl\u00e4che f\u00fchren, die sich ausdehnen. 0,05 mm bis 0,2 mm<\/strong> in die Rohrwand eindringen, die sich bei den anschlie\u00dfenden Temperaturwechseln im Betrieb ausbreiten. Das Nassschneiden reduziert diese unterirdische Schadenszone auf unter 0,02 mm<\/strong>eine Tiefe, die durch normales Anfasen oder Feuerpolieren im n\u00e4chsten Fertigungsschritt vollst\u00e4ndig entfernt wird. Great Lakes Glasswerks dokumentiert Nassschneidef\u00e4higkeit f\u00fcr Bohrungen von 3 mm bis 150 mm Au\u00dfendurchmesser<\/strong>Durch ein spezielles Spannverfahren wird die Ausrichtung der Rohre beibehalten und die Wanddurchbiegung w\u00e4hrend des Schneidhubs verhindert.<\/p>\n

Die erreichbare L\u00e4ngentoleranz beim Nassschneiden mit Diamantscheiben betr\u00e4gt \u00b10,5 mm<\/strong> unter Standardproduktionsbedingungen, was den Montageanforderungen der meisten Laborger\u00e4te, Ofenrohrsysteme und Lampenkolbenanwendungen gerecht wird. F\u00fcr Anwendungen, die eine engere L\u00e4ngenkontrolle ohne Laserinvestition erfordern, kann eine sekund\u00e4re Plandrehung mit einer flachen Diamant\u00fcberlappung die L\u00e4ngenabweichung auf \u00b10,2 mm<\/strong>.<\/p>\n

Parameter f\u00fcr das Schneiden von Diamantscheiben<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Parameter<\/th>\nSpezifikation<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Anwendbarer OD-Bereich<\/td>\n3 mm - 150 mm<\/td>\n<\/tr>\n
K\u00fchlmittel<\/td>\nKontinuierliche Flutung mit deionisiertem Wasser<\/td>\n<\/tr>\n
L\u00e4ngentoleranz<\/td>\n\u00b10,5 mm (Standard)<\/td>\n<\/tr>\n
Unterirdische Besch\u00e4digungstiefe<\/td>\n<0,02 mm mit Nassverfahren<\/td>\n<\/tr>\n
Radk\u00f6rnung (typisch)<\/td>\n150 - 320 mesh Diamant<\/td>\n<\/tr>\n
Zustand der Schnittkanten nach dem Schnitt<\/td>\nErfordert Fase oder Feuerpolitur<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Laserschneiden und Pr\u00e4zisionsl\u00e4ngentoleranzen<\/h3>\n

Das Laserschneiden erweitert die erreichbare Pr\u00e4zision \u00fcber das hinaus, was Diamantradverfahren liefern k\u00f6nnen, und wird zur bevorzugten Methode, wenn engere L\u00e4ngentoleranzen als \u00b10,5 mm vorgeschrieben sind oder wenn die Rohrdurchmesser die mechanischen Beschr\u00e4nkungen von radbasierten Systemen \u00fcberschreiten.<\/p>\n

CO\u2082-Laserschneiden<\/strong>Der Laser, der mit einer Wellenl\u00e4nge von 10,6 \u00b5m arbeitet, wird effizient von Quarzglas absorbiert und erm\u00f6glicht saubere, schmale Schnitte mit einer W\u00e4rmeeinflusszone, die in Mikrometern gemessen wird und nicht in Zehntelmillimetern wie bei mechanischen Verfahren. Bei typischen Bearbeitungsgeschwindigkeiten f\u00fcr Quarzrohre im Bereich von 10-80 mm Au\u00dfendurchmesser betr\u00e4gt die Schnittspaltbreite des Lasers 0,1 bis 0,3 mm<\/strong>und die erreichte L\u00e4ngentoleranz ist \u00b10,1 mm<\/strong> - eine f\u00fcnffache Verbesserung gegen\u00fcber dem herk\u00f6mmlichen 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 f\u00fcr d\u00fcnnwandige Rohre mit WT unter 1,5 mm<\/strong> wo die mechanische Schnittkraft ein Bruchrisiko darstellt.<\/p>\n

F\u00fcr Rohre mit gro\u00dfem Durchmesser \u00fcber 150 mm Au\u00dfendurchmesser bietet das Wasserstrahlschneiden eine Alternative, bei der die Energie des Abrasivstrahls mit einem Verfahren kombiniert wird, das keinerlei thermische Belastung erzeugt. Wasserstrahlgeschnittene Kanten m\u00fcssen geschliffen werden, um die durch das Abrasivmedium aufgeraute Oberfl\u00e4che zu entfernen, aber die Methode ist einzigartig in der Lage, komplexe konturierte Profile - diagonale Schnitte, Kerben oder geschlitzte Enden - in Gro\u00dfrohren aus Quarzglas herzustellen, die ansonsten eine mehrachsige CNC-Bearbeitung erfordern w\u00fcrden.<\/p>\n

Vergleich zwischen Laser- und Diamantscheibenschneiden<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Attribut<\/th>\nDiamantscheibe Nassschnitt<\/th>\nLaserschnitt<\/th>\nWasserstrahlschneiden<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
OD Bereich<\/td>\n3 mm - 150 mm<\/td>\n5 mm - 200 mm<\/td>\n50 mm - 600 mm<\/td>\n<\/tr>\n
L\u00e4ngentoleranz<\/td>\n\u00b10,5 mm<\/td>\n\u00b10,1 mm<\/td>\n\u00b10,3 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Spaltbreite<\/td>\n0,5 - 1,5 mm<\/td>\n0,1 - 0,3 mm<\/td>\n1,0 - 2,5 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Thermisches Stressrisiko<\/td>\nNiedrig (Nassverfahren)<\/td>\nSehr niedrig<\/td>\nKeine<\/td>\n<\/tr>\n
Rand Nachbehandlung<\/td>\nFase\/Feuerpolitur<\/td>\nFeuerpolitur leicht<\/td>\nSchleifen erforderlich<\/td>\n<\/tr>\n
Beste Anwendung<\/td>\nStandardl\u00e4ngen f\u00fcr Labor und Industrie<\/td>\nPr\u00e4zisionskomponenten<\/td>\nKonturschnitte mit gro\u00dfer Bohrung<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
\n

Anfasen und Kantenbearbeitung von Quarzglasrohren<\/h2>\n

Jedes abgeschnittene Ende eines Quarzglasrohrs stellt eine mechanische Schwachstelle dar: Die scharfe 90\u00b0-Ecke, die durch das Schneiden mit der Diamantscheibe oder dem Laser entsteht, f\u00fchrt zu Spannungen, wenn das Rohr in Verschraubungen eingef\u00fchrt, thermischen Zyklen ausgesetzt oder bei der Installation gehandhabt wird. Durch das Anfasen wird diese Anf\u00e4lligkeit beseitigt und gleichzeitig die kontrollierte Kantengeometrie erzeugt, auf die Dichtungsbaugruppen, O-Ring-Nuten und Steckverbindungen angewiesen sind.<\/p>\n

Mechanisches Schleifen und typische Fasenwinkel<\/h3>\n

Beim mechanischen Anfasen werden diamantimpr\u00e4gnierte Schleifscheiben oder Pr\u00e4zisions-Rundschleifmaschinen verwendet, um das Rohrende zu einem definierten Winkelprofil abzuschleifen und so eine gleichbleibende, wiederholbare Geometrie \u00fcber alle Produktionsserien hinweg zu erzielen.<\/p>\n

Fasenwinkel zwischen 15\u00b0 und 45\u00b0 (gemessen von der Rohrachse)<\/strong> sind der am h\u00e4ufigsten verwendete Bereich f\u00fcr Quarzrohrenden. A 15\u00b0-20\u00b0 Abschr\u00e4gung<\/strong> wird in der Regel f\u00fcr Schl\u00e4uche spezifiziert, die in PTFE- oder Silikon-O-Ring-Dichtungen eingesetzt werden, wo die leichte Verj\u00fcngung das Schlauchende in die Dichtungsbohrung f\u00fchrt, ohne das Elastomer zu schneiden. A 45\u00b0 Abschr\u00e4gung<\/strong> wird f\u00fcr Rohre bevorzugt, die in einem weiteren Schritt flammgeschwei\u00dft oder schmelzgeschwei\u00dft werden sollen, da die abgewinkelte Stirnfl\u00e4che der Brennerflamme eine gr\u00f6\u00dfere Oberfl\u00e4che bietet, um sie gleichm\u00e4\u00dfig zu erhitzen, wodurch das Risiko einer asymmetrischen Erweichung verringert wird. Schleifger\u00e4te f\u00fcr das Anfasen des Au\u00dfendurchmessers<\/strong> verwendet eine zylindrische OD-Schleifmaschine, die das Rohr gegen eine profilierte Diamantscheibe rotiert; ID Anfasen<\/strong> von Rohren mit einem Innendurchmesser von mehr als 10 mm erfolgt mit einer Schleifmaschine, die in einem bestimmten Winkel in der Bohrung l\u00e4uft. Specialty Glass Products dokumentiert die F\u00e4higkeit zum Schleifen von Au\u00dfendurchmessern, wobei Au\u00dfendurchmesser-Toleranzen von \u00b10,0001 Zoll (\u00b10,0025 mm)<\/strong> mit hervorragender Oberfl\u00e4cheng\u00fcte, was zeigt, dass das Anfasen von Pr\u00e4zisionsrohren ein Bearbeitungsvorgang im messtechnischen Sinne ist und nicht nur eine Nachbearbeitung.<\/p>\n

Nach dem Schleifen weist die abgeschr\u00e4gte Oberfl\u00e4che ein mattes, gefrostetes Aussehen auf. F\u00fcr Anwendungen, bei denen die Endfl\u00e4che UV- oder sichtbares Licht durchlassen muss - wie z. B. das Eingangsende einer UV-Reaktorr\u00f6hre - wird die mattierte Fasenoberfl\u00e4che anschlie\u00dfend feuerpoliert, um die optische Transparenz wiederherzustellen.<\/p>\n

Fasenwinkel und Anwendungsbezug<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Fase Winkel<\/th>\nGeometrie<\/th>\nTypische Anwendung<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
15\u00b0 - 20\u00b0<\/td>\nSanfte Verj\u00fcngung<\/td>\nEinsetzen von O-Ringen und Elastomerdichtungen<\/td>\n<\/tr>\n
30\u00b0<\/td>\nM\u00e4\u00dfige Verj\u00fcngung<\/td>\nSteckverbindungen, Klemmverschraubungen<\/td>\n<\/tr>\n
45\u00b0<\/td>\nStandard-Fase<\/td>\nSchwei\u00dfnahtvorbereitung, allgemeines Entgraten<\/td>\n<\/tr>\n
Benutzerdefiniert<\/td>\nPro Zeichnung<\/td>\nVakuumflansche, optische Schnittstellen<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

S\u00e4ure-\u00c4tzentgraten als erg\u00e4nzende Option<\/h3>\n

Bei Quarzglasrohren mit einem Innendurchmesser von weniger als 10 mm sind mechanische Schleifwerkzeuge nicht in der Lage, das Bohrungsende mit ausreichender Pr\u00e4zision zu erreichen, so dass das Entgraten durch S\u00e4ure\u00e4tzung die praktische L\u00f6sung ist.<\/p>\n

Verd\u00fcnnte Fluorwasserstoffs\u00e4ure (HF), typischerweise in Konzentrationen von 1-5% nach Volumen<\/strong>l\u00f6st selektiv die scharfen Quarzsplitter und die an der Schnittkante verbliebenen Mikrobr\u00fcche auf, ohne die makroskopische Rohrgeometrie zu ver\u00e4ndern. Die \u00c4tzrate von Quarzglas in verd\u00fcnnter HF bei Raumtemperatur betr\u00e4gt etwa 0,5-2 \u00b5m pro Minute<\/strong>Dadurch kann der kontrollierte Materialabtrag gestoppt werden, sobald die Gratzone - in der Regel 10-30 \u00b5m tief - aufgebraucht ist. Diese pr\u00e4zise Kontrolle macht das HF-\u00c4tzen besonders wertvoll f\u00fcr Kapillarrohre mit einem Au\u00dfendurchmesser von 0,5-5 mm, bei denen selbst ein mechanischer Schleif\u00fcberschritt von 50 \u00b5m einen erheblichen Teil der Wandst\u00e4rke aufzehren w\u00fcrde. Der Prozess muss in einem chemischen Abzug mit HF-Einstufung durchgef\u00fchrt werden.<\/strong> mit vollst\u00e4ndiger PSA, einschlie\u00dflich Gesichtsschutz, chemikalienbest\u00e4ndigen Handschuhen und einem HF-Antidotset, da HF selbst bei geringer Exposition systemisch toxisch ist.<\/p>\n

Nach dem \u00c4tzschritt wird das R\u00f6hrchen gr\u00fcndlich mit deionisiertem Wasser gesp\u00fclt, optional gefolgt von einer Neutralisierungsw\u00e4sche mit verd\u00fcnntem Ammoniumbifluorid. Der resultierende Innenrand f\u00fchlt sich glatt an und weist keine Restpartikel aus kristallinem Siliziumdioxid auf, die den Fluss von Halbleitern oder analytischen Chemikalien verunreinigen k\u00f6nnten.<\/p>\n

Parameter f\u00fcr das Entgraten durch saures \u00c4tzen<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Parameter<\/th>\nSpezifikation<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Anwendbarer ID-Bereich<\/td>\n0,1 mm - 10 mm (Zugang zur Innenkante)<\/td>\n<\/tr>\n
HF-Konzentration<\/td>\n1 - 5% v\/v<\/td>\n<\/tr>\n
\u00c4tzrate<\/td>\n0,5 - 2 \u00b5m\/min bei 20\u00b0C<\/td>\n<\/tr>\n
Materialabtragstiefe<\/td>\n10 - 50 \u00b5m (kontrolliert)<\/td>\n<\/tr>\n
Sp\u00fclung nach dem \u00c4tzen<\/td>\nDeionisiertes Wasser, \u22653 Zyklen<\/td>\n<\/tr>\n
Dimensionale Auswirkungen<\/td>\nVernachl\u00e4ssigbar (<0,05 mm Ver\u00e4nderung der OD)<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
\n

\"verschiedene<\/p>\n

Poliernormen f\u00fcr Quarzglasr\u00f6hren f\u00fcr optische und Halbleiteranwendungen<\/h2>\n

Die Oberfl\u00e4chenbeschaffenheit der Stirnseite eines Quarzrohrs ist nicht nur ein \u00e4sthetisches Problem - bei Anwendungen in der optischen \u00dcbertragung, in UV-Reaktoren und in der Halbleiterdiffusion bestimmt die Oberfl\u00e4chenrauheit am Rohrende direkt die \u00dcbertragungseffizienz, das Risiko der Partikelbildung und die Qualit\u00e4t der hermetischen Dichtungen. Zwei Polierverfahren erf\u00fcllen unterschiedliche Anforderungen: Das Feuerpolieren stellt die glatte, feuergeformte Oberfl\u00e4che der abgeschnittenen Enden wieder her, w\u00e4hrend das mechanische L\u00e4ppen und Polieren eine optisch einwandfreie Ebenheit f\u00fcr Pr\u00e4zisionsschnittstellen von Komponenten erzielt.<\/p>\n

Feuerpolieren f\u00fcr Stirnseiten und Rohrau\u00dfenseiten<\/h3>\n

Das Feuerpolieren ist das am weitesten verbreitete Verfahren zur Endbearbeitung von Quarzrohrstirnseiten. Es wird wegen seiner Schnelligkeit, seiner F\u00e4higkeit, Mikrorisse zu heilen, die beim Schneiden entstanden sind, und seiner F\u00e4higkeit, die urspr\u00fcngliche feuergeformte Oberfl\u00e4chenqualit\u00e4t des urspr\u00fcnglich gezogenen Rohrs wiederherzustellen, gesch\u00e4tzt.<\/p>\n

Das Verfahren wendet eine Fokussierte Knallgas- oder Propan-Sauerstoff-Flamme<\/strong> zum Rohrende, w\u00e4hrend das Rohr um seine Achse gedreht wird. Die Flammentemperatur an der Arbeitsspitze \u00fcbersteigt 1,700\u00b0C<\/strong>die \u00fcber dem Erweichungspunkt von Quarzglas (~1.665 \u00b0C) liegt, aber f\u00fcr eine kontrollierte Dauer angewendet wird - typischerweise 3 bis 15 Sekunden pro Ende<\/strong> - ausreichend, um die Oberfl\u00e4chenkiesels\u00e4ure umzuschmelzen und flie\u00dfen zu lassen, ohne dass die Rohrwand kollabiert oder der Rohrau\u00dfendurchmesser wesentlich ver\u00e4ndert wird. W\u00e4hrend dieses kurzen Schmelzintervalls, Oberfl\u00e4chenspannung<\/a>2<\/a><\/sup> treibt das fl\u00fcssige Siliziumdioxid in eine glatte, nahezu perfekt flache Endfl\u00e4che und versiegelt gleichzeitig alle unterirdischen Mikrorisse, die beim mechanischen Schneiden entstanden sind. GlobalQT f\u00fchrt das Feuerpolieren ausdr\u00fccklich als Standarddienstleistung neben dem Schruppen und Schleifen f\u00fcr bestellte Ofenrohre auf und best\u00e4tigt damit, dass es sich um ein produktionsgerechtes Verfahren handelt und nicht um einen speziellen einmaligen Vorgang.<\/p>\n

Knallgas ist bei hochreinen Halbleiter- und optischen Anwendungen gegen\u00fcber Knallgas stark bevorzugt<\/strong>Denn bei der Verbrennung von Wasserstoff entsteht als Nebenprodukt nur Wasserdampf, der keine Kohlenstoffablagerungen auf der Siliziumdioxidoberfl\u00e4che hinterl\u00e4sst. Eine Sauerstoff-Propan-Flamme ist zwar hei\u00dfer und daher schneller, f\u00fchrt aber Spuren von Kohlenwasserstoffverunreinigungen ein, die unter UV-Beleuchtung fluoreszieren und f\u00fcr Anwendungen wie UV-Wasseraufbereitungsreaktoren oder spektroskopische Zellen nicht akzeptabel sind.<\/p>\n

Prozessparameter f\u00fcr das Feuerpolieren<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Parameter<\/th>\nSauerstoff-Wasserstoff<\/th>\nAutogen-Propan<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Flamme Temperatur<\/td>\n~2.000\u00b0C (Arbeitsspitze)<\/td>\n~1,900\u00b0C<\/td>\n<\/tr>\n
Verbrennungsnebenprodukt<\/td>\nNur H\u2082O<\/td>\nCO\u2082 + H\u2082O + Spuren von Kohlenstoff<\/td>\n<\/tr>\n
Kontaminationsrisiko<\/td>\nVernachl\u00e4ssigbar<\/td>\nGering (akzeptabel f\u00fcr industrielle Nutzung)<\/td>\n<\/tr>\n
Anwendbarer OD-Bereich<\/td>\n1 mm - 300 mm<\/td>\n3 mm - 300 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Bearbeitungszeit pro Ende<\/td>\n3 - 15 Sekunden<\/td>\n2 - 10 Sekunden<\/td>\n<\/tr>\n
Mikrorissheilungstiefe<\/td>\nbis zu 0,2 mm<\/td>\nbis zu 0,2 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Oberfl\u00e4chenrauhigkeit nach dem Polieren<\/td>\n0,05 - 0,2 \u00b5m<\/td>\n0,1 - 0,4 \u00b5m<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Mechanisches L\u00e4ppen und optisches Oberfl\u00e4chenfinish<\/h3>\n

W\u00e4hrend beim Feuerpolieren eine glatte, aber geometrisch frei geformte Oberfl\u00e4che entsteht - das hei\u00dft, die Stirnfl\u00e4che ist nicht garantiert flach oder senkrecht zur Rohrachse -, wird beim mechanischen L\u00e4ppen eine ma\u00dfstabsgetreue ebene Fl\u00e4che<\/strong> mit einer optischen Gl\u00e4tte f\u00fcr Anwendungen, die interferometrische Pr\u00e4zision erfordern.<\/p>\n

Die mechanische Poliersequenz f\u00fcr Quarzglasrohrenden beginnt mit Grobl\u00e4ppen mit Borkarbid- oder Siliziumkarbid-Schleifsuspension<\/strong> auf einer \u00dcberlappungsplatte aus Gusseisen, wobei der gr\u00f6\u00dfte Teil der Besch\u00e4digung der Schnittfl\u00e4che bis auf eine Restrauhigkeit von etwa Ra 0,5 \u00b5m<\/strong>. Die Zwischenstufe der Feinverzahnung verwendet Aluminiumoxid-Schleifmittel (Al\u2082O\u2083) mit einer Korngr\u00f6\u00dfe von 3-5 \u00b5m<\/strong>und bringt die Oberfl\u00e4che auf Ra 0,1-0,2 \u00b5m. In der letzten Polierphase werden Aufschl\u00e4mmung von Ceriumoxid (CeO\u2082)<\/strong> auf einem Polierteller - in der Regel ein Polyurethan- oder Pechschwamm - und erreicht Oberfl\u00e4chenrauhigkeitswerte von Ra < 0,5 nm<\/strong> (Sub-Nanometer) und klassifiziert das Ergebnis als optische Qualit\u00e4t gem\u00e4\u00df den Standardbezeichnungen f\u00fcr die Oberfl\u00e4cheng\u00fcte. Auf diesem Niveau ist die Endfl\u00e4che des Quarzrohrs als optisches Fenster, als Laserstrahleintritts\u00f6ffnung oder als Pr\u00e4zisions-Vakuumflanschkontaktfl\u00e4che geeignet. Specialty Glass Products best\u00e4tigt, dass das spitzenlose CNC-Schleifen und -Polieren OD- und ID-Toleranzen von \u00b10,0001 Zoll<\/strong> mit au\u00dfergew\u00f6hnlichen Oberfl\u00e4cheng\u00fcten, was zeigt, dass der Polierschritt untrennbar mit der Ma\u00dfkontrolle bei optischen Spezifikationen verbunden ist.<\/p>\n

Die Parallelit\u00e4t zwischen den beiden Endfl\u00e4chen eines polierten Rohrs - entscheidend f\u00fcr Rohre, die als Durchflusszellen oder optische K\u00fcvetten verwendet werden - wird beibehalten, um \u22640,005 mm<\/strong> mit einer doppelseitigen Poliermaschine mit Echtzeit-Lasermikrometer-Feedback.<\/p>\n

Referenz f\u00fcr Poliergrad und Oberfl\u00e4cheng\u00fcte<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Poliergrad<\/th>\nVerwendetes Schleifmittel<\/th>\nOberfl\u00e4che Ra<\/th>\nTypische Anwendung<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Industriell (feuerpoliert)<\/td>\nFlamme<\/td>\n0,05 - 0,4 \u00b5m<\/td>\nLaborger\u00e4te, Ofenrohre, UV-Lampen<\/td>\n<\/tr>\n
Halb-Pr\u00e4zision (gel\u00e4ppt)<\/td>\nAl\u2082O\u2083 3-5 \u00b5m<\/td>\n0,1 - 0,5 \u00b5m<\/td>\nDichtungsflansche, Sensorschnittstellen<\/td>\n<\/tr>\n
Optische Qualit\u00e4t (CeO\u2082)<\/td>\nCeO\u2082-Aufschl\u00e4mmung<\/td>\n<0,5 nm (Ra)<\/td>\nUV-Fenster, Spektroskopiezellen, Laseranschl\u00fcsse<\/td>\n<\/tr>\n
Ultrapr\u00e4zise<\/td>\nCeO\u2082 + Pitch Lap<\/td>\n<0,1 nm (Ra)<\/td>\nInterferometrie, Laserstrahlformung<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
\n

Flammendichtungs- und Endverschlussoptionen f\u00fcr Quarzglasr\u00f6hren<\/h2>\n

Quarzglasrohre mit versiegeltem Ende kommen in Dutzenden von Anwendungen vor - von UV-Quecksilberlampenh\u00fcllen und Schutzrohren f\u00fcr Thermowellen bis hin zu Vakuumampullen f\u00fcr die Kristallz\u00fcchtung und versiegelten Reaktionsgef\u00e4\u00dfen f\u00fcr die anorganische Synthese bei Temperaturen \u00fcber 1.000 \u00b0C. Die Methode und die Geometrie des Endverschlusses sind nicht austauschbar: Die Kombination aus W\u00e4rmequelle, Flammenchemie und Formtechnik muss genau auf den Rohrdurchmesser, die Wandst\u00e4rke und die f\u00fcr die Anwendung erforderliche Endprofilgeometrie abgestimmt werden.<\/p>\n

Sauerstoff-Wasserstoff-Brennerschwei\u00dfen f\u00fcr hermetische Endabdichtungen<\/h3>\n

F\u00fcr die Flammversiegelung von Quarzglasrohren ist eine W\u00e4rmequelle erforderlich, die in der Lage ist, die Erweichungstemperatur von Quarzglas zu erreichen und aufrechtzuerhalten - etwa 1,665\u00b0C<\/strong> - w\u00e4hrend der umgebende Rohrabschnitt k\u00fchl genug gehalten wird, um eine Verformung \u00fcber den vorgesehenen Dichtungsbereich hinaus zu verhindern.<\/p>\n

Wasserstoff-Sauerstoff-Brenner<\/strong> werden allgemein f\u00fcr hermetische Quarzdichtungen bevorzugt, da die Wasserstoff-Sauerstoff-Flamme Arbeitstemperaturen von 1,800-2,000\u00b0C<\/strong> an der Flammenspitze, und weil die Flamme - wie in der dokumentierten Glasblaspraxis in der Halbleiter- und wissenschaftlichen Glasbranche \u00fcblich - keine Kohlenstoffnebenprodukte erzeugt, die die Siliziumdioxid-Schmelzzone verunreinigen w\u00fcrden. Wenn das Rohrende die Arbeitstemperatur erreicht, verh\u00e4lt es sich eher wie ein geschmolzenes Metall an seinem Liquiduspunkt als ein allm\u00e4hlich erweichendes Glas: Der \u00dcbergang von starr zu vollst\u00e4ndig bearbeitbar ist abrupt und erfordert vom Bediener eine pr\u00e4zise Steuerung der W\u00e4rmezufuhr. Das Rohr muss kontinuierlich gedreht werden<\/strong> asymmetrische Erw\u00e4rmung f\u00fchrt dazu, dass die Wand ungleichm\u00e4\u00dfig kollabiert und eine Dichtung mit inneren Spannungskonzentrationen entsteht, die bei Temperaturwechseln versagen. Nach dem Versiegeln wird der versiegelte Rohrabschnitt in der reduzierenden \u00e4u\u00dferen Flammenzone des Brenners langsam abgek\u00fchlt, um die Eigenspannungen vor der vollst\u00e4ndigen Luftabschreckung zu gl\u00fchen. Bei ordnungsgem\u00e4\u00dfer Ausf\u00fchrung ist eine Sauerstoff-Wasserstoff-Flammenversiegelung auf Quarzglas Helium-Leck gepr\u00fcft auf <1 \u00d7 10-\u2079 mbar-L\/s<\/strong>, die die hermetische Unversehrtheit im Vakuum best\u00e4tigt.<\/p>\n

Der maximale OD f\u00fcr die Flammenversiegelung in der Standardproduktion betr\u00e4gt etwa 100 mm<\/strong>Oberhalb dieses Durchmessers erfordert die thermische Masse des Rohrs einen Mehrbrenneransatz oder ein ofengest\u00fctztes Versiegelungsverfahren.<\/p>\n

Prozessparameter der Flammversiegelung<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Parameter<\/th>\nSpezifikation<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
W\u00e4rmequelle<\/td>\nSauerstoff-Wasserstoff-Brenner<\/td>\n<\/tr>\n
Temperatur der Flammenspitze<\/td>\n1,800 - 2,000\u00b0C<\/td>\n<\/tr>\n
SiO\u2082 Erweichungspunkt<\/td>\n~1,665\u00b0C<\/td>\n<\/tr>\n
Anwendbarer OD-Bereich<\/td>\n1 mm - 100 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Gl\u00fchen nach dem Versiegeln<\/td>\nErforderlich (Brenner-Zonen-K\u00fchlung)<\/td>\n<\/tr>\n
Leck-Integrit\u00e4t<\/td>\n<1 \u00d7 10-\u2079 mbar-L\/s (He-Lecktest)<\/td>\n<\/tr>\n
Nebenprodukt Verunreinigung<\/td>\nKeine (nur H\u2082O)<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Geschlossene Konfigurationen mit rundem Boden und flachem Boden<\/h3>\n

Die Geometrie eines geschlossenen Endes ist nicht nur \u00e4sthetisch, sondern bestimmt auch die Druckverteilung, die Reinigungsm\u00f6glichkeit und die M\u00f6glichkeit, das Rohr ohne eine externe Halterung aufrecht zu halten.<\/p>\n

Geschlossene Enden mit rundem Boden (halbkugelf\u00f6rmig)<\/strong> werden gebildet, indem sich das erweichte Siliziumdioxid am Ende des Rohrs unter Oberfl\u00e4chenspannung ohne zus\u00e4tzliches Material zu einer Kuppel zusammenzieht. Die sich daraus ergebende Form verteilt den Innendruck gleichm\u00e4\u00dfig \u00fcber die gekr\u00fcmmte Oberfl\u00e4che, was Rundbodenverschl\u00fcsse zur bevorzugten Geometrie f\u00fcr versiegelte Ampullen, Hochdruck-Reaktionsr\u00f6hrchen und Thermoelement-Schutzrohre macht, die sowohl unter \u00dcber- als auch unter Unterdruck (Vakuum) arbeiten. Die Wandst\u00e4rke an der Kuppelspitze betr\u00e4gt typischerweise 80-110% der urspr\u00fcnglichen Rohrwandst\u00e4rke<\/strong>da der Prozess der Oberfl\u00e4chenspannungsbildung je nach Verweilzeit der Flamme eine leichte Verd\u00fcnnung oder Verdickung verursachen kann. R\u00f6hrchen mit rundem Boden sind auf einer ebenen Fl\u00e4che ohne ein Gestell nicht selbst\u00e4ndig, was bei der Planung des Laboraufbaus ber\u00fccksichtigt werden muss.<\/p>\n

Geschlossene B\u00f6den mit flachem Boden<\/strong> werden hergestellt, indem das Rohrende in einer Flachdornpresse zusammengedr\u00fcckt wird, w\u00e4hrend 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 Rohr\u00f6fen, in denen Quarzschiffchen und Probenrohre auf flachen Ofenb\u00f6den stehen m\u00fcssen. Flache Verschl\u00fcsse sind jedoch mechanisch weniger widerstandsf\u00e4hig gegen gleichm\u00e4\u00dfigen Innendruck als halbkugelf\u00f6rmige Verschl\u00fcsse, und ihre Verwendung bei Dr\u00fccken \u00fcber 0,3 MPa (\u00dcberdruck)<\/strong> erfordert eine technische \u00dcberpr\u00fcfung.<\/p>\n

Vergleich geschlossener Geometrien<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Attribut<\/th>\nRunder Boden<\/th>\nFlacher Boden<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Formgebungsverfahren<\/td>\nOberfl\u00e4chenspannung (nur Flamme)<\/td>\nDornpresse + Flamme<\/td>\n<\/tr>\n
Druckverteilung<\/td>\nEinheitlich (optimal)<\/td>\nSpannungskonzentration an den Ecken<\/td>\n<\/tr>\n
Maximal empfohlener Innendruck<\/td>\nBis zu 1,0 MPa (\u00dcberdruck)<\/td>\nBis zu 0,3 MPa (\u00dcberdruck)<\/td>\n<\/tr>\n
Selbstst\u00e4ndig<\/td>\nNein (erfordert Unterst\u00fctzung)<\/td>\nJa<\/td>\n<\/tr>\n
Typische Anwendungen<\/td>\nAmpullen, Tauchh\u00fclsen, Reaktionsgef\u00e4\u00dfe<\/td>\nOfenrohreins\u00e4tze, Probenschiffchen<\/td>\n<\/tr>\n
Apex Wanddicke<\/td>\n80 - 110% von nominal WT<\/td>\n90 - 120% des Nenn-WT<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
\n

\"Quarzglasrohre<\/p>\n

Bohren und Bearbeiten von \u00d6ffnungen in Quarzglasr\u00f6hren<\/h2>\n

Gebohrte \u00d6ffnungen in Quarzglasrohren erm\u00f6glichen das Einf\u00fchren von Thermoelementen, Gasein- und -ausl\u00e4ssen, Probenahme\u00f6ffnungen und Lichtleiterdurchf\u00fchrungen - Funktionen, die mit keiner anderen Rohrendbearbeitung erreicht werden k\u00f6nnen. Im Gegensatz zu Metallen kann Quarzglas nicht mit herk\u00f6mmlichen Spiralbohrern gebohrt werden; seine H\u00e4rte von etwa Mohs 7<\/strong> und spr\u00f6des Bruchverhalten erfordern spezielle Bohrverfahren, die das Material durch kontrollierten Abrieb und nicht durch plastisches Schneiden abtragen.<\/p>\n

Ultraschallbohren f\u00fcr Bohrungen mit kleinem Durchmesser<\/h3>\n

Ultraschallbohren ist die Methode der Wahl f\u00fcr L\u00f6cher in Quarzglas, bei denen der \u00d6ffnungsdurchmesser unter etwa 5 mm<\/strong> und einer Wandst\u00e4rke von 5 mm oder weniger.<\/p>\n

Bei diesem Verfahren wird eine Werkzeugspitze aus Wolframkarbid oder Borkarbid bei Ultraschallfrequenz (typischerweise 20-40 kHz)<\/strong> mit einer Amplitude von 10-50 \u00b5m<\/strong>w\u00e4hrend eine Aufschl\u00e4mmung von Schleifpartikeln (in der Regel Borkarbid B\u2084C oder Siliziumkarbid SiC in Wasser) den Arbeitsbereich \u00fcberflutet. Das vibrierende Werkzeug h\u00e4mmert die Schleifpartikel gegen die Quarzoberfl\u00e4che und tr\u00e4gt das Material mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,1-0,5 mm pro Minute<\/strong> ohne signifikante Seitenkr\u00e4fte auf die Rohrwand zu \u00fcbertragen - der entscheidende Vorteil gegen\u00fcber dem Drehbohren bei empfindlichen d\u00fcnnwandigen Rohren. Dokumentierte minimale Lochdurchmesser, die durch Ultraschallbohren in Quarzglas erreicht werden k\u00f6nnen, sind 0,8 mm<\/strong>Dies wird durch die von micquartz.com ver\u00f6ffentlichten CNC-Bearbeitungsdaten best\u00e4tigt. Die Positionstoleranz f\u00fcr ultraschallgebohrte L\u00f6cher betr\u00e4gt typischerweise \u00b10,05 mm<\/strong>, mit Durchmessertoleranz \u00b10,02 mm<\/strong> - Zahlen, die den Anforderungen an die Ausrichtung von Thermoelementm\u00e4nteln und Kapillareinsatzst\u00fccken entsprechen.<\/p>\n

Nach dem Ultraschallbohren m\u00fcssen der Locheingang und -ausgang abgeschr\u00e4gt werden - entweder mechanisch oder durch \u00c4tzen -, um die 0,05-0,1 mm Randfrakturzone<\/strong> die sich bildet, wenn das Schleifwerkzeug die Austrittsfl\u00e4che der Quarzwand durchbricht.<\/p>\n

Parameter f\u00fcr das Ultraschallbohren<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Parameter<\/th>\nSpezifikation<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Mindest-Lochdurchmesser<\/td>\n0,8 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Maximaler Bohrungsdurchmesser<\/td>\n~5 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Frequenz<\/td>\n20 - 40 kHz<\/td>\n<\/tr>\n
Werkzeug Amplitude<\/td>\n10 - 50 \u00b5m<\/td>\n<\/tr>\n
Abrasives Medium<\/td>\nB\u2084C oder SiC-Aufschl\u00e4mmung in Wasser<\/td>\n<\/tr>\n
Materialabtragsrate<\/td>\n0,1 - 0,5 mm\/min<\/td>\n<\/tr>\n
Durchmessertoleranz<\/td>\n\u00b10,02 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Positionstoleranz<\/td>\n\u00b10,05 mm<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

CNC-Diamantbohren f\u00fcr gr\u00f6\u00dfere \u00d6ffnungen und enge Toleranzen<\/h3>\n

Bei \u00d6ffnungsdurchmessern von mehr als 5 mm ersetzt das CNC-Diamant-Kernbohren das Ultraschallverfahren und bietet eine h\u00f6here Ma\u00dfgenauigkeit, k\u00fcrzere Zykluszeiten und die M\u00f6glichkeit zur Herstellung von L\u00f6chern in Rohren bis zu 300 mm Au\u00dfendurchmesser<\/strong> bei denen die Wandst\u00e4rke des Rohrs ausreichend Material f\u00fcr den Kernbohreinsatz bietet.<\/p>\n

CNC-Diamant-Kernbohren verwendet hohle diamantimpr\u00e4gnierte Kernbohrkronen<\/strong> die unter st\u00e4ndiger K\u00fchlung mit entionisiertem Wasser rotiert und einen zylindrischen Pfropfen aus Quarzglas von der Rohrwand entfernt. Bei einer Spindeldrehzahl von 300-1.500 UMDREHUNGEN PRO MINUTE<\/strong> und einer Zuf\u00fchrungsrate von 0,02-0,1 mm pro Umdrehung<\/strong>Die an der Schnittfl\u00e4che erzeugte W\u00e4rme wird in das K\u00fchlmittel abgeleitet, bevor es zu thermischen Mikrorissen kommen kann. Specialty Glass Products dokumentiert die F\u00e4higkeit zum Bohren von L\u00f6chern bis hinunter zu 0,017 Zoll (0,43 mm)<\/strong> in Quarzglas mit diesem Ansatz, wobei die mehrachsigen Fr\u00e4szentren Rohrdurchmesser bis zum Umfang der Maschine bearbeiten - typischerweise 300 mm Durchmesser und bis zu 750 mm L\u00e4nge auf einer 5-Achsen-CNC. Die Durchmessertoleranz f\u00fcr CNC-gebohrte L\u00f6cher im Bereich von 5-50 mm betr\u00e4gt \u00b10,02 mm<\/strong>Die Ergebnisse stimmen mit den ver\u00f6ffentlichten Daten von micquartz.com \u00fcberein. F\u00fcr Bohrungen, die eine gr\u00f6\u00dfere Positionsgenauigkeit in Gasverteilern oder Reaktoren mit mehreren Anschl\u00fcssen erfordern, erreicht die CNC-Werkzeugwegprogrammierung Positionstoleranz von \u00b10,01 mm<\/strong> relativ zur Rohrachse.<\/p>\n

Nach dem Bohren erh\u00e4lt jede \u00d6ffnung eine Standard 45\u00b0 Abschr\u00e4gung<\/strong> sowohl an der Eintritts- als auch an der Austrittsfl\u00e4che, um Spannungskonzentrationen zu vermeiden - ein Schritt, der in der Literatur zur Quarzbearbeitung ausdr\u00fccklich empfohlen wird, um die Rissausbreitung unter thermischer Belastung zu verhindern.<\/p>\n

CNC-Diamant-Bohrparameter<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Parameter<\/th>\nSpezifikation<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Mindest-Lochdurchmesser<\/td>\n0,43 mm (0,017 Zoll)<\/td>\n<\/tr>\n
Maximaler Bohrungsdurchmesser<\/td>\nBegrenzt durch die Wandst\u00e4rke (typischerweise \u2264 OD \u00d7 0,6)<\/td>\n<\/tr>\n
Spindeldrehzahl<\/td>\n300 - 1.500 U\/MIN<\/td>\n<\/tr>\n
Einspeisungsrate<\/td>\n0,02 - 0,1 mm\/Umdrehung<\/td>\n<\/tr>\n
K\u00fchlmittel<\/td>\nKontinuierlich entionisiertes Wasser<\/td>\n<\/tr>\n
Durchmessertoleranz<\/td>\n\u00b10,02 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Positionstoleranz<\/td>\n\u00b10,01 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Kantenbehandlung nach dem Bohren<\/td>\n45\u00b0 Abschr\u00e4gung (obligatorisch)<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
\n

Geschliffene Fugen und Frosted-Mouth-Bearbeitung an Quarzglasr\u00f6hren<\/h2>\n

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 - pr\u00e4zisionsgefertigte konische, kugelf\u00f6rmige oder flache Schnittstellen mit Flansch - erm\u00f6glichen es, Quarzglasrohre austauschbar mit anderen Quarz-, Borosilikat- oder Glaskeramikger\u00e4ten \u00fcber ein weltweit genormtes Gr\u00f6\u00dfensystem zu verbinden und bieten luftdichte Dichtungen, wenn sie ordnungsgem\u00e4\u00df zusammengef\u00fcgt und gefettet sind.<\/p>\n

Standard-Kegelgelgelenke - Gr\u00f6\u00dfenbezeichnung und Pr\u00e4zisionsschleifen<\/h3>\n

Der Standard-Kegelschliff wird durch eine zweistellige Notation in der folgenden Form beschrieben XX\/YY<\/strong>wobei XX der Au\u00dfendurchmesser des schmalen Endes der (inneren) Patrize in Millimetern und YY die L\u00e4nge der geschliffenen Fl\u00e4che in Millimetern ist.<\/p>\n

\u00dcbliche Standardgr\u00f6\u00dfen sind 14\/20, 19\/22 und 24\/40<\/strong>die der amerikanischen Norm ASTM E-676 und der europ\u00e4ischen Norm ISO 383 \/ DIN 12242 entsprechen. Das Kegelverh\u00e4ltnis f\u00fcr alle Standardverbindungen ist 1:10<\/strong> - pro 10 mm Verbindungsl\u00e4nge vergr\u00f6\u00dfert sich der Durchmesser um 1 mm - eine Geometrie, die international standardisiert wurde, um sicherzustellen, dass zwei Verbindungen mit der gleichen XX-Bezeichnung unabh\u00e4ngig vom Hersteller zusammenpassen. Die Herstellung einer Quarzkegelverbindung erfolgt in einem zweistufigen Schleifverfahren: Grobschleifen<\/strong> die Verwendung von Siliziumkarbid oder Diamantschleifmittel entfernt den Gro\u00dfteil des Rohrwandmaterials, um den Konus zu formen, und Feinmahlung<\/strong> mit feinerem Schleifmittel bringt die Oberfl\u00e4che auf ein mattiert (matte Oberfl\u00e4che)<\/strong> die eine gasdichte Dichtung bildet, wenn sie mit ihrem Gegenst\u00fcck in der Muffe verbunden und mit einem geeigneten Fett wie Apiezon oder Silikonhahnfett geschmiert wird. Die mattierte Oberfl\u00e4che sorgt f\u00fcr eine physische Verriegelung zwischen den zusammenpassenden Fl\u00e4chen durch mikroskopische Unebenheiten; eine klare, polierte Kegelverbindung w\u00e4re gasdurchl\u00e4ssig. DWK Life Sciences dokumentiert, dass ihr zweistufiger Schleifprozess zu Verbindungen f\u00fchrt, die die Genauigkeitsanforderungen nach ISO 383 und DIN 12242 \u00fcbertreffen und eine Oberfl\u00e4chenqualit\u00e4t aufweisen, die sowohl f\u00fcr atmosph\u00e4rische als auch f\u00fcr vakuumdichte Dichtungen ausreicht.<\/p>\n

Die so entstandene Verbindung ist bei ordnungsgem\u00e4\u00dfer Montage und Schmierung gasdicht bei atmosph\u00e4rischem Druck und vakuumdicht bis besser als 10-\u00b3 mbar<\/strong> mit Standard-Silikonfett, erweiterbar auf 10-\u2076 mbar<\/strong> mit Apiezon H oder M Hochvakuumfett.<\/p>\n

Standard-Kegelverbindung Gr\u00f6\u00dfenreferenz<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Gr\u00f6\u00dfe Bezeichnung<\/th>\nDurchmesser oben (mm)<\/th>\nFugenl\u00e4nge (mm)<\/th>\nKompatibler Standard<\/th>\nTypische Anwendung<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
10\/19<\/td>\n10<\/td>\n19<\/td>\nISO 383<\/td>\nLaborger\u00e4t im Mikro-Ma\u00dfstab<\/td>\n<\/tr>\n
14\/20<\/td>\n14<\/td>\n20<\/td>\nASTM E-676<\/td>\nStandard-Laborglaswaren<\/td>\n<\/tr>\n
14\/23<\/td>\n14<\/td>\n23<\/td>\nISO 383<\/td>\nStandard-Laborglaswaren (EU)<\/td>\n<\/tr>\n
19\/22<\/td>\n19<\/td>\n22<\/td>\nASTM E-676<\/td>\nMittelgro\u00dfe Ger\u00e4te<\/td>\n<\/tr>\n
24\/29<\/td>\n24<\/td>\n29<\/td>\nISO 383<\/td>\nMittelgro\u00dfe Ger\u00e4te (EU)<\/td>\n<\/tr>\n
24\/40<\/td>\n24<\/td>\n40<\/td>\nASTM E-676<\/td>\nReaktionskolben, Destillation<\/td>\n<\/tr>\n
29\/32<\/td>\n29<\/td>\n32<\/td>\nISO 383<\/td>\nGro\u00dfger\u00e4te<\/td>\n<\/tr>\n
45\/50<\/td>\n45<\/td>\n50<\/td>\nKundenspezifisch \/ industriell<\/td>\nReaktoren im industriellen Ma\u00dfstab<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Kugelgelenk- und Flachflanschschliff-Varianten<\/h3>\n

Standard-Kegelverbindungen erfordern eine pr\u00e4zise 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 Einschr\u00e4nkung durch geometrische Varianten an, die Winkelabweichungen tolerieren oder die Dichtungslast auf eine flache Fl\u00e4che verteilen.<\/p>\n

Kugelgelenke<\/strong> (auch Kugelschliffe genannt) bestehen aus einer pr\u00e4zis geschliffenen kugelf\u00f6rmigen m\u00e4nnlichen Kugelkomponente und einer passenden konkaven weiblichen Pfanne, die in Standard-\"S\"-Gr\u00f6\u00dfen hergestellt werden: S13, S19 und S29<\/strong>, wobei die Zahl den Nenndurchmesser der Bohrung in Millimetern angibt. Die kugelf\u00f6rmige Geometrie erm\u00f6glicht bis zu \u00b110\u00b0 Winkelverschiebung<\/strong> Dies macht diese Verbindungen unverzichtbar f\u00fcr komplexe Reaktorbaugruppen mit mehreren Anschl\u00fcssen, bei denen sich die Achsen der Komponenten aufgrund der W\u00e4rmeausdehnung w\u00e4hrend der Aufheizzyklen relativ zueinander verschieben. Die Passfl\u00e4chen von Kugel und Pfanne sind pr\u00e4zisionsgeschliffen und haben die gleiche mattierte Oberfl\u00e4che wie Kegelgelgelenke, und die Dichtungsleistung unter Vakuum entspricht der von Kegelgelgelenken, wenn die richtige Klemmkraft angewendet wird. Aoxin Quartz best\u00e4tigt die Lagerverf\u00fcgbarkeit in den Gr\u00f6\u00dfen S13, S19 und S29, die aus hochreinem Quarzglas hergestellt werden, wobei die Schmelzbefestigung an Rohrsch\u00e4ften Teil des Standardangebots ist.<\/p>\n

Flachflansch-Schliffe<\/strong> weisen eine flache, ebene, durch Pr\u00e4zisionsl\u00e4ppen hergestellte Dichtfl\u00e4che auf, die in Vakuumkammern und Reaktorbeh\u00e4ltern verwendet wird, wo das Rohr mit einem bearbeiteten Metall- oder Quarzflansch zusammenpassen muss. Die ebene Fl\u00e4che wird mit einer Oberfl\u00e4chenrauheit von Ra 0,1-0,5 \u00b5m<\/strong> und einer Ebenheit von \u22640,01 mm \u00fcber die Flanschfl\u00e4che<\/strong>und erm\u00f6glicht Metall-Quarz-Dichtungen mit komprimierten Elastomer- oder PTFE-Dichtungen. Dieser Dichtungstyp wird besonders h\u00e4ufig bei Endkappen von Halbleiterdiffusionsrohren und Flanschen f\u00fcr photochemische Reaktoren verwendet, die unter Vakuum bei Temperaturen bis zu 600\u00b0C arbeiten.<\/p>\n

Vergleich der Bodenfugentypen<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Fugenart<\/th>\nWinkeltoleranz<\/th>\nStandardgr\u00f6\u00dfen<\/th>\nSiegel Klasse<\/th>\nTypische Anwendung<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Standard-Kegel<\/td>\n0\u00b0 (nur axial)<\/td>\n14\/20, 19\/22, 24\/40, 24\/29, 29\/32<\/td>\nAtm. bis 10-\u2076 mbar<\/td>\nLaborglaswaren, Destillation, Synthese<\/td>\n<\/tr>\n
Kugelpfanne<\/td>\n\u00b110\u00b0 Winkelbiegung<\/td>\nS13, S19, S29<\/td>\nAtm. bis 10-\u2074 mbar<\/td>\nKomplexe Baugruppen, thermische Ausdehnung<\/td>\n<\/tr>\n
Flache Flansche<\/td>\nN\/A (planar)<\/td>\nBenutzerdefiniert pro OD<\/td>\nAtm. bis 10-\u2076 mbar<\/td>\nVakuumkammern, Halbleiterflansche<\/td>\n<\/tr>\n
O-Ring-Flansch<\/td>\nK.A.<\/td>\nIndividuell pro Bohrung<\/td>\nAtm. bis 10-\u2078 mbar<\/td>\nUltra-Hochvakuum, Reinraum<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
\n

Schwei\u00dfen, Rohrerweiterung und Durchmesserreduzierung bei Quarzglasrohren<\/h2>\n

Neben der Einzelfertigung erfordern viele technische Anwendungen, dass Quarzglasrohre zu mehrteiligen Baugruppen zusammengef\u00fcgt, mit Flanschen versehen oder mit wechselnden Durchmessern entlang ihrer L\u00e4nge geformt werden - Funktionen, die eher eine thermische Umformung als eine maschinelle Bearbeitung erfordern. Schwei\u00dfen, Rohraufweitung (B\u00f6rdelung) und Durchmesserreduzierung (Einschn\u00fcrung) sind die drei wichtigsten Warmumformungsverfahren f\u00fcr Quarzglasrohre, und jedes dieser Verfahren erfordert eine pr\u00e4zise Steuerung der Flammentemperatur, der Glasviskosit\u00e4t und der Nachformung. Gl\u00fchen<\/a>3<\/a><\/sup> um eigenspannungsfreie Verbindungen und \u00dcberg\u00e4nge herzustellen.<\/p>\n

Sauerstoff-Wasserstoff-Schmelzschwei\u00dfen f\u00fcr Rohr-Rohr- und Flansch-Verbindungen<\/h3>\n

Das Quarz-zu-Quarz-Schmelzschwei\u00dfen unterscheidet sich in einem wesentlichen Punkt vom Schwei\u00dfen von Metallen: Es gibt keinen Zusatzwerkstoff, keine Elektrode und kein externes Schutzgas. Die Verbindung entsteht ausschlie\u00dflich durch gleichzeitiges Erweichen der beiden zu verbindenden Oberfl\u00e4chen mit einer Hochtemperaturflamme, bis sie auf molekularer Ebene zusammenflie\u00dfen.<\/p>\n

Brennerschwei\u00dfen mit Wasserstoffsauerstoff<\/strong> ist die vorgeschriebene Methode f\u00fcr alle Quarzverbindungen, die f\u00fcr den Einsatz in der Halbleiterindustrie, der Pharmazie oder der Optik bestimmt sind, da bei der Verbrennung ausschlie\u00dflich Wasserdampf entsteht und die Siliziumdioxid-Schmelzzone chemisch rein und frei von Kohlenstoff, Hydroxidverunreinigungen oder Alkalivorkommen bleibt, die die Reinheit beeintr\u00e4chtigen w\u00fcrden. Das geschmolzene Quarzglas muss gleichm\u00e4\u00dfig auf seine Arbeitstemperatur von etwa 1,800\u00b0C<\/strong>, die kontinuierlich auf einer Glasdrehbank oder einem Mehrachsen-Positionierer rotieren, um einen asymmetrischen Fluss zu verhindern. Die Verbindung muss einen engen molekularen Kontakt \u00fcber 100% des Bereichs der Gegenfl\u00e4che erreichen.<\/strong>Jeder Spalt, jede Blase oder teilweise ungeschmolzene Zone erzeugt einen Spannungsanstieg, der w\u00e4hrend des ersten thermischen Zyklus einen Bruch ausl\u00f6st. Nach dem Schmelzen wird die Verbindungszone in der \u00e4u\u00dferen Flamme des Brenners - einer k\u00fchleren Reduktionszone bei etwa 800-1.000\u00b0C - f\u00fcr eine kontrollierte Gl\u00fchdauer von 30 bis 90 Sekunden pro Millimeter Wandst\u00e4rke<\/strong>vor dem allm\u00e4hlichen Abk\u00fchlen an der Luft. Dieser Gl\u00fchschritt ist nicht verhandelbar: Quarz hat im Wesentlichen keine thermische Ausdehnung, was bedeutet, dass eine schnelle Abk\u00fchlung keine makroskopische Dimensions\u00e4nderung bewirkt, aber die viskose Restspannung, die in einer ungegl\u00fchten Schwei\u00dfzone 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 Glasbl\u00e4sern als auch von Halbleiterphysikern zur Verf\u00fcgung gestellt werden, wird immer wieder betont, dass Knallgas die einzige akzeptable W\u00e4rmequelle f\u00fcr sauberes Quarzschwei\u00dfen ist und dass Quarz keine Normalisierung nach dem Schmelzen ben\u00f6tigt, die mit der von Standardglas vergleichbar ist, eben weil sein WAK praktisch null ist.<\/p>\n

Flansch-Rohr-Schwei\u00dfen<\/strong> folgt demselben Verfahren, erfordert aber, dass die Flanschkomponente vor dem Kontakt auf eine Temperatur nahe der Arbeitstemperatur vorgew\u00e4rmt wird, um einen Thermoschockbruch im Moment der Verbindung zu verhindern. Sowohl Axquartz.com als auch fgquartz.com f\u00fchren das Schwei\u00dfen als standardm\u00e4\u00dfige kundenspezifische Fertigungsm\u00f6glichkeit auf, wobei der Prozess nach ISO 9001:2015 zertifiziert ist.<\/p>\n

Parameter des Schmelzschwei\u00dfprozesses<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Parameter<\/th>\nSpezifikation<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
W\u00e4rmequelle<\/td>\nNur Wasserstoff-Sauerstoff-Brenner (Produktionsqualit\u00e4t)<\/td>\n<\/tr>\n
Arbeitstemperatur<\/td>\n~1.800\u00b0C an der Verbindungsfl\u00e4che<\/td>\n<\/tr>\n
Anwendbarer OD-Bereich<\/td>\n3 mm - 200 mm (Standard); >200 mm Multibrenner<\/td>\n<\/tr>\n
Gl\u00fchdauer<\/td>\n30 - 90 Sekunden pro mm WT<\/td>\n<\/tr>\n
K\u00fchlmittel \/ Schutzgas<\/td>\nKeine erforderlich<\/td>\n<\/tr>\n
Gemeinsame Reinheit<\/td>\nKein F\u00fcllstoff; 100% Quarzglas<\/td>\n<\/tr>\n
Leck-Integrit\u00e4t (nach dem Schwei\u00dfen)<\/td>\n<1 \u00d7 10-\u2079 mbar-L\/s (He-Lecktest geeignet)<\/td>\n<\/tr>\n
Maximale Materialreinheit<\/td>\nBis zu 99,999% SiO\u2082 (abgestimmt auf die Rohrqualit\u00e4t)<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Rohraufweitung und Neck-Down-Durchmesserumformung<\/h3>\n

Durchmesser\u00fcberg\u00e4nge - bei denen sich ein Rohrabschnitt auf einen gr\u00f6\u00dferen Au\u00dfendurchmesser ausdehnt, um in einen Flansch mit gro\u00dfer Bohrung zu passen, oder sich auf einen kleineren Au\u00dfendurchmesser reduziert, um einen Stutzen oder eine \u00dcbergangsverschraubung zu bilden - werden durch Erw\u00e4rmung der Umformzone bis zum plastischen Zustand und Anwendung kontrollierter mechanischer Kraft gegen einen Dorn, eine Matrize oder durch Ausnutzung des Innendrucks (Blasen) hergestellt.<\/p>\n

Rohrerweiterung (B\u00f6rdelung)<\/strong> beginnt mit der Erw\u00e4rmung der lokalen Zone des Rohrs auf etwa 1,700-1,800\u00b0C<\/strong> \u00fcber eine L\u00e4nge von etwa 1,5-2\u00d7 der Ziel-AD<\/strong>. Sobald das Rohr vollst\u00e4ndig plastisch ist, wird ein konischer Graphitdorn eingef\u00fchrt und in das Rohrende gepresst, wodurch sich der Durchmesser nach au\u00dfen erweitert. Der resultierende Au\u00dfendurchmesser am aufgeweiteten Ende betr\u00e4gt typischerweise 1,3\u00d7 bis 2,0\u00d7 des urspr\u00fcnglichen Rohrau\u00dfendurchmessers<\/strong>Ein Rohr mit einer urspr\u00fcnglichen 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<\/strong> (berechnet aus der Volumenerhaltung). B\u00f6rdelungen werden zur Herstellung von Kugelgelenk-Eingangsflanschen, Dichtlippen mit gro\u00dfem Durchmesser f\u00fcr die Kompression von O-Ringen und \u00dcbergangsabschnitten zwischen verschiedenen Rohrdurchmessern in mehrstufigen UV-Reaktorkonstruktionen verwendet. Der B\u00f6rdelwinkel - typischerweise 10\u00b0 bis 30\u00b0 Halbwertswinkel<\/strong> - wird durch das Dornprofil bestimmt und muss mit der Zeichnung des Gegenst\u00fccks \u00fcbereinstimmen.<\/p>\n

Reduzierung des Durchmessers (Einschn\u00fcrung)<\/strong> \u00fcbt mit Hilfe eines rotierenden Graphitpaddels oder einer profilierten Matrize Druck auf die erw\u00e4rmte Zone aus und verringert den OD am Rohrende, um eine D\u00fcse mit reduzierter Bohrung, einen gestuften \u00dcbergang oder eine Einschn\u00fcrung f\u00fcr die Durchflussmessung zu schaffen. Die Wanddicke in der Einschn\u00fcrungszone nimmt mit abnehmendem OD zu, um Material zu sparen: Ein von OD 50 mm auf OD 30 mm eingeschn\u00fcrtes Rohr mit einem urspr\u00fcnglichen WT von 3 mm hat am Hals eine Wanddicke von etwa 8,3 mm<\/strong>was bei der thermischen Auslegung ber\u00fccksichtigt werden muss. Sowohl auf die Expansions- als auch auf die Reduktionsoperationen folgt das Gl\u00fchen, und beide sind bei TOQUARTZ als kundenspezifische Fertigungsdienstleistungen f\u00fcr Rohrdurchmesser im Bereich von 5 mm bis 200 mm Au\u00dfendurchmesser<\/strong>.<\/p>\n

Parameter f\u00fcr die Durchmesserumformung<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Parameter<\/th>\nErweiterung (Abfackeln)<\/th>\nVerkleinerung (Necking)<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Anwendbarer OD-Bereich<\/td>\n5 mm - 200 mm<\/td>\n5 mm - 200 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Heizung Temperatur<\/td>\n1,700 - 1,800\u00b0C<\/td>\n1,700 - 1,800\u00b0C<\/td>\n<\/tr>\n
Umformwerkzeug<\/td>\nKonischer Graphitdorn<\/td>\nGraphitpaddel \/ profilierte Matrize<\/td>\n<\/tr>\n
Typisches Durchmesser\u00e4nderungsverh\u00e4ltnis<\/td>\n1,3\u00d7 - 2,0\u00d7 OD-Erh\u00f6hung<\/td>\n0,3\u00d7 - 0,8\u00d7 OD Reduzierung<\/td>\n<\/tr>\n
Wanddicke am geformten Ende<\/td>\nR\u00fcckg\u00e4nge (OD-Anstieg)<\/td>\nErh\u00f6hungen (OD-Abnahme)<\/td>\n<\/tr>\n
Flare\/\u00dcbergang Halb-Winkel<\/td>\n10\u00b0 - 30\u00b0<\/td>\n5\u00b0 - 20\u00b0<\/td>\n<\/tr>\n
Gl\u00fchen nach der Umformung<\/td>\nObligatorisch<\/td>\nObligatorisch<\/td>\n<\/tr>\n
OD-Toleranz am geformten Ende<\/td>\n\u00b11,0 mm (Standard)<\/td>\n\u00b10,5 mm (Standard)<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
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\"sortierte<\/p>\n

Branchen, die auf pr\u00e4zise gefertigte Quarzrohre angewiesen sind<\/h2>\n

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.<\/p>\n