Glas heeft door zijn samenstelling een aantal heel specifieke materiaaleigenschappen die voor ons interessant tot zeer belangrijk zijn. We noemen er een aantal:

Vloeidikte

Elke vloeistof heeft zijn eigen vloeidikte. Dat is de dikte die een vloeistof aanneemt wanneer die op een vlak oppervlak terechtkomt. Denk bijvoorbeeld aan een hoeveelheid water die op een tafel wordt gegoten. Die zal zich verspreiden in een plas maar op een bepaald moment stopt het met verder uitvloeien. Dan heeft het zijn vloeidikte bereikt, wat bij water ongeveer 1 millimeter zal zijn. Tien druppels water vormen samen een bepaalde dikte, terwijl 100 druppels dezelfde dikte aannemen door verder uit te vloeien. Zo heeft elke vloeistof zijn eigen vloeidikte. Stel je diezelfde hoeveel stroop voor, dan zal de plas stroop kleiner blijven dan diezelfde hoeveelheid water, omdat de vloeidikte van stroop groter is.

Glas heeft een vloeidikte van maar liefst 6 millimeter. Dus als je vloeibaar glas zou uitgieten, vloeit het naar 6 millimeter, niet meer en ook niet minder. Dit gegeven is erg belangrijk wanneer je een werkstuk op hogere temperaturen gaat stoken!

Transparantie

Glas is in principe altijd transparant, tenzij het bewust niet-transparant is geproduceerd. Niet-transparant glas noemen we opaak en ook bestaan er half-transparante soorten. In hoeverre helder, transparant glas ook echt doorzichtig blijft hangt af van het oppervlak. Elk reliëf veroorzaakt namelijk een afname van de doorzichtigheid. Glas dat in een fusing-oven is gestookt, zal altijd een deel van de transparantie verliezen, doordat de onderkant van het glas de structuur van de bodem van de oven aanneemt, en die heeft altijd enig reliëf en oneffenheden. Het is niet mogelijk om een dermate gladde bodem te creëren dat het glas even helder blijft als voorheen. Want zelfs een lichte vingerafdruk is achteraf zichtbaar en betekent verlies van doorzichtigheid.

Druksterkte

De druksterkte van glas is erg hoog en dat wil zeggen dat je het niet makkelijk kunt indrukken. De materie is zó vast dat je er absoluut geen deukje ingedrukt zou kunnen krijgen en onder bepaalde omstandigheden, als het glas goed verticaal staat, kun je er een enorm gewicht op laten rusten, zonder dat het breekt.

Treksterkte

De treksterkte van glas is erg laag. Dat wil zeggen dat je het heel makkelijk kunt breken door een plaat onder trekspanning (doorbuiging) te brengen. Daardoor is het koude vlakglas ook zo makkelijk in stukken te snijden. Door met een glassnijder een kleine “beschadiging” in de structuur aan te brengen, kan het materiaal makkelijk breken.

Uitzettingscoëfficiënt

Elke materiaalsoort heeft zijn eigen uitzettingscoëfficiënt, dat is de mate waarin een stof uitzet bij verhitting. Bij een hoge temperatuur neem het volume toe, doordat de moleculen beginnen te trillen. De mate van uitzetting is voor elke stof anders, afhankelijk van de structuur van de moleculen. Bij glas wordt de uitzettingscoëfficient weergegeven in een cijfer, gebaseerd op de mate van uitzetting van één inch glas, per temperatuursstijging van 1 graad Celsius. Dit resulteert in een cijfer van minimaal 8 cijfers achter de komma. De meest ge­bruikte glassoorten hebben een uitzetting van 0,00000090 inch/1°C tot 0,00000104 inch/1°C. Hoe hoger de uitzettingscoëfficient, hoe meer glas dus uitzet. De uitzettingscoëfficient van glas is cruciaal voor het fusen en wordt daarom uitgebreid besproken in hoofdstuk 5.

 

 

Viscositeit

Viscositeit betekent letterlijk de weerstand om te vloeien. Bijvoorbeeld: water heeft een lage viscositeit en vloeit makkelijk. Stroop heeft een hogere viscositeit dan water en vloeit dus moeilijker. De ene glassoort vloeit sneller dan de andere, en dit bepaalt mede het uiterlijk van het eindresultaat. Gebruikelijk wordt de viscositeit van fusingglas niet door de fabrikanten met een cijfer aangegeven maar is pér merk altijd een constante en hoef je je geen zorgen te maken, zolang je glas van één en dezelfde fabrikant in een werkstuk gebruikt.

Verhitting

In onderstaand schema staat aangegeven wat er natuurkundig met glas gebeurt tijdens een verhittingsproces. De genoemde temperaturen zijn vrij globaal, aangezien er per glassoort uiteraard weer verschillen in zitten. Eventueel onbekende termen worden verderop in dit boek duidelijk gemaakt.

 

 

0°C – 540°C

Moleculen behouden dezelfde positie t.o.v. elkaar, uitzetting van het glas vindt hier plaats. Tot 540°C gevoelig voor thermische schok

540°C – 680°C

Scherpe randen worden zacht. Transformatie van vaste naar losse materie vindt plaats m.a.w. glas begint zich meer als een dikke vloeistof te gedragen. Tegen het einde van deze fase kan glas buigen.

680°C – 750°C

Oppervlak wordt glad en glanzend, randen ronden verder af. Glas buigt volledig. Indien de fase tussen 680°C en 750°C te langzaam doorlopen wordt kan ontglazing ontstaan.

750°C – 780°C

Losse glasstukken smelten aan elkaar vast (tack-fuse), randen volledig afgerond en het oppervlak zakt in.

780°C – 820°C

Volledige versmelting van losse delen (full-fuse)en het glas zakt in tot het laagst mogelijke punt. Indien dikker dan 6 mm: uitvloeiing. Indien dunner dan 6 mm: krimp.

820°C – 870°C

Verdere uitvloeiing of krimp. Luchtbellen stijgen naar de oppervlakte. Vanaf deze temperatuur is casting mogelijk.

870°C – 925°C

Maximale uitvloeiing of krimp tot 6 mm dikte is bereikt. Luchtbellen ontsnappen via de oppervlakte. Glas kan worden “gekamd”.