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DIE GLÄSER

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1. Allgemeine Beschreibung

Je nach Form, den geforderten Eigenschaften, dem Design der Uhr und dem Verwendungszweck kann das Glas der Uhr heute in drei Materialkategorien hergestellt werden:
Die Kunststoffe auf Acrylbasis (Hesalith usw.)
die Mineralgläser
Die synthetische Korunde (Saphirgläser)

Saphirgläser (die synthetischen Korunde) und Mineralgläser
Ihre Herstellungsweise unterscheidet sich und ihre Eigenschaften sind jeweils spezifisch. Die zunehmende Verbreitung der „Saphir“-Gläser, die Senkung ihrer Herstellungskosten und ihre überlegenen Qualitäten führen dazu, dass sie die Mineralgläser vollständig und endgültig ersetzen, unabhängig vom Verkaufspreis und der Preisklasse der Uhr.

Acryl-Kunststoffgläser
Flexibler und weniger bruchanfällig als Saphirgläser werden Kunststoffgläser manchmal für bestimmte Sport-, Technik- oder Militäruhren bevorzugt.

Aufgrund der Besonderheit der erforderlichen Materialien und Produktionsmittel wird die Herstellung von Uhrengläsern grundsätzlich an spezialisierte Zulieferer vergeben.

Abbildung 1

Einbau eines Saphirglases

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2. Geschichte

Die ersten Uhren hatten oft kein Glas. Ein vollständig metallenes Gehäuse öffnete sich dann direkt auf das Zifferblatt und den Zeiger (bzw. die Zeiger). Von Anfang an wurden die Uhrengläser aus Mineralglas hergestellt. Die Gehäusebodengläser wiederum tauchten zwischen dem Ende des 18. und dem Anfang des 19. Jahrhunderts auf, lange vor der Erfindung der Aufzugsmechanismen und der Zeigerstellung. Wie bei Grossuhrzifferblättern mussten die Gehäusebodengläser damals mit zwei Löchern versehen werden, um den Durchgang des Schlüssels zu ermöglichen, der zum Aufziehen (Spannen) und Stellen der Uhr diente. Die Weiterentwicklung von Werkzeugen und Technologien ermöglichte eine stetige Verbesserung der Qualität dieser Gläser (Fassettenschliff, Qualität der Politur).

Erst im 20. Jahrhundert kamen Kunststoffgläser auf, dann Saphirgläser sowie das Aufkommen von Oberflächenbehandlungen (Antireflex, wasserabweisend usw.).

3. Herstellung von Kunststoffgläsern

Der übliche Werkstoff zur Herstellung von Kunststoffgläsern ist Polymethylmethacrylat (PMMA). Es handelt sich um einen Acrylwerkstoff (Plexiglas). Er wird wegen seiner Festigkeit, seiner ausgezeichneten optischen Eigenschaften und seiner UV-Beständigkeit geschätzt.

Je nach Art des herzustellenden Glases kommen zwei Produktionsmethoden zum Einsatz.

Zur Herstellung flacher Gläser werden Scheiben von einem Materialzylinder abgeschnitten. Die so erhaltenen Scheiben werden anschließend diamantpoliert, um die endgültige Dicke des Glases zu erreichen und ihm eine vollständige Transparenz zu verleihen.

Zur Herstellung von Gläsern mit Volumen (Box) besteht die Methode darin, den Werkstoff einzuspritzen. Die Kosten der Form sind für kleine Produktionen nicht förderlich, doch bietet diese Methode den Vorteil, Gläser mit komplexen Formen herstellen zu können, die nur durch ihre optischen Eigenschaften begrenzt werden. Es folgen Schritte des Polierens, die je nach Form des Glases mehr oder weniger komplex sind, werden nach dem Spritzguss durchgeführt. Zahlreiche Oberflächenbehandlungen sind entstanden und werden stetig weiterentwickelt. Sie ermöglichen es, Reflexionen, Kratzer, UV-Strahlung usw. entgegenzuwirken.
Wenn Glasgläser aus Kunststoff am anfälligsten für Kratzer sind, haben sie den Vorteil, stoßfest zu sein und sich leicht wieder polieren zu lassen.

4. Herstellung von Gläsern aus Mineralglas

Glas war bis zur Mitte des 20. Jahrhunderts das einzige Material, das für die Herstellung von Uhrengläsern verwendet wurde.
Der Aufschwung von Kunststoff (in den 60er und 70er Jahren) und dann von Saphir hat dazu geführt, dass die Verwendung von Glas nebensächlich wurde.

Glas ermöglicht es, flache, gewölbte Gläser in verschiedenen Formen herzustellen.

In jedem Fall wird das Rohmaterial bearbeitet, bevor es poliert wird und gegebenenfalls seine Oberflächenbehandlungen (Antireflex, Antikratz, Anti-UV usw.). Wie beim Saphir kann das Glas zu dekorativen oder informativen Zwecken metallisiert werden.

5. Herstellung von Gläsern aus synthetischem Saphir

Das erste Herstellungsverfahren für synthetisches Korund stammt aus dem frühen 20. Jahrhundert (Verneuil-Verfahren) und wird noch heute angewendet. Dabei werden durch Schmelzen von Tonerdepartikeln (Aluminiumoxid) Kerne (sogenannte Boules) aus Korund gewonnen. Der so gewonnene Einkristall weist identische Merkmale und Eigenschaften wie natürliche Korunde (Saphir und Rubin) auf, jedoch ohne deren „Nachteile“ wie Einschlüsse.

Durch diese Erfindung wurden die natürlichen Rubine in Uhrwerken bereits ab den 1930er-Jahren durch synthetische Steine ersetzt, die einfacher in Masse herzustellen, widerstandsfähiger und kostengünstiger sind.

Die Weiterentwicklung und Zuverlässigkeitssteigerung der Verneuil-Methode ermöglichten es schnell, Uhrgläser herzustellen. Dennoch verlieren die durch die Verneuil-Methode gewonnenen Materialkugeln oberhalb eines Durchmessers von 40 mm ihre Homogenität, wodurch die größten mit diesem Verfahren herstellbaren Bauteile auf diese Größe begrenzt sind.

Ein weiteres Verfahren, EFG (Edge-defined Film-fed Growth), ermöglicht es seit den 1970er Jahren, sehr große Kristalle zu erhalten und einen Ausgangswerkstoff in Form von großformatigen Platten oder Scheiben zu erzeugen. Die Saphirgläser werden so aus dem Rohmaterial herausgeschnitten, anschließend geschliffen und schließlich poliert. Saphir (mit einer Härte von 9 auf der Mohshärte-Skala) ist nach dem Diamant der härteste Werkstoff. Nur der Diamant kann daher Saphir bearbeiten oder polieren.