Quarz-Kapillarrohre & -stäbe: Auswahlhilfe
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Quarz-Kapillarrohre und -stäbe sind präzisionsgezogene Quarzglasrohre (hohl) und -stäbe (massiv) mit Außendurchmessern von 0,5 mm bis 50 mm, verwendet in Röntgenbeugung, Gaschromatographie-Injektoren, Kapillarelektrophorese, Mikrofluidik, Lichtleiter-Preforms und Hochtemperatur-Ofenrohren. Die Auswahl hängt von drei Parametern ab: Profil (rund, quadratisch, rechteckig oder D-Form), Qualität (JGS1/JGS2/JGS3 nach Wellenlänge) und Finish (feuerpoliert, geschliffen oder Präzisionsbohrung).
Mikrofluidik · CE · GC · Photonik
Quarz-Kapillarrohre & -stäbe: Auswahlhilfe
Querschnittsauswahl, Maßtoleranzen und Anwendungsmatrix für 11 Querschnittstypen von Quarzglas-Kapillarrohren und -Vollstäben. Von 0,3-mm-Rundkapillaren für CE über Mehrloch-Gaszufuhrrohre bis zu D-Form- und dreieckigen Spezialgeometrien: das gesamte MachinedQuartz-Kapillarsortiment, der Anwendung zugeordnet, die es braucht.
11
Querschnittstypen
513+
Lager-SKUs
0,3–30 mm
AD-Bereich
JGS1/2/3
Materialqualitäten
Ein Kapillarrohr ist die einfachste denkbare optische und fluidische Präzisionskomponente: ein Hohlrohr mit sehr kleinem Innendurchmesser, aus geschmolzenem Silica gezogen oder aus massiven Quarzrohlingen bearbeitet. Die Einfachheit verbirgt, wie viele verschiedene Anwendungen davon abhängen, die Geometrie genau richtig zu treffen. Eine Quarzkapillare mit 50 µm Innendurchmesser ist das Herzstück jedes Kapillarelektrophorese-Geräts; eine Kapillare mit 100 µm quadratischer Bohrung ist das Substrat für die Hälfte der in Lab on a Chipveröffentlichten mikrofluidischen Chips; eine 5-Loch-Mehrbohrungskapillare führt GC-Injektoren das Trägergas zu; eine Kapillare mit exzentrischer Bohrung positioniert eine Lichtleitfaser in einer quantenoptischen Atomfalle.
Dieser Leitfaden behandelt alle 11 Querschnittstypen, die wir fertigen: Rundrohre, runde Vollstäbe, Vierkantrohre, quadratische Vollstäbe, Mehrloch-rund, außen quadratisch innen rund, außen rund innen quadratisch, rechteckig, D-Form, exzentrisch und dreieckig: und ordnet jeden der Anwendung zu, die ihn braucht. Die Entscheidungsmatrix in Abschnitt 10 deckt acht wichtige Anwendungsklassen ab; der Katalogabschnitt verlinkt direkt auf das Sortiment mit 513 SKUs.
Für wen dieser Leitfaden ist. OEMs für Kapillarelektrophorese-Geräte, Designer mikrofluidischer Chips, Hersteller von GC-Säulen, Käufer von Halbleiter-Diffusionsrohren, F&E-Gruppen für Lichtleiter-Preforms, Forscher an photonischen Kristallfasern, quantenoptische Labore, die Atom- oder Ionenfallen bauen, Hersteller von Präzisionsdosiergeräten und die Beschaffungsteams, die für all diese die Kapillaren beziehen. Wenn Sie je eine Woche damit verbracht haben, eine rechteckige Kapillare mit 0,3×0,5 mm zu beschaffen, ist dieser Leitfaden für Sie.
1. Warum Quarzglas-Kapillaren
Kapillaren können aus mehreren Materialien gezogen werden: Borosilikatglas (BK7-Klasse), Kalk-Natron-Glas, Quarzglas und mehrere spezielle Polymerformulierungen. Für anspruchsvolle analytische und wissenschaftliche Arbeit dominiert Quarzglas aus fünf Gründen:
- Tief-UV-Transparenz. Quarzglas transmittiert mit geeigneter JGS1-Qualität ab 185 nm. CE-Arbeit bei 200–220 nm (Peptidbindungs-Absorption), GC-Detektion bei 254 nm und viele Fluoreszenzanregungen liegen unterhalb der Grenze von Borosilikatglas (310 nm).
- Chemische Inertheit. Quarzglas ist gegenüber Säuren (außer HF), Laugen, organischen Lösungsmitteln und Prozessgasen im Wesentlichen inert. Die Kapillar-Innenwände geben keine auslaugbaren Stoffe in den Analytstrom ab.
- Geringe Wärmeausdehnung. Koeffizient 0,55 × 10⁻⁶ /K: etwa 5-mal niedriger als Borosilikat. Wichtig für kapillarbasierte Geräte, bei denen die Temperatur während des Betriebs schwankt.
- Hohe Temperaturtoleranz. Betriebsfähig bis 1100 °C im Dauerbetrieb. Entscheidend für GC-Injektoren bei 250–400 °C, Halbleiter-Diffusionsrohre bei 800–1200 °C.
- Mechanische Festigkeit. Gezogenes Quarz hat eine hohe Zugfestigkeit (bis 7 GPa für frisch gezogene Faser); endbearbeitete Produkte überstehen routinemäßige Handhabung.
Wofür Quarzkapillaren NICHT geeignet sind
- HPLC-Kapillaren: der Standard ist Quarzglas (hier gleichbedeutend mit Quarz), aber mit spezifischer Oberflächenbehandlung (PEEK- oder Polyimid-Beschichtung) für Druckbeständigkeit bis 1000 bar. Wir liefern blanke, unbeschichtete Quarzkapillaren; beschichtete HPLC-Kapillaren sind eine nachgelagerte Spezialität.
- Biokompatibel / medizinischer Einmalgebrauch: die regulierte medizinische Nutzung erfordert eine separate Biokompatibilitäts-Zertifizierungskette, die wir derzeit nicht anbieten.
- Kostensensible Einweganwendungen bei denen Polymer (PMMA, COC, COP) akzeptabel ist: Quarz ist überdimensioniert.
Vorhandene Referenz auf der Website: siehe auch unsere Seite zu Mikro-Quarzkapillarrohren & -stäben für den vollständigen Katalog mit umfangreichen Produktfotos. Dieser Leitfaden ist die Begleithilfe zu Auswahl und Anwendung.
2. Die 11 Querschnittstypen: Überblick
Der MachinedQuartz-Kapillarkatalog mit 513 SKUs ist nach Querschnitt gegliedert. Rundrohre dominieren nach SKU-Anzahl, weil sie den größten Markt abdecken (CE, GC, Mikrofluidik), doch sieben der elf Typen bedienen Spezialanwendungen, die Rundrohre nicht erfüllen können.
| Typ | SKUs | Typischer AD-Bereich | Typischer ID / Bohrung | Hauptanwendung |
|---|---|---|---|---|
| Rundes Hohlrohr | 324 | 0,3–30 mm | 0,05–25 mm | CE, GC, Mikrofluidik, Probenhandhabung |
| Runder Vollstab | 81 | 0,34–25 mm | entf. (massiv) | Optische Positionierung, Faser-Referenzmarken, Montagestifte |
| Vierkant-Hohlrohr | 24 | 0,5–10 mm | 0,2–9 mm | Mikrofluidik, CE mit quadratischer Bohrung, optische Positionierung |
| Quadratischer Vollstab | 18 | 0,5–15 mm | entf. (massiv) | Preforms für photonische Kristallfasern, Justagevorrichtungen |
| Mehrloch-rund | 12 | 1–6 mm | 5×0,15 mm typisch | GC-Injektor-Liner, Gasverteilung, photonische Kristallfasern |
| Außen rund, innen quadratisch | 12 | 1–5 mm | 0,2–3 mm quadr. | Spezial-Mikrofluidik, Faserjustage |
| Außen quadratisch, innen rund | 24 | 1–5 mm quadr. | 0,2–4 mm rund | Leicht montierbare Rundbohrung für Geräte mit quadratischer Apertur |
| Rechteckig | 9 | bis 5×3 mm | variabel | Schlitzförmige Probenkammern, Strahlformung |
| D-Form | 3 | ~2,5×2,3 mm | ~1,6 mm | Montage über seitliche Planfläche, spezielle optische Positionierung |
| Exzentrische Bohrung | 3 | Spezialität | außermittige Bohrung | Atomfallen, Ionenfallen, außeraxiale Faserjustage |
| Dreieckig | 3 | Spezialität | dreieckige Bohrung | Lichtleiterpositionierung, spezielle Wellenleiter |
Rund · 324 SKURunde Hohlrohre
AD 0,3 – 30 mm · ID ab 50 µm · der universelle Standard
Rundrohre ansehen →
Quadratisch · 24 SKUVierkant-Hohlrohre
AD 0,5 – 10 mm · quadratische Bohrung · für Chip-Mikrofluidik & flachen optischen Zugang
Vierkantrohre ansehen →
Mehrloch · 12 SKUMehrloch-rund
1 – 6 mm AD · 5x parallele Bohrungen · für GC-Injektoren & PCF-Preforms
Mehrloch ansehen →3. Runde Hohlrohre & Vollstäbe
Die größte Einzelkategorie im Katalog. Runde Hohlrohre decken Kapillarelektrophorese, GC-Kapillarsäulen, mikrofluidische Verbindungen, Halbleiter-Diffusionsrohre und fast jede Allzweck-Präzisionsbohrungsanwendung ab. Runde Vollstäbe erfüllen einen eigenen Zweck: optische Positionierung, Faser-Referenzmarken, Justierstifte und Stützstrukturen für Ionen- oder Atomfallen.
Maßbereiche der runden Hohlrohre
- AD-Bereich: 0,3 bis 30 mm im Katalog; Sonderanfertigung von 0,15 mm bis 100+ mm
- ID-Bereich: 50 µm bis 25 mm; die Wandstärke setzt die obere Grenze des ID für einen gegebenen AD
- Typische Wandstärke: 0,05–0,5 mm für AD unter 1 mm; 0,2–1 mm für 1–5 mm AD; dicker für größeren AD
- Länge: Standardschnitte 25, 50, 100, 200, 500 mm; Sonderanfertigung bis 1500 mm; länger erfordert mehrteilige Verschmelzung oder kundenspezifisches Ziehen
Kapillaren für die Kapillarelektrophorese (CE)
Das CE-Arbeitspferd ist ein Rundbohrungsrohr mit 50–75 µm ID, 50–75 cm Länge, mit einer Polyimid-Außenbeschichtung, die das blanke Quarz verstärkt. Wir liefern unbeschichtete Quarzrohlinge; die Polyimid-Beschichtung wird nachgelagert von Chrom Tech, Polymicro Technologies oder dem Kunden aufgebracht. Detektionsfenster-Optionen: ein UV-transparentes Fenster kann durch Abbrennen der Polyimid-Beschichtung in einem 1-cm-Bereich nahe dem Kathodenende geöffnet werden.
GC-Kapillarsäulen
GC-Kapillarsäulen verwenden ein Rundbohrungsrohr mit 250–530 µm ID, 15–60 m Länge, mit einer auf die Innenwand aufgebrachten stationären Phase. Wir liefern das blanke Quarzkapillar-Substrat; die Chemie der stationären Phase wird von Restek, Agilent, Phenomenex oder dem Kunden aufgebracht. GC-Kapillaren sind weltweit der mengenstärkste Kapillar-Anwendungsfall und die dominierende industrielle Anwendung.
Runde Vollstäbe
Das Rundstab-Sortiment mit 81 SKUs deckt Durchmesser von 0,34 mm bis 25 mm ab. Häufige Verwendungen: optische Positionierungs-Referenzmarken in Mikroskopie und Lithografie, Montagestifte für Ionenfallen-Elektroden, Stützstrukturen in Atomfallen-Experimenten und Justierdübel in Hochtemperatur-Ofenbaugruppen. Die blanke Quarzoberfläche ist auf µm-Skala praktisch atomar glatt und erlaubt eine präzise mechanische Positionierung.
RundstabVollstab 81 SKU
AD 0,34 – 25 mm · massiv
VierkantstabQuadratisch massiv 18 SKU
AD 0,5 – 15 mm · massiv
RechteckigRechteckrohre 9 SKU
bis 5 x 3 mm
Quadratisch/rundAußen quadr. innen rund 24 SKU
flache Montage + Rundbohrung
4. Vierkant- & Rechteck-Hohlrohre
Rohre mit quadratischem Querschnitt bedienen Anwendungen, bei denen eine flache optische Fläche zählt: Licht tritt senkrecht zu einer flachen Oberfläche ein oder aus und beseitigt die Zylinderlinsen-Verzerrung, die Rundrohre einführen. Die 24 SKUs im Vierkant-Hohl-Sortiment decken AD 0,5–10 mm mit entsprechenden quadratischen Innenmaßen ab. Die Wandstärke beträgt typischerweise 0,1–0,5 mm.
Mikrofluidik mit quadratischer Bohrung
Viele mikrofluidische Chip-Designs verwenden Kapillaren mit quadratischer Bohrung als Strömungskanäle, weil der quadratische Querschnitt leichter zu modellieren ist (rechteckiges Hagen–Poiseuille hat saubere geschlossene Lösungen) und die flachen Wände sich sauber mit der optischen Detektion integrieren (Raman-Streuung, Fluoreszenzbildgebung, Brechungsindex-Sensorik). Gängige Geometrie: 100–500 µm quadratische Innenbohrung in einem Rohr mit 0,5–1 mm AD.
CE mit quadratischer Bohrung
Seltener als CE mit Rundbohrung, aber verwendet für Fließinjektion und Isotachophorese, wo die Gleichmäßigkeit der Bohrungsform wichtiger ist als das elektroosmotische Strömungsprofil. Die flachen Wände erlauben zudem die direkte Lichtleitfaser-Kopplung für die laserinduzierte Fluoreszenzdetektion, ohne den Linsenartefakt einzuführen, den Rundbohrungs-Detektionsfenster zeigen.
Außen quadratisch, innen rund (24 SKUs)
Eine Spezialgeometrie: quadratisches Außenprofil (leicht in bearbeiteten Vorrichtungen über Planflächenkontakt zu montieren) mit runder Innenbohrung (für Flüssigkeitsfluss bevorzugt). Verwendet in Gerätekonstruktionen, bei denen die Kapillare in eine quadratische Apertur passen muss, der Analytstrom aber für laminare Strömung eine Rundbohrung möchte.
Außen rund, innen quadratisch (12 SKUs)
Die komplementäre Geometrie: rundes Außenprofil (passt zu Standard-Ferrulen und Rundbohrungs-Fittings) mit quadratischer Innenbohrung (flacher optischer Zugang für die Detektion durch die Wand). Seltener, aber nützlich, wo die Anwendung sowohl Standard-Fluidverbindungen als auch flache optische Detektion braucht.
Rechteckrohre (9 SKUs)
Wo die Bohrung unterschiedliche X- und Y-Maße braucht: schlitzförmige Probenkammern (Mikrospektroskopie dünner Filme), strahlformende Wellenleiter (rechteckiges Modenprofil) und asymmetrische mikrofluidische Strömungskanäle. Standardgrößen bis 5 × 3 mm; Sonderproportionen verfügbar.
5. Mehrloch-Kapillaren (12 SKUs)
Eine Mehrloch-Kapillare ist ein einzelnes Quarzrohr mit mehreren parallelen Innenbohrungen. Die häufigste Konfiguration im Katalog ist ein 5-Loch-Kreismuster: vier Bohrungen an den Ecken eines Quadrats plus eine zentrale Bohrung, alle parallel durch die Länge des Rohrs verlaufend. Typische Maße: 1 mm AD, 5 × 0,15 mm Bohrungen.
GC-Kapillar-Injektor-Liner
Moderne GC-Injektoren verwenden einen Mehrloch-Liner innerhalb des Standard-Glas-Injektor-Liners mit 4 mm AD, um die Probenverdunstung zu steuern und Rückzündung (Backflash) zu verhindern. Die 5-Loch-Geometrie verteilt die schlagartig verdampfte Probe auf mehrere parallele Wege und reduziert die Peak-Verzerrung am Säulenkopf.
Preforms für photonische Kristallfasern (PCF)
PCFs leiten Licht durch eine periodische Anordnung paralleler Luftlöcher in der Silica-Matrix: faktisch eine komplexe Mehrloch-Kapillare. PCF-Preforms in Forschungsqualität können durch Stapeln und Verschmelzen von Einloch-Kapillaren zusammengesetzt werden (die „Stack-and-Draw“-Methode). Mehrloch-Kapillaren werden als Ausgangsrohlinge für den zentralen Kern oder als Preform-Bausteine verwendet.
Gasverteilung & Probeninjektion
Mehrloch-Kapillaren dienen als Miniatur-Gasverteilerblöcke: parallele Injektion mehrerer Reagenzien in einen mikrofluidischen Chip, Mehrstrom-Mischung in der Mikroreaktor-Chemie oder Mehrbohrungs-Detektionsfenster für die parallele optische Abfrage von N Proben in einer einzigen Kapillare.
6. D-Form, exzentrisch, dreieckig: die Spezialgeometrien
Drei kleinvolumige Katalogfamilien bedienen sehr spezifische Anwendungen, bei denen runde, quadratische oder Mehrloch-Kapillaren nicht funktionieren.
D-Form (3 SKUs)
Ein rundes Außenprofil mit einer entlang der Länge geschnittenen Planfläche: der Querschnitt sieht aus wie ein großes D. Die Planfläche bietet:
- Eine definierte Montagefläche für kinematische Positionierung (die Planfläche referenziert gegen eine flache Halterung)
- Einen flachen optischen Eintritt für die Bildgebung durch die Wand ohne Zylinderlinsen-Verzerrung
- Eine Referenz-Planfläche zum Einfräsen zusätzlicher Merkmale (Kanäle, Löcher) in die Kapillarwand
Standardkatalog: 2,5×2,3 mm AD mit 1,62 mm Rundbohrung. Sondermaße auf Anfrage.
Exzentrische Bohrung (3 SKUs)
Ein rundes Außenprofil mit der Innenbohrung, die um einen kontrollierten Abstand vom geometrischen Zentrum versetzt ist. Entscheidend für:
- Atomfallen: die versetzte Bohrung positioniert die gefangenen Atome leicht abseits der optischen Achse und beseitigt die direkte Streulicht-Einkopplung in den Detektor
- Ionenfallen: ähnliche Geometrie für Ionenfallen-Quantencomputing-Experimente, bei denen die Elektrodengeometrie von der Bohrungsposition abhängt
- Außeraxiale Faserjustage: präzise Lichtleitfaser-Positionierung, bei der die Faser exzentrisch zur äußeren Montagereferenz montiert werden muss
Dreieckig (3 SKUs)
Gleichseitig-dreieckiges Außenprofil mit dreieckiger Bohrung. Verwendet für:
- Lichtleiterpositionierung, bei der drei Fasern mit gleichem gegenseitigem Abstand in eine einzige Bohrung gepackt werden müssen
- Spezielle optische Wellenleiter (dreieckige Modenausbreitung)
- Mechanische Passungen, bei denen eine dreieckige Bohrung nötig ist, um einen dreieckigen Einsatz zu fixieren
D-FormD-Form · 3 SKU
Planfläche zur Montage
ExzentrischExzentrisch · 3 SKU
außermittige Bohrung
SonderanfertigungSondergeometrie
2-Stück-MOQ
Ab LagerLagersortiment
Katalog mit 513 SKUs
7. Materialqualitäten: JGS1 / JGS2 / JGS3
Drei Quarzglas-Qualitäten decken den gesamten UV-NIR-Transmissionsbereich ab. Die Qualitätswahl hängt von der Wellenlänge jeder in der Anwendung beteiligten optischen Detektion oder Anregung ab.
| Qualität | Transmission | OH-Gehalt | Anwendungsfall |
|---|---|---|---|
| JGS1 (Typ 1, synthetisch) | 185–2500 nm | ~ 200 ppm | Tief-UV-CE-Detektion, UV-Laseroptik, Tief-UV-LIF; Standard für analytische Arbeit |
| JGS2 (Typ 2, Standard) | 220–2500 nm | ~ 100 ppm | Nur-Sichtbar-Detektion, GC-Kapillaren, mikrofluidische Chips bei sichtbaren Wellenlängen |
| JGS3 (Typ 3, OH-arm, IR) | 260–3500 nm | < 5 ppm | NIR-Arbeit, Laserschweiß-Optik, NIR-erweiternde Anwendungen |
Kapillarspezifische Qualitätswahl
- CE bei 200–220 nm (Peptidbindungs-Detektion): JGS1 zwingend; JGS2 endet unter 220 nm
- GC-Kapillaren (keine UV-Detektion): JGS2-Standard; kostengünstig
- Mikrofluidische Chips mit Fluoreszenzdetektion (300–700 nm): JGS2 ausreichend
- NIR-Mikrofluidik (1300–1600 nm Telekom-Detektion): JGS3 bevorzugt wegen geringer OH-Absorption
- Halbleiterdiffusion (hohe Temperatur, keine optische Nutzung): jede Qualität; JGS2 als Standard aus Kostengründen
Für eine vertiefte Qualitätsdiskussion siehe unseren UV-Grenz-Leitfaden: dieselben JGS-Qualitätsdefinitionen gelten für unsere Küvetten-, Platten- und Kapillar-Produktlinien.
8. Maßtoleranzen und Oberflächengüte
Die Kapillarpräzision wird durch drei Maße bestimmt: Außendurchmesser, Innendurchmesser (oder Bohrungsprofil) und Konzentrizität. Für Spezialanwendungen (CE, Mikrofluidik, Ionenfallen-Geometrie) sind engere Toleranzen als die Routine-Katalogwerte auf Anfrage verfügbar.
| Maß | Katalogtoleranz | Auf Anfrage verengt |
|---|---|---|
| AD bei Rundrohren ≤ 5 mm | ± 0,05 mm | ± 0,01 mm |
| AD bei Rundrohren > 5 mm | ± 0,10 mm | ± 0,03 mm |
| ID bei Rundrohren | ± 0,02 mm oder 5 % | ± 0,005 mm |
| Konzentrizität (AD zu ID) | < 5 % Wandvariation | < 2 % Wandvariation |
| Quadratische Innenmaße | ± 0,05 mm | ± 0,01 mm |
| Längenschnitt | ± 0,5 mm | ± 0,1 mm |
| Rechtwinkligkeit des Endschnitts | < 1° | < 0,1° |
| Oberflächenrauheit Ra (gezogen) | < 50 nm | < 20 nm |
Oberflächengüte der Innenbohrung
Die Innenbohrung einer gezogenen Kapillare ist als Nebeneffekt des Ziehprozesses im Wesentlichen feuerpoliert: das geschmolzene Silica fließt während des Ziehens unter Oberflächenspannung nach und erzeugt eine Oberflächenrauheit im Bereich von 10–50 nm. Das ist entscheidend für CE-Arbeit (raue Wände erzeugen Ungleichmäßigkeit der elektroosmotischen Strömung) und für verlustarme optische Wellenleiteranwendungen. Bei endbearbeiteten Produkten (aus preform-bearbeiteten Rohlingen geschnitten statt gezogen) ist die Innenfläche die bearbeitete Oberfläche, sofern sie nicht nach der Bearbeitung gezielt poliert wird.
Toleranz vs. Kosten. Routine-Katalogtoleranzen sind wirtschaftlich, weil sie der natürlichen Variabilität des Ziehprozesses entsprechen. Eine Verengung auf die Hälfte der Routine-Toleranz verdoppelt den Preis ungefähr; eine Verengung auf ein Fünftel der Routine-Toleranz kann den Preis wegen des Ausschusses bei der Prüfung um das 5–10-Fache erhöhen. Geben Sie die Toleranz an, die Sie tatsächlich brauchen; Überspezifizierung treibt das Angebot in die Höhe, ohne Nutzen zu bringen.
9. Ziehen vs. Bearbeiten: wie jede Kapillare hergestellt wird
Quarzkapillaren werden über zwei verschiedene Fertigungswege hergestellt. Die richtige Methode hängt von der Geometrie, der Menge und den geforderten Maßtoleranzen ab.
Ziehen aus der Preform (Mengenproduktion)
Die dominierende Methode für runde, quadratische, Mehrloch- und Standardquerschnitte bei kleinen Maßen (AD < 10 mm). Prozess: eine präzisionsbearbeitete Preform mit der gewünschten Querschnittsgeometrie (10- bis 100-fach der Endmaße) wird in einem Graphitelement-Ofen bei ~2000 °C erhitzt; kontrollierter Zug zieht die erweichte Preform durch eine Einschnürzone, wo sie sich im Querschnitt reduziert und dabei die geometrischen Proportionen beibehält. Die gezogene Kapillare tritt unten aus dem Ofen aus und wird auf eine Aufnahmespule gewickelt; nachgelagerte Schritte schneiden auf Länge, prüfen die Maße und verpacken.
Das Ziehen erzeugt pro Preform Hunderte Meter Kapillare mit gleichbleibenden Maßen; die Oberflächengüte ist ausgezeichnet, weil das geschmolzene Silica unter Oberflächenspannung nachfließt. Runde und quadratische Geometrien skalieren auf sehr kleine Maße (50 µm ID ist Routine; 5 µm ID ist erreichbar). Mehrloch-Geometrien werden ebenfalls auf diese Weise mit Mehrloch-Preforms gezogen.
Bearbeiten aus dem Vollrohling (Spezialgeometrien)
Für Spezialquerschnitte (D-Form, exzentrisch, komplexe Mehrbohrung, großer AD) wird ein massiver Quarzrohling mittels diamantbestücktem Schleifen und Ultraschallbearbeitung direkt auf die Endgeometrie bearbeitet. Prozess: ein Quarzzylinder mit etwas größerem AD als das Ziel wird grob auf die ungefähre Form vorbearbeitet; feinere Schleifstufen verfeinern die Innenbohrung und das Außenprofil; ein abschließender Polierschritt erreicht die Oberflächenspezifikation.
Das Bearbeiten ist langsamer als das Ziehen (Stunden pro Stück vs. Meter pro Minute) und die tolerierten Maße sind größer (typischerweise 0,1 mm statt 0,01 mm), erlaubt aber beliebige Querschnitte, die nicht gezogen werden können. Das Bearbeiten ist auch die Fertigungsmethode für kurze Spezialstücke, bei denen das Einrichten eines Ziehprozesses unwirtschaftlich ist.
Hybrid: bearbeitete Preform + gezogene Kapillare
Für Spezialquerschnitte, bei denen eine lange Kapillare nötig ist (z. B. ein 5-Loch, gezogen aus einer bearbeiteten Preform), wird die Preform zuerst auf den komplexen Querschnitt bearbeitet und dann gezogen, um die Maße zu reduzieren und die Geometrie zu erhalten. So werden die meisten Mehrloch- und komplexgeometrischen Kapillaren in Länge produziert.
10. Anwendungsmatrix: Bedürfnisse den Typen zuordnen
Die folgende Entscheidungsmatrix ordnet acht gängige Anwendungsklassen den Kapillartyp-Empfehlungen zu. Verwenden Sie sie als Ausgangspunkt; konkrete Maße und Qualität hängen von Ihrer detaillierten Anwendung ab.
| Anwendung | Empfohlener Typ | AD- / ID-Bereich | Qualität |
|---|---|---|---|
| Kapillarelektrophorese (CE) | Rundes Hohlrohr | AD 0,36 mm; ID 50–75 µm | JGS1 (UV-Detektion) |
| GC-Kapillarsäulen | Rundes Hohlrohr | AD 0,4–0,7 mm; ID 250–530 µm | JGS2 (nur sichtbar) |
| GC-Injektor-Liner | Mehrloch-rund | AD ~ 4 mm; 5×0,15 mm Bohrungen | JGS2 |
| Mikrofluidische Chips | Vierkant- oder Rundrohr | AD 0,5–1 mm; Bohrung 100–500 µm | JGS2 oder JGS1 bei UV-Detektion |
| Halbleiterdiffusion / Ionenimplantation | Rundes Hohlrohr | AD 5–30 mm; großer ID | JGS2 (nicht optisch) |
| Lichtleiter-Preform & PCF | Mehrloch oder Spezialität | variabel | JGS1/JGS3 je nach Anwendung |
| Atom- / Ionenfallen | Exzentrische Bohrung | Spezialität | JGS1 (UV-Fallenlaser) |
| Optische Positionierung / Referenzmarken | Runder Vollstab | AD 0,5–5 mm | JGS2 |
Beschaffungshinweise
- Für CE: wir liefern unbeschichtete blanke Quarzrohlinge. Polyimid-Außenbeschichtung und Detektionsfenster werden von Polymicro Technologies, Chrom Tech oder dem Kunden hinzugefügt.
- Für GC: wir liefern blankes, unbeschichtetes Kapillarsubstrat. Die Beschichtung mit stationärer Phase wird von Restek, Agilent, Phenomenex oder dem Kunden aufgebracht.
- Für HPLC: wir liefern blankes, unbeschichtetes Quarz; PEEK- oder Polyimidmantel und Hochdruck-Endfittings sind nachgelagert.
- Für Halbleiter: wir liefern das blanke Quarzrohr; die Vorrichtungen für bestimmte Ofenmodelle liegen in der Verantwortung des Kunden.
11. Katalog & Bestellung
Der MachinedQuartz-Kapillarkatalog hat 513 SKUs über 11 Querschnittstypen und eine breite Maßpalette. Sondergeometrie und Maße außerhalb des Katalogs sind bei den meisten Varianten ohne Werkzeuggebühr verfügbar: dieselben OEM- und Großmengenprogramme, die für unser Küvettensortiment gelten, gelten auch für Kapillaren.
Brauchen Sie eine Sonderkapillare?
Senden Sie den Querschnittstyp, AD, ID (oder Bohrungsmaße), Länge, JGS-Qualität und Menge. Sondermaße im Standard-Ziehbereich versenden ohne Werkzeuggebühr. Wir antworten innerhalb eines Werktags.
Angebot anfragen →Katalog ansehen →Katalog ansehen
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12. Häufig gestellte Fragen
Liefern Sie CE-Kapillaren mit der Polyimid-Beschichtung?
Wir liefern unbeschichtete, blanke Quarzkapillar-Rohlinge. Die Polyimid-Außenbeschichtung und etwaige Detektionsfenster-Öffnungen werden nachgelagert von Polymicro Technologies, Chrom Tech, dem Gerätehersteller oder der hauseigenen Abteilung des Kunden hinzugefügt. Der blanke Rohling ist die maßgebliche Eingangsgröße; die Beschichtung ist ein darauf angewandter Sekundärprozess.
Welchen kleinsten Innendurchmesser können Sie fertigen?
Routinemäßig gezogenes Produkt erreicht 50 Mikrometer Innendurchmesser; speziell gezogene Kapillaren erreichen 5 Mikrometer. Unter 5 Mikrometer wird die Maßtoleranz zu einem großen Bruchteil der Bohrung (eine 1-Mikrometer-Toleranz auf eine 5-Mikrometer-Bohrung sind 20 Prozent), und die Bohrung kann beim Ziehen kollabieren, wenn die Wand zu dünn ist. Für Anwendungen unter 5 Mikrometer ziehen Sie hohlkernige photonische Kristallfasern oder alternative Mikrokanaltechnologien in Betracht.
Welche Kapillarlängen können Sie liefern?
Standard-Katalogschnitte sind 25, 50, 100, 200 und 500 mm. Sonderlängen bis 1500 mm sind Routine. Über 1500 mm wird die Kapillare entweder aufgespult (durchgehender Lauf) oder als mehrere kürzere Schnitte geliefert. Gezogene Kapillare auf einer Aufnahmespule kann in einer einzigen durchgehenden Länge Hunderte Meter erreichen; in unserem QC-Schritt auf Ihre angegebene Länge geschnitten.
Können Sie Kapillaren mit einer Wand dünner als 50 Mikrometer fertigen?
Ja, für runde Hohlrohre; der Standardkatalog umfasst Wandstärken bis hinab zu 50 Mikrometer. Unter 50 Mikrometer wird die Kapillare bei routinemäßiger Handhabung mechanisch fragil und die ID-AD-Konzentrizität schwerer einzuhalten. Für ultradünnwandige Anwendungen (unter 25 Mikrometer) geben Sie den Arbeits-AD und -ID an, und wir erstellen ein Angebot mit passenden Empfehlungen zu Handhabung und Verpackung.
Wie skaliert der Preis mit der Menge?
Die Kapillarpreise folgen unseren Standard-Mengenstufen aus dem Großmengen-OEM-Programm: Listenpreis bei 2 bis 4 Stück, 5 bis 30 Prozent Mengenrabatt bis 1000 Stück. Bei gezogenen Kapillaren sinken die Stückkosten mit der Menge stärker als bei bearbeiteten Produkten, weil sich die Rüstkosten pro Preform über die gesamte gezogene Länge amortisieren. Für Anwendungen mit Zehntausenden Stück pro Jahr kontaktieren Sie uns für ein Jahresvertrags-Preisangebot.
Bieten Sie Quarzglas-Kapillaren mit HPLC-Druckbewertungen an?
Wir liefern blanke, unbeschichtete Kapillaren; HPLC erfordert Hochdruck-Endfittings (typischerweise NanoFerrule- oder Idex-Health-&-Science-Fittings) und eine PEEK- oder Polyimid-Außenbeschichtung für Druckbeständigkeit bis 1000 bar. Die Kombination aus blanker Quarzkapillare plus Druckfittings ist die nachgelagerte Montage des Kunden. Wir können die blanke Quarzkapillare anbieten; Druckfittings werden von Ihrem Fitting-Lieferanten bezogen.
Können Sie Kapillaren länger als 1500 mm in einem Stück fertigen?
Ja, über aufgespultes Endlosziehen oder über mehrteiliges Verschmelzungsschweißen für starre (nicht aufgespulte) Längen. Aufgespultes Produkt erreicht Hunderte Meter. Geschweißte, mehrteilige starre Längen sind bis 3 Meter Standard; längere Längen werden individuell kalkuliert und brauchen für den Transport sorgfältige Verpackung. Der wirtschaftliche Umschlagpunkt zwischen starr geschweißt und aufgespult hängt von der Anwendung ab; fragen Sie bei der Angebotsanfrage.
Fertigt MachinedQuartz hohlkernige photonische Kristallfasern (PCF)?
Wir liefern die Mehrloch-Quarzkapillar-Rohlinge und Preform-Bausteine, die als Eingänge für PCF-Ziehanlagen dienen; wir produzieren derzeit keine fertigen PCFs. Das PCF-Ziehen erfordert spezialisierte Lichtleiter-Ziehtürme mit aktiver Rückkopplungsregelung des Lochflächenverhältnisses: das ist ein nachgelagerter Spezialvorgang. Für fertige PCF wenden Sie sich an spezialisierte Hersteller photonischer Fasern; für die Eingangsmaterialien sind wir ein wettbewerbsfähiger Lieferant.
Wie werden Kapillaren mit quadratischer Bohrung hergestellt: gezogen oder bearbeitet?
Beides, je nach Maßen. Kapillaren mit quadratischer Bohrung und AD unter etwa 5 Millimetern werden typischerweise aus einer Preform mit quadratischer Bohrung gezogen, die selbst präzisionsbearbeitet ist; der Ziehprozess erhält den quadratischen Querschnitt und reduziert die Maße um das 10- bis 100-Fache. Über 5 mm AD werden Kapillaren mit quadratischer Bohrung typischerweise aus einem massiven Rundrohling durch Ultraschall- oder diamantbestücktes Schleifen bearbeitet; das ist langsamer, erlaubt aber große Maße und enge Wandstärkenkontrolle.
Welches Oberflächenfinish hat die Innenbohrung?
Bei gezogenen Kapillaren ist die Innenbohrung durch den Ziehprozess selbst feuerpoliert: das geschmolzene Silica fließt während des Ziehens unter Oberflächenspannung nach und erzeugt eine Oberflächenrauheit Ra von 10 bis 50 Nanometern. Das ist ausgezeichnet für CE-Arbeit, bei der die Wandrauheit die Gleichmäßigkeit der elektroosmotischen Strömung beeinflusst, und für verlustarme optische Wellenleiteranwendungen. Bei endbearbeiteten Produkten ist die Innenfläche bearbeitet, sofern sie nicht nach der Bearbeitung gezielt poliert wird; geben Sie an, wenn Sie ein bestimmtes Ra-Ziel brauchen.
13. Haftungsausschluss & Hinweise
Spezifikationen auf dieser Seite sind typische Werte für Quarzglas-Kapillarrohre und -stäbe in Handelsqualität, hergestellt von MachinedQuartz. Spezifische Maßtoleranzen, Oberflächenrauheit und Materialqualität hängen vom Fertigungsweg (gezogen vs. bearbeitet), vom Querschnittstyp und von der Produktionscharge ab. Für verbindliche Spezifikationen ziehen Sie das mit jeder Lieferung gelieferte Konformitätszertifikat heran.
Anwendungsempfehlungen sind allgemeine Hinweise auf Basis typischer Branchenpraxis. Bestimmte Anwendungen können Anforderungen haben (regulatorische Konformität, spezifische Toleranzen, Oberflächenbehandlungen, nachgelagerte Beschichtungen), die die Wahl weiter einschränken. Prüfen Sie vor der Bestellung anhand der vollständigen Spezifikation Ihrer Anwendung.
Nachgelagerte Produkte. MachinedQuartz liefert blanke, unbeschichtete Quarzkapillar-Rohlinge. Polyimid-CE-Beschichtungen, stationäre GC-Phasen, HPLC-Druckmäntel und PCF-Ziehen sind nachgelagerte Spezialvorgänge, die von anderen Anbietern oder hausintern durchgeführt werden. Wir sind der Lieferant des Eingangsmaterials; wir führen diese nachgelagerten Vorgänge nicht durch.
Markenhinweis. Polymicro Technologies, Chrom Tech, Restek, Agilent, Phenomenex, NanoFerrule, Idex Health & Science sind Marken ihrer jeweiligen Eigentümer. Verweise dienen ausschließlich der Kompatibilität und dem Lieferkettenkontext.
Informationsstand: zuletzt geprüft Mai 2026. Katalog und SKU-Sortiment können sich ändern.
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