{"id":1274,"date":"2025-11-18T03:07:41","date_gmt":"2025-11-18T03:07:41","guid":{"rendered":"https:\/\/totalquartzworks.com\/?p=1274"},"modified":"2026-04-24T01:43:55","modified_gmt":"2026-04-24T01:43:55","slug":"how-quartz-capillary-tubes-are-manufactured","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/quartz.10smt.com\/de\/how-quartz-capillary-tubes-are-manufactured\/","title":{"rendered":"Wie Quarz-Kapillarrohre hergestellt werden"},"content":{"rendered":"

Die Herstellung von Kapillarrohren aus Quarz ist ein hochtechnischer Prozess, der eine extrem hohe Reinheit, eine pr\u00e4zise Ma\u00dfkontrolle und eine au\u00dfergew\u00f6hnliche Materialleistung erfordert. Der Produktionsablauf l\u00e4sst sich in mehreren Kernschritten zusammenfassen.<\/p>\n\n\n\n

\u00dcberblick \u00fcber den Kernproduktionsprozess<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Die Herstellung von Quarzkapillarrohren basiert im Wesentlichen auf der Herstellung von zwei Arten von Quarzgrundrohren: den Innenh\u00fcllrohr<\/strong> und die Au\u00dfenmantelrohr<\/strong>. Das Endprodukt wird durch Einsetzen des inneren H\u00fcllrohrs in das \u00e4u\u00dfere Mantelrohr gebildet, gefolgt von Hochtemperaturziehen<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Der gesamte Prozess wird in der Regel in einer extrem sauberen Umgebung durchgef\u00fchrt, um Verunreinigungen zu vermeiden.<\/p>\n\n\n\n

Detaillierte Produktionsschritte<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Schritt 1: Vorbereitung und Schmelzen des Rohmaterials<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Hochreiner Quarzsand:<\/strong>
Als Rohmaterial wird Naturkristall oder synthetischer Quarz (hergestellt durch Aufdampfen von Siliziumtetrachlorid) verwendet. Synthetischer Quarz bietet eine extrem hohe Reinheit (bis zu 99,9999%) und ist daher die bevorzugte Wahl f\u00fcr Hochleistungskapillaren.<\/p>\n\n\n\n

Schmelzen:<\/strong>
Der Quarzrohstoff wird in einem Hochtemperaturelektroofen bei ca. 2000\u00b0C zu einer z\u00e4hfl\u00fcssigen, transparenten Quarzglasschmelze geschmolzen.<\/p>\n\n\n\n

Schritt 2: Formen der Basisquarzr\u00f6hren<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

In diesem Schritt werden die f\u00fcr die Herstellung von Kapillarrohren ben\u00f6tigten Grundrohre hergestellt. Es werden haupts\u00e4chlich zwei Techniken verwendet:<\/p>\n\n\n\n

Kontinuierliches Rohrziehverfahren<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Das Prinzip:<\/strong>
Die Quarzschmelze durchl\u00e4uft eine hochtemperaturbest\u00e4ndige Form (z. B. aus Graphit oder Wolfram), w\u00e4hrend Gas durch die Mitte der Form geblasen wird, um ein Hohlrohr zu bilden.<\/p>\n\n\n\n

Prozess:<\/strong>
Der geschmolzene Quarz flie\u00dft vom Boden des Ofens durch eine konzentrische Ringform, in deren Mitte kontinuierlich Gas eingeblasen wird. Unter mechanischer Zugkraft wird die Schmelze zu einem kontinuierlichen Quarzrohr gezogen. Durch die pr\u00e4zise Steuerung von Temperatur, Vorschubgeschwindigkeit, Zuggeschwindigkeit und Gasdruck k\u00f6nnen der Au\u00dfendurchmesser und die Wandst\u00e4rke genau bestimmt werden.<\/p>\n\n\n\n

Merkmale:<\/strong>
Hohe Effizienz; geeignet f\u00fcr die Massenproduktion von Quarzrohren in Standardgr\u00f6\u00dfe.<\/p>\n\n\n\n

Zentrifugal-Gie\u00dfverfahren<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Das Prinzip:<\/strong>
Eine abgemessene Menge Quarzschmelze wird in eine mit hoher Geschwindigkeit rotierende Form gegossen. Durch die Zentrifugalkraft wird die Schmelze gleichm\u00e4\u00dfig an der Innenwand entlang verteilt und bildet ein Rohr.<\/p>\n\n\n\n

Prozess:<\/strong>
Die Form rotiert mit hoher Geschwindigkeit, so dass die Quarzschmelze durch die Zentrifugalkraft gleichm\u00e4\u00dfig an der Innenfl\u00e4che haftet, bevor sie zu einem Rohr abk\u00fchlt.<\/p>\n\n\n\n

Merkmale:<\/strong>
Geeignet f\u00fcr die Herstellung von Rohren mit gro\u00dfem Durchmesser und dicken Wandst\u00e4rken, wobei die Gleichm\u00e4\u00dfigkeit der Abmessungen im Allgemeinen geringer ist als beim kontinuierlichen Ziehen.<\/p>\n\n\n\n

Nach diesen Methoden wird eine genau bemessene Innenh\u00fcllrohr<\/strong> (d\u00fcnner Stab oder Rohr) und Au\u00dfenmantelrohr<\/strong> (gr\u00f6\u00dferes Rohr) vorbereitet werden.<\/p>\n\n\n\n

Schritt 3: Zeichnen des Quarz-Kapillarrohrs (Kernschritt)<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Dies ist der Schl\u00fcsselprozess, bei dem die beiden Basisrohre zu einem einzigen Kapillarrohr verschmolzen werden.<\/p>\n\n\n\n

Reinigung und Montage:<\/strong>
Sowohl das innere H\u00fcllrohr als auch das \u00e4u\u00dfere Mantelrohr werden mit chemischen und Ultraschallverfahren gr\u00fcndlich gereinigt, um Verunreinigungen zu entfernen. In einer Reinraumumgebung wird das H\u00fcllrohr pr\u00e4zise in das Mantelrohr eingesetzt.<\/p>\n\n\n\n

Hochtemperatur-Heizung:<\/strong>
Das zusammengesetzte \"Verbundrohr\" wird in einen Ziehofen (mit einer Wasserstoff-Sauerstoff-Flamme oder einem Elektroofen) mit pr\u00e4zise gesteuerten Temperaturen in der N\u00e4he des Erweichungspunkts von Quarz (ca. 1700-1900\u00b0C) eingef\u00fchrt.<\/p>\n\n\n\n

Erweichung und Dehnung:<\/strong>
Bei hohen Temperaturen erweichen beide Rohre gleichzeitig. Ein Pr\u00e4zisionszugsystem wendet eine kontrollierte Zugkraft an, um die Struktur zu verl\u00e4ngern und zu verd\u00fcnnen.<\/p>\n\n\n\n

Fusion und Formgebung:<\/strong>
W\u00e4hrend des Streckens verschmelzen die Au\u00dfenfl\u00e4che des Innenrohrs und die Innenfl\u00e4che des Au\u00dfenrohrs unter Hitze und Oberfl\u00e4chenspannung vollst\u00e4ndig und bilden eine einheitliche Struktur, die beim Abk\u00fchlen erstarrt.<\/p>\n\n\n\n

Ma\u00dfkontrolle:<\/strong>
Die endg\u00fcltigen Abmessungen (OD, ID, Wanddicke) werden kontrolliert durch:<\/p>\n\n\n\n

    \n
  • Urspr\u00fcngliche Rohrgr\u00f6\u00dfen<\/li>\n\n\n\n
  • Ziehtemperatur<\/li>\n\n\n\n
  • Ziehgeschwindigkeit<\/li>\n\n\n\n
  • Vorschubgeschwindigkeit in der hei\u00dfen Zone<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

    Schritt 4: Nachbearbeitung und Inspektion<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

    Gl\u00fchen:<\/strong>
    Die beim Ziehen entstehenden inneren Spannungen werden durch Gl\u00fchen bei bestimmten Temperaturen beseitigt, wodurch die Dimensionsstabilit\u00e4t und die mechanische Festigkeit verbessert werden.<\/p>\n\n\n\n

    Schneiden und Stirnseitenbearbeitung:<\/strong>
    Das lange, durchgehende Kapillarrohr wird auf die gew\u00fcnschte L\u00e4nge geschnitten. Die Endfl\u00e4chen werden geschliffen und poliert, um die Ebenheit zu gew\u00e4hrleisten und Abplatzungen zu vermeiden.<\/p>\n\n\n\n

    Strenge Inspektion:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

      \n
    • Ma\u00dfhaltigkeit:<\/strong> Lasermikrometer und Mikroskope pr\u00fcfen die OD\/ID-Gleichm\u00e4\u00dfigkeit.<\/li>\n\n\n\n
    • Optische Leistung:<\/strong> Lichtdurchl\u00e4ssigkeit und Brechungsgleichm\u00e4\u00dfigkeit werden bewertet.<\/li>\n\n\n\n
    • Geometrie:<\/strong> Rundheit und Geradheit werden gemessen.<\/li>\n\n\n\n
    • Sauberkeit:<\/strong> Gew\u00e4hrleistet, dass das Rohr nicht mit Partikeln verunreinigt wird.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

      Zwei besondere Arten von Quarz-Kapillarrohren<\/strong><\/h4>\n\n\n\n
      Kapillarrohre mit offenem Ende<\/strong><\/h5>\n\n\n\n

      Diese sind einfacher herzustellen - ein Quarzrohr wird direkt auf die gew\u00fcnschte Kapillargr\u00f6\u00dfe gezogen, ohne ein inneres H\u00fcllrohr einzuf\u00fcgen.<\/p>\n\n\n\n

      Photonische Kristallfaser \/ Hohlkern-Kapillarrohre<\/strong><\/h5>\n\n\n\n

      Diese weisen komplexe periodische Luftlochstrukturen auf. Ihre Herstellung ist sehr anspruchsvoll und umfasst h\u00e4ufig die Stack-and-Draw-Verfahren<\/strong>:<\/p>\n\n\n\n

        \n
      1. Dutzende oder Hunderte von Mikror\u00f6hrchen und massiven St\u00e4ben werden als \"Unterelemente\" vorbereitet.<\/li>\n\n\n\n
      2. Diese werden entsprechend der gew\u00fcnschten Mikrostruktur pr\u00e4zise gestapelt, um eine gro\u00dfe \"Vorform\" zu bilden.<\/li>\n\n\n\n
      3. Die Vorform wird dann in einen Ziehturm eingef\u00fchrt und auf Kapillardimensionen gezogen, wobei ihre Mikrostruktur proportional reduziert und erhalten wird.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

        Schlussfolgerung<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

        Die Herstellung von Quarzkapillarrohren ist eine Spitzentechnologie der Quarzglasverarbeitung. Die Produktqualit\u00e4t wirkt sich direkt auf die Leistung und Pr\u00e4zision der nachgeschalteten Instrumente und Ger\u00e4te aus.<\/p>\n\n\n\n

        \"Quarz-Kapillarrohr\"
        Quarz-Kapillarrohr<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

        <\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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