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Quartz Cold Casting Technologie

Maßgeschneiderte Lösungen mit System

Quartz Cold Casting – Komplexe Quarzglas-Geometrien präzise gegossen

Ein Verfahren, das sich Ihrer Anwendung anpasst – nicht umgekehrt

Mit Quartz Cold Casting ermöglichen wir die Herstellung von Quarzglas-Komponenten, die mit konventionellen Fertigungsmethoden an ihre Grenzen stoßen. Das innovative Gießverfahren auf Basis eines flüssigen Sols ermöglicht präzise und flexible Bauteilgeometrien aus Quarzglas in einem einzigen Guss. So entstehen Komponenten mit glatten Übergängen, hoher mechanischer Stabilität und funktionalen Strukturen, wie integrierten Dichtflächen.

Besonders bei komplexen Designs, kleinen Volumina oder Anwendungen mit hohen Anforderungen an Reinigbarkeit und Probenrückgewinnung bietet das Verfahren entscheidende Vorteile.

Kurz gesagt: QCC verkürzt den Weg von der Idee zum funktionsfähigen Quarzglas-Bauteil erheblich und ermöglicht so eine bessere time-to-market. Profitieren Sie von unserer außergewähnlichen Fertigungskompetenz:

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Prozessbedingte Vorteile von Quartz Cold Casting

  • Kosteneffizient in der Herstellung – insbesondere im Vergleich zu klassischen Fertigungsverfahren

  • Hohe mechanische Stabilität für langlebige und belastbare Bauteile

  • Nahtlose, sanfte Übergänge für optimale Reinigbarkeit und Hygiene

  • Einfach skalierbar – von kleinen Stückzahlen bis zur Serienfertigung

  • Maximale Designfreiheit durch hohe Flexibilität und Anpassbarkeit

  • Nahtlos kombinierbar mit etablierten Bearbeitungs- und Fügeverfahren für Quarzglas

  • Volle Rückverfolgbarkeit – vom Rohstoff bis zum fertigen Produkt

Von der Idee zur Lösung - alles aus einer Hand

So entsteht Ihr Quartz Cold Casting Produkt

Jede Anwendung stellt eigene Anforderungen. Deshalb begleiten wir Sie kompetent von der ersten Idee bis zur fertigen Lösung – strukturiert, effizient und partnerschaftlich:

  • Anforderungsanalyse
    Wir erfassen die technischen Anforderungen Ihrers gewünschten Bauteils schnell und präzise – im persönlichen Gespräch oder per Formular.
  • Technische Beratung & Konzeptentwicklung
    Unsere Experten entwickeln ein auf Ihre Bedürfnisse maßgeschneidertes Konzept und stimmen es eng mit Ihnen ab.
  • Konstruktion und Prototyping
    Wir erstellen detaillierte Modelle und fertigen bei Bedarf Prototypen zur Validierung Ihrer Anwendung.
  • Validierung & Spezifikation
    Gemeinsam prüfen und finalisieren wir alle technischen Details – von Toleranzen über Materialeigenschaften bis hin zu Funktionsanforderungen – als sichere Grundlage für die Fertigung.
  • Produktion & Lieferung
    Nach Ihrer Freigabe übernehmen wir die Fertigung – vom Einzelstück bis zur Kleinserie – inklusive Qualitätsprüfung und vollständiger Dokumentation.

 

Der QCC Herstellungsprozess

Vom Rohmaterial zu einer funktionalen Präzisionskomponente


Mit dem QCC-Verfahren wird ein siliziumhaltiges Gießmaterial bei Raumtemperatur in Formen eingebracht. Nach der Aushärtung wird das Material in einem thermischen Schritt zu hochreinem Quarzglas umgewandelt, das die Anforderungen an die optische Leistung erfüllt.

Das resultierende Produkt wird als ein einzelnes, nahtloses Bauteil gefertigt. Dieses monolithische Design ersetzt mehrere Produktionsschritte, die bei herkömmlichen Quarzglas-Produkten üblich sind, und ermöglicht einen effizienteren, transparenten und gut dokumentierten Fertigungsprozess.

Der Fertigungsansatz bietet ein hohes Maß an Gestaltungsfreiheit. Da die Formen flexibel angepasst werden können, lässt sich die Geometrie der gewünschten Bauteile präzise für eine exakte und unkomplizierte Integration in die Anwendung des Kunden anpassen. Funktionale Merkmale wie z.B. Dichtungsflächen zwischen Glas- und Anwenderkomponenten aus z.B. Polymermaterialien können direkt in die Quarzstruktur integriert werden.

Hellmasil® – unser Spezialwerkstoff für anspruchsvolle Anwendungen

Beim QCC-Verfahren werden hochreine synthetische Rohstoffe benutzt, um ein Quarzglas herzustellen, das ideal für viele optische, analytische und technische Anwendungen ist. Die Eigenschaften des hergestellten Quarzglases entsprechen im Wesentlichen denen von handelsüblichen Quarzgläsern.

Hellma Material 511 bezeichnet dabei eine transparente Quarzglas-Qualität, die sich durch hohe Transparenz vom UV- bis in den IR-Bereich auszeichnet.

Das Hellma Material 518 ist ein durch Kohlenstoffdotierung schwarz eingefärbtes Quarzglas, das in optischen Anwendungen als Absorber dient.

Auf Anfrage stehen Datenblätter mit weiteren Materialeigenschaften zur Verfügung:

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Engineering-Kompetenz und Langjährige Erfahrung im Bereich kundenspezifische Komponenten

Interdisziplinäre Zusammenarbeit und persönliche Betreuung über den gesamten Entwicklungsprozess

Flexible Fertigung
Vom Einzelstück zur Großserie- wir produzieren nach Ihrem Bedarf                          

Tiefgreifendes Applikationsverständnis in zahlreichen Branchen 

 

Erfolgreich im Einsatz - Quartz Cold Casting in der Praxis

Entwicklung einer Durchflusszelle für die Prozesskontrolle bei der Herstellung von Biopharmazeutika

Für seine Sensorschnittstelle BioPAT® Spectro UV Single-Use Pipe zur UV-spektroskopischen Bestimmung von Biomolekülkonzentrationen war der führende Partner der biopharmazeutischen Industrie und Forschungsbranche Sartorius auf der Suche nach einer optisch anspruchsvollen Single-Use-Durchflusszelle aus Quarzglas.

Durch den Einsatz des QCC-Fertigungsverfahrens von Hellma ließen sich die kundenspezifischen Vorgaben umfassend realisieren und die Umsetzung einer Struktur zur Integration einer Abdichtung zwischen Glas- und Kunststoffteil durchführen. In enger Entwicklungszusammenarbeit entstand so eine wirtschaftliche Durchflusszelle. Die monolithisch ausgeführte, hochpräzise Optik vereinfacht den Herstellprozess erheblich und ermöglicht den effizienten Einsatz der UV-Spektroskopie in dieser Anwendung.

Mit Umsetzung dieses Kundenprojektes wurde das neue Cold Casting Fertigungsverfahren erfolgreich für die Herstellung kostengünstiger Single-Use Optiken für UV-spektroskopische Analysen in der Biotechnologie eingesetzt. Die Flexibilität und Effizienz in der Realisierung von Kundenanforderungen machen die QCC-Technologie auch für eine Vielzahl weiterer Anwendungen interessant. Insbesondere gilt dies für Chemie, Pharmazie, Biotechnologie, sowie die Lebensmittelbranche.

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Innovatives Glasgussverfahren ermöglicht kundenspezifische Präzisionsteile aus Quarzglas für Anwendungen in der optischen Analytik

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