Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Glasfaserdüsen. Die Erfindung betrifft auch eine Glasfaserdüse und ein Verfahren zur Herstellung von Glasfasern. Glasfaserdüsen zum Ziehen von technischen Glasfasern können durch Ausfließen einer Glasschmelze durch Öffnungen in einer Bodenplatte einer Glaswanne hergestellt werden. Eine Glasfaserdüse kann hierzu aus einem kastenförmigen Aufbau mit einer gelochten Bodenplatte zusammengeschweißt werden, wobei in die Löcher der Bodenplatte Röhrchen beziehungsweise sogenannte Tips mit zylindrischer oder konischer Form eingeschweißt werden. Bestimmte Röhrchen-Geometrien sind dabei von Vorteil, aber zum Teil nur aufwendig mit konventionellen Verfahren herstellbar. Die Glasfaserdüsen sind dabei mit bis zu 8.000 Röhrchen (Tips) ausgestattet. Durch diese Röhrchen läuft das flüssige Glas (beziehungsweise die Glasschmelze) durch die Glasfaserdüse aus. Durch die Abkühlung des Glases entstehen dabei feste Glasfasern. Die Röhrchen haben dabei einen bedeutenden Einfluss auf die Qualität der Glasfasern, als auch auf die Lebensdauer der Glasfaserdüse.

Die US 2016/0312338 A1 offenbart eine Glasfaserdüse aus einer Platin-Rhodium- Legierung, bei der eine Vielzahl von Tips an einer Seite einer Bodenplatte („Bushing“) angeordnet sind. Die Tips sind dabei an einer Vielzahl von Durchgängen durch die Bodenplatte angeordnet und verlängern diese. Durch die Durchgänge und die Tips kann die Glasschmelze zum Herstellen von Glasfasern ausfließen. Die Tips werden entweder angeschweißt oder sie werden einteilig mit der Bodenplatte und zusammen mit der Bodenplatte hergestellt. Die Tips sollen dabei aus dem gleichen Material bestehen wie die Bodenplatte. Eine einteilige Herstellung der Bodenplatte mit den Tips und den Durchgängen ist aufwendig. Zudem kann bei einer solchen Herstellung die Bodenplatte nicht gewalzt werden, um eine Versteifung und eine Verbesserung der Haltbarkeit der Bodenplatte zu erreichen. Wenn die Tips in die Durchgänge oder an die Durchgänge der Bodenplatte geschweißt werden, stellt die Schweißverbindung eine Schwachstelle der Glasfaserdüse dar. Zudem müssen alle Tips aufwendig einzeln mit der Bodenplatte verschweißt werden. Beim Verschweißen kann es zu ungewollten Veränderungen der Geometrie im Inneren der Tips kommen, die die Eigenschaften der Glasfasern beeinflussen. Zudem ist die Herstellung sehr aufwendig. Insbesondere dann, wenn eine exakte Positionierung der Tips erfolgen soll. Die innere Form der Tips ist meist aufgrund des verwendeten Materials und der gewünschten Materialeigenschaften sehr begrenzt. Bei einer einteiligen Herstellung kann ein Walzen einer dicken Bodenplatte, ein Ausformen der Tips (gedrückte Böden) und ein anschließendes Abfräsen der Rückseite auf eine Soll-Dicke erfolgen. Nachteilig ist hieran ein hoher Materialeinsatz und damit einhergehend hohe Kosten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden. Insbesondere soll eine Möglichkeit gefunden werden, eine Glasfaserdüse herzustellen und bereitzustellen, die möglichst kostengünstig ist und gleichzeitig auch die Realisierung unterschiedlicher Geometrien für die Röhrchen erlaubt. Zudem muss die Glasfaserdüse gegenüber der Glasschmelze aber auch gegenüber den hohen Temperaturen während des Einsatzes stabil sein. Es soll eine kontrollierte Kühlung der Röhrchen möglich sein, damit die Glasfaserdüse möglichst lange verwendet werden kann, bevor sie vollständig ausgetauscht oder zumindest repariert werden muss. Die Glasfaserdüse soll neue und für spezielle Anwendungen geeignete Glasfasern hersteilen können.

Die Aufgaben der Erfindung werden gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Glasfaserdüsen, die zur Herstellung von Glasfasern aus einer Glasschmelze vorgesehen sind, das Verfahren aufweisend die Schritte:

A) Bereitstellen oder Herstellen einer Bodenplatte aufweisend ein erstes Material, wobei das erste Material gegen die Glasschmelze chemisch resistent und dispersionsverfestigt ist,

B) Aufdrucken zumindest eines Röhrchens aus einem zweiten Material auf eine Seite der Bodenplatte, wobei das zumindest eine Röhrchen jeweils mindestens eine Durchführung aufweist und wobei das zweite Material gegen die Glasschmelze chemisch resistent ist,

C) Erzeugen zumindest eines Durchgangs in der Bodenplatte, wobei der zumindest eine Durchgang durch die Bodenplatte mit wenigstens einer der mindestens einen Durchführung jeweils eines des zumindest einen Röhrchens derart verbunden wird, dass jeder des zumindest einen Durchgangs durch die Bodenplatte mit wenigstens einer der mindestens einen Durchführung eines zugehörigen Röhrchens des zumindest einen Röhrchens eine gemeinsame und für die Glasschmelze durchgängige Leitung bildet, die durch die Bodenplatte und durch das zugehörigen Röhrchen führt und wobei die Bodenplatte mit einem anderen Verfahren hergestellt wird als das zumindest eine Röhrchen.

Die Röhrchen werden bei Glasfaserdüsen auch häufig als Tips bezeichnet. Das zumindest eine Röhrchen kann also zumindest ein Tip sein. Unter einem Röhrchen ist vorliegend ein Röhrchen mit einer allgemeinen Geometrie zu verstehen. Keinesfalls sind die Röhrchen auf eine zylindrische oder rotationssymmetrische Geometrien beschränkt. Das Röhrchen kann beispielsweise auch die Form eines Torus (Donut-Form) auch mit elliptischem Querschnitt haben. Insbesondere kann die mindestens eine Durchführung in dem zumindest einen Röhrchen eine Geometrie aufweisen, die die Strömung der Glasschmelze in der und durch die mindestens eine Durchführung beeinflusst. Beispielsweise kann eine Rotation der fließenden Glasschmelze durch die innere Form der mindestens einen Durchführung erreicht werden. Die Geometrie der Röhrchen und damit der austretenden Fasern muss über die Bodenblechfläche nicht konstant sein. Die Form der Röhrchen kann sowohl über die Größe als auch über die Form und die Geometrie variieren.

Durch geeignete Anpassung kann so ein homogenerer Schmelzaustritt und eine geringere thermische Schwankung erreicht werden sowie eine unterschiedliche Fasergeometrie beim Ausfließen aus einem Blech, beziehungsweise aus einer Wanne erzeugt werden.

Das zumindest eine Röhrchen kann erfindungsgemäß eine Verengung oder Verbreiterung in der zumindest einen Durchführung aufweisen. Die Verengung kann dann als Düse zum Ausstößen der Glasschmelze zur Fierstellung der Glasfaser wirken. Die Verbreiterung kann das Strömungsverhalten, insbesondere die Strömungsgeschwindigkeit der Glasschmelze beeinflussen.

Das zweite Material ist ein anderes Material als das erste Material.

Bevorzugt wird in Schritt B) ein pulverförmiges zweites Material oderein drahtförmiges zweites Material verwendet, besonders bevorzugt ein pulverförmiges zweites Material.

Das pulverförmige zweite Material kann erfindungsgemäß bevorzugt eine durchschnittliche Korngröße von weniger als 50 pm aufweisen. Dabei kann vorgesehen sein, dass das pulverförmige zweite Material zur Begrenzung der Partikelgröße gesiebt wird, bevorzugt mit einem Sieb der Fraktion 200 pm oder kleiner, besonders bevorzugt mit einem Sieb der Fraktion 100 gm bis 50 gm, ganz besonders bevorzugt mit einem Sieb der Fraktion 50 gm. Das drahtförmige zweite Material weist vorzugsweise einen Durchmesser von weniger als 200 gm auf, bevorzugt von weniger als 50 gm auf. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass Schritt C) vor Schritt B) oder nach Schritt B) erfolgt.

Die Bodenplatte kann erfindungsgemäß ein Blech sein, bevorzugt ein metallisches Blech, besonders bevorzugt ein Blech aus einem Edelmetall oder einer Edelmetallbasis-Legierung, ganz besonders bevorzugt ein Blech aus Platin odereiner Platinbasis-Legierung oder einer Platin-Rhodium-Legierung, speziell bevorzugt ein Blech aus einer PtRh10-Legierung.

Bevorzugt ist das erste Material ein oxiddispersionsgehärtetes Platin (DPH) oder eine oxiddispersionsgehärtete Platin-Rhodium-Legierung, ganz besonders bevorzugt oxidationsgehärtetes PtRh10. Bei erfindungsgemäßen Verfahren kann vorgesehen sein, dass die Bodenplatte nicht mit einem Laserschmelzverfahren, einem Lasersinterverfahren, einem

Elektronenstrahlschmelzverfahren oder einem Elektronenstrahlsinterverfahren hergestellt wird. Bei erfindungsgemäßen Verfahren kann auch vorgesehen sein, dass die Bodenplatte nicht mit einem schichtweisen 3D-Druckverfahren hergestellt wird. Hierdurch kann die Bodenplatte besonders stabil gegenüber der Temperatur und der chemischen Umgebung ausgeführt werden. Zudem kann auch ein kostengünstigeres Verfahren zu Herstellung der Bodenplatte verwendet werden, als es mit den genannten Verfahren möglich ist.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass vor Schritt A) ein Schritt A1) erfolgt: A1) Herstellen der Bodenplatte mit einem Verfahren umfassend Schmelzgießen und/oder Walzen, insbesondere Schmelzgießen und anschließendes Walzen.

Auch hiermit kann eine besonders stabile und hochtemperaturbeständige Bodenplatte erzeugt werden, wobei gleichzeitig die Variabilität des Druckverfahrens für das zumindest eine Röhrchen genutzt werden kann. Ferner kann vorgesehen sein, dass als das erste Material ein dispersionsverfestigtes, insbesondere oxiddispersionsgehärtetes, metallisches Material verwendet wird, wobei das erste Material alle mit der Glasschmelze in Kontakt kommenden Oberflächen begrenzt.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass als das dispersionsverfestigte metallische Material ein dispersionsverfestigtes Edelmetall oder eine dispersionsverfestigte Edelmetall-Legierung verwendet wird, die mit keramischen Partikeln, insbesondere mit keramischen Zr02-Partikeln, dispersionsverfestigt ist.

Auch kann vorgesehen sein, dass als das erste Material ein mit keramischen Partikeln, mit oxidischen Partikeln oder mit keramischen Zr02-Partikeln oxiddispersionsgehärtetes Platin oder oxiddispersionsgehärtete Platin-Rhodium- Legierung verwendet wird. Bevorzugt wird eine dispersionsverfestigte PtRhlO- Legierung verwendet.

Die keramischen Partikel, insbesondere oxidischen oder Zr02-Partikel, sind dabei vorzugsweise in der metallischen Matrix des ersten Materials verteilt, um die Dispersionsverfestigung zu bewirken. Bevorzugt wird eine oxiddispersionsverfestigte Legierung als das dispersionsverfestigte metallische erste Material verwendet.

Durch die Verwendung dieses Materials kann eine hochtemperaturstabile, hochdichte und chemisch gegenüber der Glasschmelze besonders resistente Bodenplatte erzeugt werden, wobei gleichzeitig das zumindest eine Röhrchen mit variabler und auch mit komplexer Geometrie auf die Bodenplatte aufgedruckt werden kann. Es kann vorgesehen sein, dass die Bodenplatte aus dem ersten Material besteht.

Hierdurch kann die Bodenplatte besonders kostengünstig hergestellt werden.

Bevorzugt kann auch vorgesehen sein, dass das erste Material und/oder das zweite Material ein Metall oder eine Metalllegierung ist, bevorzugt Platin oder eine Platin- Basis-Legierung oder eine Platin-Rhodium-Legierung ist, besonders bevorzugt eine PtRh10-Legierung ist.

Unter einer Platin-Basis-Legierung ist eine Legierung mit Platin als Hauptbestandteil zu verstehen. Bevorzugt wird darunter ein Legierung mit wenigstens 50 Atomprozent Platin verstanden.

Metalle sind gut zu Verarbeiten und können gedruckt werden. Platin und Platin-Basis- Legierungen sowie Platin-Rhodium-Legierungen sind gegen die Glasschmelze besonders chemisch resistent. PtRh10-Legierungen werden aufgrund ihrer höheren Kriechfestigkeit im Vergleich zu reinem Platin besonders bevorzugt. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass zwischen Schritt A) und Schritt B) ein Schritt B1) erfolgt:

B1) Aufdrucken einer durchgehenden und/oder vollflächigen Beschichtung aus dem zweiten Material auf die Seite der Bodenplatte, wobei das zumindest eine Röhrchen in Schritt B) auf die durchgehende und/oder vollflächige Beschichtung der Bodenplatte aufgedruckt wird.

Hierdurch kann eine bessere Verbindung des zumindest einen Röhrchens zur Bodenplatte erreicht werden. Zudem kann so eine gleichmäßigere Oberfläche auf der Seite der Bodenplatte erzeugt werden, die dann beispielsweise für eine nachfolgende Beschichtung genutzt werden kann. Besonders bevorzugt kann dabei vorgesehen sein, dass eine keramische Beschichtung auf die Beschichtung und/oder die Außenseite des zumindest einen Röhrchens aufgebracht wird.

Eine Beschichtung kann sowohl mittels Pulver als auch mit Draht erfolgen. Durch die Beschichtung kann die Bodenplatte aufgeraut werden, wobei die Bodenplatte zumindest an den Stellen aufgeraut wird, an denen Pulver für das zumindest eine Röhrchen haften soll. Des Weiteren kann die Beschichtung den Verzug der Bodenplatte beim Aufdrucken des zumindest einen Röhrchens positiv beeinflussen.

Auch kann vorgesehen sein, dass nach Schritt B) und nach Schritt C) ein Schritt D) erfolgt: D) Beschichten der Außenseite des zumindest einen Röhrchens und der Seite der Bodenplatte, auf der das zumindest eine Röhrchen aufgedruckt ist, mit einer Schutzschicht, insbesondere mit einer keramischen Schutzschicht.

Hierdurch kann ein Abdampfen des ersten und zweiten Materials aus den freien Oberflächen im Betrieb der Glasfaserdüse verhindert beziehungsweise reduziert werden. Hierdurch wird die Haltbarkeit der Glasfaserdüse erhöht. Gleichzeitig kann die durch das Druckverfahren bereitgestellte rauhe Oberfläche genutzt werden, um eine stabile Verbindung zwischen der Beschichtung und dem zweiten Material herzustellen. Besonders bevorzugt ist es bei dem Herstellen der Schutzschicht also, wenn vor Schritt D) der Schritt B1) erfolgt, nämlich ein Aufdrucken einer durchgehenden oder vollflächigen Beschichtung aus dem zweiten Material auf eine Seite der Bodenplatte, wobei das zumindest eine Röhrchen in Schritt B) auf die durchgehende oder vollflächige Beschichtung der Bodenplatte aufgedruckt wird. Des Weiteren kann bei erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass im Schritt B) ein Aufdrucken eines Röhrchens aus dem zweiten Material auf eine Seite der Bodenplatte erfolgt, wobei das Röhrchen mindestens eine Durchführung aufweist, und in Schritt C) vor Schritt B) oder nach Schritt B) ein Erzeugen eines Durchgangs in der Bodenplatte erfolgt, wobei der Durchgang durch die Bodenplatte mit wenigstens einer der mindestens einen Durchführung des Röhrchens derart verbunden wird, dass der Durchgang durch die Bodenplatte mit wenigstens einer der mindestens einen Durchführung des Röhrchens eine gemeinsame und für die Glasschmelze durchgängige Leitung bildet, die durch die Bodenplatte und durch das Röhrchen führt.

Hiermit wird eine Glasfaserdüse mit nur einem Aufdruck erzeugt, wobei das Röhrchen dabei mehrere Durchführungen aufweisen kann und somit zur parallelen Herstellung von mehreren Glasfasern geeignet sein kann.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass in Schritt B) ein Aufdrucken mehrerer Röhrchen aus dem zweiten Material auf eine Seite der Bodenplatte erfolgt, wobei die Röhrchen jeweils mindestens eine Durchführung aufweist, und in Schritt C) vor Schritt B) oder nach Schritt B) ein Erzeugen mehrerer Durchgänge in der Bodenplatte erfolgt, wobei die Durchgänge durch die Bodenplatte jeweils mit wenigstens einer der mindestens einen Durchführung jeweils eines der Röhrchen derart verbunden wird, dass die Durchgänge durch die Bodenplatte mit wenigstens einem der mindestens einen Durchführung eines jeweils einen Röhrchens gemeinsame und für die Glasschmelze durchgängige Leitungen bilden, die durch die Bodenplatte und durch die Röhrchen führen.

Hierdurch können über mehrere Röhrchen parallel mehrere Glasfasern hergestellt werden. Dabei kann jedes der Röhrchen einzeln zur Abgabe von Wärme genutzt werden, so dass die einzelnen Röhrchen weniger stark oder schnell erhitzen. Dies kann die Haltbarkeit der Glasfaserdüse verbessern.

Ferner kann vorgesehen sein, dass das erste Material eine höhere Warmfestigkeit und/oder eine höhere Kriechfestigkeit hat als das zweite Material. Hierdurch wird erreicht, dass die Bodenplatte, die der Glasschmelze in einem stärkeren Umfang ausgesetzt ist als das zumindest eine Röhrchen, gegenüber der Glasschmelze chemisch stabiler ist aber auch gegen Abdampfen von Bestandteilen aus dem ersten Material stabiler ist. Dadurch wird eine größere Haltbarkeit der Glasfaserdüse erreicht, als wenn auch die Bodenplatte eine geringere Warmfestigkeit aufweisen würde, wobei gleichzeitig das zumindest eine Röhrchen in sehr variabler Form mit einem Druckverfahren auf die Bodenplatte aufgedruckt werden kann, auch wenn es bedingt dadurch eine geringere Warmfestigkeit aufweisen. Durch die größere Warmfestigkeit und/oder Kriechfestigkeit des ersten Materials ist es möglich, bei der Verwendung von Platin-Rhodium-Legierungen für das erste Material und das zweite Material einen geringeren Rhodium-Gehalt für die Bodenplatte als für das zumindest eine Röhrchen zu verwenden, wenn die Bodenplatte verfestigt wurde. Dadurch lässt sich die Bodenplatte aus einem kostengünstigeren Material mit weniger Rhodium hersteilen, als die Röhrchen. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, dass die Röhrchen einen höheren, gleichen oder niedrigeren Rhodium-Gehalt aufweisen können als die Bodenplatte, so dass immer in Abhängigkeit von Rhodium-Preis, Abdampfrate und Stabilität ein Optimum gefunden werden kann.

Kriechen (auch Retardation) bezeichnet bei Werkstoffen die zeit- und temperaturabhängige plastische Verformung unter konstanter Last. Eine Kennzahl für das Kriechen ist die Kriechrate oder Norton-Exponent (englisch creep rate und Norton- coefficient). Die Kriechrate folgt, bei nahezu konstanter Temperatur, dem Norton ^' sehen Kriechgesetz. Die Kriechfestigkeit bezeichnet die maximale Spannung, um eine spezifizierte Kriechdehnung (innerhalb eines definierten Zeitintervalls) nicht zu überschreiten. Analog kann man die Zeitstandfestigkeit als maximale Spannung, um eine spezifizierte Lebensdauer (bevor es zum Bruch kommt) zu erreichen, definieren.

Die Warmfestigkeit ist die Festigkeit eines Materials bei erhöhten Temperaturen. Das Bedeutet, dass die Festigkeit des ersten Materials bei der Temperatur der Glasschmelze, insbesondere bei 1400 °C, höher ist als die des zweiten Materials. Die Festigkeit eines Materials beschreibt die Beanspruchbarkeit durch mechanische Belastungen, bevor es zu einem Versagen kommt, und wird angegeben als mechanische Spannung (Kraft pro Querschnittsfläche). Das Versagen kann eine unzulässige Verformung sein, insbesondere eine plastische (bleibende) Verformung oder auch ein Bruch. Die Festigkeit beschreibt dabei den Grenzwert, ab dem eine nicht elastische also irreversible Verformung des Materials bei definierter Geometrie und Belastung auftritt. Die mechanischen Eigenschaften können beispielsweise mit einer Universalprüfmaschine vom Typ Zwick Roell Z100 der Firma Zwick GmbH & Co. KG ermittelt werden. Die Längenänderung der Proben der Materialien können hierbei über einen Makro-Feindehnungsaufnehmer und die Last mittels einer 100 kN Kraftmessdose aufgenommen werden. Beispielsweise können die Dehngrenze

(Streckgrenze) R _P o.2, die Zugfestigkeit R _m und die Bruchdehnung SB bei einer

Prüfgeschwindigkeit von 3 mm/min bei Raumtemperatur und/oder 1400 °C bestimmt werden. Die Auswertung kann beispielsweise mit der Software testXpert® der Firma Zwick GmbH & Co. KG erfolgen. Die mechanischen Eigenschaften können beispielsweise mit einer Universalprüfmaschine vom Typ Zwick Roell Z100 der Firma Zwick GmbH & Co. KG ermittelt werden. Die Längenänderung der Proben der Materialien können hierbei über einen Makro-Feindehnungsaufnehmer und die Last mittels einer 100 kN Kraftmessdose aufgenommen werden. Beispielsweise können die Dehngrenze (Streckgrenze) R _P o.2, die Zugfestigkeit R _m und die Bruchdehnung SB bei einer

Prüfgeschwindigkeit von 3 mm/min bei Raumtemperatur und/oder 1400 °C bestimmt werden. Die Auswertung kann beispielsweise mit der Software testXpert® der Firma Zwick GmbH & Co. KG erfolgen.

Bevorzugt wird oxiddispersionsgehärtetes Platin (Pt DPH) oder oxiddispersionsgehärtetes Platin-Rhodium (PtRh DPH) als das erste und/oder das zweite Material verwendet, besonders bevorzugt oxiddispersionsgehärtetes Platin- Rhodium mit 10 Gew% Rh und 90 Gew% Pt einschließlich herstellungsbedingter Verunreinigungen (PtRh10 DPH).

Die mechanischen Hochtemperatureigenschaften von oxiddispersionsgehärtetem Platin (Pt DPH), das bevorzugt als das erste Material verwendet wird, bei 1400 °C liegen bei: Zugfestigkeit R _m 15,6 MPa, Dehngrenze R _P o,2 13,6 MPa, Bruchdehnung A 53%, Zeitstandfestigkeit für 10.000 Stunden 2,5 MPa und Kriechfestigkeit bei einer Kriechrate von 10 ⁹ s ¹ bei 2,4 MPa.

Dagegen ergeben sich für PtRh10 Bauteile, die durch Stumpfschweißung mittels Wolfram-Inertgasschweißen (WIG) ohne Verwendung von Zusatzmetall verbunden wurden deutlich geringere Zeitstandfestigkeiten für 100 Stunden von 6,1 MPa bei 1400 °C. Zum Vergleich liegt die Zeitstandfestigkeit des ungeschweißten PtRh10 DPH für 100 Stunden bei 12 MPa sowie von konventionellen nicht-oxiddispersionsgehärteter PtRh10-Legierung bei 3,8 MPa bei 1400 °C.

Die mechanischen Hochtemperatureigenschaften von oxiddispersionsgehärtetem Platin (PtRh10 DPH) bei 1400 °C sind charakterisiert durch, die Zugfestigkeit R _m 52 MPa, die Dehngrenze R _P o,240 MPa, die Bruchdehnung A 32%, die Zeitstandfestigkeit für 10.000 Stunden 6,8 MPa und die Kriechfestigkeit bei einer Kriechrate von 10 ^-9 s ^_1 bei 8,8 MPa.

Für das zumindest eine gedruckte Röhrchen beziehungsweise für aus Pulver mit 3D- Druck hergestellte Formkörper aus den Materialien Pt oder PtRh10 (beide nicht oxiddispersionsgehärtet) ergeben sich bei 1400 °C deutlich geringere mechanische Hochtemperatureigenschaften, nämlich eine Zugfestigkeit R _m 8,2 MPa, eine Dehngrenze Rpo,23,9 MPa, eine Bruchdehnung A 68% und eine Zeitstandfestigkeit für 10.000 Stunden 0,6 MPa (für 100 Stunden 1,4 MPa) für Platin und eine Zugfestigkeit Rm 35,4 MPa, eine Dehngrenze Rpo,227,8 MPa, eine Bruchdehnung A 30% und eine Zeitstandfestigkeit für 10.000 Stunden 1 ,3 MPa (für 100 Stunden 3,8 MPa) für PtRhl 0. Die Messwerte können mit üblichen Standardverfahren bestimmt werden.

Ferner kann vorgesehen sein, dass das erste Material eine andere chemische Zusammensetzung aufweist als das zweite Material.

Hierdurch können unterschiedliche physikalische Eigenschaften zwischen dem ersten Material und dem zweiten Material erreicht werden.

Es kann des Weiteren vorgesehen sein, dass das zumindest eine Röhrchen mit einem selektiven Laserschmelzen (SLM), einem selektiven Lasersintern (SLS), einem selektiven Elektronenstrahlschmelzen (SEBM), einem Laserauftragsschweißen (LMD - „Laser Metal Deposition“), einer 3D-Laserplattierung (DED - „Direct Energy Deposition“) oder einem selektiven Elektronenstrahlsintern (SEBS) auf die Bodenplatte aufgedruckt wird.

Diese Verfahren sind besonders gut zur variablen und kostengünstigen Herstellung des zumindest einen Röhrchens anwendbar, insbesondere mit metallischen Pulvern anwendbar. Zudem können mit diesen Verfahren auch hochschmelzende Edelmetalle und Edelmetalllegierungen gedruckt werden, die als das zweite Material bevorzugt Verwendung finden. Ferner kann vorgesehen sein, dass beim Aufdrucken des zumindest einen Röhrchens in Schritt B) die folgende geometrische Spezifikationen erfüllt wird: der Querschnitt der mindestens einen Durchführung ist nicht kreisrund.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass beim Aufdrucken des zumindest einen Röhrchens in Schritt B) die folgende geometrische Spezifikationen erfüllt wird: das zumindest eine Röhrchen weist eine Veränderung der Wandstärke in axialer Richtung auf.

Auch kann vorgesehen sein, dass beim Aufdrucken des zumindest einen Röhrchens in Schritt B) die folgende geometrische Spezifikationen erfüllt wird: die Wandung der mindestens einen Durchführung hat eine höhere Rauhigkeit als die Oberfläche der Bodenplatte.

Ferner kann vorgesehen sein, dass beim Aufdrucken des zumindest einen Röhrchens in Schritt B) die folgende geometrische Spezifikationen erfüllt wird: das zumindest eine Röhrchen ist doppelwandig oder mehrwandig. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass beim Aufdrucken des zumindest einen Röhrchens in Schritt B) die folgende geometrische Spezifikationen erfüllt wird: die mindestens eine Durchführung weist eine Verengung oder eine Verbreiterung auf.

Auch kann vorgesehen sein, dass beim Aufdrucken des zumindest einen Röhrchens in Schritt B) die folgende geometrische Spezifikationen erfüllt wird: das zumindest eine Röhrchen neben der mindestens eine Durchführung Kanäle zum Fleizen oder Kühlen des Röhrchens mit einem Fleizmedium oder Kühlmedium, wobei das Fleizmedium oder Kühlmedium flüssig oder gasförmig sein kann.

Flierdurch wird die Stärke des Aufdruckens genutzt, dass nämlich auch komplizierte geometrische Formen mit großer Variabilität gedruckt werden können. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass vor Schritt B) zumindest die Seite der Bodenplatte, auf die das zumindest eine Röhrchen in Schritt B) aufgedruckt wird, gereinigt, gewalzt, geschliffen, nivelliert und/oder gerichtet wird, insbesondere feingerichtet und/oder feingewalzt und gereinigt wird. Hierdurch wird sichergestellt, dass das zumindest eine Röhrchen, insbesondere alle mehrere Röhrchen nachfolgend mit einem einzigen Druckvorgang auf die so behandelte Oberfläche der Bodenplatte aufgedruckt werden kann beziehungsweise können.

Es kann auch vorgesehen sein, dass die Bodenplatte mit einer planen Unterseite gefertigt wird, wobei das zumindest einen Röhrchen in Schritt B) auf die Unterseite aufgedruckt wird.

Auch kann vorgesehen sein, dass in Schritt B) mindestens drei Röhrchen auf die Bodenplatte aufgedruckt werden und beim Aufdrucken die Reihenfolge der nacheinander gedruckten Röhrchen derart gewählt wird, dass eine mechanische Verspannung der Bodenplatte durch eine thermische lokale Belastung beim Ausdrucken gering gehalten wird, insbesondere dadurch gering gehalten wird, dass keine direkt benachbarten Röhrchen zeitlich direkt nacheinander gedruckt werden.

Alternativ kann durch eine zusätzliche Beschichtung oder einen zusätzlichen Materialauftrag der Verzug kompensiert werden, in dem weitere Zug- /Druckspannungen eingebracht werden. Der entstehende Verzug wird bspw. optisch oder kapazitiv erfasst und simulativ eine optimale Position und Menge (Material als auch Energieeintrag) für den kompensierenden Materialauftrag ermittelt.

Hierdurch wird eine Verformung der Bodenplatte beim Aufdrucken vermieden und der Druckvorgang kann schneller abgeschlossen werden. Zudem wird einer dauerhaften Verformung der Bodenplatte und eine Schwächung der Verbindung der Bodenplatte zu den Röhrchen vermieden.

Der Aufbau von mehreren Röhrchen kann parallel erfolgen. Bevorzugt erfolgt unter Berücksichtigung des thermisch induzierten Verzugs die Abstimmung der Belichtungsreihenfolge und der Aufbaureihenfolge. Der Aufbau eines Röhrchens kann dabei in einer Schicht teilweise erfolgen, um den thermischen Gradienten zu reduzieren. Bei Verfahren wie dem LMD und dem DED können auf zwei gegenüber angebrachten Blechen als Bodenplatten parallel Röhrchen aufgebaut werden, um den Verzug zu reduzieren.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass in Schritt B) die Form der mindestens einen Durchführung in dem zumindest einen Röhrchen abweichend von einer zylindrischen Geometrie gewählt wird oder eine Brechung einer ansonsten zylindrischen Geometrie enthält, wobei vorzugsweise die Form derart gewählt wird, dass eine Durchmischung oder ein Drall auf eine durch die mindestens eine Durchführung fließende Glasschmelze bewirkt wird und/oder das zumindest eine Röhrchen mehrere Röhrchen sind und die Durchführungen verschiedener Röhrchen unterschiedliche Formen aufweisen, insbesondere in Abhängigkeit von der Position des Röhrchens auf der Bodenplatte.

Hierdurch kann das Verfahren dazu genutzt werden, bestimmte gewünschte Strömungseigenschaften der durchfließenden Glasschmelze zu erzeugen. Zudem können Einflüsse der Lage der Röhrchen, beispielsweise bezüglich deren Nähe zu Wandungen einer Wanne der Glasfaserdüse, durch eine individuelle Anpassung der Form der Durchführungen ausgeglichen werden, um möglichst gleichmäßige Glasfasern zu erzeugen. Es kann ferner vorgesehen sein, dass in Schritt B) das zumindest eine Röhrchen mit einer Verbreiterung als Verbindung zur Bodenplatte auf die Bodenplatte aufgedruckt wird, wobei vorzugsweise die Verbreiterung eine Vergrößerung der Verbindungsfläche zwischen dem zumindest einen Röhrchen und der Bodenplatte bewirkt.

Hierdurch wird eine stabilere Verbindung zwischen dem zumindest einen Röhrchen und der Bodenplatte erzeugt und damit die mechanische Stabilität der Glasfaserdüse verbessert.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben werden auch gelöst durch eine Glasfaserdüse zur Herstellung von Glasfasern aus einer Glasschmelze, die Glasfaserdüse aufweisend eine Bodenplatte, die ein erstes Material aufweist oder aus dem ersten Material besteht, wobei das erste Material gegen eine Glasschmelze chemisch resistent und dispersionsverfestigt ist, zumindest ein Röhrchen, das aus einem zweiten Material gedruckt ist, wobei das zumindest eine Röhrchen auf einer Seite der Bodenplatte aufgedruckt ist, wobei das zumindest einen Röhrchen jeweils mindestens eine Durchführung aufweist und wobei das zweite Material gegen die Glasschmelze chemisch resistent ist, wobei in der Bodenplatte zumindest ein Durchgang angeordnet ist, wobei der zumindest eine Durchgang durch die Bodenplatte mit wenigstens einer der mindestens einen Durchführung jeweils eines des zumindest einen Röhrchens derart verbunden ist, dass jeder des zumindest einen Durchgangs durch die Bodenplatte mit wenigstens einer der mindestens einen Durchführung eines zugehörigen Röhrchens des zumindest einen Röhrchens eine gemeinsame und für die Glasschmelze durchgängige Leitung bildet, die durch die Bodenplatte und durch das zugehörigen Röhrchen führt, wobei die Bodenplatte mit einem anderen Verfahren hergestellt ist als das zumindest eine Röhrchen. Dabei kann vorgesehen sein, dass Wandungen des zumindest einen Durchgangs von dem ersten Material begrenzt sind und Wandungen der mindestens einen Durchführung von dem gedruckten zweiten Material begrenzt sind.

Hierdurch wird erreicht, dass das gedruckte zweite Material nicht in Löcher in der Bodenplatte eingesetzt beziehungsweise eingedruckt werden muss. Damit wird die Menge des gedruckten zweiten Materials gering gehalten und dadurch die Haltbarkeit der Glasfaserdüse verbessert und gleichzeitig die Kosten zu deren Herstellung gering gehalten.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Glasfaserdüse mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist.

Hierdurch hat die Glasfaserdüse die zum Verfahren zu deren Herstellung genannten Vorteile.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben werden des Weiteren gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Glasfasern aus einer Glasschmelze mit einer erfindungsgemäßen Glasfaserdüse, bei dem die Glasschmelze durch den zumindest einen Durchgang in einer Bodenplatte und durch die mindestens eine Durchführung in dem zumindest einen auf die Bodenplatte aufgedruckten Röhrchen fließt und nach dem Ausfließen aus dem zumindest einen Röhrchen zu zumindest einer Glasfaser erstarrt. Es kann vorgesehen sein, dass bei dem Verfahren eine Homogenisierung der Glasschmelze in der mindestens einen Durchführung erzeugt wird, wobei vorzugsweise die innere Form der mindestens einen Durchführung die Durchmischung der Glasschmelze bewirkt.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass es durch das Aufdrucken des zumindest einen Röhrchens auf die Bodenplatte gelingt, eine hohe Variabilität der Röhrchengeometrie zu ermöglichen, wobei gleichzeitig durch die Verwendung einer mit einem anderen Verfahren hergestellten Bodenplatte die Möglichkeit besteht, die Bodenplatte auf andere physikalische Parameter hin zu optimieren, wie zum Beispiel bezüglich der chemischen Haltbarkeit der Bodenplatte gegenüber der Glasschmelze oder bezüglich der Hochtemperaturfestigkeit der Bodenplatte. Gleichzeitig muss nur eine geringe Menge des Druckmediums verbraucht werden, im Vergleich dazu, wenn die gesamte(n) durchgehende(n) Leitung(en) gedruckt würde(n) oder sogar die gesamte Bodenplatte gemeinsam mit dem zumindest einen Röhrchen gedruckt würde. Ferner kann ein Anschweißen des zumindest einen Röhrchens an die Bodenplatte vermieden werden und so können Schwachstellen der Glasfaserdüse an den Schweißnähten vermieden werden. Durch die größere Rauigkeit der inneren Oberflächen der mindestens einen Durchführung des zumindest einen Röhrchens kann eine bessere Durchmischung der Glasschmelze beim hindurchfließen erreicht werden, als wenn die zumindest eine Durchführung glatte Wandungen aufweisen würde.

Im Vergleich zu konventionellen Bodenplatten kann durch direktes Aufdrucken auf eine stabile, konventionell gefertigte Bodenplatte die Festigkeit der Bodenplatte durch größeren tragenden Querschnitt erhalten werden, durch eine nur minimale Schweißzone, die eine reduzierte Festigkeit aufweist und durch einen kleineren erforderlichen Vorbohrungsdurchmesser in der Bodenplatte.

Aber auch im Vergleich zu Röhrchen (Tips), die in einem konventionellen Bushing eingeschweißt werden, ergeben sich Vorteile, selbst dann, wenn die Röhrchen mit 3D- Druck hergestellt würden. Durch Aufdrucken auf eine konventionelle Bodenplatte wird nämlich deutlich weniger Pulver oder Draht oder Material des zweiten Materials benötigt als wenn vollständige Röhrchen gedruckt werden müssen, die später in die Bodenplatte eingeschweißt werden müssten. Es ergibt sich eine Einsparung von bis zu 75% des Druckmediums beziehungsweise des Pulvers, aus dem das zumindest eine Röhrchen gedruckt wird, im Vergleich zu vollständig 3D-gedruckten Röhrchen, die in die Bodenplatte eingeschweißt werden. Flieraus ergibt sich eine deutliche Reduzierung der geschweißten beziehungsweise aufgeschmolzenen Materialzone, wobei vorzugsweise die aufgeschmolzene Materialzone im Vergleich zu eingeschweißten Röhrchen zumindest um 90% geringer ist. Die aufgeschmolzene Materialzone bewirkt eine nachteilige Festigkeitsreduzierung, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung vermieden wird.

Zudem ergeben sich durch das erfindungsgemäße Verfahren beziehungsweise durch die erfindungsgemäße Glasfaserdüse Vorteile auch im Vergleich zu vollständig 3D- gedruckten Bushing-Böden inklusive Röhrchen (Tips). Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann nämlich ein anderes Verfahren zur Herstellung der Bodenplatte verwendet werden als der 3D-Druck für die Röhrchen und somit ein stabileres Ergebnis erreicht und/oder ein kostengünstigeres Herstellungsverfahren angewendet werden. Beispielsweise kann für die Bodenplatte ein hochfestes oxiddispersionsverfestigtes Platin oder eine hochfeste oxiddispersionsverfestigte Platin-Rhodium-Legierung verwendet werden, wodurch die Langzeitstabilität eines derartigen Bushings deutlich höher als bei vollständig gedruckten Bushing-Böden. Diese sind nämlich nicht als oxiddispersionsverfestigte Platin-Variante oder Platin- Rhodium-Variante druckbar. Auch kann eine Schrumpfung der Bodenplatte vermieden werden, wenn diese beispielsweise gegossen und/oder gewalzt wird.

Neue Röhrchen-Geometrien, die mit konventionellen Verfahren nicht herstellbar sind, können realisiert werden. Dadurch, dass das zumindest eine Röhrchen 3D-gedruckt ist und nicht maschinell subtraktiv (gedreht, gefräst) hergestellt wurde, sind komplexere Geometrien möglich, die die Glasfaserqualität und Ausbringung positiv beeinflusst und die mit subtraktiven Verfahren nicht möglich wären.

Die vorliegende Erfindung schlägt also ein direktes 3D-Aufdrucken der Glasfaser-Tips (das zumindest eine Röhrchen) auf eine Bodenplatte aus einer Edelmetall-Legierung oder aus einer anderen geeigneten Material-Kombination vor.

Die Bodenplatte kann dabei bereits gelocht sein, oder die Löcher (der mindestens einen Durchgang) können nach dem Aufdrucken der Tips (des zumindest einen Röhrchens) erzeugt werden. Die Form der Tips kann in einer vom Anwender gewünschten Geometrie ausgeführt werden. Hierbei sind unterschiedliche Querschnitte, Wandstärkenverläufe, strömungsbeeinflussende Geometrien und

Querschnitte, doppelwandige Ausführungen als Schutzbarrieren sowie Kühl- oder Heizkanäle denkbar.

Die Tips beziehungsweise Röhrchen können mit jedem beliebigen 3D-Druckverfahren auf die Bodenplatte (beispielsweise ein Blech) aufgebaut werden. Ein Aufmaß ist eventuell von Nöten um Nacharbeit zu ermöglichen. Hierzu kann die Bodenplatte beispielsweise gereinigt, nivelliert, poliert und/oder beschichtet werden.

Eine strukturierte 3D-gedruckte Oberfläche innerhalb oder auch außerhalb des zumindest einen Röhrchens kann vorteilhaft sein, um die Bauteileigenschaften Strömungsmechanisch zu optimieren (innen) oder um das Bauteil mit einer haftfesten Beschichtung zu versehen, die ein Abdampfen von Platin und/oder Rhodium reduziert oder vollständig verhindert. Die mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Glasfasern sind technische Glasfasern, die für Anwendungen wie zum Beispiel glasfaserverstärkte Kunststoffe, Elektronikindustrie (glasfaserverstärkte Leiterplatten) und Textilindustrie (Feuerfestgewebe) geeignet sind. Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von elf Figuren erläutert, ohne jedoch dabei die Erfindung zu beschränken. Dabei zeigt:

Figur 1 : eine schematische perspektivische Ansicht auf die Unterseite einer Bodenplatte einer erfindungsgemäßen Glasfaserdüse;

Figur 2: eine schematische perspektivische Ansicht (Figur 2 oben) und eine schematische perspektivische Querschnittansicht (Figur 2 unten) eines aufgedruckten Röhrchens (Tips) einer erfindungsgemäßen Glasfaserdüse;

Figur 3: eine schematische perspektivische Querschnittansichten eines dritten beispielhaften Röhrchens (Tips) für einer erfindungsgemäßen Glasfaserdüse;

Figur 4: eine schematische perspektivische Querschnittansichten eines vierten beispielhaften Röhrchens (Tips) für einer erfindungsgemäßen Glasfaserdüse;

Figur 5: eine schematische perspektivische Querschnittansichten eines fünften beispielhaften Röhrchens (Tips) für einer erfindungsgemäßen Glasfaserdüse;

Figur 6: eine schematische perspektivische Querschnittansichten eines sechsten beispielhaften Röhrchens (Tips) für einer erfindungsgemäßen Glasfaserdüse; Figur 7: eine schematische perspektivische Querschnittansichten eines siebten beispielhaften Röhrchens (Tips) für einer erfindungsgemäßen Glasfaserdüse;

Figur 8: eine schematische perspektivische Querschnittansichten eines achten beispielhaften Röhrchens (Tips) für einer erfindungsgemäßen Glasfaserdüse;

Figur 9: eine schematische Querschnittansicht einer erfindungsgemäßen Glasfaserdüse; und

Figur 10: eine schematische Querschnittansicht einer Herstellung einer erfindungsgemäßen Glasfaserdüse; und

Figur 11 : den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens als Flussdiagramm.

Figur 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht auf die Unterseite einer Bodenplatte 1 einer erfindungsgemäßen Glasfaserdüse. Auf der Unterseite der Bodenplatte 1 können mehrere Röhrchen 2, die auch als Tips bezeichnet werden, in zwei Reihen versetzt zueinander angeordnet sein. Die Röhrchen 2 können mit einem 3D-Druckverfahren auf die Unterseite der Bodenplatte 1 aufgedruckt werden. Hierfür kann ein Metallpulver (nicht gezeigt) mit Hilfe eines Lasers schichtweise geschmolzen, geschweißt oder gesintert werden, um die Röhrchen 2 schichtweise auf der Bodenplatte 1 aufzubauen. Alternativ kann auch ein Metalldraht zusammen mit einem Laser Material Deposition-Verfahren (LMD-Verfahren) angewendet werden. Die Bodenplatte 1 kann eine Stufe 3 aufweisen, über die die Bodenplatte 1 mit seitlichen Wandungen (nicht gezeigt) verbunden werden kann (analog Figur 9), um einen Behälter für eine Glasschmelze (nicht gezeigt) für eine Glasfaserdüse zu bilden. Jedes Röhrchen 2 kann eine durchgehende Durchführung 4 aufweisen, die bis zur Bodenplatte 1 reicht.

In der Bodenplatte 1 sind Durchgänge angeordnet (in Figur 1 nicht zu sehen). Die Durchgänge können innerhalb der Röhrchen 2 in die Durchführungen 4 münden. Die Durchgänge können die Unterseite der Bodenplatte 1 mit der Oberseite der Bodenplatte 1 verbinden. Die Durchgänge können mit den Durchführungen 4 fluchten und so eine gemeinsame Leitung bilden, die für eine Glasschmelze durchlässig ist. Die Glasschmelze kann dann durch die Bodenplatte 1 und durch die Röhrchen 2 aus den Durchführungen 4 ausfließen. Beim anschließenden Erstarren der Glasschmelze werden Glasfasern gebildet. Die Bodenplatte 1 selbst kann aus einem oxiddispersionsgehärteten Metall oder einer oxiddispersionsgehärteten Metalllegierung bestehen, insbesondere aus einem oxiddispersionsgehärteten Platin oder einer oxiddispersionsgehärteten Platin- Rhodium-Legierung, besonders bevorzugt aus PtRh10 DPH. Zur Härtung können hierbei keramische oder andre oxidische Partikel in dem Metall oder der Metalllegierung verteilt sein.

Figur 2 zeigt eine zweite beispielhafte Ausführung eines Röhrchens 12, das auf eine Bodenplatte (in Figur 2 nicht gezeigt) aufgedruckt werden kann, um eine erfindungsgemäße Glasfaserdüse zu realisieren. Hierzu ist das Röhrchen 12 in Figur 2 oben vollständig in einer schematischen perspektivischen Ansicht gezeigt und in Figur 2 unten in einer schematischen perspektivischen Querschnittansicht. Wie in der Querschnittansicht gut zu erkennen ist, kann eine durchgehende zylindrische Durchführung 14 in dem Röhrchen 12 angeordnet sein. Die an der Bodenplatte (nicht gezeigt) befestigte Seite des Röhrchens 12 kann eine Verbreiterung 15 in Form eines Fußes aufweisen. Die Verbreiterung 15 vergrößert die Verbindungsfläche zu der Bodenplatte und kann so eine stabilere Verbindung zwischen der Bodenplatte und dem Röhrchen 12 bewirken.

Das Röhrchen 12 kann an seiner der Verbreiterung 15 gegenüberliegenden Seite eine konische Spitze 16 aufweisen. Die konische Spitze 16 bewirkt, dass die Glasschmelze gleichmäßiger aus der Durchführung 14 abfließen kann. Das Röhrchen 12 kann beginnend mit der Verbreiterung 15 auf einer Bodenplatte (nicht gezeigt) schichtweise aus einem Metallpulver aufgedruckt werden. Alternativ kann auch ein Metalldraht zusammen mit einem Laser Material Deposition-Verfahren (LMD-Verfahren) angewendet werden. Bevorzugt werden mehrere dieser Röhrchen 12 auf die Bodenplatte gedruckt. In der Bodenplatte kann für jedes Röhrchen 12 ein Durchgang vorgesehen sein (siehe Figur 9). Das Röhrchen 12 kann so auf der Bodenplatte positioniert werden beziehungsweise aufgedruckt werden, dass der Durchgang mit der Durchführung 14 fluchtet und so beide eine gemeinsame Leitung für die Glasschmelze bilden.

Aufgrund der Verwendung eines 3D-Druckverfahrens kann eine große Vielzahl unterschiedlicher Formen und Geometrien für die Herstellung von Röhrchen verwendet werden. In den Figuren 3 bis 8 sind hierzu sechs weitere Ausführungsbeispiele für Röhrchen 22, 32, 42, 52, 62, 72 gezeigt, die zur Realisierung einer erfindungsgemäßen Glasfaserdüse einzeln, in einer Vielzahl oderauch gemischt untereinander geeignet sind.

Figur 3 zeigt eine dritte beispielhafte Ausführung eines Röhrchens 22, das auf eine Bodenplatte, die in Figur 3 nicht gezeigt ist, aufgedruckt werden kann, um eine erfindungsgemäße Glasfaserdüse zu realisieren. Hierzu ist das Röhrchen 22 in Figur 3 in einer schematischen perspektivischen Querschnittansicht gezeigt. Wie in der

Querschnittansicht gut zu erkennen ist, kann eine durchgehende Durchführung 24 in dem Röhrchen 22 angeordnet sein. Die an der Bodenplatte (nicht gezeigt) befestigte Seite des Röhrchens 22 kann eine Verbreiterung 25 in Form eines Fußes aufweisen. Die Verbreiterung 25 vergrößert die Verbindungsfläche zu der Bodenplatte und kann so eine stabilere Verbindung zwischen der Bodenplatte und dem Röhrchen 22 bewirken.

Das Röhrchen 22 kann an seiner der Verbreiterung 25 gegenüberliegenden Seite eine konische Spitze 26 aufweisen. Die konische Spitze 26 bewirkt, dass die Glasschmelze gleichmäßiger aus der Durchführung 24 abfließen kann. Die Durchführung 24 kann rotationssymmetrisch geformt sein und im Bereich der Verbreiterung 25 und der konischen Spitze 26 zylindrisch geformt sein. In der Durchführung 24 kann eine umlaufende wulstförmige Verdickung 27 der Wandung der Durchführung 24 angeordnet sein. Die Verdickung 27 der Wandung führt zu einer Verengung 28 der Durchführung 24 im Bereich der Verdickung 27. Die Verengung 28 bewirkt eine Veränderung der Strömung einer Glasschmelze, die durch die Durchführung 24 fließt. Die Verengung 28 kann beispielsweise die Strömungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Radius senkrecht zur Strömung in der Glasschmelze verändern. Insbesondere kann eine Durchmischung der Glasschmelze direkt vor dem Ausfließen aus der konischen Spitze 26 des Röhrchens 22 bewirkt werden.

Das Röhrchen 22 kann beginnend mit der Verbreiterung 25 auf einer Bodenplatte (nicht gezeigt) schichtweise aus einem Metallpulver, insbesondere aus einem Platin- Pulver oder einem Platin-Rhodium-Pulver, besonders bevorzugt aus einem Pulver aus PtRhl 0 DPH, aufgedruckt werden. Alternativ kann auch ein Metalldraht zusammen mit einem Laser Material Deposition-Verfahren (LMD-Verfahren) angewendet werden. Bevorzugt werden mehrere dieser Röhrchen 22 auf die Bodenplatte gedruckt. In der Bodenplatte kann für jedes Röhrchen 22 ein Durchgang angeordnet sein (siehe Figur 9). Das Röhrchen 22 kann so auf der Bodenplatte positioniert werden beziehungsweise aufgedruckt werden, dass der Durchgang mit der Durchführung 24 fluchtet und so beide eine gemeinsame Leitung für die Glasschmelze bilden.

Figur 4 zeigt eine vierte beispielhafte Ausführung eines Röhrchens 32, das auf eine Bodenplatte, die in Figur 4 nicht gezeigt ist, aufgedruckt werden kann, um eine erfindungsgemäße Glasfaserdüse zu realisieren. Hierzu ist das Röhrchen 32 in Figur 4 in einer schematischen perspektivischen Querschnittansicht gezeigt. Wie in der

Querschnittansicht gut zu erkennen ist, kann eine durchgehende Durchführung 34 in dem Röhrchen 32 angeordnet sein. Die an der Bodenplatte (nicht gezeigt) befestigte Seite des Röhrchens 32 kann eine Verbreiterung 35 in Form eines Fußes aufweisen. Die Verbreiterung 35 vergrößert die Verbindungsfläche zu der Bodenplatte und kann so eine stabilere Verbindung zwischen der Bodenplatte und dem Röhrchen 32 bewirken.

Das Röhrchen 32 kann an seiner der Verbreiterung 35 gegenüberliegenden Seite eine konische Spitze 36 aufweisen. Die konische Spitze 36 bewirkt, dass die Glasschmelze gleichmäßiger aus der Durchführung 34 abfließen kann. Die Durchführung 34 kann im wesentlichen rotationssymmetrisch geformt sein und kann im Bereich der Verbreiterung 35 und der konischen Spitze 36 zylindrisch geformt sein. In der Durchführung 34 kann eine umlaufende kugelsegmentförmige Verdünnung 37 der Wandung der Durchführung 34 angeordnet sein. Die Verdünnung 37 der Wandung führt zu einer Verbreiterung 38 der Durchführung 34 im Bereich der Verdünnung 37. Innerhalb der Verbreiterung 38 können an der Innenseite der Wandung gewundene vorspringende Leisten 39 angeordnet sein, die nach Art eines Gewindes ein Drehmoment auf eine durch die Durchführung 34 fließende Glasschmelze bewirken Die Verbreiterung 38 und die Leisten 39 bewirken eine Veränderung der Strömung einer Glasschmelze, die durch die Durchführung 34 fließt. Die Verbreiterung 38 kann beispielsweise die Strömungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Radius senkrecht zur Strömung in der Glasschmelze verändern. Insbesondere kann eine Durchmischung der Glasschmelze direkt vor dem Ausfließen aus der konischen Spitze 36 des Röhrchens 32 bewirkt werden.

Das Röhrchen 32 kann beginnend mit der Verbreiterung 35 auf einer Bodenplatte (nicht gezeigt) schichtweise aus einem Metallpulver, insbesondere aus einem Platin- Pulver oder einem Platin-Rhodium-Pulver, besonders bevorzugt aus einem Pulver aus PtRhlO DPH, aufgedruckt werden. Alternativ kann auch ein Metalldraht zusammen mit einem Laser Material Deposition-Verfahren (LMD-Verfahren) angewendet werden. Bevorzugt werden mehrere dieser Röhrchen 32 auf die Bodenplatte gedruckt. In der Bodenplatte kann für jedes Röhrchen 32 ein Durchgang angeordnet sein (siehe Figur 9). Das Röhrchen 32 kann so auf der Bodenplatte positioniert werden beziehungsweise aufgedruckt werden, dass der Durchgang mit der Durchführung 34 fluchtet und so beide eine gemeinsame Leitung für die Glasschmelze bilden.

Figur 5 zeigt eine fünfte beispielhafte Ausführung eines Röhrchens 42, das auf eine Bodenplatte, die in Figur 5 nicht gezeigt ist, aufgedruckt werden kann, um eine erfindungsgemäße Glasfaserdüse zu realisieren. Hierzu ist das Röhrchen 42 in Figur 5 in einer schematischen perspektivischen Querschnittansicht gezeigt. Wie in der Querschnittansicht gut zu erkennen ist, kann eine durchgehende Durchführung 44 in dem Röhrchen 42 angeordnet sein. Die an der Bodenplatte (nicht gezeigt) befestigte Seite des Röhrchens 42 kann eine Verbreiterung 45 in Form eines Fußes aufweisen. Die Verbreiterung 45 vergrößert die Verbindungsfläche zu der Bodenplatte und kann so eine stabilere Verbindung zwischen der Bodenplatte und dem Röhrchen 42 bewirken.

Das Röhrchen 42 kann an seiner der Verbreiterung 45 gegenüberliegenden Seite eine konische Spitze 46 aufweisen. Die konische Spitze 46 bewirkt, dass die Glasschmelze gleichmäßiger aus der Durchführung 44 abfließen kann. Die Durchführung 44 kann rotationssymmetrisch geformt sein und kann im Bereich der Verbreiterung 45 und der konischen Spitze 46 zylindrisch geformt sein. In der Durchführung 44 kann eine umlaufende kugelsegmentförmige Verdünnung 47 der Wandung der Durchführung 44 angeordnet sein. Die Verdünnung 47 der Wandung führt zu einer Verbreiterung 48 der Durchführung 44 im Bereich der Verdünnung 37. Die Verbreiterung 48 bewirkt eine Veränderung der Strömung einer Glasschmelze, die durch die Durchführung 44 fließt. Die Verbreiterung 48 kann beispielsweise die Strömungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Radius senkrecht zur Strömung in der Glasschmelze verändern. Insbesondere kann eine Durchmischung der Glasschmelze direkt vor dem Ausfließen aus der konischen Spitze 46 des Röhrchens 42 bewirkt werden.

Das Röhrchen 42 kann beginnend mit der Verbreiterung 45 auf einer Bodenplatte (nicht gezeigt) schichtweise aus einem Metallpulver, insbesondere aus einem Platin- Pulver oder einem Platin-Rhodium-Pulver, besonders bevorzugt aus einem Pulver aus PtRhlO DPH, aufgedruckt werden. Alternativ kann auch ein Metalldraht zusammen mit einem Laser Material Deposition-Verfahren (LMD-Verfahren) angewendet werden. Bevorzugt werden mehrere dieser Röhrchen 42 auf die Bodenplatte gedruckt. In der Bodenplatte kann für jedes Röhrchen 42 ein Durchgang angeordnet sein (siehe Figur 9). Das Röhrchen 42 kann so auf der Bodenplatte positioniert werden beziehungsweise aufgedruckt werden, dass der Durchgang mit der Durchführung 44 fluchtet und so beide eine gemeinsame Leitung für die Glasschmelze bilden.

Figur 6 zeigt eine sechste beispielhafte Ausführung eines Röhrchens 52, das auf eine Bodenplatte, die in Figur 6 nicht gezeigt ist, aufgedruckt werden kann, um eine erfindungsgemäße Glasfaserdüse zu realisieren. Hierzu ist das Röhrchen 52 in Figur 6 in einer schematischen perspektivischen Querschnittansicht gezeigt. Wie in der Querschnittansicht gut zu erkennen ist, kann eine durchgehende Durchführung 54 in dem Röhrchen 52 angeordnet sein. Die an der Bodenplatte (nicht gezeigt) befestigte Seite des Röhrchens 52 kann eine Verbreiterung 55 in Form eines Fußes aufweisen. Die Verbreiterung 55 vergrößert die Verbindungsfläche zu der Bodenplatte und kann so eine stabilere Verbindung zwischen der Bodenplatte und dem Röhrchen 52 bewirken.

Das Röhrchen 52 kann an seiner der Verbreiterung 55 gegenüberliegenden Seite eine konische Spitze 56 aufweisen. Die konische Spitze 56 bewirkt, dass die Glasschmelze gleichmäßiger aus der Durchführung 54 abfließen kann. Die Durchführung 54 kann weitgehend zylindrisch geformt sein und im Bereich der Verbreiterung 55 und der konischen Spitze 56 vollständig zylindrisch geformt sein. In der Durchführung 54 kann ein Kern 57 in der Mitte, also auf der Zylinderachse der zylindrischen Durchführung 54 angeordnet sein. Der Kern 57 kann mit fünf Stegen 58 gehalten werden, wobei die Stege 58 den Kern 57 mit der Innenwand der Durchführung 54 verbinden. Die Stege 58 können dazu schräg gegen die vorgesehene Strömungsrichtung der Glasschmelze von der Innenwand der Durchführung 54 abstehen. Der Kern 57 und in gewissem Umfang auch die Stege 58 bewirken eine Veränderung der Strömung einer Glasschmelze, die durch die Durchführung 54 fließt. Der Kern 57 kann beispielsweise die Strömungsgeschwindigkeit der Strömung in der Glasschmelze in der Mitte der Durchführung 54 bremsen. Insbesondere kann eine Durchmischung der Glasschmelze direkt vor dem Ausfließen aus der konischen Spitze 56 des Röhrchens 52 bewirkt werden.

Das Röhrchen 52 kann beginnend mit der Verbreiterung 55 auf einer Bodenplatte (nicht gezeigt) schichtweise aus einem Metallpulver, insbesondere aus einem Platin- Pulver oder einem Platin-Rhodium-Pulver, besonders bevorzugt aus einem Pulver aus PtRh10 DPH, aufgedruckt werden. Alternativ kann auch ein Metalldraht zusammen mit einem Laser Material Deposition-Verfahren (LMD-Verfahren) angewendet werden. Bevorzugt werden mehrere dieser Röhrchen 52 auf die Bodenplatte gedruckt. In der Bodenplatte kann für jedes Röhrchen 52 ein Durchgang angeordnet sein (siehe Figur 9). Das Röhrchen 52 kann so auf der Bodenplatte positioniert werden beziehungsweise aufgedruckt werden, dass der Durchgang mit der Durchführung 54 fluchtet und so beide eine gemeinsame Leitung für die Glasschmelze bilden.

Figur 7 zeigt eine siebte beispielhafte Ausführung eines Röhrchens 62, das auf eine Bodenplatte, die in Figur 7 nicht gezeigt ist, aufgedruckt werden kann, um eine erfindungsgemäße Glasfaserdüse zu realisieren. Hierzu ist das Röhrchen 62 in Figur 7 in einer schematischen perspektivischen Querschnittansicht gezeigt. Wie in der Querschnittansicht gut zu erkennen ist, kann eine durchgehende zentrale Durchführung 64 in dem Röhrchen 62 angeordnet sein. Die an der Bodenplatte (nicht gezeigt) befestigte Seite des Röhrchens 62 kann eine Verbreiterung 65 in Form eines Fußes aufweisen. Die Verbreiterung 65 vergrößert die Verbindungsfläche zu der Bodenplatte und kann so eine stabilere Verbindung zwischen der Bodenplatte und dem Röhrchen 62 bewirken.

Das Röhrchen 62 kann an seiner der Verbreiterung 65 gegenüberliegenden Seite eine konische Spitze 66 aufweisen. Die konische Spitze 66 bewirkt, dass die Glasschmelze gleichmäßiger aus der zentralen Durchführung 64 abfließen kann. Die zentrale Durchführung 64 kann zylindrisch geformt sein. In der Wandung der zentralen Durchführung 64 können mehrere äußere durchgehende Durchführungen 67 angeordnet sein, die über Einmündungen 68 im Bereich der konischen Spitze 66 in die zentrale Durchführung 64 münden. Die äußeren Durchführungen 67 können rohrförmig sein und vorzugsweise bereichsweise zylindrisch sein. Die zentrale Durchführung 64 kann einen größeren Durchmesser aufweisen als die äußeren Durchführungen 67. Die Glasschmelze kann im Betrieb der Glasfaserdüse durch die zentrale Durchführung 64 und durch die äußeren Durchführungen 67 fließen. Es ist alternativ auch möglich, Luft oder ein anderes Gas zur Kühlung des Röhrchens 62 und/oder zur Veränderung der Glasschmelze oder zur Veränderung der Strömung der Glasschmelze durch die äußeren Durchführungen 67 fließen zu lassen. Insbesondere kann eine Durchmischung der Glasschmelze direkt vor dem Ausfließen aus der konischen Spitze 66 des Röhrchens 62 bewirkt werden.

Das Röhrchen 62 kann beginnend mit der Verbreiterung 65 auf einer Bodenplatte (nicht gezeigt) schichtweise aus einem Metallpulver, insbesondere aus einem Platin- Pulver oder einem Platin-Rhodium-Pulver, besonders bevorzugt aus einem Pulver aus PtRhl 0 DPH, aufgedruckt werden. Alternativ kann auch ein Metalldraht zusammen mit einem Laser Material Deposition-Verfahren (LMD-Verfahren) angewendet werden. Bevorzugt werden mehrere dieser Röhrchen 62 auf die Bodenplatte gedruckt. In der Bodenplatte kann für jedes Röhrchen 62 ein Durchgang angeordnet sein (siehe Figur 9). Das Röhrchen 62 kann so auf der Bodenplatte positioniert werden beziehungsweise aufgedruckt werden, dass der Durchgang mit der zentralen Durchführung 64 fluchtet und so beide eine gemeinsame Leitung für die Glasschmelze bilden oder dass der Durchgang mit der zentralen Durchführung 64 und den äußeren Durchführungen 67 fluchtet und so diese eine gemeinsame Leitung für die Glasschmelze bilden. Figur 8 zeigt eine achte beispielhafte Ausführung eines Röhrchens 72, das auf eine Bodenplatte, die in Figur 8 nicht gezeigt ist, aufgedruckt werden kann, um eine erfindungsgemäße Glasfaserdüse zu realisieren. Flierzu ist das Röhrchen 72 in Figur 8 in einer schematischen perspektivischen Querschnittansicht gezeigt. Wie in der Querschnittansicht gut zu erkennen ist, kann eine durchgehende Durchführung 74 in dem Röhrchen 72 angeordnet sein. Die an der Bodenplatte (nicht gezeigt) befestigte Seite des Röhrchens 72 kann eine Verbreiterung 75 in Form eines Fußes aufweisen. Die Verbreiterung 75 vergrößert die Verbindungsfläche zu der Bodenplatte und kann so eine stabilere Verbindung zwischen der Bodenplatte und dem Röhrchen 72 bewirken.

Das Röhrchen 72 kann an seiner der Verbreiterung 75 gegenüberliegenden Seite eine konische Spitze 76 aufweisen. Die konische Spitze 76 bewirkt, dass die Glasschmelze gleichmäßiger aus der Durchführung 74 abfließen kann. Die Durchführung 74 kann im nach Art eines Gewindes mit sehr steilem Gang geformt sein und ansonsten zylindrisch geformt sein. In der Durchführung 74 können hierzu mehrere umlaufende gewundene Nuten 77 der Wandung der Durchführung 74 angeordnet sein. Die gewundenen Nuten 77 können ein Drehmoment auf eine durch die Durchführung 74 fließende Glasschmelze übertragen und damit eine Veränderung der Strömung einer Glasschmelze bewirken, die durch die Durchführung 74 fließt. Insbesondere kann eine Durchmischung der Glasschmelze direkt vor dem Ausfließen aus der konischen Spitze 76 des Röhrchens 72 bewirkt werden.

Das Röhrchen 72 kann beginnend mit der Verbreiterung 75 auf einer Bodenplatte (nicht gezeigt) schichtweise aus einem Metallpulver, insbesondere aus einem Platin- Pulver oder einem Platin-Rhodium-Pulver, besonders bevorzugt aus einem Pulver aus PtRhl 0 DPH, aufgedruckt werden. Alternativ kann auch ein Metalldraht zusammen mit einem Laser Material Deposition-Verfahren (LMD-Verfahren) angewendet werden. Bevorzugt werden mehrere dieser Röhrchen 72 auf die Bodenplatte gedruckt. In der Bodenplatte kann für jedes Röhrchen 72 ein Durchgang angeordnet sein (siehe Figur 9). Das Röhrchen 72 kann so auf der Bodenplatte positioniert werden beziehungsweise aufgedruckt werden, dass der Durchgang mit der Durchführung 74 fluchtet und so beide eine gemeinsame Leitung für die Glasschmelze bilden.

Figur 9 zeigt eine schematische Querschnittansicht einer erfindungsgemäßen Glasfaserdüse. Die Glasfaserdüse kann eine Bodenplatte 81 mit mehreren Durchgängen 80 aufweisen. Auf der Unterseite der Bodenplatte 81 können mehrere Röhrchen 82, 92, die auch als Tips bezeichnet werden, angeordnet sein. Die Röhrchen 82, 92 können mit einem 3D-Druckverfahren auf die Unterseite der Bodenplatte 81 aufgedruckt werden. Hierfür kann ein Metallpulver (nicht gezeigt) mit Hilfe eines Lasers schichtweise geschmolzen, geschweißt oder gesintert werden, um die Röhrchen 82, 92 schichtweise auf der Bodenplatte 81 aufzubauen. Die Röhrchen 82, 92 können um die Durchgänge 80 herum gedruckt werden oder die Durchgänge 80 können nach dem Aufdrucken der Röhrchen 82, 92 in die Bodenplatte 81 gebohrt werden oder auf andere Weise in der Bodenplatte 81 erzeugt werden. Die Bodenplatte 81 kann eine Stufe 83 aufweisen, über die die Bodenplatte 81 mit umlaufenden Seitenwänden 89 verbunden sein kann, um einen Behälter für eine Glasschmelze (nicht gezeigt) für die Glasfaserdüse zu bilden. Jedes Röhrchen 82, 92 kann eine durchgehende Durchführung 84, 94 aufweisen, die bis zur Bodenplatte 81 reicht. Die Durchgänge 80 können innerhalb der Röhrchen 82, 92 in die Durchführungen 84, 94 münden. Die Durchgänge 80 können die Unterseite der Bodenplatte 81 mit der Oberseite der Bodenplatte 81 verbinden. Die Durchführungen 84, 94 können mit den Durchgängen 80 fluchten, so dass die Durchführungen 84, 94 mit den Durchgängen 80 eine gemeinsame Leitung für die Glasschmelze bilden. Die Glasschmelze kann dann durch die Bodenplatte 81 und durch die Röhrchen 82, 92 aus den Durchführungen 84, 94 ausfließen. Beim anschließenden Erstarren der Glasschmelze werden Glasfasern gebildet.

Die Bodenplatte 81 selbst kann aus einem oxiddispersionsgehärteten Metall odereiner oxiddispersionsgehärteten Metalllegierung bestehen, insbesondere aus einem oxiddispersionsgehärteten Platin oder einer oxiddispersionsgehärteten Platin- Rhodium-Legierung, besonders bevorzugt aus PtRh10 DPH. Zur Härtung können hierbei keramische oder andre oxidische Partikel in dem Metall oder der Metalllegierung verteilt sein.

Die Röhrchen 82, 92 nach Figur 8 stellen neunte und zehnte beispielhafte Ausführungen dar, die auf die Bodenplatte 81 gedruckt sind. Die an der Bodenplatte 81 befestigten Seiten der Röhrchen 82, 92 können Verbreiterungen 85, 95 in Form von

Füßen aufweisen. Die Verbreiterungen 85, 95 vergrößern die Verbindungsfläche zu der Bodenplatte 81 und können so eine stabilere Verbindung zwischen der Bodenplatte 81 und den Röhrchen 82, 92 bewirken. Es kann auch vorgesehen sein, dass die gesamte Seite der Bodenplatte 81 , auf die die Röhrchen 82, 92 aufgedruckt sind (in Figur 8 unten), mit einer dünnen Schicht (in Figur 8 nicht zu sehen) bedruckt ist, die aus dem gleichen Material besteht wie die Röhrchen 82, 92.

Die Röhrchen 82, 92 können an ihren der Verbreiterung 85, 95 gegenüberliegenden Seiten konische Spitzen 86, 96 aufweisen. Die konische Spitzen 86, 96 bewirken, dass die Glasschmelze gleichmäßiger aus den Durchführungen 84, 94 abfließen kann. Die Durchführungen 84, 94 können rotationssymmetrisch geformt sein und im Bereich der Verbreiterungen 85, 95 und der konischen Spitzen 86, 96 zylindrisch geformt sein. In den Durchführungen 84, 94 können umlaufende wulstförmige Verdickungen 87, 97 der Wandungen der Durchführungen 84, 94 angeordnet sein. Die Verdickungen 87, 97 der Wandung führen zur Ausbildung von Verengungen 88, 98 in den Durchführungen 84, 94 im Bereich der Verdickungen 87, 97. Die Verengungen 88, 98 bewirken eine Veränderung der Strömung einer Glasschmelze, die durch die Durchführungen 84, 94 fließt. Die Verengungen 88, 98 können beispielsweise die Strömungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Radius senkrecht zur Strömung in der Glasschmelze verändern. Insbesondere kann eine Durchmischung der Glasschmelze direkt vor dem Ausfließen aus den konischen Spitzen 86, 96 des Röhrchens 82, 92 bewirkt werden. Das mittlere Röhrchen 92 weist eine schmalere Verengung 98 der Durchführung 94 auf als die Verengungen 88 der Durchführungen 84 der beiden äußeren Röhrchen 82. Flierdurch kann einer unterschiedlichen Strömung der Glasschmelze durch die Durchführungen 84, 94 in Abhängigkeit vom Abstand der Röhrchen 82, 92 zu den Seitenwänden 89

Rechnung getragen werden, um eine gleichmäßige Strömung der Glasschmelze und damit der erzeugten Glasfasern zu erreichen.

Die Röhrchen 82, 92 können beginnend mit der Verbreiterung 85, 95 auf die Bodenplatte 81 schichtweise aus einem Metallpulver, insbesondere aus einem Platin- Pulver oder einem Platin-Rhodium-Pulver, besonders bevorzugt aus einem Pulver aus PtRh10 DPH, gedruckt werden. Alternativ kann auch ein Metalldraht zusammen mit einem Laser Material Deposition-Verfahren (LMD-Verfahren) angewendet werden. Bevorzugt werden die Schichten zum Aufbau dieser Röhrchen 82, 92 derart auf die Bodenplatte 81 gedruckt, dass zwei örtlich zueinander benachbarte Röhrchen 82, 92 nicht zeitlich direkt nacheinander auf die Bodenplatte 81 gedruckt werden. Hierdurch kann die beim Druckprozess entstehende Wärme besser abfließen und es kommt weniger leicht zu einer lokalen Überhitzung der Bodenplatte 81. Dadurch kann eine ungewollte Verformung der Bodenplatte 81 vermieden werden. In der Bodenplatte 81 kann für jedes Röhrchen 82, 92 ein Durchgang 80 vorgesehen sein. Die Röhrchen 82, 92 können so auf der Bodenplatte 81 positioniert werden beziehungsweise aufgedruckt werden, dass jeder der Durchgänge 80 mit genau einer der Durchführungen 84, 94 fluchtet und so beide eine gemeinsame Leitung für die Glasschmelze bilden. Im Folgenden wird anhand von Figur 10 und Figur 9 der Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens geschildert.

In einem ersten Arbeitsschritt 100 kann die Bodenplatte 81 durch Gießen aus der Schmelze hergestellt werden. Dabei können oxidische Partikel in der Schmelze verteilt werden oder erzeugt werden. Nach dem Erstarren der Schmelze kann in einem zweiten Arbeitsschritt 101 die Bodenplatte 81 durch Walzen und/oder durch eine weitere Temperaturbehandlung in Form gebracht und weiter gehärtet werden. Dabei kann auch die Stufe 83 in die Bodenplatte 81 eingebracht werden.

In einem optionalen dritten Arbeitsschritt 102 kann die Unterseite der Bodenplatte 81 nivelliert und/oder vorbehandelt sowie gereinigt werden, um sie anschließend bedrucken zu können.

In einem vierten Arbeitsschritt 103 kann die Bodenplatte 81 zum Bedrucken bereitgestellt werden. Hierbei kann die Bodenplatte 81 in einem 3D-Drucker befestigt werden. Es kann auch eine mit einem anderen Verfahren als mit dem im folgenden fünften Arbeitsschritt 104 angegebenen Verfahren hergestellte Bodenplatte 81 bereitgestellt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann also mit dem vierten Arbeitsschritt 103 beginnen.

In dem fünften Arbeitsschritt 104 können die Röhrchen 82, 92 schichtweise auf die Bodenplatte 81 gedruckt werden. Hierzu kann ein Pulver (nicht gezeigt) schichtweise mit einem Laser auf die Bodenplatte 81 beziehungsweise auf vorhergehende Schichten aufgeschmolzen, aufgesintert oder aufgeschweißt werden.

In einem optionalen sechsten Arbeitsschritt 105 kann die Oberfläche der Bodenplatte 81 mit den Röhrchen 82, 92 gereinigt, nachverdichtet, poliert oder beschichtet werden. Insbesondere kann eine keramische Beschichtung auf die aufgrund des 3D-Drucks raue Oberfläche der Unterseite der Bodenplatte (falls bedruckt) und auf die Außenseite der Röhrchen 82, 92 aufgebracht werden. in einem optionalen siebten Arbeitsschritt 106 kann die Bodenplatte 81 mit umlaufenden Seitenwänden 89 verschweißt werden oder auf andere Weise verbunden werden. Die Seitenwände 89 können zuvor mit dem gleichen Verfahren hergestellt werden wie die Bodenplatte 81.

Im Ergebnis erhält man eine erfindungsgemäße Glasfaserdüse. Die Seitenwände 89 und die Bodenplatte 81 können dabei einen Behälter für eine Glasschmelze bilden. Die Glasschmelze kann aus diesem Behälter durch die Durchgänge 80 und die Durchführungen 84, 94 ausfließen und so die Glasfasern gebildet werden. Mit dem gleichen Verfahren können auch Glasfaserdüsen mit Röhrchen mit anderen Geometrien hergestellt werden, wie beispielsweise die in den Figuren 2 bis 7 gezeigten Geometrien. Zudem können die Geometrien auch ohne weiteres beliebig gemischt werden.

Figur 11 zeigt eine schematische Querschnittansicht einer Fierstellung einer erfindungsgemäßen Glasfaserdüse. Dabei können auf zwei Bodenplatten 111 mehrere Röhrchen 112 mit einem Laserverfahren aufgebaut werden. Die Bodenplatten 111 können Bleche aus dispersionsgehärtetem Platin oder dispersionsgehärteter PtRh10-Legierung sein. Im Aufbau befindliche halbfertige Röhrchen 113 auf den Bodenplatten 111 sind in Figur 11 ebenfalls dargestellt. Die Bodenplatten 111 können beidseitig auf einem Träger 114 befestigt sein und zwei Laser 116 können für den beidseitigen und parallelen Aufbau genutzt werden. Die Laserstrahlen 118 können zur additiven Fertigung die halbfertigen Röhrchen 113 treffen, so wie das in Figur 11 dargestellt ist. Der Träger 114 kann auf einem Ständer 120 befestigt sein.

Zur Umsetzung des Verfahrens können Laserauftragsschweißen (LMD - „Laser Metal Deposition“) oder eine 3D-Laserplattierung (DED - „Direct Energy Deposition“) angewendet werden. Bei Verfahren wie dem LMD und dem DED können auf zwei gegenüber angebrachten Bodenplatten 111 parallel Röhrchen 112 aufgebaut werden, um den Verzug zu reduzieren.

Die in der voranstehenden Beschreibung sowie den Ansprüchen, Figuren und Ausführungsbeispielen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln, als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

1, 81, 111 Bodenplatte 2, 12, 22, 32, 42, 52, 62, 72, 82, 92, 112 Röhrchen (Tip)

3, 83 Stufe

4, 14, 24, 34, 44, 54, 64, 74, 84, 94 Durchführung 15, 25, 35, 45, 55, 65, 75, 85, 95 Verbreiterung 16, 26, 36, 46, 56, 66, 76, 86, 96 Konische Spitze

27, 87, 97 Verdickung der Wandung

28, 88, 98 Verengung der Durchführung

37, 47 Verdünnung der Wandung

38, 48 Verbreiterung der Durchführung 39 Leisten

57 Kern

58 Steg

67 Durchführung

68 Einmündung 77 Gewundene Nut

80 Durchgang 89 Seitenwand

100, 101, 102, 103 Arbeitsschritt 104, 105, 106 Arbeitsschritt 113 Halbfertiges Röhrchen

114 Träger 116 Laser 118 Laserstrahl 120 Ständer