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Hersteller von Ultradünnglas Maßgefertigtes Display- und Abdeckglas
Dünnstes, präzisionsbearbeitetes Ultradünnglas ab 0,1 mm. Chemische Vorspannung, optische Beschichtung und CNC-Bearbeitung für Displays, Automobilglas, Medizintechnik und Industrie.
Was ist Ultradünnglas?
Ultradünnglas ist eine Untergruppe von Flachglas mit einer Dicke von höchstens 1,1 mm. Handelsübliche Substrate liegen meist im Bereich von 0,1-0,7 mm und erreichen bei den dünnsten Ausführungen annähernd die Dicke eines menschlichen Haares. Hochspezialisierte Scheiben können nur 0,03 mm dünn sein. Unabhängig von ihrer geringen Dicke besitzen Ultradünnglassubstrate in der Regel alle Eigenschaften, die Glas in der Elektronik, Optik und unter anspruchsvollsten technischen Einsatzbedingungen unverzichtbar machen.
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Entwicklung
Kommerzielle Bedeutung erlangte Ultradünnglas, als Hersteller elektrischer Geräte von fallgeprüften Scheiben zu biegsamen Displays übergingen. Corning und SCHOTT brachten biegsame – und später faltbare – Glassubstrate auf den Markt. Willow Glass von Corning war nur 0,1 mm dick, ließ sich für den Transport einfach aufrollen und anschließend vor Ort zuschneiden. Das flexible Ultradünnglas von SCHOTT verschob die Grenzen in Richtung 0,1 mm. Diese Fortschritte zeigten, dass Glas flexibel sein und enge Biegeradien aushalten kann, wenn es in der richtigen Dicke hergestellt und durch geeignete chemische oder thermische Verfahren auf die erforderliche Festigkeit gebracht wird.
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Vorteile bei der Verarbeitung
Neben der offensichtlichen Gewichtsersparnis gegenüber herkömmlichem Flachglas mit 3 mm Dicke bietet Ultradünnglas B2B-Kunden praktische Vorteile bei der Verarbeitung. Gewichtsersparnis von 40-60 % gegenüber einer Ausführung mit 3 mm. Geringere elektromagnetische Störungen, was für die Sensorfunktion insbesondere bei dicht gepackten Anwendungen wichtig ist. Zudem treten im Laufe der Zeit keine Alterungserscheinungen wie Vergilbung oder Rissbildung bei Kunststofffolien unter UV-Einwirkung auf – dieses inerte Material bietet eine sichere, langfristige Abdeckung für hochwertige Geräte, die teilweise bis zu fünfzig Jahre in Betrieb bleiben müssen.
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Anwendungen
Die Endanwendung bestimmt die Wahl der Dicke: Abdeckglas im Bereich von 0,3-0,7 mm für Displays tragbarer Geräte, 0,5-1,1 mm für stoßbeständige Instrumentendisplays aus Automobilglas oder optische Sensorfenster mit 0,1-0,5 mm Dicke. SW Glass deckt dieses gesamte Spektrum ab und bearbeitet Ultradünnglas passend zu jedem einzelnen Projekt.
Ultradünnglas: Glasarten und Materialien
Ultradünnglas ist nicht immer gleich aufgebaut. Die Grundzusammensetzung, einschließlich des Aluminosilikatanteils, bestimmt, wie die Scheibe auf thermische und chemische Spannungen sowie auf erforderliche Biegungen reagiert. Die Auswahl des geeigneten Ausgangsmaterials ist der erste Schritt bei jedem Ultradünnglasprojekt.
Aluminosilikatglas
Dieses Ultradünnglas eignet sich für Anwendungen, die eine hohe chemische Vorspannung durch einen tiefreichenden Ionenaustausch von Na+ gegen K+ erfordern. Der tiefreichende Ionenaustausch erzeugt eine dicke Druckspannungsschicht, die das Glas äußerst stoß- und kratzbeständig macht. Deshalb ist Gorilla Glass von Corning wahrscheinlich das bekannteste Ultradünnglas der Welt. Für ausgewählte OEM-Kunden sind wir autorisierter Verarbeiter und übernehmen CNC-Zuschnitt, Kantenschliff und chemische Vorspannung.
Borosilikatglas
Dank seines niedrigen Ausdehnungskoeffizienten hält Borosilikatglas plötzlichen Temperaturänderungen ohne Spannungsrisse stand. Anwendungen in Medizin und Labor sowie Hochtemperatursensoren erfordern Borosilikatglassubstrate. Als ultradünne Scheibe mit 0,1-0,5 mm Dicke eignet sich Borosilikatglas hervorragend als Fenster für Sensoren, bei denen hohe Temperaturbeständigkeit und optische Transmission entscheidend sind.
Kalk-Natron-Glas
Kalk-Natron-Glas bleibt ein kostengünstiges Material für Anwendungen, die keine ausgeprägte Kratzbeständigkeit oder thermische Stabilität erfordern. Ultradünnes, thermisch vorgespanntes Kalk-Natron-Glas eignet sich gut für Smart-Home-Displays, Weitwinkelabdeckungen oder universelle Schutzabdeckungen. Chemisch vorgespannte Kalk-Natron-Glassubstrate weisen eine mäßige Oberflächendruckspannung auf und bleiben bei Touchscreens und Dekorpaneelen ohne übermäßige Licht-, Wärme- oder Feuchtigkeitsbelastung stabil – bei geringeren Materialkosten pro Stück.
Flexibles und faltbares Glas
Bei Dicken unter 0,2 mm werden Aluminosilikatglas und Borosilikatglas biegsam. Faltbares Glas, wie es in faltbaren Samsung Galaxy Z Smartphones und anderen biegsamen Geräten eingesetzt wird, lässt sich ohne Bruch auf Radien unter 5 mm biegen – kein Polymerersatz, sondern echtes Glas mit allen Eigenschaften herkömmlichen Glases, das sich zusätzlich wiederholt zusammen- und auseinanderfalten lässt. Dies ist die führende Technologie im Bereich Ultradünnglas.
Technischer Einblick
Jede Glastechnologie erfordert Kompromisse: Aluminosilikatglas, das überwiegend auf einer Silizium- und Aluminiumoxidmatrix basiert, bietet die beste Kratzbeständigkeit (bei etwas höheren Kosten pro m2); Borosilikatglas hält Temperaturschwankungen stand, lässt sich jedoch schwerer auf ein vergleichbares Niveau vorspannen; Kalk-Natron-Glas ist günstiger, erreicht aber nicht die Biegeradien von Aluminosilikatglas. Im Rahmen der Angebotserstellung helfen wir unseren OEM-Kunden zu erkennen, welche Materialqualität für die jeweilige Anwendung am besten geeignet ist: Höchste Spezifikationen sind bei begrenztem Budget nicht immer sinnvoll.
So wird Ultradünnglas hergestellt
Die Herstellung von derart dünnem Glas erfordert eine wesentlich engmaschigere Prozesskontrolle als bei üblichem Architekturflachglas: Bei jedem Schritt der Formgebung, des Zuschnitts und der Prüfung gelten engere Toleranzen, damit wir unsere Zielwerte in jeder Fertigungsserie erreichen.
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Glasformgebung
Das Fusionsziehverfahren ermöglicht eine makellose Oberfläche, die keinen Schliff erfordert; geschmolzenes Glas wird an 2 Seiten einer Formrinne, der sogenannten Isopipe, herabgezogen und an deren Unterseite zusammengeführt, sodass ein Substrat entsteht, das unmittelbar nach der Fertigung für transparente optische Anwendungen geeignet ist.
02
CNC-Bearbeitung
Mit diamantbestückten CNC-Anlagen schneiden, bohren, profilieren und ritzen wir Ultradünnglasscheiben für OEM-Kunden. Bei Substraten unter 0,5 mm Dicke müssen Kühlmittelzufuhr und Vorschub sorgfältig aufeinander abgestimmt werden, um Kantenausbrüche zu vermeiden – dieses Wissen haben wir uns durch die tägliche Praxis erarbeitet.
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Chemische Vorspannung
Beim Ionenaustausch wird das Glas in ein geschmolzenes Kaliumsalzbad getaucht, wobei kleine Natriumionen durch größere Kaliumionen ersetzt werden und in der Oberfläche sehr hohe Druckspannungen (CS) entstehen – mit Werten deutlich über 450 MPa und einer Schichttiefe (DOL) von mehr als 8 Mikrometern –, sodass es Stößen standhält, die eine dickere, schwerere Glasscheibe niemals überstehen würde.
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Oberflächenbehandlung
Zusätzliche Beschichtungen auf dem vorgespannten Glas zur Reduzierung des Umgebungslichts (AR), zur Abweisung von Fingerabdrücken (AF), zur Blendminderung (AG) und für elektrische Leitfähigkeit (ITO), aufgebracht je nach Beschichtung und Substratgröße mittels Vakuumbeschichtungsanlagen oder Siebdruckanlagen.
Warum ist das Herstellungsverfahren wichtig?
Jeder Schritt bringt neue Variablen mit sich, die die Qualität des Endprodukts beeinflussen. Eine Glascharge mit ungleichmäßiger Dicke führt bei der chemischen Vorspannung zu ungleichmäßigen lokalen Spannungen, die bereits vor dem Einsatz Verformungen oder den Bruch von Modulen verursachen. Das gesamte Glas durchläuft während der Formgebung eine Inline-Dickenmessung, jede fertige Scheibe wird einer Prüfung der durch das Salzbad erzeugten Druckspannung unterzogen, und alle fertigen Scheiben außerhalb der Spezifikation werden ausgesondert. Dank dieser konsequenten Qualitätskontrolle liefern wir Ultradünnglas, das sich bei Fertigungsserien mit 1 Million+ Stück pro Jahr bewährt.
Anwendungen für Displays, Automobilglas und Industrie
Unser Ultradünnglas wird in vielfältigen Anwendungen eingesetzt; je nach Branche spielen Transparenz, Beständigkeit und Gewicht eine unterschiedliche Rolle.
Display-Abdeckglas
Mobiltelefondisplays, Touchscreens elektronischer Geräte und flexible Displays nutzen ultradünnes, chemisch vorgespanntes Glas als stoß- und kratzbeständige primäre Displayoberfläche. Bei Dicken zwischen 0,3 mm und 0,55 mm bietet Glas eine hervorragende Oberflächenhärte und beeinflusst die Gesamtabmessungen und das Gewicht des Geräts nur minimal. Faltbare Smartphone-Displays, etwa die Z-Serie von Samsung, benötigen ein Glassubstrat, das flexibel genug ist, um sich wiederholt mit einem Radius unter 5 mm falten zu lassen.
Fahrzeugdisplays
Kuppelförmige Bauteile aus Automobilglas, Kombiinstrumente und Head-up-Display-Elemente (HUD) nutzen ultradünnes, chemisch vorgespanntes Glas als beständiges optisches Material. Aluminosilikatglas ist darauf ausgelegt, Temperaturwechseln und Vibrationen im von ISO 16750 vorgegebenen Bereich von -40~85 °C standzuhalten, und ist die beste Wahl für die rauen Einsatzbedingungen im Fahrzeug.
Industrielle HMI-Touchscreens
Bedienfelder für die Fertigungsautomatisierung in der petrochemischen Industrie müssen Stößen, Chemikalien und Temperaturwechseln standhalten; Verarbeitungsanlagen, Bedienpersonal und Roboter kommen während des gesamten Steuerungszyklus mit jeder Oberfläche in Kontakt. Abdeckglas mit einem positiv geladenen AG-Foliensubstrat verbessert die Ablesbarkeit unter Hallenbeleuchtung, und chemisch vorgespanntes Glas hält der Tauchreinigung in Alkohol und Peroxid stand und ermöglicht so einen jahrelangen reibungslosen Betrieb.
Displays für Medizinprodukte
Bedienoberflächen, Sensoren und Monitore von Infusionspumpen kommen alle mit Patienten in Kontakt und benötigen biokompatible Oberflächenbehandlungen. Medizinische Anwendungen stellen deutlich höhere Anforderungen an die optische Klarheit und funktionale Sauberkeit von Glas als an Polymermaterialien; eine schonende, wiederholte Reinigung mit alkohol- und peroxidbasierten Substanzen verursacht nur minimalen Verschleiß.
Sensorfenster und optische Module
LiDAR-Sensoren, IR-Detektoren und optische Module verfügen über dünne Glasfenster als Schutzabdeckungen, die das Signal nur geringfügig dämpfen. Bei Dicken zwischen 0,1 mm und 0,3 mm verursacht chemisch vorgespanntes Glas weniger optische Verzerrungen als dickere Schutzmaterialien, und Antireflexbeschichtungen maximieren die Effizienz bei den Zielwellenlängen.
Smart-Home- und IoT-Bedienfelder
Anwendung: Schalterabdeckungen, Displays und Automatisierungsbedienfelder in Wohngebäuden, Fabriken oder Büros müssen sowohl einen Hightech-Eindruck vermitteln als auch leicht zu reinigen sein. Dünnes Glas mit unter der Oberfläche aufgepressten Symbolen für die Betriebszustände ermöglicht ein attraktives und detailreiches Bedienfeld, das seine bedruckten Gegenstücke aus Kunststoff um mehrere Jahre überdauert.
Maßgefertigte Glasbearbeitung und Beschichtungsleistungen
Zur Bearbeitung einer Glasscheibe gehören das Lackieren, Ätzen und Aufbringen von Hartbeschichtungen auf die Oberfläche, der maßgenaue Zuschnitt und die anschließende Vorspannung bis zur versandfertigen Qualität. SW Glass übernimmt für jedes Projekt die gesamte Beschaffung, Prozessentwicklung und Endbearbeitung – alles an einem Standort.
| Leistung | Spezifikation | Hinweise |
|---|---|---|
| Dickenbereich | 0,1 mm – 19 mm | Schwerpunkt Ultradünnglas: 0,1 – 2,0 mm |
| Maximale Scheibengröße | Bis zu 1500 × 1000 mm | Abhängig von der Dicke; dünnere Substrate haben kleinere Maximalabmessungen |
| Chemische Vorspannung | CS > 450 MPa, DOL > 8 μm | Kaliumionenaustausch bei 380–450 °C |
| CNC-Bearbeitung | Zuschnitt, Bohren, Kantenprofilierung, Anfasen | 100+ automatisierte CNC-Stationen |
| Antireflexbeschichtung | Reflexionsgrad < 0.5% pro Oberfläche | Mehrschicht-Vakuumabscheidung |
| Anti-Fingerprint-Beschichtung | Wasserkontaktwinkel > 110° | Fingerabdruckabweisend, oleophob |
| AG-Beschichtung | Glanzgrad: 80–120 GU einstellbar | Chemisches Ätz- oder Sprühverfahren |
| ITO-Beschichtung | Flächenwiderstand: 5–300 Ω/sq | Für kapazitive Touch-Anwendungen und beheizbares Glas |
| Siebdruck | Bis zu 4-farbig, Passergenauigkeit ±0,1 mm | Keramische Druckfarbe, UV-Druckfarbe oder leitfähige Paste |
| Oberflächenbeschaffenheit | Ra < 0.5 nm (optisch poliert) | Substrate aus dem Fusionsziehverfahren; Polieren bei anderen Formgebungsverfahren möglich |
| Jahreskapazität | 1.000.000+ Stück | An 3 Produktionsstätten: Dongguan, Heyuan, Henan |
Fallstudien: Projekte mit Ultradünnglas
Hier finden Sie Beispiele typischer Aufträge, die jeweils eine andere Kombination aus Materialauswahl, Bearbeitung und Prüfung erforderten. So sieht die Praxis bei der kundenspezifischen Glasbearbeitung aus.
Industrielle HMI
Abdeckglas für 12.1"-Touchscreens in der Fabrikautomatisierung
Herausforderung
Ein Hersteller von Automatisierungstechnik benötigte Abdeckglas für 12.1"-HMI-Touchscreens an CNC-Bearbeitungszentren. Das Glas musste Kühlmittelspritzern, Stößen durch behandschuhte Hände des Bedienpersonals und Blendung durch Deckenbeleuchtung standhalten.
Lösung
0,7 mm dickes, chemisch vorgespanntes Aluminosilikatglas mit AG-Beschichtung (Glanzkurve auf 90 GU abgestimmt). Die Kanten wurden CNC-bearbeitet, um Ausbrüche bei der Montage der Scheiben zu vermeiden. Jede Charge wurde mit einer 100%igen Inline-Prüfung des optischen Erscheinungsbilds durch ein Bildverarbeitungssystem kontrolliert.
Ergebnis
Die AG-Beschichtung verringerte den Reflexionsgrad so weit, dass das Display bei einer Hallenbeleuchtung von 1000 Lux ablesbar war. Im Vergleich zu den zuvor vom OEM verwendeten Kalk-Natron-Glasscheiben zeigten dessen Garantiedaten eine geringere Ausfallquote durch Glasbruch im Betrieb.
Automobilglas
Glas für Kombiinstrumente eines europäischen Tier-1-Zulieferers
Herausforderung
Ein Tier-1-OEM für Automobilglas benötigte 0,55 mm dickes, gebogenes Display-Abdeckglas zur Integration in ein kombiniertes Instrumentenmodul für eine europäische Fahrzeugplattform. Das Glas musste Temperaturwechselprüfungen nach ISO 16750-4 bestehen und den PPAP-Klassifizierungsstandards entsprechen.
Material
Aluminosilikatglassubstrat, chemisch vorgespannt auf eine CS von mehr als 500 MPa. Eine innenseitige Antireflexbeschichtung minimierte Doppelbilder bei extremen Betrachtungswinkeln. Entlang des Krümmungsprofils wurde eine Maßtoleranz von 0,15 mm eingehalten.
Ergebnis
Die fertigen Scheiben bestanden eine Temperaturwechselprüfung über 1000 Zyklen (-40 °C bis +85 °C) sowie eine Salzsprühprüfung ohne Delamination oder Beeinträchtigung der Beschichtung. Das Projekt gelangte innerhalb von 1 Quartal von der Prototypenfreigabe zur Serienfertigung mit Auslieferung.
Medizinprodukt
Displayglas mit biokompatibler Beschichtung für Patientenmonitore
Anforderungen
Ein OEM für Medizinprodukte spezifizierte ein 1,1 mm dickes Abdeckglas für ein bettseitiges Patientenmonitorsystem. Die Oberfläche musste der täglichen Desinfektion mit Wasserstoffperoxid-Tüchern standhalten (ohne Beeinträchtigung der Anti-Fingerprint-Beschichtung) und die Anforderungen an die Biokompatibilität gemäß ISO 10993 erfüllen.
Lösung
Borosilikatglassubstrat aufgrund seiner chemischen Neutralität und Stabilität ausgewählt. Die Anti-Fingerprint-Beschichtung wurde über >5000 Wischzyklen mit Wasserstoffperoxid geprüft. Die Biokompatibilitätsprüfung erfolgte durch ein unabhängiges Labor mit entsprechender Prüfberechtigung.
Validierung
Die fertigen Scheiben bestanden die Prüfungen nach ISO 10993-5 (Zytotoxizität) und ISO 10993-10 (Hautsensibilisierung). Die Anti-Fingerprint-Beschichtung behielt nach der Wischzyklenprüfung einen Wasserkontaktwinkel über 100 bei.
Qualitätszertifizierungen und Prüfnormen
Eine Zertifizierung ist der Ausgangspunkt, kein Wettbewerbsvorteil. Entscheidend ist, wie konsequent jedes Werk sein Qualitätsmanagementsystem bei 500 oder 50.000 Einheiten anwendet. Unsere Produktionsstätten verfügen über folgende Zertifizierungen:
ISO 9001:2015
Qualitätsmanagementsystem
EN 12150
Thermisch vorgespanntes Sicherheitsglas
ISO 10993
Biokompatibilitätsprüfung (durch ein akkreditiertes Labor)
SEB Group
Autorisierter Glasverarbeiter
IATF 16949
Qualitätsmanagement für Automobilglas (in Bearbeitung)
Zusätzlich führen wir in jeder Produktionsphase folgende Prüfungen durch:
Bei jeder Charge chemisch vorgespannten Glases wird die Druckspannung mit einem Oberflächenspannungsmessgerät gemessen und mit den CS-Sollwerten sowie den Delaminationsvorgaben abgeglichen
Optische Prüfung – 100 % automatische optische Prüfung auf Einschlüsse, Kratzer und Beschichtungsfehler oberhalb der Qualitätsschwelle
Die Haftfestigkeit der Beschichtung wird an beschichteten Scheiben durch Gitterschnittprüfungen nach ASTM D3359 bestätigt
Maßprüfung – das Erstteil jeder Fertigungsserie wird mit einem Koordinatenmessgerät vermessen, anschließend werden die Prozessmaße statistisch überwacht.
Typprüfungen für Temperaturwechsel, Feuchtigkeitsbeständigkeit und UV-Belastung verfügbar
Preisleitfaden für Ultradünnglas
Die Kosten werden von mehreren eng miteinander verknüpften Parametern bestimmt. Da konkrete Preise bereits nach wenigen Monaten nicht mehr gültig wären, finden Sie hier einen allgemeinen Überblick über die preisbestimmenden Faktoren, mit dem Sie die Kosten schon lange vor einer formellen Angebotsanfrage abschätzen können.
Materialqualität
Glasart (Aluminosilikatglas (z. B. Gorilla) gegenüber Kalk-Natron-Glas): Aluminosilikatglas kostet 3-4-mal so viel wie Kalk-Natron-Glas (Preisunterschied bei gleicher Dicke aufgrund der Rohstoffzusammensetzung und Lizenzierung). Borosilikatglas liegt dazwischen. Allein die Materialart kann die Stückkosten je nach endgültiger Dicke um 30 bis 60 % verändern.
Dicke und Größe
Dicke: Dünneres Glas verursacht höhere Kosten bei Handhabung, Oberflächenbearbeitung und Endbearbeitung. Auch die Ausbeute folgt diesem Trend, da sich Kantenausbrüche bei der CNC-Bearbeitung von Glas mit <0.5 mm Dicke nur schwer beherrschen lassen und die ohnehin geringe Ausbeute weiter verringern. Größere Scheibenformate aus dünnerem Glas sind pro Flächeneinheit teurer – eine Scheibe mit 500 × 400 mm und 0.3 mm Dicke wäre deutlich teurer, annähernd doppelt so teuer, wie eine Scheibe mit 100 × 80 mm bei identischen Stückkosten (obwohl im ersten Fall zwei Scheiben mehr und im letzteren eine weniger hergestellt werden).
Beschichtungsschichtaufbau
Die Beschichtungsart (einseitig AR oder AF; mehrschichtiger Aufbau AR+AF; AG+ITO auf gegenüberliegenden Seiten) erhöht die Zahl der Abscheidungszyklen entsprechend auf das 2-3-Fache und steigert damit die Kosten. Zusätzliche Reinigungsteile für die Abscheidungsanlage erhöhen diese Kosten weiter. Zusätzliche Schichten für passgenaue Logos, Texte oder Muster innerhalb der Beschichtung verursachen weitere Kosten.
Bestellmenge und Mindestbestellmenge
Losgröße/Menge: Die Mindestbestellmenge für Standardspezifikationen beträgt 500 Stück. Wenn für Sonderformen oder Scheibenformate Beschichtungswerkzeuge (z. B. für Mustersiebdruck oder CNC-Zuschnitt) erforderlich sind, fallen dafür zusätzlich zu den angebotenen Endbearbeitungskosten einmalige Anfangskosten an. Preisstaffeln (Mengenrabatte) greifen in der Regel ab 5k und 20k Stück.
Lieferzeiten:
Für eine Standardanfrage oder eine detailliert spezifizierte Anfrage erstellen wir in der Regel innerhalb von 2-3 Arbeitstagen ein Angebot. Stark individualisierte Beschichtungsschichtaufbauten (z. B. eine zusätzliche Schichtabscheidung nach der ersten Beschichtungsserie) oder neue Scheibengeometrien (beispielsweise Laserschneiden mit Spannvorrichtungen oder Aufnahmen) erfordern außerdem eine Bemusterung innerhalb von 3-4 Wochen, bevor wir ein Angebot für die Serienmenge abgeben können. Die Lieferzeit für die Produktion beträgt nach Auftragsbestätigung in der Regel 3-5 Wochen, abhängig von Materialverfügbarkeit und Beschichtungskomplexität.
Kostenfaktorrechner für Ultradünnglas
Schätzen Sie ab, wie sich Material, Dicke, Beschichtungen und Menge auf Ihre Stückkosten auswirken. Dieses Werkzeug liefert relative Kostenstufen – für genaue Preise fordern Sie bitte ein Angebot an.
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Häufig gestellte Fragen zu Ultradünnglas
Als Ultradünnglas werden Glassubstrate mit einer Dicke von höchstens 1,1 mm bezeichnet, die bei Spezialanwendungen häufig bis auf 0,03 mm sinkt. Es wird aus Materialien wie Aluminosilikatglas, Borosilikatglas oder Kalk-Natron-Glas mit Präzisionsverfahren wie dem Fusionsziehverfahren oder chemischen Dünnen hergestellt. Ultradünnglas wird für seine Kombination aus optischer Klarheit, mechanischer Festigkeit nach chemischer Vorspannung und geringerem Gewicht gegenüber herkömmlichen Glasscheiben geschätzt.
Die Dicke reicht von 0,03 mm bis 1,1 mm. Mit 0,1 mm ist eine Scheibe dünner als eine Visitenkarte — ihre Dicke entspricht ungefähr dem Durchmesser eines menschlichen Haares.
Es gibt drei Hauptmaterialien: Aluminosilikatglas (Produktfamilie Corning Gorilla Glass — hohe Kratzfestigkeit), Borosilikatglas (thermische Stabilität für Labor- und Medizinanwendungen) und Kalk-Natron-Glas (kostengünstig für Unterhaltungselektronik). Die Materialwahl hängt von der Anwendung ab.
Ultradünnglas wird mit präzisen Formgebungsverfahren wie dem Fusionsziehverfahren hergestellt, bei dem geschmolzenes Glas über beide Seiten einer keilförmigen Rinne fließt und an deren Unterseite zu einer dünnen, gleichmäßigen Scheibe mit makelloser Oberflächenqualität verschmilzt. Nach der Formgebung wird das Glas durch Ionenaustausch chemisch vorgespannt, wobei Natriumionen in der Glasoberfläche durch größere Kaliumionen ersetzt werden, wodurch eine Druckspannungsschicht entsteht, die die mechanische Festigkeit deutlich erhöht.
Handelsübliches Ultradünnglas von Spezialherstellern wie SCHOTT und Corning ist in Dicken ab 0,03 mm erhältlich. Für die meisten Industrie- und OEM-Anwendungen ist Glas im Bereich von 0,1 mm bis 0,7 mm eine praktikable Wahl, die Handhabbarkeit und Leistungsanforderungen in Einklang bringt. SW Glass liefert maßgefertigtes Ultradünnglas ab 0,1 mm für Display-, Sensor- und Abdeckglasanwendungen.
Ultradünnglas wird in vielen Branchen eingesetzt: als Display-Abdeckglas für Smartphones und Tablets, als Automobilglas für Kombiinstrumente und Head-up-Displays, für Bildschirme medizinischer Diagnosegeräte, industrielle HMI-Touchscreens, Displays faltbarer Geräte, optische Sensorfenster und Smart-Home-Bedienfelder. Je nach Anwendung stehen unterschiedliche Eigenschaften im Vordergrund — bei Displays hat die optische Klarheit Vorrang, bei Automobilglas ist Beständigkeit gegenüber Temperaturwechseln erforderlich, und bei Medizinprodukten wird Biokompatibilität verlangt.
Ja, Ultradünnglas lässt sich mit verschiedenen Verfahren in individuelle Formen schneiden. Die CNC-Bearbeitung mit diamantbestückten Werkzeugen ermöglicht präzise Ausschnitte und Kantenprofile. Der Laserzuschnitt ermöglicht engere Toleranzen bei komplexen Geometrien. Bei Glas mit einer Dicke unter 0,3 mm werden mitunter das Wasserstrahlschneiden oder das Ritzen und Brechen bevorzugt, um Kantenausbrüche zu minimieren. SW Glass setzt automatisierte CNC-Systeme ein, die selbst bei nur 0,1 mm dickem Glas die Maßhaltigkeit innerhalb enger Toleranzen gewährleisten.
Ultradünnglas ist echtes Glas — kein Ersatzmaterial aus Polymer oder Kunststofflaminat. Während bei einigen faltbaren Geräten Polyimidfolie als Displayschutz zum Einsatz kam, bietet Ultradünnglas gegenüber jeder Kunststoffalternative eine höhere Kratzfestigkeit, bessere optische Klarheit und größere Oberflächenhärte. Produkte wie Ultra Thin Glass (UTG) von Samsung und das ultradünne flexible Glas von SCHOTT bestehen aus echtem Glas, das sich nach chemischer Vorspannung biegen lässt, ohne zu brechen.
Glas mit einer Dicke unter 1,1 mm wird als Ultradünnglas bezeichnet. Für Anwendungen, bei denen das Glas gebogen wird: flexibles Glas, biegsames Glas oder faltbares Glas. Zu den Markenprodukten gehören Corning Willow Glass und SCHOTT UTG.
Chemisch vorgespanntes Glas durchläuft einen Ionenaustauschprozess, bei dem es bei Temperaturen zwischen 380 °C und 450 °C in ein geschmolzenes Kaliumsalzbad getaucht wird. Kleinere Natriumionen an der Glasoberfläche werden durch größere Kaliumionen ersetzt, wodurch eine Druckspannungsschicht entsteht, die Rissbildung und Bruch entgegenwirkt. Das Verfahren unterscheidet sich vom thermischen Vorspannen dadurch, dass es bei dünnen Substraten eingesetzt werden kann, ohne optische Verzerrungen zu verursachen. SW Glass erreicht Druckspannungswerte von über 450 MPa bei einer Schichttiefe von mehr als 8 Mikrometern. Bei diesen Werten kann eine chemisch vorgespannte Scheibe mit einer Dicke von 0,5 mm punktuellen Stößen standhalten, die eine unbehandelte Scheibe gleicher Dicke gleich mehrfach zum Zersplittern bringen würden. Die Behandlung ist dauerhaft und ihre Wirkung lässt mit zunehmendem Alter nicht nach, weshalb sie das bevorzugte Vorspannverfahren für alle Hochleistungsanwendungen mit Ultradünnglas ist, bei denen Beständigkeit zählt.
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