Tempern

Tempern ist ein Verfahren, mit dem in einem Bauteil aus Glas oder Acryl die Verteilung mechanischer Spannungen kontrolliert beeinflusst wird. Bei Bauteilen aus Gusseisen wird das Gefüge geändert. Chemisch Tempern ist ein Verfahren, um Festkörpern eine regelmäßigere Struktur zu verleihen.

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Glas

Das Bauteil wird auf eine Temperatur knapp oberhalb der unteren Entspannungsgrenze gebracht und dort ausreichend lange gehalten, bis sich das gesamte Bauteil gleichmäßig auf diese Temperatur erwärmt hat. Dabei darf die Temperatur nicht den oberen Kühlpunkt überschreiten, um unkontrollierte Formänderungen zu vermeiden.

Das anschließende Abkühlen wird je nach dem beabsichtigten Ergebnis in zwei unterschiedlich Weisen ausgeführt:

• Wenn das Bauteil anschließend frei von inneren mechanischen Spannungen sein soll, erfolgt der Abkühlprozess bis zur unteren Entspannungsgrenze langsam und stetig. Unterhalb dieser kritischen Temperatur werden keine permanenten Spannungen mehr eingefroren und die weitere Abkühlgeschwindigkeit ist nun nur noch durch die Zugfestigkeit des Glases gegen die bei der Abkühlung infolge Temperaturgradienten auftretenden vorübergehenden Spannungen begrenzt. Vor allem bei optischen Komponenten ist die Freiheit von eingefrorenen inneren Spannungen ein entscheidendes Qualitätsmerkmal, da solche Spannungen bei Gläsern zu einer - meist ungewollten - Doppelbrechung führen.

• Ein rasches Abkühlen durch Abschrecken führt dazu, dass sich zwischen der zuerst abgekühlten Oberfläche und dem wärmeren Kern Zug- und Druckspannungen aufbauen, die bei korrekter Ausprägung die Festigkeit des so gewonnenen Temperglases gegen mechanische und thermische Belastungen während des Gebrauches im Vergleich zum entspannten Glas wesentlich erhöhen.

Gusseisen

Beim Gusseisen versteht man unter Tempern langzeitiges Glühen bei Temperaturen zwischen 700°C und 1050°C zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften (Festigkeit, Zähigkeit). Das Ergebnis ist Temperguss.

Chemisch: Tempern

Im chemischen Sinn bedeutet Tempern, dass ein Festkörper auf eine Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur erhitzt wird. Dies geschieht über eine längere Zeit hinweg (einige Minuten bis hin zu einigen Tagen), wobei Strukturdefekte ausgeglichen werden und die Kristallstruktur in der Nah- und Fernordnung verbessert wird. Somit wird der Prozess des Schmelzens und extrem langsamen Abkühlens zur Einstellung der Kristallstruktur vermieden.

Siehe auch

• Anlassen
• Tempern (Archäologie)