ガラスの溶着について

質問

研究の関係で、微細な溝を掘ったスライドガラス二枚(材質：クラウンガラス 変形温度521℃、軟化温度708℃）を溶着させる必要があるのですが、全くした事がない操作なので戸惑っています。

1 mm以下の溝を埋めてしまわずに溶着するために必要な道具（炉など？）とやり方（二枚をどう固定するかなど、温度は何度がよいか）をご存知もしくは、こうしたらいいんじゃないかという考えがある方はお教え下さるとありがたいですm(_ _)m

回答No.4

anthracene · ベストアンサー

私もw-palaceさんと同様に日常的にガラス細工はやっているのですが・・・
しかし質問者さんの依頼はむずい、というか普通のガラス細工の技術では無理では？
どのようなデバイス設計なのか分かりませんが、例えばパイレックスガラスの場合は酸素炎で溶かし、接着させます。
この際、どうしても接着面の付近がひずみます。
光学用途だと致命的ですよね。
私も光学測定用のセルの細工は業者に頼みます。
クォーツの板を張り合わせる場合など、溶着させるのではなく特殊な接着剤を用いています（すいません、私も詳細不明です）。
６万円程度はねあがりますが、圧力への耐久性を増すために接着ではなく、本当に溶着させたセルを依頼したこともあります。どうやっているのかは分かりませんが・・・
少なくとも、我々のバーナーでできることではありませんでした。
クォーツ加工業者は高周波照射を用いるとのことなので、そのような特殊な工具を使えば可能なのかも？

要は、質問者さんの依頼にこたえうる専門の業者に頼みましょう、ということです。
質問者さんのコメントにある溝というのが、例えばmicro fluid有機合成実験などに使われる流路を意味しているのなら、そこまでの精密性は必要ないでしょうが。用途、デバイス設計を見ないとなんとも。

お礼

回答ありがとうございます。
う～ん・・・なるほど。やっぱり難しいんですねぇ。
ちょっと今後どうするか考えたいと思います。

補足

そろそろ締め切ろうかと思います。
回答してくださった皆さん、勉強になりました。ありがとうございました！
皆さん良回答にしたいんですがシステム上できないので選ばれなかった方には申し訳ないですm(_ _)m

回答No.3

Rev626

十分な面精度（平面度、平滑度）を出せれば、オプチカルコンタクトで接合できます。これだと熱による変形やひずみの心配がありません。

お礼

回答ありがとうございます。
市販のスライドガラスを使用するためオプチカルコンタクトは厳しそうです。その後の使用方法から考えても熱をかけての接合の方が好ましそうなのですがどうしたものでしょうか・・・

回答No.2

svejk

質問から察するに、精密な実験、テストにお使いになると思いますが、その場合の大きな問題の一つは、溶着後の処理です。
即ち、溶着後、いったん冷却した後、ガラス転移点付近まで、サンプル全体を加熱し、一時間ほど、保持して、
その後、十分遅い速度で徐冷して、歪みを除去する処理が必要です。
溶着後、室温で冷却し、そのまま使用すれば、おそらく、歪みで破損する危険大と考えられます。
低コスト、短時間ということですので、徐冷の条件は、試行錯誤で探ることになりますが、結局、業者さんにお任せのほうが、
安くつくと考えられます。
時間がかかるのは、上記の徐冷処理に時間を要するためと推測されます。
また、細溝は、ガラス転移点温度以下の低温で既に、だれて変形が始まり、寸法精度は低下しますので、ご注意を。
非建設的で、申し訳ありません。

お礼

回答ありがとうございます。
なるほど。やはり難しいようですね。
やはり専門の業者さんに任せた方が良いのでしょうか・・・

回答No.1

noname#62864

専門家ではないのですが、ガラス器具を用いる機会が多い者です。

溝の位置や、接合する場所にもよると思いますがかなり困難だと思います。ガラスの接続は通常、溶かした状態で行いますので、接合部の周辺の変形は避けられないと思います。
また、溝というのも大問題で、溝の近辺であれば、その溝が原因でガラスが割れてしまうことも考えられます。

いずれにせよ、素人にはかなり困難なことでしょうから、専門業者に現物を見せるなどして相談するのが良いと思います。

回答にはなりませんが、溶着するよりも、はじめから溶着した大きさのものを作った方が良いかもしれません。

お礼

う～ん・・・やっぱり厳しいですか。
専門業者に任せたいところなのですが、実は元々業者にやってもらっていたものを、時間とコストの問題から自分たちで試してみようという成り行きなのでもう少し頑張ってみようと思います。