Zur Druckansicht wechseln Visit the English version of this page

www.jb-electronics.de » Elektronik » Nixie-Röhren » Selbstgebaute Nixies » Glas

Glas

Um ehrlich zu sein: Als ich mir in den Kopf setzte, selber Röhren zu bauen, wusste ich gar nicht, dass es verschiedene Glassorten im Röhrenbau gibt. Das sollte sich schnell ändern.

Kalknatron-Glas

Kalknatron-Glas ist das am weitesten verbreitete Glas in der Röhrenfertigung und auch im Alltag. Es hat eine niedrige Verformungstemperatur von ca. 570°C sowie einen recht hohen Ausdehnungskoeffizienten von ca. 9 ppm/K. Daher kann es mit Fug und Recht als Weichglas bezeichnet werden; für Laboranwendungen, wo es Stunden über heißen Flammen verbringen muss, ohne sich zu verformen, ist es daher vollkommen ungeeignet. Für mich als Hobbybastler hingegen ist es recht attraktiv, da zur Bearbeitung keine speziellen Brenner benötigt werden; siehe auch den Artikel zum Thema Brenner.

Doch so positiv sich das auch anhört, ist es gleichzeitig doch ein großer Nachteil dieser Glassorte. Der Ausdehnungskoeffizient ist so groß, dass es bei zu starker Erhitzung oder zu rapidem Abkühlen zum Brechen des Glases kommt, da sich wegen der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Glases benachbarte Gebiete im Glas nicht schnell genug mit in der Länge ändern können.

Ein Vorteil ist jedoch, dass sich Kalknatron-Glas hervorragend mit Dumet (eine kupferbeschichtete Eisen-Nickel-Legierung) verbindet, siehe dazu mehr im Artikel zum Quetschsiegel.

Bleiglas

Dieses Glas wurde in der Industrie vornehmlich für Röhrenfüße verwendet; es ist thermisch nahezu äquivalent zu Kalknatronglas: die beiden Glassorten lassen sich problemlos verbinden. Das ist sehr praktisch, da immer wieder alte Fabrikbestände von Bleiglasfüßen verramscht werden, die dann problemlos mit Kalknatronglas verwendet werden können.

Borosilikat-Glas

Borosilikat-Glas (bekannte Marken: Duran und Pyrex) ist ein Hartglas, wie es in Laboranwendungen verwendet wird. Es hat einen geringeren Ausdehnungskoeffizienten als Kalknatron-Glas (ca. 3.3 ppm/K) und kann daher fast problemlos erhitzt und abgekühlt werden. Allerdings werden zur Bearbeitung heißere Brenner benötigt (die Verformungstemperatur liegt bei ca. 820°C), und auch ist der Quetschsiegelprozess geringfügig komplizierter.

Weitere Informationen

Zwei wirklich hervorragende Dokumente, die alle bekannten technischen Glassorten zusammenfassen, stammen von Schott. Mir haben sie sehr geholfen, daher möchte ich sie hier zum Download bereitstellen:

Fazit

In meinen Augen überwiegen momentan die Vorteile von Kalknatron-Glas in meiner Situation, da ich nicht unbegrenzte Mittel zum Erwerb der entsprechenden Brenner und Materialien zur Verfügung habe. Für kleine Nixie-Röhren und Glimmlampen, wie ich sie fertige, ist Kalknatron-Glas der ideale Werkstoff; wenn meine Röhren einmal komplizierter werden und in mehreren Schritten zusammengebaut werden müssen, wird sich zeigen, ob ich nicht auch in das Borosilikat-Lager wechsle.

Nach oben

show print layout Die deutsche Version der Seite besuchen

www.jb-electronics.de » Electronics » Nixie Tubes » Handcrafted Nixie tubes » Glass

Glass

To be completely honest: When I decided to start making tubes I had absolutely no idea that there are different kind of glasses used in tube making. This changed in the time to come.

Soda lime glass

Soda lime glass is the most frequently used glass in the electron tube indutry as well as in everyday life. It has a relatively low softening temperature of appr. 570°C as well as a relatively high coefficient of expansion of appr. 9 ppm/K. That is why it may very well be referred to as soft glass; for lab purposes where it has to spend hours in hot flames it is not suited. For me as a hobby tube maker it is quite attractive because no special burners are required for heating it up; read more here.

Anyway: as positive as this all sounds, a major disadvantage of soda lime glass is the large coefficient of expansion: when heating or cooling soda lime glass to rapidly, adjoining pieces in the glass change in length very differently because glass is a bad conductor of heat. This results in the breakage of the glass.

Another good thing, though, is that soda lime glass forms a perfect vacuum seal with Dumet (a copper clad iron-nickel alloy), read more in the article about the pinch seal.

Lead glass

This glass was primarily used for tube stems in electron tube industry; thermally, it is practically equivalent to the soda lime glass: the two kinds of glasses can be fused very easily without great care. This in turn is very practical, because sometimes large quantities of unused tube stems are sold from old factories that can now easily be used with soda lime tubing.

Borosilicate glass

Borosilicate glass (famous brands: Duran and Pyrex) is a hard glass that is used in laboratories. The expansion coefficient is smaller as with soda lime glass (appr. 3.3 ppm/K) which is why it can be heated and cooled almost without any problems. However, for deforming the glass larger temperatures and thus hotter burners are required (the softening temperature is appr. 820°C). The pinch seal process is slightly more complicated as well.

Further information

Two outstanding documents comprising a lot of details on technical glasses have been compiled by Schott. They helped me a great deal, which is why I would like to draw your attention to them:

Conclusions

From my point of view, momentarily soda lime glass is the better choice for me since I do not have an unlimited budget for burners and other material. For small Nixie tubes and glow lamps, such as the ones that I have been building so far, soda lime glass is an ideal substance. When I move on to larger Nixie tubes, the choice of glass will be something that I have to reconsider.

To the top